KR20020067766A - Method and apparatus of rattle controlling when idle in vehicles - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A rattle control apparatus and method during idling are provided to minimize the rattling noise at the idling state by monitoring the variation of an engine rpms and controlling the engine rpms. CONSTITUTION: A rattle control method at the idling state comprises the steps of: studying the rattle generation condition according to the variation of the idle rpms and setting a table value at the memory region; determining the idling state by analyzing the opening of a throttle valve and the position of a crankshaft during ON state(S101,S102); operating the angular velocity of the crankshaft and converting into the frequency components(S103,S104); comparing a reference value of the rattle generation condition with the converted frequency component(S105,S106); and not performing the engine control when the rattle generation condition is not more than the frequency component and performing the engine control through the delay of the ignition period and air amount reducing correction when the rattle generation condition is more than the frequency component(S107).

Description

아이들시 래틀 제어장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS OF RATTLE CONTROLLING WHEN IDLE IN VEHICLES}Idle control device and method {METHOD AND APPARATUS OF RATTLE CONTROLLING WHEN IDLE IN VEHICLES}

본 발명은 자동차의 아이들 상태 제어에 관한 것으로, 더 상세하게는 아이들 상태에서 엔진의 회전수 변동으로 발생되는 기어의 래틀(Rattle) 소음을 흡입 공기량과 점화시기의 조정을 통해 제어하도록 하는 아이들시 래틀 제어장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the control of the idle state of a vehicle, and more particularly, to the idle rattle of the gear which is caused by the adjustment of the intake air amount and the ignition timing of the rattle noise of the gear caused by the engine speed change in the idle state. A control apparatus and method are provided.

일반적으로 기어 래틀 소음이란 엔진의 회전수 변동이 발생할 때 서로 물리지 않은 기어간의 백러시(Backlash) 의해 발생되는 소음을 말하는데, 자동차의 제작 조립 과정이나 개발 과정에서 상기와 같은 래틀 소음이 발생하게 되면 클러치디스크의 강성 혹은 히스테리시스 (Histerisy)의 변경을 통한 튜닝이나 변속기어의 가공 정도 변경 또는 값비싼 DMF(Dual Mass Flywheel)을 적용하여 상기와 같이 기어간의 백러시로 인한 래틀 소음을 억제하고 있다.In general, gear rattle noise refers to noise generated by backlash between gears that are not bitten when a rotational speed of an engine occurs. When such a rattle noise occurs during manufacturing, assembly, or development of a vehicle, a clutch By adjusting the disk stiffness or hysteresis (Histerisy), or by changing the machining accuracy of the gear, or expensive DMF (Dual Mass Flywheel) is applied to suppress the rattle noise due to the backlash between the gears.

전술한 바와 같이 종래의 자동차 제작 과정이나 개발 과정에서 래틀 소음을 억제하는 각각의 조건들은 생산 및 개발되는 차종별로 각기 상이한 데이터를 갖고 있기 때문에 차량의 제작 및 개발시 마다 매번 반복하여 시험을 진행하고 이에 따른 튜닝 작업을 반복하여야 하므로 적지 않은 시간과 비용 및 인력이 낭비되는 제반적인 문제점을 갖게 된다.As described above, each condition that suppresses rattle noise in a conventional automobile manufacturing process or development process has different data for each vehicle produced and developed, so that the test is repeated every time the vehicle is manufactured and developed. Since the tuning work must be repeated, there is a general problem that a lot of time, cost and manpower are wasted.

특히 아이들 상태에서의 래틀 소음은 운전자에게 자동차에 대한 신뢰성을 크게 좌우한다.Rattle noise, especially in the idle state, greatly affects the reliability of the vehicle for the driver.

본 발명은 전술한 바와 같은 제반적인 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 그 목적은 아이들 상태에서 래틀 소음이 발생하는 조건을 학습을 통해 검출하여 테이블 값으로 설정한 다음 엔진 회전수의 변동량과 변동폭을 모니터링하여 엔진 회전수의 변동이 발생하는 경우 점화시기 및 공기량의 제어를 통해 아이들 상태에서 래틀 소음이 발생하지 않도록 한 것이다.The present invention has been invented in view of the above-mentioned general problems. The object of the present invention is to detect a condition in which a rattle noise occurs in an idle state through learning, set the table value, and then monitor the variation amount and the variation range of the engine speed. If the change in the engine speed occurs by controlling the ignition timing and the amount of air so that the rattle noise is not generated in the idle state.

도 1은 본 발명에 따른 아이들시 래틀 제어장치에 대한 구성을 보이는 블록도이고,1 is a block diagram showing the configuration of the idler rattle control device according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따라 아이들시 래틀 제어를 수행하는 일 실시예의 흐름도이다.2 is a flowchart of an embodiment of performing rattle control during idle in accordance with the present invention.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스로틀 밸브의 개도율 변화를 검출하는 수단과, 크랭크 샤프트의 위치를 검출하는 수단과, 스로틀 밸브의 개도율과 크랭크 샤프트의 위치 정보로부터 아이들 엔진 회전수의 변동량과 변동폭을 검출하여 엔진 제어를 수행하는 제어수단과, 제어수단의 신호에 따라 점화 플러그에 스파크 전류를 공급하는 점화코일과, 제어수단의 신호에 따라 엔진측에 유입되는 공기량을 조정하는 아이들 스피드 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들시 래틀 제어장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object, the idle engine rotation from the means for detecting the change in the opening degree of the throttle valve, the means for detecting the position of the crankshaft, the opening degree of the throttle valve and the position information of the crankshaft A control means for detecting engine control by detecting a fluctuation amount and a fluctuation amount of the number, an ignition coil for supplying spark current to the spark plug according to a signal from the control means, and an amount of air flowing into the engine according to a signal from the control means. It provides an idle city rattle control device comprising an idle speed controller.

또한, 본 발명은 아이들 회전수 변화에 따라 래틀 발생 조건을 학습하여 제어수단에 메모리 영역에 테이블값으로 설정하는 과정과, 엔진 시동 온 상태에서 크랭크 샤프트의 위치와 스로틀 밸브의 개도율 정보를 분석하여 아이들 상태인지를 판단하는 과정과, 크랭크 샤프트의 각속도를 연산한 다음 FFT 연산하여 주파수 성분으로 추출하는 과정과, 추출된 주파수 성분을 파워 스펙트럼 분석하여 PSD값을 추출한 후 학습된 래틀 발생 조건의 기준값과 비교하는 과정과, 추출된 PSD값이 래틀 발생 조건을 초과하지 않는 경우 경미한 회전수의 변화인 것으로 판단하여 엔진 제어를 수행하지 않고, 래들 발생 조건을 초과하는 경우 점화시기 지각 및 공기량 감소 보정을 통해 엔진을 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들시 래틀 제어방법을 제공한다.In addition, the present invention is a process of setting the table value in the memory area to the control means by learning the condition of the rattle generation according to the change in the idle rotation speed, by analyzing the position of the crankshaft and the opening degree of the throttle valve by analyzing the engine Determining whether the motor is in the idle state, calculating the angular velocity of the crankshaft, and then performing FFT operation to extract the frequency component, extracting the PSD value by power spectrum analysis of the extracted frequency component, If the extracted PSD value does not exceed the rattle generation condition, it is determined that there is a slight change in the number of revolutions, and the engine control is not performed. If the ladle generation condition is exceeded, the ignition timing and air volume reduction are corrected. It provides a idle control rattle control method comprising the step of controlling the engine The.

상기에서 각속도의 연산은 엔진 회전수를 스트로크로 고려하여 m/s단위로 산출하고, 래틀 발생을 제어하기 위한 점화시기 지각 및 공기량 감소 보정은 학습값에 따라 단계별 보정을 수행하며, 점화시기 지각 및 공기량 감소 보정을 통한 래틀 발생 제어시에 엔진 회전수를 검출하여 부조화 상태로 진입하는 경우 점화시기를 진각시켜 엔진 회전수를 안정화한다.In the above calculation, the angular velocity is calculated in units of m / s considering the engine speed as the stroke, and the ignition timing perception and air volume reduction correction for controlling the rattle generation are performed according to the learning value, and the ignition timing perception and When the engine speed is detected in the rattle generation control through the air volume reduction correction, the engine speed is stabilized by advancing the ignition timing.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명은 스로틀 위치 검출부(10)와, 크랭크 위치 검출부(20), 제어부(30), 점화코일(40) 및 아이들 스피드 콘트롤러(50)로 이루어지는데, 스로틀 위치 검출부(10)는 운전자의 가속 페달 구동에 따라 변화되는 스로틀 밸브의 개도율을 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.As can be seen in FIG. 1, the present invention includes a throttle position detector 10, a crank position detector 20, a controller 30, an ignition coil 40, and an idle speed controller 50. 10 detects the opening degree of the throttle valve which changes according to the driver's acceleration pedal driving and outputs information about the opening degree.

크랭크 위치 검출부(20)는 각 기통 실린더의 피스톤을 링크하고 있는 크랭크 샤프트의 위치를 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다The crank position detector 20 detects the position of the crankshaft that links the piston of each cylinder cylinder and outputs information about it.

제어부(30)는 스로틀 위치 검출부(10)와 크랭크 위치 검출부(20)의 신호를 설정된 알고리즘을 통해 분석하여 아이들 엔진 회전수의 변동량과 변동폭을 검출한 다음 점화시기 및 흡입 공기량 제어를 위한 제반적인 동작을 제어한다.The controller 30 analyzes the signals of the throttle position detector 10 and the crank position detector 20 through a set algorithm to detect the variation amount and the variation range of the idle engine speed, and then control the ignition timing and the intake air amount. To control.

점화코일(40)은 제어부(30)에서 인가되는 제어신호에 따라 각 기통의 실린더에 장착되어 있는 점화 플러그측에 스파크 전류를 공급한다.The ignition coil 40 supplies a spark current to the spark plug side mounted on the cylinder of each cylinder in accordance with a control signal applied from the controller 30.

아이들 스피드 콘트롤러(50)는 제어부(30)에서 인가되는 제어신호에 따라 구동되는 액츄에이터에 의해 엔진측에 유입되는 공기량을 조정한다.The idle speed controller 50 adjusts the amount of air flowing into the engine side by an actuator driven according to a control signal applied from the controller 30.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 구성을 통해 아이들 상태에서 래틀 소음을 제어하는 동작을 첨부된 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of controlling the rattle noise in the idle state through the configuration of the present invention including the function as described above will be described with reference to FIG. 2.

일반적으로 아이들 상태의 엔진 회전수는 통상적으로 700 내지 800RPM의 값을 유지하고 있으므로 먼저, 아이들 상태에서 회전수 변동에 따라 래틀 소음이 발생할 각각의 조건을 단계별로 학습하여 기준 데이터를 설정한 다음 테이블 값으로 제어부(30)의 메모리 영역에 저장한다.In general, the engine speed in the idle state maintains a value of 700 to 800 RPM, first, by setting the reference data by learning each step of each condition that will generate a rattle noise in accordance with the rotational speed change in the idle state, and then the table value In the memory area of the controller 30.

상기와 같은 테이블 값이 설정되어 있는 자동차에서 엔진의 시동이 온을 유지하게 되면 제어부(30)는 스로틀 위치 검출부(10)에서 인가되는 스로틀 밸브의 개도율에 대한 정보와 크랭크 위치 검출부(20)에서 인가되는 크랭크 샤프트의 위치 정보를 판독한 다음(S101) 크랭크 위치 검출부(20)의 정보를 연산하여 엔진 회전수가 아이들 엔진 회전수인 700 내지 800RPM을 유지하는지의 여부와 스로틀 위치 검출부(10)의 정보가 '0V'를 유지하는 지의 여부를 판단하여 현재의 엔진이 아이들 상태를 유지하고 있는지를 판단한다(S102).When the engine is started on in the vehicle having the table values set as described above, the controller 30 may provide information about the opening degree of the throttle valve applied by the throttle position detector 10 and the crank position detector 20. After reading the position information of the applied crankshaft (S101), the information of the crank position detector 20 is calculated to determine whether the engine speed is maintained at 700 to 800 RPM, which is the idle engine speed, and the information of the throttle position detector 10. Determines whether or not to maintain the '0V' to determine whether the current engine maintains the idle state (S102).

상기의 판단에서 엔진이 아이들 상태를 유지하고 있는 것으로 판단되면 제어부(30)는 설정된 알고리즘을 통해 크랭크 위치 검출부(20)의 정보로부터 엔진의 회전수를 스트로크로 고려한 m/s 단위의 각속도와 각가속도를 연산한 다음(S103), 연산된 각속도와 각가속도를 FFT(Fast Fuirer Transform) 연산하여 주파수의 성분으로 추출한다(S104).In the above determination, if it is determined that the engine maintains the idling state, the control unit 30 calculates the angular velocity and the angular acceleration in m / s unit in consideration of the rotational speed of the engine as the stroke from the information of the crank position detector 20 through the set algorithm. After the operation (S103), the calculated angular velocity and the angular acceleration are calculated by FFT (Fast Fuirer Transform) and extracted as components of frequency (S104).

이후, 주파수의 성분으로 추출된 각속도의 파워 스펙트럼을 분석하여 PSD값을 추출한 다음(S105), 추출된 PSD값이 학습 테이블 값으로 설정한 기준값을 초과하는지의 여부를 판단한다(S106).Thereafter, the power spectrum of the angular velocity extracted as a component of the frequency is analyzed to extract the PSD value (S105), and it is then determined whether the extracted PSD value exceeds the reference value set as the learning table value (S106).

상기에서 추출된 PSD값이 설정된 기준값을 초과하지 않는 상태를 유지하는 것으로 판단되면 아이들 회전수의 변동이 래들 소음을 발생시키지 않을 정도의 변동인 것으로 판단하여 엔진 제어를 수행하지 않고, 추출된 PSD값이 설정된 기준값을 초과하는 것으로 판단되면 아이들 회전수의 변동이 래틀 소음을 발생시키는 조건인 것으로 판단하여 설정된 테이블 값에 따라 점화코일(40) 및 아이들 스피트 콘트롤러(50)를 제어하여 점화시기 지각 및 흡입 공기량을 감소 보정시켜 아이들 회전을 제어하며, 이러한 제어는 학습값에 따라 단계적인 제어를 수행한다(S107).If it is determined that the extracted PSD value does not exceed the set reference value, it is determined that the variation of the idle rotation speed is a variation that does not generate a ladle noise, and does not perform engine control and extracts the extracted PSD value. When it is determined that the set value exceeds the set reference value, it is determined that the change in the idle speed is a condition for generating a rattle noise, and the ignition coil perception and suction speed are controlled by controlling the ignition coil 40 and the idle speed controller 50 according to the set table value. Idle rotation is controlled by decreasing and correcting the amount of air, and this control performs stepwise control according to the learning value (S107).

상기와 같이 점화시기의 지각 및 흡입 공기량의 감소 보정을 통해 아이들 회전수를 제어하는 상태에서 제어부(30)는 크랭크 위치 검출부(20)로부터 인가되는 정보의 분석을 통해 엔진 회전수를 연속적으로 검출하여(S108) 엔진 회전수가 불안정한 부조화의 상태를 유지하는지의 여부를 판단한다(S10).As described above, the controller 30 continuously detects the engine speed through analysis of information applied from the crank position detector 20 in the state of controlling the idle speed by correcting the reduction of the ignition timing and the reduction of the intake air amount. (S108) It is determined whether or not the engine speed maintains a state of unstable disharmony (S10).

상기에서 엔진이 정상적인 회전수를 유지하는 것으로 판단되면 단계적인 점화시기 지각 및 공기량 감소 보정을 통한 아이들 회전수 제어를 반복적으로 수행하여 래틀 소음의 발생을 최소화하고, 엔진 회전수의 부조화로 판단되면 점화시기의 진각을 통해 엔진 회전수를 안정되게 유지하여 준다.If it is determined that the engine maintains the normal rotation speed, the idle rotation speed control is repeatedly performed by adjusting the ignition timing delay and the air volume reduction stepwise to minimize the occurrence of rattle noise, and if the engine rotation speed is determined to be inconsistent with the ignition The engine speed is kept stable through the advancement of the timing.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 아이들 상태에서 회전수의 변동을 모니터링하여 래틀 소음의 발생 조건을 만족하는 경우 점화시기 및 흡입 공기량의 보정을 통해 엔진 회전수를 제어하므로 아이들 상태에서의 래틀 소음 발생이 최소화되어 자동차의 성능이 향상됨과 아울러 자동차의 개발 및 제작 공정에서의 불필요한 공정이 배제되어 원가 절감을 도모한다.As described above, the present invention monitors the change in the rotational speed in the idle state, and when the condition for generating the rattle noise is satisfied, the engine speed is controlled by correcting the ignition timing and the intake air amount, thereby generating the rattle noise in the idle state. Minimization improves the performance of the car and eliminates unnecessary processes in the development and manufacturing process of the car, thereby reducing costs.

Claims (5)

스로틀 밸브의 개도율 변화를 검출하는 수단과;Means for detecting a change in the open rate of the throttle valve; 크랭크 샤프트의 위치를 검출하는 수단과;Means for detecting a position of the crankshaft; 스로틀 밸브의 개도율과 크랭크 샤프트의 위치 정보로부터 아이들 엔진 회전수의 변동량과 변동폭을 검출하여 엔진 제어를 수행하는 제어수단과.And control means for detecting engine swing amount and variation of idle speed from the opening ratio of the throttle valve and the position information of the crankshaft. 제어수단의 신호에 따라 점화 플러그에 스파크 전류를 공급하는 점화코일과;An ignition coil for supplying spark current to the spark plug according to a signal from the control means; 제어수단의 신호에 따라 엔진에 유입되는 공기량을 조정하는 아이들 스피드 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들시 래틀 제어장치.Idle rattle control device comprising an idle speed controller for adjusting the amount of air flowing into the engine in accordance with the signal of the control means. 아이들 회전수 변화에 따라 래틀 발생 조건을 학습하여 제어수단에 메모리 영역에 테이블값으로 설정하는 과정과;Learning the rattle generation condition according to the idle rotation speed change and setting the table value in the memory area to the control means; 엔진 시동온 상태에서 크랭크 샤프트의 위치와 스로틀 밸브의 개도율 정보를 분석하여 아이들 상태인지를 판단하는 과정과;Analyzing the position of the crankshaft and the opening ratio of the throttle valve in the engine start-up state to determine whether the engine is in an idle state; 크랭크 샤프트의 각속도를 연산한 다음 FFT 연산하여 주파수 성분으로 추출하는 과정과;Calculating an angular velocity of the crankshaft and then performing an FFT operation to extract the frequency component; 추출된 주파수 성분을 파워 스펙트럼 분석하여 PSD값을 추출한 후 학습된 래틀 발생 조건의 기준값과 비교하는 과정과;Extracting a PSD value by power spectrum analysis of the extracted frequency component and comparing the extracted frequency component with a reference value of the learned rattle generation condition; 추출된 PSD값이 래틀 발생 조건을 초과하지 않는 경우 경미한 회전수의 변화인 것으로 판단하여 엔진 제어를 수행하지 않고, 래들 발생 조건을 초과하는 경우점화시기 지각 및 공기량 감소 보정을 통해 엔진을 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들시 래틀 제어방법.When the extracted PSD value does not exceed the rattle generation condition, it is determined that the change in the number of revolutions is not a small amount of engine control and the engine control is performed by correcting the ignition timing and air volume reduction when the ladle generation condition is exceeded. Idle rattle control method comprising a. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 각속도의 연산은 엔진 회전수를 스트로크로 고려하여 m/s단위로 산출하는 것을 특징으로 하는 아이들시 래틀 제어방법.The calculation of the angular velocity is calculated in the unit of m / s considering the engine speed as a stroke, idle idle rattle control method. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 래틀 발생을 제어하기 위한 점화시기 지각 및 공기량 감소 보정은 학습값에 따라 단계별 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 아이들시 래틀 제어방법.The ignition timing perception and air quantity reduction correction for controlling the generation of the rattle is idle idle rattle control method characterized in that for performing a step-by-step correction according to the learning value. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 점화시기 지각 및 공기량 감소 보정을 통한 래틀 발생 제어시에 엔진 회전수를 검출하여 부조화 상태로 진입하는 경우 점화시기를 진각시켜 엔진 회전수를 안정화하는 것을 특징으로 하는 아이들시 래틀 제어방법.Idle throttle control method characterized in that the engine speed is stabilized by advancing the ignition time when the engine speed is detected and enters the disharmony state during the rattle generation control through the correction of the ignition timing perception and air volume reduction.
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