KR20010044975A - 자동차 시동시 엔진 회전수 오인식에 의한 시동 불량 방지방법 - Google Patents

자동차 시동시 엔진 회전수 오인식에 의한 시동 불량 방지방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 시동시에 드라이브 플레이트의 진동에 의하여 발생되는 크랭크각 센서의 노이즈를 차단하여 자동차의 시동성을 개선하기 위한 자동차 시동 불량 방지 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은, 크랭크각 센서로 드라이브 플레이트를 감지하여 엔진 회전수를 검출하여 입력하는 단계와; 시동 이후 크랭크각 센서에 의하여 감지되는 드라이브 플레이트의 런 아웃이 있는지를 판단하는 단계와; 드라이브 플레이트의 런 아웃이 있는 경우에, 엔진 회전수를 필터링하여 필터링된 엔진 회전수를 인식하고, 런 아웃이 없는 경우에 엔진 회전수를 인식하는 단계를 포함한다. 엔진 회전수 필터링은 nk= n(k-1) + c/256 * (nk- n(k-1)에 의하여 계산되고, 여기에서, c는 차량 및 엔진의 특성에 맞추어 실험을 통하여 설정된 f(시동시 냉각수온)이다.

Description

자동차 시동시 엔진 회전수 오인식에 의한 시동 불량 방지 방법{Method for preventing a starting of an engine from malfunctioning due to a misconception of RPM of the engine when an automobile starts}
본 발명은 자동차 시동시 시동 불량 방지 방법에 관한 것이고, 보다 상세하게는 자동차 시동시 드라이브 플레이트의 진동에 의하여 크랭크각 센서가 엔진 회전수를 잘못 인식하는 것에 따른 시동 불량을 방지하는 방법에 관한 것이다.
종래 자동차의 연료 분사량 제어 방법에 있어서, 엔진의 시동 동안 분사되는 연료량은 엔진의 실린더로의 흡입 공기량과는 관계없이 정해진 연료 분사기에 고정 펄스폭을 가지는 펄스를 출력함으로서 결정되었다. 따라서, 고정 펄스폭을 가지는 펄스가 엔진 수온과 엔진 회전수에 의하여 실린더로의 흡입 공기를 추정함으로써 보정되었고, 모든 조건에서 엔진이 시동 가능한 값으로 설정되어야 한다.
도 1에는 종래의 연료 분사 전자 제어 장치를 포함하는 내연기관을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에서, 엔진 본체(7)로의 흡입 공기는 에어 클리너(1)의 입구(2)로부터 유입되어, 흡입 공기량을 검출하는 열선식 공기 유량계(3), 덕트(4) 및 공기량을 제어하는 트로틀 밸브를 가지는 트로틀 보디(5)를 통하여 컬렉터(6)로 이송된다. 컬렉터(6)에서 공기는 엔진(7)으로 직통하는 각 흡기 파이프(8)로 분배되고, 각각의 실린더로 공급된다. 연료는 연료 탱크(9)로부터 연료 펌프(10)에 의하여 흡인되고, 연료 댐퍼(11)와 연료 필터(12)를 통하여 각 흡기 파이프(8) 내에 설치된 인젝터(13)로부터 분사된다.
한편, 열선식 공기 유량계로부터의 출력 신호(Qa), 온도를 검출하기 위하여 엔진(7)에 설치되는 수온 센서(19)의 출력신호(Tw), 엔진 회전수를 검출하는 분배기(16)에 내장된 크랭크각 센서(20)로부터의 출력 신호 및 트로틀 밸브의 개방정도를 검출하기 위하여 트로틀 보디에 설치되는 트로틀 센서(18)의 출력신호(Q)와 같은 엔진(7)의 작동 상태를 표시하는 신호들이 제어 장치(15)로 입력된다.
제어 장치(15)는 연료 분사 장치를 연산하여 인젝터의 밸브 개압 시간을 제어함으로써 연료 분사값을 구한다.
도 2는 제어 장치(15)의 내부 구성을 나타내고 메인 프로세서 유닛(100, MPU)은 버스(104)를 통하여 접속되는 I/O LSI(103)에서 보내진 각종 입력 신호에 의한 연료 분사치와 점화시기를 처리하고, 처리에 필요한 처리 순서와 고정 정보가 기억되는 ROM(101)로 버스(104)를 통하여 접속된다.
RAM(102)은 MPU(100)에서 처리되는 각종 정보를 기억하고 점화키가 메모리 내용을 유지하기 위하여 오프되더라도 전력이 항상 공급되는 판독/기록 가능한 LSI이다.
I/O LSI(103)는 열선식 공기 유량계(3), O2센서, 수온 센서(19), 배터리 전압 검출기 및 트로틀 센서(18)로부터의 아날로그 신호가 디지털 신호로 변환되는 것을 통하여 MPU(100)로 보내지는 A/D 변환기가 내장된다.
크랭크각 센서(20), 아이들 스위치 및 스타터 스위치로부터의 온, 오프 신호 또한 I/O LSI(103)에서 처리된다. 한편, I/O LSI(103)는 MPU(100)에서 처리된 연료 분사 정보를 수신하고 인젝터(13)에 밸브 개방 신호를 보내는 기능을 한다.
한편, 자동차의 작동 상태 검출 수단(LSI)에서, 엔진(7)의 작동 상태는 상기된 바와 같은 다수의 센서로부터의 입력 신호를 처리함으로써 검출되며, 분사 밸브 연산 수단(도시되지 않음)은 상기 수단에서 검출되는 엔진의 작동 상태에 의한 소정의 연산식을 참조하여 연료 인젝터(13)를 통하여 엔진(7)의 각각의 실린더로 공급되는 연료 분사값을 연산한다.
연료 분사값 연산수단에서 연산된 연료 분사값은 메모리에 입력된 보정값에 의하여 보정수단(도시되지 않음)에서 보정되고, 보정 수단으로부터의 보정값은 연료 분사 펄스 발생 수단(도시되지 않음)의 연료 인젝터(13)에서 밸브를 개방하는 펄스 신호로 변환되어 연료 인젝터로 공급된다.
한편, 엔진 시동시간 검출 수단(도시되지 않음)에서, 엔진의 시동 시간은 도 3에 도시된 것과 같이 완폭 판정 회전수(N2)와 소정시간(Tdelay)을 참조하여 얻어진다. 완폭 판정 회전수(N2)는 엔진(7)이 스타터 모터의 도움없이 자력으로 회전할 수 있는 값이 설정된다.
상기 수단에서, 시동중 엔진 회전이 완폭 판정 회전수(N2)를 초과하는 시간(t)은 기억되고, 소정시간(Tdelay)이 경과된 후, 엔진 회전수가 완폭 판정 회전수(N2)이상으로 여전히 남으면 수단은 완폭을 판정하고, 시동 시간으로서 기억 시간(t1)을 결정하고, 상기 소정시간(Tdelay)은 t3이 시동 시간인 도 4에 도시된 것과 같은 초폭시에 엔진 회전수가 우연히 완폭 판정 회전수(N2)를 초과할 때 시동 시간으로서 t1 또는 t2를 결정하는 것과 같은 시동 시간의 오검출을 방지하기 위하여 사용된다.
도 3에서, 구간(A)은 자동차의 시동 초기에 노이즈 등의 유입을 방지하고자 무시되는 구간이며, 구간(B)은 습윤(well wetting)을 통하여 초폭을 유도하는 구간이고, 구간(C)은 시동 구간이다.
도 4의 그래프에서, 구간별 연료량은 다음과 같이 결정된다:
즉, 구간(B)에서는 2TLSES* ZYLZA* FSESM,
구간(C)에서는 2TLST* FKSN* FKSU* FKSM* ZYLZA* TVUB
소정시간(Tdelay)의 구간(C)에서는 2TLST* FKSM* ZYLZA* TVUB이다.
여기에서, TLSES= TLST는 상수이고, ZYLZA는 엔진(7)의 실린더 수, FSESM는 중량 변수이고, TVUB는 배터리 보정값이고, FKSM는 엔진 회전수에 대한 연료량 감쇠 상수이며, FKSU는 엔진 회전수에 대한 연료량 감쇄 상수이며, FKSM는 냉각수온 보정 상수이다.
도 5는 크랭크각 센서 신호를 직접 RPM으로 변환하여 사용하였을 때, 크랭크각 센서 신호에 대한 파형 및 제어 장치가 인식한 RPM 인식 파형을 도시한 것이며, 도 6은 크랭크각 센서에 의하여 감지되는 드라이브 플레이트와 스타터의 관계를 도시한 도면이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 크랭크각 센서(20)는 회전하는 드라이브 플레이트(21)의 회전 각도를 감지하며, 스타터(22)는 드라이브 플레이트(21)의 외부에 제공되는 링 기어와 결합되어, 드라이브 플레이트(21)와 함께 회전된다.
그러나, 상기된 바와 같은 종래의 자동차 시동 장치는 스타터가 작동될 때 드라이브 플레이트를 향하도록 발생되는 진동뿐만 아니라 드라이브 플레이트의 백 레쉬에 의하여 원주 방향으로 발생하는 진동에 의하여 크랭크각 센서에 노이즈가 발생되어, 도 7에 도시된 바와 같이 RPM을 잘못 인식하여 시동 불량이 발생한다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 자동차의 시동시에 드라이브 플레이트의 진동에 의하여 발생되는 크랭크각 센서의 노이즈를 차단하여 자동차의 시동성을 개선하기 위한 자동차 시동 불량 방지 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 자동차 시동시 연료 분사량 제어 방법에 사용되는 자동차 엔진 시스템의 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 자동차 시동시 연료 분사량 제어 방법을 수행하기 위한 제어 장치의 블록도.
도 3 및 도 4는 종래의 엔진 시동 동안의 시간과 엔진 회전수 사이의 관계를 나타내는 그래프.
도 5는 크랭크각 센서 신호를 직접 RPM으로 변환하여 사용하였을 때, 크랭크각 센서 신호에 대한 파형 및 제어 장치가 인식한 RPM 인식 파형을 도시한 도면.
도 6은 크랭크각 센서에 의하여 감지되는 드라이브 플레이트와 스타터의 관계를 도시한 도면.
도 7은 도 5에 도시된 파형에서 노이즈가 발생하였을 때를 도시한 파형도.
도 8은 본 발명에 따른 자동차 시동 불량 방지 방법을 수행하기 위한 플로우 챠트.
상기된 바와 같은 목적은, 크랭크각 센서로 드라이브 플레이트를 감지하여 엔진 회전수를 검출하여 입력하는 단계와; 시동 이후 크랭크각 센서에 의하여 감지되는 드라이브 플레이트의 런 아웃이 있는지를 판단하는 단계와; 드라이브 플레이트의 런 아웃이 있는 경우에, 엔진 회전수를 필터링하여 필터링된 엔진 회전수를 인식하고, 런 아웃이 없는 경우에 엔진 회전수를 인식하는 단계를 포함하며;
상기 엔진 회전수 필터링은
nk= n(k-1) + c/256 * (nk- n(k-1)
여기에서, c는 차량 및 엔진의 특성에 맞추어 실험을 통하여 설정된 f(시동시 냉각수온)임에 의하여 계산되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 자동차 시동 불량 방지 방법에 의하여 달성된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 8은 본 발명에 따른 자동차 시동 불량 방지 방법을 수행하기 위한 플로우 챠트이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차 시동 불량 방지 방법은 먼저, 크랭크각 센서로 엔진과 함께 연동하는 드라이브 플레이트의 회전수를 감지하여 엔진 회전수를 검출하여 입력한다(S1). 그런 다음에, 자동차의 시동 이후에는 드라이브 플레이트의 런 아웃이 없어 엔진 회전수의 오인식 현상이 발생되지 않으므로, 자동차의 시동시에만 엔진 회전수를 적용하기 위하여, 크랭크각 센서에 의하여 감지되는 드라이브 플레이트의 런 아웃이 있는지를 판단한다(S2)
상기 단계에서, 드라이브 플레이트의 런 아웃이 있는 경우에, 엔진 회전수를 다음의 식을 이용하여 필터링한다(S3).
즉, nk= n(k-1) + c/256 * (nk- n(k-1)
여기에서, c는 차량 및 엔진의 특성에 맞추어 실험을 통하여 설정된 f(시동시 냉각수온)이다. 상기된 바와 같이 계산되는 것에 의하여 필터링된 엔진 회전수를 인식하고, 또한, 단계 S2에서 런 아웃이 없다고 판정되는 경우에 엔진 회전수를 필터링하지 않고 엔진 회전수를 인식한다(S4).
상기된 바와 같은 단계를 수행하는 것에 의하여, 자동차의 시동시에만 드라이브 플레이의 진동에 의하여 발생되는 크랭크각 센서 노이즈를 차단하여 시동성을 개선한다. 이는 시동 완료후에는 엔지의 회전 부하 감소 및 스타터의 간섭이 없기 때문에 드라이브 플레이트의 진동이 없어지기 때문이다.
상기된 바와 같은 본 발명에 따르면, 동차의 시동시에 드라이브 플레이트의 진동에 의하여 발생되는 크랭크각 센서의 노이즈를 차단하여 자동차의 시동성이 개선될 수 있다.

Claims (1)

  1. 크랭크각 센서로 드라이브 플레이트를 감지하여 엔진 회전수를 검출하여 입력하는 단계와;
    시동 이후 크랭크각 센서에 의하여 감지되는 드라이브 플레이트의 런 아웃이 있는지를 판단하는 단계와;
    드라이브 플레이트의 런 아웃이 있는 경우에, 엔진 회전수를 필터링하여 필터링된 엔진 회전수를 인식하고, 런 아웃이 없는 경우에 엔진 회전수를 인식하는 단계를 포함하며;
    상기 엔진 회전수 필터링은
    nk= n(k-1) + c/256 * (nk- n(k-1)
    여기에서, c는 차량 및 엔진의 특성에 맞추어 실험을 통하여 설정된 f(시동시 냉각수온)임에 의하여 계산되는 것을 특징으로 자동차 시동 불량 방지 방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06101616A (ja) * 1992-09-22 1994-04-12 Hitachi Ltd 内燃機関制御装置
KR960703195A (ko) * 1994-04-15 1996-06-19 랄프 홀거 베렌스·게오르그 뮐러 맥동 변수 검출 장치(Device for the detection of a pulsating variable)

Patent Citations (2)

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