KR20040022954A - 전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프구동용 엔진 토크 제어방법 - Google Patents

전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프구동용 엔진 토크 제어방법 Download PDF

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Abstract

전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프 구동용 엔진 토크 제어방법이 개시된다. 개시된 전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프 구동용 엔진 토크 제어방법은, (a) 전자식 디젤 엔진이 탑재된 차량의 클러치 스위치가 작동중인지 판단하는 단계와; (b) 상기 단계 (a)에서의 조건을 만족하는 경우, 파워 테이크오프 스위치가 작동중인지 판단하는 단계와; (c) 상기 단계 (b)에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 파워 테이크오프의 램프를 점등하는 단계와; (d) 차속과 일정차속을 비교하여 상기 차속이 상기 일정차속보다 작은지 판단하는 단계와; (e) 상기 단계 (d)에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 차량의 엔진회전수와 일정회전수와 비교하여 상기 엔진회전수가 상기 일정회전수보다 작은지 판단하는 단계와; (f) 상기 단계 (e)에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 파워 테이크오프에서 원하는 토크증대량을 캔통신을 통해 ECU로 송부하는 단계와; (g) 상기 ECU가 상기 파워 테이크오프의 토크증대량을 상기 엔진의 연료량으로 환산하여 분사량을 증대시키는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 차량의 다양한 조건 및 엔진 부하의 변동에 따라 PTO가 원하는 구동력을 ECU를 통해 얻어낼 수 있어, 기계식 구동방식에 비해 PTO의 성능을 최적화할 수 있는 이점이 있다.

Description

전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프 구동용 엔진 토크 제어방법{METHOD OF CONTROLLING ENGINE TORQUE FOR POWER TAKE-OFF USING CAN COMMUNICATION FOR ELECTRONIC-TYPE DIESEL ENGINE}
본 발명은 전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프 구동용 엔진 토크 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 조건에 따른 파워 테이크오프(Power Take-Off; 이하, PTO라 함) 구동성능을 최적화하기 위한 전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프 구동용 엔진 토크 제어방법에 관한 것이다.
탱크로리(tank rolley), 크레인(crane) 또는 렉카(wrecker truck) 등의 특장차에 장착된 보조기구를 엔진이나 변속기의 구동력을 이용하여 구동하는 장치를 PTO라 한다.
종래의 기계식 디젤 엔진에서는 가솔린엔진의 가속페달-스로틀 바디(throttle body) 방식과 동일하게 PTO 조절레버(또는 엑셀 페달)와 PTO 구동장치 사이에 케이블(cable)을 설치하여 조절레버를 당김에 따라 구동장치의 회전속도를 올려 구동력을 높여주는 방식을 취했다.
그런데, 상기한 바와 같은 종래의 기술의 경우, 조절레버와 구동장치의 RPM 조절기구 간에 케이블의 경로 설정이 어렵다. 그리고 조절 케이블이 대시 패널을 관통하게 될 경우에는 작업성이 불리하고, PTO 조절레버(또는 엑셀 페달) 조작시(PTO 미작동 상태) RPM 조정 케이블의 꼬임 현상 발생으로 조작성 및 NVH(Noise Vibration Harshness)가 불리한 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 차량 조건에 따른 PTO 구동성능을 최적화가 가능하고, 레이아웃 선정이 용이하도록 한 전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프 구동용 엔진 토크 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프 구동용 엔진 토크 제어방법이 적용되는 파워 테이크오프 작동 시스템의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.
도 2는 본 발명에 따른 전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프 구동용 엔진 토크 제어방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11. PTO
12. PTO 스위치
13. ECU
14. 솔레노이드
15. PTO 제어 유니트
16. PTO램프
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프 구동용 엔진 토크 제어방법은, (a) 전자식 디젤 엔진이 탑재된 차량의 클러치 스위치가 작동중인지 판단하는 단계와; (b) 상기 단계 (a)에서의 조건을 만족하는 경우, 파워 테이크오프 스위치가 작동중인지 판단하는 단계와; (c) 상기 단계 (b)에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 파워 테이크오프의 램프를 점등하는 단계와; (d) 차속과 일정차속을 비교하여 상기 차속이 상기 일정차속보다 작은지 판단하는 단계와; (e) 상기 단계 (d)에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 차량의 엔진회전수와 일정회전수와 비교하여 상기 엔진회전수가 상기 일정회전수보다 작은지 판단하는 단계와; (f) 상기 단계 (e)에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 파워 테이크오프에서 원하는 토크증대량을 캔통신을 통해 ECU로 송부하는 단계와; (g) 상기 ECU가 상기 파워 테이크오프의 토크증대량을 상기 엔진의 연료량으로 환산하여 분사량을 증대시키는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명에 따른 전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프 구동용 엔진 토크 제어방법이 적용되는 PTO 작동 시스템의 구성을 나타내보인 개략적인 블록도가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, PTO 작동 시스템은, 진공실린더(11a)가 구비된 PTO(11)의 작동의지를 인식하기 위한 PTO 스위치(12)와, 전자식 디젤 엔진의 경우에 별도의 구비되어 있어 클러치 페달 신호와 차속을 입력받는 ECU(13)와, PTO(11)를 구동계와 연결시키는 부압을 인가하는 솔레노이드(solenoid)(14)와, 차량의 상태 예컨대, 차속 조건 및 클러치 페달 조건에 따라 솔레노이드(14)에 전기적인 신호를 가해주는 PTO 제어 유니트(15)와, ECU(13)와 PTO 제어 유니트(15) 사이에 설치되어 PTO(11)가 필요한 구동력(토크)을 ECU(13)로 송부하는 캔(Controller Area Network) 통신용 선(wire)과, 상기 PTO(11)가 작동중임을 알리기 위한 PTO램프(16)를 구비한다.
상기와 같이 구성된 PTO 작동 시스템의 작동을 설명하면 다음과 같다.
우선, 상기 PTO 스위치(12)가 켜지면, PTO 제어 유니트(15)는 PTO램프(16)를 점등시키고, 상기 ECU(13)와 PTO 제어 유니트(15) 사이에 연결된 CAN통신용 선에 의해 클러치 페달 신호, 차속신호, 엔진회전수 등의 정보를 PTO(11)로 송부한다.
그리고 상기 PTO 제어 유니트(15)는 엔진회전수가 낮은 경우 캔통신용 선을 통해 ECU(13)에 원하는 토크증대량을 송부하면, ECU(13)는 토크증대량에 맞게 연료량을 증가시켜 엔진 및 PTO(11)의 구동력을 증대시키게 된다.
상기한 바와 같은 PTO 작동 시스템을 적용하여 본 발명에 따른 전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프 구동용 엔진 토크 제어방법을 설명하기로 한다.
도 2에는 본 발명에 따른 전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프 구동용 엔진 토크 제어방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프 구동용 엔진 토크 제어방법은, 우선, 전자식 디젤 엔진이 탑재된 차량의 클러치 스위치가 작동중인지 판단한다.(단계 110)
이는 클러치 페달을 밟은 경우에만, PTO(11)가 작동하도록 하기 위한 것으로, 클러치 페달 조작여부는 ECU(13)로 입력된 클러치 스위치 ON/OFF 상태를 ECU(13)가 캔 신호로 PTO(11)로 송부하게 된다.
상기 단계 110에서의 조건을 만족하는 경우 즉, 클러치 스위치가 작동하는 경우 PTO 스위치(12)가 작동중인지 판단한다.(단계 120)
그리고 상기 단계 120에서의 조건을 만족하는 경우 즉, 상기 PTO 스위치(12)가 작동하는 경우 PTO램프(16)를 점등한다.(단계 130)
상기 PTO 스위치(12)를 작동시키면, PTO 제어를 시작함과 동시에 PTO 제어 유니트(15)는 클러스터(cluster)에 있는 PTO램프(16)를 점등하여 운전자에게 PTO의 작동상태를 상기시키게 되는 것이다.
이어서, 차속과 일정차속을 비교하여 상기 차속이 일정차속보다 작은지 판단한다.(단계 140)
이는 차속이 일정차속(매핑(mapping)에 의해 최적화된 값을 찾음)보다 낮은 경우에만, PTO(11)가 ECU(13)로 토크증대량을 송부하도록 하기 위한 것으로, 차속이 일정차속을 넘으면 별다른 수행을 하지 않는다.
상기 단계 140에서의 조건을 만족하는 경우, 차량의 엔진회전수와 일정회전수와 비교하여 상기 엔진회전수가 일정회전수보다 작은지 판단한다.(단계 150)
상기 단계 150에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 PTO(11)에서 원하는 토크증대량을 캔통신용 선을 통해 ECU(13)로 송부한다.(단계 160)
이는 엔진회전수가 일정회전수(매핑에 의해 최적화된 값)보다 낮으면, PTO(11)는 엔진의 부하가 PTO(11)의 부하를 이겨내지 못하는 것으로 판단하고 캔통신을 통해 ECU(13)로 토크증대량을 송부한다.
상기 ECU(13)가 PTO(11)의 토크증대량을 엔진의 연료량으로 환산하여 분사량을 증대시킨다.(단계 170) 이 단계 170의 수행에 따라 엔진 토크 및 회전수를 증대시키게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 단계 110과 120의 조건을 만족해야 본 제어가 수행되며, 상기 단계 140 또는 150의 조건을 만족하지 못하는 경우 상기 단계 140부터 재수행토록 한다.
상기한 바와 같이 본 발명은, 상기 PTO(11)는 ECU(13)를 통해 차속신호와 클러치 페달 조작정도, 현재의 엔진회전수를 입력받으며, PTO(11)는 입력받은 엔진의 회전속도가 너무 낮은 경우 PTO(11) 부하를 엔진이 이겨내지 못하는 경우로 판정하고, 캔통신용 선을 통해 ECU(13)로 필요한 토크 정보를 보낸다.
그리고 상기 ECU(13)는 PTO(11)를 통해 받은 토크정보에 의해 연료량을 계산하여 엔진 회전수를 향상시키면, 엔진 토크 향상에 연동하여 PTO(11)도 회전속도를빠르게 할 수 있다.
그리고 상기 ECU(13)는 그에 상응하는 연료량을 조절하여 모든 조건에 맞는 적절한 구동력(토크)을 전달할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프 구동용 엔진 토크 제어방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.
차량의 다양한 조건 및 엔진 부하의 변동에 따라 PTO가 원하는 구동력을 ECU를 통해 얻어낼 수 있어, 기계식 구동방식에 비해 PTO의 성능을 최적화할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

  1. (a) 전자식 디젤 엔진이 탑재된 차량의 클러치 스위치가 작동중인지 판단하는 단계와;
    (b) 상기 단계 (a)에서의 조건을 만족하는 경우, 파워 테이크오프 스위치가 작동중인지 판단하는 단계와;
    (c) 상기 단계 (b)에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 파워 테이크오프의 램프를 점등하는 단계와;
    (d) 차속과 일정차속을 비교하여 상기 차속이 상기 일정차속보다 작은지 판단하는 단계와;
    (e) 상기 단계 (d)에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 차량의 엔진회전수와 일정회전수와 비교하여 상기 엔진회전수가 상기 일정회전수보다 작은지 판단하는 단계와;
    (f) 상기 단계 (e)에서의 조건을 만족하는 경우, 상기 파워 테이크오프에서 원하는 토크증대량을 캔통신을 통해 ECU로 송부하는 단계와;
    (g) 상기 ECU가 상기 파워 테이크오프의 토크증대량을 상기 엔진의 연료량으로 환산하여 분사량을 증대시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프 구동용 엔진 토크 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (a)와 (b)의 조건을 만족해야 본 제어를 수행토록 하는 것을 특징으로 하는 전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프 구동용 엔진 토크 제어방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (d) 또는 (e)의 조건을 만족하지 못하는 경우, 상기 단계 (d)를 재수행토록 하는 것을 특징으로 하는 전자식 디젤 엔진에서의 캔통신을 이용한 파워 테이크오프 구동용 엔진 토크 제어방법.
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