KR102335991B1 - Apparatus for controlling engine and method thereof - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉각수 유량 분배를 제어하는 엔진 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로,
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 장치는 캠의 회전에 의해 복수의 밸브의 개도가 조정되는 통합유량제어밸브; 및 상기 통합유량제어밸브의 상태에 따라 상기 복수의 밸브 중 라디에이터 밸브의 개방제어 필요여부를 판단하고, 상기 라디에이터 밸브의 개방제어 필요 시 엑셀 페달 답입량, 및 엔진 RPM(revolution per minute, RPM)을 이용하여 상기 라디에이터 밸브의 개도량을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.The present invention relates to an engine control device and method for controlling coolant flow rate distribution,
An apparatus for controlling an engine of a vehicle according to an embodiment of the present invention includes: an integrated flow control valve in which opening degrees of a plurality of valves are adjusted by rotation of a cam; and determining whether the opening control of the radiator valve is required among the plurality of valves according to the state of the integrated flow control valve, and when the opening control of the radiator valve is required, the accelerator pedal depression amount, and engine revolution per minute (RPM) It may include a control unit for controlling the opening amount of the radiator valve by using the.

Description

엔진 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING ENGINE AND METHOD THEREOF}Engine control device and method thereof

본 발명은 차량의 엔진 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가솔린엔진의 냉각수 유량 분배를 제어하는 기술을 개시하는 것에 관한 것이다. The present invention relates to a vehicle engine control apparatus and method, and more particularly, to a technology for controlling a coolant flow rate distribution in a gasoline engine.

최근 차량은 고연비, 실용 성능, 친환경 등 3대 핵심 과제를 중심으로 차세대 엔진 및 변속기 개발에 집중하고 있는 상태이다. Recently, vehicles are focusing on the development of next-generation engines and transmissions focusing on three core tasks: high fuel efficiency, practical performance, and eco-friendliness.

이에 다양한 방안으로 가솔린엔진 및 변속기에 대한 기술 적용 및 부품 개발이 활발히 논의되고 있는 상황이며, 일 예로, 엔진 및 변속기의 최적 조합을 통해 기존의 가솔린 모델 대비 약 10% 이상 대폭 개선된 수치의 연비 제공하여 고객의 니즈(needs)를 만족시키고, 성능 및 내구성측면에서도 경쟁력이 있는 기술 개발을 도모하고 있다. Accordingly, technology application and development of parts for gasoline engines and transmissions are being actively discussed in various ways. For example, fuel economy of about 10% or more is greatly improved compared to existing gasoline models through the optimal combination of engine and transmission. Thus, we are striving to develop technologies that satisfy the needs of our customers and are competitive in terms of performance and durability.

이러한 차량 엔진 개발은 심화되는 국가별 연비·환경 규제에 대응하고, 차량 성능에 대한 운전자의 다양한 기대 요구를 충족시켜 실 연비 개선, 실용 성능 향상, 배출 가스 저감 등을 해결하기 위함이다. This vehicle engine development is to respond to the intensifying fuel efficiency and environmental regulations by country and to meet the various expectations of drivers for vehicle performance to improve actual fuel efficiency, improve practical performance, and reduce emissions.

이를 위해 엔진 내 통합유량제어밸브에서 엔진 라디에이터, 변속기 오일워머, 히터로 냉각수를 분배하는 다양한 냉각수 온도 제어 기술이 논의 중이며, 이를 통해 연비 개선을 향상시키기 위한 구체적인 방안이 절대적으로 필요한 상황이다. To this end, various coolant temperature control technologies that distribute coolant from the integrated flow control valve in the engine to the engine radiator, transmission oil warmer, and heater are under discussion, and specific measures to improve fuel efficiency are absolutely necessary.

본 발명의 실시 예는 통합유량제어밸브의 라디에이터 밸브 개방 제어 시, 엑셀 페달(Pedal) 값 및 엔진 회전 수(revolution per minute, RPM) 를 고려하여 냉각수 유량 분배를 제어하는 차량 엔진 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention provides a vehicle engine control apparatus and method for controlling coolant flow rate distribution in consideration of an accelerator pedal value and an engine rotation speed (revolution per minute, RPM) when controlling the opening of a radiator valve of an integrated flow control valve would like to provide

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 장치는 캠의 회전에 의해 복수의 밸브의 개도가 조정되는 통합유량제어밸브; 및 상기 통합유량제어밸브의 상태에 따라 상기 복수의 밸브 중 라디에이터 밸브의 개방제어 필요여부를 판단하고, 상기 라디에이터 밸브의 개방제어 필요 시 엑셀 페달 답입량, 및 엔진 RPM(revolution per minute, RPM)을 이용하여 상기 라디에이터 밸브의 개도량을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.An apparatus for controlling an engine of a vehicle according to an embodiment of the present invention includes: an integrated flow control valve in which opening degrees of a plurality of valves are adjusted by rotation of a cam; and determining whether the opening control of the radiator valve is required among the plurality of valves according to the state of the integrated flow control valve, and when the opening control of the radiator valve is required, the accelerator pedal depression amount, and engine revolution per minute (RPM) It may include a control unit for controlling the opening amount of the radiator valve by using the.

일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 엑셀 페달 답입량이 미리 설정된 임계값을 초과하는지 확인하고, 상기 엑셀 페달 답입량이 상기 설정된 임계값을 초과함을 확인하면 상기 라디에이터 밸브가 풀오픈으로 동작하도록 제어함을 포함할 수 있다.In an embodiment, the control unit checks whether the accelerator pedal depression amount exceeds a preset threshold value, and when it is confirmed that the accelerator pedal depression amount exceeds the preset threshold value, the radiator valve operates in full open mode. It may include a control box.

일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 RPM이 미리 설정된 제 1 임계값을 초과하는지 확인하고, 상기 RPM이 상기 제 1 임계값을 초과함을 확인하면 상기 라디에이터 밸브가 미리 설정된 제 1 각도만큼 오픈되도록 제어함을 포함할 수 있다.In an embodiment, the control unit checks whether the RPM exceeds a first threshold value, and when it is confirmed that the RPM exceeds the first threshold value, the radiator valve is opened by a preset first angle It may include a control box.

일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 RPM이 미리 설정된 제 1 임계값보다 큰 제 2 임계값을 초과하는지 확인하고, 상기 RPM이 상기 제 2 임계값을 초과함을 확인하면 상기 라디에이터 밸브가 미리 설정된 제 1 각도보다 큰 제 2 각도만큼 오픈되도록 제어함을 포함할 수 있다.In an embodiment, the control unit determines whether the RPM exceeds a second threshold greater than a preset first threshold, and when it is confirmed that the RPM exceeds the second threshold, the radiator valve is set in advance It may include controlling to open by a second angle greater than the first angle.

일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 통합유량제어밸브의 냉각수온을 확인하여, 상기 냉각수온이 미리 정한 임계값보다 높으면 상기 라디에이터 밸브의 개방제어가 필요한 것으로 판단함을 포함할 수 있다.In an embodiment, the control unit may include determining the coolant temperature of the integrated flow control valve and determining that opening control of the radiator valve is necessary when the coolant temperature is higher than a predetermined threshold value.

일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 복수의 밸브 각각이 상이한 열림 각도를 가지도록 개도량을 제어함을 포함할 수 있다.In an embodiment, the control unit may include controlling the opening amount so that each of the plurality of valves have different opening angles.

일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 복수의 밸브 각각의 캠의 회전 각도를 조절하여, 냉각수의 유량을 제어함을 포함할 수 있다.In one embodiment, the control unit may include controlling the flow rate of the coolant by adjusting the rotation angle of the cam of each of the plurality of valves.

본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 방법은 캠의 회전에 의해 복수의 밸브의 개도가 조정되는 통합유량제어밸브의 상태를 확인하는 단계; 상기 통합유량제어밸브의 상태에 따라 상기 복수의 밸브 중 라디에이터 밸브의 개방제어의 필요 여부를 판단하는 단계; 상기 라디에이터 밸브의 개방제어가 필요한 경우, 엑셀 페달 답입량 및 엔진 RPM(revolution per minute, RPM)을 확인하는 단계; 및 상기 엑셀 페달의 답입량, 및 상기 엔진 RPM을 이용하여 상기 라디에이터 밸브의 개도량을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.A method for controlling an engine of a vehicle according to an embodiment of the present invention includes: checking a state of an integrated flow control valve in which opening degrees of a plurality of valves are adjusted by rotation of a cam; determining whether opening control of a radiator valve among the plurality of valves is required according to the state of the integrated flow control valve; checking an accelerator pedal depression amount and engine revolution per minute (RPM) when opening control of the radiator valve is required; and controlling an opening amount of the radiator valve using a depression amount of the accelerator pedal and the engine RPM.

일 실시 예에 있어서, 상기 라디에이터 밸브의 개도량을 제어하는 단계는, 상기 엑셀 페달 답입량이 미리 설정된 임계값을 초과하는지 확인하는 단계; 및 상기 엑셀 페달 답입량이 상기 설정된 임계값을 초과함을 확인하면 상기 라디에이터 밸브가 풀오픈으로 동작하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment, the controlling of the opening degree of the radiator valve may include: checking whether the accelerator pedal depression amount exceeds a preset threshold value; and controlling the radiator valve to fully open when it is confirmed that the accelerator pedal depression amount exceeds the set threshold value.

일 실시 예에 있어서, 상기 라디에이터 밸브의 개도량을 제어하는 단계는, 상기 RPM이 미리 설정된 제 1 임계값을 초과하는지 확인하고, 상기 RPM이 상기 제 1 임계값을 초과함을 확인하면 상기 라디에이터 밸브가 미리 설정된 제 1 각도만큼 오픈되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment, the controlling of the opening degree of the radiator valve includes checking whether the RPM exceeds a preset first threshold value, and checking whether the RPM exceeds the first threshold value, the radiator valve may include controlling to be opened by a preset first angle.

일 실시 예에 있어서, 상기 라디에이터 밸브의 개도량을 제어하는 단계는,In one embodiment, the step of controlling the opening degree of the radiator valve,

RPM이 미리 설정된 제 1 임계값보다 큰 제 2 임계값을 초과하는지 확인하고, 상기 RPM이 상기 제 2 임계값을 초과함을 확인하면 상기 라디에이터 밸브가 상기 제 1 각도보다 큰 제 2 각도만큼 오픈되도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다. Check whether the RPM exceeds a second threshold greater than a preset first threshold, and when it is confirmed that the RPM exceeds the second threshold, the radiator valve is opened by a second angle greater than the first angle It may further include the step of controlling.

일 실시 예에 있어서, 상기 통합유량제어밸브의 상태를 확인하는 단계는, 상기 통합유량제어밸브의 냉각수온을 확인하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment, the checking of the state of the integrated flow control valve may include checking the coolant temperature of the integrated flow control valve.

일 실시 예에 있어서, 상기 라디에이터 밸브의 개방제어의 필요 여부를 판단하는 단계는, 상기 냉각수온이 미리 정한 임계값보다 크면 상기 라디에이터 밸브의 개방제어가 필요한 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment, the determining whether the opening control of the radiator valve is necessary may include determining that the opening control of the radiator valve is necessary when the coolant temperature is greater than a predetermined threshold value.

일 실시 예에 있어서, 상기 복수의 밸브 각각이 상이한 열림 각도를 가지도록 상기 복수의 밸브 각각의 개도량을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the method may further include controlling an opening amount of each of the plurality of valves so that each of the plurality of valves has a different opening angle.

일 실시 예에 있어서, 상기 각각의 개도량을 제어하는 단계는상기 복수의 밸브 각각의 캠의 회전 각도를 조절하여, 냉각수의 유량을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment, the controlling of the respective opening degrees may include controlling the flow rate of the coolant by adjusting the rotation angle of the cams of each of the plurality of valves.

본 기술은 통합유량제어밸브(ITM)의 밸브 전후단에 과도한 차압이 발생하지 않도록 제어할 수 있다. 즉, 페달값과 RPM 신호를 이용하여 ITM의 캠 각도 제어함에 따라, RPM 상승보다 밸브가 먼저 열리도록 동작하게 하여 차압 발생을 최소한으로 보장하게 된다. 따라서, 통합유량제어밸브의 밸브 스템부에 과다한 하중이 작용하는 것을 사전에 방지하는 효과를 가진다. This technology can control so that excessive differential pressure does not occur at the front and rear ends of the integrated flow control valve (ITM). That is, by controlling the cam angle of the ITM using the pedal value and the RPM signal, the valve is operated to open before the RPM rises, thereby minimizing the differential pressure generation. Therefore, it has the effect of preventing in advance that an excessive load acts on the valve stem part of the integrated flow control valve.

이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.In addition, various effects directly or indirectly identified through this document may be provided.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엔진 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 통합유량제어밸브 및 캠 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따라 통합유량제어를 수행하는 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 페달값에 의한 통합유량제어밸브 각도의 변화를 도시한 그래프이다. 1 is a block diagram showing the configuration of an engine control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing the structure of the integrated flow control valve and the cam according to the present invention.
3 is a signal flow diagram illustrating a process of performing integrated flow control according to an example of the present invention.
4 is a graph showing the change in the angle of the integrated flow control valve according to the pedal value according to the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, or order of the elements are not limited by the terms. In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4 .

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엔진 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 특히 본 발명에 따른 냉각계 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a block diagram showing the configuration of an engine control apparatus according to an embodiment of the present invention. In particular, it is a diagram schematically showing the configuration of a cooling system according to the present invention.

도 1을 참조하면, 통합유량제어밸브(ITM, Integrated Thermal Management)는, 엔진 온도에 따라 지능적으로 냉각수를 공급하는 장치로, 라디에이터, 히터 코어, 오일 쿨러 등과 같은 열교환기 방향으로의 냉각수가 흘러가는 유량 혹은 실린더 헤드 혹은 실린더 블록 측으로부터 들어오는 냉각수의 유량을 제어하는 밸브를 포함할 수 있다. 상기 밸브는 캠의 회전 각도를 조절함으로써 냉각수의 유량을 제어할 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명에 따른 통합유량제어밸브의 캠/밸브 구조를 이하 도 2를 참고하여 간략히 설명한다. Referring to FIG. 1 , an integrated thermal management (ITM) is a device that intelligently supplies cooling water according to the engine temperature. It may include a valve for controlling the flow rate or the flow rate of the coolant coming from the cylinder head or cylinder block side. The valve may control the flow rate of the coolant by adjusting the rotation angle of the cam. In this regard, the cam/valve structure of the integrated flow control valve according to the present invention will be briefly described below with reference to FIG. 2 .

엔진의 냉각을 위해서는 냉각수가 라디에이터와 엔진 사이를 순환하면서 엔진의 열을 라디에이터로 방출시켜야 하는데, 이때 엔진에서 배출되는 냉각수는 통합유량제어밸브를 통해 냉각수의 열을 대기로 방출하는 라디에이터, 냉각수를 순환시키는 워터 펌프, 엔진 오일을 냉각하는 오일쿨러, 냉각수의 열을 차실 내부로 방출하는 히터 코어를 순환하게 된다. To cool the engine, the coolant circulates between the radiator and the engine and the heat of the engine must be released to the radiator. It circulates the water pump, the oil cooler that cools the engine oil, and the heater core that discharges the heat of the coolant into the interior of the vehicle.

이러한 통합유량제어밸브 제어 로직은 목표 수온과 현재 수온의 차이로 PID Gain 값을 결정되고, 이에 따른 캠 각도(밸브 열림)를 설정되어 있다. 여기서, PID는 자동제어 방식의 하나로, P: Proportinal(비례), I: Integral(적분), D: Differential(미분)의 조합으로 제어를 수행하는 방식이다. PID는 액추에이터, 자율주행 차량, 로봇, 센서값 보정 등에 필수적인 함수로 사용된다. PID 각 항목에 대한 계수값(Gain값)은 물리량을 만들어 내는 액추에이터 종류에 따라 적절히 설정해야 한다. In this integrated flow control valve control logic, the PID gain value is determined by the difference between the target water temperature and the current water temperature, and the cam angle (valve open) is set accordingly. Here, PID is one of the automatic control methods, and is a method of performing control by a combination of P: Proportinal (proportional), I: Integral (integral), and D: Differential (differential). PID is used as an essential function in actuators, autonomous vehicles, robots, and sensor value calibration. The coefficient value (Gain value) for each PID item should be appropriately set according to the type of actuator that produces the physical quantity.

도 1을 참조하면, 차량의 엔진 제어 장치는 라디에이터(110), 오일쿨러(120), 히터(130), 엔진(140), 워터펌프(150), 통합유량제어밸브(160), 및 제어부(170)를 포함한다. 통합유량제어밸브(160)는 라디에이터(110), 오일쿨러(120), 히터(130) 등으로 냉각수를 보내기 위한 복수의 밸브를 포함하며, 제어부(170)에 의해 복수의 밸브의 개도량이 제어된다.Referring to FIG. 1 , the vehicle engine control device includes a radiator 110 , an oil cooler 120 , a heater 130 , an engine 140 , a water pump 150 , an integrated flow control valve 160 , and a control unit ( 170). The integrated flow control valve 160 includes a plurality of valves for sending coolant to the radiator 110 , the oil cooler 120 , the heater 130 , and the like, and the opening degree of the plurality of valves is controlled by the controller 170 . .

제어부(170)는 통합유량제어밸브의 상태에 따라 복수의 밸브 중 라디에이터 밸브의 개방제어 필요여부를 판단하고, 상기 라디에이터 밸브의 개방제어 필요 시 엑셀 페달 답입량, 및 엔진 RPM(revolution per minute, RPM)을 이용하여 상기 라디에이터 밸브의 개도량을 제어할 수 있다.The control unit 170 determines whether the opening control of the radiator valve is required among the plurality of valves according to the state of the integrated flow control valve, and when the opening control of the radiator valve is required, the accelerator pedal depression amount, and the engine revolution per minute (RPM) ) can be used to control the opening degree of the radiator valve.

제어부(170)는 엑셀 페달 답입량이 미리 설정된 임계값(A)을 초과하는지 확인하고, 엑셀 페달 답입량이 설정된 임계값을 초과함을 확인하면 라디에이터 밸브가 풀오픈으로 동작하도록 제어할 수 있다.The controller 170 may check whether the accelerator pedal depression amount exceeds a preset threshold value A, and when it is confirmed that the accelerator pedal depression amount exceeds the preset threshold value, the controller 170 may control the radiator valve to operate fully open.

제어부(170)는 RPM이 미리 설정된 제 1 임계값(B)을 초과하는지 확인하고, 상기 RPM이 상기 제 1 임계값을 초과함을 확인하면 상기 라디에이터 밸브가 미리 설정된 제 1 각도(예, 85°)만큼 오픈되도록 제어할 수 있다.The control unit 170 checks whether the RPM exceeds a preset first threshold value (B), and when it is confirmed that the RPM exceeds the first threshold value, the radiator valve moves to a preset first angle (eg, 85°) ) can be controlled to open as much as

제어부(170)는 상기 RPM이 미리 설정된 제 1 임계값보다 큰 제 2 임계값(C)을 초과하는지 확인하고, 상기 RPM이 상기 제 2 임계값을 초과함을 확인하면 상기 라디에이터 밸브가 미리 설정된 제 1 각도보다 큰 제 2 각도(예, 115°)만큼 오픈되도록 제어할 수 있다.The control unit 170 checks whether the RPM exceeds a second threshold value (C) greater than a preset first threshold value, and when it is confirmed that the RPM exceeds the second threshold value, the radiator valve is set to a preset second threshold value. It can be controlled to be opened by a second angle (eg, 115°) greater than one angle.

제어부(170)는 통합유량제어밸브의 냉각수온을 확인하여, 냉각수온이 미리 정한 임계값보다 높으면 라디에이터 밸브의 개방제어가 필요한 것으로 판단할 수 있다. 즉 제어부(170)는 냉각수온이 높은 경우 라디에이터 밸브를 개방하여 냉각수온을 낮추도록 제어할 수 있다.The control unit 170 may check the cooling water temperature of the integrated flow control valve, and if the cooling water temperature is higher than a predetermined threshold value, it may be determined that the opening control of the radiator valve is necessary. That is, when the coolant temperature is high, the controller 170 may open the radiator valve to control the coolant temperature to be lowered.

제어부(170)는 복수의 밸브 각각이 상이한 열림 각도를 가지도록 개도량을 제어할 수 있고, 복수의 밸브 각각의 캠의 회전 각도를 조절하여, 냉각수의 유량을 제어할 수 있다.The controller 170 may control the opening amount so that each of the plurality of valves has different opening angles, and may control the flow rate of the coolant by adjusting the rotation angle of the cam of each of the plurality of valves.

도 2는 본 발명에 따른 통합유량제어밸브 및 캠 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 2 is a view schematically showing the structure of the integrated flow control valve and the cam according to the present invention.

도 2를 참조하면, 통합유량제어밸브의 캠(CAM)은, 캠(201)이 정해진 각도로 회전시에, 밸브의 하단에서는 냉각수가 흐르고 있어서, 냉각수의 유동이 강하면 캠의 작용하중 방향과 반대로 밸브의 열림을 방해하는 구조이다. 즉, 통합유량제어밸브의 캠(201)은 정해진 각도로 회전시에, 캠의 경사면이 밸브(204) 끝단을 눌러서 밸브가 열리는 구조로, 스프링(203)은 캠이 밸브를 누르는 방향의 반대로 밸브를 밀어주는 역할을 한다. 이때, 열리고 닫히는 것은 캠의 두께방향으로 형성된 높낮이에 의한 것이다.Referring to FIG. 2 , in the cam of the integrated flow control valve, when the cam 201 rotates at a predetermined angle, cooling water flows at the lower end of the valve. It is a structure that prevents the opening of the valve. That is, when the cam 201 of the integrated flow control valve rotates at a predetermined angle, the inclined surface of the cam presses the end of the valve 204 to open the valve, and the spring 203 is the opposite of the direction in which the cam presses the valve. plays a role in pushing At this time, the opening and closing is due to the height formed in the thickness direction of the cam.

이때, 캠은 원반형 판으로 구성되며 복수의 캠이 수직으로 눌러질 수 있도록 캠의 판의 두께 방향으로 굴곡진'길'이 형성된 모양을 가질 수 있다. 이에 따라 캠이 회전하면서 해당 밸브가 굴곡진 길의 두께에 따라 눌리며 위 아래로 움직일 수 있다. In this case, the cam is configured as a disk-shaped plate and may have a shape in which a 'road' curved in the thickness direction of the cam plate is formed so that a plurality of cams can be vertically pressed. Accordingly, as the cam rotates, the corresponding valve is pressed according to the thickness of the curved road and can move up and down.

설명한 바와 같이, 상기 통합유량제어밸브 제어 로직은 냉각수온이 정해진 수온보다 상승하는 경우에는 밸브를 열어주고, 낮아지는 경우는 완전 닫아주도록 작동한다. 이때, 라디에이터 밸브가 닫히는 순간과 RPM이 상승하는 순간이 겹치거나, 또는 ITM의 밸브 오픈 시점보다 RPM 상승 속도가 빠른 경우, 상기 라디에이터 밸브의 전후단 차압이 빠르게 상승하여 밸브 스템부에 과도한 하중이 작용할 수 있다.As described above, the integrated flow control valve control logic operates to open the valve when the cooling water temperature rises above the predetermined water temperature, and completely closes the valve when the cooling water temperature decreases. At this time, if the moment when the radiator valve is closed and the moment when the RPM rises overlap, or the RPM rise rate is faster than the time of opening the valve of the ITM, the differential pressure between the front and rear ends of the radiator valve rises rapidly, so that an excessive load is applied to the valve stem. can

따라서, 본 발명에서는 통합유량제어밸브(ITM) 시스템이 적용된 엔진에서 밸브 전후단의 차압을 최소화하기 위하여, 엔진 회전 수(revolution per minute, RPM)과 페달값을 이용하여, 통합유량제어 밸브의 캠(밸브 열림)각도를 결정하도록 한다. 이를 본 발명에서는 피드 포워드(Feed Forward) 로직이라 정의하며, 상기 피드 포워드를 추가하여, 제어밸브가 RPM 상승보다 빠르게 움직일 수 있도록 제어하는 방안을 개시하고자 한다. Accordingly, in the present invention, in order to minimize the differential pressure between the front and rear ends of the valve in the engine to which the integrated flow control valve (ITM) system is applied, the cam of the integrated flow control valve is performed using the engine revolutions per minute (RPM) and the pedal value. (Valve open) to determine the angle. In the present invention, this is defined as feed forward logic, and by adding the feed forward, a method for controlling the control valve to move faster than the RPM rise is disclosed.

도 3은 본 발명의 일 예에 따라 통합유량제어를 수행하는 과정을 도시한 신호 흐름도이다. 이하 본 발명에서는 일 예로, A = 70, B = 3000, C = 4000로 가정한다. 3 is a signal flow diagram illustrating a process of performing integrated flow control according to an example of the present invention. Hereinafter, as an example, in the present invention, it is assumed that A = 70, B = 3000, and C = 4000.

도 3을 참조하면, 통합유량 제어 밸브 상태가 '통합유량제어밸브 State = Cool'인지를 확인한다(300), 여기서, 통합유량 제어 밸브의 상태(State)가 "Cool" 이라는 것은 냉각수온을 떨어트리기 위한 밸브의 상태를 나타낸 것이며, 즉, 통합유량 제어밸브의 라디에이터 밸브를 열어야 하는 상태로, 냉각수온도이 비교적 높아, 라디에이터로 냉각수를 흘려 냉각 시켜야 하는 상태이다. Referring to FIG. 3 , it is checked whether the state of the integrated flow control valve is 'Integrated flow control valve State = Cool' (300), where the state of the integrated flow control valve is "Cool" means that the coolant temperature drops It shows the state of the valve for triggering, that is, the radiator valve of the integrated flow control valve needs to be opened.

이때, 차량의 엔진 제어 장치는 RPM을 확인하여, 확인된 RPM이 미리 정해진 임계값 A% 를 초과하는지 확인한다(305). 즉, 검출된 페달값 > A% 인지를 확인한다. 일 예로, 상기 미리 정해진 임계값 A는 예를 들어 70으로 가정한다. 상기 A는 엔진 성능을 보장하기 위한 실험값으로, 추후 성능을 보장하기 위해 상이한 값으로 설정 가능하다. At this time, the engine control device of the vehicle checks the RPM and checks whether the checked RPM exceeds a predetermined threshold value A% ( 305 ). That is, it is checked whether the detected pedal value > A%. For example, it is assumed that the predetermined threshold value A is, for example, 70. A is an experimental value to ensure engine performance, and may be set to a different value to ensure performance later.

상기 검출된 페달값이 미리 정해진 임계값 70% 를 초과하면(Y), 엔진 제어 장치는 'ITM 각도= 라디에이터 풀오픈'으로 동작하도록 제어한다(310). When the detected pedal value exceeds a predetermined threshold value of 70% (Y), the engine control device controls to operate as 'ITM angle = radiator full open' ( 310 ).

상기 확인된 RPM이 상기 임계값 A% 를 초과하지 않는 경우(N), 엔진 제어 장치는 상기 측정된 RPM이 미리 정해진 임계값 B를 초과하는지 확인한다(320). 일 예로, 상기 미리 정해진 임계값 B는 3000으로 가정한다. 상기 B는 엔진 성능을 보장하기 위한 실험값으로, 추후 성능을 보장하기 위해 상이한 값으로 설정 가능하다. 상기 확인된 RPM의 미리 정해진 임계값 B 를 초과하면(Y), ITM 각도가 미리 설정된 D로 설정하도록 제어한다(325). 여기서, D는 엔진 성능을 보장하기 위한 실험값으로, 추후 성능을 보장하기 위해 상이한 값으로 설정 가능하며, 예를 들어 D를 85°로 설정할 수 있다.If the checked RPM does not exceed the threshold value A% (N), the engine control apparatus checks whether the measured RPM exceeds a predetermined threshold value B (320). For example, it is assumed that the predetermined threshold value B is 3000. B is an experimental value to ensure engine performance, and may be set to a different value to ensure future performance. If the checked RPM exceeds the predetermined threshold B (Y), the ITM angle is controlled to be set to a preset D (325). Here, D is an experimental value to ensure engine performance, and can be set to a different value to ensure performance later, for example, D may be set to 85°.

한편, 엔진 제어 장치는 측정된 RPM이 미리 정해진 임계값 C를 초과하는지 확인한다(330). 상기 확인된 RPM의 미리 정해진 임계값 C 를 초과하면(Y), ITM 각도가 미리 설정된 E로 설정하도록 제어한다(335). 여기서, E는 엔진 성능을 보장하기 위한 실험값으로, 추후 성능을 보장하기 위해 상이한 값으로 설정 가능하며, 예를 들어 E를 115° 로 설정할 수 있다. 또한, 상기 미리 정해진 임계값 C는 엔진 성능을 보장하기 위한 실험값으로, 추후 성능을 보장하기 위해 상이한 값으로 설정 가능하며 예컨데 4000으로 설정될 수 있다.Meanwhile, the engine control device checks whether the measured RPM exceeds a predetermined threshold value C ( 330 ). If it exceeds the predetermined threshold value C of the identified RPM (Y), the ITM angle is controlled to be set to a preset E (335). Here, E is an experimental value to ensure engine performance, and can be set to a different value to ensure future performance, for example, E may be set to 115°. In addition, the predetermined threshold value C is an experimental value for guaranteeing engine performance, and may be set to a different value in order to guarantee future performance, for example, may be set to 4000.

반면, 엔진 제어 장치는 상기 검출된 페달값이 미리 설정된 임계값 A% 보다 작거나 같고, RPM 값이 미리 정한 임계값 B을 보다 작거나 같은 경우, 통합유량제어밸브 제어를 위한 냉각수온 PID 제어를 수행한다(340). On the other hand, when the detected pedal value is less than or equal to the preset threshold value A% and the RPM value is less than or equal to the preset threshold value B, the engine control device performs the coolant temperature PID control for the integrated flow control valve control. Perform (340).

여기서, 하기의 표 1는 PID Gain 값에 의한 통합유량제어밸브 각도 테이블을 도시한 것으로, X축은 ITM 각도 (= RVC_AV)를 나타내고, Y축은 RPM (= N)을 나타낸다. Here, Table 1 below shows the angle table of the integrated flow control valve according to the PID gain value, where the X axis represents the ITM angle (= RVC_AV), and the Y axis represents the RPM (= N).

상기 표 1에 도시한 바와 같이, RPM 3000,3500,4000 에 의하여 ITM 열림 각도가 변경된다. As shown in Table 1, the ITM opening angle is changed by RPM 3000, 3500, 4000.

본 발명에서는 일 예로, 5000RPM 이상과 ITM이 열리기 시작하는 조건이 만나면 밸브 전후단의 과다한 냉각수 차압이 저항으로 작용하여 밸브 스템부에 과도한 하중이 걸리는 것을 설명하고 있다. 즉, 본 발명은 PID 제어를 수행할 경우 5000RPM 이상과 ITM 개변 시점이 만날 수 있기 때문에, RPM이 3000RPM 이상 시점에서는 미리 ITM 개도를 일정 이상 열어주도록 제어한다. In the present invention, as an example, when 5000 RPM or more and the condition that the ITM starts to open meet, the excessive differential pressure of coolant at the front and rear ends of the valve acts as a resistance, thereby applying an excessive load to the valve stem. That is, in the present invention, when the PID control is performed, since 5000 RPM or more and the ITM opening time can meet, when the RPM is 3000 RPM or more, the ITM opening degree is controlled to be opened in advance by a certain amount or more.

본 발명의 일 예에 따라 통합유량제어밸브 제어 로직이 상기 페달과 RPM을 기준으로 구성된 이유는, 페달값 상승에 따라 RPM 상승과 리니어(Linear)하지 않기 때문이다. 이는 페달값과 변속 패턴에 의해 RPM이 결정되며, 이에 상기 RPM 로직을 추가하여 본 발명을 설명한다.The reason why the integrated flow control valve control logic is configured based on the pedal and the RPM according to an example of the present invention is that the RPM does not increase linearly with the increase of the pedal value. In this case, the RPM is determined by the pedal value and the shift pattern, and the present invention will be described by adding the RPM logic thereto.

하기의 표 2는 페달값에 의한 통합유량제어밸브 각도 값을 도시한다. 페달 값에 의하여, ITM 열림 각도 변경을 확인한 결과 도 4와 같은 그래프를 확인하게 된다. 도 4는 본 발명에 따른 페달값에 의한 통합유량제어밸브 각도의 변화를 도시한 그래프이다. 도 4와 같이 구체적으로 설명될 수 있다.Table 2 below shows the angle value of the integrated flow control valve by the pedal value. As a result of confirming the change of the ITM opening angle according to the pedal value, a graph as shown in FIG. 4 is confirmed. 4 is a graph showing the change in the angle of the integrated flow control valve according to the pedal value according to the present invention. It may be described in detail as in FIG. 4 .

폐달값closing price 70.02070.020 IMT 각도IMT angle 165.00165.00

이는 운전자가 페달(Pedal)을 미리 설정된 임계값(70%) 이상 밟았다면, RPM이 급격하게 상승할 것이 예측되기 때문에, 사전에 ITM을 풀개변 각도로 이동을 시키도록 제어한다. 이에 차량의 엔진 제어 장치는 밸브 스템부에 과도한 하중을 미연에 방지하도록 제어한다. 설명한 바와 같이, 본 발명은 페달값에 의한 ITM의 목표각도 변경 시점 단축을 제공하고, RPM에 의한 ITM의 목표각도 변경 시점 단축을 제공하여, 통합유량제어밸브의 밸브 스템부에 과다한 하중이 작용하는 것을 사전에 방지하여 내구성을 확보하는 장점을 제공한다. 즉, 본 발명은 밸브가 먼저 열리도록 제어하여, 차압을 최소한으로 유도하는 효과가 있다.This is because it is predicted that the RPM will rise sharply when the driver steps on the pedal more than a preset threshold (70%), so that the ITM is controlled to move to a full change angle in advance. Accordingly, the engine control device of the vehicle controls the valve stem to prevent excessive load in advance. As described, the present invention provides a shortening of the timing of changing the target angle of the ITM by the pedal value and the shortening of the timing of changing the target angle of the ITM by the RPM, so that an excessive load acts on the valve stem of the integrated flow control valve. It provides the advantage of securing durability by preventing it from happening in advance. That is, the present invention has the effect of inducing the differential pressure to a minimum by controlling the valve to be opened first.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (15)

캠의 회전에 의해 복수의 밸브의 개도가 조정되는 통합유량제어밸브; 및
상기 통합유량제어밸브의 상태에 따라 상기 복수의 밸브 중 라디에이터 밸브의 개방제어 필요여부를 판단하고, 상기 라디에이터 밸브의 개방제어 필요 시 엑셀 페달 답입량, 및 엔진 RPM(revolution per minute, RPM)을 이용하여 상기 라디에이터 밸브의 개도량을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 엑셀 페달 답입량이 미리 설정된 임계값을 초과하는지 확인하고, 상기 엑셀 페달 답입량이 상기 설정된 임계값을 초과함을 확인하면 상기 엔진 RPM이 급격하게 상승할 것을 예측하여 라디에이터 밸브가 풀오픈으로 동작하도록 제어하고, 상기 엑셀 페달 답입량이 상기 미리 설정된 임계값 이하이면, 상기 RPM이 미리 설정된 제 1 임계값을 초과하는지 확인하고, 상기 RPM이 상기 제 1 임계값을 초과함을 확인하면 상기 라디에이터 밸브가 미리 설정된 제 1 각도만큼 오픈되도록 제어하고,
상기 RPM이 미리 설정된 제 1 임계값보다 큰 제 2 임계값을 초과하는지 확인하고, 상기 RPM이 상기 제 2 임계값을 초과함을 확인하면 상기 라디에이터 밸브가 미리 설정된 제 1 각도보다 크고 상기 풀오픈보다 작은 제 2 각도만큼 오픈되도록 제어함을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
an integrated flow control valve in which opening degrees of a plurality of valves are adjusted by rotation of a cam; and
It is determined whether the opening control of the radiator valve is required among the plurality of valves according to the state of the integrated flow control valve, and when the opening control of the radiator valve is required, the accelerator pedal depression amount and the engine revolution per minute (RPM) are used to include a control unit for controlling the opening degree of the radiator valve,
The control unit is
It is checked whether the accelerator pedal depression amount exceeds a preset threshold value, and when it is confirmed that the accelerator pedal depression amount exceeds the preset threshold value, it is predicted that the engine RPM will rise sharply, and the radiator valve is fully opened and when it is determined that the accelerator pedal depression amount is less than or equal to the preset threshold value, it is checked whether the RPM exceeds a preset first threshold value, and when it is confirmed that the RPM exceeds the first threshold value, the radiator valve is controlled to open by a preset first angle,
Checking whether the RPM exceeds a second threshold greater than a preset first threshold, and confirming that the RPM exceeds the second threshold, the radiator valve is greater than a preset first angle and greater than the pull-open The engine control device, characterized in that it controls to be opened by a small second angle.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제어부는
상기 통합유량제어밸브의 냉각수온을 확인하여, 상기 냉각수온이 미리 정한 임계값보다 높으면 상기 라디에이터 밸브의 개방제어가 필요한 것으로 판단함을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
The method according to claim 1,
the control unit
and checking the coolant temperature of the integrated flow control valve, and when the coolant temperature is higher than a predetermined threshold value, it is determined that opening control of the radiator valve is necessary.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는
상기 복수의 밸브 각각이 상이한 열림 각도를 가지도록 개도량을 제어함을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
The method according to claim 1,
the control unit
and controlling the opening degree so that each of the plurality of valves has different opening angles.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는
상기 복수의 밸브 각각의 캠의 회전 각도를 조절하여, 냉각수의 유량을 제어함을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
The method according to claim 1,
the control unit
The engine control device according to claim 1, wherein the flow rate of the coolant is controlled by adjusting the rotation angle of the cam of each of the plurality of valves.
캠의 회전에 의해 복수의 밸브의 개도가 조정되는 통합유량제어밸브의 상태를 확인하는 단계;
상기 통합유량제어밸브의 상태에 따라 상기 복수의 밸브 중 라디에이터 밸브의 개방제어의 필요 여부를 판단하는 단계;
상기 라디에이터 밸브의 개방제어가 필요한 경우, 엑셀 페달 답입량 및 엔진 RPM(revolution per minute, RPM)을 확인하는 단계; 및
상기 엑셀 페달의 답입량, 및 상기 엔진 RPM을 이용하여 상기 라디에이터 밸브의 개도량을 제어하는 단계를 포함하고
상기 라디에이터 밸브의 개도량을 제어하는 단계는,
상기 엑셀 페달 답입량이 미리 설정된 임계값을 초과하는지 확인하는 단계; 및
상기 엑셀 페달 답입량이 상기 설정된 임계값을 초과함을 확인하면 상기 엔진 RPM이 급격하게 상승할 것을 예측하여 상기 라디에이터 밸브가 풀오픈으로 동작하도록 제어하는 단계;
상기 엑셀 페달 답입량이 상기 미리 설정된 임계값 이하이면 상기 RPM이 미리 설정된 제 1 임계값을 초과하는지 확인하고, 상기 RPM이 상기 제 1 임계값을 초과함을 확인하면 상기 라디에이터 밸브가 미리 설정된 제 1 각도만큼 오픈되도록 제어하는 단계; 및
상기 RPM이 미리 설정된 제 1 임계값보다 큰 제 2 임계값을 초과하는지 확인하고, 상기 RPM이 상기 제 2 임계값을 초과함을 확인하면 상기 라디에이터 밸브가 상기 제 1 각도보다 크고 상기 풀오픈보다 작은 제 2 각도만큼 오픈되도록 제어하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
checking the state of the integrated flow control valve in which the opening degrees of the plurality of valves are adjusted by rotation of the cam;
determining whether opening control of a radiator valve among the plurality of valves is required according to the state of the integrated flow control valve;
checking an accelerator pedal depression amount and engine revolution per minute (RPM) when an opening control of the radiator valve is required; and
and controlling the amount of opening of the radiator valve using the depression amount of the accelerator pedal and the engine RPM.
The step of controlling the opening degree of the radiator valve,
checking whether the accelerator pedal depression amount exceeds a preset threshold value; and
predicting an abrupt increase in engine RPM when it is confirmed that the accelerator pedal depression amount exceeds the set threshold value and controlling the radiator valve to operate fully open;
When the accelerator pedal depression amount is less than or equal to the preset threshold value, it is checked whether the RPM exceeds a preset first threshold value, and when it is confirmed that the RPM exceeds the first threshold value, the radiator valve is set to a preset first threshold value. controlling it to be opened by an angle; and
Checking whether the RPM exceeds a second threshold greater than a preset first threshold, and confirming that the RPM exceeds the second threshold, the radiator valve is greater than the first angle and smaller than the pull-open An engine control method comprising the step of controlling to be opened by a second angle.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 8에 있어서,
상기 통합유량제어밸브의 상태를 확인하는 단계는,
상기 통합유량제어밸브의 냉각수온을 확인하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
9. The method of claim 8,
The step of checking the state of the integrated flow control valve,
Engine control method comprising the step of checking the coolant temperature of the integrated flow control valve.
청구항 12에 있어서,
상기 라디에이터 밸브의 개방제어의 필요 여부를 판단하는 단계는,
상기 냉각수온이 미리 정한 임계값보다 크면 상기 라디에이터 밸브의 개방제어가 필요한 것으로 판단하는 단계
를 포함함을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
13. The method of claim 12,
The step of determining whether the opening control of the radiator valve is necessary,
determining that opening control of the radiator valve is necessary when the coolant temperature is greater than a predetermined threshold value
Engine control method comprising a.
청구항 8에 있어서,
상기 복수의 밸브 각각이 상이한 열림 각도를 가지도록 상기 복수의 밸브 각각의 개도량을 제어하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
9. The method of claim 8,
The engine control method of claim 1, further comprising: controlling an opening amount of each of the plurality of valves so that each of the plurality of valves has a different opening angle.
청구항 14에 있어서,
상기 각각의 개도량을 제어하는 단계는
상기 복수의 밸브 각각의 캠의 회전 각도를 조절하여, 냉각수의 유량을 제어하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
15. The method of claim 14,
The step of controlling each opening degree is
and controlling a flow rate of the coolant by adjusting a rotation angle of a cam of each of the plurality of valves.

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