KR100422665B1 - 자동차의 연료 제어방법 - Google Patents

Abstract

연료의 CUT 진입시에는 진입 RPM을 낮추고, CUT-IN시에는 진입 RPM을 상승시켜 엔진 RPM의 바운싱시 연료 CUT/CUT-IN의 반복이 발생되지 않도록 하여 연비의 향상과 엔진 RPM의 변동을 방지하여 운전성을 향상시킬 목적으로;

엔진 RPM이 연료 CUT RPM과 미리 설정된 상향 조정 RPM의 합 보다 크면, 일정시간 경과후 연료 CUT 제어와 함께 엔진 CUT RPM을 상향 조정 RPM 값으로 전환하는 연료 CUT 진입과정과; 연료 CUT 모드에서는 아이들 상태이면 엔진 RPM이 연료 CUT-IN RPM 이상이면 종료하고, 아이들 상태가 아니면 연료 CUT 상향 조정 RPM을 "0"으로 셋팅하여 연료 CUT-IN 보정 제어가 이루어지도록 하고, 엔진 RPM이 연료 CUT-IN RPM 이하이면 연료 CUT-IN 보정 제어를 실시하는 연료 CUT 보정과정과; 상기 연료 CUT 보정과정의 초기 단계에서 연료 CUT 모드가 아니라고 판단되면, 연료 CUT-IN 보정 제어 상태에서는 연료 CUT-IN 제어가 완료된 후 정상적인 연료 분사가 이루어지도록 하고, 연료 CUT-IN 제어 상태가 아니면 고장으로 인식하여 정상 연료 분사가 이루어지도록 하는 연료 CUT-IN 진입과정으로 이루어지는 자동차의 연료 제어방법을 제공한다.

Description

자동차의 연료 제어방법{METHOD OF CONTROLLING FUEL FOR VEHICLES}

본 발명은 자동차 엔진의 연료 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료 차단제어를 효과적으로 수행하여 연비 향상 및 엔진 RPM의 급격한 변동을 방지할 수 있도록 한 자동차 엔진의 연료 제어방법에 관한 것이다.

예컨대, 자동차에 있어서는 촉매의 과열 방지와 연비 향상, 그리고 엔진의 고속 회전에 의한 파손을 방지할 목적으로 연료 차단 제어를 실시하게 된다.

보다 구체적으로는, 엔진 브레이크 작동시와 같이 스로틀 밸브가 완전히 닫혀지고 엔진 RPM이 어떤 회전 이상일 때는 연료 공급이 필요없다고 판단하여 연료를 차단하며, 이의 연료 차단 RPM은 트랜스밋션의 기어 위치, 에어컨등의 부하 유무, 엔진 냉각수 온도등의 조건을 감지하여 설정된다.

그리고 연료를 차단한 상태의 타행 주행을 계속한 결과, 엔진 RPM이 저하할 경우는 다시 연료 분사를 개시하게 되는데, 이때 엔진 회전을 연료 복귀 RPM(이하, CUT IN RPM으로 칭함)하며, CUT IN시에는 엔진 RPM의 저하 비율에 따라 연료 분사량을 증감하고 공연비의 적정화 및 엔진 RPM의 안정화를 꾀하게 된다.

이와 같은 연료 차단 제어를 개괄적으로 살펴보면, 도 4에서와 같이, 엔진 RPM이 일정 RPM 이상에서 스로틀이 아이들 상태로 일정시간 경과(T1)하면 연료 차단(Fuel Cut)를 실시하고, 이의 상태가 일정시간 경과(T2)하여 엔진 RPM이 일정 RPM(CUT-IN RPM) 이하가 되면 연료를 재분사 하여 엔진이 스톨되지 않도록 하게 된다.

이러한 제어과정을 보다 상세히 살펴보면 도 5에서와 같이, 엔진 제어유닛에서는 우선은, 현재 연료가 공급 모드(Not Fuel Cut, 이하,NFC) 인가를 판단하게 된다(S200).

상기 S200 단계에서 현재의 모드가 NFC 상태로 판단되면, 아이들 상태인가를 판단하여(S201), 아이들 상태라고 판단되면 엔진 RPM이 연료 차단 RPM의 기준값 (C1) 보다 큰가를 판단한다(S202).

상기 S202 단계에서 엔진 RPM이 연료 차단 RPM의 기준값(C1) 보다 크다면, 진입 시간(도4에서의 T1)이 경과했는가를 판단하여(S203), 경과하였으면, 연료를 차단 제어한 후(S204)에 종료한다.

즉, 상기까지의 제어는 엔진의 운전 조건에 따른 연료 차단 제어를 실시하는것이다.

그리고 상기 S200 단계에서 현재의 모드가 NFC 모드가 아니라고 판단되면, 현재의 모드가 연료 차단(CUT) 모드인가를 판단하여(S210), 차단 모드라고 판단되면, 엔진 RPM이 연료 CUT-IN RPM의 기준값(C2) 보다 큰가를 판단하여(S211), 크다고 판단되면 연료 CUT-IN시의 보정량(Rewet) 모드로 전환하여 연료를 분사하게 된다(S212).

상기 S210 단계에서 S212 단계까지의 제어는 연료 CUT-IN을 위한 제어이다.

그리고 상기 S210 단계에서 현재 CUT 모드가 아니라고 판단되면, 현재의 모드가 CUT-IN시의 보정 모드인가를 판단하여(S220), 보정 모드라고 판단되면, CUT-IN 보정을 완료하였는가를 판단하여(S221), 완료하였다고 판단되면, 연료 공급 모드(NFC)로 전환하여 연료분사를 실시하게 된다(S222).

또한, 상기 S220 단계에서 CUT-IN 보정 모드가 아니라고 판단되면, 엔진 상태가 비정상이므로 정상태로 바꾸어 연료 분사가 이루어진다(S230).

그러나 상기와 같은 제어방법에 있어서는, 연료 CUT-IN 후 엔진 RPM 바운싱이 발생하면서 CUT/CUT-IN의 작동이 반복적으로 발생되므로 연료 CUT RPM과 CUT-IN RPM 사이에 일정 히스테리 값(대략 300RPM)이 유지되어야만 하는데, 이의 히스테리 값이 크게 되면 연비와 바운싱으로 인한 운전성이 나빠진다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서,본 발명의 목적은 연료의 CUT 진입시에는 진입 RPM을 낮추고, CUT-IN시에는 진입 RPM을 상승시켜 엔진 RPM의 바운싱시 연료 CUT/CUT-IN의 반복이 발생되지 않도록 하여 연비의 향상과 엔진 RPM의 변동을 방지하여 운전성을 향상시킬 수 있도록 한 연료 제어방법을 제공하려는 것이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 시스템의 블록도.

도 2는 본 발명에 의한 연료 제어의 패턴도.

도 3은 본 발명에 의한 제어방법의 작동 흐름도.

도 4는 종래 연료 제어의 패턴도.

도 5는 종래 제어방법의 작동 흐름도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 연료 공급이 정상적으로 이루어지면서 아이들 상태에서의 엔진 RPM이 연료 CUT RPM과 미리 설정된 상향 조정 RPM의 합 보다 크면, 일정시간 경과후 연료 CUT 제어를 실시함과 동시에 상기 상향 조정 RPM 값으로 엔진 CUT RPM을 전환하는 연료 CUT 진입과정과;

연료 CUT 모드에서는 아이들 상태인가를 판단하여, 아이들 상태에서는 엔진 RPM이 연료 CUT-IN RPM 이상이면 종료하고, 아이들 상태가 아니면 연료 CUT 상향 조정 RPM을 "0"으로 셋팅하여 연료 CUT-IN 보정 제어가 이루어지도록 하고, 엔진 RPM이 연료 CUT-IN RPM 이하이면 연료 CUT-IN 보정 제어를 실시하는 연료 CUT 보정과정과;

상기 연료 CUT 보정과정의 초기 단계에서 연료 CUT 모드가 아니라고 판단되면, 연료 CUT-IN 보정 상태인가를 판단하여, 연료 CUT 보정 상태로 판단되면, 연료 CUT-IN 제어가 완료된 후 정상적인 연료 분사가 이루어지도록 하고, 연료 CUT-IN 제어 상태가 아니라고 판단되면 고장으로 인식하여 정상 연료 분사가 이루어지도록 하는 연료 CUT-IN 진입과정으로 이루어지는 자동차의 연료 제어방법을 제공한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명이 적용되는 시스템의 블록도로서, 입력수단으로는 엔진 회전수를 검출하는 엔진 RPM 센서(2)와 스로틀 밸브가 완전히 닫혀 아이들 상태인가를 검출하는 아이들 스위치(4)로 이루어진다.

그리고 상기 엔진 RPM센서(2)와 아이들 스위치(4)로부터 입력되는 신호는 엔진 제어유닛(ECU)에서 미리 입력되어 프로그램에 의해 비교 연산되어 연료계통(6)을 제어하게 되며, 여기서 연료 계통이라고 함은 연료 인젝터를 의미한다.

또한, 상기 입력수단으로는 여러 가지가 있으나, 본 발명을 설명하는데 국한된 센서만을 설명하고 있으며, 따라서 입력수단은 상기에 한정되지 않는다.

도 2는 본 발명의 제어방법에 의한 패턴도로서, 엔진 RPM이 일정 RPM 이상에서 스로틀이 아이들 상태로 일정시간 경과(T1)하면 연료 차단(Fuel Cut)를 실시하고, 이의 상태가 일정시간 경과(T2)하여 엔진 RPM이 일정 RPM(CUT-IN RPM) 이하가 되면 연료를 재분사 하여 엔진이 스톨되지 않도록 하게 된다.

이때 본 발명에서는 연료 CUT RPM을 종래에 비하여 대략 150 RPM 정도 낮추고, CUT-IN시에는 연료 CUT RPM을 크게 상승시킴으로써, 엔진 RPM의 바운싱시 CUT과 CUT-IN 의 반복 발생을 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.

이러한 제어 과정을 보다 상세히 살펴보면, 도 3에서와 같이, 엔진 제어유닛에서는 우선은, 현재 연료가 공급 모드(Not Fuel Cut, 이하, NFC라고 칭함) 인가를 판단하게 된다(S110).

상기 S110 단계에서 현재의 모드가 NFC 상태로 판단되면, 아이들 상태인가를판단하여(S111), 아이들 상태라고 판단되면 엔진 RPM이 연료 차단 RPM의 기준값 (C1)과 연료 CUT 상향 데이터(C3)의 합 보다 큰가를 판단한다(S112).

상기 S110 단계는 엔진이 현재 정상적으로 운전되고 있는가를 판단하기 위함이며, S111 단계는 스로틀이 완전히 닫혀 있는가를 판단하기 위함이다.

그리고 상기 S112 단계에서 엔진 RPM이 연료 차단 RPM의 기준값(C1)과 연료 CUT 상향 데이터(C3)의 합 보다 크다면, 진입 시간(도2에서의 T1)이 경과했는가를 판단하여(S113), 경과하였으면, 연료를 차단 제어함과 동시에 연료 CUT RPM을 상향 조정한 후(S114)에 종료한다.

상기 S113 단계에서는 엔진 상태가 연료 차단 진입시간을 경과했는지를 확인하기 위한 것이며, S114 단계에서 연료 CUT RPM을 상향 조정하는 것은 연료 CUT RPM을 최대로 낮춘 상태이므로 이의 상태를 유지하면 엔진 CUT-IN RPM과 히스테리 값(h)이 너무 작기 때문에 엔진 RPM의 바운싱시에 CUT와 CUT-IN이 반복됨을 막기 위한 것이며, 상기 h는 대략 150 RPM 정도로 하는 것이 바람직하다.

즉, 상기까지의 제어는 엔진의 운전 조건에 따른 연료 CUT 진입을 위한 제어과정이다.

그리고 상기 S110 단계에서 현재의 모드가 NFC 모드가 아니라고 판단되면, 현재의 모드가 연료 차단(CUT) 모드인가를 판단하여(S120), 차단 모드라고 판단되면, 엔진이 현재 아이들 상태인가를 판단하고(S121), 아이들 상태라고 판단되면, 엔진 RPM이 연료 CUT-IN RPM의 기준값(C2) 보다 큰가를 판단하여(S122), 크다고 판단되면 종료한다.

또한, 상기 S121 단계에서 아이들 상태가 아니라고 판단되면, 연료 상향 데이터값을 "0"으로 셋팅한 후(S123), 연료 CUT-IN시의 보정량(Rewet) 모드로 전환하여 연료를 분사하게 된다(S124).

상기 S120 단계에서 S124 단계까지의 제어는 연료 CUT 상태에서 연료 CUT 보정을 위한 제어이다.

그리고 상기 S130 단계에서 현재 CUT 모드가 아니라고 판단되면, 현재의 모드가 CUT-IN시의 보정 모드인가를 판단하여(S130), 보정 모드라고 판단되면, CUT-IN 보정을 완료하였는가를 판단하여(S131), 완료하였다고 판단되면, 연료 공급 모드(NFC)로 전환하여 연료분사를 실시하게 된다(S132).

또한, 상기 S130 단계에서 보정 모드가 아니라고 판단되면, 엔진 상태가 비정상이므로 정상태로 바꾸어 연료 분사가 이루어진다(S133).

즉, 상기 S130 단계에서 S133 단계는 연료 CUT-IN을 위한 제어이다

상기에서 연료 CUT 상향 조정 데이터는 대략 300RPM 정도로 설정되는데, 이 값은 어느 한값으로 한정되는 것이 아니라 엔진의 특성에 따라 달라질 수 있게 된다.

상기와 같이 제어가 이루어지는 경우에는 도 2에서와 같이, 연료 CUT으로의 진입시 연료 CUT RPM을 CUT-IN RPM 근처로 하향 조정됨으로써, 연료 CUT 진입이 빨라져 연비가 향상되고, 그리고 연료 CUT 진입시 연료 CUT 회전수를 상향 조절(H)함으로써 엔진 RPM 바운싱시 연료 CUT과 CUT-IN을 만족하지 않음으로써 연비 향상은 물론 엔진 RPM의 안정으로 운전성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

도 2에서 T2는 연료 CUT 유지구간을 나타낸다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 연료의 CUT 진입 제어시에는 진입 RPM을 낮추고, 일단 연료 CUT이 이루어진 상태에서는 진입 RPM을 상승시킴으로써, 엔진 RPM의 바운싱시 연료 CUT/CUT-IN의 반복이 발생되지 않도록 하여 연비의 향상과 엔진 RPM의 변동을 방지하여 운전성을 향상시킬 수 있는 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 연료 공급이 정상적으로 이루어지면서 아이들 상태에서의 엔진 RPM이 연료 CUT RPM과 미리 설정된 상향 조정 RPM의 합 보다 크면, 일정시간 경과후 연료 CUT 제어를 실시함과 동시에 엔진 CUT RPM을 상기 상향 조정 RPM 값으로 전환시키는 연료 CUT 진입과정과;

   연료 CUT 모드에서는 아이들 상태에서 엔진 RPM이 연료 CUT-IN RPM 이상이면 종료하고, 아이들 상태가 아니면 연료 CUT 상향 조정 RPM을 "0"으로 셋팅하여 연료 CUT-IN 보정 제어가 이루어지도록 하고, 엔진 RPM이 연료 CUT-IN RPM 이하이면 연료 CUT-IN 보정 제어를 실시하는 연료 CUT 보정과정과;

   상기 연료 CUT 보정과정의 초기 단계에서 연료 CUT 모드가 아니라고 판단되면, 연료 CUT-IN 보정 제어 상태에서는 연료 CUT-IN 제어가 완료된 후 정상적인 연료 분사가 이루어지도록 하고, 연료 CUT-IN 제어 상태가 아니면 고장으로 인식하여 정상 연료 분사가 이루어지도록 하는 연료 CUT-IN 진입과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차의 연료 제어방법.