KR101567210B1 - 엔진 냉시동 안정화 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 엔진 냉시동 안정화 제어 방법은 엔진 시동을 감지한 ECU(Engine Control Unit)에서 엔진의 소킹 조건(Soaking Condition)에 대한 냉시동성(Cold Start Condition)을 기준으로 냉시동(Cold Start)이 체크되고, 냉시동(Cold Start)이 판단된 후 터보차저가 할당된 비트에 해당하는 베인의 제어값으로 제어되며, 터보차저 1단 제어방식인 냉시동(Cold Start) 후 터보차저를 엔진운전조건으로 제어되는 노말(Normal)제어가 수행되거나 또는 터보차저가 새로운 할당된 비트에 해당하는 베인의 제어값으로 다시 제어되는 냉시동2(Cold Start2) 수행 후 상기 노말(Normal)제어가 수행되는 터보차저 프리컨트롤 2단 제어를 구현함으로써 터보차저(Turbo Charger)의 파손 위험 없이 냉시동(Cold Start)의 시동성 개선이 이루어지고, 특히 냉시동(Cold Start)후 이루어지는 터보차저(Turbo Charger)의 제어시 급격한 엔진 회전수 변화를 발생시키는 급격한 베인 움직임이 방지됨으로써 엔진 작동이 안정적으로 이루어지는 특징을 갖는다.

Description

엔진 냉시동 안정화 제어 방법{Engine Control Method for Cold Start Stabilization}

본 발명은 엔진에 관한 것으로, 특히 냉시동시(Cold Start)에도 엔진 회전수의 급격한 변화가 방지되는 엔진 냉시동 안정화 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 터보차저(Turbo Charger)를 적용한 엔진의 시동시에는 고 압축비를 위해 외기 압축이 이루어지는 터보차저(Turbo Charger)의 손상이나 파손방지가 필요하고, 이를 위해 시동시 부스트 제어 로직을 적용한다.

이러한 시동시 부스트 제어 로직(Startup Boost Control Logic)은 크랭킹 전이거나 크랭킹 이후 설정된 엔진 회전수 이내에서 목표 시간동안 냉시동조건(Cold Start Condition)을 감지한 후, 냉시동제어(Cold Start Control)와 냉시동후제어(After Cold Start Control)로 구분된다.

상기 냉시동제어(Cold Start Control)는 엔진 시동 후 설정된 시간동안 이루어지고, 이를 위해 냉시동 결정 인자(Cold Start Determinate Factor)를 이용한 냉시동조건(Cold Start Condition)이 판단되고, 냉시동 결정 인자(Cold Start Determinate Factor)는 엔진의 운전상태와 엔진 회전수 그리고 설정된 터보차저 베인의 유지시간을 적용한다. 그러므로, 냉시동제어(Cold Start Control)는 크랭킹 전에 수행될 수 있고, 크랭킹 이후 설정된 엔진 회전수 이내에서 목표 시간동안 냉시동 결정 인자(Cold Start Determinate Factor)를 감지하여 수행될 수 있다.

그러므로, 냉시동제어(Cold Start Control)시 터보차저(Turbo Charger)는 할당된 비트에 해당하는 베인의 제어값으로 제어됨으로써 터보차저(Turbo Charger)에 오일이 도달하기 이전에 터보차져 회전수 한계가 초과됨에 따른 파손 위험성 해소와 함께 시동성 개선이 이루어질 수 있다.

상기 냉시동후제어(After Cold Start Control)는 엔진 시동 후 설정된 시간 경과로 냉시동제어(Cold Start Control)가 완료된 후 이루어지는 부스트 제어이다. 이러한 부스트 제어에서는 목표 부스트 압력을 제어하는 방식인 클로즈 루프 제어(Closed Loop Control)이나 부스트 프리컨트롤 값을 제어하는 방식인 오픈 루프 제어(Open Loop Control)로 터보차저(Turbo Charger)가 제어된다.

이와 같이 시동시 부스트 제어 로직이 구현됨으로써 터보차저(Turbo Charger)는 엔진의 냉시동시(Cold Start)에서도 손상없이 구동될 수 있다.

일본특허공개 2009-085053(2009.4.23)

하지만, 냉시동(Cold Start)의 시동성이 터보차저 베인의 열림으로 개선되고, 시동 후 아이들 안정성이 터보차저 베인의 닫힘으로 확보되면, 터보차저(Turbo Charger)애서는 급격한 베인 움직임이 일어남으로써 엔진 회전수도 급격하게 변화되고, 엔진 회전수의 급격한 변화는 엔진의 불안정한 작동을 발생시킬 수밖에 없다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 엔진의 운전상태, 엔진 회전수, 설정된 터보차저 베인 유지시간, 터보차저 베인 듀티변화대비 엔진회전수 변화로부터 냉시동조건(Cold Start Condition)이 2단계로 세분되고, 이를 통해 터보차저 베인 회전수제어가 다단으로 이루어짐으로써 터보차저(Turbo Charger)의 파손 위험 없이 냉시동(Cold Start)의 시동성 개선이 이루어지고, 특히 냉시동(Cold Start)후 이루어지는 터보차저(Turbo Charger)의 제어시 급격한 엔진 회전수 변화를 발생시키는 급격한 베인 움직임이 방지됨으로써 엔진 작동이 안정적으로 이루어지는 엔진 냉시동 안정화 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엔진 냉시동 안정화 제어 방법은 (A) 엔진 시동을 감지한 ECU(Engine Control Unit)에서 엔진의 소킹 조건(Soaking Condition)에 대한 냉시동성(Cold Start Condition)을 기준으로 냉시동(Cold Start)이 체크되는 조건체크단계; (B) 상기 냉시동(Cold Start)이 판단된 후, 터보차저가 할당된 비트에 해당하는 베인의 제어값으로 제어되는 터보차저 1단 제어단계; (C) 상기 냉시동(Cold Start) 후, 상기 터보차저를 엔진운전조건으로 제어되는 노말(Normal)제어가 수행되거나 또는 상기 터보차저가 새로운 할당된 비트에 해당하는 베인의 제어값으로 다시 제어되는 냉시동2(Cold Start2) 수행 후 상기 노말(Normal)제어가 수행되는 터보차저 프리컨트롤 2단 제어단계; 가 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 냉시동2(Cold Start2)는 설정 시간이 0(영)인 조건에서 실행되지 않고, 상기 냉시동2(Cold Start2)가 실행되지 않으면 상기 노말(Normal)제어가 수행된다.

상기 (A) 조건체크단계에서, 엔진의 운전 상태, 엔진 회전수, 설정된 터보차져 베인의 유지시간으로 상기 냉시동(Cold Start)을 체크한다.

상기 (B) 터보차저 1단 제어단계에서, 상기 냉시동(Cold Start)의 결정은 터보차저 베인듀티 변화에 대한 엔진 회전수의 변화가 크지 않은 조건이다.

상기 (B) 터보차저 1단 제어단계는, (b-1) 확인된 엔진운전상태에서 크랭킹 전, 후가 판단되고, (b-2) 상기 크랭킹 전의 조건일 때 상기 냉시동(Cold Start)의 제어가 실행되는 반면, 상기 크랭킹 후의 조건일 때 상기 냉시동(Cold Start)의 제어 실행이 이루어지거나 또는 상기 노말(Normal)제어가 수행된다.

상기 크랭킹 후의 조건에서는, (b-2-1) 확인된 엔진 회전수(rpm)를 제1 체크회전수(rpm)로 하고, (b-2-2) 상기 제1 체크회전수(rpm)를 제1 설정시동회전수(rpm)와 비교하며, (b-2-3) 상기 제1 체크회전수(rpm)가 상기 제1 설정시동회전수(rpm)를 초과할 때 상기 노말모드로 즉시 진입하는 반면, 상기 제1 체크회전수(rpm)가 상기 제1 설정시동회전수(rpm)를 초과하지 않을 때 엔진운전시간(sec)을 확인하고, (b-2-4) 상기 체크엔진운전시간(sec)을 제1 체크엔진운전시간(sec)과 서로 크기를 비교하고, (b-2-5) 상기 제1 체크엔진운전시간(sec)이 제1 설정엔진운전시간(sec)을 초과할 때 상기 노말모드로 즉시 진입하는 반면, 상기 제1 체크엔진운전시간(sec)이 상기 제1 설정엔진운전시간(sec)을 초과하지 않을 때 상기 냉시동(Cold Start)의 제어 실행이 이루어진다.

상기 (C) 터보차저 프리컨트롤 2단 제어단계에서, 상기 냉시동2(Cold Start2)의 결정은 터보차저 베인듀티 변화에 대한 엔진 회전수의 변화가 큰 조건이다.

상기 (C) 터보차저 프리컨트롤 2단 제어단계는, (c-1) 상기 냉시동(Cold Start)의 완료 후 상기 냉시동2(Cold Start2)의 설정시간을 체크하고, (c-2) 상기 설정시간이 0(영)의 조건일 때 상기 노말(Normal)제어가 수행되는 반면, 상기 설정시간이 0(영)의 조건아 아닐 때 상기 냉시동2(Cold Start2)의 제어가 실행된다.

상기 냉시동2(Cold Start2)의 제어는, (c-2-1) 확인된 엔진운전상태의 정상운전(Running)이 판단되고, (c-2-2) 다시 확인된 엔진의 회전수(rpm)를 제2 체크회전수(rpm)로 하고, (c-2-3) 상기 제2 체크회전수(rpm)를 제2 설정시동회전수(rpm)와 서로 크기를 비교하고, (c-2-4) 상기 제2 체크회전수(rpm)가 제2 설정시동회전수(rpm)를 초과하지 않을 때 다시 확인된 엔진운전시간(sec)을 제2 체크엔진운전시간(sec)으로 하고, (c-2-5) 상기 제2 체크엔진운전시간(sec)을 제2 설정엔진운전시간(sec)과 서로 크기를 비교하고, (c-2-6) 상기 제2 체크엔진운전시간(sec)이 상기 제2 설정엔진운전시간(sec)을 초과하지 않을 때 상기 냉시동2(Cold Start2)의 제어 실행이 이루어진다.

상기 (c-2-1)에서, 정상운전(Running)이 아닐 때 상기 노말모드로 즉시 진입한다. 상기 (c-2-4)에서, 상기 제2 체크회전수(rpm)가 상기 제2 설정시동회전수(rpm)를 초과할 때 상기 노말모드로 즉시 진입한다. 상기 (c-2-6)에서, 상기 제2 체크엔진운전시간(sec)이 상기 제2 설정엔진운전시간(sec)을 초과할 때 상기 노말모드로 즉시 진입한다.

이러한 본 발명은 냉시동(Cold Start)시 터보차저(Turbo Charger)의 제어가 다단화됨으로써 엔진 회전수의 급격한 변화를 방지하면서 엔진 냉시동 안정화가 이루어지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 터보차져 회전수를 저감하면서 발생하게 되는 엔진 회전수의 급격한 변화가 터보차져 프리컨트롤의 2단 제어로 방지되어져 엔진의 냉시동성이 개선되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 제어 방식의 변경만 이루어져 냉시동 제어를 위한 기존 하드웨어가 그대로 유지됨으로써 냉시동성을 개선하기 위한 원가 변동이 없는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 냉시동 후 엔진 회전수의 급격한 변화가 방지됨으로써 시동시 차제 진동 및 소음을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 터보차져 프리컨트롤 2단 제어 로직으로 시동시 터보차져 제어가 선택적으로 사용됨으로써 시동시 맵핑 자유도가 증가되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진 냉시동 안정화 제어 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 엔진 냉시동 안정화 제어 방법중 냉시동(Cold Start)의 세부 절차이며, 도 3은 본 발명에 따른 엔진 냉시동 안정화 제어 방법중 냉시동(Cold Start)의 세부 절차이고, 도 4는 본 발명에 따른 엔진 냉시동 안정화 제어 방법의 실시예이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진 냉시동 안정화 제어 방법의 순서도를 나타낸다.

S1은 엔진 시동 시 터보차저 제어가 실행되는 단계로서, 이는 냉시동 모드(Cold Start Mode)와 냉시동2 모드(Cold Start 2 Mode)로 구분된다. 이때, 모드는 엔진의 소킹 조건(Soaking Condition)에 대한 냉시동성을 기준으로 결정한다.

상기 냉시동 모드(Cold Start Mode)는 시동시 부스트 제어 로직(Startup Boost Control Logic)에서 크랭킹 전이거나 크랭킹 이후 설정된 엔진 회전수 이내에서 목표 시간동안 냉시동조건(Cold Start Condition)을 감지한 후, 냉시동조건(Cold Start Condition)의 조건 중 터보차저의 베인 듀티 변화에 대한 엔진 회전수의 변화가 크지 않은 조건에 적용함으로써 시동시 부스트 제어 로직(Startup Boost Control Logic)의 냉시동제어(Cold Start Control)와 동일하게 터보자저를 작동하는 방식이다.

이러한, 냉시동 모드(Cold Start Mode)는 S10의 냉시동 모드(Cold Start Mode)진입, S20의 냉시동(Cold Start)제어 수행, S30의 냉시동(Cold Start)제어 완료로 실행된다. 이는, 도 2의 냉시동 로직(Cold Start Logic)으로 구체화된다.

반면, 상기 냉시동2 모드(Cold Start 2 Mode)는 냉시동(Cold Start)의 조건 중 터보차저의 베인 듀티 변화에 대한 엔진 회전수의 변화가 큰 조건에 적용함으로써 상기 냉시동제어(Cold Start Control)의 터보차저 제어와 달리 부스트 프리컨트롤 2단 제어로 터보자저를 작동하는 방식이다. 그러므로, 기존의 시동시 부스트 제어 로직(Startup Boost Control Logic)의 냉시동후제어(After Cold Start Control)중 부스트 프리컨트롤 값을 제어하는 오픈 루프 제어(Open Loop Control)로 수행된다. 이를 위해, 냉시동2 조건(Cold Start 2 Condition)의 설정시간 및 터보차저 프리컨트롤 듀티는 시험을 통해 구해진 최적값을 적용한다.

이러한, 냉시동2 모드(Cold Start 2 Mode)는 S40의 냉시동2 모드(Cold Start 2 Mode)진입, S50의 냉시동2(Cold Start 2)제어 수행, S60의 냉시동2(Cold Start)제어 완료로 실행된다. 이는, 도 3의 냉시동2 로직(Cold Start2 Logic)으로 구체화된다.

하지만, 본 발명의 냉시동2 모드(Cold Start 2 Mode)는 S40과 같이 선택조건이 적용됨으로써 냉시동 모드(Cold Start Mode)로 단독 제어되거나 또는 냉시동 모드(Cold Start Mode) 후 냉시동2 모드(Cold Start 2 Mode)로 연속 제어될 수 있다. 일례로, 냉시동2 모드(Cold Start 2 Mode)의 선택조건은 설정시간이 적용되고, 설정시간은 엔진 냉각수온에 따른 설정시간 커브를 이용하여 결정함으로써 엔진냉각수에 따라서 결정된다. 그러므로, 특정 냉각수 조건에서 냉시동2 모드(Cold Start 2 Mode)의 조건 감지를 원하지 않아 설정시간을 0(영)으로 하였다면, 엔진 시동 시 터보차저는 냉시동(Cold Start)의 감지 후 S2의 노말모드(Normal Mode)의 운전조건으로 제어된다.

이어, S2는 S1의 엔진 시동 시 터보차저 제어가 완료 후 실행되는 노말 모드(Normal Mode)로서, 이는 기존의 시동시 부스트 제어 로직(Startup Boost Control Logic)의 노말(Normal)한 운전조건인 냉시동후제어(After Cold Start Control)와 동일한 제어방식이다.

한편, 도 2는 냉시동 로직(Cold Start Logic)으로서, 이는 S10,S20,S30으로 실행되는 냉시동 모드(Cold Start Mode)중 S10의 냉시동 모드(Cold Start Mode)진입 조건을 나타낸다.

S10-1과 같이 키온(Key On) 후 엔진운전상태가 확인되고, S10-1의 확인된 엔진운전상태가 S10-2에서 크랭킹 전으로 판단될 때 S20과 같이 냉시동(Cold Start)제어 수행으로 즉시 진입된다.

반면, S10-1의 확인된 엔진운전상태가 S10-2에서 크랭킹 후로 판단되면, S10-3과 같이 엔진의 회전수(rpm)를 확인한 다음, S10-4와 같이 확인된 체크회전수(rpm)가 설정시동회전수(rpm)에 포함되는지 여부를 판단한다. 여기서, 체크회전수(rpm)는 제1 체크회전수(rpm)로 정의하고, 설정시동회전수(rpm)는 제1 설정시동회전수(rpm)로 정의한다.

이어, 제1 체크회전수(rpm)가 제1 설정시동회전수(rpm)를 초과하였으면, S2와 같이 노말모드로 즉시 진입함으로써 기존의 시동시 부스트 제어 로직(Startup Boost Control Logic)의 노말(Normal)한 운전조건인 냉시동후제어(After Cold Start Control)가 수행된다.

그러나, 냉시동확인조건 체크가 이루어지고, S10-6과 같이 체크된 냉시동확인조건이 설정 조건을 초과할 때 S2의 노말모드 진입이 이루어지고, 반면, 체크된 냉시동확인조건이 설정 조건을 초과하지 않을 때 S10의 냉시동(Cold Start)의 제어 실행이 이루어진다.

이때, 상기 냉시동확인조건은 엔진운전시간과 냉각수 온도 및 엔진오일온도의 조건 중 어느 하나가 적용되거나 또는 조건 조합이 적용될 수 있다.

일례로, 상기 냉시동확인조건에 상기 엔진운전시간이 적용되면, S10-5에서는 엔진운전시간(sec)을 확인한 다음, S10-6과 같이 체크엔진운전시간(sec)이 설정엔진운전시간(sec)을 초과하였는지 여부를 판단한다. 여기서, 체크엔진운전시간(sec)은 제1 체크엔진운전시간(sec)으로 정의하고, 설정엔진운전시간(sec)은 제1 설정엔진운전시간(sec)으로 정의한다.

이어, 제1 체크엔진운전시간(sec)이 제1 설정엔진운전시간(sec)을 초과하였으면, S2와 같이 노말모드로 즉시 진입함으로써 기존의 시동시 부스트 제어 로직(Startup Boost Control Logic)의 노말(Normal)한 운전조건인 냉시동후제어(After Cold Start Control)가 수행된다.

그러나, 제1 체크엔진운전시간(sec)이 제1 설정엔진운전시간(sec)을 초과하지 않았으면, S20과 같이 냉시동(Cold Start)제어 수행으로 즉시 진입된다.

상기 S20의 냉시동(Cold Start)제어는 할당된 비트에 해당하는 베인의 제어값으로 터보차저가 제어되는 방식을 의미한다.

그러므로, 냉각수 온도나 또는 엔진오일온도의 조건도 상기 엔진운전시간 조건과 같이, 냉각수 온도는 제1설정 냉각수 온도를 이용하여 냉시동확인조건이 판단될 수 있고, 엔진오일온도는 제1설정 엔진오일온도를 이용하여 냉시동확인조건이 판단될 수 있다.

한편, 도 3은 냉시동2 로직(Cold Start2 Logic)으로서, 이는 S40,S50,S60으로 실행되는 냉시동2 모드(Cold Start2 Mode)중 S40의 냉시동2 모드(Cold Start 2 Mode)진입 조건을 나타낸다.

S40-1과 같이 냉시동(Cold Start)이 완료된 후 다시 엔진운전상태가 확인되고, S40-1의 확인된 엔진운전상태가 S40-2에서 정상운전(Running)이 아니라고 판단될 때 S2와 같이 노말모드로 즉시 진입함으로써 기존의 시동시 부스트 제어 로직(Startup Boost Control Logic)의 노말(Normal)한 운전조건인 냉시동후제어(After Cold Start Control)가 수행된다.

반면, S40-1의 확인된 엔진운전상태가 S40-2에서 정상운전(Running)으로 판단될 때 S40-3과 같이 다시 엔진의 회전수(rpm)를 확인한 다음, S40-4와 같이 확인된 체크회전수(rpm)가 설정시동회전수(rpm)에 포함되는지 여부를 판단한다. 여기서, 체크회전수(rpm)는 제2 체크회전수(rpm)로 정의하고, 설정시동회전수(rpm)는 제2 설정시동회전수(rpm)로 정의한다.

이어, 제2 체크회전수(rpm)가 제2 설정시동회전수(rpm)를 초과하였으면, S2와 같이 노말모드로 즉시 진입함으로써 기존의 시동시 부스트 제어 로직(Startup Boost Control Logic)의 노말(Normal)한 운전조건인 냉시동후제어(After Cold Start Control)가 수행된다.

그러나, 제2 체크회전수(rpm)가 제2 설정시동회전수(rpm)를 초과하지 않으면, S40-5와 같이 냉시동2확인조건 체크가 이루어지고, S40-6과 같이 체크된 냉시동2확인조건이 설정 조건을 초과할 때 S2의 노말모드 진입이 이루어지고, 반면, 체크된 냉시동2확인조건이 설정 조건을 초과하지 않을 때 S50의 냉시동2(Cold Start2)의 제어 실행이 이루어진다.

이때, 상기 냉시동2확인조건은 엔진운전시간과 냉각수 온도 및 엔진오일온도의 조건 중 어느 하나가 적용되거나 또는 조건 조합이 적용될 수 있다.

일례로, 상기 냉시동2확인조건에 상기 엔진운전시간이 적용되면, S40-5에서는 엔진운전시간(sec)을 확인한 다음, S40-6과 같이 체크엔진운전시간(sec)이 설정엔진운전시간(sec)을 초과하였는지 여부를 판단한다. 여기서, 체크엔진운전시간(sec)은 제2 체크엔진운전시간(sec)으로 정의하고, 설정엔진운전시간(sec)은 제2 설정엔진운전시간(sec)으로 정의한다.

이어, 제2 체크엔진운전시간(sec)이 제2 설정엔진운전시간(sec)을 초과하였으면, S2와 같이 노말모드로 즉시 진입함으로써 기존의 시동시 부스트 제어 로직(Startup Boost Control Logic)의 노말(Normal)한 운전조건인 냉시동후제어(After Cold Start Control)가 수행된다.

그러나, 제2 체크엔진운전시간(sec)이 제2 설정엔진운전시간(sec)을 초과하지 않았으면, S50과 같이 냉시동2(Cold Start2)제어 수행으로 즉시 진입된다.

상기 S50의 냉시동2(Cold Start2)제어는 냉시동(Cold Start2)제어시 할당된 비트와 다른 비트가 새로 할당됨으로써 새롭게 할당된 비트에 해당하는 베인의 제어값으로 터보차저가 제어되는 방식을 의미한다.

그러므로, 냉각수 온도나 또는 엔진오일온도의 조건도 상기 엔진운전시간 조건과 같이, 냉각수 온도는 제2설정 냉각수 온도를 이용하여 냉시동2확인조건이 판단될 수 있고, 엔진오일온도는 제2설정 엔진오일온도를 이용하여 냉시동2확인조건이 판단될 수 있다.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 엔진 냉시동 안정화 제어 방법의 실시예를 나타낸다.

S1과 같이 엔진 시동 시 터보차저 제어는 냉시동(Cold Start)에 따른 제어후 S2의 노말 제어로 진입하는 터보차저 1단 제어(①)가 이루어지거나 또는 냉시동(Cold Start)에 따른 제어에 이어진 냉시동2(Cold Start2)에 따른 제어 후 S2의 노말 제어로 진입하는 터보차저 프리컨트롤 2단 제어(②)가 이루어진다.

일례로, 냉시동(Cold Start)조건으로 운전 후 ECU(Engine Control Unit)에서 감지한 엔진 운전상태가 정상운전(Running)의 상태이고, 엔진 회전수(rpm)가 설정한 최소회전수(MIN 700rpm)와 설정한 최대회전수(MAX 2000rpm)의 범위 내에서 운전할 경우 냉시동2(Cold Start2)가 감지된다. 이때, MIN 700rpm ~ MAX 2000rpm의 엔진 회전수(rpm)는 엔진 아이들(Idle)을 포함한다. 냉시동2(Cold Start2)에서는 그 작동시간을 냉시동(Cold Start)이후부터 계산된다. 예를 들어, 설정시간 3초(sec)이고 터보차져 베인 설정 값 80%일 때 냉시동2(Cold Start2)는 냉시동(Cold Start) 조건 후 3초 동안 터보차저 베인을 3초 동안 80%로 유지하게 된다. 그러므로, 부스트 프리컨트롤 2단 제어가 구현될 수 있다.

구체적으로, 상기 터보차저 1단 제어(①)는 도 1의 S10,S20,S30 및 도 2의 10-1내지 10-6과 동일한 절차를 의미한다. 그러므로, 엔진의 운전 상태와 엔진 회전수 그리고 설정된 터보차져 베인의 유지시간을 냉시동(Cold Start)을 결정하는 인자로 적용하고, 특히 냉시동(Cold Start) 조건 중 터보차저 베인듀티 변화에 대한 엔진 회전수의 변화가 크지 않은 조건을 적용한다. 이 때, 냉시동2(Cold Start2)의 설정 시간이 0(영)인 조건에서는 냉시동2(Cold Start2)에 대한 제어는 수행되지 않는다. 그러므로, 크랭킹 전이거나 크랭킹 이후 설정된 엔진 회전수 이내에서 목표 시간동안 감지된 냉시동(Cold Start)조건에서 터보차저는 할당된 비트에 해당하는 베인의 제어값으로 제어된다.

구체적으로, 상기 터보차저 프리컨트롤 2단 제어(②)는 도 1의 S40,S50,S60 및 도 3의 40-1내지 40-6과 동일한 절차를 의미한다. 그러므로, 엔진의 운전 상태와 엔진 회전수 그리고 설정된 터보차져 베인의 유지시간을 냉시동(Cold Start)을 결정하는 인자로 적용하고, 특히 냉시동(Cold Start)조건 중 터보차저 베인듀티 변화에 대한 엔진 회전수의 변화가 큰 조건에서 사용될 때 시험을 통해 최적값을 구한 설정시간 및 터보차져 프리컨트롤 듀티를 적용한다.

그러므로, 엔진이 정상 작동 중이면서 설정된 엔진 회전수 조건을 만족할 때 설정된 시간 내에서만 감지된 냉시동2(Cold Start2)조건에서 터보차저는 새롭게 할당된 비트에 해당하는 베인의 제어값으로 제어된다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 엔진 냉시동 안정화 제어 방법은 엔진 시동을 감지한 ECU(Engine Control Unit)에서 엔진의 소킹 조건(Soaking Condition)에 대한 냉시동성(Cold Start Condition)을 기준으로 냉시동(Cold Start)이 체크되고, 냉시동(Cold Start)이 판단된 후 터보차저가 할당된 비트에 해당하는 베인의 제어값으로 제어되며, 터보차저 1단 제어방식인 냉시동(Cold Start) 후 터보차저를 엔진운전조건으로 제어되는 노말(Normal)제어가 수행되거나 또는 터보차저가 새로운 할당된 비트에 해당하는 베인의 제어값으로 다시 제어되는 냉시동2(Cold Start2) 수행 후 상기 노말(Normal)제어가 수행되는 터보차저 프리컨트롤 2단 제어를 구현함으로써 터보차저(Turbo Charger)의 파손 위험 없이 냉시동(Cold Start)의 시동성 개선이 이루어지고, 특히 냉시동(Cold Start)후 이루어지는 터보차저(Turbo Charger)의 제어시 급격한 엔진 회전수 변화를 발생시키는 급격한 베인 움직임이 방지됨으로써 엔진 작동이 안정적으로 이루어진다.

Claims (16)

1. (A) 엔진 시동을 감지한 ECU(Engine Control Unit)에서 엔진의 소킹 조건(Soaking Condition)에 대한 냉시동성(Cold Start Condition)을 기준으로 냉시동(Cold Start)이 체크되는 조건체크단계;
   (B) 상기 냉시동(Cold Start)이 판단된 후, 터보차저가 할당된 비트에 해당하는 베인의 제어값으로 제어되는 터보차저 1단 제어단계;
   (C) 상기 냉시동(Cold Start) 후, 상기 터보차저를 엔진운전조건으로 제어되는 노말(Normal)제어가 수행되거나 또는 상기 터보차저가 새로운 할당된 비트에 해당하는 베인의 제어값으로 다시 제어되는 냉시동2(Cold Start2) 수행 후 상기 노말제어가 수행되는 터보차저 프리컨트롤 2단 제어단계;가 포함되고,
   상기 터보차저 프리컨트롤 2단 제어단계는, (c-1) 상기 냉시동(Cold Start)의 완료 후 상기 냉시동2(Cold Start2)의 설정시간을 체크하고, (c-2) 상기 설정시간이 0(영)의 조건일 때 상기 노말제어가 수행되는 반면, 상기 설정시간이 0(영)의 조건이 아닐 때 상기 냉시동2(Cold Start2)의 제어가 실행되며;
   상기 냉시동2(Cold Start2)의 제어는, (c-2-1) 확인된 엔진운전상태의 정상운전(Running)이 판단되고, (c-2-2) 다시 확인된 엔진의 회전수(rpm)를 제2 체크회전수(rpm)로 하고, (c-2-3) 상기 제2 체크회전수(rpm)를 제2 설정시동회전수(rpm)와 서로 크기를 비교하고, (c-2-4) 상기 제2 체크회전수(rpm)가 제2 설정시동회전수(rpm)를 초과하지 않을 때, 엔진운전시간과 냉각수 온도 및 엔진오일온도의 조건 중 어느 하나가 적용되거나 또는 조건 조합이 적용되어져 냉시동2 확인조건 체크가 이루어지고, (c-2-5) 체크된 냉시동2확인조건이 설정 조건을 초과할 때 상기 노말제어로 즉시 진입하는 반면, 체크된 냉시동2확인조건이 설정 조건을 초과하지 않을 때 상기 냉시동2(Cold Start2)의 제어 실행이 이루어지는
   것을 특징으로 하는 엔진 냉시동 안정화 제어 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 냉시동2(Cold Start2)는 설정 시간이 0(영)인 조건에서 실행되지 않고, 상기 냉시동2(Cold Start2)가 실행되지 않으면 상기 노말(Normal)제어가 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진 냉시동 안정화 제어 방법.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 (A) 조건체크단계에서, 엔진의 운전 상태, 엔진 회전수, 설정된 터보차져 베인의 유지시간으로 상기 냉시동(Cold Start)을 체크하는 것을 특징으로 하는 엔진 냉시동 안정화 제어 방법.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서, 상기 (B) 터보차저 1단 제어단계는, (b-1) 확인된 엔진운전상태에서 크랭킹 전, 후가 판단되고, (b-2) 상기 크랭킹 전의 조건일 때 상기 냉시동(Cold Start)의 제어가 실행되는 반면, 상기 크랭킹 후의 조건일 때 상기 냉시동(Cold Start)의 제어 실행이 이루어지거나 또는 상기 노말(Normal)제어가 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진 냉시동 안정화 제어 방법.
   
6. 청구항 5에 있어서, 상기 크랭킹 후의 조건에서는, (b-2-1) 확인된 엔진 회전수(rpm)를 제1 체크회전수(rpm)로 하고, (b-2-2) 상기 제1 체크회전수(rpm)를 제1 설정시동회전수(rpm)와 비교하며, (b-2-3) 상기 제1 체크회전수(rpm)가 상기 제1 설정시동회전수(rpm)를 초과할 때 상기 노말제어로 즉시 진입하는 반면, 상기 제1 체크회전수(rpm)가 상기 제1 설정시동회전수(rpm)를 초과하지 않을 때 냉시동확인조건 체크가 이루어지고, (b-2-4) 체크된 냉시동확인조건이 설정 조건을 초과할 때 상기 노말제어로 즉시 진입하는 반면, 체크된 냉시동확인조건이 설정 조건을 초과하지 않을 때 상기 냉시동(Cold Start)의 제어 실행이 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진 냉시동 안정화 제어 방법.
   
7. 청구항 6에 있어서, 상기 (b-2-3)에서, 상기 냉시동확인조건은 엔진운전시간과 냉각수 온도 및 엔진오일온도의 조건 중 어느 하나이 적용되거나 또는 조건 조합이 적용되는 것을 특징으로 하는 엔진 냉시동 안정화 제어 방법.
   
8. 청구항 7에 있어서, 상기 냉시동확인조건에 상기 엔진운전시간이 적용되면, (b-2-3-1) 엔진운전시간(sec)을 체크하고, 체크엔진운전시간(sec)을 제1 체크엔진운전시간(sec)과 서로 크기 비교한 다음, 상기 제1 체크엔진운전시간(sec)이 제1 설정엔진운전시간(sec)을 초과하는지 여부로 상기 냉시동확인조건에 대해 판단되는 것을 특징으로 하는 엔진 냉시동 안정화 제어 방법.
   
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 청구항 1에 있어서, 상기 (c-2-1)에서, 정상운전(Running)이 아닐 때 상기 노말제어로 즉시 진입하는 것을 특징으로 하는 엔진 냉시동 안정화 제어 방법.
    
13. 청구항 1에 있어서, 상기 (c-2-4)에서, 상기 제2 체크회전수(rpm)가 상기 제2 설정시동회전수(rpm)를 초과할 때 상기 노말제어로 즉시 진입하는 것을 특징으로 하는 엔진 냉시동 안정화 제어 방법.
    
14. 삭제
15. 청구항 1에 있어서, 상기 냉시동2확인조건에 상기 엔진운전시간이 적용되면, (c-2-4-1) 엔진운전시간(sec)을 체크해 제2 체크엔진운전시간(sec)으로 하고, 상기 제2 체크엔진운전시간(sec)을 제2 설정엔진운전시간(sec)과 서로 크기 비교를 한 다음, 상기 제2 체크엔진운전시간(sec)이 상기 제2 설정엔진운전시간(sec)을 초과하는지 여부로 상기 냉시동2확인조건에 대해 판단되는 것을 특징으로 하는 엔진 냉시동 안정화 제어 방법.
    
16. 청구항 15에 있어서, 상기 제2 체크엔진운전시간(sec)이 상기 제2 설정엔진운전시간(sec)을 초과할 때 상기 노말제어로 즉시 진입하는 것을 특징으로 하는 엔진 냉시동 안정화 제어 방법.

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