KR20170052994A - 차량의 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법 - Google Patents

차량의 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엔진의 정지시에 최종적으로 검출된 크랭크 각도에 대한 가상 신호를 활용하여 엔진의 재시동시에 엔진의 동기화 제어를 수행하는 시동 제어 방법에 관한 발명으로서, 캠 에지의 위치를 검출할 수 있는 캠 신호가 크랭크 각도를 검출할 수 있는 크랭크 신호보다 우선하여 발생한다는 점을 이용하여, 엔진 정지시의 크랭크 저장각을 물리적인 캠 신호에 근거하여 1차 보정한 후, 이 후에 수신되는 물리적인 크랭크 신호를 이용하여 2차 보정하는 것을 기술적 특징으로 하고 있다. 상기한 본 발명의 기술적 특징에 의하면, 엔진의 재시동 시에 보다 신속하고 능동적으로 엔진 동기화를 수행할 수 있게 된다.

Description

차량의 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법{METHOD OF CONTROLLING A STARTING OPERATION TO RESTART AN ENGINE OF A VEHICLE}
본 발명은 특정한 엔진 정지 조건에 따라 정지되어 있는 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 엔진의 재시동 시에, 보다 정확하게 크랭크의 각도를 예측하고, 그에 따라 엔진의 동기화 제어를 수행함으로써 시동 안정성을 보장할 수 있는 엔진의 재시동 기술에 관한 것이다.
차량의 연비 향상 요구에 부응하기 위하여 최근 ISG(Idle Stop & Go) 장치를 장착한 차량이 증가하고 있다. 이와 관련 특허문헌 1에서는 차량의 차속, 엔진의 회전속도, 냉각수 온도, 가속 페달의 팁인/팁 아웃, 브레이크 페달의 온/오프 등의 정보를 입력받아 차량이 정지되고, 엔진이 일정 시간 이상 아이들 상태를 유지하는 경우 엔진을 정지시켜 연비 향상을 이룰 수 있는 ISG 장치에 대해서 개시하고 있다.
이러한 ISG 장치 장착 차량의 경우, ISG 진입 이후, 가속 페달의 작동 등 운전자의 출발 의지가 검출되면 엔진을 재시동시키도록 하고 있다. 이러한 재시동시의 시동 안정성을 확보하기 위해서는 재시동 시의 크랭크 각도를 정확하게 판단하여 그에 맞추어 엔진의 동기화 제어를 실시할 필요가 있다.
이 경우, 특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 엔진의 동기와의 기준이 되는 크랭크 각도를 검출하기 위해 크랭크 신호를 추적하고, 엔진 정지 시의 크랭크 각도를 크랭크 저장각으로 저장하여 그 값을 엔진 동기화에 이용하게 된다. 그런데 엔진의 정지시의 관성에 의해 크랭크 샤프트가 계속 회전하게 되므로, 엔진 정지 시의 최종 검출된 크랭크 각도와 실제 재시동시의 크랭크 각도가 일치하지 않게 된다. 이러한 불일치를 해소하기 위해서는, 재시동 시에 크랭크 저장각을 보정할 필요가 있다.
그런데, 크랭크 각도를 검출하기 위한 크랭크 샤프트 센서의 경우 크랭크 샤프트의 동기 회전체에 형성된 요철 형상의 투스(tooth)가 일부 누락된 부분(Missing tooth)을 감지함으로써 크랭크 각도를 검출한다. 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 미싱 투스를 검출하는 크랭크 신호를 수신하는 시점에 이르러야 비로소 엔진의 완전 동기화를 위한 크랭크 저장각의 보정이 가능하게 된다. 따라서, 정확한 엔진 동기화를 위한 크랭크 저장각의 보정 시점이 뒤로 늦추어 질 수밖에 없고, 크랭크 저장각과 실제 크랭크 각도와의 차이가 크기 때문에 재시동 시의 시동 안정성 확보가 어렵다.
한편, 운전자가 휴대용 시동키를 소지한 상태에서 차 실내에 마련된 조작 버튼을 누름으로써 엔진의 시동이나 정차를 행하는 차량의 경우, 엔진이 완폭(完暴)된 후에 사용자의 오조작 또는 다른 원인에 의해 엔진이 스톨되면 운전자는 다시 조작 버튼을 누름으로써 엔진을 재시동시킬 필요가 있다.
이 경우에도, ISG 장치를 장착한 차량과 마찬가지로, 엔진의 재시동시의 시동 안정성 확보가 문제되게 된다.
특허문헌 1: 공개특허공보 제10-2015-0069931호 (2015. 6. 24.)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 엔진의 정지 후 재시동할 때에, 정확한 크랭크 각도를 판단하여 엔진을 동기화함으로써, 시동 안정성을 확보할 수 있는 재시동을 위한 시동 제어 방법을 제공하는 것에 있다.
상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법은, 차량의 엔진의 정지 조건을 만족하는지 여부를 판정하는 단계; 엔진의 정지 조건을 만족하는 경우에, 크랭크 샤프트 센서를 이용하여 엔진 정지시까지 크랭크 축의 각도를 검출하는 단계; 엔진 정지 직전에 최종 검출된 크랭크 축의 각도를 크랭크 저장각으로서 메모리에 저장하는 단계; 엔진의 정지 후 엔진을 재시동하는 단계; 엔진의 재시동시에, 크랭크 저장각에 기초하여, 엔진의 동기화 제어를 수행하는 단계; 캠의 각도를 검출하는 캠 센서로부터 캠 신호를 수신하는 경우, 캠 신호에 기초하여 크랭크 저장각을 1차 보정하는 단계; 1차 보정된 크랭크 저장각을 이용하여 엔진의 동기화 제어를 수행하는 단계; 크랭크 샤프트 센서로부터 크랭크 신호를 수신하는 경우, 캠 신호와 크랭크 신호에 기초하여 1차 보정된 크랭크 저장각을 2차 보정하는 단계; 2차 보정된 크랭크 저장각을 이용하여 엔진의 동기화 제어를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 엔진 동기화 제어를 수행하는 단계는 차량의 인젝터, 점화 플러그를 제어함으로써 엔진 동기화 제어를 수행하도록 한다.
바람직하게는 상기 차량의 엔진의 정지 조건을 만족하는지 여부를 판정하는 단계는, 차량의 운전 정보를 검출하는 단계; 검출된 운전 정보를 통해 아이들 정지 조건을 만족하는지 여부를 판정하는 단계;로 이루어지도록 한다.
바람직하게는, 상기 엔진의 정지 후 엔진을 재시동하는 단계는 아이들 정지 상태에서 재시동 조건을 만족하는지 판정하는 단계; 및 재시동 조건이 만족되면, 크랭크 저장각에 근거하여 엔진을 재시동하는 단계;로 이루어지도록 한다.
바람작하게는 상기 차량의 엔진의 정지 조건을 만족하는지 여부를 판정하는 단계는, 차량의 운전 정보를 검출하는 단계; 검출된 운전 정보를 통해, 엔진의 스톨 상태에 있는지 여부를 판정하는 단계;로 이루어지도록 한다.
바람직하게는, 엔진의 정지 후 엔진을 재시동하는 단계는, 운전자의 엔진 시동 조작이 검출된 경우, 크랭크 저장각에 근거하여 엔진을 재시동하는 단계;로 이루어지도록 한다.
바람직하게는, 상기 크랭크 저장각에 근거하여 엔진을 재시동하는 단계에서는, 엔진의 재시동 시에 상기 크랭크 저장각에 근거하여 연료 분사, 실린더 내의 불꽃 점화 및 크랭킹을 제어하도록 한다.
바람직하게는 상기 크랭크 저장각을 1차 보정하는 단계에서는, 캠 신호로부터 캠 에지의 위치를 확정한 다음, 미리 정해진 캠 에지의 위치와 그때의 크랭크 각도와의 관계를 규정한 타임 차트와, 확정된 캠 에지의 위치 정보 및 크랭크 저장각에 관한 정보를 이용하여 저정된 크랭크 저장각을 보정한다.
바람직하게는 상기 크랭크 저장각을 2차 보정하는 단계에서는, 엔진의 회전에 따라, 크랭크 샤프트 센서로부터 미싱 투스(missing tooth)의 위치를 감지하고, 이를 캠 에지의 위치와 대비함으로써, 크랭크 각도를 특정하여 1차 보정된 크랭크 저장각을 보정한다.
본 발명에 따르면, 엔진의 정지 시의 크랭크 각도에 관한 정보를 캠 센서를 이용하여 1차 보정한 후, 크랭크 샤프트 센서를 이용하여 2차 보정함으로써, 엔진의 재시동 시의 엔진 동기화를 위한 크랭크 위치를 보다 신속하고 정확하게 판단할 수 있어, 시동 안정성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에서 사용되는 엔진 재시동 장치의 개략적은 구성을 도시한 블록도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법을 도시하는 순서도
도 3은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법을 도시하는 순서도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서의 엔진의 운전을 재시동할 때에 크랭크 신호, 캠신호 및 엔진 동기화 상태를 나타내는 파형도
도 5는 본 발명에 따른 엔진의 재시동을 위한 시동 제어가 실행된 결과를 나타내는 파형도
도 6은 본 발명에 따른 크랭크 저장각 보정 알고리즘을 도시한 개략적인 개념도
도 7은 종래의 크랭크 저장각 보정 알고리즘을 도시한 개략적인 개념도
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진의 재시동을 위한 시동 제어에 사용되는 재시동 장치의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 도 1의 도시 내용에 따르면, 본 발명에 적용되는 엔진의 재시동 장치는, 운전 정보 검출부(100), 제어부(200), 메모리(300), 인젝터(400), 점화 플러그(500), ISG 장치(600)로 이루어진다.
운전 정보 검출부(100)는 엔진의 동작 상태 및 차량의 운행 상태에 관한 정보를 검출하여 이를 제어부(200)에 전달하는 역할을 수행한다.
운전 정보 검출부(100)는, 크랭크 축의 각도 변화를 검출하는 크랭크 샤프트 센서(110), 캠 에지의 위치 및 그 변화를 검출하는 캠 센서(120), 엔진 RPM을 검출하는 엔진 RPM 검출부(130), 운전자의 가속 페달의 팁인/팁 아웃을 검출하는 가속 페달 검출부(140), 운전자의 시동 조작 여부를 검출하기 위한 엔진 시동 조작 검출부(150) 및 차량의 차속을 검출하는 차속 검출부(160)를 포함한다.
크랭크 샤프트 센서(110)는 크랭크 샤프트의 동기 회전체에 형성된 요철 형상의 투스(tooth)를 감지하여 크랭크 샤프트의 회전 각도 및 회전수를 검출하고, 그 결과를 크랭크 샤프트 신호로서 제어부(50)로 출력한다. 이때, 동기 회전체에는 원주 방향 전체에 걸쳐 투스가 형성되지는 않고 그 일부에 투스가 누락되어 있는 데, 크랭크 샤프트 센서(110)는 이 부분을 미싱 투스(Missing tooth)로 인지한다. 크랭크 샤프트 센서(110)가 동기 회전체에 형성된 투스가 감지된 개수 및 미싱 투스의 감지 시점을 검출함으로써 크랭크 신호의 주기를 연산할 수 있고, 현재 시점에서의 크랭크의 각도를 판단할 수 있다.
캠 센서(120)는 캠 샤프트의 동기 회전체에 형성된 각도 식별용 돌기를 인식하여 캠 샤프트의 위치를 검지하고, 폴링 에지(Falling edge)와 라이징 에지(Rising Edge) 시점을 검지하여, 이를 캠 신호로서 제어부(200)로 출력하게 된다. 여기서, 캠은 연소실에 마련된 흡기 밸브 및 배기 밸브를 개폐하기 위한 것으로서 캠 축은 크랭크 샤프트와 동기하여 회전한다.
엔진 RPM 검출부(130)는, 예컨대 크랭크 샤프트의 회전축의 회전각으로부터 엔진 회전수를 감지하여 그에 대한 신호를 제어부(200)로 출력한다. 크랭크 샤프트 센서(110)는 크랭크 샤프트의 회전각을 감지할 수 있으므로, 별도의 엔진 회전수 감지 센서(130) 없이, 크랭크 샤프트 센서(110)가 엔진 RPM 검출부(130)의 역할을 수행할 수도 있다.
차속 감지 센서(140)는, 예컨대 변속기 출력축의 회전 속도 검출을 통해 현재의 차량의 주행 속도를 감지하여 그에 대한 신호를 제어부(200)로 출력한다.
가속 페달 검출부(150)는 ISG 진입 또는 탈출 여부와 관련하여 운전자의 의사를 판단할 수 있도록, 운전자의 가속 페달의 팁인/팁 아웃을 검출하고, 그에 대한 신호를 제어부(200)로 출력한다.
엔진 시동 조작 검출부(150)는, 엔진의 스톨 여부 또는 운전자의 재시동 의사를 판단할 수 있도록 운전자의 시동 조작 여부를 검출하여 그에 대한 신호를 제어부(200)로 출력한다.
메모리(300)는 제어부(200)로부터 엔진 정지시에 최종적으로 검출된 크랭크 샤프트의 크랭크 각도에 관한 정보를 전달받아 이를 크랭크 저장각으로서 저장한다. 그리고, 엔진 동기화 제어시 저장된 크랭크 저장각을 제어부(200)로 전달하여 현재 시점에 저정된 크랭크 저장각 정보를 이용하여 엔진 동기화 제어가 이루어질 수 있도록 한다.
인젝터(400)는 엔진의 실린더에 장착되고, 제어부(200)의 제어 신호에 따라 소정 타이밍에 고압 연료 펌프(60)로부터 이송된 연료를 실린더 내부로 분사하는 기능을 수행한다.
점화 플러그(500)는 실린더 내부에 장착되고, 제어부(200)의 제어 신호에 따라 인젝터(400)에 의해 공급된 연료가 실린더 내부에서 연소되도록 소정 타이밍에 불꽃 방전을 생성하는 기능을 수행한다.
제어부(200)는, 운전 정보 검출부(100)로부터 차량 운행 및 엔진 동작과 관련된 정보를 전달받아 엔진의 정지 또는 재시동 여부를 판별하고, 재시동시의 정확한 크랭크 각도를 판단하여 그에 따라 재시동 엔진 동기화가 이루어질 수 있도록 메모리(300), 인젝터(400), 점화 플러그(500), ISG 장치(600)를 제어한다.
도 2는 본 발명에 따른, ISG 장치(600)를 구비한 차량의 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법을 나타내는 순서도이고, 도 3은 본 발명에 따른, 차량의 엔진 스톨 시의 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법을 나타내는 순서도이다. 또한 도 6은 도 2 및 도 3에 따른 차량의 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법의 보정 알고리즘을 간략하게 도시한 도면이다.
먼저, 도 2의 도시 내용을 토대로 ISG 장치(600)를 구비한 차량의 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 운전 정보 검출부(100)는, 엔진 RPM, 가속 페달의 팁인/팁아웃 여부, 차속 및 엔진 시동 조작 여부 등, 엔진의 동작 상태 및 차량의 운행 상태와 관련된 정보를 검출(S101)하고 이를 제어부(200)로 전달한다.
다음으로 제어부(200)는 운전 정보 검출부(100)로부터 정보를 전달받아, ISG 진입을 위한 엔진의 아이들 정지 여부를 판단한다(S102).
예컨대, 제어부(200)는 브레이크 페달이 작동 온이고, 차속이 검출되지 않는 정지 상태인지 여부, 엔진 RPM이 아이들 상태인지 여부, 냉각수의 온도가 충분한 웜업이 이루어진 상태인지 여부, 가속 페달이 팁 아웃을 유지하고 있는지 여부 등을 판별하여, 아이들 정지 진입 여부를 판단할 수 있다.
아이들 정지 진입 요건이 만족된 것으로 판단된 경우, 제어부(200)는 엔진을 정지시켜 아이들 정지를 실행(S104)하기에 앞서, 크랭크 샤프트 센서(110)로부터 크랭크 각도를 검출하기 위한 물리적 신호를 수신하여 크랭크 각도를 검출한다(S103).
그리고, 제어부(200)는 엔진의 정지 시점에 있어서 최종적으로 검출된 크랭크 신호로부터 크랭크 각도를 검출하고, 이를 엔진 재시동시의 크랭크 위치 및 캠 위치로 활용할 수 있도록 크랭크 저장각으로서 메모리(300)에 저장한다(S105).
제어부(200)는 아이들 정지 상태에서, 운전 정보 검출부(100)로부터 정보를 전달받아 엔진의 재시동 조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S106).
예컨대, 브레이크 페달의 오프와 동시에 가속 페달의 팁 인이 검지되어 운전자에게 출발 의지가 있는 것으로 판단되는 경우, 배터리의 충전 상태, 차속 변화등을 검출하여 엔진의 재시동(ISG 탈출) 요건의 만족 여부를 판단할 수 있다.
상기 제어부(200)는 엔진의 재시동 요건이 만족되는 경우 엔진을 재시동한다(S107). 구체적으로는 ISG 장치(600)를 통해 엔진의 크랭킹을 실시하고, 인젝터(400)를 제어하여 실린더 내부로 연료를 분사시키는 한편, 점화 플러그(500)를 제어하여 실린더 내에서 불꽃 점화를 제공함으로써, 엔진을 재시동한다.
엔진의 재시동 시에 제어부(200)는 메모리(300)에 저장된 크랭크 저장각에 관한 정보로부터, 해당 크랭크 저장각의 검출 시점에서의 크랭크 각도 및 캠 위치를 재시동시의 크랭크 위치 및 캠의 각도로 가정하고, 그에 따라 인젝터(400) 및 점화 플러그(500)를 제어하여 연료 분사 시점 및 점화 시점을 조절함으로써 엔진의 동기화 제어를 수행한다(S108).
엔진의 재시동에 따라 크랭크 샤프트 및 캠 샤프트가 회전하게 되고, 그에 따라 크랭크 샤프트 센서(110)와 캠 센서(120)는 각각 크랭크 샤프트 및 캠의 회전을 감지할 수 있고 크랭크 각도 및 캠 에지의 위치와 관련된 신호를 발생시킬 수 있다.
그런데, 도 4에서 도시된 바와 같이 크랭크 각도를 검출할 수 있는 미싱 투스와 관련된 크랭크 신호의 변화가 생성되기 전에 먼저 특정한 캠 에지의 위치와 관련된 캠 신호가 우선하여 발생한다. 즉, 먼저 발생하는 물리적인 캠 신호를 통해 캠 위치를 먼저 확정할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에서 제어부(200)는 캠 센서(120)로부터 캠 에지의 위치와 관련된 신호가 감지(S109)되는 경우, 그 정보를 기초로 메모리(300)에 저장된 크랭크 저장각을 1차로 보정한다(S110).
보다 구체적으로는 제어부(200)는, 캠 에지의 위치와 관련하여 수신된 물리적인 캠 신호와 메모리(300)에 저장된 크랭크 저장각과 관련된 가상 신호를, 미리 정해진, 크랭크 신호 및 캠 신호와 그에 따른 캠 및 크랭크의 위치와 관계를 규정한 타이밍 차트와 대비함으로써, 메모리(300)에 크랭크 저장각을 캠 위치를 기준으로 보정(1차 보정)할 수 있다.
그리고, 제어부(200)는, 크랭크 위치를 특정할 수 있는 물리적인 크랭크 신호를 수신하기 전까지, 위 1차 보정된 크랭크 저장각을 기준으로 인젝터(400) 및 점화 플러그(500)를 제어하여 연료 분사 시점 및 점화 시점을 조절함으로써 엔진의 동기화 제어를 계속 수행한다(S108).
도 4에서 도시된 바와 같이, 캠 에지의 위치를 특정할 수 있는 캠 신호가 발생된 이후에는 크랭크 샤프트의 계속된 회전에 따라 크랭크 샤프트의 각 위치가 변하면서, 크랭크 샤프트 센서(110)가 크랭크 샤프트의 크랭크 각도를 판단할 수 있는 미싱 투스의 감지 신호를 발생할 수 있게 된다(S111).
이와 같이 크랭크 샤프트 센서(110)가 크랭크 각도를 판단할 수 있는 미싱 투스의 감지 신호를 발생한 경우에 제어부(200)는, 캠 센서로부터의 상기 캠 신호와 상기한 크랭크 샤프트의 신호를 이용하여 현재의 크랭크 각을 정확하게 판단할 수 있으며, 이를 통해 1차 보정된 크랭크 저장각을 2차로 보정(S112)할 수 있다.
보다 구체적으로는 제어부(200)는, 크랭크 샤프트 센서로부터 미싱 투스의 인지 위치를 검출하고, 캠 센서로부터의 캠의 에지 절환 위치를 검출하여, 크랭크 신호 및 캠 신호와 그에 따른 캠 및 크랭크의 위치와 관계를 규정한 타이밍 차트와 대비함으로써, 정확한 크랭크 위치 및 캠 위치를 특정할 수 있게 된다.
그리고, 제어부(200)는 위 2차 보정된 크랭크 저장각을 기준으로 인젝터(400) 및 점화 플러그(500)를 제어하여 연료 분사 시점 및 점화 시점을 조절함으로써 완전한 엔진 동기화 제어를 수행할 수 있다(S113).
이상과 같이, 도 7에서 도시된 종래 크랭크 보정각의 보정 알고리즘과 달리, 본 발명에서는 캠 에지의 위치를 검출할 수 있는 캠 신호가 크랭크 각도를 검출할 수 있는 크랭크 신호보다 우선하여 발생한다는 점을 이용하여, 엔진 정지시의 크랭크 저장각을 캠 신호에 근거하여 1차 보정한 후, 이 후에 수신되는 크랭크 신호를 이용하여 2차 보정하고 있다.
이를 통해, 엔진의 재시동 시에 보다 신속하고 능동적으로 엔진 동기화를 수행할 수 있게 된다. 이러한 1차 보정의 유용성은 도 5에서 도시된 ISG 진입 및 탈출 시의 크랭크 보정각의 모니터링 결과에서도 확인할 수 있다.
도 3에서는 본 발명에 따른, 차량의 엔진 스톨 시의 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법을 도시하는 순서도이다. 도 3에서 도시된 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법의 경우, 크랭크 저장각의 보정과 관련된 단계(S206 내지 S210)에 있어서 도 2에서 도시된 제어 방법의 단계(S108 내지 S113)과 서로 일치한다. 따라서, 이하에서는 도 2의 도시 내용을 토대로 이미 설명된 사항에 대해서는 중복된 설명을 생략한다.
도 2에서 도시된 엔진의 재시동 제어 방법에서, 운전 정보를 통해 아이들 정지 조건을 판정하도록 한 단계(S102)와는 달리, 도 3에서 도시된 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법에서 제어부(200)는, 운전 정보 검출부(100)로부터 운전 정보를 전달받아 엔진의 스톨 여부를 판정한다(S202).
예컨대, 제어부(200)는 엔진 RPM 검출부(130)로부터, 일정 시간 이상 엔진 RPM이 엔진 시동시의 RPM보다 낮은 것이 검출되는 경우 또는 클러치 체결 이후에 엔진 시동 조작 검출부(150)로부터 운전자의 엔진 시동 OFF 오조작이 검출되는 경우 엔진 스톨이 발생하는 것으로 판단할 수 있다.
제어부(200)는 엔진 스톨이 발생한 것으로 판단되는 경우, 크랭크 샤프트 센서(110)로부터 크랭크 각도를 검출하기 위한 물리적 신호를 수신하여 크랭크 각도를 검출한다(S203). 그리고 엔진의 최종 정지 시에 최종적으로 검출된 크랭크 신호로부터 크랭크 각도를 판단하고 이를 크랭크 저장각으로서 메모리(300)에 저장되도록 한다(S204).
한편, 제어부(200)는 엔진 시동 조작 검출부(150)로부터 운전자의 엔진 시동 조작이 검출되어, 운전자의 시동 의지가 판단되는 경우에는 엔진의 재시동한다(S205).
엔진의 재시동 후의 크랭크 저장각을 이용한 엔진 동기화 제어 단계(S206), 캠 에지의 위치를 판별할 수 있는 캠 신호의 감지 유무를 판정하는 단계(S207), 캠 신호에 기초하여 크랭크 저장각을 1차 보정하는 단계(S208), 크랭크 각도를 판별할 수 있는 크랭크 신호 감지 유무를 판정하는 단계(S209), 캠 신호 및 크랭크 신호에 기초하여 크랭크 저장각을 2차 보정하는 단계(S210) 및 2차 보정된 크랭크 저장각을 이용하여 엔진 동기화 제어를 수행하는 단계(S211)는 도 2에서 도시된 단계 S108 내지 단계 S113와 실질적으로 동일하다. 따라서 중복된 설명은 생략하도록 한다.
이상과 같은 도 3에서 도시된 차량의 엔진 스톨 시의 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법에 따르면, 엔진이 스톨 상태에 빠졌을 때, 운전자의 의지에 의해 엔진을 재시동하는 경우에 있어서, 보다 신속하고 정확하게 크랭크 각도를 검출할 수 있어 재시동 시에 높은 시동 안정성을 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법의 실시예는 차량 엔진이 직접 분사식 가솔린 엔진인 것을 전제로 한 것이다. 그러나 본 발명에 따른 제어 방법은 직접 분사식 가솔린 엔진을 장착한 차량에 국한되지 않는다. 엔진의 동기화를 위해 분사 시점과 착화 시점을 제어할 수 있는 것이라면, MPI 방식(multi-point injection)이나 디젤 엔진 등 엔진의 종류에 제한되지 않고 적용될 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법의 실시예는 디젤 엔진이 장착된 차량에도 적용될 수 있다. 이 경우, 엔진 동기화 제어를 수행하기 위한 제어부는 연료 공급 시점 및 압축 착화 시점의 제어를 통해 엔진의 동기화 제어를 수행하게 된다.
100: 운전 정보 검출부 110: 크랭크 샤프트 센서
120: 캠 센서 130: 엔진 RPM 검출부
140: 가속 페달 검출부 150: 엔진 시동 조작 검출부
160: 차속 검출부 200: 제어부
300: 메모리 400: 인젝터
500: 점화 플러그 600: ISG 장치

Claims (9)

  1. 차량의 엔진의 정지 조건을 만족하는지 여부를 판정하는 단계;
    엔진의 정지 조건을 만족하는 경우에, 크랭크 샤프트 센서를 이용하여 엔진 정지시까지 크랭크 축의 각도를 검출하는 단계;
    엔진 정지 직전에 최종 검출된 크랭크 축의 각도를 크랭크 저장각으로서 메모리에 저장하는 단계;
    엔진의 정지 후 엔진을 재시동하는 단계;
    상기 엔진의 재시동시에, 상기 크랭크 저장각에 기초하여, 엔진의 동기화 제어를 수행하는 단계;
    캠의 각도를 검출하는 캠 센서로부터 캠 신호를 수신하는 경우, 상기 캠 신호에 기초하여 상기 크랭크 저장각을 1차 보정하는 단계;
    상기 1차 보정된 크랭크 저장각을 이용하여 엔진의 동기화 제어를 수행하는 단계;
    크랭크 샤프트 센서로부터 크랭크 신호를 수신하는 경우, 상기 캠 신호와 상기 크랭크 신호에 기초하여 상기 1차 보정된 크랭크 저장각을 2차 보정하는 단계;
    상기 2차 보정된 크랭크 저장각을 이용하여 엔진의 동기화 제어를 수행하는 단계;로 이루어지는 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 엔진 동기화 제어를 수행하는 단계는,
    상기 차량의 인젝터, 점화 플러그를 제어함으로써 엔진 동기화 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량의 엔진의 정지 조건을 만족하는지 여부를 판정하는 단계는,
    차량의 운전 정보를 검출하는 단계;
    상기 검출된 운전 정보를 통해 아이들 정지 조건을 만족하는지 여부를 판정하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 엔진의 정지 후 엔진을 재시동하는 단계는
    상기 아이들 정지 상태에서 재시동 조건을 만족하는지 판정하는 단계; 및
    재시동 조건이 만족되면, 상기 크랭크 저장각에 근거하여 엔진을 재시동하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량의 엔진의 정지 조건을 만족하는지 여부를 판정하는 단계는,
    차량의 운전 정보를 검출하는 단계;
    상기 검출된 운전 정보를 통해, 엔진의 스톨 상태에 있는지 여부를 판정하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 엔진의 정지 후 엔진을 재시동하는 단계는,
    운전자의 엔진 시동 조작이 검출된 경우, 상기 크랭크 저장각에 근거하여 엔진을 재시동하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법.
  7. 청구항 3 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 크랭크 저장각에 근거하여 엔진을 재시동하는 단계는,
    엔진의 재시동 시에 상기 크랭크 저장각에 근거하여 연료 분사, 실린더 내의 불꽃 점화 및 크랭킹을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법.
  8. 청구항 1 내지 6에 있어서,
    상기 크랭크 저장각을 1차 보정하는 단계는,
    상기 캠 신호로부터 캠 에지의 위치를 확정한 다음, 미리 정해진 캠 에지의 위치와 그때의 크랭크 각도와의 관계를 규정한 타임 차트와, 상기 확정된 캠 에지의 위치 정보 및 상기 크랭크 저장각에 관한 정보를 이용하여 상기 저장된 크랭크 저장각을 보정하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 크랭크 저장각을 2차 보정하는 단계는,
    엔진의 회전에 따라, 크랭크 샤프트 센서로부터 미싱 투스(missing tooth)의 위치를 감지하고, 이를 상기 캠 에지의 위치와 대비함으로써, 크랭크 각도를 특정하여 상기 1차 보정된 크랭크 저장각을 보정하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진의 재시동을 위한 시동 제어 방법.
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