KR102383261B1 - 연료 휘발성 편차 감지 방법, 이를 이용한 연료 휘발성 학습 방법 및 공연비 제어 보상 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주유에 따라 변화되는 연료의 휘발성 편차를 감지하는 방법 및 이를 이용한 연료 휘발성 학습 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 학습된 연료의 휘발성에 따라 공연비 제어를 보상하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 연료 휘발성 편차 감지 방법은 주유 이후, 상온 시동 조건에서 차량 시동 시에 일정시간 동안 공연비 제어 보정계수의 거동을 계측함으로써 주유에 의해 변화된 연료의 휘발성 편차를 계산하는 것을 특징으로 한다. 한편, 본 발명에 따른 연료 휘발성 편차 학습 방법은 주유 이후, 상온 시동 조건에서 차량 시동 시 연료 휘발성 학습 가능 조건을 만족하면, 상기 연료 휘발성 편차 감지 방법에 따라 연료 휘발성 편차를 계산하고, 상기 계산된 연료 휘발성 편차를 주유된 새로운 연료의 휘발성 학습치로 저장하는 것을 특징으로 한다. 다른 한편, 본 발명에 따른 연료 휘발성 편차에 따른 공연비 제어 보상 방법은 상기 연료 휘발성 편차 학습 방법에 의하여 저장된 학습치에 따라 공연비 제어 보정계수를 보상하여, 차기 차량 시동 시부터 시동 연료량과 시동 직후 및 웜업 연료량을 증량 및 감량 보정하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

연료 휘발성 편차 감지 방법, 이를 이용한 연료 휘발성 학습 방법 및 공연비 제어 보상 방법{Method for Sensing Fuel Volatility Deviation, Method for Learning Fuel Volatility and Method for Compensating Air-Fuel Ratio Control Thereof}

본 발명은 주유에 따라 변화되는 연료의 휘발성 편차를 감지하는 방법 및 이를 이용한 연료 휘발성 학습 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 학습된 연료의 휘발성에 따라 공연비 제어를 보상하는 방법에 관한 것이다.

주유 후 주입된 새로운 연료에 의해 연료 탱크 내 연료의 휘발성은 변화될 수 있는데, 연료의 휘발성이 낮을 경우 엔진 연소실에서 연소 불안정이 발생하게 되고, 이에 따라 시동 지연, 시동 완료 후 아이들 안정성 불량 및 가속 불량 등 차량의 운전성이 악화되게 된다.

이를 해결하기 위한 종래기술은 시동 완료 후 엔진 러프니스(Roughness)를 감지하고, 러프니스가 일정 임계값(Threshold) 이상일 경우에 연료량을 증량하여 연소 안정 및 차량의 운전성을 향상시켰으나, 증량 보정으로만 휘발성 보상을 하게되어 연료 휘발성에 따른 시동 시 발생 문제점을 완전하게 해결하지는 못하였으며, 특히 발진 시 불필요하게 농후한 연료를 분사하게 되어 흡기 매니폴드 및 쓰로틀 바디 등에 카본 오염을 발생시키는 등의 필드 문제까지 야기하게 되는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 연료 휘발성에 따른 시동 지연 및 불량 문제점을 해결하기 위해 연료 휘발성 편차 감지 방법, 이를 이용한 연료 휘발성 학습 방법 및 공연비 제어 보상 방법을 제공하는데 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 연료 휘발성 편차 감지 방법은 상온 시동 조건에서 차량 시동 시에 일정시간 동안 공연비 제어 보정계수의 거동을 계측함으로써 주유에 의해 변화된 연료의 휘발성 편차를 계산하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 일정시간은 공연비 제어가 오픈 루프 제어에서 클로즈드 루프 제어로 전환된 직후부터 상기 보정계수의 변화에 처음으로 변곡이 생기는 시점까지일 수 있다.

바람직하게, 상기 연료의 휘발성 편차는 상기 보정계수의 최대값 및 최소값을 이용하여 계산될 수 있다.

바람직하게, 상기 연료의 휘발성 편차는 상기 보정계수의 변화 기울기를 이용하여 계산될 수 있다.

바람직하게, 상기 연료의 휘발성 편차는 상기 보정계수의 거동과 기준 연료에 대해 모델링된 기준 보정계수 거동과의 차이를 이용하여 계산될 수 있다.

한편, 위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 연료 휘발성 편차 학습 방법은 상온 시동 조건에서 차량 시동 시 연료 휘발성 학습 가능 조건을 만족하면, 상기 연료 휘발성 편차 감지 방법에 따라 연료 휘발성 편차를 계산하고, 상기 계산된 연료 휘발성 편차를 주유된 새로운 연료의 휘발성 학습치로 저장하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 연료 휘발성 학습 가능 조건은 주유 정보 갱신 여부, 공연비 클로즈드 루프 제어 진입 여부, 냉시동 여부 및 시동 후 아이들 상태 유지 여부로 결정될 수 있다.

다른 한편, 위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 연료 휘발성 편차에 따른 공연비 제어 보상 방법은 상기 연료 휘발성 편차 학습 방법에 의하여 저장된 학습치에 따라 공연비 제어 보정계수를 보상하여, 차기 차량 시동 시부터 시동 연료량과 시동 직후 및 웜업 연료량을 증량 및 감량 보정하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 주유할 때마다 연료 휘발성 학습을 통해 해당 연료의 휘발성 편차에 대한 연료 보정량을 차기 시동 시부터 곧바로 적용시킬 수 있어 저휘발성 및 고휘발성 연료가 연소에 너무 농후하거나 희박하여 발생할 수 있는 시동 지연, 시동 완료 후 아이들 안정성 불량 및 가속 불량 등 엔진 연소실에서의 연소 불안정으로 악화될 수 있는 차량의 운전성을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 순서도이다.

아래에서는 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 순서도이다. 본 발명은 먼저 차량의 연료 탱크에 새로운 연료를 일정량 이상 주유했을 경우, 연료 휘발성 편차 학습 필요 조건으로서 엔진 제어부에 주유 정보를 저장한다. 예를 들어, 상기 주유 정보는 시동 오프시 엔진 제어부의 NVRAM에 저장될 수 있다.

이후 다음 시동시(S10)에 주유 정보가 갱신된 것으로 확인되면(S20), 연료 휘발성 학습치를 초기화하고(S30), 연료 휘발성 학습 가능 조건이 만족되는지 판단한다(S40).

상기 연료 휘발성 학습 가능 조건은 주유 정보 갱신 여부, 공연비 클로즈드 루프 제어 진입 여부, 냉시동 여부, 시동 후 아이들 상태 유지 여부, 관련 신호의 정상 여부(고장 유무) 등으로 결정될 수 있다.

예를 들어, 주유 정보 갱신 여부는 상기 엔진 제어부의 NVRAM에 저장된 값을 센싱하여 확인할 수 있으며, 주유 정보가 갱신되었으면 연료 휘발성 학습이 가능한 것으로 판단한다.

또한, 공연비 클로즈드 루프 제어 진입 여부는 산소센서의 작동 여부를 센싱하여 확인할 수 있으며, 공연비 클로즈드 루프 제어에 진입되었으면 연료 휘발성 학습이 가능한 것으로 판단한다.

또한, 냉시동 여부는 냉각수온, 흡기온, 외기온, 속타임(Soak Time) 등의 정보를 센싱하여 확인할 수 있으며, 냉시동 조건을 만족하면 연료 휘발성 학습이 가능한 것으로 판단한다.

또한, 시동 후 아이들 상태 유지 여부는 전기부하, 변속, 엔진회전수 등의 정보를 센싱하여 확인할 수 있으며, 시동 후 아이들 상태가 유지되고 있으면 연료 휘발성 학습이 가능한 것으로 판단한다.

이때, 상기 연료 휘발성 학습 조건들 중 어느 하나라도 만족되지 않으면, 연료 휘발성 학습이 가능하지 않은 것으로 판단한다.

연료 휘발성 학습이 가능한 것으로 판단되면, 일정시간 동안 공연비 제어 보정계수의 거동을 계측함으로써 연료 휘발성 편차를 계산하고 이를 학습치로 저장한다(S50). 공연비 제어 보정계수는 산소센서의 신호를 피드백하여 이론 공연비로 제어되도록 연료량을 보정하는 계수이다.

여기서, 일정시간은 공연비 제어가 오픈 루프 제어에서 클로즈드 루프 제어로 전환된 직후부터 상기 보정계수의 변화에 처음으로 변곡이 생기는 시점까지일 수 있다.

이때, 연료의 휘발성 편차는 상기 보정계수의 최대값 및 최소값, 또는 상기 보정계수의 변화 기울기를 이용하여 계산될 수 있다.

또한, 상기 연료의 휘발성 편차는 상기 보정계수의 거동과 기준 연료에 대해 모델링된 기준 보정계수 거동과의 차이를 이용하여 계산될 수도 있다.

한편, 연료 휘발성 편차 학습 수행 시 연료 휘발성 학습 가능 조건이 만족되지 않으면, 예를 들어 아이들 공회전 운전이 아닌 차량이 급격한 전기부하 및 변속, 운전자의 가속 페달 조작이 있을 경우에는, 해당 취득 휘발성 편차 학습치는 사용하지 않으며, 특정 연료량 소모 전까지는 상기 휘발성 편차 학습 필요 및 학습 가능 조건이 만족될 때 재학습을 시도하도록 한다.

취득한 휘발성 편차 학습치는 연료 RVP 특성 및 차량 시동성 시험 결과에 따른 특성 커브를 매핑하여 차기 시동 시부터 시동 연료량과 시동 직후 및 웜업 연료량의 증량 및 감량 보정에 사용한다(S60, S70).

본 명세서와 첨부된 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 쉽게 설명하기 위한 목적으로 사용된 것일 뿐, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

S10: 차량 시동 단계
S20: 주유정보 갱신 확인 단계
S30: 연료 휘발성 학습치 초기화 단계
S40: 연료 휘발성 학습 가능 조건 판단 단계
S50: 연료 휘발성 편차 계산 및 학습치 저장 단계
S60: 시동 연료량 보정 단계
S70: 시동 직후 및 웜업 연료량 보정 단계

Claims (8)

1. 상온 시동 조건에서 차량 시동 시에 일정시간 동안 공연비 제어 보정계수의 거동을 계측함으로써 주유에 의해 변화된 연료의 휘발성 편차를 계산하되,
   상기 일정시간은 공연비 제어가 오픈 루프 제어에서 클로즈드 루프 제어로 전환된 직후부터 상기 보정계수의 변화에 처음으로 변곡이 생기는 시점까지인 것을 특징으로 하는 연료 휘발성 편차 감지 방법.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 연료의 휘발성 편차는 상기 보정계수의 최대값 및 최소값을 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 연료 휘발성 편차 감지 방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 연료의 휘발성 편차는 상기 보정계수의 변화 기울기를 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 연료 휘발성 편차 감지 방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 연료의 휘발성 편차는 상기 보정계수의 거동과 기준 연료에 대해 모델링된 기준 보정계수 거동과의 차이를 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 연료 휘발성 편차 감지 방법.
6. 상온 시동 조건에서 차량 시동 시 연료 휘발성 학습 가능 조건을 만족하면, 청구항 1, 청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 한 항의 연료 휘발성 편차 감지 방법에 따라 연료 휘발성 편차를 계산하고,
   상기 계산된 연료 휘발성 편차를 주유된 새로운 연료의 휘발성 학습치로 저장하는 것을 특징으로 하는 연료 휘발성 편차 학습 방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 연료 휘발성 학습 가능 조건은 주유 정보 갱신 여부, 공연비 클로즈드 루프 제어 진입 여부, 냉시동 여부 및 시동 후 아이들 상태 유지 여부로 결정되는 것을 특징으로 하는 연료 휘발성 편차 학습 방법.
8. 청구항 6에 따른 연료 휘발성 편차 학습 방법에 의하여 저장된 학습치에 따라 공연비 제어 보정계수를 보상하여, 차기 차량 시동 시부터 시동 연료량과 시동 직후 및 웜업 연료량을 증량 및 감량 보정하도록 하는 것을 특징으로 하는 연료 휘발성 편차에 따른 공연비 제어 보상 방법.

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