KR101014501B1 - 연료공급 제어 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료공급 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명은 내리막길의 퓨얼 컷 조건에서도 퓨얼 컷 기능이 수행되지 않도록 하는 프리모드로 동작되도록 운전자의 조작을 받는 프리모드 스위치와, 상기 프리모드 스위치 온 조작이 있을때 각 RPM별로 분사될 연료량이 맵핑된 프리모드 연료분사 맵과, 상기 프리모드 스위치 온 조작이 있을때, 차속의 제한속도 초과 유무에 따라 퓨얼 컷 작동 또는 상기 프리모드 연료분사 맵에 맵핑된 RPM별 연료량을 분사하는 전자제어유닛을 포함한다.

차량, 연료, 퓨얼 컷, 분사, 내리막길, RPM, 속도, 연비

Description

연료공급 제어 장치 및 그 제어 방법 {Apparatus for controling fuel supply and method for operating the same}

본 발명은 연료공급 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 신호 대기, 내리막길 주행 시와 같이 특정 조건에 해당되면, 엔진의 연료 분사를 중지하는 퓨얼 컷(Fuel Cut) 기능을 적용하고 있다.

예컨대, 내리막길 주행과 같이 엔진의 회전수가 일정값 이상이고, 가속페달이 밟혀 있지 않은 경우, 퓨얼 컷 기능이 작동되어 엔진으로의 연료 공급은 차단되나 차량은 차체의 관성에 따른 운동에너지와 경사에 의한 위치에너지에 의해 계속 주행하게 된다.

이 상황에서 차량에 작용하는 타이어와 구동계의 마찰, 공기저항, 엔진의 펌핑 등에 의해 손실되는 에너지의 양이 차량의 위치에너지 감소에 따라 공급되는 에너지의 양보다 클 경우 차량 속도는 점차 줄어든다.

상기와 같이 내리막길 같이 액셀 페달을 밟고 달리다가 내리막길같은 상황에서 페달에서 발을 떼면 엔진제어유닛(ECU)은 운전자가 더 이상 가속하려는 의사가 없는 것으로 판단하여 엔진에 연료 공급을 차단하는 퓨얼 컷(fuel cut) 기능에 들어가 보조 브레이크를 거는 상태에 들어간다.

그런데, 상기와 같이 퓨얼 컷(fuel cut) 기능이 작동되어 결과적으로 브레이크 기능이 수행된다면, 오히려 연비가 나빠지는 경우가 발생되는 문제가 있다.

본 발명은 운전자의 스위치 조작 요청을 통해, 내리막 타행 주행시에 특정작동조건 하에서 연료 재공급이 이루어지도록 하여 연비를 개선시킬 수 있는 연료공급 제어 수단을 제시한다.

본 발명은 내리막길의 퓨얼 컷 조건에서도 퓨얼 컷 기능이 수행되지 않도록 하는 프리모드로 동작되도록 운전자의 조작을 받는 프리모드 스위치와, 상기 프리모드 스위치 온 조작이 있을때 각 RPM별로 분사될 연료량이 맵핑된 프리모드 연료분사 맵과, 상기 프리모드 스위치 온 조작이 있을때, 차속의 제한속도 초과 유무에 따라 퓨얼 컷 작동 또는 상기 프리모드 연료분사 맵에 맵핑된 RPM별 연료량을 분사하는 전자제어유닛을 포함한다.

상기 프리모드 연료분사 맵은, 프리모드 기능을 설정 및 해지하는 설정 변수인 플래그(flag)와, 프리모드 기능 작동 시에 프리모드 작동 조건 상태를 판정하는 작동 딜레이 타이머와, 프리모드 기능 작동 시점의 차속을 인지하여 저장한 차속 파라미터를 포함한다.

내리막길에서의 연료 분사 제어 모드인 프리모드로 진입하는 프리모드 진입 조건이 충족되는지 판정하는 제1과정과, 상기 프리모드 조건이 충족되면, 각 RPM별로 분사될 연료량이 맵핑된 프리모드 연료분사 맵에 따른 연료 공급을 수행하는 제2과정과, 현재의 주행 속도가 미리 설정된 제한속도를 초과한 경우 연료 공급을 중단하고 브레이크 기능을 수행하는 제3과정과, 현재의 주행 속도가 상기 제한속도 이하로 떨어진 경우 상기 프리모드 연료분사 맵에 따른 연료 공급을 재개하는 제4과정과, 상기 프리모드 진입 조건이 해제될 때까지 상기 제1과정, 제2과정, 제3과정, 제4과정을 반복하는 제5과정을 포함한다.

상기 프리모드 진입조건은, 프리모드로의 운전자 요청을 입력받는 프리모드 스위치가 온(on)되어 있으며 내리막길 주행 상태에 있을 때임을 특징으로 한다.

본 발명은 내리막길에서 퓨얼 컷 동작만을 수행하지 않고 프리모드로 동작함으로써, 연비 절감 효과를 가질 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 연료공급 차단을 위한 제어 장치를 도시한 블록도이다.

내리막길같은 퓨얼 컷(fuel cut) 조건 상황에서 연료공급이 무조건 중단되는 것을 방지하기 위하여, 본 발명은 프리모드 스위치를 두어 운전자의 선택에 의하여 연료공급 모드를 결정할 수 있게 한다.

프리모드 스위치(20;free switch)는 전자제어유닛(ECU)에 연결되어 있어, 운전자의 프리모드 스위치 조작에 의하여 내리막길같은 퓨얼 컷 조건에서도 퓨얼 컷 기능이 수행되지 않고 본 발명의 로직에 따른 연료분사 모드(이하, '프리모드'라 함)로 들어가게 한다. 즉, 프리모드 스위치는 내리막길의 퓨얼 컷 조건에서도 퓨얼 컷 기능이 수행되지 않도록 하는 프리모드로 동작되도록 운전자의 조작을 받을 수 있다.

상기 프리모드 스위치(20)는 일반차량에 추가로 구비되어 전자제어유닛과 통신할 수도 있지만, 리타더 차량의 경우 리타더의 멀티통신 1단 스위치를 엔진 ECU 입력부에 연결될 수 있다. 리타더 차량에 구비되는 프리모드 스위치 타입은 하이 사이드(HI-SIDE)로 전자제어유닛의 입력단에 동일한 타입으로 구성될 수 있다.

프리모드 연료분사 맵(30)은 프리모드 작동 시에 엔진의 각 RPM별로 연료를 분사하는 양이 맵핑된 테이블로서, 상기 프리모드 스위치의 온(on) 조작이 있을때 각 RPM별로 분사될 연료량이 맵핑되어 있다.

상기 프리모드 연료분사 맵(30)은 프리모드 기능을 설정 및 해지하는 설정 변수인 플래그(flag)가 구비되며, 프리모드 기능 작동시 연료량을 맵핑할 수 있는 맵이 구비되며, 프리모드 기능 작동 시에 작동 조건 상태를 판정하는 작동 딜레이 타이머가 구비되며, 프리모드 기능 작동 시점의 차속을 인식하여 저장할 수 있는 차속 파라미터가 구비된다.

전자제어유닛(19;ECU)은 운전자의 프리모드 스위치의 온(on) 조작이 있을 때 프리모드로 연료를 분사하는 기능을 수행하는데, 상기 프리모드 스위치 온 조작이 있을때, 차속의 제한속도 초과 유무에 따라 퓨얼 컷 작동 또는 상기 프리모드 연료분사 맵에 맵핑된 RPM별 연료량을 분사하는 제어를 수행한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 연료공급 제어 과정을 도시한 플로차트이다.

차량 주행(S21)이 이루어지는 중에 전자제어유닛(ECU)은 내리막길에서의 연료 분사 제어 모드인 프리모드로 진입하는 조건이 충족되는지를 판단(S22)한다.

프리모드 진입 조건은 프리모드 스위치가 온(on)되어 있으며 아울러 내리막길 주행 상태일 때 프리모드 진입 조건이 충족된다. 내리막길 주행 판정은 속도, 액셀레이터 밟힘 상태를 보고 판정할 수 있다.

프리모드 진입 조건이 충족되면, 프리모드 연료분사 맵에 맵핑된 RPM별 연료를 엔진에 분사하여 공급(S23)한다. 프리모드에 따라 현재 RPM에 따른 연료를 분사하다가, 미리 설정한 제한속도를 초과하는지(S24)를 판정한다. 내리막길에서 과속을 방지하기 위해 미리 설정한 제한 속도를 초과할 시에는 연료 분사 공급을 중단하는 퓨얼 컷(fuel) 기능을 수행(S25)한다. 만약, 제한속도를 초과하는지(S24)를 판정한 결과, 초과하지 않을 때는 프리모드 연료분사 맵에 따른 연료 공급(S23)을 계속한다.

내리막길에서 과속을 방지하기 위해 미리 설정한 제한 속도를 초과할 시에는 연료 분사 공급을 중단하는 퓨얼 컷(fuel)을 수행함과 아울러 보조 브레이크를 작동(S25)시킨다. 상기 보조 브레이크는 기어 조절, 배기 브레이크를 작동시키는 것과 같이 다양한 방식으로 이루어질 수 있다.

상기 퓨얼 컷 및 보조 브레이크 작동(S25) 이후, 제한속도 이하로 떨어지는지를 판정(S26)한 결과, 제한 속도 이하로 떨어질 경우 프리모드 연료분사 맵에 맵핑된 RPM별로 연료 공급을 재개(S27)하며, 제한 속도 이하로 떨어지지 않을 경우엔느 계속하여 상기 퓨얼 컷 및 보조 브레이크 작동(S25)을 유지한다.

제한 속도 이하로 떨어질 경우 프리모드 연료분사 맵에 맵핑된 RPM별로 연료 공급을 재개(S27)한 후에는 프리모드 조건이 해제되는지를 판정(S28)하여, 프리모드 조건이 해제되지 않고 계속 유지될 때는 상기 과정들(S23,S24,S25,S26,S27)을 반복하며, 프리모드 조건이 해제될 경우 프리모드 기능을 해제(S29)하여 정상 모드로 복귀한다.

상기에서 프리모드 조건이 해제되었는지는 프리모드 스위치가 오프(off)되거나 내리막길이 끝나거나 엑셀페달의 개도를 감지하거나 등의 상태가 될 때 프리모드 조건이 해제되었다고 판정한다.

도 3은 기존의 퓨얼 컷으로만 동작할 때의 차량 이동거리와 본 발명의 실시 예에 따라 프리모드로 동작할 때의 차량 이동 거리를 도시한 그래프로서, 프리모드 로 동작할 때 연비가 개선되어 차량 이동 거리가 더 길어짐을 알 수 있다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 특허 범위는 상기 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위뿐 아니라 균등 범위에도 미침은 자명할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 연료공급 차단을 위한 제어 장치를 도시한 블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 연료공급 제어 과정을 도시한 플로차트이다.

도 3은 기존의 퓨얼 컷으로만 동작할 때의 차량 이동거리와 본 발명의 실시 예에 따라 프리모드로 동작할 때의 차량 이동 거리를 도시한 그래프이다.

Claims (4)

1. 내리막길의 퓨얼 컷 조건에서도 퓨얼 컷 기능이 수행되지 않도록 하는 프리모드로 동작되도록 운전자의 조작을 받는 프리모드 스위치;

   상기 프리모드 스위치 온 조작이 있을때 각 RPM별로 분사될 연료량이 맵핑된 프리모드 연료분사 맵;

   상기 프리모드 스위치 온 조작이 있을때, 차속의 제한속도 초과 유무에 따라 퓨얼 컷 작동 또는 상기 프리모드 연료분사 맵에 맵핑된 RPM별 연료량을 분사하는 전자제어유닛

   을 포함하는 연료공급 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 프리모드 연료분사 맵은,

   프리모드 기능을 설정 및 해지하는 설정 변수인 플래그(flag)와, 프리모드 기능 작동 시에 프리모드 작동 조건 상태를 판정하는 작동 딜레이 타이머와, 프리모드 기능 작동 시점의 차속을 인지하여 저장한 차속 파라미터를 포함하는 연료공급 제어 장치.
3. 내리막길에서의 연료 분사 제어 모드인 프리모드로 진입하는 프리모드 진입 조건이 충족되는지 판정하는 제1과정;

   상기 프리모드 조건이 충족되면, 각 RPM별로 분사될 연료량이 맵핑된 프리모 드 연료분사 맵에 따른 연료 공급을 수행하는 제2과정;

   현재의 주행 속도가 미리 설정된 제한속도를 초과한 경우 연료 공급을 중단하고 브레이크 기능을 수행하는 제3과정;

   현재의 주행 속도가 상기 제한속도 이하로 떨어진 경우 상기 프리모드 연료분사 맵에 따른 연료 공급을 재개하는 제4과정;

   상기 프리모드 진입 조건이 해제될 때까지 상기 제1과정, 제2과정, 제3과정, 제4과정을 반복하는 제5과정

   을 포함하는 연료공급 제어 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 프리모드 진입조건은, 프리모드로의 운전자 요청을 입력받는 프리모드 스위치가 온(on)되어 있으며 내리막길 주행 상태에 있을 때임을 특징으로 하는 연료공급 제어 방법.

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