KR20030000330A - 차량 아이들상태의 흡기공급 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 아이들 상태에서 적정 회전수를 유지시키기 위해 흡기의 양을 제어하는 아이들스피드 컨트롤밸브의 작동이 불량할 경우 이 아이들스피드 컨트롤밸브에 대체되어 흡기를 공급하는 제어방법에 관한 것으로, 종래에는 이러한 아이들스피드 컨트롤밸브의 작동불량시 별다른 대체수단이 없어 엔진의 진동이나 스톨이 발생되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 차량의 아이들 상태에서 이 아이들 상태를 유지하기 위한 필요흡기량을 감시하여 흡기계측수단으로부터 계측된 흡기량이 부족분이 발생되는 경우 연료증발가스 제어장치에 포함된 외기도입라인을 상기 필요흡기량에 마추어 개방시킨 것이다.

따라서, 본 발명에서는 아이들스피드 컨트롤밸브의 작동불량이 발생되면 경고장치의 구동과 더불어 이것에 대체되어 아이들스피드를 유지하기 위한 흡기가 도입되며, 이것은 기존의 장치가 응용된 것으로 부품의 추가 없이 수행되는 것이다.

Description

차량 아이들상태의 흡기공급 제어방법{Air Intake Control Method under the Idle Condition}

본 발명은 차량 아이들 상태의 흡기공급 제어방법에 관한 것으로, 아이들스피드 컨트롤밸브의 작동불량시 이를 감지하여 연료증발가스제어장치로부터 흡기계에 외기를 공급함으로써, 엔진 회전수를 안정시킨 차량 아이들상태에서의 흡기공급 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 가솔린 엔진의 전자제어시스템은 흡기계통, 연료계통, 제어계통으로 구분되며, 컨트롤유니트에 의한 분사제어는 크게 연료계통에서의 분사시기와 분사량제어로 나누어진다.

또한, 대부분의 전자제어시스템은 흡기를 계측하여 분사제어가 수행되는 간헐분사방식을 따르고 있으며, 기본연료량은 엔진회전수와 흡기유량에 따른 2차원맵(Map)에 의해 결정되어 분사가 수행된다.

흡기유량은 스로틀밸브의 개도에 따라 변경되며 스로틀밸브의 전폐, 즉 아이들 상태에서 부하에 따른 흡기량의 공급을 위하여 예시도면 도 1 과 같이 아이들 스피드 컨트롤밸브(1)가 흡기계의 바이패스라인(2)에 설치되어 있다.

이것은 엔진 아이들 회전수는 가능한 낮은 값으로 하는 것이 연비나 소음면에서 유리하지만, 저속의 회전영역이기 때문에 출력이 상태에서 엔진 자체의 마찰저항, 에어컨디셔너 등의 강제식 공조장치의 작동이나 자동변속기, 파워 스티어링 등 엔진 구동에 부하가 작용되면 엔진 회전수 변동이 발생되고, 적정 아이들 회전수 이하가 되는 경우 불쾌한 진동이나 발진시 엔진스톨이 일어날 우려가 있기 때문이다.

따라서, 아이들스피드 컨트롤밸브(1)는 상기된 전자제어시스템에 포함되어져 엔진에 작동되는 각 부하상태에 따라 흡기량을 조절하기 위한 제어가컨트롤유니트(3)에 의해 수행되며, 정해진 목표 회전수와 현재의 엔진 회전수를 비교하여 솔레노이드밸브로의 통전제어에 의해 목표 회전수에 도달될 때까지 바이패스라인(2)의 개도상태를 제어하게된다.

한편, 엔진에 흡입되는 외기는 상기 스로틀밸브(4)와 아이들스피드 컨트롤밸브외(1)에도 연료증발가스 제어장치(5)와 배기가스 재순환장치(미도시) 및 블로바이가스제어장치(미도시)를 통하여 유입된다.

상기 연료증발가스 제어장치(5)는 캐니스터(6)에 흡착된 증발가스를 외기와 더불어 흡기계에 유입시키는 장치이고, 배기가스 재순환장치는 배기계에 미연소된 가스를 다시 흡기계에 유입시켜 재연소시키는 장치이며, 블로바이가스 제어장치는 엔진내에서 누출되는 가스를 재연소시키는 장치로서, 이들 장치에는 각 가스를 흡기계로 유입시키기 위한 도입라인과 이 도입라인을 개폐하기 위한 밸브가 포함되어 있다.

상술된 바와 같이 차량 엔진의 흡기계에는 아이들스피드 컨트롤밸브가 장착되어 아이들상태에서 엔진에 작용되는 부하에 따라 흡기의 양이 조절되게 함으로써 최적의 아이들스피드가 유지되고 있다.

그러나, 이러한 아이들스피드 컨트롤밸브(1)가 작동불량일 경우 흡기의 공급이 미약하게 되어 상기된 진동이나 엔진스톨이 발생될 문제점이 있다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 아이들스피드 컨트롤밸브(1)는 바이패스 에어 컨트롤시스템에 포함되는 밸브로 그 바이패스라인(2)은 통상의 흡기계에 비해 매우협소하게 형성되어 있다.

이에 의해 아이들스피드 컨트롤밸브(1)의 입출구 또는 밸브가 폐색되는 경우가 실제로 발생되었으며, 이경우 컨트롤유니트(3)로부터 제어가 수행되더라도 충분한 흡기를 공급하지 못하게 된다.

또한, 상기된 바와 같이 아이들스피드 컨트롤밸브(1)는 솔레노이드밸브가 사용되고 있는데 솔레노이드로의 단선 즉, 전원공급이 차단되는 경우 내장된 리턴스프링에 의해 우회로가 전폐되어 아이들스피드 컨트롤밸브(1)가 무용지물이 되는 것이다.

물론, 아이들스피드 컨트롤밸브(1)의 불량이 발생되는 경우 전자제어시스템에 포함된 진단시스템(7)의 진단코드(8)에 아이들스피드 컨트롤밸브(1)의 불량상태를 고지하는 출력이 수행되고, 운전자에게 정비를 유도시키는 경고장치(9)가 가동되지만 정비소로 가지전까지는 아이들스피드 제어를 위한 흡기의 공급을 대체할 수단이 없었던 것이다.

그 결과로써, 특히 엔진스톨이 발생되는 경우 엔진의 구동력으로 작동되는 주요부품, 예를 들어 브레이크 배력장치나 동력조향장치의 작동불량을 발생시켜 대형사고의 우려가 있었던 것이다.

이러한 이유로 아이들스피드 컨트롤밸브의 작동불량시 엔진의 아이들 회전수를 유지시킬 별도의 대체장치가 요구되었던 것이며, 이에 본 발명은 아이들스피드 컨트롤밸브의 작동불량시 이를 감지하여 흡기계에 외기를 공급함으로써, 엔진 회전수를 안정시킨 차량 아이들상태의 흡기공급 제어방법을 제공함에 그 목적이 있는것이다.

이를 위한 본 발명은 차량의 아이들 상태에서 이 아이들 상태를 유지하기 위한 필요흡기량을 감시하여 흡기계측수단으로부터 계측된 흡기량의 부족분이 발생되는 경우 연료증발가스 제어장치에 포함된 외기도입라인을 상기 필요흡기량에 마추어 개방시킨 것이다.

따라서, 본 발명에서는 아이들스피드 컨트롤밸브의 작동불량이 발생되면 경고장치의 구동과 더불어 이것에 대체되어 아이들스피드를 유지하기 위한 흡기가 도입되며, 이것은 기존의 장치가 응용된 것으로 부품의 추가 없이 수행되는 것이다.

도 1 은 아이들스피드 컨트롤밸브를 설명하기 위한 차량 엔진의 시스템개략도,

도 2 는 본 발명에 따른 흡기공급 제어방법을 나타낸 흐름도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1 - 아이들스피드 컨트롤밸브,2 - 바이패스라인,

3 - 컨트롤유니트,4 - 스로틀밸브,

5 - 연료증발가스 제어장치,6 - 캐니스터,

7 - 진단시스템,8 - 진단코드,

9 - 경고장치,10 - 흡기량계측수단,

11 - 공급밸브,12 - 외기도입라인,

13 - 연료탱크,

이하 첨부된 예시도면과 함께 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

예시도면 도 2 는 본 발명에 따른 혼합기 공급제어방법을 나타낸 흐름도로서, 본 발명은 차량 엔진의 아이들스피드 컨트롤밸브(1)의 전원공급불량에 따른 작동불량과 더불어, 아이들 상태를 유지하기 위한 필요흡기량을 흡기량계측수단(10)으로 부터 감시하여 계측된 흡기량 부족분이 보충되지 않는 경우 아이들스피드 컨트롤밸브(1)의 작동불량으로 판단하는 1단계:

상기 1단계에서 아이들스피드 컨트롤밸브(1)의 작동불량이 판단되면 경고장치(9)를 포함하여 진단시스템(7)을 구동함과 더불어, 연료증발가스 제어장치(5)의 공급밸브(11)를 통해 외기도입라인(12)을 상기 아이들스피드 제어에 해당되는 필요흡기량에 마추어 개방시켜 필요흡기를 공급하는 2단계로 이루어진 차량 아이들상태의 흡기공급 제어방법이다.

상술된 바와 같이 본 발명은 아이들스피드 컨트롤밸브(1)의 작동불량시 이에 대체되어 아이들 상태에서 적정의 엔진회전수를 유지한 혼합기를 공급하는 방법 및 시스템을 제공한다.

이를 위한 본 발명은 아이들 상태에서 흡기 바이패스의 대체수단으로 연료증발가스 제어장치(5)에 포함되는 캐니스터(6)로 유입되는 공기를 이용한 것이다.

즉, 캐니스터(6)를 위시한 연료증발가스 제어장치(5)는 연료탱크(13)와 흡기계에 증발가스라인을 마련하고 이 증발가스라인에 캐니스터(6) 및 라인 개폐를 위한 공급밸브(11)가 장착되어 이루어져 있다.

여기서, 캐니스터(6)는 일반적으로 활성탄을 이용해 증발가스를 흡착시킨 것이 이용되는데, 이 흡착된 증발가스를 흡기계에 이송하기 위하여 외기의 도입이 필수적인 것이다.

또한, 캐니스터(6)에 흡착된 증발가스는 초기에는 농후한 혼합기의 유입이 급격하지만 시간에 따라 캐니스터(6)로부터 흡기계로 이송되는 증발가스의 양이 급감되며, 그 후로는 증발가스인 연료의 존재를 무시할 정도로 매우 희박한 혼합기 상태가 된다.

이러한 이유로 캐니스터(6)로 유입되는 외기량은 아이들스피드 컨트롤밸브(1)를 통해 유입되는 외기량에 충분히 대체되어질 수 있는 양이며, 상기 증발가스라인은 캐니스터(6)를 통한 스로틀밸브(4)측으로 외기도입라인(12)이 되는 것이다.

따라서, 본 발명에서는 아이들상태에서 아이들스피드 컨트롤밸브(1)의 작동불량시 캐니스터(6)에 의해 제공되는 외기도입라인(12)을 적극적으로 개방시켜 아이들 상태를 유지하기 위한 흡기를 공급한 것이다.

상기 외기도입라인(12)의 개방은 컨트롤유니트(3)에 의해 제어되는 공급밸브(11)가 수행하며, 정밀한 제어를 수행하기 위해 스텝모우터를 엑튜에이터로 하는 밸브가 장착되어짐이 바람직하다.

즉, 듀티제어에 의한 흡기의 양은 듀티의 온-오프신호에 의해 제어지만, 스텝모우터는 그 개도량에 의하므로, 스텝모우터인 경우 흡기량의 예측이 가능하고 이에 따른 제어가 용이한 것이다.

좀더 상세히 설명하면, 상술된 바와 같이 아이들 상태에서 엔진의 부하는 여러가지가 있게 되고, 이에 따른 보정량의 가산치가 다르게 된다.

이에 의해 엔진의 부하가 많게 되는 경우, 흡기량이 증가되어야 하고 부하가 적을 경우 흡기량이 감소되어야 하는데, 스텝모우터를 사용하면 그 개도량의 제어에 의해 부하에 따른 흡기조절이 용이하여 최적 아이들스피드의 추적이 용이한 것이다.

즉, 엔진에 작용되는 부하에 따라 아이들스피드 컨트롤밸브(1)의 흡기량을 제어하는 맵이 아이들스피드 컨트롤밸브(1)의 작동불량시 연료증발가스 제어장치(5)의 스텝모우터 제어로 전환되어는 것이다.

따라서, 본 발명은 기존에 마련되어 있던 시스템이 십분이용되어 아이들스피드 컨트롤밸브의 불량시 그 기능을 대체하게 되는 것이다.

상기 아이들스피드 컨트롤밸브(1)의 불량은 두가지 경우로 크게 구분되어지며, 하나는 아이들스피드 컨트롤밸브(1)로의 전원공급불량이고, 다른 하나는 협소한 관로에 카본퇴적등으로 발생되는 아이들스피드 컨트롤밸브(1)의 폐색이다.

전자의 경우 진단시스템(7)에서의 감시가 가능하여 상술된 진단코드(8)로의 출력신호 송출 및 경고장치(9)의 작동신호 송출과 동시에 공급밸브(11)를 구동시켜 상기 외기도입라인(12)의 개방이 수행된다.

한편, 후자의 경우 진단시스템(7)에서의 충분한 감시가 곤란하다.

즉, 카본퇴적등에 의해 작동불능상태가 되어 항시 개방상태를 유지하거나 항시 폐쇄상태를 유지하는 경우에는 전기신호의 부하상태 등으로 그 불량상태의 검출이 가능할지 모르나 불능상태가 아니라 어느 정도 작동은 되지만 충분치 못한 작동을 하는 경우에는 진단시스템(7)에서의 감시가 곤란하다.

따라서, 이 경우에는 컨트롤유니트(3)에 설정된 맵으로부터 감시가 수행되는 것이다.

이것은 아이들상태에서 엔진에 부하가 작용되는 경우 적정의 회전수를 유지하기 위한 흡기량과 연료공급량이 결정되어 있는데, 흡기량이 이에 도달되지 못하는 경우이고 아이들스피드 컨트롤밸브(1)로의 전원공급에 이상이 없는 경우 아이들 스피드 컨트롤밸브(1)의 관로가 폐색되어 있는 경우가 되는 것이다.

예를들어, 에어컨의 작동등에 의해 아이들상태에서 필요흡기량이 10(단위생략)이고 흡기량계측수단(10)인 에어플로우미터로부터 계측된 실제 유입량이 7이어서 그 부족량이 3이 발생되는 상태이고 아이들스피드 컨트롤밸브(1)가 구동되더라도 이것이 보완되지 않으면 아이들스피드 컨트롤밸브(1)의 관로가 폐색된 상태인것이다.

따라서, 컨트롤유니트(3)에서 기존에 설정된 맵과 흡기량계측수단(10)에서의 송출신호에 의해 바이패스라인(2)의 폐색여부 감시가 가능해 지는 것이며, 바이패스라인(2)의 폐색인 경우 이것이 판단됨과 동시에 진단시스템(7)으로 고장신호를 송출하고 이와 동시에 마찬가지로 스텝모우터가 구동되는 것이다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 아이들스피드 컨트롤밸브의 작동불량이 발생되면 경고장치의 구동과 더불어 아이들스피드를 유지하기 위한 흡기가 연료증발가스 제어장치로부터 도입되어 엔진의 떨림이나 스톨이 방지되며, 이것은 기존의 장치가 응용된 것으로 별도 장치의 추가 없이 흡기유입의 대체가 수행되는 잇점이 있게 된다.

Claims (1)

1. 차량 엔진의 아이들스피드 컨트롤밸브(1)의 전원공급불량에 따른 작동불량과 더불어, 아이들 상태를 유지하기 위한 필요흡기량을 흡기량계측수단(10)으로 부터 감시하여 계측된 흡기량 부족분이 보충되지 않는 경우 아이들스피드 컨트롤밸브(1)의 작동불량으로 판단하는 1단계:

   상기 1단계에서 아이들스피드 컨트롤밸브(1)의 작동불량이 판단되면 경고장치(9)를 포함하여 진단시스템(7)을 구동함과 더불어, 연료증발가스 제어장치(5)의 공급밸브(11)를 통해 외기도입라인(12)을 상기 필요흡기량에 마추어 개방시켜 필요흡기를 공급하는 2단계로 이루어진 차량 아이들상태의 흡기공급 제어방법.