KR20070064477A - 차량의 연료량 보정방법 - Google Patents

차량의 연료량 보정방법 Download PDF

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Abstract

차량에서 엔진의 연료량을 학습 보정 보정함에 있어 시동시에는 세그먼트(Segment)당 엔진 RPM의 변화율을 이용하고, 아이들 구간에서는 촉매의 가열량에 따른 목표 RPM과 실제 RPM과의 차이를 이용하여 연료량 보정을 수행하도록 하는 것이다.
본 발명은 시동 조건에서 세그먼트당 엔진 회전수의 변화율을 이용하여 시동시 연료량 학습 보정하는 과정과, 촉매가열조건으로부터 아이들 구간을 판정하며 촉매 가열량에 따른 목표 엔진 RPM과 실제 엔진 RPM 간의 편차를 이용하여 아이들 구간에서 연료량을 학습 보정하는 과정을 포함한다.
연료량 보정, FTP-75 모드, 시동시 연료량 보정, 엔진 러프니스

Description

차량의 연료량 보정장치 및 그 방법{FUEL QUALITY ADAPTATION APPARATUS FOR VEHICLE AND METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명에 따른 차량의 연료량 보정장치에 대한 개략적 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 차량에서 엔진의 시동시 연료량 보정에 대한 일 실시예의 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 차량에서 엔진의 아이들시 연료량 보정에 대한 일 실시예의 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 차량의 연료량 보정에서 시동 학습시 임계값 결정에 대한 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 차량의 연료량 보정에서 시동 학습시 마일리지 적용에 따른 임계값 결정에 대한 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 차량의 연료량 보정에서 수온에 따른 시동학습 결과의 그래프.
도 7은 본 발명에 따른 차량의 연료량 보정에서 수온에 따른 아이들 학습 결과의 그래프.
도 8는 종래 차량의 연료량 보정 수행에 대한 흐름도.
도 9은 종래 차량에서의 연료 보정에 따른 결과 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 엔진 회전수 검출부 20 : 냉각수온 검출부
30 : 흡기온 검출부 40 : 제어부
50 : 인젝터
본 발명은 차량에서의 연료량 보정에 관한 것으로, 더 상세하게는 시동시와 아이들 구간으로 분리하여 연료량을 학습 보정하도록 하는 차량의 연료량 보정장치 및 방법에 관한 것이다.
북미 캘리포니아(California)의 배기규제가 2006년 이후부터 중간시험 SULEV 규제에서 Full In Use SULEV 규제로 강화되었으며 규제 내용은 표 1과 같다.
항 목 FTP-75(g/mile)
NMOG CO NOx
중간시험 0.02 1.0 0.03
Full in Use 0.01 1.0 0.02
따라서, 상기한 Full In Use SULEV의 규제에 대응하기 위해서는 HC 에미션 저감이 필요하며, 이를 위해 람다 제어(Lambda Control)의 활성화 이전에 공급되는 연료량, 즉 시동 연료량, 시동직후 연료량, 빠른 아이들 연료량 감량이 필요하다.
그러나, 저기화성 연료를 사용할 때 냉 시동 불량과 초기 발진시 운전성 문제로 인해 오히려 연료량 증량이 필요하게 된다.
종래의 차량에서 시동 초기시 연료 분사 제어에 대한 동작에 대하여 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
엔진의 시동이 오프를 유지하는 상태에서(S11) 엔진제어수단은 엔진의 시동 온 요구가 검출되는지를 판단한다(S12).
엔진의 시동 온 요구가 검출되면 엔진의 크랭킹(Cranking)에 따른 시동시의 엔진 RPM과 냉각수온 및 흡기온을 판독하여 설정된 맵 테이블로부터 매칭되는 시동 연료량을 연산한 다음(S13) 연산된 연료량의 분사를 제어한다(S14).
이때, 냉간시의 운전성 문제로 저기화성 연료를 이용한다.
상기한 시동 연료량의 분사를 통해 엔진의 시동이 온 되어지면 엔진 RPM와 엔진 부하 및 냉각수온을 검출한 다음 설정된 맵 테이블로부터 매칭되는 아이들 연료량을 연산하여(S15) 아이들 연료량 분사를 수행한다(S16).
상기와 아이들 연료량 분사가 진행되는 과정에서 아이들 목표 RPM과 현재 제어되는 실제 RPM과의 차이를 연산하여 실제 RPM이 아이들 목표 RPM을 추종할 수 있도록 아이들 연료량을 보정하여 준다(S17).
전술한 종래의 엔진에 적용되는 연료량 보정방법은 시동시 및 아이들 연료량 보정에서 저기화성 연료를 사용함에 따라 연료량이 과다하게 매칭되어 FTP-75 모드에서 HC(탄화수소) 에미션(Emission)이 과다하게 배출되어 까다로운 배기가스 규제인 북미 SULEV Full In-Use 규제에 대응할 수 없는 문제점이 발생한다.
특히, 연료량 보정 매칭에 사용된 저기화성 연료보다 더 기화성이 낮은 연료를 사용하는 경우 운전성이 악영향을 초기하는 문제점이 발생한다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 엔진의 시동 이후 초기 팁 인(Tip In)시 공기량은 증가되나, 실제 엔진의 RPM은 목표 RPM을 추종하지 못하고 심한 요동 및 서지가 발생되어 운전성을 악화시키게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 연료량의 학습 보정을 시동시와 아이들 구간을 분리하여 적용하도록 한 것이다.
즉, 시동시에는 세그먼트(Segment)당 엔진 RPM의 변화율을 이용하고, 아이들 구간에서는 촉매의 가열량에 따른 목표 RPM과 실제 RPM과의 차이를 이용하여 연료량 보정을 수행하도록 한 것이다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부, 냉각수의 온도를 검출하는 냉각수온 검출부, 흡기 온도를 검출하는 흡기온 검출부 및 인젝터를 포함하며, 엔진 회전수와 냉각수온 및 흡기온도의 정보를 기반으로 시동시의 연료량 보정과 아이들 구간에서의 연료량을 학습 보정하여 기본 연료량에 적용하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 보정장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 시동 조건에서 세그먼트당 엔진 회전수의 변화율을 이용하여 시동시 연료량 학습 보정하는 과정과; 촉매가열조건으로부터 아이들 구간을 판정하며 촉매 가열량에 따른 목표 엔진 RPM과 실제 엔진 RPM 간의 편차를 이용하여 아이들 구간에서 연료량을 학습 보정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차 량의 연료량 보정방법을 제공한다.
상기에서 시동시 연료량 학습 보정은 엔진의 시동 온 요구에 따라 검출되면 엔진 RPM 이 설정된 기준 RPM 이상인지 판단하는 과정과; 엔진 RPM이 설정된 기준 RPM 이상이면 세그먼트 개수를 계산하여 설정된 기준개수 이상인지 판단하는 과정과; 세그먼트 개수가 기준 개수 이상이면 연료량 학습모드로 진입하여 이전 엔진 RPM과 현재 엔진 RPM간의 편차를 계산하는 과정과; 상기 엔진 RPM의 편차가 설정된 임계값 이상이면 시동시 연료량을 학습 보상하는 과정과; 동일 기통에 대한 영향을 파악하기 위해 4세그먼트 동안 연료량 학습 보상을 금지한 후 최대 세그먼트까지 연료량 학습 보정이 수행되었는지 판단하는 과정과; 최대 세그먼트까지의 연료량 학습 보정이 수행되지 않은 상태이면 엔진 RPM의 편차에 따른 연료량 학습 보정을 반복하고, 최대 세그먼트까지의 연료량 학습이 완료되었으면 시동시 연료량 학습 보정을 종료하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 학습방법을 제공한다.
상기에서 아이들 구간에서의 연료량 학습 보정은, 엔진 시동 온 상태에서 엔진 RPM과 냉각수온, 흡기온의 조건이 촉매가열조건을 만족하는지 판단하는 과정과; 촉매가열조건이 만족되면 목표 엔진 RPM을 추출하여 현재의 실제 엔진 RPM과 비교하여 엔진 RPM의 편차를 추출하는 과정과; 엔진 RPM의 편차와 설정된 제1,제2임계값과 비교하는 과정과; 상기 엔진 RPM의 편차와 설정된 제1,제2임계값과의 비교 결과에 따라 아이들 구간에서 연료량 학습 보정을 수행하는 과정과; 아이들 구간에서의 연료량 학습 보정의 진행에 따라 검출되는 엔진 RPM의 편차가 설정된 제1임계값 이상이면 아이들 학습 보정값을 저장하고, 제1임계값 이하이면 엔진 러프러스를 연산하는 과정과; 연산된 엔진 러프러스와 기준값과 비교하여 기준값 이하이면 아이들 연료량 감량 보정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 학습방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 연료량 보정장치의 개략적인 구성도이다.
도시된 바와 같이, 크랭크 샤프트의 각도로부터 엔진의 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부(10)와, 엔진을 순환하는 냉각수의 온도를 검출하는 냉각수온 검출부(20), 엔진으로 유입되는 흡기의 온도를 검출하는 흡기온 검출부(30)와, 상기한 검출정보를 기반으로 시동시의 연료량과 보정량 및 아이들 구간에서의 연료 보정량을 추출하여 연료 분사에 적용하는 제어부(40) 및 상기 제어부(40)의 제어에 따라 노즐의 개폐시간 및 개폐량이 조정되어 각 연소실에 산출된 연료량을 분사하는 인젝터(50)를 포함하여 구성된다.
상기한 구성이외에 더 많은 구성 요소가 포함되나 본 발명에 직접적으로 관련되지 않는 구성에 대해서는 통상의 기능이 적용되는 것으로 한다.
본 발명을 설명하기에 앞서 연료의 특징에 대하여 설명한다.
연료량 보정은 연료의 기화성에 따라 연료량을 학습하여 이 학습량에 따라 연료량을 제어하는데, FTP-75 모드의 연료는 북미 연방지역 인증연료(Indolene)와 캘리포니아 지역 RFG Phase3 연료로 구분된다.
상기한 FTP-75 모드의 연료는 운전성에 영향을 미칠 만큼 기화성이 낮지 않기 때문에 연료량 증량이 필요치 않으나, 저기화성 연료는 기화성이 낮아 반드시 연료량 증량이 필요하다.
FTP-75 모드 연료는의 규격은 하기의 표 2와 같다.
항목 인증연료 Phase 3
RVP psi 8.7 ~ 9.2 6.4 ~ 7.0
증류성상 (℉) 10% 120 ~ 135 -
50% 200 ~ 230 203 ~ 213
90% 305 ~ 325 295 ~ 305
EP < 415 < 390
유황(Sulfur) ppm < 1000 15 ~ 20
상기한 표 2에서 시동성에 영향을 미치는 연료의 주요 특성은 RVP(Reid Vapor Pressure)이고, 웜 업(Warm up)중 운전성에 영향을 미치는 인자는 DI다.
DI는 연료의 기화성(Fuel Volatility)에 따라 운전성 영향도를 나타내는 지수로, 하기의 수학식 1과 같이 결정된다.
DI = 1.5 × 10%(℉) + 3 × 50%(℉) + 90%(℉)
연료별 시험 결과 시동성 및 초기 발진 운전성에 영향을 미치는 DI는 약 1238 이상으로 나타나며, 이를 높은 DI 연료라 부른다.
높은 DI 특성을 갖는 연료를 하기의 표 3과 같다.
항 목 #1 #2 #3
RVP psi 7.0 6.5 5.8
증류성상 (℉) 10% 140 160 171
50% 230 239 248
90% 338 300 304
DI - 1238 1257 1304
유황(Sulfur) ppm 58 2 2
FTP 에미션 저감을 위해 FTP 연료를 사용하는 경우 시동 연료량, 시동직후 연료량 및 빠른 아이들 연료량을 매칭하므로 FTP 연료는 시동 연료량 학습이 작동하지 않는다.
그러나, 높은 DI 특성을 갖는 연료 및 저기화성 연료에서는 시동성 및 운전성 향상을 위해 시동 연료량 학습이 반드시 작동해야 한다.
상기한 전제를 기반으로 한 상태에서 본 발명에 따른 연료량 보정에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 일 실시예로 높은 DI 특성을 갖는 연료 및 저기화성 연료를 사용하는 경우에 있어 엔진 시동시의 학습 보정에 대하여 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
엔진이 시동 오프를 유지하는 정지 상태에서(S101), 제어부(40)는 도시되지 않은 이그니션 스위치로부터 엔진 시동 온 요구가 검출되는지 판단한다(S102).
엔진 시동 온 요구가 검출되면 제어부(40)는 크랭킹에 따른 엔진 RPM과 현재의 냉각수온 및 연소실로 유입되는 공기의 흡기온을 검출한다(S103).
이후, 상기 검출되는 엔진 RPM이 설정된 기준값, 바람직하게는 20RPM 이상을 유지하는지를 판단한다(S104).
상기 S104의 판단 결과 엔진 RPM이 설정된 기준값 이하의 상태이면 엔진 시동이 불가능한 조건으로 판단하여 시동시 연료량 보정 제어를 수행하지 않고, 엔진 RPM이 설정된 기준값 이상이면 도시되지 않은 크랭크 각 센서로부터 검출되는 세그먼트(Segment)의 개수를 계산한다(S105).
상기 세그먼트는 760deg를 기통수로 나누어 산출되는 값이며, 4기통의 엔진인 경우 180도, 6기통 엔진인 경우 120도이다.
상기 S105에서 계산된 세그먼트 개수가 설정된 기준개수, 바람직하게는 3개 이상으로 검출되는지 판단한다(S106).
상기 S106에서 세그먼트 개수가 설정된 기준개수, 바람직하게는 3개 이하로 검출되면 시동시 연료량 보정 제어를 수행하지 않고, 세그먼트 개수가 설정된 기준개수, 바람직하게는 3개를 초과하는 경우 시동 연료량 학습모드로 진입한다(S107).
이후, 이전 세그먼트에서의 엔진 RPM(Ni-1)을 판독하고(S108), 현재의 세그먼트에서의 엔진 RPM(Ni)을 판독한다(S109).
상기에서 이전 세그먼트에서의 엔진 RPM과 현재 세그먼트에서의 엔진 RPM이 판독되면 현재의 엔진 RPM(Ni)에서 이전 RPM(Ni-1)을 차 연산하여 엔진 RPM의 차이(△N)을 계산한다(S110).
상기 S110에서 계산된 엔진 RPM의 차이(△N)가 설정된 임계값 보다 작은 값을 갖는지를 판단한다(S111).
상기의 임계값은 시동시의 냉각수온과 연료의 분사에 따른 엔진 RPM의 상승률을 측정하여 FTP 연료와 높은 DI 특성을 갖는 연료인지를 구분하며, 엔진 RPM 상승률과 임계값의 관계는 첨부된 도 4를 통해 결정된다.
또한, 차량의 내구가 진행될수록 시동성 악화가 나타나므로, FPT 연료에서도 시동 학습이 간헐적으로 작동하여 에미션 증가의 원인으로 작용한다.
따라서, 차량의 내구 진행에 따라 엔진 RPM의 상승률과 임계값의 관계는 첨부된 도 5를 통해 결정된다.
상기 S111의 판단에서 엔진 RPM의 차이(△N)가 해당 조건에 대하여 설정된 임계값 보다 큰 상태이면 시동시 연료량 보정을 수행하지 않고, 임계값 보다 작은 상태이면 시동 직후의 연료량을 학습하여 연료량 보상을 실시한다(S112).
즉, 시동 직후의 연료량 보상과 웰 웨이팅(Wall Wetting) 보상에 시동 학습값을 사용한다.
시동 직후 연료량 및 웰 웨이팅 연료량은 기본 연료량에 시동 학습값이 곱 연산되어 산출된다.
상기에서 보상되는 연료량 학습값을 저장한 다음(S113) 동일 기통에 대한 영향을 파악하기 위하여 4 세그먼트 동안 연료량 보상에 대한 동작을 금지한 후(S114) 세그먼트 개수가 설정된 최대값, 바람직하게는 23개 이상으로 검출되는지를 판단한다(S115).
상기 S115에서 검출되는 세그먼트 개수가 설정된 최대값 이상으로 검출되지 않으면 상기 S108로 리턴하여 상기한 시동시 연료량 학습 보상에 대한 동작을 반복한다.
상기한 연료량 학습은 1회에 3 ~ 10%씩 학습을 하고, 4 세그먼트 개수 동안의 작동 금지 후에 다시 학습을 하여 최대 30%까지 수행하며, 4 번째 세그먼트부터 23번째 세그먼트까지 20세그먼트 동안 반복적으로 수행한다.
이후, 설정된 최대값인 23개의 세그먼트가 검출되어 20세그먼트 동안의 시동시 연료량 보상이 이루어진 것으로 판단되면 시동 학습모드를 종료한다(S116).
촉매 가열(Catalyst Heating)구간에서 최소 이그니션 각도(Minimum Ignition Angle)로 제어되므로 공연비(Lambda)가 엔진 토크에 영향을 주는 주요한 인자다.
이때, 공연비는 오픈 루프(Open Loop)로 제어되므로 연료 기화 특성에 지배적인 영향을 받는다.
FTP 연료는 촉매 가열구간에서 목표 RPM의 추종이 양호하나, 높은 기화성을 갖는 DI 연료는 목표 RPM의 추종이 불량하다.
도 3을 참조하여 아이들 구간에서 연료량 보정을 수행하는 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.
전술한 과정을 통한 엔진 시동시 연료량 보상으로 엔진의 시동이 온을 유지하는 상태에서(S201) 제어부(40)는 엔진 RPM과, 냉각수온, 흡기온의 정보를 판독하여(S202) 촉매 가열조건을 만족하는지 판단한다(S203).
상기 촉매 가열조건은 시동시의 냉각수온이 35℃ 이하이고, 엔진이 아이들 조건(TPS = 0 deg)이며, 시동시의 냉각수온과 흡기온의 차이가 5℃ 이하의 조건이며, 엔진의 시동 직후 설정된 시간, 바람직하게는 40초가 경과되지 않은 조건이다.
상기 S203의 판단에서 촉매의 가열조건으로 판단되면 시동시의 냉각수온과 엔진 시동이 유지되는 현재의 냉각수온에 따라 설정된 맵 테이블에서 목표 엔진 RPM을 추출한다(S204).
이후, 상기 추출된 목표 RPM과 현재의 엔진 RPM을 비교하여(목표 RPM - 실 엔진 RPM) 엔진 RPM의 편차(△N)를 계산한다(S205).
상기 S205에서 계산된 엔진 RPM의 편차(△N)와 설정된 제1임계값(TH1) 및 제2임계값(TH2)을 비교하여, 엔진 RPM의 편차(△N)가 설정된 제1임계값(TH1) 보다 큰 상태이거나 제2임계값(TH2) 보다 작은 상태인지를 판단한다(S206).
상기 S206의 판단에서 엔진 RPM의 편차(△N)이 제1임계값(TH1) 보다 큰 상태이거나 제2임계값(TH2) 보다 작은 상태이면 아이들 연료량 보상을 수행한다(S207).
즉, 엔진 RPM의 편차(△N)가 제1임계값(TH1) 보다 큰 상태인 경우, 목표 RPM이 실제 RPM보다 제1임계값(TH1) 이상으로 큰 경우이므로 연료량 증량이 필요하다.
상기 제1임계값(TH1)은 엔진 RPM의 편차(ΔN)와 촉매의 가열 토크로 결정되며, 대략적으로 150RPM 차이 이상에서 연료량 증량이 이루어진다.
또한, 엔진 RPM의 편차(△N)가 제2임계값(TH2) 보다 작은 경우는 목표 RPM이 실제 RPM보다 제2임계값(TH2) 이하로 작은 경우이므로 연료량 감량이 필요하다.
상기 제2임계값(TH2)은 엔진 RPM의 편차(△N)와 촉매의 가열 토크로 결정되며, 대략적으로 300RPM 차이 이상에서 연료량 감량이 이루어진다.
상기와 같이 엔진 RPM의 편차(△N)와 제1임계값(TH1) 및 제2임계값(TH2)의 비교에 따라 아이들 연료량 보상이 수행된 이후에 검출되는 엔진 RPM의 편차(△N)가 제1임계값(TH1) 보다 큰 값을 갖는지를 판단한다(S208).
상기 S208의 판단에서 엔진 RPM의 편차(△N)가 제1임계값(TH1) 보다 큰 값을 갖는 상태이면 아이들 보정을 반복함과 동시에 학습값을 저장하고(S209), 엔진 RPM의 편차(△N)가 제1임계값(TH1) 보다 작은 값을 갖는 상태이면 엔진 러프니스(Engine Roughness)를 연산한다(S210).
상기 엔진 러프니스의 연산은 하기의 수학식 2에 의해 이루어진다.
ER_AV = 4 × [Tn - Tn+1] - [Tn-2 - Tn+2] + Cor
여기서, Tn은 세그먼트 연속을 의미하고, Cor은 뒤틀림 부분 펙터이다.
즉, 엔진의 러프니스는 ER_AV ×N3으로 결정된다.
이후, 상기에서 연산된 엔진의 러프니스 값이 설정된 기준값, 바람직하게는 8(1/S2) 이하의 값을 갖는지를 판단한다(S211).
상기 S211의 판단 결과 엔진의 러프니스 값이 설정된 기준값 이하를 갖는 상태이면 아이들 연료량 감량 보정을 실시한다(S212).
상기 아이들 연료량 감량 보정은 단계적으로 엔진의 러프니스 값에 따라 3%까지 감량한다.
상기한 바와 같이 아이들 구간에서의 연료량 보정을 수행하는 과정에서 학습값이 1 보다 큰 경우, 즉 학습이 동작중인 상태에서 실화 진단에 대한 임계값을 상승시켜 오진단을 방지한다.
전술한 동작을 통한 엔진 시동시의 연료량 보상으로 FTP 연료를 사용하여 시 동 연료량, 시동직후 연료량을 매칭하므로 High DI 연료를 사용할 때 시동 시 추가적으로 필요한 연료량 증량을 배제할 수 있다.
실험 결과 시동 연료량, 시동직후 연료량을 보상하는 경우 상온 20~30℃의 조건의 FTP-75 모드 영역에서 7% 감량의 효과가 나타나며, 저온 5~20℃ 영역에서 5% 감량 효과가 나타난다.
또한, 아이들 구간에의 연료량 보상으로, 촉매 가열구간에서 아이들 연료량의 2% 감량이 나타나고, 목표 RPM과 실 RPM의 차이에 따른 오픈 루프의 아이들 연료량을 보상으로 증량 보정 및 감량 보정이 모두 수행되는 효과가 있다.
그리고, 상온 FTP-75 모드에서 150kmile 주행 이후 촉매에서 탄화수소(HC)의 에미션이 대략적으로 40% 저감되는 효과가 나타난다.
그리고, 10℃ FTP-75 모드 4kmile 주행 이후 촉매에서 탄화수소(HC)의 에미션이 대략적으로 25% 저감되는 효과가 나타난다.
또한, 시동시의 학습 결과는 도 6과 같이 되며, 이로부터 시동시 연료량 보정 학습은 주로 시동시의 수온 15 ~ 25℃ 영역에서 주로 작동하며 학습값은 1.1~1.3이 됨을 알 수 있다.
또한, 높은 기화성을 갖는 DI#2 연료의 아이들 구간에서의 학습값 결과는 도 7와 같이 되며, 이로부터 아이들 구간에서의 연료량 보정 학습은 시동시의 수온 5 ~ 20℃ 영역에서 주로 작동하며 학습값은 0.1~0.3이 됨을 알 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변 형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 엔진의 시동 조건에서 시동시의 연료량 보상과 촉매가열조건으로부터 판단되는 아이들 구간에서의 연료량 보상으로 FPT-75 모드에서의 HC 에미션을 저감시키는 효과를 제공한다.
또한, 가속에 따른 안정성된 응답성을 제공하여 운전성을 개선하며, 실화 발생을 최소화시킴으로써 안정성 및 신뢰성을 제공하는 효과가 있다.

Claims (19)

  1. 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부, 냉각수의 온도를 검출하는 냉각수온 검출부, 흡기 온도를 검출하는 흡기온 검출부 및 인젝터를 포함하며,
    엔진 회전수와 냉각수온 및 흡기온도의 정보를 기반으로 시동시의 연료량 보정과 아이들 구간에서의 연료량을 학습 보정하여 기본 연료량에 적용하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 보정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 시동시의 연료량 보정은 세그먼트 당 엔진 회전수의 변화율을 이용하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 보정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 아이들 구간의 연료량 보정은 촉매가열량에 따른 목표 엔진 RPM과 실제 엔진 RPM의 차이를 이용하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 보정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 시동시 연료량 학습은 1회에 3 내지 10% 범위에서 수행하고, 최대 30%의 범위내에서 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 보정장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 시동시 연료량 학습에서 1회의 학습이 완료되면 동일 기통에 의한 영향을 파악하기 위해 4 세그먼트 동안 연료량 학습을 중지하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 보정장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 시동시 연료량 학습은 엔진 크랭킹에 의한 엔진 RPM이 20RPM 이상의 조건에서 세그먼트 계산을 수행하며, 4 내지 23 세그먼트의 범위에서 연료량 학습을 반복하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 보정장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 엔진의 아이들 구간 판정은 촉매의 가열조건으로부터 판정하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 보정장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 시동시의 냉각수온이 35℃이하고, 스로틀 개도의 변화가 검출되지 않는 아이들 조건이며, 시동시 냉각수온돠 흡기온의 차이가 5℃ 이하이고, 시동 직후 40초가 경과되지 않는 조건을 촉매 가열조건으로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 보정장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 아이들 구간에서 목표 엔진 RPM과 실제 엔진 RPM간의 편차가 설정된 제1임계값 이상이면 연료량 증량 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 보정장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 아이들 구간에서 목표 엔진 RPM과 실제 엔진 RPM 간의 편차가 설정된 제2임계값 이하이면 연료량 감량 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 보정장치.
  11. 시동 조건에서 세그먼트당 엔진 회전수의 변화율을 이용하여 시동시 연료량 학습 보정하는 과정과;
    촉매가열조건으로부터 아이들 구간을 판정하며 촉매 가열량에 따른 목표 엔진 RPM과 실제 엔진 RPM 간의 편차를 이용하여 아이들 구간에서 연료량을 학습 보정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 보정방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 시동시 연료량 학습 보정은 엔진의 시동 온 요구에 따라 검출되면 엔진 RPM 이 설정된 기준 RPM 이상인지 판단하는 과정과;
    엔진 RPM이 설정된 기준 RPM 이상이면 세그먼트 개수를 계산하여 설정된 기준개수 이상인지 판단하는 과정과;
    세그먼트 개수가 기준 개수 이상이면 연료량 학습모드로 진입하여 이전 엔진 RPM과 현재 엔진 RPM간의 편차를 계산하는 과정과;
    상기 엔진 RPM의 편차가 설정된 임계값 이상이면 시동시 연료량을 학습 보상하는 과정과;
    동일 기통에 대한 영향을 파악하기 위해 4세그먼트 동안 연료량 학습 보상을 금지한 후 최대 세그먼트까지 연료량 학습 보정이 수행되었는지 판단하는 과정과;
    최대 세그먼트까지의 연료량 학습 보정이 수행되지 않은 상태이면 엔진 RPM의 편차에 따른 연료량 학습 보정을 반복하고, 최대 세그먼트까지의 연료량 학습이 완료되었으면 시동시 연료량 학습 보정을 종료하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 학습방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 엔진 RPM의 편차에 따른 시동시 연료량 학습 보정은 3번째 세그먼트 이상 23번째 세그먼트까지 20세그먼트 동안 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 학습방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 아이들 구간에서의 연료량 학습 보정은, 엔진 시동 온 상태에서 엔진 RPM과 냉각수온, 흡기온의 조건이 촉매가열조건을 만족하는지 판단하는 과정과;
    촉매가열조건이 만족되면 목표 엔진 RPM을 추출하여 현재의 실제 엔진 RPM과 비교하여 엔진 RPM의 편차를 추출하는 과정과;
    엔진 RPM의 편차와 설정된 제1,제2임계값과 비교하는 과정과;
    상기 엔진 RPM의 편차와 설정된 제1,제2임계값과의 비교 결과에 따라 아이들 구간에서 연료량 학습 보정을 수행하는 과정과;
    아이들 구간에서의 연료량 학습 보정의 진행에 따라 검출되는 엔진 RPM의 편차가 설정된 제1임계값 이상이면 아이들 학습 보정값을 저장하고, 제1임계값 이하이면 엔진 러프러스를 연산하는 과정과;
    연산된 엔진 러프러스와 기준값과 비교하여 기준값 이하이면 아이들 연료량 감량 보정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 학습방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 촉매가열조건은 시동시의 냉각수온이 35℃이하고, 스로틀 개도의 변화가 검출되지 않는 아이들 조건이며, 시동시 냉각수온돠 흡기온의 차이가 5℃ 이하이고, 시동 직후 40초가 경과되지 않는 조건인 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 학습방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 목표 엔진 RPM은 시동시의 수온과 현재 냉각수온의 조건에 따라 맵 테 이블로부터 매칭하여 추출하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 학습방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 엔진 RPM의 편차와 설정된 제1,제2임계값과 비교에서 엔진 RPM의 편차가 제1임계값 이상이면 연료량 증량 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 학습방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 엔진 RPM의 편차와 설정된 제1,제2임계값과의 비교에서 엔진 RPM의 편차가 제2임계값 이하이면 연료량 감량 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 학습방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 엔진 러프러스 연산은 하기의 수학식 3을 통해 연산되는 것을 특징으로 하는 차량의 연료량 학습방법.
    ER_AV = 4 × [Tn - Tn+1] - [Tn-2 - Tn+2] + Cor
    여기서, Tn은 세그먼트 연속을 의미하고, Cor은 뒤틀림 부분 펙터이다.
    즉, 엔진의 러프니스는 ER_AV ×N3으로 결정된다.
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