KR100751651B1 - 엔진 토크 제어 시스템 및 엔진 토크 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

디젤엔진 토크 속도 제어부(10)는 엔진에 현재의 연료공급 상한치를 명시하는 데이타를 제공하는 제1데이타 소스(16)를 구비한다. 제2데이타 소오스(12)는 상기 엔진용 토크 요구(torque request)를 명시하는 데이타를 제공한다. 제3데이타 소스(14)는 다른 값(different value)으로 예비설정 값(preset value)에서 허용가능한 최대 엔진 토크의 값의 변경을 호출하는 견인-관련 동작 또는 견인-관련 동작과 같은 차량의 출현(occurrence) 및 비-출현(non-occurrence) 사이를 구별하는 데이타를 제공한다. 제3데이타 소스(14) 데이타가 다른 값으로 예비설정 값에서 허용가능한 최대 엔진 토크의 값에 변경을 호출하는 차량 동작의 출현을 가리키면, 제1데이타 소스(16)로부터의 데이타와 제2데이타 소스(12)로부터의 데이타는 예비설정 값과는 다른 최대 허용할 수 있는 엔진 토크의 값을 나타내는 데이타를 전개(develop)하도록 처리된다.
디젤 엔진, 토오크 속도 제어, 연료 제한기, 예비설정 값.

Description

엔진 토크 제어 시스템 및 엔진 토크 제어 방법{SYSTEM AND STRATEGY FOR CONTROLLING ENGINE TORQUE}
본 발명은 전자식 엔진 제어에 관한 것으로서, 특정하게는, 임의적 토크 제어 방법에 따라서 전자식 엔진 제어로 엔진 토크 제어를 위한 임의적 엔진용 토크 요구를 전개하는데 이용되는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 내연기관의 운영 특정하게는, 트럭과 같은 자동차에 동력을 제공하는 디젤엔진의 운영에 유용한 것이다.
특정한 엔진이 지닌 특성이 있는 토크와 속도 사이에는 공지된 상관관계가 있기 때문에, 엔진으로의 연료투입의 제어에 의한 엔진 토크의 제어는 엔진속도의 제어와도 관련을 가진다. 따라서, 디젤엔진용 제어 시스템과 방법은 토크/속도 제어 방법을 포함할 수 있다. 디젤엔진 동력식 차량이 조작되는 중에 발생하는 임의적 동작의 출현은 엔진 토크/속도 제어 방법과 충돌하고, 따라서 이러한 사실은 상기 동작의 출현이 토크/속도 제어 시스템과 방법을 고려하기를 요망할 것이다. 그러한 동작의 예로는 견인관련 제어 동작(traction-control-related events)과 변속관련 동작(transmission-related events)이 있다. 견인관련 제어 동작에는 견인력의 변경이 포함되고, 반면에 변속관련 동작에는 변속 기어 변경이 포함된다.
본 발명의 일면은, 프로세서, 현재의 엔진 연료공급 상한치(a current maximum limit for fueling the engine)를 명시하는 데이타를 제공하는 제1데이타 소스, 엔진용 토크 요구를 명시하는 데이타를 제공하는 제2데이타 소스, 및 다른 값(different value)으로 예비설정 값(preset value)에서 허용가능한 최대 엔진 토크의 값의 변경을 호출하는 차량 동작(vehicle event)의 출현(occurrence)과 비-출현(non-occurrence) 사이를 구별하는 데이타를 제공하는 제3데이타 소스를 포함하는 차량에 동력을 제공하는 디젤엔진 제어용 제어 시스템에 관한 것이다. 제3데이타 소스 데이타가 다른 값으로 예비설정 값에서 허용가능한 최대 엔진 토크의 값의 변경을 호출하는 차량 동작의 출현을 지시하면, 프로세서는 예비설정 값과 다른 허용가능한 최대 엔진 토크의 값을 나타내는 데이타를 전개하도록 제1데이타 소스로부터의 데이타와 제2데이타 소스로부터의 데이타를 처리한다.
본 발명의 다른 면은 차량에 동력을 공급하는 디젤 엔진의 제어 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 현재의 엔진 연료공급 상한치를 명시하는 데이타를 전개하는 단계와, 엔진용 토크 요구를 명시하는 데이타를 전개하는 단계와, 다른 값으로 예비설정 값에서 허용가능한 최대 엔진 토크의 값의 변경을 호출하는 차량 동작의 출현과 비-출현을 구별하는 데이타를 전개하는 단계를 포함하는 것이다. 다른 값 소스 데이타로 예비설정 값에서 허용가능한 최대 엔진 토크의 값의 변경을 호출하는 차량 동작의 출현과 비-출현을 구별하는 데이타가 다른 값으로 예비설정 값에서 허용가능한 최대 엔진 토크의 값의 변경을 호출하는 차량 동작의 출현을 지시하면, 엔진용 토크 요구를 명시하는 데이타와 현재의 엔진 연료공급 상한치를 명시하는 데이타가 예비설정된 값과는 다른 허용가능한 최대 엔진 토크의 값을 나타내는 데이타를 전개하도록 처리된다.
부가적인 면은 이하에 개시되는 설명과 청구범위에 기재되며, 본 발명의 특징 및 잇점에 대해서는 본 발명을 실시하는 최상의 모드로 첨부도면을 참고로 이하에 기술되는 양호한 실시예를 통해 설명된다.
도1은 발명된 토크 제어 방법을 실시하는 전자식 엔진 제어 인터페이스의 일 부분을 개략적으로 나타낸 블록 다이어그램.
도2는 도1의 일부분을 일층 상세하게 나타낸 다이어그램.
도1은 특정한 디젤 엔진인 자동차 엔진용의 임의적 토크/속도 제어 방법을 일반적 방식으로 나타낸 인터페이스 다이어그램이다. 상기 방법의 목적은, 전체 연료 제어 방법에 따라서, 임의적 차량 견인 제어 조작 및/또는 차량 변속 조작과 같은 다른 임의적 차량 제어 조작으로 예상되는 필요한 수준까지 엔진 토크를 감소시킬 목적으로 엔진에 연료투입과 그에 따라서 생성된 토크를 제한하는 명령에서 효과적인 임의적 최대 토크 제한치를 요청하는 신호를 전개하는 것이다. 최대 토크 제한 요구를 나타내는 신호는 MFTRQ로 나타나게 되며, 임의적 데이타 신호를 처리하는 알고리즘을 실시하는 컨트롤 프로세서에 의해 전개된다. 프로세서와 알고리즘은 도1에 토크 속도 제어부(Torque Speed Control)로 명명된 블록(10)에서 실시된다. 신호(MFTRQ)는 궁극적으론 엔진 연료 시스템의 엔진 연료의 일 성분 또는 복수 성분에 작용하기에 적절한 형태로 전환되어, 신호(MFTRQ)에 의해 엔진으로의 연료 투입을 제어하는 연료 제한기 기능을 이행한다.
토크 속도 제어부(10)가 방법을 실행하도록 처리하는 신호는 MFLMX, TRXC_EN[PP], CAN_TSC_OCM, CAN_TSC_OCM_SA11, 및 CAN_RQST_TRQ 이다. 상기 CAN_TSC_OCM, CAN_TSC_OCM_SA11, 및 CAN_RQST_TRQ 신호는 컨트롤 시스템의 CAN버스에 발표된 CAN 매개변수 메시지 데이타이고 도면번호 '12'로 표시된다. 신호(TRXC_EN[PP])는, 차량에 견인 제어부가 장착되었는 지를 명시하는 프로그래머블 매개변수(14)이다. 신호(MFLMX)는 제어부의 연료 제한기(16)에 의해 현재 허용되는 연료 상한치를 명시한다.
차량이 구동되고 그리고 임의적 견인 관련 제어 동작과 변속 요구가 출현하지 않으면, 상기 제어부는 데이타 신호(CAN_RQST_TRQ)로서 CAN버스에서 방송하는 토크 요구를 전개한다. 토크 요구는 운전자가 자동차 악셀레이터를 내리누르는 범위를 포함하는 다양한 데이타 소스로부터 유도된다. 상기 제어부는 연료 시스템이 CAN_RQST_TRQ 데이타 신호에 대응하는 량으로 엔진 내로 연료를 투입하여, 요구된 토크로 엔진이 동작하도록 한다.
변속 요구와 같은 임의적 견인 제어 동작 및/또는 차량 제어 기능이 발생하면, 공시된 토크/속도 제어 방법을 작동(activate)시키는 것이 적절한 것으로 예견된다. 이러한 것은 임의적 견인 제어 동작 또는 견인 요구와 동시에 효력이 있는 토크 상한치를 전개할 목적으로 처리되는 CAN_RQST_TRQ 데이타 신호이다.
본 발명의 기본원리에 따라서, 상기 방법은 다음과 같은 개시 결정요소들, 즉, 1)상기 방법은 변속 요구와 같은 차량 제어 디바이스용 제어 요구에 의해 또는 견인 제어 동작에 의해 개시되는지의 여부, 2)동작을 해제하도록 하는 오버라이드(override) 제어모드가 토크 제어로부터 또는 토크 제한동작으로부터 유도되는지 그리고 만일 그렇다면 어느 기능인지를 호출한다. 토크 제어는 엔진이 요망 설정점으로 달성하여야 하는 특정값을 의미한다. 토크 제한동작은 엔진 토크가 설정에 따라서 그 값을 초과하지 않거나 또는 그 밑으로 진행할 수 있는 설정 제한값을 의미한다. 즉, 다른 말로 해서, 토크가 가변적이기는 하지만, 토크 제한치에 의해 설정된 경계 내에서만 변경될 수 있는 것이다.
임의적 견인 제어 동작(CAN_TSC_OCM_SA11) 또는 변속 요구와 같은 임의적 요구(CAN_TSC_OCM)가 출현되어져 있고 그리고 그러한 사건 및/또는 요구가 지속적으로 작동되는 것으로 측정되어지면, CAN_RQST_TRQ데이타 신호는 도2에 도시된 방식으로 처리된다.
토크/속도 제어 방법의 작동을 호출하는 변속 요구와 같은 임의적 요구의 출현 시에, 데이타 신호는 CAN버스에서 표준 프로토콜에 따라서 방송된다. 그러한 방송은 도2에서 블록(20)으로 나타내었다. 토크/속도 제어 방법의 작동을 호출하는 임의적 견인 제어 동작을 나타내는 임의적 상태의 출현 시에는, 데이타 신호가 CAN버스에서 표준 프로토콜에 따라서 방송된다. 상기 방송은 도2에서 블록(22)으로 나타내었다. 실질적으로 견인 제어를 가지지 않아야 하는 토크/속도 제어 방법이 작동되지 않도록, 상기 제어는 차량이 견인 제어 시스템을 가졌음을 확인하도록 프로그래밍되고, 그리고 그러한 프로그래밍은 도면번호 '24'로 나타내었다. 따라서, 상기 제어가 그렇게 프로그래밍되어져 있을 때에만, 토크/속도 제어 방법의 작동을 호출하는 견인 제어 사건의 출현을 나타내는 CAN데이타 링크에 방송이 실질적으로 상기 방법을 작동되게 한다. 도면번호 '26'으로 나타낸 OR 기능은 이러한 예에서의 변속 요구와 같은 임의적 요구 또는 실질적으로 견인 제어부가 있는 차량에서의 임의적 견인 제어 동작이 상기 방법을 작동되게 하고 그리고 상기 방법이 그렇게 행해지는 사건인 동안에만 작동을 유지하게 하는 것이다.
신호(MFLMX)는 엔진 내로 연료의 유입을 허용하는 현재의 상한치를 나타내며, 그리고 이러한 제한은 본원 발명의 방법에 따라서 처리된다. 상기 방법은 예를 들어 임의적 비율인 20Hz로 실행되어서, 50millisecond 간격으로 신호(MFTRQ)가 업데이트 된다. MFTRQ신호는 MFLMX와 CAN_RQST_TRQ신호 양쪽으로부터 유도된다. 요구된 토크 신호(CAN_RQST_TRQ)는, 적절한 크기로 된 후에, 일 예의 비율, 10millseconds 당 1%의 비율로 현재의 연료 상한치 신호(MFLMX)에 곱해진다. 이것은 특정한 변속 요구로 요청되는 방법의 20Hz실행비율에 기초한 반복 당 5%로 전환된다. 스칼라(TSC_MF_MIN)는 연료 상한치가 엔진의 실속을 일으킬 만큼 충분히 낮게 되지 않도록 보장하는데 사용된다. 제어 방법이 작동을 지속하는 한에는, 신호(MFTRQ)는 매 50milliseconds로 업데이트된다. 다르게는 상기 요구가 더이상 효력이 있지 않게 되면, 다음, 신호(MFTRQ)가 예비설정 불이행 값인 TSC_MF_MAX와 동일하게 만들어진다.

Claims (10)

  1. 차량에 동력을 공급하는 디젤엔진을 제어하는 제어 시스템에 있어서, 상기 제어 시스템은:
    (a)예비설정값을 다른 설정값으로 변경하는 호출이 없는 자동차의 비-출현 동안, 엔진의 제어를 위해 처리되는 최대 허용가능한 엔진 토크 데이터의 예비 설정값을 제공하도록 프로그램되어 있는 프로세서;
    (b)엔진에 현재의 연료공급 상한치를 명시하는 데이타를 제공하는 제1데이타 소스;
    (c)엔진용 토크 요구를 명시하는 데이타를 제공하는 제2데이타 소스;
    (d)허용가능한 최대 엔진 토크 데이타의 값을 예비설정 값에서 다른 값으로 변경을 호출하는 차량 동작의 출현과 비-출현을 구별하는 데이타를 제공하는 제3데이타 소스를 포함하며;
    (e)제3데이타 소스 데이타가 다른 값으로 예비설정 값에서 허용가능한 최대 엔진 토크 데이타의 값의 변경을 호출하는 차량 동작의 출현을 가리키면, 프로세서가 예비설정 값 대신 허용가능한 최대 엔진 토크 데이타의 값으로 프로세서에 의해 처리되는 데이타를 전개하도록 제1데이타 소스로부터의 데이타와 제2데이타 소스로부터의 데이타를 처리하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 제어 시스템.
  2. 차량에 동력을 공급하는 디젤엔진을 제어하는 제어 시스템에 있어서, 상기 제어 시스템은:
    (a)프로세서;
    (b)엔진에 현재의 연료공급 상한치를 명시하는 데이타를 제공하는 제1데이타 소스;
    (c)엔진용 토크 요구를 명시하는 데이타를 제공하는 제2데이타 소스;
    (d)허용가능한 최대 엔진 토크의 값을 예비설정 값에서 다른 값으로 변경을 호출하는 차량 동작의 출현과 비-출현을 구별하는 데이타를 제공하는 제3데이타 소스를 포함하며;
    (e)제3데이타 소스 데이타가 다른 값으로 예비설정 값에서 허용가능한 최대 엔진 토크의 값의 변경을 호출하는 차량 동작의 출현을 가리키면, 프로세서가 예비설정 값과는 다른 허용가능한 최대 엔진 토크의 값을 나타내는 데이타를 전개하도록 제1데이타 소스로부터의 데이타와 제2데이타 소스로부터의 데이타를 처리하되,
    상기 프로세서는 제2데이타 소스로부터의 데이타를 평가하고, 예비설정 값과 다른 허용가능한 최대 엔진 토크의 값을 나타내는 데이타를 전개하도록 임의 비율로 제1데이타에 평가된 데이타를 곱하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 프로세서는 이전의 데이타가 엔진 제어를 위해 제어 시스템에 의해 사용되기 전에 허용가능한 최소 토크를 명시하는 데이타와 예비설정 값과는 다른 허용가능한 최대 엔진 토크의 값을 나타내는 데이타와 비교하고, 그리고 이전의 데이타 값이 허용가능한 최소 토크를 명시하는 데이타 값보다 작으면, 상술한 이전의 데이타를 대신하여, 허용가능한 최소 토크를 명시한 데이타가 제어 시스템에 의해 사용되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제3데이타 소스는 견인-관련 동작의 출현과 비-출현 사이를 구별하는 데이타를 제공하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제3데이타 소스는 변속-관련 동작의 출현과 비-출현 사이를 구별하는 데이타를 제공하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 제어 시스템.
  6. 차량에 동력을 공급하는 디젤엔진을 제어하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
    (a)예비설정값을 다른 설정값으로 변경하는 호출이 없는 자동차의 비-출현 동안, 엔진의 제어를 위해 처리되는 최대 허용가능한 엔진 토크 데이터의 예비 설정값을 제공하도록 프로세서를 프로그램하는 단계와;
    (b)엔진에 현재의 연료공급 상한치를 명시하는 데이타를 전개하는 단계와;
    (c)엔진용 토크 요구를 명시하는 데이타를 전개하는 단계와;
    (d)예비설정 값에서 다른 값으로 허용가능한 최대 엔진 토크 데이터의 값의 변경을 호출하는 차량 동작의 출현과 비-출현과의 사이를 구별하는 데이타를 전개하는 단계와;
    (e)다른 값 소스 데이타로 예비설정 값에서 허용가능한 최대 엔진 토크 데이터의 값의 변경을 호출하는 차량 동작의 출현과 비-출현 사이를 구별하는 데이타가, 다른 값으로 예비설정 값에서 허용가능한 최대 엔진 토크의 값의 변경을 호출하는 차량 동작의 출현을 가리키면, 예비설정 값 대신 허용가능한 최대 엔진 토크데이타의 값으로 프로세서에 의해 처리되는 데이타를 전개하도록 현재의 엔진 연료공급 상한치를 명시하는 데이타와 엔진용 토크 요구를 명시하는 데이타를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 제어방법.
  7. 차량에 동력을 공급하는 디젤엔진을 제어하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
    (a)엔진에 현재의 연료공급 상한치를 명시하는 데이타를 전개하는 단계와;
    (b)엔진용 토크 요구를 명시하는 데이타를 전개하는 단계와;
    (c)예비설정 값에서 다른 값으로 허용가능한 최대 엔진 토크의 값의 변경을 호출하는 차량 동작의 출현과 비-출현과의 사이를 구별하는 데이타를 전개하는 단계와;
    (d)다른 값 소스 데이타로 예비설정 값에서 허용가능한 최대 엔진 토크의 값의 변경을 호출하는 차량 동작의 출현과 비-출현 사이를 구별하는 데이타가, 다른 값으로 예비설정 값에서 허용가능한 최대 엔진 토크의 값의 변경을 호출하는 차량 동작의 출현을 가리키면, 예비설정 값과는 다른 허용가능한 최대 엔진 토크의 값을 나타내는 데이타를 전개하도록 현재의 엔진 연료공급 상한치를 명시하는 데이타와 엔진용 토크 요구를 명시하는 데이타를 처리하는 단계를 포함하되,
    예비설정된 값과 다른 허용가능한 최대 엔진 토크의 값을 나타내는 데이타를 전개하도록 현재의 엔진 연료공급 상한치를 명시하는 데이타와 엔진용 토크 요구를 명시하는 데이타를 처리하는 단계는, 엔진용 토크 요구를 명시하는 데이타를 평가하는 단계와, 예비설정 값과는 다른 허용가능한 최대 엔진 토크의 값을 나타내는 데이타를 전개하는 임의 비율로 현재의 엔진 연료공급 상한치를 명시하는 데이타로 평가된 데이타로 곱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 제어방법.
  8. 제7항에 있어서, 이전의 데이타가 엔진 제어를 위해 제어 시스템에 의해 사용되기 전에 허용가능한 최소 토크를 명시하는 데이타와 예비설정 값과는 다른 최대 허용할 수 있는 엔진 토크의 값을 나타내는 데이타와 비교하는 단계와, 그리고 이전의 데이타 값이 최소 허용할 수 있는 토크를 명시하는 데이타 값보다 작으면, 최소 허용할 수 있는 토크 명시 데이타를 상기 이전의 데이타 대신에 엔진 제어용으로 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 제어방법.
  9. 제6항에 있어서, 다른 값으로 예비설정 값에서 허용가능한 최대 엔진 토크 데이터의 값의 변경을 호출하는 차량 동작의 출현과 비-출현과의 사이를 구별하는 데이타를 전개하는 단계는, 견인-관련 동작의 출현과 비-출현 사이를 구별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 제어방법.
  10. 제6항에 있어서, 다른 값으로 예비설정 값에서 허용가능한 최대 엔진 토크 데이터의 값의 변경을 호출하는 차량 동작의 출현과 비-출현과의 사이를 구별하는 데이타를 전개하는 단계는, 변속-관련 동작의 출현과 비-출현 사이를 구별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 제어방법.
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