KR101518927B1 - 엔진 제어 장치 및 그를 이용한 엔진 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 엔진 제어 장치 및 엔진 제어 방법은 측정된 도로 구배를 포함하는 차량 운행 정보가 측정되는 차량 운행 정보 측정부; 및 도로 구배에 대응하는 아이들 회전 수가 포함된 RPM 맵을 포함하고, 상기 측정된 도로 구배가 기 설정된 기준 경사도를 초과하는 경우 상기 RPM맵에 상기 측정된 도로 구배를 적용하여 산출된 목표 아이들 회전 수를 이용하여 엔진의 아이들 회전 수를 제어하는ECU를 포함할 수 있다.

Description

엔진 제어 장치 및 그를 이용한 엔진 제어 방법{ENGINE CONTROL SYSTEM E AND ENGINE CONTROL METHOD USING THE SAME}
본 발명은 차량의 엔진 제어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 출발성을 개선하기 위해 엔진의 아이들 회전 수를 제어하는 기술에 관한 것이다.
통상적으로 엔진의 아이들 회전 수 제어는 엔진 시동 후 설정된 일정시간이 경과한 엔진의 아이들 조건에서, 엔진 제어수단인 ECU가 엔진회전 수와 아이들 공기 량의 정보를 검출한 다음 실제 엔진 회전 수에서 설정된 목표 엔진회전 수를 차 연산하여 엔진회전 수의 편차를 산출한다.
그리고, ECU는 엔진 회전 수 편차에 따른 아이들 공기 량 적산 이득 값, 즉 아이들 공기 량 보상 값을 설정된 맵 데이터로부터 산출한다. 산출된 아이들 공기 량 적산 이득 값을 이용하여 아이들 목표 공기 량을 산출하여 ISA(Idle Speed Actuator) 듀티 제어를 통해 아이들 회전 수를 제어한다.
이와 같은 아이들 회전 수를 제어하는 과정에서 엔진 제어수단은 배터리 전원의 변동으로부터 전기부하의 상태를 감지하는데, 전기부하의 인가에 따른 배터리 전원의 변동이 검출되면 배터리 전원 변동량을 산출하며, 산출된 값이 설정된 일정량 이상으로 판단되면 전기 부하 량에 대한 보정 변수를 산출한다.
이후, 상기 전기 부하 량에 대한 보정 변수를 적용한 아이들 목표 공기 량을 산출하여 ISA 듀티 제어를 통한 흡입 공기 량 보정으로 전기부하 감지에 따른 아이들 회전 수를 제어한다.
그러나, 전술한 종래의 전기부하에 따른 아이들 엔진 회전 수는 고정되어 있다. 고정된 회전 수에서 엔진의 최대 토크는 제한적이므로 고정된 아이들 회전 수의 엔진 최대 토크에 따라 출발성이 결정되어 자유도가 제한된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 그 목적은 도로의 구배 정보를 이용하여 엔진의 아이들 회전 수를 기준 값 대비 능동적으로 조정하기 위함이다.
또한, 본 발명은 출발 시 엔진의 최대 토크 변화를 통해 출발성을 개선하기 위함이다.
또한, 본 발명은 연비개선을 위한 항목 발굴의 자유도를 높이기 위함이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 엔진 제어 장치 및 엔진 제어 방법은 측정된 도로 구배를 포함하는 차량 운행 정보가 측정되는 차량 운행 정보 측정부; 및 도로 구배에 대응하는 아이들 회전 수가 포함된 RPM 맵을 포함하고, 상기 측정된 도로 구배가 기 설정된 기준 경사도를 초과하는 경우 상기 RPM맵에 상기 측정된 도로 구배를 적용하여 산출된 목표 아이들 회전 수를 이용하여 엔진의 아이들 회전 수를 제어하는 ECU를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 엔진 제어 장치 및 엔진 제어 방법은 엔진의 아이들 회전 수의 능동적 제어가 가능하다.
또한, 차량의 출발성 개선이 가능하다.
또한, 차량 연비개선을 위한 항목 발굴의 자유도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 엔진 제어장치에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 엔진 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 엔진 제어장치에 대한 구성도이다.
이하, 도 1을 이용하여 본 발명의 실시 예에 따른 엔진 제어장치(1)를 설명한다.
엔진 제어장치(1)는 차량 운행 정보를 측정하고, 측정한 운행 정보를 이용하여 차량 엔진의 아이들 회전 수를 제어할 수 있다.
엔진 제어장치(1)는 차량 운행 정보 측정부(10), ECU(20)를 포함한다.
차량 운행 정보 측정부(10)는 차량 속도, 도로 구배 및 차량의 하중을 포함하는 차량 운행 정보를 측정하고, 측정된 차량 운행 정보를 ECU(20)에 전송한다.
차량 운행 정보 측정부(10)는 차량 속도, 차량이 운행하는 도로의 구배 및 차량의 하중을 측정할 수 있다. 차량이 운행하는 도로의 구배는 차량이 출발할 때의 도로 구배 및 차량의 운행 중의 도로 구배를 포함할 수 있다.
차량 운행 정보 측정부(10)는 GPS(11), 도로 구배 센서(12), 차량 스프링 변위 센서(13), 및 차량 스프링 압력 센서(14)를 포함할 수 있다.
GPS(11)는 GPS(Global Positioning System)위성에서 보내는 신호를 수신해 차량의 현재 위치, 차량의 현재 속도 및 차량 현재 위치의 도로 구배를 수신할 수 있다.
도로 구배 센서(12)는 차량이 현재 위치한 도로의 구배를 측정할 수 있다.
차량 스프링 변위 센서(13)는 차량 서스펜션 스프링의 변위를 측정하는 센서로서, 차량의 정차 중 또는 이동 중 서스펜션 스프링의 변위를 측정할 수 있다.
차량 스프링 압력 센서(14)는 차량의 하중으로 인한 차량 서스펜션 스프링에 걸리는 압력을 측정하는 센서로서, 적어도 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
차량 스프링 압력 센서(14)는 차량의 정차 중 또는 이동 중 차량의 차량 스프링 압력을 측정할 수 있다.
ECU(20)는 차량 운행 정보 측정부(10)에서 측정된 차량 운행 정보가 전송될 수 있다.
ECU(20)는 RPM 맵(21)에 측정된 도로 구배를 적용하여 목표 아이들 회전 수를 산출하고, 산출된 목표 아이들 회전 수를 이용하여 차량 엔진의 아이들 회전 수를 제어할 수 있다.
RPM 맵(21)은 도로 구배 또는 차량 하중에 대응하는 아이들 회전 수를 포함하고 있다.
ECU(20)는 GPS(11) 및 도로 구배 센서(12)에서 측정된 현재 차량 위치의 도로 구배를 RPM 맵(21)에 적용하여 차량의 출발 시 또는 운행 중 목표 아이들 회전 수를 산출할 수 있다.
구체적으로 설명하면, ECU(20)는 차량의 출발 시, 도로 구배가 기 설정된 기준 경사도(예를 들어 1%)를 초과하는 경우 산출된 목표 아이들 회전 수를 차량 엔진에 적용하여 출발 엔진 회전 수를 제어할 수 있다. ECU(20)는 차량의 출발 시, 도로 구배가 기 설정된 기준 경사도 이하인 경우 기 설정된 기준 아이들 회전 수(예를 들어 500rpm)를 차량 엔진에 적용하여 출발 엔진 회전 수를 제어할 수 있다.
ECU(20)는 차량 출발 후, 차량의 속도가 기 설정된 기준 속도(예를 들어 시속 14Km)를 초과하는 경우 기 설정된 기준 아이들 회전 수(예를 들어 500rpm)를 차량 엔진에 적용하여 운행 중 엔진 회전 수를 제어할 수 있다. ECU(20)는 차량 출발 후, 차량의 속도가 기 설정된 기준 속도 이하이면 운행 중 측정된 도로 구배를 이용하여 산출된 목표 아이들 회전 수를 차량 엔진에 적용하여 운행 중 엔진 회전 수를 제어할 수 있다.
또한, ECU(20)는 측정된 차량 서스펜션 스프링의 변위 및 측정된 차량 스프링 압력이 전송될 수 있다.
ECU(20)는 상기 RPM맵에 상기 측정된 하중을 적용하여 목표 아이들 회전 수를 산출할 수 있다. ECU(20)는 산출된 차량 엔진의 목표 아이들 회전 수를 이용하여 상기 아이들 회전 수를 제어할 수 있다.
구체적으로 설명하면, ECU(20)는 차량이 출발 시, 측정된 차량의 하중이 기 설정된 기준 하중(예를 들어 1톤)을 초과하는 경우 산출된 목표 아이들 회전 수를 차량 엔진에 적용하여 출발 엔진 회전 수를 제어할 수 있다. ECU(20)는 차량의 출발 시, 측정된 차량의 하중이 기 설정된 기준 하중 이하인 경우 기 설정된 기준 아이들 회전 수를 차량 엔진에 적용하여 출발 엔진 회전 수를 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 엔진 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 도 2를 이용하여 본 발명의 실시 예에 따른 엔진 제어 방법을 설명한다.
차량 운행 정보 전송단계(S10)에서 측정된 차량의 속도, 도로 구배 및 차량 하중이 포함된 차량 운행 정보가 ECU(20)으로 전송된다.
측정된 도로 구배와 기 설정된 기준 경사도를 비교하는 단계(S20)에서, ECU(20)는 측정된 도로 구배가 기 설정된 기준 경사도를 초과하는지 판단한다.
측정된 차량 하중과 기 설정된 기준 하중을 비교하는 단계(S21)에서, ECU(20)는 차량의 측정된 하중이 기 설정된 기준 하중을 초과하는지 판단한다.
측정된 도로 구배가 기 설정된 기준 경사도를 도로 구배를 초과하는 경우, 또는 측정된 하중이 기 설정된 기준 하중을 초과하는 경우 목표 아이들 회전 수를 산출하는 단계(S30)에서, ECU(20)는 목표 아이들 회전 수를 산출한다. 엔진의 아이들 회전 수를 제어하는 단계(S40)에서 ECU(20)는 산출된 목표 아이들 회전 수를 이용하여 차량의 출발 시 엔진의 아이들 회전 수를 제어한다.
또한, 측정된 도로 구배가 기 설정된 기준 경사도를 도로 구배 이하인 경우, 또는 측정된 하중이 기 설정된 기준 하중 이하인 경우, ECU(20)는 기 설정된 기준 아이들 회전 수를 이용하여 차량의 출발 시 엔진의 아이들 회전 수를 제어한다.(S60)
차량의 속도를 판단하는 단계(S50)에서, 차량의 출발 후, 차량의 속도가 기준 속도를 초과하면, ECU(20)는 기 설정된 기준 아이들 회전 수를 이용하여 차량의 운행 중 엔진의 아이들 회전 수를 제어한다.(S60)
또한, 차량의 속도를 판단하는 단계(S50)에서, 차량의 출발 후, 차량의 속도가 기준 속도 이하이면, ECU(20)는 차량 운행 중 도로 구배를 이용하여 목표 아이들 회전 수를 산출하고(S30), 산출된 목표 아이들 회전 수를 이용하여 차량의 운행 중 엔진의 아이들 회전 수를 제어한다.(S40)
이상에서 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 든다고 할 것이다.
1: 엔진 제어 장치
10: 차량 운행 정보 측정부
11: GPS
12: 도로 구배 센서
13: 차량 스프링 변위 센서
14: 차량 스프링 압력 센서
20: ECU

Claims (17)

  1. 측정된 도로 구배를 포함하는 차량 운행 정보가 측정되는 차량 운행 정보 측정부; 및
    도로 구배에 대응하는 아이들 회전 수가 포함된 RPM 맵을 포함하고, 상기 측정된 도로 구배가 기 설정된 기준 경사도를 초과하는 경우 상기 RPM맵에 상기 측정된 도로 구배를 적용하여 산출된 목표 아이들 회전 수를 이용하여 엔진의 아이들 회전 수를 제어하고, 상기 측정된 도로 구배가 기 설정된 기준 경사도 이하인 경우, 설정된 기준 아이들 회전 수를 이용하여 차량의 출발 시 엔진의 아이들 회전 수를 제어하는ECU를 포함하는 엔진 제어 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 측정된 도로 구배는 상기 차량이 출발할 때 측정된 도로 구배 이고,
    상기 ECU는 차량이 출발할 때의 엔진의 아이들 회전 수를 제어하는 엔진 제어 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 ECU는 상기 측정된 도로 구배가 상기 기준 경사도 이하이면 기 설정된 기준 아이들 회전 수를 적용하여 상기 차량이 출발할 때의 엔진의 아이들 회전 수를 제어하는 엔진 제어 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 차량 운행 정보는 상기 차량의 주행 속도를 포함하고,
    상기 ECU는 상기 차량의 주행속도가 기준 속도를 초과하면 상기 기준 아이들 회전 수를 적용하여 상기 차량의 엔진의 아이들 회전 수를 제어하는 엔진 제어 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 차량 운행 정보 측정부는,
    도로 구배 정보 및 차량 주행 속도를 측정하는 GPS; 및
    도로 구배 센서를 포함하고,
    상기 측정된 도로 구배는, 상기GPS의 도로 구배 정보 및 상기 도로 구배 센서의 도로 구배를 포함하는 엔진 제어장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 차량 운행 정보는 상기 차량의 측정된 하중을 더 포함하고,
    상기 RPM 맵은 하중에 대응하는 아이들 회전 수를 더 포함하고,
    상기 ECU는 상기 측정된 하중이 기 설정된 기준 하중을 초과하는 경우 상기 RPM맵에 상기 측정된 하중을 적용하여 산출된 목표 아이들 회전 수를 이용하여 상기 아이들 회전 수를 제어하는 엔진 제어 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 측정된 하중은 상기 차량이 출발할 때의 하중이고,
    상기 ECU는 상기 차량이 출발할 때의 상기 아이들 회전 수를 상기 목표 아이들 회전 수로 제어하는 엔진 제어 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 차량 운행 정보 측정부는
    차량 스프링 변위 센서; 및
    차량 스프링 압력 센서를 포함하고,
    상기 ECU는 상기 차량 스프링 변위 센서의 변위 정보 및 상기 차량 스프링 압력 센서의 압력 정보를 이용하여 상기 하중을 측정하는 엔진 제어장치.
  9. 도로 구배 측정이 포함된 차량 운행 정보를 측정하는 차량 운행 정보 전송 단계;
    상기 측정된 도로 구배와 기 설정된 기준 경사도를 비교하는 단계;
    상기 측정된 도로 구배가 기 설정된 기준 경사도를 초과하면 도로 구배에 대응하는 엔진 아이들 회전 수가 포함된 RPM 맵에 상기 측정된 도로 구배를 적용하여 목표 아이들 회전 수를 산출하는 단계;
    상기 목표 아이들 회전 수를 이용하여 엔진의 아이들 회전 수를 제어하는 단계; 및
    상기 측정된 도로 구배가 기 설정된 기준 경사도 이하인 경우, 설정된 기준 아이들 회전 수를 이용하여 차량의 출발 시 엔진의 아이들 회전 수를 제어하는 단계를 포함한 엔진 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 운행 정보 전송 단계는 상기 차량이 출발할 때의 도로 구배를 측정하는 단계이고,
    상기 목표 아이들 회전 수를 산출하는 단계는 차량이 출발할 때의 엔진의 아이들 회전 수를 산출하는 단계이고,
    상기 제어 단계는 상기 차량이 출발할 때의 엔진의 아이들 회전 수를 제어하는 단계인 엔진 제어 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 엔진의 아이들 회전 수 제어 단계는, 상기 측정된 도로 구배가 기 설정된 기준 경사도 이하인 경우 기 설정된 기준 아이들 회전 수를 상기 차량이 출발할 때의 엔진의 아이들 회전 수로 제어하는 엔진 제어 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    차량 운행 정보 전송 단계는, 상기 차량의 주행 속도를 측정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제어 단계는, 상기 차량의 주행속도가 기 설정된 기준 속도를 초과하면 상기 기준 아이들 회전 수를 적용하여 상기 차량의 엔진의 아이들 회전 수를 제어하는 엔진 제어 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제어 단계는, 상기 차량의 주행속도가 상기 기준 속도 이하이면 상기 산출된 목표 아이들 회전 수를 적용하여 상기 차량의 엔진의 아이들 회전 수를 제어하는 엔진 제어 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 차량 운행 정보 전송 단계는,
    GPS를 이용하여 측정된 도로 구배 및 상기 차량 속도가 전송되는 단계; 및
    도로 구배 센서를 이용하여 측정된 도로 구배가 전송되는 단계를 포함하고,
    상기 측정된 도로 구배는, 상기GPS의 도로 구배 정보 및 상기 도로 구배 센서의 도로 구배를 포함하는 엔진 제어 방법.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 차량 운행 정보 전송 단계는,
    측정된 상기 차량의 하중이 전송되는 단계를 더 포함하고,
    상기 RPM 맵은 하중에 대응하는 엔진 아이들 회전 수를 더 포함하고,
    상기 제어 단계는 상기 RPM맵에 상기 측정된 하중을 적용하여 산출된 차량 엔진의 아이들 회전 수를 이용하여 상기 아이들 회전 수를 제어하는 단계를 더 포함하는 엔진 제어 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 측정된 하중은 상기 차량이 출발할 때의 하중이고,
    상기 제어 단계는 상기 차량이 출발할 때의 상기 아이들 회전 수를 상기 목표 아이들 회전 수로 제어하는 단계를 더 포함하는 엔진 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 차량의 하중이 전송되는 단계는,
    측정된 차량 스프링 변위가 전송되는 단계; 및
    측정된 차량 스프링 압력이 전송되는 단계를 더 포함하고,
    상기 제어 단계는 측정된 상기 차량 스프링 변위 및 측정된 상기 차량 스프링 압력을 이용하여 상기 하중을 측정하는 엔진 제어 방법.
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KR19980013659A (ko) * 1996-08-01 1998-05-15 박병재 급경사로에서 차량밀림 방지장치(Apparatus for protecting slipping of car in slope)
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JP2007145294A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Toyota Motor Corp 車両用走行制御装置

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