KR19990059896A - 시동시의 엔진 회전수 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 시동시의 엔진 회전수 제어장치에 관한 것으로, 엔진 회전수를 감지하는 엔진 회전수 감지 수단과; 냉각수의 온도를 감지하는 냉각수온 감지 수단과; 감지되는 엔진 회전수 중 최대값인 피크 엔진 회전수를 검출한 다음, 검출된 피크 엔진 회전수가 시동 목표 회전수와의 관계에 따라 공기량 학습치를 산출하고, 산출된 학습치와 감지되는 냉각수의 온도에 따른 설정된 보정치에 따라 시동 공기량을 보정하고, 보정된 시동 공기량에 따라 구동 신호를 출력하는 엔진 제어 수단과; 상기 구동 신호에 따라 구동 상태가 가변되는 엔진으로 바이패스되는 공기량을 가변시키는 공회전 속도 조절부를 포함하여 이루어지며, 시동시에 피크 엔진 회전수를 측정하고 측정된 피크 엔진 회전수에 따라 공기량을 보정함으로써, 시동시에 엔진 회전수가 급격히 상승하게 되는 것이 방지된다.

Description

시동시의 엔진 회전수 제어장치 및 그 방법

이 발명은 시동시의 엔진 회전수 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 시동시에 감지되는 피크(peak) 엔진 회전수에 따라 공기량을 조절하여 엔진 회전수가 설정치 이상 높아지는 것을 방지하기 위한 시동시의 엔진 회전수 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 동작은 자동차의 주행 상태에 따라 크게 변화한다.

그러므로 엔진으로 분사되는 연료량이나 점화 장치의 동작 시기 등이 각 자동차의 주행 상태에 따라 각각 변화하여, 엔진의 출력 동력을 변화시키므로 안정적이고 효율적인 엔진의 운전 동작이 이루어질 수 있도록 한다.

따라서 엔진 제어장치는 가속 페달의 동작 상태가 따라 개도 정도가 변화하는 스로틀 밸브를 통해 흡입되는 공기량에 따라 기본적인 연료의 분사량을 설정한다.

그리고 자동차의 주행 도로의 상태나 각종 부하 장치의 동작으로 인가되는 부하 상태에 따라 산출되는 기본적인 연료의 분사량을 보정하여, 엔진의 출력 상태를 자동차의 주행 상태에 맞게 변화시켜 자동차의 운전성과 승차감을 향상시킬 수 있다.

그러나 엔진의 운전 상태가 공회전 상태일 경우엔, 즉, 시동시에는 상기와 같은 일반적인 엔진 제어 동작을 실행하지 않고 별도로 설정된 공회전 제어 동작을 실행하여 자동차의 주행 상태를 제어한다.

종래의 시동시의 공기량은 다음과 같이 산출된다.

시동 공기량 = 기본 공기량 ＋ 학습치 ＋ 보정값

상기에서 기본 공기량은 수온에 따라 매칭되도록 엔진 제어장치내의 메모리에 저장되어 있으며, 다음과 같이 테이블맵화되어 있다.

수온	-20°C	10°C	30°C	80°C
공기량	60%	40%	15%	10%

상기에서 학습치는 차량마다의 변이를 보상하기 위한 것이다.

상기와 같이 시동시의 엔진 제어 동작은 주변환경의 기후 변화에 의한 수온 변화에 따라 공기량을 설정하고, 설정된 공기량에 따라 공회전 제어장치에 형성되어 있는 바이패스(by-pass) 통로를 통해 흡입되는 공기량을 조절하여, 자동차의 주행 상태에 적절한 공회전 제어 동작이 이루어질 수 있도록 한다.

같은 차량이라도 장시간 사용하는 경우에는 공회전 제어장치 내에 카본(carbon)이나 먼지등이 퇴적됨으로, 이에 따른 공기량 부족분이 발생하게 된다. 이를 보상하기 위하여 수온이 설정 온도 이상인 핫(hot) 상태에서 학습된 값에 의하여 시동시의 공기량을 보정한다.

그러나 상기한 시동 공기량 보정이 핫상태에서 학습된 값에 의하여 이루어짐으로써, 수온이 설정 온도 이하인 콜드(cold) 상태에서 상기 학습값에 따라 시동 공기량을 보정하면 엔진 회전수가 급격히 상승하게 되는 단점이 발생한다.

예를 들어, 핫상태에서의 학습값이 5%에 해당하는 공기량이 더 유입되도록 설정되어 있었다면, 콜드 상태에서 상기 학습값에 따라 시동 공기량을 보정하는 경우에는 공기 밀도 차이로 인하여 7∼10%에 해당하는 공기량이 유입됨으로써, 엔진 회전수가 급격히 상승하게 된다.

이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 시동시에 피크 엔진 회전수를 측정하고 측정된 피크 엔진 회전수에 따라 공기량을 보정하여, 시동시에 엔진 회전수가 급격히 상승하게 되는 것을 방지하기 위한 시동시의 엔진 회전수 제어장치 및 그 방법을 제공하고자 하는데 있다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 시동시의 엔진 회전수 제어장치의 구성 블록도이고,

도2는 이 발명의 실시예에 따른 시동시의 엔진 회전수 제어방법의 동작 순서도이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은,

엔진 회전수를 감지하는 엔진 회전수 감지 수단과;

냉각수의 온도를 감지하는 냉각수온 감지 수단과;

감지되는 엔진 회전수 중 최대값인 피크 엔진 회전수를 검출한 다음, 검출된 피크 엔진 회전수와 시동 목표 회전수와의 관계에 따라 공기량 학습치를 산출하고, 산출된 학습치와 감지되는 냉각수의 온도에 따른 설정된 보정치에 따라 시동 공기량을 보정하고, 보정된 시동 공기량에 따라 구동 신호를 출력하는 엔진 제어 수단과;

상기 구동 신호에 따라 구동 상태가 가변되는 엔진으로 바이패스되는 공기량을 가변시키는 공회전 속도 조절부를 포함하여 이루어진다.

상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 다른 구성은,

시동시에 엔진 회전수를 감지하는 단계와;

냉각수의 온도를 감지하는 단계와;

감지되는 엔진 회전수 중 최대값인 피크 엔진 회전수를 검출하고, 검출된 피크 엔진 회전수와 시동 목표 회전수와의 관계에 따라 공기량 학습치를 산출하는 단계와;

감지되는 냉각수의 온도에 따라 설정된 보정치를 판독하는 단계와;

산출된 공기량 학습치와 판독된 보정치에 따라 시동 공기량을 보정하는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 시동시의 엔진 회전수 제어장치의 구성 블록도이고,

도2는 이 발명의 실시예에 따른 시동시의 엔진 회전수 제어방법의 동작 순서도이다.

첨부한 도1에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 시동시의 엔진 회전수 제어장치의 구성은, 엔진의 크랭크축에 장착되어 엔진 회전수를 감지하는 엔진 회전수 감지부(10)와, 냉각수의 온도를 감지하는 냉각수온 감지부(20)와, 감지되는 피크 엔진 회전수에 따라 공기량 학습치를 산출하고, 산출된 공기량 학습치와 감지되는 냉각 수온에 따른 보정치에 의하여 시동 공기량을 보정하고 보정된 시동 공기량에 따라 해당 구동 신호를 출력하는 엔진 제어부(30)와, 상기 구동 신호에 따라 구동되어 흡입되는 공기량을 바이패스시키는 공회전 속도 조절부(40)로 이루어진다.

이 발명의 실시예에 따른 상기 엔진 회전수 감지부(10) 및 냉각수온 감지부(20)는 공지된 기술임으로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

그리고 상기 공회전 속도 조절부(40)는 종래의 ISCA와 동일하다.

상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 시동시의 엔진 회전수 제어장치의 작용은 다음과 같다.

시동키의 작동에 따라 전원이 인가되면 엔진 제어부(30)는 사용되는 모든 변수를 초기화한 다음 첨부한 도2에 도시된 루틴에 따라 시동시의 엔진 회전수 제어 동작을 수행한다.

도시하지 않은 시동 모터에 의하여 엔진이 구동되면, 엔진의 출력측 크랭크축에 장착된 엔진 회전수 감지부(10)가 크랭크축의 회전수 즉, 엔진 회전수를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 펄스 신호를 엔진 제어부(30)로 출력한다.

상기 엔진 제어부(30)는 변수 초기화 동작을 수행한 다음, 상기 엔진 회전수 감지부(10)로부터 출력되는 전기적인 펄스 신호를 카운트하여 현재 시동 동작에 따른 엔진 회전수를 측정한다(S110).

설정된 측정 시간 동안 상기한 동작을 반복하여 다수의 엔진 회전수를 측정한 다음, 엔진 제어부(30)는 측정된 엔진 회전수 중 최대값을 가지는 피크 엔진 회전수를 검출한다.

상기와 같이 시동 동작에 따른 피크 엔진 회전수를 감지한 다음, 감지된 피크 엔진 회전수와 이미 설정된 시동시 목표 피크 엔진 회전수와의 관계를 비교하여 다음과 같이 시동시 공기량을 보정한다.

시동시 공기량은 다음과 같이 설정된 공기량 학습치에 따라 보정된다.

시동시 공기량 = ISCACR ＋ ISCLRN ＋ 보정치 ＋ 공기량 학습치

보정치는 상기한 종래와 동일하게 수온에 따라 설정된 공기량으로서, 상기 엔진 제어부(30)는 냉각수온 감지부(20)에서 출력되는 신호에 따라 현재 냉각수의 온도를 감지하고, 감지되는 냉각수온에 따라 상기한 종래 기술과 같이 도시하지 않은 메모리 내에 저장된 테이블 맵에 의하여 해당 보정치를 판독한다.

상기 공기량 학습치는 다음과 같이 산출된다.

공기량 학습치(ISCLRNACRi) = ISCLRNACR_i-1± α

상기 α는 감지된 피크 엔진 회전수와 이미 설정된 시동시 목표 피크 엔진 회전수와의 관계에 따라 공기량 학습치에 가산되거나 감산된다.

보다 상세하게 말하자면, 첨부한 도2에 도시되어 있듯이, 감지된 피크 엔진 회전수가 시동시 목표 피크 엔진 회전수에 100을 더한 값보다 크거나 같은 경우에는 다음과 같이 공기량 학습치에서 α를 감산한다(S120∼S130).

공기량 학습치(ISCLRNACRi) = ISCLRNACR_i-1- α

그러나 상기에서 감지된 피크 엔진 회전수가 시동시 목표 피크 엔진 회전수에 100을 더한 작은 경우에는, 다시 감지된 피크 엔진 회전수가 시동시 목표 피크 엔진 회전수에 100을 감산한 값보다 작거나 같은지를 비교한다(S140).

상기에서 감지된 피크 엔진 회전수가 시동시 목표 피크 엔진 회전수에 100을 감산한 값보다 작거나 같은 경우에는 다음과 같이 공기량 학습치에 α를 가산한다(S150).

공기량 학습치(ISCLRNACRi) = ISCLRNACR_i-1＋α

상기와 같이 감지된 피크 엔진 회전수와 시동시 목표 피크 엔진 회전수와의 관계에 따라 공기량 학습치를 산출한 다음, 산출된 공기량 학습치와 감지되는 냉각수온에 따른 보정치에 따라 시동시 공기량을 보정한다(S160∼S180).

보다 상세하게 말하자면, 공기 밀도 차이에 의하여 시동시에 수온 핫상태에서 설정된 수온 학습치에 따라 설정된 시동 공기량보다 많은 공기량이 유입되어, 엔진 회전수가 급격히 상승하여 설정된 시동 목표 회전수보다 임의값 높은 경우에는, 공기량 학습치를 α만큼 감소시켜서 시동 공기량을 보정함으로써, 유입되는 공기량을 감소시킨다.

이와 반대로, 설정된 시동 공기량보다 적은 공기량이 유입되어, 피크 엔진 회전수가 설정된 시동 목표 회전수보다 임의값 작은 경우에는, 공기량 학습치를 α만큼 가산시켜서 시동 공기량을 보정함으로써, 유입되는 공기량을 증가시킨다.

상기에서 엔진 제어부(30)는 상기와 같이 감지되는 피크 엔진 회전수에 따라 시동시 공기량을 보정한 다음, 보정된 시동기 공기량에 따라 해당 구동 신호를 공회전 속도 조절부(40)로 출력한다.

상기 엔진 제어부(30)에서 출력되는 구동 신호의 듀티율에 따라 공회전 속도 조절부()의 아이들 조정 나사의 동작 상태가 가변되어, 바이패스 통로의 개도 정도가 변화되어 바이패스되는 공기량이 가변된다(S190).

따라서 도시하지 않은 연료 분사 장치가 바이패스 통로의 개도 상태의 변화에 따라 흡입되는 공기량을 기준으로 연료의 분사량을 산출하여 엔진의 제어 동작을 실행함으로써, 시동시의 엔진 회전수가 적정 상태를 유지하게 된다.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에 따라, 시동시에 피크 엔진 회전수를 측정하고 측정된 피크 엔진 회전수에 따라 공기량을 보정함으로써, 시동시에 엔진 회전수가 급격히 상승하게 되는 것이 방지되는 효과를 제공한다.

또한 시동시의 엔진 회전수가 적정 상태를 유지하여 시동성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (6)

1. 엔진 회전수를 감지하는 엔진 회전수 감지 수단과;

   냉각수의 온도를 감지하는 냉각수온 감지 수단과;

   감지되는 엔진 회전수 중 최대값인 피크 엔진 회전수를 검출한 다음, 검출된 피크 엔진 회전수와 시동 목표 회전수와의 관계에 따라 공기량 학습치를 산출하고, 산출된 학습치와 감지되는 냉각수의 온도에 따른 설정된 보정치에 따라 시동 공기량을 보정하고, 보정된 시동 공기량에 따라 구동 신호를 출력하는 엔진 제어 수단과;

   상기 구동 신호에 따라 구동 상태가 가변되는 엔진으로 바이패스되는 공기량을 가변시키는 공회전 속도 조절부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시동시의 엔진 회전수 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기한 엔진 제어부는,

   검출된 피크 엔진 회전수가 시동 목표 회전수에 임의값을 가산한 값 이상인 경우에는 학습치를 일정값 감소시키고, 검출된 피크 엔진 회전수가 시동 목표 회전수에서 임의값을 감산한 값 이하인 경우에는 학습치를 일정값 가산시키는 것을 특징으로 하는 시동시의 엔진 회전수 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기한 엔진 제어부는,

   시동 공기량을 다음과 같이 보정하는 것을 특징으로 하는 시동시의 엔진 회전수 제어장치.

   보정된 시동 공기량 = ISCACR ＋ ISCLRN ＋ 보정치 ＋ 공기량 학습치

   ISCACR : 설정된 기본 시동 공기량

   ISCLRN : 수온에 따라 설정된 보정치

   보정치 : 임의로 설정된 상수
4. 시동시에 엔진 회전수를 감지하는 단계와;

   냉각수의 온도를 감지하는 단계와;

   감지되는 엔진 회전수 중 최대값인 피크 엔진 회전수를 검출하고, 검출된 피크 엔진 회전수와 시동 목표 회전수와의 관계에 따라 공기량 학습치를 산출하는 단계와;

   감지되는 냉각수의 온도에 따라 설정된 보정치를 판독하는 단계와;

   산출된 공기량 학습치와 판독된 보정치에 따라 시동 공기량을 보정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시동시의 엔진 회전수 제어방법.
5. 제4항에 있어서, 학습치 산출 단계에 있어서,

   검출된 피크 엔진 회전수가 시동 목표 회전수에 임의값을 가산한 값 이상인 경우에는 학습치를 일정값 감소시키고, 검출된 피크 엔진 회전수가 시동 목표 회전수에서 임의값을 감산한 값 이하인 경우에는 학습치를 일정값 가산시키는 것을 특징으로 하는 시동시의 엔진 회전수 제어방법.
6. 제4항에 있어서,

   시동 공기량을 다음과 같이 보정되는 것을 특징으로 하는 시동시의 엔진 회전수 제어방법.

   보정된 시동 공기량 = ISCACR ＋ ISCLRN ＋ 보정치 ＋ 공기량 학습치

   ISCACR : 설정된 기본 시동 공기량

   ISCLRN : 수온에 따라 설정된 보정치

   보정치 : 임의로 설정된 상수