KR101917380B1 - 자동차 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

자동차 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 장치는, 금속 케이스에 의해 보호되고 마이콤(Micom)을 실장한 인쇄회로기판, 금속 케이스 내 인쇄회로기판에 실장되며 금속 케이스 내부의 온도를 측정하고 측정된 온도 데이터를 마이콤에 제공하는 온도 센서, 금속 케이스 내 인쇄회로기판에 실장되며 금속 케이스 내부의 공기압을 측정하고 측정된 압력 데이터를 마이콤에 제공하는 압력 센서, 금속 케이스의 일부 면에서 설치되며, 금속 케이스 내부의 공기압과 외부의 대기압이 평형상태를 유지하도록 통기성을 갖는 멤브레인과 기구물로 구성된 압력보상유닛을 포함하며, 마이콤은 온도 센서가 제공하는 온도 데이터로부터 단위 시간당 온도 변화율을 계산하고, 압력 보정 맵을 활용하여 온도 변화율에 대응하는 압력 보정 값(ㅿP)을 선택하며, 압력 보정 값(ㅿP)을 압력 센서에 의한 금속 케이스 내부의 압력 측정 값(P_INT)에 적용하여 공연비 제어에 필요한 실제 대기압(P_AMB) 정보를 획득하는 것을 요지로 한다.

Description

자동차 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 장치 및 방법{Atmospheric pressure measurement value compensation apparatus and method of the vehicle engine controller}

본 발명은 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 자동차 엔진 시스템 제어 요소 중 연료 분사량을 계산하는 데에 필요한 정확한 대기압 정보를 획득하기 위해 주변 환경에 맞춰 대기압 측정 값을 보정하는 자동차 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 엔진 제어시스템에서는 외부에서 유입되는 공기의 양에 따라 연료의 분사량을 제어한다. 이를 '공연비 제어'라 하며, 공연비 제어는 엔진에 유입되는 공기의 양을 판단하기 위해 대기압 정보를 필요로 한다. 일반적으로는 흡기라인에 설치된 공기압 측정장치(Manifold Absolute Pressure sensor, 이하 'MAP 센서'라 한다)의 검출 값을 이용하여 대기압 정보를 획득한다.

주행 중 흡기라인으로 유입되는 공기의 양을 조절하는 스로틀 밸브(Throttle valve)가 일정 궤도 이상 개방되었을 때, 흡기라인과 대기 사이의 압력이 평형 상태가 된 것으로 판단할 수 있으며, 따라서 이러한 학습조건(스로틀 밸브가 일정 궤도 이상 개방)이 성립되어야만 상기 MAP 센서의 검출 값을 대기압 값으로 대체할 수 있다.

그러나 MAP 센서의 측정 값만을 이용하는 종래 기술은 잠재된 고장(주행 중 학습조건이 성립되지 않는 경우 또는 위 학습조건을 판단하기 위해 필요한 한 개 이상의 감시수단에 이상이 생긴 경우) 상황에서 공연비 제어에 필요한 정확한 대기압 정보를 획득하기 어렵고, 이에 따라 고산지대와 같은 환경에서 엔진의 공회전 성능 및 시동성능이 저하되는 문제가 있다.

자동차 전기전자 시스템의 기능안전 요구사항(ISO26262)을 만족하기 위해서는 위와 같은 잠재적 결함을 제거해야 할 필요가 있다. 잠재적 결함을 제거하기 위해 고려될 수 있는 방법 중 하나가 다중화 방식으로서, 엔진 제어기 내부에도 공기압 측정장치를 설치하여 경우에 따라 엔진 제어기 내부에서 측정된 공기압 정보로 대기압 정보를 대체하는 방법이다.

그러나 이러한 대안 기술은 엔진 제어기 내부의 온도가 일정하거나 온도 변화가 크지 않아 내부의 공기압이 일정하게 유지되는 경우라면 문제될 게 없지만(공기압이 일정하면 외부의 대기압과 평형상태로 유지될 수 있기 때문), 냉시동 조건에서와 같이 차량 내온도변화가 급격한 상태에서는 엔진 제어기 내부 공기의 압력과 대기압 사이의 편차가 발생하여 공연비를 정확하게 제어하기 어렵다는 문제가 있다.

즉 엔진 제어기 내부의 온도 변화율이 크지 않은 경우라면 제어기의 압력보상유닛을 통해 제어기 내부의 공기압이 외부의 대기압과 평형상태를 유지하지만, 냉시동 조건과 같이 차량 외부 온도는 매우 낮으나 차량 내부에서는 엔진 발열과 엔진 제어기 내부의 인쇄회로기판에 조립된 전기전자부품들의 자체 발열에 의해 엔진 제어기 내부 온도가 급격하게 상승하는 상황에서는 압력보상유닛을 통해 제어기 외부의 압력과 평형을 이루는 속도보다 제어기 내부의 압력이 더욱 빠르게 증가하기 때문에 실제 외부의 대기압과 편차가 발생할 수 밖에 없다.

따라서 엔진 제어기 내부의 급격한 온도상승에 따라 엔진 제어기 내부의 측정 압력이 과도하게 큰 값으로 측정되는 문제를 해결하기 위한 수단의 필요성이 대두되었고, 이에 따라 본 발명을 창안하기에 이르렀다.

한국공개특허 제2002-0053377호(공개일 2002. 07. 05)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 엔진 제어기 내부의 급격한 온도상승에 따라 엔진 제어기 내부의 측정 압력이 과도하게 큰 값으로 측정되는 문제를 해결할 수 있는 자동차 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면,

금속 케이스에 의해 보호되고 마이콤(Micom)을 실장한 인쇄회로기판;

상기 금속 케이스 내 인쇄회로기판 또는 마이콤에 실장되며, 금속 케이스 내부의 온도를 측정하고 측정된 온도 데이터를 상기 마이콤에 제공하는 온도 센서;

상기 금속 케이스 내 인쇄회로기판에 실장되며, 금속 케이스 내부의 공기압을 측정하고 측정된 압력 데이터를 상기 마이콤에 제공하는 압력 센서;

상기 금속 케이스의 일부 면에서 설치되며, 금속 케이스 내부의 공기압과 외부의 대기압이 평형상태를 유지하도록 통기성을 갖는 멤브레인과 기구물로 구성된 압력보상유닛;을 포함하며,

상기 마이콤은 온도 센서가 제공하는 온도 데이터로부터 온도 변화율(ㅿT_INT/ㅿt)을 계산하고, 온도 변화에 따른 압력 보정 값을 저장한 압력 보정 맵을 활용하여 상기 온도 변화율(ㅿT_INT/ㅿt)에 대응하는 압력 보정 값(ㅿP)을 선택하며, 압력 보정 값(ㅿP)을 상기 압력 센서에 의한 금속 케이스 내부의 압력 측정 값(P_INT)에 적용하여 공연비 제어에 필요한 실제 대기압(P_AMB) 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 장치를 제공한다.

여기서 상기 압력 보정 맵은, 금속 케이스의 내부 체적(V)과 압력보상유닛의 통기면적(A)을 고려하여 단위 시간당 금속 케이스 내부 온도에 따라 변화하는 압력 변화량에 관한 정보를 반복된 실험을 통해 획득하여 평균 값을 도출하고, 도출된 평균 값을 압력 보정 값(ㅿP)으로 하여 금속 케이스 내 온도 변화(ㅿT_INT) 인자에 대해 행렬 형태로 데이터화한 것일 수 있다.

또한, 상기 실제 대기압(P_AMB) 정보는 상기 압력 측정 값(P_INT)과 압력 보정 값(ㅿP)의 차이(P_INT - ㅿP )로부터 계산되어 획득될 수 있다.

바람직하게는, 상기 마이콤은 압력 보정 맵을 활용하여 상기 온도 측정 값에 대응하는 압력 보정 값(ㅿP)을 선택하기에 앞서, 시동키 온(on) 상태에서 대기압 학습 조건 성립 여부를 판단할 수 있다.

여기서 상기 마이콤은, 대기압 학습 조건이 성립되면 MAP 센서가 제공하는 공기압 정보(P_MAP)를 공연비 제어에 사용하는 프로세스를 실행하며, 대기압 학습 조건이 성립되지 않으면, 압력 보정 맵을 활용하여 상기 온도 측정 값에 대응하는 압력 보정 값(ㅿP)을 선택하고 선택된 압력 보정 값(ㅿP)을 이용하여 대기압을 보정하는 프로세스를 실행할 수 있다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 다른 측면에 따르면,

(a) 엔진 제어기의 인쇄회로기판에 실장된 센서들로부터 대기압 보정에 필요한 정보를 획득하는 단계;

(b) 센서들로부터 획득된 대기압 보정에 필요한 정보 중 온도 센서가 제공하는 온도 데이터로부터 온도 변화율(ㅿT_INT/ㅿt)을 계산하고, 온도 변화에 따른 압력 보정 값을 저장한 압력 보정 맵을 활용하여 상기 온도 변화율(ㅿT_INT/ㅿt)에 대응되는 압력 보정 값(ㅿP)을 추출하는 단계; 및

(c) 상기 (b) 단계에서 추출된 압력 보정 값(ㅿP)을 상기 센서들로부터 획득된 대기압 보정에 필요한 정보 중 압력 센서가 제공하는 엔진 제어기 내부의 압력 측정 값(P_INT)에 적용하여 공연비 제어에 필요한 실제 대기압(P_AMB) 정보를 획득하는 단계;를 포함하는 자동차 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 방법을 제공한다.

이때, 상기 (c) 단계에서 실제 대기압(P_AMB) 정보는 상기 압력 측정 값(P_INT)과 압력 보정 값(ㅿP)의 차이(P_INT - ㅿP )로부터 계산될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 보정 방법은, 상기 (a) 단계에 앞서 시동키 온(on) 상태에서 대기압 학습 조건 성립 여부를 판단하는 과정을 더 포함할 수 있다.

이때, 대기압 학습 조건이 성립되는 것으로 판단되면, MAP 센서가 제공하는 공기압 정보(P_MAP)를 공연비 제어에 사용하는 프로세스가 실행될 수 있다.

이와는 다르게, 대기압 학습 조건이 성립되지 않는 것으로 판단되면, 상기 (a) 단계 및 이후 단계를 진행하는 프로세스가 실행될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 엔진 제어기 내부 온도 측정 값을 활용하여 압력 보정 값을 선택하고 선택된 압력 보정 값을 활용하여 대기압 측정 값을 보정한다. 이에 따라 냉시동과 같이 엔진 제어기 내부의 온도와 압력이 급격하게 변화하는 열충격 조건에서도 보다 정확한 대기압 정보가 공연비 제어에 필요한 정보로 제공될 수 있다.

즉 엔진 제어기 내부의 온도 측정 값을 활용하여 실제 대기압에 가깝게 대기압 정보를 보정함으로써, 엔진 시동성 향상과 정확한 공연비 제어가 가능하여 연비절감 효과를 기대할 수 있으며, 부정확한 대기압 정보에 의해 발생할 수 있는 잠재적 결함을 제거할 수 있어 엔진 제어기의 기능안전 요구사항(ISO262262)을 만족시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 자동차 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 장치에 관한 개략 구성도.
도 2는 도 1의 대기압 측정 값 보정 장치가 적용된 자동차 엔진 제어기의 분해 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 엔진 제어기에서 상부 금속 케이스를 탈거한 모습을 도시한 평면도.
도 4는 대기압 측정 값 보정을 위해 적용되는 본 발명의 제어 로직.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 자동차 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 장치에 관한 개략 구성도이며, 도 2는 도 1의 대기압 측정 값 보정 장치가 적용된 자동차 엔진 제어기의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 엔진 제어기에서 상부 금속 케이스를 탈거한 모습을 도시한 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 장치(1)는, 금속 케이스(12)에 의해 보호되는 인쇄회로기판(10)을 포함한다. 인쇄회로기판(10)에는 차량에 설치된 각종 센서로부터 검출신호를 전달받아 점화시기와 연료 분사량, 흡기량, 엔진 회전 속도 등 조절에 필요한 제어신호를 출력하는 마이크로컨트롤러(20, 이하 '마이콤'이라 함)가 실장된다.

마이콤(Micom, 20)은 일례로, 차량 흡기라인에 설치된 공기압 측정장치인 MAP 센서(60)의 검출 값을 이용하여 대기압 정보를 획득하고, 이로부터 엔진에 유입되는 공기의 양을 분석한다. 그리고 공기의 양에 상응하여 현재 운전 조건에 맞는 최적의 연료 분사량과 분사 타이밍으로 연료가 분사될 수 있도록 엔진 제어 요소들에 대한 제어 값을 결정한다.

마이콤(Micom, 20)은 메모리를 가지며, 메모리에는 압력 보정 맵이 저장될 수 있다. 메모리는 예를 들어, 롬(ROM)과 램(RAM)을 포함하는 공지의 구성일 수 있으며, 메모리에 저장되는 압력 보정 맵은 상기 인쇄회로기판(10)을 내장한 금속 케이스(12)의 단위 시간당 내부 온도 변화에 따라 변화하는 압력 변화량에 관한 정보를 포함할 수 있다.

인쇄회로기판(10)은 금속 케이스(12)로 보호되며, 금속 케이스(12)는 온도나 압력이 변화해도 내부 체적은 변하지 않는다. 즉 체적이 일정하게 유지되므로 금속 케이스(12) 내부의 온도 측정 값을 활용하면 내부의 압력 편차는 공지된 계산식(보일-샤를의 법칙에 의한 계산식, P₀V₀/T₀ = PV/T = 일정)을 통해 어렵지 않게 계산할 수 있다.

인쇄회로기판(10)에는 또한 압력 센서(40)가 실장된다. 압력 센서(40)는 상기 인쇄회로기판(10)을 보호하는 금속 케이스(12) 내부의 공기압을 측정하여 그 정보를 마이콤(20)에 제공한다. 압력 센서(40)에 의한 금속 케이스(12) 내부에 대한 공기압 정보는 예를 들어, 상기 MAP 센서(60)의 측정 값을 대기압 정보로 활용하기에는 부적합한 상황에서 공연비 제어에 중요한 인자로 활용될 수 있다.

MAP 센서(60)의 측정 값을 대기압 정보로 활용하기에 부적합한 상황은 예를 들어, 스로틀 밸브가 일정 궤도 이상 개방되지 않은 경우, 차량의 실제 고도와 시스템이 인식하고 있는 고도의 차이가 크거나 현재 공기량 학습 값과 이전 공기량 학습 값의 차이가 설정 기준 값을 초과한 경우, 학습조건 판단에 필요한 정보를 제공하는 하나 이상의 감시수단에 이상이 생긴 경우 등일 수 있다.

한편, 냉시동 조건에서와 같이 차량 내외부의 온도변화가 급격한 상태에서는 상기 압력 센서(40)에 의한 측정 값과 실제 대기압 사이에도 편차가 발생할 수 있으며, 이 경우 실제 대기압 상태에 맞는 최적의 공연비 제어가 실행되지 못해 시동성이 떨어지고 연비가 악화될 수 있다. 따라서 정확한 공연비 제어를 위해서는 제어기 내부 온도변화를 반영하여 상기 압력 센서(40) 측정 값을 보정할 필요가 있다.

온도변화에 상응하는 압력 센서(40) 측정 값 보정을 위해 본 발명의 실시 예는 온도 센서(30)를 포함한다. 온도 센서(30)는 도면의 예시와 같이 금속 케이스(12) 내 상기 인쇄회로기판(10)에 실장되거나 상기 마이콤에 일체형으로 내장된 구성일 수 있으며, 금속 케이스(12) 내부의 온도를 측정하고 측정된 온도 데이터를 상기 마이콤(20)에 제공한다. 이때 온도 센서(30)는 온도가 높아지면 저항 값이 감소하는 특성을 갖는 공지의 접촉 또는 비접촉식 센서일 수 있다.

마이콤(20)은 타이머 기능을 사용하여 상기 온도 센서(30)가 제공하는 금속 케이스(12) 내부 온도 데이터로부터 온도 변화율(ㅿT_INT/ㅿt), 즉 단위 시간당 금속 케이스(12) 내부의 온도 변화(ㅿT_INT)를 계산하고, 단위 시간당 온도 변화 각각에 대해 압력 보정 값을 저장한 압력 보정 맵을 활용하여 상기 온도 변화율(ㅿT_INT/ㅿt)에 대응하는 압력 보정 값(ㅿP)을 선택한다.

그리고 선택된 압력 보정 값(ㅿP)을 상기 압력 센서(40)에 의한 금속 케이스(12) 내부의 압력 측정 값(P_INT)에 적용하여 공연비 제어에 필요한 실제 대기압(P_AMB) 정보를 획득한다.

실제 대기압(P_AMB) 정보는 압력 측정 값(P_INT)과 압력 보정 값(ㅿP)의 차이를 계산하는 P_INT - ㅿP로부터 계산될 수 있다. 즉 압력 센서(40)를 통해 획득된 정보인 금속 케이스(12) 내부의 압력 측정 값(P_INT)과, 단위 시간당 온도 변화 데이터가 입력이 입력되면 상기 압력 보정 맵에 의해 자동으로 선택되는 압력 보정 값(ㅿP)의 차이를 단순히 계산하는 프로세스를 통해 획득될 수 있다.

압력 보정 맵은 바람직하게, 금속 케이스(12)의 내부 체적(V)과 후술할 압력보상유닛(14)의 통기면적(A)을 고려하여 단위 시간당 금속 케이스(12) 내부 온도에 따라 변화하는 압력 변화량에 관한 정보를 반복된 실험을 통해 획득하여 평균 값을 도출하고, 도출된 평균 값을 압력 보정 값(ㅿP)으로 하여 금속 케이스(12) 내 온도 변화(ㅿT_INT) 인자에 대해 행렬 형태로 데이터화 한 것일 수 있다.

물론, 압력 보정 맵을 사용하는 방법 외에, 반복실험이나 사전 시뮬레이션을 통해 획득된 데이터를 활용하여 단위 시간당 금속 케이스(12) 내부 온도 변화와 압력 변화량 사이에 소정의 관계식을 도출하고, 그 도출된 관계식에 의해 온도 변화율(ㅿT_INT/ㅿt)이 입력되면 자동으로 압력 보정 값을 연산 출력하는 것을 비롯하여 실용적으로 도출 가능한 모든 방법이 고려될 수 있다.

금속 케이스(12)의 일부 면에 형성된 통기홀(120)에는 앞서 언급한 압력보상유닛(14)이 설치된다. 압력보상유닛(14)은 발열 및 외부 이물 유입의 차단과 함께, 급격한 온도 변화가 없는 정상적인 구동상태에서 금속 케이스(12) 내부의 공기압이 외부의 대기압과 평형을 이루도록 기능하는 것으로, 멤브레인과 마개형 기구물을 포함하는 공지의 구성일 수 있다.

한편, 마이콤(20)은 압력 보정 맵을 통한 압력 보정 값(ㅿP)을 선택에 앞서, 시동키 온(on) 상태에서 MAP 센서(60)가 보내온 공기압 정보(P_MAP)로부터 대기압 학습 조건 성립 여부를 판단한다. 대기압 학습 조건은 예를 들어, 차량의 실제 고도와 시스템이 인식하고 있는 고도의 차이가 크지 않은 경우, 현재 공기량 학습 값과 이전 공기량 학습 값의 차이가 설정 범위 이내인 경우 등을 포함할 수 있다.

또한, 엔진으로 유입되는 공기의 양을 제어하는 스로틀 밸브가 일정 궤도 이상 개방된 경우, 학습 조건을 판단함에 있어 필요한 정보를 제공하는 감시수단의 출력 신호가 정상인 경우 등을 포함할 수 있다. 물론 나열된 학습 조건 외에 차량 사양에 따라 다른 조건이 더 부가될 수 있으며, 나열된 학습 조건 중 일부 또는 전부로부터 대기압 학습 조건 성립 여부를 판단할 수 있다.

대기압 학습 조건이 성립되면 마이콤(20)은, 전술한 MAP 센서(60)가 제공하는 공기압 정보(P_MAP)를 공연비 제어에 사용하는 프로세스를 실행하게 되며, 대기압 학습 조건이 성립되지 않은 경우에는 상기 압력 보정 맵을 활용하여 단위 시간당 온도 변화에 대응하는 압력 보정 값(ㅿP)을 선택하고 선택된 압력 보정 값(ㅿP)을 이용하여 대기압을 보정하는 프로세스를 실행하게 된다.

이하 전술한 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 장치에 의해 수행되는 본 발명의 다른 측면인 대기압 측정 값 보정 방법에 대해 살펴보기로 한다.

도 4는 대기압 측정 값 보정을 위해 적용되는 본 발명의 제어 로직이다.

도 4를 참조하면, 상기 대기압 측정 값 보정 방법은, 대기압 보정에 필요한 정보를 획득하는 단계(S200) 및 압력 보정 맵을 활용하여 압력 보정 값(ㅿP)을 추출하는(S300)를 포함한다. 또한 추출된 압력 보정 값(ㅿP)을 압력 센서가 제공하는 엔진 제어기 내부의 압력 측정 값(P_INT)에 적용하여 공연비 제어에 필요한 실제 대기압(P_AMB) 정보를 획득하는 단계(S400)를 포함한다.

S200 단계에서는 엔진 제어기의 인쇄회로기판에 실장된 센서들로부터 대기압 보정에 필요한 정보를 획득한다. 구체적으로는, 인쇄회로기판에 실장된 전술한 압력 센서로부터 상기 인쇄회로기판을 내장한 금속 케이스 내부의 압력 데이터를 획득하고, 온도 센서로부터 상기 금속 케이스 내부의 온도 데이터를 수집한다.

S300 단계에서는 타이머 기능을 활용하여 상기 센서들로부터 획득된 대기압 보정에 필요한 정보 중 상기 온도 센서가 제공하는 온도 데이터로부터 온도 변화율(ㅿT_INT/ㅿt), 즉 단위 시간당 금속 케이스 내부의 온도 변화(ㅿT_INT)를 계산하고, 온도 변화에 따른 압력 보정 값을 저장한 압력 보정 맵을 활용하여 상기 온도 변화율(ㅿT_INT/ㅿt)에 대응되는 압력 보정 값(ㅿP)을 추출한다.

압력 보정 맵은 전술했듯이, 금속 케이스의 내부 체적(V)과 압력보상유닛의 통기면적(A)을 고려하여 단위 시간당 금속 케이스 내부 온도에 따라 변화하는 압력 변화량에 관한 정보를 반복된 실험을 통해 획득하여 평균 값을 도출하고, 도출된 평균 값을 압력 보정 값(ㅿP)으로 하여 금속 케이스 내 온도 변화(ㅿT_INT) 인자에 대해 행렬 형태로 데이터화 한 것일 수 있다.

물론, 압력 보정 맵을 사용하는 방법 외에, 반복실험이나 사전 시뮬레이션을 통해 획득된 데이터를 활용하여 단위 시간당 금속 케이스 내부 온도 변화와 압력 변화량 사이에 소정의 관계식을 도출하고, 그 도출된 관계식에 의해 온도 변화율(ㅿT_INT/ㅿt)이 입력되면 자동으로 압력 보정 값을 연산 출력하는 것과 같이 실용적으로 도출 가능한 다른 방안이 고려될 수도 있다.

S400 단계에서는 S300 단계에서 압력 보정 맵을 활용하여 추출된 압력 보정 값(ㅿP)을 압력 센서가 제공하는 엔진 제어기 내부의 상기 압력 측정 값(P_INT)에 적용하여 공연비 제어에 필요한 실제 대기압(P_AMB) 정보를 획득한다. 바람직하게는, 압력 측정 값(P_INT)과 압력 보정 값(ㅿP)의 차이(P_INT - ㅿP )를 계산하는 것으로부터 실제 대기압(P_AMB) 정보가 획득될 수 있다.

한편, S200 단계에 앞서 시동키 온(on) 상태에서 흡기라인의 MAP 센서가 보내온 공기압 정보(P_MAP)로부터 대기압 학습 조건 성립 여부를 판단하는 과정(S100)이 수행된다. 대기압 학습 조건은 앞서 나열된 학습 조건을 포함하거나 차량 사양에 따라 다른 조건이 더 부가될 수 있으며, 나열된 학습 조건 중 일부 또는 전부로부터 대기압 학습 조건 성립 여부를 판단할 수 있다.

대기압 학습 조건이 성립되면 마이콤은, 전술한 MAP 센서가 제공하는 공기압 정보(P_MAP)를 공연비 제어에 사용하는 프로세스(S150)를 실행하게 되며, 조건이 성립되지 않은 경우에는 상기 압력 보정 맵을 활용하여 단위 시간당 온도 변화에 대응하는 압력 보정 값(ㅿP)을 선택하고 선택된 압력 보정 값(ㅿP)을 이용하여 대기압을 보정하는 프로세스(S200 내지 S400)를 실행하게 된다.

이상에서 살펴본 본 발명의 실시 예에 따르면, 엔진 제어기 내부 온도 측정 값을 활용하여 압력 보정 값을 선택하고 선택된 압력 보정 값을 활용하여 대기압 측정 값을 보정한다. 이에 따라 냉시동과 같이 엔진 제어기 내부의 온도와 압력이 급격하게 변화하는 열충격 조건에서도 보다 정확한 대기압 정보가 공연비 제어에 필요한 정보로 제공될 수 있다.

즉 엔진 제어기 내부의 온도 측정 값을 활용하여 실제 대기압에 가깝게 대기압 정보를 보정함으로써, 엔진 시동성 향상과 정확한 공연비 제어가 가능하여 연비절감 효과를 기대할 수 있으며, 부정확한 대기압 정보에 의해 발생할 수 있는 잠재적 결함을 제거할 수 있어 엔진 제어기의 기능안전 요구사항(ISO262262)을 만족시킬 수 있다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 압력 보정 장치 10 : 인쇄회로기판
12 : 금속 케이스 14 : 압력보상유닛
20 : 마이콤(Micom) 30 : 온도 센서
40 : 압력 센서 60 : MAP 센서

Claims (11)

1. 금속 케이스에 의해 보호되고 마이콤(Micom)을 실장한 인쇄회로기판;
   상기 금속 케이스 내 인쇄회로기판 또는 마이콤에 실장되며, 금속 케이스 내부의 온도를 측정하고 측정된 온도 데이터를 상기 마이콤에 제공하는 온도 센서;
   상기 금속 케이스 내 인쇄회로기판 또는 상기 마이콤에 실장되며, 금속 케이스 내부의 공기압을 측정하고 측정된 압력 데이터를 상기 마이콤에 제공하는 압력 센서;
   상기 금속 케이스의 일부 면에서 설치되며, 금속 케이스 내부의 공기압과 외부의 대기압이 평형상태를 유지하도록 통기성을 갖는 멤브레인과 기구물로 구성된 압력보상유닛;을 포함하며,
   상기 마이콤은 온도 센서가 제공하는 온도 데이터로부터 온도 변화율(ㅿT_INT/ㅿt)을 계산하고, 압력 보정 맵을 활용하여 상기 온도 변화율(ㅿT_INT/ㅿt)에 대응하는 압력 보정 값(ㅿP)을 선택하며, 압력 보정 값(ㅿP)을 상기 압력 센서에 의한 금속 케이스 내부의 압력 측정 값(P_INT)에 적용하여 공연비 제어에 필요한 실제 대기압(P_AMB) 정보를 획득하되,
   압력 보정 값(ㅿP)을 선택하기에 앞서, 대기압 학습 조건 성립 여부를 판단하고, 상기 대기압 학습 조건이 성립되지 않는 경우에 상기 압력 보정 값(ㅿP)을 이용하여 대기압을 보정하는 프로세스를 실행하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 압력 보정 맵은,
   금속 케이스의 내부 체적(V)과 압력보상유닛의 통기면적(A)을 고려하여 단위 시간당 금속 케이스 내부 온도 변화에 따른 압력 변화량에 관한 정보를 반복된 실험을 통해 획득하여 평균 값을 도출하고, 도출된 평균 값을 압력 보정 값(ㅿP)으로 하여 금속 케이스 내 단위 시간당 온도 변화(ㅿT_INT) 인자에 대해 행렬 형태로 데이터화 한 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 실제 대기압(P_AMB) 정보는 상기 압력 측정 값(P_INT)과 압력 보정 값(ㅿP)의 차이(P_INT - ㅿP )로부터 계산되어 획득되는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 장치.
   
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 대기압 학습 조건이 성립되면 마이콤은, MAP 센서가 제공하는 공기압 정보(P_MAP)를 공연비 제어에 사용하는 프로세스를 실행하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 장치.
   
6. 삭제
7. (a) 엔진 제어기의 인쇄회로기판에 실장된 센서들로부터 대기압 보정에 필요한 정보를 획득하는 단계;
   (b) 센서들로부터 획득된 대기압 보정에 필요한 정보 중 온도 센서가 제공하는 온도 데이터로부터 온도 변화율(ㅿT_INT/ㅿt)을 계산하고, 온도 변화에 따른 압력 보정 값을 저장한 압력 보정 맵을 활용하여 상기 온도 변화율(ㅿT_INT/ㅿt)에 대응되는 압력 보정 값(ㅿP)을 추출하는 단계; 및
   (c) 상기 (b) 단계에서 추출된 압력 보정 값(ㅿP)을 상기 센서들로부터 획득된 대기압 보정에 필요한 정보 중 압력 센서가 제공하는 엔진 제어기 내부의 압력 측정 값(P_INT)에 적용하여 공연비 제어에 필요한 실제 대기압(P_AMB) 정보를 획득하는 단계;를 포함하되,
   상기 (a) 단계에 앞서 시동키 온(on) 상태에서 대기압 학습 조건 성립 여부를 판단하는 과정(S100)을 거치고, 대기압 학습 조건이 성립되지 않는 것으로 판단되는 경우에 상기 (a) 단계 및 이후 단계가 진행되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 방법.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 (c) 단계에서 실제 대기압(P_AMB) 정보는 상기 압력 측정 값(P_INT)과 압력 보정 값(ㅿP)의 차이(P_INT - ㅿP )로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 방법.
   
9. 삭제
10. 제 7 항에 있어서,
    대기압 학습 조건이 성립되면, MAP 센서가 제공하는 공기압 정보(P_MAP)를 공연비 제어에 사용하는 프로세스(S150)가 실행되는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 제어기의 대기압 측정 값 보정 방법.
    
    
11. 삭제

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