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KR101628488B1 - 카본 퇴적량이 변경된 ｅｔｃ의 제어 방법 - Google Patents

카본 퇴적량이 변경된 ｅｔｃ의 제어 방법 Download PDF

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KR101628488B1
KR101628488B1 KR1020140128246A KR20140128246A KR101628488B1 KR 101628488 B1 KR101628488 B1 KR 101628488B1 KR 1020140128246 A KR1020140128246 A KR 1020140128246A KR 20140128246 A KR20140128246 A KR 20140128246A KR 101628488 B1 KR101628488 B1 KR 101628488B1
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Abstract

본 발명은 ETC에 최적된 카본의 양이 변하더라도 상기 ETC에 의해 공급되는 공기량을 학습하여 시동꺼짐이나 엔진부조가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법 및 시스템에 관한 것에 관한 것이다.
본 발명에 따른 ETC에 최적된 카본의 양이 변하더라도 상기 ETC에 의해 공급되는 공기량을 학습하여 시동꺼짐이나 엔진부조가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법은, ETC(Electronic Control Throttle)의 카본 퇴적량에 따라 상기 ETC의 개도별로 엔진으로 유입되는 공기량이 저장된 공기량 학습치를 이용하여, ECU(Electronic Control Unit)가 상기 ETC를 제어하는 ETC의 제어 방법에 있어서, 종전 운행시 사용한 공기량의 학습치를 읽어들이는 공기량 학습치 입력단계(S110)와, 상기 공기량 학습치가 미리 설정된 학습치 변경 기준값보다 작은지를 비교하는 학습치 비교단계(S120)와, 엔진의 운전조건이 상기 공기량 학습치를 변경할 수 있도록 미리 설정된 학습치 변경 조건을 만족하는지를 판단하는 학습치 변경 판단단계(S130)와, 상기 ETC를 통과하는 공기량이 미리 설정된 학습치 변경 공기량 조건을 만족하는지를 판단하는 카본 퇴적량 변경 판단단계(S140)와, 상기 ECU에 저장되어 종전 운행시 사용된 공기량 학습치를 미리 설정된 공기량 학습치의 초기값을 대체하는 학습치 초기화 단계(S150)를 포함한다.

Description

카본 퇴적량이 변경된 ＥＴＣ의 제어 방법{Method for controlling of ETC changed carbon deposit}
본 발명은 엔진으로 유입되는 공기량을 제어하는 전자 제어 스로틀 밸브 장치(Electronic Throttle Control Apparatus; 이하, ETC)의 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 ETC에 최적된 카본의 양이 변하더라도 상기 ETC에 의해 공급되는 공기량을 학습하여 시동꺼짐이나 엔진부조가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법 및 시스템에 관한 것에 관한 것이다.
가솔린 엔진이 적용된 자동차에서는 상기 엔진의 실린더로 유입되는 공기량은 최적 공연비 제어를 위하여 각종 연료 보정이 이루어지고 있다.
또한, 엔진의 제어에 필요한 최적 공기량이 엔진으로 유입되도록 제어해야 하는데, 최근의 가솔린 엔진에서는 대부분 엔진으로 유입되는 공기량은 전자 제어 스로틀(Electronic Throttle Control, ETC)의 개도에 의해 조절되고 있으며, 상기 ETC의 개도는 ECU(Electronic Control Unit)에 의해 제어되고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, ECU(11)는 현재 차속 및 가속페달의 조작량으로부터 차량의 주행에 필요한 차량요구토크를 산출하고, 이를 파워트레인에서 발휘되어야 할 파워트레인 토크로 계산한다. 상기 파워트레인 토크에 변속비를 적용하면 엔진에서 발휘되어야 할 엔진토크가 계산된다. 상기 차량요구토크는 ESC제어, 클러치제어, 디퍼런셜기어의 제어를 위한 토크 등을 포함하고, 파워트레인 토크에서는 변속비와 기어의 구동 및 파워트레인에서의 토크 손실을 고려하여 파워트레인 토크를 구한다. 상기 엔진토크에서는 각종 엔진 및 차량 장치를 구동하기 위한 엑세사리 토크와 제한토크를 고려하여 최종적으로 엔진토크를 구한다.
이와 같이, 엔진토크가 구해지면, 토크필터와 토크패스를 거쳐, 상기의 엔진으로부터 상기 엔진토크가 발생되도록 하기 위한 제어를 실시한다. 예를 들어, 엔진으로 유입되는 공기량, 실린더에서 분사되는 연료량, 점화시기, 퓨얼컷 시기 등을 정하여 최종적으로 엔진에서 상기 엔진토크가 발생하도록 제어한다.
한편, 상기 엔진의 연소제어에 있어서, 중요한 인자로서, 상기 엔진으로 유입되는 공기량에 따라 인젝터에서 분사되는 연료량, 점화시기 등을 제어하여 목표 공연비가 달성되도록 한다. 상기 엔진으로 유입되는 공기량은 엔진의 각 실린더로 유입되어야 하는 공기량으로 계산되고, 이는 다시 ETC(12)에서 스로틀 개도로 환산하여 최종적으로 상기 ETC에서의 목표 개도가 결정된 후, 상기 ETC(12)를 제어한다.
상기 ETC의 개도는 공기량에 따라 개도가 고정된 값으로 정해진 것이 아니라, 공기량에 따라 정해진 기본개도에 가공편차, 카본 퇴적 등을 고려하여 학습을 통하여 보정한 후, 이를 ETC 개도 제어에 사용한다.
예컨대, 상기 흡기관, 특히 ETC 내에 카본에 퇴적되면, 카본의 퇴적으로 인하여 공기가 유동하는 단면적이 감소하는 바, 카본이 퇴적될수록 개도를 늘여야 목표 공기량을 엔진으로 유입시킬 수 있다. 특히, GDI(Gasoline Direct Injection)엔진에서는 일반 가솔린엔진에서보다 많은 양의 카본이 퇴적되기 때문에 카본 퇴적에 따른 개도-공기량의 관계를 지속적으로 학습을 통하여 공기량을 보상하게 된다.
한편, 상기 공기량 학습치는 실시간으로 학습을 하게 되는데, 공기량의 급격한 변화가 발생하면, 엔진부조 및 시동 꺼짐 등이 발생할 수 있으므로 이를 방지하기 위하여, 상기 공기량은 장시간에 걸쳐서 누적하여 학습하게 되며, 상기 공기량 학습치는 시동을 끌 때 저장한 후, 다음 엔진 시동시에도 상기 공기량 학습치를 반영한다. 엔진 정지중 카본 클리닝을 하거나 ETC를 교환시 카본 퇴적량의 변동에도 불구하고 종래의 공기량 학습치를 사용하면, 기존의 카본 퇴적에 따른 공기량을 보상하도록 공기량이 학습되어 있어서, 목표공기량보다 더 많은 공기량이 엔진으로 유입된다.
도 2에는 상기 ETC의 카본 클리닝 전후의 목표공기량과 실제유입공기량의 차이 및 이에 따른 피크 rpm의 변화가 도시되어 있다. 클리닝 전(도 2의 좌측)에서는 공기량 학습치를 반영하여 산출된 목표공기량에 근접한 실젝공기량이 엔진으로 유입되고 있으나, 클리닝 후(도 2의 우측)에서는 상기 ETC의 개도시 목표공기량보다 더 많은 공기가 유입됨으로써 엔진 rpm이 더 상승된 것을 알 수 있다.
도 3에는 각 공기량 학습치 별로 카본 클리닝 후의 목표공기량, 실제공기량 및 rpm의 변화가 도시되어 있는데, 이미 저장된 공기량 학습치가 커질수록, 카본이 퇴적된 상기 ETC(12)를 카본 클리닝 후에 엔진을 시동시키면 rpm이 더 불안정해지는 것을 알 수 있다.
이로 인하여, 종래에는 목표공기량보다 많은 양의 공기 엔진으로 유입되면 부압이 낮아져 엔진 부압을 이용한 브레이크 성능이 저하될 수 있으므로, 안전을 위하여 미리 설정된 값보다 작아지지 않도록 상기 공기량의 학습치에 제한을 두고 있다.
또한, 목표공기량과 실제공기량이 같아지도록 학습을 하는 과정에서 공연비의 제어가 불량해져 엔진부조가 발생하거나 시동꺼짐이 발생할 수 있기 때문에 상품성을 저해하는 요소가 되고, 공기량을 새로이 학습하는데 소요되는 시간이 증가한다.
한편, 하기의 선행기술문헌에는 '스로틀 개도기준 학습장치 및 스로틀 개도 기준 학습 방법'에 관한 기술이 개시되어 있다.
JP 5227723 B
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 시동초기에 기존 ETC 개도에 따른 공기량 학습치의 적용여부를 결정하고, 목표공기량과 실제공기량의 차이가 크다면 새로운 ETC 개도에 따른 공기량 학습치가 적용되도록 한 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법 및 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 ETC 개도의 학습치에 대한 제한을 폐지함으로써, 상기 ETC내에 카본 퇴적량만큼 공기량의 보상이 이루어질 수 있도록 하는 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법은, ETC(Electronic Control Throttle)의 카본 퇴적량에 따라 상기 ETC의 개도별로 엔진으로 유입되는 공기량이 저장된 공기량 학습치를 이용하여, ECU(Electronic Control Unit)가 상기 ETC를 제어하는 ETC의 제어 방법에 있어서, 종전 운행시 사용한 공기량의 학습치를 읽어들이는 공기량 학습치 입력단계와, 상기 공기량 학습치가 미리 설정된 학습치 변경 기준값보다 작은지를 비교하는 학습치 비교단계와, 엔진의 운전조건이 상기 공기량 학습치를 변경할 수 있도록 미리 설정된 학습치 변경 조건을 만족하는지를 판단하는 학습치 변경 판단단계와, 상기 ETC를 통과하는 공기량이 미리 설정된 학습치 변경 공기량 조건을 만족하는지를 판단하는 카본 퇴적량 변경 판단단계와, 상기 ECU에 저장되어 종전 운행시 사용된 공기량 학습치를 미리 설정된 공기량 학습치의 초기값을 대체하는 학습치 초기화 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 학습치 변경 판단단계에서 엔진의 시동경과시간, 엔진의 시동완료 여부, 엔진의 회전수 및 엔진의 아이들 여부가 미리 설정된 조건을 만족하면, 상기 카본 퇴적량 변경 판단단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 엔진이 시동된 후 누적된 엔진의 시동경과시간(tnse)이 미리 설정된 학습치 변경 시동경과시간 임계값(OFETCTNSE)보다 작으면, 상기 카본 퇴적량 변경 판단단계(S140)가 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 엔진의 회전수(rpm)가 시동이 완료된 것으로 설정된 시동완료 엔진 회전수 보다 높으면 시동인 완료된 것으로 판정하고, 상기 카본 퇴적량 변경 판단단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 엔진의 회전수가 상기 엔진의 시동온도별로 미리 설정된 피크 회전수 기준값보다 작으면, 상기 카본 퇴적량 변경 판단단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 엔진이 시동된 후, 브레이크 페달은 작동되고 차량의 주행을 위해 가속페달이 작동되기 전의 아이들 상태이면, 상기 카본 퇴적량 변경 판단단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 카본 퇴적량 변경 판단단계에서는, 상기 엔진의 시동경과시간이 학습치 변경 시동경과시간 범위내에 포함되는지 여부와, 공기량차이 및 카운터 누적시간에 따라 상기 학습치 초기화 단계(S150)가 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 엔진의 시동경과시간이 미리 설정된 학습치 변경 시동경과시간 하한과 학습치 변경 시동경과시간 상한 사이에 존재하면, 상기 학습치 초기화 단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.
MAP(Manifold Absoulte Pressure)센서로 측정한 실제공기량과 TPS(Throttle Position Sensor)로 계산한 목표공기량의 차이가 냉각수온에 따라 미리 설정된 학습치 변경 공기량 차이값보다 크면, 상기 학습치 초기화 단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 엔진의 시동경과시간이 학습치 변경 시동경과시간 범위에 포함되는지 여부와, 공기량차이에 따른 학습치 변경조건 만족상태를 충족한 카운터 누적시간(ofcounter)이 미리 설정된 학습치 변경 카운터 누적시간(TPOFCOUNTER)보다 크면, 상기 학습치 초기화 단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 학습치 비교단계에서 상기 공기량 학습치가 학습치 변경 기준값보다 작지 않으면, 상기 ECU에 저장되어 종전 운행시 사용된 공기량 학습치를 적용하여 상기 ETC의 개도를 제어하는 종전 학습치 적용단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 학습치 변경 판단단계에서, 엔진의 운전조건이 상기 공기량 학습치를 변경할 수 있도록 미리 설정된 학습치 변경 진입운전조건을 만족하지 않으면, 상기 ECU에 저장되어 종전 운행시 사용된 공기량 학습치를 적용하여 상기 ETC의 개도를 제어하는 종전 학습치 적용단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 카본 퇴적량 변경 판단단계에서, 상기 ETC를 통과하는 공기량이 미리 설정된 학습치 변경 공기량 조건을 만족하지 않으면, 상기 ECU에 저장되어 종전 운행시 사용된 공기량 학습치를 적용하여 상기 ETC의 개도를 제어하는 종전 학습치 적용단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 시스템은, 종전 운행시 사용된 공기량 학습치, ETC(Electronic Control Throttle)의 카본 퇴적량의 변경시 적용되는 공기량 학습치 초기값이 저장되는 저장부와, 차량으로부터 입력되는 정보를 이용하여 ETC의 카본 퇴적량의 변경여부를 결정하고, 상기 ETC의 카본 퇴적량이 변경되면 상기 공기량 학습치를 적용하여 상기 ETC의 개도를 제어하고, 상기 ETC의 카본 퇴적량이 변경되지 않으면 종전 운행시 사용된 공기량 학습치를 적용하여 상기 ETC의 개도를 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 저장부와 상기 제어부는 ECU(Electronic Control Unit)에 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법에 따르면, ETC를 클리닝하거나 ETC교체하는 경우와 같이, 상기 ETC의 카본 퇴적량이 변하는 경우, 종전 운행시 사용한 공기량 학습치의 적용여부와 카본 퇴적량의 변경여부를 판단하여 공기량 학습치를 초기화시켜 새로이 카본 퇴적량에 따른 공기량을 학습하도록 함으로써, 엔진 부조 또는 시동꺼짐을 방지할 수 있다.
또한, 최적의 연소조건을 유지함으로써, 배기가스 개선 및 연비 향상을 도모할 수 있으며, 소음, 진동을 개선시킬 수 있다.
도 1은 차량 요구토크에 따라 공기량이 결정되는 과정을 도시한 블록도.
도 2은 종래기술에 따른 카본 퇴적량에 따른 공기량 학습치가 적용된 ETC의 제어 방법에 따른 공기량 차이, 엔진 회전수 변동을 도시한 그래프.
도 3는 종래기술에 따른 카본 퇴적량에 따른 공기량 학습치가 적용된 ETC의 제어 방법에 따른 각 학습치별도 공기량 차이, 엔진 회전수 변동을 도시한 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법을 도시한 그래프.
도 5은 본 발명에 따른 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법을 수행하기 위한 로직을 도시한 블록도.
도 6은 본 발명에 따른 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어시스템을 도시한 블록도.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법은, ETC(Electronic Control Throttle)의 카본 퇴적량에 따라 상기 ETC의 개도별로 엔진으로 유입되는 공기량이 저장된 공기량 학습치를 이용하여, ECU(Electronic Control Unit)가 상기 ETC를 제어하기 위하여, 종전 운행시 사용한 공기량의 학습치를 읽어들이는 공기량 학습치 입력단계(S110)와, 상기 공기량 학습치가 미리 설정된 학습치 변경 기준값보다 큰지를 비교하는 학습치 비교단계(S120)와, 엔진의 운전조건이 상기 공기량 학습치를 변경할 수 있도록 미리 설정된 학습치 변경 조건을 만족하는지를 판단하는 학습치 변경 판단단계(S130)와, 상기 ETC를 통과하는 공기량이 미리 설정된 학습치 변경 공기량 조건을 만족하는지를 판단하는 카본 퇴적량 변경 판단단계(S140)와, 상기 ECU에 저장되어 종전 운행시 사용된 공기량 학습치를 미리 설정된 공기량 학습치의 초기값을 대체하는 학습치 초기화 단계(S150)를 포함한다.
본 발명에 따른 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법은 도 4와 같이, 도시될 수 있고, 이를 로직으로 나타내면 도 5와 같다.
공기량 학습치 입력단계(S110)에서는 차량의 시동후 ETC(Electronic Control Throttle)의 카본 퇴적량에 따라 상기 ETC 개도별 공기량이 ECU(Electronic Control Unit)에 저장된 종전 운행시 사용한 공기량의 학습치를 읽어들인다.
상기 공기량 학습치 입력단계(S110)를 통해서 입력된 종전 운행시 사용된 공기량 학습치을 이후에 수행되는 각 단계를 통하여 적정여부를 확인하고, 설정된 조건에 따라 상기 공기량 학습치를 초기화하여 새롭게 공기량을 학습하거나, 종전 운행시 저장된 공기량 학습치를 사용하여 상기 ETC를 제어한다.
상기와 같이, 공기량 학습치가 입력되면, 목표공기량에 공기량 학습치를 적용한 수정된 목표공기량을 구한 다음, 상기 수정된 목표공기량을 실제공기량과의 차이를 구하고(도 5의 L-1 참조), 상기 공기량 학습치가 미리 설정된 공기량 학습치 하한(OFMSNDKMN)과 공기량 학습치 상한(OFMSNDKMX) 사이에 존재하는지를 비교한다(도 5의 L-2 참조).
학습치 비교단계(S120)는 도 5의 L-3에 도시된 바와 같이, 종전 운행시 사용한 공기량 학습치를 미리 설정된 학습치 변경 기준값(STOFMSNDK)과 비교한다. 카본이 퇴적된 ETC를 클리닝하거나 상기 ETC를 교체 후, 시동을 걸어보면 클리닝 또는 교체 전후의 카본 퇴적량에 따라 엔진으로 유입되는 공기량의 차이로 엔진의 회전수(rpm)가 변하게 되어 엔진부조 또는 시동꺼짐이 발생한다. 하지만, 상기 카본 퇴적량이 일정 수준에 도달하지 않으면 엔진의 회전수와 아이들 안정도에 미치는 영향이 미미하다. 따라서, 상기 학습치 비교단계(S120)를 통하여 종전 운행시 사용한 공기량 학습치가 미리 설정된 학습치 변경 기준값보다 작은지를 비교하여, 공기량 학습치가 미리 설정된 학습치 변경 기준값보다 작은 경우에만 학습치의 변경이 진행되도록 한다.
삭제
학습치 변경 판단단계(S130)는 종전 운행시 사용한 공기량 학습치가 상기 학습치 변경 기준값보다 작은 경우에 수행된다(도 5의 L-4 참조). 상기 학습치 변경 판단단계(S130)에서는 학습치를 변경해야 하는 것으로 설정된 학습치 변경 조건을 만족하는지를 판단하는 것으로서, 차량의 엔진이 시동된 후 일정시간 이내에 종전의 학습치를 사용할 것인지, 아니면 상기 공기량 학습치를 초기화할 것인지를 판단하기 위해 수행된다.
상기 학습치 변경 조건은 엔진의 시동경과시간, 엔진의 시동완료여부, 엔진의 회전수 및 엔진의 아이들 여부로 판단한다.
상기 엔진의 시동경과시간(tnse)이 학습치를 변경할 것으로 미리 설정된 학습치 변경 시동경과시간 임계값(OFETCTNSE)과 비교하여, 상기 엔진의 시동경과시간이 상기 학습치 변경 시동경과시간 임계값(OFETCTNSE)보다 작으면 학습치를 변경할 수 있다. 상기 학습치 변경 판단단계(S130)에서는 차량의 시동 초기에 수행되어, 차량의 주행시 종전 운행시 사용하였던 공기량 학습치를 사용할 것인지, 아니면 새로운 공기량 학습치를 적용할 것인지를 사용할 것인지를 결정하도록 한다. 엔진의 시동된 후, 빠른 진단을 위화감을 해소하기 위하여, 엔진이 시동되면, 상기 엔진의 시동경과시간(tnse)과 학습치 변경 시동경과시간 임계값(OFETCTNSE)과 비교하여 공기량 학습치의 변경여부를 결정한다.
상기 엔진의 시동완료여부는 엔진의 회전수(rpm)으로 판단한다. 상기 엔진의 회전수가 미리 설정된 시동완료 엔진 회전수와 비교하여, 상기 엔진의 회전수가 상기 시동완료 엔진 회전수 보다 크면 엔진의 시동이 완료된 것으로 판단한다. 상기 엔진이 상기 시동완료 엔진 회전수를 넘어야 엔진이 시동을 유지할 수 있는 바, 상기 엔진의 회전수가 시동완료 엔진 회전수보다 크면 엔진의 시동이 완료된 것으로 판단한다.
또한, 상기 엔진의 회전수가 미리 설정된 엔진의 시동온도별로 설정된 시동온도별 피크 회전수 기준값(OFCHRPM)보다 작은 지를 판단한다. 시동시 입력된 냉각수온(tmst)에 따라 각 냉각수온별로 설정된 시동 온도별 피크 회전수 기준값보다 작은 경우에 상기 공기량 학습치를 변경할 수 있도록 한다.
엔진의 아이들 여부는 엔진이 시동된 후, 운전자에 의해 브레이크페달이 조작되고 가속페달을 조작하기 전의 상태인지를 판단한다. 본 발명은 차량이 시동된 후 초기에 수행되는 것이므로, 차량이 주행하기전, 즉 브레이크 페달은 작동되었으나 가속페달이 조작되기전에 수행되어야 하므로, 상기 엔진의 아이들 상태일 때에만 상기 공기량 학습치를 변경할 수 있도록 한다.
상기 학습치 변경 판단단계(S130)에서, 상기의 4가지 조건, 즉 엔진의 시동경과시간, 엔진의 시동완료 여부, 엔진의 회전수 및 엔진의 아이들 여부 중 적어도 어느 하나를 만족하는 경우에 상기 공기량 학습치를 변경할 수 있지만, 바람직하게는 상기의 4가지 조건이 모두 만족하는 경우에만 상기 공기량 학습치를 변경하도록 한다.
카본 퇴적량 변경 판단단계(S140)는 상기 ETC 내에 퇴적된 카본의 양이 종전 운행 대비 변경되었는지를 판단한다. 예컨대, 상기 ETC를 클리닝하거나, 교체하는 경우에는 상기 ETC 내에 카본이 퇴적되어 있지 않는데, 종전 운행시 사용한 공기량 학습치를 사용하게 되면, 동일한 ETC 개도시 더 많은 공기량이 엔진으로 유입됨으로써, 엔진의 부조, 시동꺼짐이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 카본 퇴적량 변경 판단단계(S140)에서 카본 퇴적량의 변경여부를 확인하여, 종전 공기량 학습치를 사용할 것인 것, 아니면 새로운 공기량 학습치를 적요할 것인지를 판단할 수 있도록 한다.
이를 위해 상기 카본 퇴적량 변경 판단단계(S140)에서는, 도 5의 L-5에 도시된 바와 같이, 상기 엔진의 시동경과시간(tnse)이 미리 설정된 학습치 변경 시동경과시간 범위에 포함되는지, 공기량 차이 및 카운터 누적시간에 따라 수행된다.
예컨대, 상기 엔진의 시동경과시간(tnse)이 학습치 변경 시동경과시간의 하한(OFTNSEMN)과 학습치 변경 시동경과시간의 상한(OFTNSEMX) 사이에 포함되는 경우에만 카본퇴적량 변경 판단단계(S140)가 수행된다.
또한, 공기량 차이, 즉 목표공기량과 실제공기량의 차이가 냉각수온별로 미리 설정된 학습치 변경 공기량 차이값(OFCHDAIR)보다 크면, 상기 카본퇴적량 변경 판단단계(S140)가 수행된다. 요구된 엔진토크를 발휘하기 위해 엔진으로 유입되어야 할 목표공기량(msdk_w)과 실제 상기 엔진으로 유입되는 실제공기량(msdkds_w)을 비교하여 두 공기량의 차이가 냉각수온별 학습치 변경 공기량 차이값보다 크면 수행된다. 여기서, 상기 실제공기량은 MAP(Manifold Absoulte Pressure)센서에서 측정될 수 있고, 상기 목표공기량은 TPS(Throttle Position Sensor)에서 측정한 스로틀의 개도에 따라 계산된다.
아울러, 상기 카운터의 누적시간(ofcounter)을 미리 설정된 학습치 변경 카운터 누적시간(TPOFCOUNTER)과 비교한다. 앞서 살펴본 2가지 조건, 즉 엔진의 시동경과시간과 공기량차이가 미리 설정된 조건에 포함되지 않는 시점부터 측정한 카운터 누적시간을 상기 학습치 변경 카운터 누적시간과 비교하다.
엔진의 시동경과시간이 학습치 변경 시동경과시간 범위에 포함되거나, 공기량차이가 설정된 냉각수온별 학습치 변경 공기량 차이값보다 크면, 상기 ETC의 카본 퇴적량이 변경된 것으로 볼 수 있지만, 다른 외란 등에 의해 일시적으로 나타나는 것인지, 아니면 실제 상기 ETC의 카본 퇴적량 변경에 의한 것인지를 판단하기 위해, 카운터 시간을 비교하게 된다.
학습치 초기화 단계(S150)는 앞서 서술한 각 단계별 조건을 모두 만족하는 경우에 수행되는 것으로서, 상기 ECU(11)에 저장되어 있던 공기량 학습치를 미리 설정되어 초기값을 초기화시킨다(도 5의 L-7 참조). 즉, 상기 공기량 학습치가 학습치 변경 기준값보다 크고, 엔진의 운전조건이 학습치 변경 조건을 만족하며, 상기 ETC내의 카본 퇴적량이 변경된 것으로 판단되면, 상기 ECU에 저장되어 있던, 종전 운행시 사용한 공기량 학습치를 미리 설정된 공기량 학습치(OFMSNDKINI)로 초기화시킨다.
종전 학습치 적용단계(S160)는 앞서 서술한 각 단계별 조건 중 어느 하나라도 만족하지 못하는 경우에 수행되는 것으로서, 상기 ECU(11)에 저장되어 종전 운행시 사용한 공기량 학습치를 사용하여 상기 ETC를 제어한다(도6의 L-7 참조). 즉, 종전 학습치 적용단계(S160)에서는 상기 공기량 학습치가 학습치 변경 기준값보다 크지 않거나, 엔진의 운전조건이 학습치 변경 조건을 만족하지 않거나, 상기 ETC내의 카본 퇴적량이 변경되지 않은 것으로 판단되면, 상기 ECU에 저장되어 있던, 종전 운행시 사용한 공기량 학습치를 이용항 상기 ETC를 제어한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 일련의 과정을 통하여 차량이 시동된 후 일정한 시간 내에 차량에 ETC의 카본 퇴적량이 ETC에 대한 카본 클리닝 또는 ETC의 교체로 인하여 변한 것으로 판단되면, 상기 공기량 학습치를 초기화시키고, 그렇지 않으면 종전 운행시 사용한 공기량 학습치를 사용하여 ETC의 개도를 제어한다(도 5의 L-8 참조).
도 6에는 앞서 설명한 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법을 수행하기 위한 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어시스템이 도시되어 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어시스템(20)은, 종전 운행시 사용된 공기량 학습치, ETC(Electronic Control Throttle)의 카본 퇴적량의 변경시 적용되는 공기량 학습치 초기값이 저장되는 저장부와, 차량으로부터 입력되는 정보를 이용하여 ETC의 카본 퇴적량의 변경여부를 결정하고, 상기 ETC의 카본 퇴적량이 변경되면 상기 공기량 학습치를 적용하여 상기 ETC의 개도를 제어하고, 상기 ETC의 카본 퇴적량이 변경되지 않으면 종전 운행시 사용된 공기량 학습치를 적용하여 상기 ETC의 개도를 제어하는 제어부(21)를 포함한다.
제어부(21)는 차량으로부터 입력되는 정보를 공기량 학습치의 변경여부를 결정하고, 공기량 학습치의 변경여부에 따라, 초기화된 공기량 학습치 또는 종전 운행시 사용된 공기량 학습치로 상기 ETC를 제어한다. 상기 제어부(21)로 입력되는 정보는 엔진 회전수(rpm), 시동시부터 현재까지의 냉각수온, MAP 센서값, TPS 센서값 등과 같은 정보가 입력된다. 상기 MAP 센서값과 TPS 센서값은 각각 엔진으로 유입되어야 할 목표공기량과 엔진으로 유입되는 실제공기량을 산출하기 위해 입력된다. 상기 엔진의 회전수는 엔진의 시동여부 및 냉각수온별 피크 rpm을 넘었는지를 판단하기 위해 입력된다.
저장부(22)는 종전 운행시 사용한 공기량 학습치와 공기량을 새로이 학습하려고 하는 경우 초기값을 적용되는 공기량 학습치 초기값이 저장되어 있다. 상기 제어부(21)는 입력되는 정보를 토대로 하여 종전 운행시 적용된 공기량 학습치를 사용할 것인지, 아니면 새로운 공기량 학습치를 학습해야 하는지를 결정하면, 상기 저장부에서 종전 운행시 사용한 공기량 학습치 또는 공기량 학습치 초기값을 읽어 들여, 상기 ETC를 제어하는데 사용된다.
한편, 본 발명에 따른 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어시스템을 구성하는 상기 제어부(21)와 상기 저장부(22)는 상기 ECU에 저장되어, 상술한 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법을 수행한다.
11 : ECU 12 : ETC
21 : 제어부 22 : 저장부
S110 : 공기량 학습치 입력단계 S120 : 학습치 비교단계
S130 : 학습치 변경 판단단계 S140 : 카본 퇴적량 변경 판단단계
S150 : 학습치 초기화 단계 S160 : 종전 학습치 적용단계

Claims (15)

  1. ETC(Electronic Control Throttle)의 카본 퇴적량에 따라 상기 ETC의 개도별로 엔진으로 유입되는 공기량이 저장된 공기량 학습치를 이용하여, ECU(Electronic Control Unit)가 상기 ETC를 제어하는 ETC의 제어 방법에 있어서,
    종전 운행시 사용한 공기량의 학습치를 읽어들이는 공기량 학습치 입력단계와,
    상기 공기량 학습치가 미리 설정된 학습치 변경 기준값보다 작은지를 비교하는 학습치 비교단계와,
    엔진의 운전조건이 상기 공기량 학습치를 변경할 수 있도록 미리 설정된 학습치 변경 조건을 만족하는지를 판단하는 학습치 변경 판단단계와,
    상기 ETC를 통과하는 공기량이 미리 설정된 학습치 변경 공기량 조건을 만족하는지를 판단하는 카본 퇴적량 변경 판단단계와,
    상기 ECU에 저장되어 종전 운행시 사용된 공기량 학습치를 미리 설정된 공기량 학습치의 초기값을 대체하는 학습치 초기화 단계를 포함하고,
    상기 학습치 변경 판단단계에서 엔진의 시동경과시간, 엔진의 시동완료 여부, 엔진의 회전수 및 엔진의 아이들 여부가 미리 설정된 조건을 만족하면, 상기 카본 퇴적량 변경 판단단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 엔진이 시동된 후 누적된 엔진의 시동경과시간이 미리 설정된 학습치 변경 시동경과시간 임계값보다 작으면, 상기 카본 퇴적량 변경 판단단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 엔진의 회전수(rpm)가 시동이 완료된 것으로 설정된 시동완료 엔진 회전수 보다 높으면 시동인 완료된 것으로 판정하고, 상기 카본 퇴적량 변경 판단단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 엔진의 회전수가 상기 엔진의 시동온도별로 미리 설정된 피크 회전수 기준값보다 작으면, 상기 카본 퇴적량 변경 판단단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 엔진이 시동된 후,
    브레이크 페달은 작동되고 차량의 주행을 위해 가속페달이 작동되기 전의 아이들 상태이면, 상기 카본 퇴적량 변경 판단단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 카본 퇴적량 변경 판단단계에서는,
    상기 엔진의 시동경과시간이 학습치 변경 시동경과시간 범위내에 포함되는지 여부와, 공기량차이 및 카운터 누적시간에 따라 상기 학습치 초기화 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 엔진의 시동경과시간이 미리 설정된 학습치 변경 시동경과시간 하한과 학습치 변경 시동경과시간 상한 사이에 존재하면, 상기 학습치 초기화 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    MAP(Manifold Absoulte Pressure)센서로 측정한 실제공기량과 TPS(Throttle Position Sensor)로 계산한 목표공기량의 차이가 냉각수온에 따라 미리 설정된 학습치 변경 공기량 차이값보다 크면,
    상기 학습치 초기화 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 엔진의 시동경과시간이 학습치 변경 시동경과시간 범위에 포함되는지 여부와, 공기량차이에 따른 학습치 변경조건 만족상태를 충족한 카운터 누적시간이 미리 설정된 학습치 변경 카운터 누적시간보다 크면, 상기 학습치 초기화 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 학습치 비교단계에서 상기 공기량 학습치가 학습치 변경 기준값보다 작지 않으면,
    상기 ECU에 저장되어 종전 운행시 사용된 공기량 학습치를 적용하여 상기 ETC의 개도를 제어하는 종전 학습치 적용단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 학습치 변경 판단단계에서, 엔진의 운전조건이 상기 공기량 학습치를 변경할 수 있도록 미리 설정된 학습치 변경 진입운전조건을 만족하지 않으면,
    상기 ECU에 저장되어 종전 운행시 사용된 공기량 학습치를 적용하여 상기 ETC의 개도를 제어하는 종전 학습치 적용단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 카본 퇴적량 변경 판단단계에서, 상기 ETC를 통과하는 공기량이 미리 설정된 학습치 변경 공기량 조건을 만족하지 않으면,
    상기 ECU에 저장되어 종전 운행시 사용된 공기량 학습치를 적용하여 상기 ETC의 개도를 제어하는 종전 학습치 적용단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카본 퇴적량이 변경된 ETC의 제어 방법.
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