KR900001429B1 - 자동차용 엔진의 아이들링을 제어하는 장치 및 방법 - Google Patents

자동차용 엔진의 아이들링을 제어하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

자동차용 엔진의 아이들링을 제어하는 장치 및 방법
제1도는 본원 발명의 일실시예가 적용된 엔진시스템의 블록도.
제2도는 제1도의 엔진시스템에 사용된 ISC 밸브의 응답 특성을 나타내는 그래프.
제3도는 엔진의 아이들링회전수 제어에 사용되는 비례적분 방식 피드백제어의 적분항의 게인의 특성을 나타내는 그래프.
제4도는 엔진의 아이들링회전수 제어에 사용되는 비례적분 방식 피드백제어의 비례항의 게인의 특성을 나타내는 그래프.
제5도는 엔진냉각수의 온도에 대한 목표 아이들링회전수와 오픈 듀티의 기본치의 특성을 나타내는 그래프.
제6도는 본원 발명에 있어서의 게인전환동작의 설명도.
제7도는 본원 발명의 동작순서를 나타내는 플로챠트.
본원 발명은 자동차용 엔진의 아이들링을 제어하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
자동차용 엔진에 있어서는 아이들링상태로 운전되는 일이 많다. 자동차용 엔진의 아이들링회전수는 일정치는 아니고, 자동차의 여러가지 조건에 따라서 변경되며, 미
피드백제어는 실시하는 장치가 일본국 공개특허공보 제1980-160138호에 기재되어 있다. 이 장치는 스로틀밸브를 바이패스하는 바이패스관로에 설치된 엔진연소실에 공기를 공급하는 ISC 밸브와 ; 소로틀밸브의 개폐도를 검출하는 아이들링스위치, 스로틀밸브의 공기유량을 검출하는 에어플로센서, 엔진의 회전수를 검출하는 회전수센서, 냉각수의 온도를 검출하는 수온센서 등의 복수의 센서와 ; 이들 센서의 검출치로부터 목표아이들링회전수를 선정해서 엔진회전수가 그 목표아이들링회전수가 되도록 ISC 밸브를 작동시켜서 엔진흡입공기량을 변경하고, 다시 연료분사장치로부터의 연료분사량을 변경시키는 마이크로콤퓨터를 가지고 있다.
자동차의 부대장치에 파워스티어링이 있다. 파워스티어링은 엔진의 부압을 이용한 부스터(booster)에 의해서 스티어링 조작력을 감소시키는 장치이다. 이 장치는 냉각
본원 발명의 목적은 자동차 정지시에도 엔진스털을 일으키는 일없이 파워스티어링을 그 조작 가능한계까지 조작 가능하게 하는 자동차용 엔진의 아이들링을 제어하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본원 발명의 다른 목적은 자동차 정지시에도 엔진스털을 일으키는 일없이 파워스티어링을 그 조작 가능한계까지 조작 가능하게 하는 자동차용 엔진의 아이들링을 제어하는 장치를 값싸게 제공하는데 있다.
본원 발명에 의한 자동차용 엔진의 스털을 방지하는 방법은 아이들링상태에 있는 엔진의 실제회전수를 검출하고, 이 실제 회전수와 엔진의 작동상태에 따라서 미리 정해진 목표아이들링회전수와의 차를 산출하고, 이 차와 기준차를 비교해서 자동차가 정지하고 있을 때에 파워스티어링이 그 조작 가능한계 가까이까지 조작되고 있는지의 여
본원 발명에 의한 자동차용 엔진의 아이들링회전수를 제어하는 장치는 엔진의 회전수를 검출하는 회전수센서와 ; 이 센서에 의해서 검출된 엔진의 실제회전수와 엔진의 작동상태에 따라서 미리 정해진 목표아이들링회전수로부터 회전수의 차를 산출하고, 이 차와 기준차를 비교해서 자동차가 정지하고 있을때에 파워스티어링이 그 조작가능한계 가까이까지 조작되고 있는지의 여부를 판정하고, 자동차가 정지하고 있을때에 파워스티어링이 그 조작 가능한계 가까이까지 조작되고 있다고 판정되었을 경우에는 엔진의 아이들링회전수 제어에 사용되고 있는 비례적분방식 피드백제어의 비례항의 게인을 소정치만큼 증가시키는 신호를 출력하는 수단을 가진 제어 유닛과 ; 이 제어유닛의 출력신호에 따라서 엔진에 공급되는 공기량을 조절하는 조절수단을 가진 장치이다.
본원 발명의 실시예를 도면에 따라 상세히 설명한다.
제1도는 본원 발명의 일실시예가 적용된 엔진시스템이며, 전자 제어 연료분사방식의 가솔린엔진을 나타내고 있다. (1)은 흡기관, (2)는 스로틀밸브, (3)은 엔진이 아이들상태에 있는 것을 검출하는 아이들스위치, (4)는 엔진의 연소실내에 연료를 분사하는 연료분사밸브, (5)는 연료펌프, (6)은 연료탱크, (7)은 실린더, (8)은 에어필터, (9)는 엔진의 실린더(7)에 흡기관(1)을 통해서 흡입되는 흡입공기의 양을 검출하는 에어플로센서, (10)은 엔진의 회전수를 검출하는 회전수센서, (11)은 스로틀밸브(2)를 바이패스하는 바이패스관로에 장치된 ISC 밸브, (12)는 냉각수의 온도를 검출하는 수온센서, (13)은 제어
아이들스위치(3)는 스로틀밸브(2)가 아이들위치로 복귀된 것을 검출하므로서 엔진이 아이들상태에 있는 것을 검출한다. ISC 밸브(11)는 엔진이 아이들상태에 있을때에 실린더(7)로 흐르는 공기량을 조정해서 엔진의 아이들회전수를 제어한다. 제2도는 ISC 밸브(11)의 응답특성을 나타내며, 온듀티의 0%로부터 100% 근처까지의 변화에 대해서 거의 직선적으로 흡입공기량이 증가하도록 되어 있다. 제어유닛(13)은 에어플로센서(9)에 의해서 검출된 흡입공기량, 회전수센서(10)에 의해서 검출된 엔진회전수, 수온센서(12)에 의해서 검출된 냉각수온도 등의 데이터에 따라서 적정 연료공급량을 산출해서, 연료분사밸브(4)에 해당 신호를 출력해서 공연비제어를 하는 동시에, 아이들스위치(3)에 의해서 스로틀밸브(2)가 아이들 위치에 복귀된 것, 즉 엔진이 아이들상태에 있는 것을 검출했을 때에는 제어유닛(13)은 회전수센서(10)로부터의 엔진회전수 데이터에 따라서 ISC 밸브(11)에 흡입공기량 제어신호를 출력해서 아이들 회전수가 소정의 목표치에 수렴되어가는 피드백제어를 한다. 피드백 제어는 소위 비례적분방식이 사용되고 있으며, 이때의 적분항 및 비례항의 게인은 각각 제3도, 제4도와 같이 설정되어 있다. 아이들링시의 ISC 온듀티는 오픈듀티 ISCTW와 적분항 ISCI와, 비례항 ISCP와의 합으로 표시된다. 엔진냉각수온에 대한 목표아이들링회전수 Ns와 오픈듀티 ISCTW는 제5도와 같이 설정되어 있다. 아이들링회전수는 상기한 바와같이 엔진에 가해지는 부하에 따라서 변화된다. 즉, 부하가 가해지면 아이들링 회전수는 저하한다. 이 저하량은 부하의 크기에 비례한다. 아이들링 회전수를 가장 저하시키는 부하는 파워스티어링이다. 따라서 자동차 정차시에 파워스티어링이 조작되었을 때의 아이들링회전수의 저하량을 미리 측정해서 기준차 △N로서 설정해 두고, 이것과, 실제의 저하량 △N를 비교하면 자동차 정
상기한 바와 같이, 아이들링회전수의 제어에는 비례적분방식의 피드백제어가 사용되고 있으며, 적분항의 게인 △I는 제3도에 나타낸 바와 같이 목표아이들링회전수 Ns도 실제회전수 N와의 차 △N에 따라서 부여된다. 마찬가지로 비례항의 게인 ISCP도 목표아이들링회전수 Ns와 실제회전수 N와의 차 △N에 따라서 부여된다. 이들 특성은 제어유닛(13)내의 메모리에 기억되어 있다.
목표아이들링회전수와 실제회전수와의 차 △N이 플러스(＋), 즉 실제회전수가 목표아이들링회전수보다 클 경우에는 적분항의 게인은 △I1을 사용하고, 비례항의 게인 ISCP1을 사용한다. 회전수의 차 △N이 마이너스(-), 즉 실제회전수가 목표아이들링 회전수보다 작을 경우에는 적분항의 게인은 △I2를 사용하고, 비례항의 게인은 ISCP2를 사용한다. 단, 목표아이들링회전수 Ns와 실제회전수 N과의 차 △N이 마이너스이며, 또한 그 절대치 ｜△N｜가 상기 기준차 △No보다 클 경우에는 비례항의 게인은 ISCP2보다 큰 게인인 ISCP3을사용하도록 설정되어 있고, 이러한 특성은 제어유닛(13)의 메모리에 기억되어 있다.
제6도, 제7도를 참조해서 동작을 설명한다.
아이들스위치(3)로부터의 신호에 따라 엔진이 아이들상태에 있는지의 여부를 판정한다. 아이들링상태에 있을때 목표아이들링회전수 Ns와 실제회전수 N와의 차 △N를 측정한다. 이 차 △N을 미리 제어유닛(13)내에 메모리에 기억된 기준차 △No와 비교한
상기 동작을 제7도의 플로차트를 참조해서 설명한다. 제7도의 동작은 40msec마다 반복된다. 최초의 스텝(30)에서 목표아이들링 회전수 Ns와 실제회전수 N과의 차 △N을 구한다. 다음에 스텝(31)에서 비례항, 적분항의 게인을 검색하고 제어유닛(13)의 메모리에 기억해 둔다. 스텝(32)에서 차 △N이 허용범위 ±a 내에 있는지의 여부를 판정한다. 허용범위 이내이면 스텝(16)으로 옮겨가서, 40msec전의 ISC 온듀티신호를 출력하고, 현재의 아이들스위치의 상태를 기억해서 종료한다.
차 △N이 허용범위 밖일 때에는 스텝(33)으로 진행하고, 차 △N의 플러스 마이너스를 판정한다. 플러스일 때에는 스텝(34)에서 비례항게인 전환플랙을 클리어하고, 스텝(35)에서 비례항의 게인으로서 ISCP1를 설정하고, 스텝(36)에서 적분항의 게인 △I1을 감산하고, 스텝(16)에서 ISC 온듀티를 계산(ISCON=ISCTW＋ISCI＋ISCP)하고, 스텝(17)에서 현재의 아이들스위치의 상태를 기억하고 종료한다.
스텝(33)에서 차 △N이 마이너스일때에는 스텝(37)에서 차 △N의 절대치가 기준차 △No 이상인지의 여부를 판별한다. 차 △N의 절대치가 기준차 △No보다 클때는 스텝(38)에서 비례항 게인전환플랙을 세트하고, 스텝(39)에서 비례항의 게인으로서 ISCP3를 설정하고, 스텝(42)에서 적분항의 게인 △I2을 가산하고, 스텝(16)에서 상기한 바와 같
스텝(37)에서 △N의 절대치가 기준차 △No 이하라고 판정되었을 때에는 스텝(40)으로 옮겨가고, 비례항 게인전환플랙이 세트되어 있는지의 여부를 판정한다. 플랙이 세트되어 있을 경우에는 스텝(39)로 복귀하고, 상기 동작을 하여 종료한다. 비례항 게인 전환플랙이 세트되어 있지 않을 때에는 스텝(41)에서 비례항의 게인으로서 ISCP2를 설정하고, 스텝(42)에서 적분항의 게인 △I2를 가산해서 스텝(16)(17)을 거쳐 종료한다.
따라서, 이들의 처리에 따라 제6도에 나타낸 제어가 얻어지고 급격한 부하변동에 있어서도 아이들링회전수가 떨어지는 것을 억제하고, 엔진스털의 발생을 방지할 수 있다.

Claims (4)

  1. 아이들링 상태에 있는 엔진의 실제회전수를 검출하며, 이 실제회전수와 엔진의 작동상태에 따라서 미리 정해진 목표아이들링 회전수와의 차를 검출하며, 이 차와 기준차를 비교해서 자동차가 정지하고 있을때에 파워스티어링이 그 조작 가능한계 가까이까지 조작되고 있는지의 여부를 판정하며, 자동차가 정지하고 있을때에 파워스티어링이 그 조작 가능한계 가까이까지 조작되고 있다고 판정되었을 때에는, 엔진의 아이들링회전수 제어에 사용되는 비례적분방식 피드백제어의 비례항의 게인을 소정량만큼 증가시켜서 엔진회전수를 신속하게 목표아이들링회전수로 복귀시키는 단계로, 이루어지는 엔진스털을 방지하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기준차는 자동차 정지시에 파워 스티어링이 조작되었을때의 아이들링회전수의 저하량을 미리 측정한 값인 상기 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 자동차 정지시에 파워 스티어링이 조작되고 있다고 판정될 때는 상기 차가 기준차보다 클 때인 상기 방법.
  4. 엔진의 회전수를 검출하는 회전수센서와, 이 센서에 의해서 검출된 엔진실제회전수와 엔진의 작동상태에 따라서 미리 정해진 목표아이들링회전수로부터 회전수의 차를 산출하며, 이 차와 기준차를 비교해서 자동차가 정지하고 있을 때에 파워스티어링이 그 조작 가능한계 가까이까지 조작되고 있는지의 여부를 판정하며, 자동차가 정지하고 있을때에 파워 스티어링이 그 가능한계 가까이까지 조작되고 있다고 판정되었을 때에는,엔진의 아이들링회전수 제어에 사용되는 비례적분방식 피드백제어의 비례항의 개인을 개인을 소정치만큼 증가시키는신호를 출력하는 수단을 가진 제어유닛과,이 제어유닛의 출력신호에 따라서 엔진에 공급되는 공기량을 조절하는 조절수단으로, 이루어지는 자동차용 엔진의 아이들링회전수를 제어하는 장치.
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