KR100680334B1

KR100680334B1 - 이티씨 시스템을 구비한 차량의 엔진 스톨 방지 방법

Info

Publication number: KR100680334B1
Application number: KR1020040071770A
Authority: KR
Inventors: 박용정
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-09-08
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2007-02-08
Also published as: KR20060022967A

Abstract

본 발명은 이티씨 시스템을 구비한 차량의 엔진 스톨 방지 방법에 관한 것으로서, 두 개의 스로틀 밸브의 각도차가 미리 설정된 스로틀 밸브 에러감지 진입조건에 해당하는지 판단하는 제1과정과; 상기 스로틀 밸브의 각도차가 에러감지 진입조건이 아니면 상기 엔진 회전수가 소정 값 이하일 때 상기 스로틀 밸브 중 어느 하나의 각도값이 소정 한계치 이하인지 판단하는 제2과정과; 상기 스로틀 밸브 중 어느 하나의 각도값이 상기 한계치 이하이면 상기 스로틀 밸브의 목표치를 상향하여 토크 보정을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 이티씨 시스템 적용 차에서 스로틀 밸브 위치 센서의 오류가 아니라 커넥터 또는 와이어링의 접촉불량으로 인한 저항증가시 발생하는 엔진 스톨을 방지하는 할 수 있게 된다.

ETC, TPS, 토크 보정

Description

이티씨 시스템을 구비한 차량의 엔진 스톨 방지 방법{method for preventing stall of engine in vehicle with ETC system}

도 1은 종래의 차량의 엔진 스톨 방지 방법의 순서도,

도 2 및 도 3은 접촉저항 증가로 인한 TPS_1과 TPS_2의 각도와 엔진 스톨의 상관 그래프,

도 4는 TPS의 커넥터 접촉저항의 증가로 인한 TPS_1과 TPS_2의 값의 차가 발생한 경우를 설명하기 위한 도면,

도 5는 엔진 토크 보정시 엔진 알피엠과 엔진 토크의 추이 그래프,

도 6은 차량의 엔진 스톨 방지 방법의 순서도,

도 7a는 종래의 차량에서 접촉저항을 증가시 TPS_2와 TPS_1의 각도차에 따른 엔진 알피엠수를 도식화한 도면,

도 7b는 본 발명이 적용된 차량에서 접촉저항을 증가시 TPS_2와 TPS_1의 각도차에 따른 엔진 알피엠수를 도식화한 도면,

본 발명은 이티씨 시스템이 적용된 차량에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이티씨 시스템이 적용된 차량에서 커넥터 및 와이어링으로 인한 접촉저항 증가로 인한 엔진 스톨을 방지하는 방법에 관한 것이다.

이티씨(ETC : Engine Throttle Control)시스템은 필요한 토크를 정확히 제어해 출력, 가속력 증대를 시키는 것으로서, 고속주행시 가속할 때 작동되어 힘있는 가속감을 제공하고 저속 시내 주행시 가속 페달을 밟아도 토크 쇼크가 발생하지 않게 한다.

ETC 시스템이 적용된 엔진은 안정성을 위해 TPS(Throttle Position Sensor)를 두 개를 이용한다. TPS의 값을 인식하는 방법은, TPS_1과 TPS_2를 각각 필터링을 통해 구한 값을 합산한 후 2로 나누어 그 값을 최종 TPS값으로 취한다. 그러나, 2개의 TPS 중 하나에 오류(fail)가 발생하게 되면 다음과 같은 비율 검출(Ratio Check)을 통해 오류(fail)가 발생한 TPS를 감지하게 되며, 어느 하나의 TPS에서 오류가 감지된 후에는 나머지 한 개의 TPS를 이용한다.

비율 체크를 하는 방법은, TPS_1과 TPS_2의 차가 TPS_1과 TPS_2의 비율 에러를 감지하기 위한 한계치(각도 값으로 8도)보다 큰지 비교하여 수행한다.

이와 같이 어느 하나의 TPS의 에러 조건을 만족하기 위해서는 TPS_1과 TPS_2의 값이 TPS의 각도값으로 8도 이상의 차이가 나야만 에러감지 조건에 진입 및 에러를 표시하고 대응방안으로서 에러가 없는 다른 TPS 신호를 이용한다.

그러나, 상기 에러 감지 진입 조건에 만족하지는 않으나 TPS_1 또는 TPS_2가 커넥터 접촉저항 또는 차량 와이어링 등의 접촉 불량으로 인한 선저항 증가 또는 TPS 센서 자체의 마모 등으로 인한 저항 증가조건을 가하면 엔진 스톨(시동 꺼짐)현상이 발생하였다.

도 3을 참조하면, 접촉저항이 증가하면, 그래프 '1'에 나타나는 바와 같이TPS_1의 개구각이 급격히 상승하고 엔진 회전수(그래프 '3')가 급강하하여 엔진이 정지되는 엔진 스톨이 발생함을 알 수 있다. 또한, 도 2에서도 접촉저항이 증가하는 경우 TPS_1(그래프 '11')과 TPS_2(그래프 '12')의 에러 감지 진입 조건이 아닌 상태에서 즉, TPS_1과 TPS_2의 각도차가 8도 미만일 때, 엔진 회전수(그래프 '13')가 급강하하여 엔진이 정지되는 엔진 스톨이 발생함을 알 수 있다.

따라서, TPS_1과 TPS_2의 값이 TPS의 각도 값으로 8도 이상이 아닌 상태에서 접촉저항 증가로 인한 엔진 스톨을 방지하는 방법이 요구된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, ETC시스템 적용 차에서 스로틀 밸브 위치 센서의 오류가 아니라 커넥터 또는 와이어링의 접촉불량으로 인한 저항증가시 발생하는 엔진 스톨을 방지하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이티씨 시스템을 구비한 차량의 엔진 스톨 방지 방법에 있어서, 두 개의 스로틀 밸브의 각도차가 미리 설정된 스로틀 밸브 에러감지 진입조건에 해당하는지 판단하는 제1과정과; 상기 스로틀 밸브의 각도차가 에러감지 진입조건이 아니면 상기 엔진 회전수가 소정 값 이하일 때 상기 스로틀 밸브 중 어느 하나의 각도값이 소정 한계치 이하인지 판단하는 제2과정과; 상기 스로틀 밸브 중 어느 하나의 각도값이 상기 한계치 이하이면 상기 스로틀 밸브의 목표치를 상향하여 토크 보정을 수행하는 과정을 포함하는 것에 의해 달성된다.

여기서, 상기 제2과정은 상기 스로틀 밸브의 각도차가 약 2도 이상일 때와, 엔진의 회전수가 580알피엠 미만일 때 수행하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 스로틀 밸브의 각도값의 한계치는 약 0.8도인 것이 바람직하다.

상기 스로틀 밸브의 에러감지 진입조건으로서, 상기 두 개의 스로틀 밸브의 각도차가 약 8도 이상인지 판단하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 4는 TPS의 커넥터 접촉저항의 증가로 인한 TPS_1과 TPS_2의 값의 차가 발생한 경우를 설명하기 위한 도면이다. 그래프 '22'는 MAF(Mass Air Flow)센서의 감지값, 그래프'24'는 실제 공기량, 그래프'25'는 TPS_2의 값, 그래프 '26'은 TPS_1의 값, 그래프 '27'은 엔진 회전수, 그래프 '28'은 TPS_ETC(평균치), 그래프 '29'는 TPS_SP(목표치)를 나타낸다.

도 4에 도시된 그래프에서 알 수 있듯이, 커넥터 접촉저항이 없는 영역 'A'에서는 TPS_1과 TPS_2 및 TPS_ETC(평균치)가 1.5로 일정하였다. 그러나, 커넥터 접촉저항이 발생한 영역 'B'에서는 TPS_1은 4.1도(그래프 26)이고, TPS_2는 0.1도(그 래프 25)가 되어 TPS_ETC(평균치)는 2.1도가 된다.

그러나, 종래의 TPS 오류로 인한 에러 감지 진입 조건은 TPS_1의 값과 TPS_2의 값의 차이가 8도 이상이어야 한다.

TPS_1의 값이 커짐에 따라 ETC(Engine Throttle Controller)는 TPS_SP(목표치)를 유지하기 위해 동작한다. TPS_1의 값이 너무 커질 경우, TPS_1의 값과 TPS_2의 값의 평균값 TPS_ETC(평균치)가 TPS_SP(목표치)에 근접한 상태로 유지되기 위해서는 TPS_2의 값을 줄여야 한다. 그러나, TPS_1과 TPS_2의 각도차가 2도 이상 발생하게 되면 엔진 스톨이 발생할 수 있다. 여기서, TPS_1과 TPS_2의 각도차 2도는 실험 결과에 의해 측정된 엔진 스톨이 발생하는 한계치이다. 이에 대해 살펴보면, TPS_1의 접촉 저항 증가로 실제값보다 값이 커지게 되면 TPS_ETC값은 'TPS_ETC = TPS_AV_1 * TPS_AV_2 / 2' 식에 의해 증가하게 된다. 그러면 ETC는 TPS_SP(목표치)를 유지하기 위해 닫혀지게 되며 이는 공기량의 부족을 유발하여 결국에는 엔진 스톨을 발생하기 때문이다.

따라서, TPS_1(또는 TPS_2)의 값이 너무 클 경우에 이를 보상하기 위해 TPS_SP(목표치)의 값을 증가시켜 엔진 스톨을 방지한다.

본 발명에 따른 엔진 스톨 방지 방법의 동작조건은 다음과 같다. TPS_1과 TPS_2 및 MAF센서의 오류가 없는 상태에서 엔진의 회전수가 580알피엠 미만 이여야 하고, TPS_1과 TPS_2의 값의 차이가 2도 이상이어야 하며, TPS_1과 TPS_2의 값 중 하나가 0.8도 미만이어야 한다. 그리고, 실제 공기량(MAF_MES)이 1행정(Stroke)당 90mg미만이어야 한다. 이에 대해 살펴보면, 본 상황은 위에 언급한 데로 오류 (Error)가 발생하여 TPS_ETC가 높아 TPS_SP 조건으로 따라가기 위해, ETC를 닫아주는 조건으로 진입시 공기량의 저감에 의해 엔진 회전수가 580이하로 진입할 경우(Normal한 상황에서는 580rpm 미만으로 떨어지지 않음)이며, TPS_1과 TPS_2 값의 차이가 2도 이상이라는 것은 위에 설명한데로 엔진 스톨이 발생하는 한계치를 정한 것이다. 그리고, 0.8도 미만은 ETC가 닫혔다는 것을 확실히 하기 위한 조건이며, 실제 공기량을 체크하는 것은 ETC가 닫혔다는 것을 다시 한번 확인하기 위함이다.

한편, 본 발명에 따른 엔진 스톨 방지 방법의 미동작 조건은 다음과 같다. 엔진의 회전수가 1200알피엠 이상이고, TPS_1과 TPS_2의 값의 차이가 2도 미만일 때이다.

도 5는 본 발명에 따른 엔진 스톨 방지 방법의 적용 후 엔진 알피엠과 엔진 토크의 추이 그래프이다. 도 5에서 그래프 '31'은 MAF센서의 감지값, 그래프 '33'은 실제 공기량, 그래프 '34'는 TPS_2의 값, 그래프 '35'는 TPS_1의 값, 그래프 '36'은 엔진 회전수, 그래프 '37'은 TPS_ETC(평균치), 그래프 '39'는 TPS_SP(목표치), 그래프 '41'은 엔진 토크를 나타낸 것이다.

본 발명에 따라, 실제 공기량이 낮아지고 TPS_1의 값이 낮고, TPS_2와 TPS_1의 값의 차이가 2도 이상이면, ETC시스템의 마이컴(미도시)은 그래프 '39'와 같이 TPS_SP(목표치)를 증가시킨다. TPS_SP(목표치)를 증가시키면 그래프 '36'과 같이 엔진 회전수가 증가되어, 그래프 '41'과 같이 추가적으로 토크 보상이 수행된다. 이에 따라 스로틀 밸브가 열려서 TPS_2와 TPS_1의 값이 커지게 된다. TPS_2와 TPS_1의 값이 커지면 스로틀 밸브의 개구각이 커져서 엔진 속도(회전수)가 증가하 게 되고 토크가 증가하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 스파크 타이밍을 지연시키거나 스로틀 밸브의 공기량을 증가하는 것이 아니라, 토크 보정을 통해서 엔진 스톨을 방지하는 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 차량의 엔진 스톨 방지 방법의 순서도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, S1단계에서 ETC시스템의 마이컴(미도시)은 TPS(Throttle Position Sensor)와 MAF(Mass Air Flow)센서에서 에러가 감지되는지 판단한다. TPS의 에러는 TPS_2와 TPS_1의 각도차가 8도 이상인지 판단하여 감지한다. S1단계에서 에러감지조건에 해당하지 않으면, S2단계에서 마이컴(미도시)은 엔진 회전수를 580알피엠과 비교한다. S2단계의 비교결과 엔진 회전수가 580알피엠 이하이면, S3단계에서 마이컴(미도시)은 TPS_2와 TPS_1의 값의 차가 2도 이상인지 판단한다. S3단계의 판단결과, TPS_2와 TPS_1의 값의 차가 2도 이상이면, S4단계에서 마이컴(미도시)은 TPS_2와 TPS_1의 값을 0.8도와 각각 비교한다. 상기 판단결과 TPS_2 또는 TPS_1의 값이 0.8도 이하이면, S5단계에서 실제 공기량(MAF_MES)이 90mg/STK인지 판단한다. 상기 판단결과 실제 공기량이 90mg/STK이면 S6단계에서 TPS_SP(목표치)를 증가시켜 토크 보정을 수행한다.

도 7a는 종래의 차량에 접촉저항을 증가시 TPS_2와 TPS_1의 각도차에 따른 엔진 알피엠수를 도식화한 도면, 도 7b는 본 발명에 따른 엔진 스톨 방지 방법이 적용된 차량에서 접촉저항을 증가시 TPS_2와 TPS_1의 각도차에 따른 엔진 알피엠 수를 도식화한 도면이다. 도 7a 및 도 7b에서 알 수 있듯이, 종래의 차량에서 접촉저항을 증가시키면 TPS_2와 TPS_1의 각도차가 8도 미만인 경우에 엔진 스톨이 발생 함을 알 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면 TPS 오류로 인한 에러 감지 진입 조건 (TPS_2와 TPS_1의 각도차가 8도 미만)이 아닌 상태일 때 차량의 접촉저항 증가로 인한 엔진 스톨을 방지할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, ETC 시스템 적용차에서 스로틀 밸브 위치 센서의 오류가 아니라 커넥터 또는 와이어링의 접촉불량으로 인한 저항증가시 발생하는 엔진 스톨을 방지할 수 있게 된다.

Claims

이티씨 시스템을 구비한 차량의 엔진 스톨 방지 방법에 있어서,

두 개의 스로틀 밸브의 각도차가 미리 설정된 스로틀 밸브 에러감지 진입조건에 해당하는지 판단하는 제1과정과;

상기 스로틀 밸브의 각도차가 에러감지 진입조건이 아니면 상기 엔진 회전수가 소정 값 이하일 때 상기 스로틀 밸브 중 어느 하나의 각도값이 소정 한계치 이하인지 판단하는 제2과정과;

상기 스로틀 밸브 중 어느 하나의 각도값이 상기 한계치 이하이면 상기 스로틀 밸브의 목표치를 상향하여 토크 보정을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 스톨 방지 방법.
제1항에 있어서,

상기 제2과정은 상기 스로틀 밸브의 각도차가 약 2도 이상일 때 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 스톨 방지 방법.
제1항에 있어서,

상기 제2과정은 엔진의 회전수가 580알피엠 미만일 때 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 스톨 방지 방법.
제1항에 있어서,

상기 스로틀 밸브의 각도값의 한계치는 약 0.8도인 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 스톨 방지 방법.
제1항에 있어서,

상기 스로틀 밸브의 에러감지 진입조건으로서, 상기 두 개의 스로틀 밸브의 각도차가 약 8도 이상인지 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 스톨 방지 방법.