KR20010061216A - 차량의 공기량 제어 방법 - Google Patents

차량의 공기량 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 흡입 공기량 센서 이상시 스로틀 개도와 엔진 회전수로 공기량을 제어 할 수 있도록 한 차량의 공기량 제어 방법에 관한 것으로,
본 발명은 흡입 공기량 센서에 이상 발생시, 스로틀 각도와 엔진 회전수를 감지하는 단계와; 상기 단계에서 스로틀 한계치를 계산하고, 공기량을 결정하는 단계와; 상기 단계에서 공기량이 결정된 상태에서 스로틀 각도가 상기 계산된 스로틀 한계치 이하인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 스로틀 각도가 상기 계산된 스로틀 한계치 이하이면, 스로틀 각도에서 임의의 결정 공기량을 감산하는 단계와; 상기 단계에서 스로틀 각도가 상기 계산된 스로틀 한계치 이하가 아니면, 스로틀 한계에서 임의의 결정 공기량을 감산하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

차량의 공기량 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING A AIR FLOW QUANTITY OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 공기량 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡입 공기량 센서 이상시 스로틀 개도와 엔진 회전수로 공기량을 제어 할 수 있도록 한 차량의 공기량 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 공기량 제어는 도 1 에 도시한 바와 같이 흡입 공기량 센서(1), 엔진 회전수 센서(2), 스로틀 밸브 스위치(3), 흡기온 센서(4)로부터 입력되는 신호와, 이 입력되는 신호들을 기설정된 프로그램에 의하여 제어하는 전자제어장치(5)에 의하여 결정되는바, 여기서 상기 흡입 공기량 센서는 가솔린의 분사량을 결정하는데 중요한 요소로 결정된다.
그래서 엔진의 공연비가 결정되어 있어서 공기의 량을 알 수 없으면 가솔린의 필요량은 결정되지 않는다.
따라서 상기 흡입 공기량 센서는 정상적인 운전시 실린더로 유입되는 공기량을 계산하게 된다.
그러나 상기 흡입 공기량 센서 이상시 미리 정해진 공기량 예측 맵(MAP) 즉 스로틀 각도와 엔진 회전수 함수를 통해서 공기량을 예측하고, 흡기 온도에 대한 보정을 한 뒤 최종적으로 공기량을 판정하다.
그러나 흡입 공기량 센서의 오동작시를 대비하여 스로틀 각도와 엔진 회전수의 전영역에서 공기량을 측정하여 맵핑하는 작업이 필요하게 되는데, 상기 스로틀 각도, 엔진 회전수 및 흡기온에 의한 보정으로는 전영역에서 완벽한 공기량 예측이 불가능하여 오차가 발생되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 흡입 공기량 센서가 오동작시 스로틀 각도와 엔진 회전수에 의해 공기량을 계산할 수 있도록 설정함으로써, 전영역에서 오차 없이 공기량 예측을 할 수 있도록 하고자 하는데 있다.
도 1은 일반적인 차량의 공기량 제어장치의 제어 블럭도.
도 2는 본 발명 차량의 공기량 제어 방법에 대한 플로우챠트.
도 3은 본 발명에 적용되는 스로틀 각도에 대한 공기량 그래프.
도 4는 본 발명에 적용되는 스로틀 한계에 대한 엔진 회전수 그래프.
도 5는 본 발명에 적용되는 스로틀 각도가 스로틀 한계 이하시 공기량 그래프.
도 6은 본 발명에 적용되는 엔진 회전수와 결정 공기량에 대한 그래프.
상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 흡입 공기량 센서 이상 발생시,스로틀 한계치를 계산하고, 공기량을 결정하며, 이 공기량이 결정된 상태에서 스로틀 각도가 상기 계산된 스로틀 한계치 이하인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 스로틀 각도가 상기 계산된 스로틀 한계치 이하이면, 스로틀 각도에서 임의의 결정 공기량을 감산하는 단계와; 상기 단계에서 스로틀 각도가 상기 계산된 스로틀 한계치 이하가 아니면, 스로틀 한계에서 임의의 결정 공기량을 감산하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
그러므로 본 발명에 의하면, 흡입 공기량 센서 이상시 스로틀 각도와 엔진 회전수에 의하여 공기량을 결정함으로써, 상기 결정된 공기량을 상기 스로틀 각도와 엔진 회전수 영역별로 맵핑하지 않고도 전영역에 걸쳐 오차없이 공기량을 정확히 예측할 수 있게 되는 것이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2 는 본 발명 차량의 공기량 제어 방법에 대한 플로우챠트로서, 흡입 공기량 센서에 이상 발생시, 스로틀 각도와 엔진 회전수를 감지하는 단계(20)와; 상기 단계(20)에서 스로틀 한계치를 계산하고, 공기량을 결정하는 단계(21)와; 상기 단계(21)에서 공기량이 결정된 상태에서 스로틀 각도가 상기 계산된 스로틀 한계치 이하인가를 판단하는 단계(22)와; 상기 단계(22)에서 스로틀 각도가 상기 계산된 스로틀 한계치 이하이면, 스로틀 각도에서 임의의 결정 공기량을 감산하는 단계(23)와; 상기 단계(22)에서 스로틀 각도가 상기 계산된 스로틀 한계치 이하가 아니면, 스로틀 한계에서 임의의 결정 공기량을 감산하는 단계(24)로 이루어진다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 흡입 공기량 센서에 이상 발생시, 전자제어장치에서는 스로틀 밸브 스위치와 엔진 회전수 센서로부터 스로틀 각도와 엔진 회전수를 감지하게 된다(단계20).
이어서 상기 전자제어장치에서는 기설정된 프로그램에 의하여 상기 감지된 스로틀 한계치를 계산하고 엔진 회전수를 결정하게 되는바(단계21), 즉 도 3 에 도시한 바와 같이, 스로틀 각도에 따른 공기량은 상기 스로틀 각도가 증가함에 따라 공기량도 증가하다가 어느 한계의 스로틀 각도에 도달하면 더 이상 공기량이 증가하지 않는다. "0" 표시로 나타낸 점이 이에 해당한다. 각 엔진 회전수 별로 공기량이 더 이상 증가하지 않는 이 값들을 "스로틀 한계" 라 하면, 엔진 회전수의 함수로 나타낼 수 있다.
따라서 스로틀 한계는 도 4 에 도시한 바와 같이 각 엔진 회전수 별로 스로틀 한계를 나타내면 곡선으로 표시할 수 있게 되는데, 상기 곡선을 스로틀 한계= T1ln(RPM) - T2으로 나타낸다. 여기서T1 ,T2는 상수이다.
이어서 상기 스로틀 각도와 스로틀 한계에 대한 공기량은 스로틀 각도가 상기 스로틀 한계 이하일 때, 스로틀 각도에 따른 공기량은 도 5 에 도시한 바와 같이 나타나게 된다. 여기서 각 엔진 회전수 별로 스로틀 각도에 따른 공기량은 다음과 같이 설정(모델링)할 수 있다.
공기량 = A ln(스로틀 각도) - B
여기서 A,B 는 엔진 회전수에 따라 달라지게 되며, 일정한 회전수에서는 각각 상수가 된다.
즉 1500 rpm 에서의 공기량 = A1500rpmln(스로틀 각도) - B1500rpm
1600 rpm 에서의 공기량 = A1600rpmln(스로틀 각도) - B1600rpm
으로 나타낸다.
상기 A 와 B를 엔진 회전수에 대하여 설정(모델링)하게 되면, 도 6 에 도시한 바와 같이, 다음식으로 나타낼 수 있다.
A = a1ln(회전수) - a2
B = b1ln(회전수) - b2a1,a2,b1,b2는 각각 상수이다.
따라서 최종적으로 스로틀 각도에 따른 공기량을 설정(모델링)하는 관계식은 다음과 같다.
1) 공기량 = A ln(스로틀 각도) - B
= {a1ln(회전수) - a2} ln(스로틀 각도) -{b1ln(회전수) - b2}
........ 스로틀 각도 ≤ {T1ln(회전수) - T2} 일 경우
2) 공기량
= {a1ln(회전수) - a2} {T1ln(회전수) - T2} - {b1ln(회전수) - b2}
........ 스로틀 각도 ＞ {T1ln(회전수) - T2} 일 경우로 나타낸다.
상기 설정 관계식에서T1,T2,a1,a2,b1,b2는 모두 상수이며, 엔진 특성에 따라 결정된다. 그러므로 실제 엔진의 제어 로직에 이 설정(모델링)을 적용하게 되며 이상수 값들만 맵핑하면 되어 상기 엔진 회전수, 스로틀 영역별 공기량 매칭이 불필요하게 된다.
상기와 같이 스로틀 한계와 공기량이 결정되면, 상기 전자제어장치에서는 현재 감지되는 스로틀 각도가 상기 계산된 스로틀 한계 이하인가를 판단하게 된다(단계22).
이때 스로틀 각도가 상기 계산된 스로틀 한계 이하이면, 상기 전자제어장치에서는 공기량 = A ln(스로틀 각도) - B 을 결정하게 된다(단계23).
그러나 상기 스로틀 각도가 상기 계산된 스로틀 한계 이하가 아니면, 전자제어장치에서는 공기량 = A ln(스로틀 한계) - B을 결정하여 최종적으로 출력하게 된다(단계24).
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 흡입 공기량 센서 이상 발생시, 스로틀 한계치를 계산하고, 공기량을 결정하며, 스로틀 각도가 상기 계산된 스로틀 한계치 이하인가를 판단하여 이하 여부에 따라 스로틀 각도 와 한계로 공기량을 결정함으로써, 흡입 공기량 센서 이상시, 스로틀 각도와 엔진 회전수에 의하여 결정된 공기량을 스로틀 각도와 엔진 회전수 영역별로 맵핑하지 않고도 전영역에 걸쳐 오차없이 공기량을 정확히 예측할 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims (1)

  1. 흡입 공기량 센서에 이상 발생시, 스로틀 각도와 엔진 회전수를 감지하는 단계와; 상기 단계에서 스로틀 한계치를 계산하고, 공기량을 결정하는 단계와; 상기 단계에서 공기량이 결정된 상태에서 스로틀 각도가 상기 계산된 스로틀 한계치 이하인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 스로틀 각도가 상기 계산된 스로틀 한계치 이하이면, 스로틀 각도에서 임의의 결정 공기량을 감산하는 단계와; 상기 단계에서 스로틀 각도가 상기 계산된 스로틀 한계치 이하가 아니면, 스로틀 한계에서 임의의 결정 공기량을 감산하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 차량의 공기량 제어 방법.
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