KR20020043776A - 차량용 엔진 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

저속, 클리핑 주행 중의 무부하 엔진 아이들 상태를 인지하여 현재의 목표 회전수 대비 시간의 증가에 따른 목표 회전수를 변경 제어하여 연료 분사 제어를 행할 목적으로;

차량 주행상태에 따라 가변되어 출력되는 신호를 검출하는 차량 주행상태 검출 수단과; 상기 차량 주행상태 검출수단에서 검출된 신호를 입력받고자 소정의 제어신호를 상기 차량 주행상태 검출 수단에 출력하고, 상기 제어신호에 따라 동기되어 출력되는 인히비터 스위치 상태, 스로틀 밸브 개도, 엔진 회전수, 차속, 아이들 스위치 상태, 냉각수온 및 흡기온 등을 입력받아 차량이 시동 온 되면, 메모리에 기 설정되어 있는 자동 변속기 또는 수동 변속기에 따른 각각의 목표 엔진 회전수를 설정하여, 차량이 클리핑 주행 조건을 만족하면, 시간대별 목표 엔진 회전수를 보정 변경하여 연료 분사시기를 제어하기 위한 소정의 엔진 제어신호를 출력하는 엔진 제어 수단과; 상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 연료분사 제어신호에 따라 동기되어 연료 분사량을 조절하는 구동수단으로 구비되어 있어서, 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 엔진 제어 장치 및 그 방법{DEVISE AND THE METHOD FOR ENGINE CONTROLLING OF VEHICLE}

본 발명은 차량용 엔진 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진의 무부하 아이들 상태를 검출하여 현재 목표 회전수 대비 시간의 증가에 따른 목표 회전수를 변경 제어하기 위한 차량용 엔진 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 엔진은 열에너지를 기계적인 일로 전환시켜주는 장치로서, 작동 방식에 의해 4사이클 엔진과 2 사이클 엔진으로 분류되며, 연소 방식에 의해 정적 사이클 방식과, 정적 사이클 방식 및 복합 사이클 방식으로 분류되어지고, 점화방식에 의해 스파크 점화식과 압축 착화식으로 분류되어지며, 밸브의 배치에 의해 SV(Side Valve)형과 OHV(Over Head Valve)형, OHC(Over Head Camshaft)형 및 DOHC(Double Over Head Camshaft)형으로 분류되어진다.

또한, 구조에 의한 분류로 살펴보면, 정지부품, 운동 부품, 부속장치부품으로 분류할 수 있는데, 상기 부속장치부품에서는 냉각장치, 윤활장치, 전기 장치, 연료 장치, 배기가스 대책 장치 등으로 분류할 수 있다.

상기에서 연료 장치는 기화기식과 전자분사방식으로 구분되어지며, 상기 전자분사방식은 연료탱크 내의 연료를 흡입필터를 통해 연료펌프에서 압송되면, 파이프, 고압필터, 딜리베리 파이프를 거쳐 각 인젝터로 분배되어 분사되어지는데, 본 발명은 차량의 저속 클리핑 주행시 목표 회전수를 변경하여 연료 분사량을 제어하기 위한 연료 분사 제어에 관계한 것이다.

종래에는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 차량에 전원이 인가되어 시동 온 되면, 아이들 스위치가 온 되었는가를 비교 판단한다(S10,S20).

상기에서 아이들 스위치가 온 됨이 판단되면, 기 설정된 프로그램에 의해 엔진 목표 회전수(Ne)을 설정하고, 상기 설정된 엔진 목표 회전수(Ne)에 따라 엔진의 아이들 상태를 제어하기 위한 연료 분사량을 결정하여 연료 분사를 수행하였다.

즉, 수동 변속기 또는 자동 변속기에 관계없이 아이들 스위치가 온 에 의한 무부하 아이들 상태에서 엔진 회전수는 잡음 및 진동 등을 고려하거나, 전진 주행단의 경우, 잡음, 진동 및 클리핑 회전수를 고려하여 연료 분사량을 결정하였다.

그러나, 상기한 종래의 방법은 차량의 시가지 주행 증가로 인해 엔진 아이들 상태에서 고 회전수 인 경우, 연비에 미치는 영향이 크게 작용할 수 있기 때문에 잡음 및 진동 상태를 배제한 상태에서 최소한의 적정 엔진 회전수를 유지시키기 위한 연비가 증가하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 저속, 클리핑 주행 중의 무부하 엔진 아이들 상태를 인지하여 현재의 목표 회전수 대비 시간의 증가에 따른 목표 회전수를 변경 제어하여, 엔진 회전수 저하에 따른 연비 향상을 도모하기 위한 차량용 엔진 제어 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

차량 주행상태에 따라 가변되어 출력되는 신호를 검출하는 차량 주행상태 검출 수단과;

상기 차량 주행상태 검출수단에서 검출된 신호를 입력받고자 소정의 제어신호를 상기 차량 주행상태 검출 수단에 출력하고, 상기 제어신호에 따라 동기되어 출력되는 인히비터 스위치 상태, 스로틀 밸브 개도, 엔진 회전수, 차속, 아이들 스위치 상태, 냉각수온 및 흡기온 등을 입력받아 차량이 시동 온 되면, 메모리에 기 설정되어 있는 자동 변속기 또는 수동 변속기에 따른 각각의 목표 엔진 회전수를 설정하여, 차량이 클리핑 주행 조건을 만족하면, 시간대별 목표 엔진 회전수를 보정 변경하여 연료 분사시기를 제어하기 위한 소정의 엔진 제어신호를 출력하는 엔진 제어 수단과;

상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 연료분사 제어신호에 따라 동기되어 연료 분사량을 조절하는 구동수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 다른 본 발명은,

운전자의 주행의지에 따른 차량에 시동이 온 되면, 시동 온 차량이 자동 또는 수동 변속기 차량인가를 비교 판단하여, 메모리에 기 설정되어 저장된 각각의 변속차량에 해당하는 목표 엔진 회전수를 설정하는 단계와;

상기에서 목표 엔진 회전수가 설정됨에 따라 차량이 주행을 시작하면, 주행상태가 클리핑 주행조건을 만족하는가를 비교 판단하는 단계와;

상기 단계에서 클리핑 주행조건을 만족함이 판단되면, 클리핑 주행시간을 적산하고, 상기 적산된 클리핑 주행시간이 소정의 시간 설정범위 내에 포함되는가를 비교 판단하여, 포함되는 소정의 시간 설정범위 별로 목표 엔진 회전수를 보정한후, 상기 보정된 목표 엔진 회전수에 따라 연료 분사시기를 제어하기 위한 소정의 엔진 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 적용되는 차량용 엔진 제어 장치 구성 블럭도.

도 2는 본 발명에 적용되는 차량용 엔진 제어 방법 동작 순서도.

도 3은 종래의 엔진 제어 방법 동작 순서도 이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 차량 주행상태 검출수단 110 : 인히비터 스위치 검출부

120 : 스로틀 밸브 개도 검출부 120 : 출력축 회전수 검출부

130 : 엔진 회전수 검출부 140 : 차속 검출부

150 : 아이들 스위치 검출부 160 : 냉각수온 검출부

170 : 흡기온 검출부 200 : 변속 제어 수단

300 : 구동수단

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1에 도시되어 있듯이, 본 발명에 따른 차량용 엔진 제어 장치의 차량 주행상태 검출 장치(100)는 차량 주행상태에 따라 가변되어 출력되는 신호를 검출하고, 엔진 제어 장치(200)는 상기 차량 주행상태 검출장치(100)에서 검출된 신호를 입력받고자 소정의 제어신호를 상기 차량 주행상태 검출 장치(100)에 출력하고, 상기 제어신호에 따라 동기되어 출력되는 인히비터 스위치 상태, 스로틀 밸브 개도, 엔진 회전수, 차속, 아이들 스위치 상태, 냉각수온 및 흡기온 등을 입력받아 차량이 시동 온 되면, 메모리에 기 설정되어 있는 자동 변속기 또는 수동 변속기에 따른 각각의 목표 엔진 회전수를 설정하여, 차량이 클리핑 주행 조건을 만족하면, 시간대별 목표 엔진 회전수를 보정 변경하여 연료 분사시기를 제어하기 위한 소정의 엔진 제어신호를 출력하며, 구동장치(300)는 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 연료분사 제어신호에 따라 동기되어 연료 분사량을 조절한다.

상기에서 차량 주행상태 검출 장치(100)는 운전자의 변속레버 조작에 따라 변속레버가 전진 주행위치에 위치됨을 검출하는 인히비터 스위치 검출부(110)와; 운전자의 가속페달 조작 상태에 따라 연동하여 가변되는 스로틀 밸브 개도를 검출하여 엔진제어에 적용하는 스로틀 밸브 개도 검출부(120)와; 차량 주행상태 변화에 따라 가변되는 엔진 회전수를 검출하여 엔진 제어에 적용하는 엔진 회전수검출부(130)와; 차량의 주행상태 변화에 따라 가변되는 차속을 검출하여 엔진 제어에 적용하는 차속 검출부(140)와; 운전자의 가속페달 조작상태에 따라 아이들 스위치가 온/오프 됨을 검출하여 엔진 제어에 적용하는 아이들 스위치 상태 검출부(150); 차량 냉각수온의 변화를 검출하여 엔진 제어에 적용하는 냉각수온 검출부(160)와; 엔진 내부로 유입되는 흡입 공기 온도를 검출하여 엔진 제어에 적용하는 흡기온 검출부(170)를 구비하여 이루어져 있다.

상기 구성으로 이루어진 차량용 엔진 제어 방법을 첨부한 도 2를 참조하여 설명한다.

운전자의 주행의지에 따른 차량에 전원이 인가되어 시동이 온 되면, 엔진 제어 장치(100)는 사용되는 모든 변수를 초기화하고, 주행차량이 자동 변속 차량 혹은 수동 변속 차량인가를 비교 판단한다(S100,S110).

상기에서 주행차량이 자동 혹은 수동 변속차량인가를 판단하는 방법은, 인히비터 스위치가 오프 상태가 검출되면, 엔진 제어 장치(200)는 자동 변속차량으로 판단하고, 상기 인히비터 스위치가 온 상태이면 수동 변속차량으로 판단한다.

따라서, 상기에서 주행 차량이 자동 혹은 수동 변속 차량중 어느 한차량이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 메모리에 기 설정되어 저장되어 있는 해당 변속차량에 해당하는 목표 엔진 회전수(Ne)를 설정한다(S120).

상기에서 해당 변속차량에 대한 목표 엔진 회전수(Ne)가 설정되면, 엔진 제어 장치(200)는 주행차량의 주행 조건이 클리핑 주행 조건인가를 비교 판단한다(S130).

상기에서 클리핑 주행 조건은 아이들 스위치가 온 상태이고, 주행 실 차속이 소정의 제1 설정 기준 차속(30Kph) 이상인 조건을 모두 만족해야 하는 조건이다.

상기에서 주행차량 조건이 클리핑 주행 조건임이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 클리핑 주행 시간(t)을 적산하고, 상기 적산된 클리핑 주행시간(t)이 제1 클리핑 주행 시간 조건 내에 포함되는가를 비교 판단한다(S130,S140).

상기에서 제1 클리핑 주행 시간 조건은 1sec < t < 100sec 이다.

상기에서 주행차량 조건이 클리핑 주행 조건이 아닌 경우, 엔진 제어 장치(200)는 운전자의 주행의지에 따른 해당 주행을 수행하기 위해 메인 루틴으로 리턴 한다.

따라서, 상기에서 제1 클리핑 주행 시간 조건을 만족함이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 상기 설정된 목표 엔진 회전수(Ne)에 제1 보정 값을 감산하여 목표 엔진 회전수(Ne)를 산출하여 변경한 후, 변경된 목표 엔진 회전수에 상응하는 소정의 연료 분사 제어신호를 출력하고 클리핑 주행 조건 만족상태 판단 단계(S130)로 리턴 한다(S160).

Ne = Ne - 제1 보정 값

상기에서 제1 보정 값은, 클리핑 주행 시간 적산값(t)에 0을 곱셈 연산한 값이다.

하지만, 상기(S150)에서 클리핑 주행 시간 적산값(t)이 제1 클리핑 주행 시간 조건 내에 포함되지 않음이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 상기 적산된 클리핑 주행 시간(t)이 제2 클리핑 주행 시간 조건 내에 포함되는가를 비교판단한다(S200).

상기에서 제2 클리핑 주행 시간 조건은 100sec < t < 500sec 인 조건이다.

상기에서 적산된 클리핑 주행 시간(t)이 제2 클리핑 주행 시간 조건 내에 포함됨이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 상기 설정된 목표 엔진 회전수(Ne)에 제2 보정 값을 감산하여 목표 엔진 회전수(Ne)를 산출하여 변경한 후, 변경된 목표 엔진 회전수에 상응하는 소정의 연료 분사 제어신호를 출력하고 클리핑 주행 조건 만족상태 판단 단계(S130)로 리턴 한다(S210).

Ne = Ne - 제2 보정 값

상기에서 제2 보정 값은, 클리핑 주행 시간 적산값(t)에 0.1을 곱셈 연산한 값이다.

그러나, 상기(S150)에서 적산된 클리핑 주행 시간(t)이 제2 클리핑 주행 시간 조건 내에 포함되지 않음이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 상기 적산된 클리핑 주행 시간(t)이 제3 클리핑 주행 시간 조건 내에 포함되는가를 비교 판단한다(S300).

상기에서 제3 클리핑 주행 시간 조건은 500sec < t < 1000sec 인 조건이다.

상기에서 적산된 클리핑 주행 시간(t)이 제3 클리핑 주행 시간 조건 내에 포함됨이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 상기 설정된 목표 엔진 회전수(Ne)에 제2 보정 값을 감산하여 목표 엔진 회전수(Ne)를 산출하여 변경한 후, 변경된 목표 엔진 회전수에 상응하는 소정의 연료 분사 제어신호를 출력하고 클리핑 주행 조건 만족상태 판단 단계(S130)로 리턴 한다(S310).

하지만, 상기(S300)에서 적산된 클리핑 주행 시간(t)이 제3 클리핑 주행 시간 조건 내에 포함되지 않는다고 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 메인 루틴으로 리턴한다.

이로서, 주행차량이 클리핑 주행시 시간의 증가에 따라 목표 회전수 대비 목표 엔진 회전수을 1rpm씩 가산하여 100rpm 가산시 까지 적용함으로서, 목표 엔진 회전수 저감에 의한 연료 분사제어를 수행하여 연비를 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 엔진 제어 장치 및 방법은 저속, 클리핑 주행 중의 무부하 엔진 아이들 상태를 인지하여 현재의 목표 회전수 대비 시간의 증가에 따른 목표 회전수를 변경 제어하여 연료 분사 제어를 행함으로서, 연비를 저감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 차량 주행상태에 따라 가변되어 출력되는 신호를 검출하는 차량 주행상태 검출 수단과;

   상기 차량 주행상태 검출수단에서 검출된 신호를 입력받고자 소정의 제어신호를 상기 차량 주행상태 검출 수단에 출력하고, 상기 제어신호에 따라 동기되어 출력되는 인히비터 스위치 상태, 스로틀 밸브 개도, 엔진 회전수, 차속, 아이들 스위치 상태, 냉각수온 및 흡기온 등을 입력받아 차량이 시동 온 되면, 메모리에 기 설정되어 있는 자동 변속기 또는 수동 변속기에 따른 각각의 목표 엔진 회전수를 설정하여, 차량이 클리핑 주행 조건을 만족하면, 시간대별 목표 엔진 회전수를 보정 변경하여 연료 분사시기를 제어하기 위한 소정의 엔진 제어신호를 출력하는 엔진 제어 수단과;

   상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 연료분사 제어신호에 따라 동기되어 연료 분사량을 조절하는 구동수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진 제어 장치
2. 제 1항에 있어서, 차량 주행상태 검출 수단은 운전자의 변속레버 조작에 따라 변속레버가 전진 주행위치에 위치됨을 검출하는 인히비터 스위치 검출부와; 운전자의 가속페달 조작 상태에 따라 연동하여 가변되는 스로틀 밸브 개도를 검출하여 엔진제어에 적용하는 스로틀 밸브 개도 검출부와; 차량 주행상태 변화에 따라가변되는 엔진 회전수를 검출하여 엔진 제어에 적용하는 엔진 회전수 검출부와; 차량의 주행상태 변화에 따라 가변되는 차속을 검출하여 엔진 제어에 적용하는 차속 검출부와; 운전자의 가속페달 조작상태에 따라 아이들 스위치가 온/오프 됨을 검출하여 엔진 제어에 적용하는 아이들 스위치 상태 검출부; 차량 냉각수온의 변화를 검출하여 엔진 제어에 적용하는 냉각수온 검출부와; 엔진 내부로 유입되는 흡입 공기 온도를 검출하여 엔진 제어에 적용하는 흡기온 검출부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진 제어 장치.
3. 운전자의 주행의지에 따른 차량에 시동이 온 되면, 시동 온 차량이 자동 또는 수동 변속기 차량인가를 비교 판단하여, 메모리에 기 설정되어 저장된 각각의 변속차량에 해당하는 목표 엔진 회전수를 설정하는 단계와;

   상기에서 목표 엔진 회전수가 설정됨에 따라 차량이 주행을 시작하면, 주행상태가 클리핑 주행조건을 만족하는가를 비교 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 클리핑 주행조건을 만족함이 판단되면, 클리핑 주행시간을 적산하고, 상기 적산된 클리핑 주행시간이 소정의 클리핑 주행 시간 설정범위 내에 포함되는가를 비교 판단하여, 상기 적산 클리핑 주행시간이 포함되는 소정의 클리핑 주행 시간 설정범위 별로 목표 엔진 회전수를 보정한 후, 상기 보정된 목표 엔진 회전수에 따라 연료 분사시기를 제어하기 위한 소정의 엔진 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진 제어 방법.
4. 제 3항에 있어서, 차량 클리핑 주행 조건은 엔진이 아이들 상태이고, 주행 차속이 30Kph 이하인 조건을 모두 만족해야 하는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진 제어 방법.
5. 제 3항에 있어서, 차량 주행 조건이 클리핑 주행조건이 아니면, 운전자의 주행의지에 따른 해당 주행조건을 수행하기 위해 메인 루틴으로 리턴하는 것을 포함하여 이루어진 차량용 엔진 제어 방법.
6. 제 3항에 있어서, 소정의 클리핑 주행 시간 설정 범위는 제1 클리핑 주행 시간 범위, 제2 클리핑 주행 시간 범위 및 제3 클리핑 주행 시간 범위로 나뉘어 설정되는 것을 포함하여 이루어진 차량용 엔진 제어 방법.
7. 제 6항에 있어서, 제1 클리핑 주행 시간 범위는 1sec < 적산된 시간 < 100sce이고, 제2 클리핑 주행 시간 범위는 100sec < 적산된 시간 < 500sec 이며, 제3 클리핑 주행 시간 범위는 500sec < 적산된 시간 < 1000sec 인 것을 특징으로 하는 차량용 엔진 제어 방법.
8. 제 3항에 있어서, 적산된 클리핑 주행시간이 소정의 클리핑 주행 시간 설정범위 내에 포함되는가를 비교 판단하는 방법은, 클리핑 주행시 적산된 시간이 제1 클리핑 주행시간 범위에 포함되는 가를 비교 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 클리핑 주행시 적산된 시간이 제1 클리핑 주행시간 범위 내에 포함됨이 판단되면, 기 설정된 목표 엔진 회전수에 제1 보정 값을 감산 연산하여 목표 엔진 회전수를 산출하는 단계와;

   상기 단계에서 클리핑 주행시 적산된 시간이 제1 클리핑 주행시간 범위 내에 포함되지 않은 경우, 클리핑 주행시 적산된 시간이 제2 클리핑 주행시간 범위 내에 포함되는가를 비교 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 클리핑 주행시 적산된 시간이 제2 클리핑 주행시간 범위 내에 포함됨이 판단되면, 기 설정된 목표 엔진 회전수에 제2 보정 값을 감산 연산하여 목표 엔진 회전수를 산출하는 단계와;

   상기 단계에서 클리핑 주행시 적산된 시간이 제2 클리핑 주행시간 범위 내에 포함되지 않은 경우, 클리핑 주행시 적산된 시간이 제3 클리핑 주행시간 범위 내에 포함되는가를 비교 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 클리핑 주행시 적산된 시간이 제3 클리핑 주행시간 범위 내에 포함됨이 판단되면, 기 설정된 목표 엔진 회전수에 제2 보정 값을 감산 연산하여 목표 엔진 회전수를 산출하는 단계와;

   상기 단계에서 클리핑 주행시 적산된 시간이 제3 클리핑 주행시간 범위 내에 포함되지 않은 경우, 메인 루틴으로 리턴하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진 제어 방법.
9. 제 8항에 있어서, 제1 보정 값은 적산된 클리핑 주행시간에 0을 곱셈 연산하여 산출된 보정 값이고, 제2 보정 값은 적산된 클리핑 주행시간에 0.1을 곱셈 연산하여 산출된 보정 값인 것을 특징으로 하는 차량용 엔진 제어 방법.