KR960004286B1 - 연비형 엔진의 발진 성능향상 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

연비형 엔진의 발진 성능향상 방법 및 그 장치

제1도는 본 발명에 따른 장치의 구성을 나타내기 위한 개략선도

제2도는 본 발명에 따른 장치의 작동 단계를 나타내는 플로우챠트

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 엔진 11 : 스로틀

12 : 스로틀 위치센서 14 : 전자제어장치

16 : 크랭크 위치센서 18 : 기어위치센서

본 발명은 차량의 출발성능을 향상시키기 위한 것이며, 특히 저연비를 실현하기 위하여 공전시 낮은 회전수가 되도록 개발된 엔진의 발진 성능을 향상 시키기 위한 것이다.

현재의 차량에 있어 저연비를 실현하는 것은 모든 자동차 제작자에 있어서 공통된 과제이다.

이러한 과제를 수행하기 위해서 차량제작자들은 최소의 연비로서 차량의 적정성능을 유지하기 위한 연구를 계속하여 왔으며, 그 일환으로 엔진작동시 전자제어 시스템을 도입하여 엔진의 작동상태를 최소의 연로소모로서 최적의 상태를 유지할 수 있도록 하여, 연소효율을 높임으로써 연료의 이용을 극대화하는 방안이 강구되어 왔다.

이러한 결과에 의해 현재의 특정 엔진의 경우에는 연소효율 증대와 전자제어에 의한 최적의 운전상태를 어느정도 유지할 수 있게되어 과거에 비해 동일 회전수 및 동일 부하에 대하여 운전성 및 연비를 대폭 낮출 수 있게 되었다.

이러한 시도는 엔진의 공회전수를 낮추는데 특히 초점이 맞추어지게 되는데, 엔진의 공회전은 차량 주행과는 전혀 관계없는 연료의 소모이기 때문에 엔진공회전시의 회전수를 낮추는 것은 연비향상에 큰기여를 하게 된다.

현재의 특정엔진의 경우에는 공회전시의 엔진 rpm을 과거에 800rpm에서 600rpm으로 낮추어 공회전시의 연료소모를 감소시키는데에 성공하였다.

이와같이 연비를 향상 시키기 위하여 엔진 회전수, 특히 공회전시의 회전수를 저하시킴에 따라 새로운 문제점이 발생하였다.

즉, 공회전시의 rpm이 낮아(600rpm) 엔진의 출력이 낮은 상태이기 때문에, 차량이 정지된 상태에서 출발할시 엔진 회전수의 증가가 급격히 이루어지지 못할 경우 필요한 출력이 공급되지 않아 엔진이 정지되거나 만족할 만한 발진을 이룰 수 없는 문제점이 발생하게 된다.

또한 공회전시의 rpm을 최소로 함으로써, 공회전의 상태로 차량주행시에는 출력부족에 의한 서징현상도 나타나게 되어 승차감을 저하시키게 된다.

본 발명은 차량연비를 증가시킬 수 있도록 공전시에 회전수는 감소시킬 수 있으나 차량의 발진시에는 충분한 출력을 제공할 수 있는 회전수(800rpm)로 즉시 증가 될 수 있도록 하고 또한 공회전 상태의 주행중에도 적절한 회전수를 유지할 수 있도록 하는 저연비형 엔진의 발진성능 향상 시스템을 제공하기 위한 것으로서, 본 발명의 이와 같은 목적은 공기 흐름양을 조절하는 스로틀밸브의 위치를 감지하는 스로틀 위치센서로 부터 엔진이 공회전상태인 것을 확인하는 단계와, 변속기어가 차량발진상태인 1단 또는 후진상태인 것을 감지하는 단계와, 엔진이 공회전상태일때 발생되는 신호와 변속기어가 1단 또는 후진상태일때 발생되는 신호를 전자제어장치(ECU)에 공급하여 엔진회전수를 상승시키는 단계와, 엔진회전수가 상승된 상태에서 차량이 발진되는 단계로 구성되는 방법에 의하여 이루어질 수 있게 된다.

본 발명의 상기와 같은 목적은 또한 스로틀 위치를 감지하여 스로틀 위치에 대한 정보를 발생시키는 스로틀 위치센서와, 엔진의 회전수를 검출하기 위해 엔진의 크랭크축에 접소되어 엔진회전수에 대한 정보를 발생시키는 크랭크 위치센서 및 차량변속기어에 부착되어 기어 1단 상태와 후진기어 상태일때 이에 대한 정보를 발생시키는 기어위치센서를 사용하여 상기 스로틀 위치에 대한 정보를 공급받아 엔진이 공회전 상태인가의 여부를 판별하고 기어위치센서로부터 발생된 정보를 공급받아, 상기 스로틀 위치센서로부터 공급된 정보가 엔진의 공회전 상태이고 기어위치센서로부터 공급된 정보가 기어의 1단 또는 후진 위치를 지시할때 엔진의 회전수를 증가시키도록 명령을 발하는 전자제어장치로 구성된 공전시 저 rpm형 엔진의 발진성능향상 시스템에 의하여 이루어지게 된다.

본 발명에서는 기어가 1단 상태 또는 후진상태일때는 엔진의 회전수가 공회전시의 최저회전수로 저하되는 경우가 없기 때문에 엔진 공회전 조건으로 차량 주행시에 발생될 수 있는 서징현상도 발생되지 않게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 상술한다.

첨부된 도면은 본 발명의 시스템 및 방법을 도시하기 위한 개략도이다. 엔진(10)이 공회전인가의 여부는 스로틀(11)의 위치를 판정하는 스로틀 위치센서(12)로부터 라인(13)을 통해 전자제어장치(14)로 공급되는 신호를 받아, 전자제어장치(14)가 판별하게 된다.

통상 엔진(10)의 공회전 상태일 때는 스로틀 밸브가 완전히 닫혀져 있기 때문에 이 닫혀져 있는 스로틀(11)의 최소각도 위치를 전자제어장치(14)가 학습제어 함으로써 엔진(10)의 공회전 상태는 용이하게 판별할 수 있게 된다.

엔진공회전시에는 전자제어장치(14)에 의하여 공전속도 액튜에이터(15)로 신호가 전달되어 엔진(10)의 최소회전수를 유지할 수 있는 공기량을 공급한다.

엔진(10)의 회전수는 크랭크 위치센서(16)에 의해 감지되어 이를 역시 전자제어장치(14)로 라인(7)을 통해 공급한다.

전자제어장치는 공회전시에 크랭크 위치센서(16)과 공전속도 액튜에이터(15)와의 적절한 상관관계를 이루어 최적의 공전 회전수 상태를 이룰 수 있게 한다.

이제까지 설명한 상태는 기어가 중립 상태일때에 이루어지게 된다.

이제 기어가 1단 또는 후진 상태로 되면, 변속기의 기어위치 감지센서(18)로부터 기어의 1단위치 또는 후진기어를 나타내는 신호가 라인(19)를 통해 전자제어장치(4)로 공급된다.

기어위치 감지센서(18)은 예컨대 후진기어시 후진표시등을 점등시키는 회로를 그대로 원용하며, 이와 동일한 회로를 기어의 1단 위치에도 마련하여 라인(19)을 통해 신호를 발생시키도록 한다.

기어위치 감지센서(18)에 대하여 후진 표시등의 점등회로를 그대로 이용함으로써 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이제 기어위치 감지센서(18)로부터 라인(19)을 통해 공급되는 상기 신호를 수신한 후, 전자제어장치(14)는 스로틀 위치센서(12)의 위치가 엔진(10)의 공회전 상태임을 나타내고 있을 때는 공전속도 액튜에이터(15)의 개도를 변경시키는 신호를 발생시켜 공기량을 증가시킨다.

이에 의해 크랭크 위치센서(16)에 의해 감지되는 엔진회전수는 상승하게 되며, 크랭크 위치센서(16)으로부터 발생되는 신호가 차량발진에 필요한 적절한 출력을 발휘할 수 있는 엔진(10)의 회전수를 나타낼 때까지 공전속도 액튜에이터(15)를 개방하여 공기의 공급량을 증가시킨다.

이와같이 공전속도 액튜에이터(15)의 개도를 변경시켜 엔진(10)의 회전수를 최소 rpm으로부터 발진에 필요한 출력을 발휘할 수 있는 적정 rpm으로 증가시키는 과정은 매우 짧은 시간내에 이루어지므로, 정지상태에서 시동을 건후 발진을 위해 기어를 1단 또는 후진으로 변속을 하게 되면 엔진 회전수는, 클러치를 연결시켜 발진을 시작할 때는 이미 발진에 충분한 rpm으로 증가되어 있는 상태가 된다.

따라서 엔진의 저 rpm에 의한 발진불량 또는 엔진시동정지와 같은 문제점은 나타나지 않게 된다.

차량의 주행중에도 기어가 1단 또는 후진 상태일 경우에는 엔진(10)의 회전수는 최소 rpm으로 저하되지 않는데, 이는 엔진(10)의 회전수가 최소 rpm으로 되기 위해서는 기어가 중립상태이어야 하기 때문이다.

그러나, 통상 공정상태로 주행하는 상황은 별로 없으나 아주 서행시에는 공정 상태로 운전을 하는 경우가 생긴다. 이경우에 최소 rpm으로 주행하게 되면 출력저하에 의한 서장이 발생하는데 본 system을 사용하게 되면 엔진(10)의 회전수가 최소 rpm으로 저하되어 서징현상이 발생되는 것을 방지하여 만족할 만한 승차감을 얻을 수 있게 된다.

제2도는 본 발명에 따른 저연비형 엔진의 발진성능 향상 장치의 제어단계를 플로우챠트로 도시한 것이다.

도시된 바와같이 엔진이 공전상태인가를 확인한 후, 공전 상태이고 기어가 1단 변속 위치 또는 후진 위치인 것이 판단되면, 공전 rpm을 기준 rpm인 예컨대 800rpm으로 상승시킨다. 다음에 실제 rpm과 기준 rpm을 비교하여 회전수 편차 du을 산출한다.

du에 따른 공기량의 비례적인 제어량 Qconst를 결정한 후, 실험에 의해 결정된 공기량 Qpilot과 상기 제어량 Qconst를 합하여 기준 공기량 Qref를 산출한다.

이와 같이 산출된 기준 공기량 Qref를 공급한 후, 상기 회전수 편차 du가 설정된 회전수 허용 편차 δ와 비교하여 허용편차 내이면 과정을 처음으로 되돌리고, δ보다 클경우에는 다시 제어 공기량 Qconst를 결정하여 그후의 단계를 수행한다. 이와 같은 단계를 거침으로써 공전시 기어가 1단 또는 후진 상태일 경우에는 회전공전 rpm인 예컨대 6000rpm에서 순간적으로 예컨대 기준 rpm인 800rpm으로 복귀될 수 있다.

Claims (2)

1. 저연비형 엔진의 발진성능향상 방법에 있어서, 공기흐름을 조절하는 스로틀(11)의 위치를 감지하는 스로틀 위치센서(12)로부터 공급된 신호에 의하여 엔진의 공회전상태인 것을 감지하는 단계와, 기어위치센서(18)로부터 공급되는 기어의 위치가 1단위치 또는 후진위치인 것을 감지하는 단계와, 상기 스로틀 위치센서(12)로부터 공급되는 신호와 상기 기어위치센서(18)로부터 공급되는 신호를 전자제어장치(14)에서 비교하여 엔진이 공회전 상태이고 기어의 위치가 1단 또는 후진위치인 조건을 만족시킬때 공전속도 액튜에이터(15)의 개도를 증가시켜 공기의 공급량을 증가시켜 엔진의 회전수를 원하는 rpm으로 증가시키고 그 회전수를 새로운 공전 속도로 하여 계속 유지시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 저연비형엔진의 발진성능향상방법.
2. 저연비형 엔진의 발진성능향상 장치에 있어서, 스로틀(11)의 위치를 감지하여 이에대한 정보를 발생시키는 스로틀 위치센서(12)와, 차량변속기어에 부착되어 기어의 1단 상태와 후진 상태일때 이에 대한 정보를 제공하는 기어위치 감지센서(18)과, 엔진의 크랭크에 부착되어 엔진의 회전수에 대한 신호를 발생시키는 크랭크 위치센서(16)과, 상기 스로틀 위치센서(12)로부터 공급된 신호가 엔진의 공회전임을 나타내고 상기 기어위치센서(18)로부터 공급된 신호가 기어의 1단위치 또는 후진위치일때 공전속도 액튜에이터(15)의 개도를 증가시켜 크랭크 위치센서(16)로부터 발생되는 엔진회전수에 대한 정보가 차량발진에 필요한 출력을 나타내기에 적합한 원하는 회전수가 될때까지 엔진의 회전수를 증가시키기도 하고 그 회전수를 새로운 공전속도로 계속 유지시키는 신호를 발생하는 전자제어장치(14)로 구성되는 것을 특징으로 하는 저연비형엔진의 발진성능 향상장치.