KR20020044216A - 자동차의 충전효율 학습방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 자동차의 충전효율 학습방법은, 엔진 작동 조건을 전자적으로 제어할 수 있는 콘트롤 유니트가 상기 엔진의 회전수 대비 흡기 다기관의 부압으로 결정되는 충전효율을 산정하고, 상기 산정된 충전효율을 적용하여 검출된 피드백 결과에 따라 연료량 학습치를 결정하는 단계와; 상기 충전효율과 연료량 학습치를 이용하여 보정 충전효율을 산정한 후, 상기 연료량 학습치가 일정 수준에 도달될 때까지 연료량 학습이 반복되도록 하는 단계와; 상기 연료량 학습치가 상기 일정 수준에 도달됨을 확인하면, 시동키의 온/오프 조건에 따라 기존의 충전효율을 유지하거나 상기 보정 충전효율로 기존의 충전효율을 대체하는 단계를 포함하여 이루어져, 엔진 변이에 의해 연료량 학습치가 변화되어 엔진 회전수의 급격한 변동이 초래되는 현상을 방지하고 운전성을 향상시킬 수 있다.

Description

자동차의 충전효율 학습방법{LEARNING METHOD OF CHARGING EFFICIENCY FOR A VEHICLE}

본 발명은 자동차의 충전효율 학습방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충전효율 맵(Map) 값을 학습하여 차량 변이에 의한 학습치를 보상함으로써 엔진 회전수의 급격한 변동을 방지하기 위한 자동차의 충전효율 학습방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 주행하는 상태에서 뿐만 아니라 정차된 상태에서도 엔진이 작동하게 된다. 부하가 걸리지 않은 상태에서 엔진이 회전하는 것을 공회전이라 한다.

상기 공회전 상태 또는 일반적인 주행상태에서 엔진은 적정한 양의 공기와연료를 공급 받아야만 기대되는 작동상태를 유지할 수 있게 된다. 그래서 차량의 상태에 따라 엔진 회전수를 안정하게 유지하기 위한 다양한 기술이 있다.

이러한 엔진 회전수의 조정과 관련된 제어장치가 도1에 간략히 도시되어 있다.

도1에서 엔진 회전수의 조정을 위해 검출되는 정보는 흡기 다기관의 부압과 엔진 회전수인데, 상기 흡기 다기관의 부압은 MAP(Manifold Air Pressure) 센서에 의해 검출되고, 상기 엔진 회전수는 CPS(Crank Position Sensor)에 의해 검출된다.

ECU(Electronic Control Unit)로 구현되는 콘트롤 유니트(11)는 상기 검출된 정보를 전달받아 분석한 후, 엔진 회전수를 안정적으로 유지하기에 적정한 정도의 연료량이 공급되도록 솔레노이드 밸브(12)를 조정하게 된다. 이때 솔레노이드 밸브(12)는 도시되지 않은 인젝터의 연료 분사량을 조정하게 된다.

특히, 스피드 덴시디(Speed Density) 방식에 의한 연료량 조정은 공기계측 빙식을 간접적으로 사용하는 것으로, ECU는 흡기 다기관의 부압과 엔진 회전수간의 상관관계에 의한 연료량을 계산하여 적용하고 그 피드백 결과를 충전효율로써 학습하게 된다.

상기와 같은 연료량 계산에 의해 ECU가 충전효율을 학습하는 방법이 도2에 도시되어 있다.

도2에서 엔진 회전수와 흡기 다기관내의 부압에 의한 연료량 인수를 충전효율(TKMAP)로 설정한다(ST11).

이어서 상기 설정된 충전효율(TKMAP)에 따른 연료량을 적용하고, 공회전시의엔진 조건에서 상기 적용된 연료량에 의한 피드백 결과에 따라 연료량 학습치를 산정하게 된다(ST12).

그리고 상기 산정된 충전효율을 이용하여 연료량 학습치를 보정하게 된다. 연료량 학습치의 보정식은 (TKMAP' = TKMAP * (연료량 학습치))와 같으며, 상기 수식을 통해 보정된 연료량 학습치(TKMAP')이 산출된다(ST13).

이처럼 연료량 학습치의 보정이 이루어지면, ECU는 시동 스위치의 온/오프 여부를 확인하여 학습치의 갱신 여부를 결정한다. 즉, 시동 스위치가 온 상태이면 학습을 계속하여 상기 보정된 충전효율을 새로이 갱신하게 되지만, 시동 스위치가 오프 상태이면 상기 보정 충전효율을 그대로 유지한 상태에서 학습 과정을 종료하게 된다(ST14).

그러나 간접 계측 방식에 의한 종래기술은, 공회전 구간 이외의 영역에서 공회전 영역으로 진입하는 것과 같은 과도적 구간에서 이상적인 학습치 1.0이 아닌 학습치가 적용되기 때문에, 변화된 학습치 만큼의 연료량이 급작스럽게 변화하게 되는 문제점이 있다.

또한, 연료량의 급작스런 변화에 의해 엔진 회전수의 변화를 유발하게 되어, 엔진 회전수의 급변 현상인 헌팅(Hunting)이 발생될 수도 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 충전효율 맵 값을 학습하여 차량 변이에 의한 학습치를 보상함으로써 엔진 회전수의 급격한 변동을 방지하기 위한 자동차의 충전효율 학습방법을 제공하는 데 있다.

도1은 자동차의 엔진 회전수 조정장치의 개략적인 블록도.

도2는 종래기술에 의한 자동차의 충전효율 학습방법의 순서도.

도3은 본 발명에 의한 자동차의 충전효율 학습방법의 순서도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 콘트롤 유니트12 : 솔레노이드 밸브

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차의 충전효율 학습방법은, 엔진 작동 조건을 전자적으로 제어할 수 있는 콘트롤 유니트가 상기 엔진의 회전수 대비 흡기 다기관의 부압으로 결정되는 충전효율을 산정하고, 상기 산정된 충전효율을 적용하여 검출된 피드백 결과에 따라 연료량 학습치를 결정하는 단계와; 상기 충전효율과 연료량 학습치를 이용하여 보정 충전효율을 산정한 후, 상기 연료량 학습치가 일정 수준에 도달될 때까지 연료량 학습이 반복되도록 하는 단계와; 상기 연료량 학습치가 상기 일정 수준에 도달됨을 확인하면, 시동키의 온/오프 조건에 따라 기존의 충전효율을 유지하거나 상기 보정 충전효율로 기존의 충전효율을 대체하는 단계를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에서의 충전효율은 스피드 덴시티 방식의 연료 분사량 조정시 엔진 회전수와 흡기 다기관의 부압간의 관계를 나타내는 충전효율 맵에 의해 결정되는 것으로, 이러한 충전효율 맵에서 상기 엔진 회전수와 흡기 다기관의 부압이 지정되면 일정한 충전효율이 결정된다. 특히, 엔진을 양산하는 경우에 있어서는 각 엔진간의 편차에 의해 충전효율 맵의 고정계수값이 적정하지 못한 경우가 있으므로, 충전효율을 피드백 학습하게 된다.

상기 구성에 의해 본 발명은 자동차의 충전효율 학습시 과도적인 운전 조건에서 학습된 연료량 학습치는 적용되지 않도록 하여 상기 연료량 학습치가 적정하게 된 경우에만 해당 학습치에 의해 보정된 충전효율로 기존의 충전효율이 갱신될수 있도록 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

도3에는 본 발명에 의한 충전효율 학습방법의 순서도가 도시되어 있다.

도3에 따르면, 도1에서 콘트롤 유니트(11)에 해당하는 ECU가 흡기 다기관의 부압과 엔진 회전수를 검출하고, 충전효율 맵에서 상기 검출된 조건에 부합되는 충전효율을 결정한다. 상기 결정된 충전효율을 TKMAP로 칭하기로 한다(ST21).

이어서, ECU는 상기 단계 ST21에서 결정된 TKMAP를 적용하여 인젝터의 연료 분사량을 조정하고 그 결과를 피드백 하여 해당 차량 또는 엔진의 변이에 따른 연료량 학습치를 산정하게 된다(ST22).

바람직하게는, 상기 단계 ST22에서의 연료량 학습치의 산정은 엔진 공회전 상태에서 수행되도록 하여 엔진 변이에 따른 학습치의 산정이 이루어지도록 한다.

그리고 상기 단계 ST21에서 결정된 충전효율(TKMAP)과 상기 단계 ST22에서 산정된 연료량 학습치를 이용하여 보정 충전효율을 연산한다. 이때 보정 충전효율을 KTMAP'로 칭하기로 하면, 상기 KTMAP'를 산정하는 바람직한 연산식은 (TKMAP' = TKMAP * (연료량 학습치))와 같다(ST23).

상기 단계 ST23에서 보정 충전효율(TKMAP')이 산정되면, ECU는 상기 TKMAP'의 학습 정도가 충분할 것인지 여부를 판단하게 된다. 이러한 학습 정도의 판단은 상기 단계 ST22에서 산정된 연료량 학습치의 특정 수치와 비교하는 것으로, 바람직하게는 상기 연료량 학습치가 1.0인지를 판단한다(ST24).

상기 단계 ST24에서 연료량 학습치가 1.0이 되면 적정하게 학습된 것으로 판단하게 되지만, 상기 연료량 학습치가 1.0에 미달되는 경우에는 상기 단계 ST21로 복귀하여 보정 충전효율(TKMAP')를 재학습하게 된다. 이러한 연료량 학습치의 적정성 여부를 판단하는 이유는, 엔진의 운전 조건이 공회전 영역을 벗어났다가 재차 공회전 영역으로 진입하게 되는 팁인(Tip-In)과 같은 과도적인 운전 조건의 결과로 생성된 0.9의 학습치가 적용되는 경우에는 문제점이 유발될 수 있기 때문이다. 다시 말해, 학습치 적용시 1.0에 대해 0.9는 10%의 연료량 변이를 갖게 되므로 엔진 회전수의 급격한 변동이 유발될 수 있다.

따라서, 0.9의 학습치가 1.0이 되도록 하는 충전효율 맵의 값을 학습시켜야만 엔진 변이에 의한 학습치 0.9를 보상하고 항상 1.0의 학습치로 만들 수 있게 된다. 이러한 1.0의 학습치를 적용하면 엔진 회전수의 급격한 변동을 방지할 수 있게 된다.

그래서 상기 단계 ST24에서 적정한 학습이 이루어진 것으로 판단되면, 해당 학습을 통해 보정된 충전효율인 TKMAP'로 기존의 충전효율을 갱신할 것인지 여부를 판단하게 된다(ST25).

바람직하게는 상기 단계 ST25에서 수행되는 충전효율의 갱신 여부 판단은 시동키의 온/오프 조건에 따라 이루어지도록 한다. 즉, 시동키가 온 상태이면 상기 단계 ST22로 복귀하여 학습을 계속함으로써 KTMAP'의 값이 새로이 갱신되도록 하고, 상기 시동키가 오프 상태이면 학습된 KTMAP'의 값으로 기존의 KTMAP의 값을 대체하게 된다(ST26).

이로써 ECU는 엔진 변이에 의한 학습치가 보상된 충전효율 값을 보유하게 되어, 엔진 회전수의 변동에 의한 헌팅(Hunting) 현상의 발생을 차단할 수 있게 된다.

이상 설명한 본 발명의 자동차의 충전효율 학습방법에 따르면, 차량의 양산으로 엔진 변이가 있는 경우에 연료량 학습치가 변화되어 엔진 회전수의 급격한 변동이 초래되는 현상을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

그리고 공회전시 엔진의 회전수를 안정하게 유지함으로써 운전성을 향상시키는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위를 한정하는 것이 아니다.

Claims (3)

1. (a) 엔진 작동 조건을 전자적으로 제어할 수 있는 콘트롤 유니트가 상기 엔진의 회전수 대비 흡기 다기관의 부압으로 결정되는 충전효율을 산정하고, 상기 산정된 충전효율을 적용하여 검출된 피드백 결과에 따라 연료량 학습치를 결정하는 단계와;

   (b) 상기 충전효율과 연료량 학습치를 이용하여 보정 충전효율을 산정한 후, 상기 연료량 학습치가 설정된 수준에 도달될 때까지 연료량 학습이 반복되도록 하는 단계와;

   (c) 상기 연료량 학습치가 상기 설정된 수준에 도달됨을 확인하면, 시동키의 온/오프 조건에 따라 기존의 충전효율을 유지하거나 상기 보정 충전효율로 기존의 충전효율을 대체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 충전효율 학습방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (b)에서 상기 보정 충전효율은,

   상기 산정된 연료량 학습치와 충전효율을 적산하여 산정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 충전효율 학습방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (c)는,

   상기 연료량 학습치가 상기 설정된 수준에 도달됨이 확인된 경우에 상기 시동키가 온 상태이면, 상기 단계 (a)로 복귀하여 상기 연료량 학습치를 재학습하는 단계와;

   상기 연료량 학습치가 상기 설정된 수준에 도달됨이 확인된 경우에 상기 시동키가 오프 상태이면, 상기 보정 충전효율로 기존의 충전효율을 갱신하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 충전효율 학습방법.