KR19990025884U - 차량의 엔진제어장치 - Google Patents

Abstract

차량의 엔진 제어장치는 운전자가 원하는 주행모드를 선택함에 따라 연료분사량과, 점화시기 및 공기량을 상기 선택한 주행모드에 상응하는 기 설정된 설정값대로 엔진을 제어할 수 있도록 한 것으로서, 다수개의 모드선택스위치와, 저장부와, 제어부로 구성되어 운전자의 운전패턴 또는 취향에 맞는 다수개의 주행모드를 설정하고, 설정된 다수개의 주행모드 각각에 상응하는 엔진제어에 필요한 최적의 필수데이타값(연료분사량, 공기량, 점화시기, 공연비)들을 각각 모드별로 설정하는 단계와; 상기 설정된 각 모드에 상응하는 엔진제어에 필요한 최적의 필수데이타값들을 각 모드별로 순차적으로 상기 메모리에 저장하는 단계와; 차량주행중에 상기 다수개의 모드선택스위치중 일 모드선택스위치가 운전자에 의해 선택되면, 선택된 모드에 상응하는 상기 메모리에 저장된 엔진제어에 필요한 최적의 데이터값을 리드하여 리드된 데이터값에 따라 엔진을 제어하는 단계로 운전자의 취향또는 도로조건에 맞는 쾌적한 환경에서 차량을 주행할 수 있도록 한 것이다.

Description

차량의 엔진 제어장치

본 고안은 차량의 엔진제어에 관한 것으로서, 특히 운전자가 원하는 주행모드를 선택함에 따라 연료분사량과, 점화시기 및 공기량을 상기 선택한 주행모드에 상응하는 기 설정된 설정값대로 엔진을 제어할 수 있도록 한 차량의 엔진 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 엔진은 자동차를 구동시키기 위해 동력을 발생시키는 부분으로서, 엔진의 실린더내로 흡입되는 연료를 압축하여 연소시킴으로써 에너지를 얻게된다. 한편, 엔진을 작동시키기 위하여는 실린더내에 공기를 흡입하여 연료와 적절히 혼합하여주는 공기흡기장치가 필요하다.

일반적으로 사용되고 있는 가솔린 분사장치는 연료펌프와 인젝터(Injector), 또는 분사펌프와 인젝터가 기화기의 기능을 대신하는 것으로, 연료를 계량하고 무화 및 분사시켜 엔진의 연소실내로 공급한다.

연료분사의 제어는 전자식이나 기계식으로 할 수 있으며, 기관의 현재 운전상태에 따라 최적의 혼합기를 형성하여 공급할 수 있어야 한다.

최근에는 전자산업의 발달과 더불어 흡입공기량 및 흡입공기의 온도, 냉각수의 온도 및 트로틀밸브의 개도량을 바탕으로 연료의 분사량을 결정하는 전자제어장치가 널리 사용되고 있다. 이중에서 트로틀밸브(Throttle Valve)전의 한곳에 인젝터를 설치하여 연료를 분사하는 단일공급방식(Single Point Injection)이나 각 기통마다 인젝터를 설치하여 연료를 분사하는 다중분사방식(Multi Point Injection)의 경우에 연료의 분사는 전자제어유닛(ECU)에 의해 전자적으로 제어된다.

전자제어유닛은 맵센서에서 전달되는 흡기다기관의 절대압력(MAP:Manifold Absolute Pressure)이나, 트로틀밸브의 개도, 엔진의 회전수, 냉각수온도 및 배기가스중에 포함된 산소량을 바탕으로 기관의 운전상태에 알맞는 혼합기를 형성할 수 있도록 연료량이나 점화시기 등을 결정한다.

여기서, 맵센서는 압전소자를 이용하여 흡기다기관의 압력변화를 전압의 변화로 변환하여 전자유닛으로 전달하는 역할을 한다.

일반적으로 자동차의 엔진으로 연료를 공급하기 위한 연료공급장치에 대하여 살펴보면, 연료공급장치가 하는 일은 흡입된 공기의 양에 상응하는 적정량의 연료를 계량(Metering) 및 공급하고, 그 이후에는 공급된 연료가 실린더내에서 연소하기 쉽도록 미세한 입자로 분무하는 오토미제이션(Atomization) 동작과 분무된 연료를 다시 기화하는 동작을 수행하는 것이다.

기관의 출력, 연료소비율면에서 요구되는 공연비의 값은 그 요구치가 다르며 요구에 상응하여 공연비(Air-Fuel Ratio)를 변화시킬 필요가 있게 된다. 뿐만아니라 배출가스 청정화의 이유에서 공연비의 허용폭은 극히 제한되어 있다.

또한, 아이들링시의 연료소비를 저감시킬 것과 기관의 최대출력을 향상시키는 노력이 끊임없이 이어지고 온 결과 기관의 운전에 필요로 하고 있는 연료유량의 최대치와 최소치의 비가 60 : 1에 달한다. 자동차용 가솔린기관의 연료공급장치로서는 이와 같이 넓은 범위의 연료를 요구에 상응하여 정밀도가 높게 공급하는 것이 중요하다.

가솔린기관이 정상으로 점화하여 연소하기 위한 혼합기는 한정된 공연비의 범위내에 있고 더구나 실린더내의 점화직전에 있어서는 기체상태이어야 할 것이 전제로 된다.

즉, 종래 기술에서 엔진의 제어는 전자제어유닛으로 센싱되어 인가되는 흡기다기관의 절대압력(MAP:Manifold Absolute Pressure)이나, 트로틀밸브의 개도, 엔진의 회전수, 냉각수온도 및 배기가스중에 포함된 산소량을 바탕으로 기관의 운전상태에 알맞는 혼합기를 형성할 수 있도록 연료량이나 점화시기 등을 결정하여 제어를 하게 되는 것이다.

종래 기술에 따른 차량의 엔진제어는 상술한 바와 같이 흡기다기관의 절대압력(MAP:Manifold Absolute Pressure)이나, 트로틀밸브의 개도, 엔진의 회전수, 냉각수온도 및 배기가스중에 포함된 산소량을 바탕으로 기관의 운전상태에 알맞는 혼합기를 형성할 수 있도록 전자제어유닛에 의해 연료량이나 점화시기를 결정하여 엔진을 제어하기 때문에 소비자의 운전패턴에 따라 운전자의 추향에 맞는 운전모드를 선택하지 못하고 단지 주행중 운전조건에 의해서만 연료분사량과,공기랸 및 점화시기 등을 제어하기 때문에 그 제어가 매우 복잡해지는 문제점이 있다.

또한, 이와 같이 흡기다기관의 절대압력(MAP:Manifold Absolute Pressure)이나, 트로틀밸브의 개도, 엔진의 회전수, 냉각수온도 및 배기가스중에 포함된 산소량을 바탕으로 기관의 운전상태에 알맞는 혼합기를 형성할 수 있도록 전자제어유닛에 의해 연료량이나 점화시기를 결정하는데 있어 미리 설정되어 있는 1가지의 모드에 의해서만이 제어가 되기 때문에 운전자가 원하는 쾌적한 운전환경을 설정할 수 없는 다른 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 고안의 목적은 다수개의 운전주행모드스위치를 구비하고 그 운전주행모드 상응하는 각각의 엔진제어에 필요한 제어값들을 차별화하여 미리 설정한 다음 운전자가 주행중 모드선택에 따라 선택된 모드에 상응하는 기 설정된 엔진제어값대로 엔진을 제어할 수 있도록 한 차량의 엔진 제어장치를 제공함에 있다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 상기한 차량의 엔진 제어장치의 동작에 상응하는 차량의 엔진 제어장치을 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 따른 차량의 엔진 제어장치의 블록구성을 나타낸 도면

도 2은 본 고안에 따른 차량의 엔진 제어장치 동작 플로우챠트를 나타낸 도면

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

10 : 모드선택스위치 11 : 제어부

12 : 저장부 13 : 엔진

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 차량의 엔진 제어장치의 특징은 차량의 엔진 제어장치에 있어서, 운전자의 운전패턴 또는 취향에 맞도록 운전주행상태를 선택할 수 있는 키 입력신호를 제공하는 다수개의 모드선택스위치와; 상기 다수개의 모드선택스위치에 각각 상응하는 엔진제어에 필요한 필수데이타값들을 각각 모드별로 순차적으로 저장하는 저장부와; 상기 다수개의 모드선택스위치중 일 모드선택스위치의 스위칭신호가 인가되면 이를 감지하여 선택된 모드에 해당하는 엔진제어에 필요한 필수데이타를 상기 저장부로부터 리드하여 그 리드된 데이터값에 따라 엔진을 제어하는 제어부를 포함하여 구성됨에 있다.

또한, 본 고안에 따른 차량의 엔진 제어장치의 특징은 다수개의 모드선택스위치와, 메모리를 구비한 차량의 엔진 제어장치에 있어서, 운전자의 운전패턴 또는 취향에 맞는 다수개의 주행모드를 설정하고, 설정된 다수개의 주행모드 각각에 상응하는 엔진제어에 필요한 최적의 필수데이타값(연료분사량, 공기량, 점화시기, 공연비)들을 각각 모드별로 설정하는 단계와; 상기 설정된 각 모드에 상응하는 엔진제어에 필요한 초적의 필수데이타값들을 각 모드별로 순차적으로 상기 메모리에 저장하는 단계와; 차량주행중에 상기 다수개의 모드선택스위치중 일 모드선택스위치가 운전자에 의해 선택되면, 선택된 모드에 상응하는 상기 메모리에 저장된 엔진제어에 필요한 최적의 데이터값을 리드하여 리드된 데이터값에 따라 엔진을 제어하는 단계로 이루어짐에 있다.

이하, 본 고안에 따른 차량의 엔진 제어장치의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선, 본 고안은 각 운행지역 즉, 교통이 혼잡한 도심지역, 교통량이 적은 시골길 또는 고속주행이 가능한 고속도로 등에 따라 또는 운전자의 운전패턴 즉 운전자의 운전습관에 따라 자동차의 주행속도 및 엔진제어가 각각 다를수 있음을 그 배경으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 자동차의 연료 공급장치의 블록구성을 나타낸 도면으로서, 도 1을 참조하여 그 구성을 살펴보면 운전자의 운전패턴 또는 취향에 맞도록 운전주행상태를 선택할 수 있는 키 입력신호를 제공하는 다수개의 모드선택스위치(10)와, 상기 다수개의 모드선택스위치(10)에 각각 상응하는 연료분사량값, 공기량값 및 점화시기값 등을 각각 모드별로 순차적으로 저장하고 있는 저장부(12)와, 상기 다수개의 모드선택스위치(10)중 일 모드선택스위치의 스위칭신호가 인가되면 이를 감지하여 선택된 모드에 해당하는 엔진제어값(연료분사량, 공기량, 점화시기등)을 상기 저장부(12)로부터 리드하여 그 리드된 엔진제어값에 따라 엔진(13)을 제어하는 제어부(11)로 구성된다.

이상에서와 같은 구성을 갖는 본 고안에 따른 차량의 엔진제어장치의 동작을 살펴보기로 하자.

먼저, 엔진 제어를 위한 운전자의 운전패턴 및 도로의 주행조건에 따른 각각의 모드별로 각 모드를 수행하기 위한 최적의 연료분사량, 공기랸, 점화시기 및 공연비 등을 서로 차별화시켜 설정한 다음 저장부(12)에 미리 저장하게 된다.

이어, 차량이 주행중에 도 1에 도시된 다수개의 모드선택스위치(10)중 운전자가 원하는 일 모드선택스위치(10)가 선택되어 스위칭되면, 제어부(11)는 이를 감지하여 모드를 분석한 다음 분석된 즉, 상기 선택된 모드에 해당하는 엔진제어값 즉, 연료분사량, 공기량, 점화시기 및 공연비값을 상기 저장부(12)에서 리드하여 주행중인 차량엔진의 연료분사량, 공기량, 점화시기 및 공연비를 제어하여 운전자가 원하는 최적의 주행조건대로 차량이 주행하게 되는 것이다.

상기 다수개의 모드를 분류하여 보면 저속으로 운전자가 편안하게 저속으로 운전하고 싶을 경우 선택하는 컴포트모드(Comport Mode), 운전자가 적당한 속력으로 주행하고 싶을 경우 선택하는 정상모드(Normal Mode), 차량을 고속으로 고속도로와 같은 곳에서 주행을 하게 되는 경우 선택하게 되는 스포츠모드(Sport Mode)등으로 분류할 수 있다. 여기서, 상기 컴포트모드는 연료의 소비량을 적게하고 점화시기를 지각으로하여 차량을 저속으로 운전하게하여 연료의 소비량을 줄일수 있으며, 스포츠모드는 점화시기를 진각으로 하고 연료분사량을 증가시켜 차량을 고속으로 주행할 수 있도록 하는 것이며, 정상모드는 상기 컴포트모드와 스포츠모드의 평균의 주행조건을 유지하게 하는 것이다.

이상에서와 같은본 고안에 따른 차량의 엔진 제어장치의 동작에 상응하는 본 고안에 따른 차량의 엔진 제어장치에 대하여 첨부된 도 2를 참조하여 살펴보기로 하자.

도 2는 본 고안에 따른 차량의 엔진 제어장치의 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다.

먼저, 엔진 제어를 위한 운전자의 운전패턴 및 도로의 주행조건에 따라 엔진을 차별화하여 제어할 수 있는 서로 다른 최적의 연료분사량, 공기량, 점화시기 및 공연비값들로 이루어지는 다수개의 모드를 설정하게 된다(S101).

이렇게 설정된 다수개의 각각의 모드에 해당하는 최적의 연료분사량, 공기량, 점화시기 및 공연비값들을 도 1에 도시된 저장부(12)에 순차적으로 각각 저장한다(S102).

이와 같이 다수개의 모드별로 엔진제어값들을 설정한 상태에서 차량이 주행중일 경우(S103) 상기 다수개의 모드들중 운전자에 의해 일 모드가 선택되었는가를 판단한다(S103). 즉, 도 1에 도시된 다수개의 모드선택스위치(10)중 일 모드선택스위치가 선택되어 스위칭신호가 인가되었는가를 판단하게 된다.

판단결과, 운전자에 의해 다수개의 모드중 일 모드가 선택되면, 선택된 모드에 상응하는 상기 저장부(12)에 저장된 엔진제어값 즉, 연료분사량, 공기량, 점화시기 및 공연비에 대한 데이타값을 리드하여(S105) 리드된 데이터값에 따라 엔진(13)을 제어함으로써, 상기 운전자에 의해 선택된 모드의 동작을 수행하게 되는 것이다(S106).

결국, 본 고안은 다수개의 주행모드스위치를 구비하고 그 주행모드 상응하는 각각의 엔진제어에 필요한 제어값들을 차별화하여 미리 설정한 다음 운전자가 주행중 상기 다수의 모드중 일 모드를 선택함에 따라 선택된 모드에 상응하는 기 설정된 엔진제어값대로 엔진을 자동으로 제어할 수 있도록 한 것이다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 차량의 엔진 제어장치은 다수개의 주행모드스위치를 구비하고 그 주행모드 상응하는 각각의 엔진제어에 필요한 제어값들을 차별화하여 미리 설정한 다음 운전자가 주행중 상기 다수의 모드중 일 모드를 선택함에 따라 선택된 모드에 상응하는 기 설정된 엔진제어값대로 엔진을 자동으로 제어함으로써, 운전자의 운전패턴에 맞는 쾌적한 주행을 수행할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 차량의 엔진 제어장치에 있어서,

   운전자의 운전패턴 또는 취향에 맞도록 운전주행상태를 선택할 수 있는 키 입력신호를 제공하는 다수개의 모드선택스위치와;

   상기 다수개의 모드선택스위치에 각각 상응하는 엔진제어에 필요한 필수데이타값들을 각각 모드별로 순차적으로 저장하는 저장부와;

   상기 다수개의 모드선택스위치중 일 모드선택스위치의 스위칭신호가 인가되면 이를 감지하여 선택된 모드에 해당하는 엔진제어에 필요한 필수데이타를 상기 저장부로부터 리드하여 그 리드된 데이터값에 따라 엔진을 제어하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 엔진제어에 필요한 필수데이타는 연료분사량, 공기량, 점화시기, 공연비 등의 데이터들임을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어장치.
3. 다수개의 모드선택스위치와, 메모리를 구비한 차량의 엔진 제어장치에 있어서,

   운전자의 운전패턴 또는 취향에 맞는 다수개의 주행모드를 설정하고, 설정된 다수개의 주행모드 각각에 상응하는 엔진제어에 필요한 최적의 필수데이타값(연료분사량, 공기량, 점화시기, 공연비)들을 각각 모드별로 설정하는 단계와;

   상기 설정된 각 모드에 상응하는 엔진제어에 필요한 초적의 필수데이타값들을 각 모드별로 순차적으로 상기 메모리에 저장하는 단계와;

   차량주행중에 상기 다수개의 모드선택스위치중 일 모드선택스위치가 운전자에 의해 선택되면, 선택된 모드에 상응하는 상기 메모리에 저장된 엔진제어에 필요한 최적의 데이터값을 리드하여 리드된 데이터값에 따라 엔진을 제어하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어장치.