KR20210012694A - 차량의 엔진 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 엔진 제어 장치에 관한 것으로, 구체적으로 회전수 및 흡기 밸브 닫히는 시점의 예측 공기량을 기반으로 점화시기를 생성하여 제어할 수 있는 차량의 엔진 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 방법은 차량의 엔진을 제어하는 방법에 있어서, 크랭크샤프트 위치 센서 및 캠샤프트 위치 센서를 통해 엔진 운전 정보를 확인하는 단계; 상기 엔진 운전 정보를 기반으로 엔진의 포함된 각 실린더의 위치 및 회전수를 생성하는 단계; 공기량 센서를 통해 검출된 검출 신호를 기반으로 각 실린더의 실측 공기량을 생성하는 단계; 상기 실측 공기량을 기반으로 흡기 밸브가 닫히는 시점의 공기량에 대한 예측 공기량을 생성하는 단계; 상기 예측 공기량을 기반으로 연료량을 생성하는 단계; 상기 회전수 및 예측 공기량을 기반으로 점화시기를 확인하는 단계; 및 상기 점화시기에 상기 연료량을 분사하는 단계를 포함한다.

Description

차량의 엔진 제어 장치 및 방법{ENGINE CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR VEHICLE}
본 발명은 차량의 엔진 제어 장치에 관한 것으로, 구체적으로 회전수 및 흡기 밸브 닫히는 시점의 예측 공기량을 기반으로 점화시기를 생성하여 제어할 수 있는 차량의 엔진 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 엔진은 공기 및 연료 혼합물을 압축하고, 점화하여 폭발을 일으키며, 그 폭발 에너지를 역학적 에너지로 변환하는 장치이다. 즉, 엔진은 점화 플러그로부터 발생되는 화염이 연소실 내의 혼합기로 전파됨에 따라 연소가 이루어진다.
엔진에서는 엔진 토크를 증가시키거나, 배기가스 저감을 위하여 회전수 및 엔진 부하 등에 기초하여 점화시기를 제어한다. 즉, 연소 효율을 극대화 하기 위해서는 엔진 부하 및 회전수에 따라 점화시기를 진각시키면 최대 동력성능이 나오게 된다. 그러나, 점화시기를 계속 진각시키지 못하는 이유 중에 주요 원인은 노킹(Knocking) 현상이 발생한다.
이러한 노킹은 화염이 전파되는 도중에 연소실의 압력이 비정상적으로 높아지는 경우 화염 전파를 기다리기 전에 자기 착화가 일어나 일순간에 연소가 이루어지는 것을 의미한다. 노킹이 발생한 경우에는 급격한 연소에 의해 발생되는 압력 상승이 피스톤, 커넥팅 로드를 진동시켜 잡음이 발생하고, 연소 가스의 진동에 의해 열전달이 좋아지기 때문에 그 상태가 계속되면 점화 플러그의 전극이나 피스톤의 과열, 용손을 만들어 엔진의 손상을 초래한다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 종래에는 노크 신호가 있을 경우에 점화시기를 지각하여 노킹의 발생을 방지하고, 노크가 없는 상태에서 서서히 점화시기를 진각시켰다. 그러나, 노킹이 발생할 때마다 점화시기를 조정하여야 하므로 노킹 발생에 대해 능동적으로 대처하지 못하는 문제가 발생하였다.
또한, 종래에는 운전자가 가속 페달을 밟을 때마다 노킹이 발생하여 엔진 토크가 저하되고, 연비가 손실되는 문제가 발생하였다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 회전수 및 흡기 밸브 닫히는 시점의 예측 공기량을 기반으로 점화시기를 생성하여 엔진의 연소를 제어할 수 있는 차량의 엔진 제어 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서는 차량의 엔진을 제어하는 방법에 있어서, 크랭크샤프트 위치 센서 및 캠샤프트 위치 센서를 통해 엔진 운전 정보를 확인하는 단계; 상기 엔진 운전 정보를 기반으로 엔진의 포함된 각 실린더의 위치 및 회전수를 생성하는 단계; 공기량 센서를 통해 검출된 검출 신호를 기반으로 각 실린더의 실측 공기량을 생성하는 단계; 상기 실측 공기량을 기반으로 흡기 밸브가 닫히는 시점의 공기량에 대한 예측 공기량을 생성하는 단계; 상기 예측 공기량을 기반으로 연료량을 생성하는 단계; 상기 회전수 및 예측 공기량을 기반으로 점화시기를 확인하는 단계; 및 상기 점화시기에 상기 연료량을 분사하는 단계를 포함하는 차량의 엔진 제어 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 실측 공기량을 생성하는 단계는 상기 실린더를 식별을 위해 설정한 기준 표시한 시점인 제1 시점에 공기량 센서를 통해 검출된 검출 신호를 기반으로 각 실린더의 실측 공기량을 생성하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 예측 공기량을 생성하는 단계는 제2 시점에 상기 실측 공기량을 기반으로 흡기 밸브가 닫히는 시점의 공기량에 대한 예측 공기량을 생성하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 예측 공기량을 생성하는 단계는 상기 실측 공기량과 이전 시점의 이전 공기량에 대한 제1 공기 편차량을 생성하는 단계; 스로틀 밸브의 제1 개도율과 제2 개도율에 대한 제2 공기 편차량을 생성하는 단계; 및 상기 제1 공기 편차량 및 상기 제2 공기 편차량을 기반으로 예측 공기량을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 예측 공기량을 생성하는 단계는 제1 시점에서 흡기 밸브가 닫히는 시점까지의 크랭크샤프트의 크랭크 각도를 생성하는 단계; 및 상기 제1 공기 편차량, 제2 공기 편차량 및 크랭크 각도를 기반으로 예측 공기량을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 점화시기를 확인하는 단계는 복수의 회전수 및 복수의 공기량 각각에 대한 점화시기가 점화맵을 확인하는 단계; 및 상기 점화맵을 통해 상기 회전수 및 예측 공기량에 매칭된 점화시기를 추출하여 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고 본 발명의 다른 실시 예에서는 복수의 실린더를 포함하는 엔진; 상기 엔진을 제어하기 위한 엔진 운전 정보를 검출하는 상태 검출기; 및 상기 엔진 운전 정보를 기반으로 각 실린더의 위치, 회전수 및 실측 공기량을 생성하고, 각 실린더의 실측 공기량을 기반으로 흡기 밸브가 닫히는 시점의 공기량에 대한 예측 공기량을 생성하며, 상기 예측 공기량을 기반으로 연료량을 생성하고, 상기 회전수 및 예측 공기량을 기반으로 점화시기를 확인하며, 상기 점화시기에 상기 연료량을 분사하도록 상기 엔진을 제어하는 제어기를 포함하는 차량의 엔진 제어 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 회전수 및 흡기 밸브 닫히는 시점의 예측 공기량을 기반으로 점화시기를 생성하여 제어할 수 있으므로 노킹 발생을 억제할 수 있다.
또한, 운전자가 가속 페달을 밟을 경우에도 노킹이 발생하지 않아 엔진의 성능을 향상시키고, 연비를 향상할 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 크랭크샤프트 위치 센서를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 종래 및 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 방법에 따른 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 장치 및 방법에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 하기의 도면과 설명에만 한정되어서는 아니 될 것이다.
또한, 하기에서 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 이하 실시 예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형, 또는 통합, 또는 분리하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.
이하, 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 장치를 나타낸 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 크랭크샤프트 위치 센서를 설명하기 위한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 차량의 엔진 제어 장치는 상태 검출기(110), 제어기(150) 및 엔진(190)을 포함한다.
상태 검출기(110)는 엔진(190)을 제어하기 위한 엔진 운전 정보를 검출한다. 이를 위해, 상태 검출기(110)는 크랭크샤프트 위치 센서(120), 캠샤프트 위치 센서(125), 공기량 센서(130) 및 스로틀 위치 센서(135)를 포함한다.
크랭크샤프트 위치 센서(120)는 엔진(190)에 포함된 크랭크샤프트의 회전 각도를 검출한다. 이를 위해, 크랭크샤프트 위치 센서(120)는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 크랭크샤프트와 일체로 회전하도록 장착된 크랭크샤프트 휠(200)의 일측에 형성된다.
이러한 크랭크샤프트 휠(200)은 원주 상에 복수의 투스들(teeth, 220)이 형성된다. 복수의 투스들은 동일한 크기와 간격으로 크랭크샤프트 휠(200)에 형성될 수 있다. 크랭크샤프트 휠(200)은 2개의 투스가 누락된 미싱 투스(missing tooth, 230)가 형성된다.
크랭크샤프트 위치 센서(120)는 요철 형상의 투스들(220)에 대한 위치(즉, 크랭크샤프트의 회전 각도)를 검출하여 펄스 형태의 크랭크 검출 신호로 제어기(150)로 제공한다. 크랭크 검출 신호는 도 2의 (b)의 도면번호 250번과 같이 나타낼 수 있다. 크랭크 검출 신호에 포함된 BM은 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 미싱 투스 바로 다음 투스의 폴링 에지(falling edge)로서, 제어기(150)에서 기통 식별을 위해 설정한 기준 표시(S/W Reference Mark)를 의미할 수 있다. 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 BM과 BM 사이는 360°이며, 두 개의 세그먼트(S1, S2)를 포함할 수 있다.
제어기(150)는 BM의 위치를 검출하여 각 실린더의 위치, 즉 기통 판별을 수행할 수 있다.
캠샤프트 위치 센서(125)는 엔진(190)에 포함된 캠샤프트의 회전 각도를 검출한다. 즉, 캠샤프트 위치 센서(125)는 캠샤프트의 회전 각도를 검출하여 캠 에지(edge)의 위치에 대한 캠 검출 신호로 생성한다. 이러한 캠샤프트는 흡입 밸브 및 배기 밸브를 개폐하기 위한 것으로, 크랭크샤프트와 동기하여 회전한다.
캠샤프트 위치 센서(125)는 캠 검출 신호를 제어기(150)로 제공한다. 이때, 제어기(150)는 캠샤프트 위치 센서(125)의 캠 검출 신호를 이용하여 설정된 실린더의 상사점(Top Dead Center: TDC) 및 하사점(Bottom Dead Center: BDC)을 검출할 수 있다. 예를 들어, 4기통 엔진의 경우 상기 설정된 실린더는 1번 실린더일 수 있으며, 크랭크샤프트가 2회전할 때 캠샤프트는 1회전할 수 있다.
공기량 센서(130)는 엔진(190) 내부의 공기량을 검출한다. 즉, 공기량 센서(130)는 실린더에 흡입되는 공기량을 검출하고, 검출한 공기량 신호를 제어기(150)에 제공한다. 이러한, 공기량 센서(130)는 공기 유량 센서(Air flow sensor)일 수 있다.
스로틀 위치 센서(135)는 엔진(190)의 흡입 공기량을 제어하는 스로틀 밸브의 개도를 검출하고, 검출한 개도 신호를 제어기(150)에 제공한다.
한편, 여기서는 상태 검출기(110)에 크랭크샤프트 위치 센서(120), 캠샤프트 위치 센서(125), 공기량 센서(130) 및 스로틀 위치 센서(135)를 포함한다고 예를 들어 설명하였지만 이에 한정되지 않으며, 엔진(190)을 제어하기 위한 다른 센서(예를 들어, 냉각수온 센서, 속도 센서, 브레이크 페달 센서, 액셀 페달 센서 등)가 더 포함될 수도 있다.
제어기(150)는 엔진 제어 장치의 구성 요소인 상태 검출기(110) 및 엔진(190)을 제어한다. 즉, 제어기(150)는 상태 검출기(110)로부터 엔진 운전 정보를 제공받고, 엔진 운전 정보를 기반으로 엔진(190)을 제어한다.
다시 말하면, 제어기(150)는 엔진 운전 정보를 기반으로 회전수 및 실린더의 실측 공기량을 생성한다. 제어기(150)는 실린더의 실측 공기량을 기반으로 흡기 밸브가 닫히는 시점(Intake Valve Closing: IVC)의 공기량에 대한 예측 공기량을 생성한다. 제어기(150)는 회전수 및 예측 공기량을 기반으로 점화시기를 확인한다. 제어기(150)는 점화시기를 기반으로 엔진(190)의 점화를 제어한다.
이러한 목적을 위하여 제어기(150)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서로 구현될 수 있으며, 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 방법에 포함된 각 단계를 수행하기 위한 일련의 명령을 포함하는 것으로 할 수 있다. 이러한 차량의 엔진 제어 방법은 도 3 내지 도 5를 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
한편, 제어기(150)는 ECU(Engine Control Unit)의 EMS(Engine Management System)를 통해 수행될 수 있다.
엔진(190)은 연료와 공기를 연소시켜 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환한다. 이러한 엔진(190)은 제어기(150)의 제어에 의해 출력이 제어되며, 제어기(150)의 제어에 따라 최적의 운전점으로 구동이 제어된다.
엔진(190)은 제어기(150)에 생성된 점화시기에 해당되는 시점에 점화코일(195)을 통해 연소를 수행한다. 이러한 점화코일(195)은 제어부의 제어에 따라 대응되는 각 실린더의 연소를 위한 불꽃 방전을 실행한다.
이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 차량에서 엔진(190)을 제어하는 방법을 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 방법을 나타낸 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3을 참조하면, 제어기(150)는 엔진(190)을 제어하기 위한 엔진 운전 정보를 확인한다(S310).
다시 말하면, 상태 검출기(110)의 크랭크샤프트 위치 센서(120)는 크랭크샤프트의 회전 각도를 검출하고, 이에 대한 크랭크 검출 신호를 제어기(150)에 제공한다. 상태 검출기(110)의 캠샤프트 위치 센서(125)는 캠샤프트의 회전 각도를 검출하고, 이에 대한 캠 검출 신호를 제어기(150)에 제공한다. 상태 검출기(110)의 공기량 센서(130)는 실린더에 흡입되는 공기량을 검출하고, 이에 대한 공기량 검출 신호를 제어기(150)에 제공한다.
그리고 제어기(150)는 크랭크샤프트 위치 센서(120)로부터 크랭크 검출 신호를 제공받아 확인하고, 캠 샤프트 위치 센서로부터 캠 검출 신호를 제공받아 확인한다.
제어기(150)는 엔진 운전 정보를 기반으로 회전수를 생성한다(S320).
즉, 제어기(150)는 크랭크 검출 신호 및 캠 검출 신호를 통해 크랭크샤프트의 각도 변화 및 캠샤프트의 각도 변화를 기반으로 회전수를 생성한다. 또한, 제어기(150)는 크랭크 검출 신호 및 캠 검출 신호를 기반으로 각 실린더의 위치에 대한 위상을 생성한다.
제어기(150)는 엔진 운전 정보를 기반으로 실린더의 실측 공기량을 생성한다(S330).
다시 말하면, 제어기(150)는 도 4에 도시된 바와 같이 제1 시점(410)에 엔진 운전 정보에 포함된 공기량 검출 신호를 기반으로 실린더의 실측 공기량(430)을 생성한다. 이때, 제1 시점은 제어기(150)에서 기통 식별을 위해 설정한 기준 표시를 나타내는 BM일 수 있다.
제어기(150)는 실린더의 공기량 변화에 대한 제1 공기 편차량을 생성한다(S340).
구체적으로, 제어기(150)는 이전 시점에서의 실린더의 공기량을 확인하여 이전 공기량을 생성한다. 여기서, 도 4에 도시된 바와 같이 이전 시점(415)은 제1 시점(410)에서 하나의 세그먼트(S10) 이전인 시점(M)을 나타낼 수 있다.
제어기(150)는 도 4에 도시된 바와 같이 제1 시점(410)의 실측 공기량(430)과 이전 시점(415)의 이전 공기량(435)의 변화에 대한 제1 공기 편차량을 생성한다.
제어기(150)는 스로틀 밸브의 개도율 변화에 대한 제2 공기 편차량을 생성한다(S350).
다시 말하면, 제어기(150)는 상태 검출기(110)의 스로틀 위치 센서(135)로부터 개도 신호를 제공받는다. 제어기(150)는 개도 신호를 기반으로 설정 시간 동안 스로틀 밸브의 개도율의 변화를 확인하여 제2 공기 편차량을 생성한다. 여기서, 설정 시간은 스로틀 밸브의 개도율 변화를 확인하기 설정된 시간일 수 있다. 예를 들어, 설정 시간은 10ms일 수 있다. 즉, 제어기(150)는 일정 시점에서 확인한 스로틀 밸브의 제1 개도율과 일정 시점에서 설정 시간 흐른 뒤 스로틀 밸브의 제2 개도율에 대한 변화를 확인하여 제2 공기 편차량을 생성한다.
제어기(150)는 크랭크샤프트의 각도를 확인하여 크랭크 각도를 생성한다(S360).
즉, 제어기(150)는 크랭크 검출 신호를 기반으로 도 4에 도시된 바와 같이 제1 시점(410)에서 흡기 밸브가 닫히는 시점까지의 크랭크샤프트의 크랭크 각도(440)를 생성한다.
제어기(150)는 실린더의 실측 공기량을 기반으로 흡기 밸브가 닫히는 시점의 공기량에 대한 예측 공기량을 생성한다(S370).
다시 말하면, 제어기(150)는 도 4에 도시된 바와 같이 제2 시점(420)에 제1 공기 편차량, 제2 공기 편차량 및 크랭크 각도를 기반으로 흡기 밸브가 닫히는 시점의 공기량을 예측하여 예측 공기량(450)을 생성한다. 이때, 제2 시점(420)은 BM과 BM 사이의 중간에 위치한 시점(M)을 나타내며, 배기 밸브가 닫히는 시점(Exhaust Valve Closing: EVC)일 수 있다.
제어기(150)는 예측 공기량을 기반으로 엔진(190)에 분사할 연료량을 생성한다(S380).
제어기(150)는 회전수 및 예측 공기량을 기반으로 점화시기를 확인한다(S390).
다시 말하면, 제어기(150)는 미리 설정된 점화맵을 확인한다. 이때, 점화맵은 복수의 회전수 및 복수의 공기량 각각에 점화시기가 매칭되어 설정된다.
제어기(150)는 점화맵을 통해 회전수 및 예측 공기량에 매칭된 점화시기를 추출하여 확인한다.
제어기(150)는 점화시기에 연료량을 분사하도록 엔진(190)을 제어한다(S400). 즉, 제어기(150)는 점화시기를 기반으로 실린더에 연료량을 분사하도록 엔진(190)의 점화코일(195) 및 인젝터(미도시)를 제어하여 연소를 수행할 수 있다.
도 5는 종래 및 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 제어 방법에 따른 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
종래의 경우에는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 실린더의 실측 공기량과 회전수를 기반으로 점화시기를 제어하여 운전자가 가속을 요구할 경우에 노크 현상이 발생하였다.
그러나, 본 발명에 따른 차량의 엔진 제어 장치는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 흡기 밸브가 닫히는 시점에 공기량을 예측하여 예측 공기량을 생성하고, 예측 공기량과 회전수에 따른 점화시기를 기반으로 엔진(190)의 연소를 제어할 수 있으므로 운전자가 가속을 요구할 경우에도 노크 현상이 발생하지 않아 연비를 개선할 수 있으며, 엔진(190)의 성능을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 상태 검출기
120: 크랭크샤프트 위치 센서
125: 캠샤프트 위치 센서
130: 공기량 센서
135: 스로틀 위치 센서
150: 제어기
190: 엔진
200: 크랭크샤프트 휠
210: 투스
220: 미싱 투스

Claims (14)

  1. 차량의 엔진을 제어하는 방법에 있어서,
    크랭크샤프트 위치 센서 및 캠샤프트 위치 센서를 통해 엔진 운전 정보를 확인하는 단계;
    상기 엔진 운전 정보를 기반으로 엔진의 포함된 각 실린더의 위치 및 회전수를 생성하는 단계;
    공기량 센서를 통해 검출된 검출 신호를 기반으로 각 실린더의 실측 공기량을 생성하는 단계;
    상기 실측 공기량을 기반으로 흡기 밸브가 닫히는 시점의 공기량에 대한 예측 공기량을 생성하는 단계;
    상기 예측 공기량을 기반으로 연료량을 생성하는 단계;
    상기 회전수 및 예측 공기량을 기반으로 점화시기를 확인하는 단계; 및
    상기 점화시기에 상기 연료량을 분사하는 단계;
    를 포함하는 차량의 엔진 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실측 공기량을 생성하는 단계는
    상기 실린더를 식별을 위해 설정한 기준 표시한 시점인 제1 시점에 공기량 센서를 통해 검출된 검출 신호를 기반으로 각 실린더의 실측 공기량을 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 예측 공기량을 생성하는 단계는
    제2 시점에 상기 실측 공기량을 기반으로 흡기 밸브가 닫히는 시점의 공기량에 대한 예측 공기량을 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 예측 공기량을 생성하는 단계는
    상기 실측 공기량과 이전 시점의 이전 공기량에 대한 제1 공기 편차량을 생성하는 단계;
    스로틀 밸브의 제1 개도율과 제2 개도율에 대한 제2 공기 편차량을 생성하는 단계; 및
    상기 제1 공기 편차량 및 상기 제2 공기 편차량을 기반으로 예측 공기량을 생성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 예측 공기량을 생성하는 단계는
    제1 시점에서 흡기 밸브가 닫히는 시점까지의 크랭크샤프트의 크랭크 각도를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 공기 편차량, 제2 공기 편차량 및 크랭크 각도를 기반으로 예측 공기량을 생성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 점화시기를 확인하는 단계는
    복수의 회전수 및 복수의 공기량 각각에 대한 점화시기가 점화맵을 확인하는 단계; 및
    상기 점화맵을 통해 상기 회전수 및 예측 공기량에 매칭된 점화시기를 추출하여 확인하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 방법.
  7. 복수의 실린더를 포함하는 엔진;
    상기 엔진을 제어하기 위한 엔진 운전 정보를 검출하는 상태 검출기; 및
    상기 엔진 운전 정보를 기반으로 각 실린더의 위치, 회전수 및 실측 공기량을 생성하고, 각 실린더의 실측 공기량을 기반으로 흡기 밸브가 닫히는 시점의 공기량에 대한 예측 공기량을 생성하며, 상기 예측 공기량을 기반으로 연료량을 생성하고, 상기 회전수 및 예측 공기량을 기반으로 점화시기를 확인하며, 상기 점화시기에 상기 연료량을 분사하도록 상기 엔진을 제어하는 제어기;
    를 포함하는 차량의 엔진 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상태 검출기는
    상기 엔진에 포함된 크랭크샤프트의 회전 각도를 검출하는 크랭크샤프트 위치 센서;
    상기 엔진에 포함된 캠샤프트의 회전 각도를 검출하는 캠샤프트 위치 센서; 및
    상기 엔진의 내부로 유입되는 공기량을 검출하는 공기량 센서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 크랭크샤프트 위치 센서를 통해 검출한 크랭크샤프트의 회전 각도 및 캠 샤프트 위치 센서를 통해 검출한 캠샤프트의 회전 각도를 기반으로 각 실린더의 위치 및 회전수를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 공기량 센서를 통해 검출된 검출 신호를 기반으로 제1 시점에 상기 실린더의 실측 공기량을 생성하고, 상기 실측 공기량을 기반으로 제2 시점에 흡기 밸브가 닫히는 시점의 공기량에 대한 예측 공기량을 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 시점은 상기 제어기에서 실린더를 식별을 위해 설정한 기준 표시한 시점을 나타내는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 실린더의 공기량 변화에 대한 제1 공기 편차량 및 스로틀 밸브의 개도율 변화에 대한 제2 공기 편차량을 기반으로 예측 공기량을 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 실린더의 실측 공기량과 이전 시점의 이전 공기량의 변화에 대한 제1 공기 편차량을 생성하고, 설정 시간 동안 상기 스로틀 밸브의 개도율의 변화에 대한 제2 공기 편차량을 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 장치.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 제어기는
    복수의 회전수 및 복수의 공기량 각각에 대한 점화시기가 매칭된 점화맵을 확인하고, 상기 점화맵을 통해 상기 회전수 및 예측 공기량에 매칭된 점화시기를 추출하여 확인하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어 장치.
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