KR100423331B1 - 자동 변속기 차량의 감속시 엔진 제어 방법 - Google Patents

Abstract

주행중인 자동 변속기 차량에서 운전자의 감속의지가 판단되면, 엔진의 엔진 회전수와 자동 변속기의 터빈 회전수 차이를 공기량 피드 백 제어에 의해 줄일 목적으로;

주행중인 차량에서 운전자의 감속의지를 판단하는 단계와; 변속 레인지를 판단하는 단계와; 엔진 아이들 상태를 판단하는 단계와; 엔진 아이들 상태에 따른 공기량 보정치를 산출하여 엔진 회전수와 터빈 회전수가 동일해 질 때까지 공기량을 피드 백 제어하는 단계와; 엔진 회전수와 터빈 회전수가 동일하면 통상의 엔진 제어를 수행하는 단계로 이루어져 있어서, 차속 감속시 발생되는 차량의 덜꺽거리는 충격을 방지할 수 있다.

Description

자동 변속기 차량의 감속시 엔진 제어 방법{a engine control method for slow down of automatic transmission in vehicle}

본 발명은 자동 변속기 차량의 엔진 제어 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 주행중인 자동 변속기 차량에서 감속시 발생되는 충격을 저감하기 위한 자동 변속기 차량의 감속시 엔진 제어 방법에 관한 것이다.

먼저, 차량에서 가속시 가속페달을 밟게될 때 팁-인(Tip-in)이라고 하는 반면, 감속시 가속페달에서 발을 놓은 경우 이 때를 팁-아웃(Tip-out)이라고 정의한다.

일반적으로 자동 변속기 차량에서 주행중 운전자의 감속의지에 따른 팁-아웃에 의한 감속이 발생했을 때, 종래에는 엔진 회전수(Ne)와 변속기 내부의 터빈 회전수(Nt)가 동시에 하강하게 된다.

그러나, 감속시 엔진 회전수와 터빈 회전수가 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 차이가 발생하는 영역이 생기는데, 이로 인해 차량에는 덜컥하는 충격(Shock)이 발생하게 되는 문제점을 내포하고 있다.

즉, 차량의 감속시 자동 변속기 차량에서 발생되는 충격은 엔진 회전수와 터빈 회전수의 차이에 의해 발생되는 것으로서 이러한 충격을 최소화시키기 위해서는 엔진 회전수와 터빈 회전수의 차이를 최대한 빠른 시간 내에 줄여 주어야 한다.

그러나, 종래의 방법으로는 가속페달의 위치에 따른 공기량 보상치(Dash Pot)만으로 엔진 회전수를 제어해 왔다. 즉, 도 5의 a와 b 및 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 스로틀 개도에 의한 아이들 스피드 액츄에이터(ISCA : Idle Speed Control Actuator) 유량이 아이들시의 유량까지 희박하게 들어드는 1차원적인 제어 형태이다.

하지만, 상기한 방법은 운전자의 감속의지에 따른 팁-아웃 후 공기량 보상치가 1차원적인 감쇄로만 제어가 되므로 이 때 발생되는 운전성에 따른 문제는 적절한 대응을 할 수 없다는 문제점이 있다.

즉, 감속시 발생되는 엔진과 변속기의 터빈과의 회전수차에 의한 쇼크는 엔진 회전수와 터빈 회전수가 같아질 때까지 유량만 줄여가며 기다릴 수밖에 없다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주행중인 자동 변속기 차량에서 운전자의 감속의지가 판단되면, 엔진의 엔진 회전수와 자동 변속기의 터빈 회전수 차이를 공기량 피드 백 제어에 의해 줄일 수 있는 자동 변속기 차량의 감속시 엔진 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

주행중인 차량에서 운전자의 감속의지를 판단하는 단계와;

변속 레인지를 판단하는 단계와;

엔진 아이들 상태를 판단하는 단계와;

엔진 아이들 상태에 따른 공기량 보정치를 산출하여 엔진 회전수와 터빈 회전수가 동일해 질 때까지 공기량을 피드 백 제어하는 단계와;

엔진 회전수와 터빈 회전수가 동일하면 통상의 엔진 제어를 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 변속기 차량의 감속시 엔진 제어 장치 구성 블록도 이고,

도 2는 본 발명에 적용되는 자동 변속기 차량의 감속시 엔진 제어 방법 동작 순서도 이고,

도 3은 본 발명에 따른 자동 변속기 차량의 감속시 시간 대비 아이들 공기량 제어 그래프 이고,

도 4는 종래 자동 변속기 차량의 감속시 시간 대비 엔진 회전수와 터빈 회전수 그래프이고,

도 5 a는 종래 자동 변속기 차량의 감속시 시간 대비 스로틀 밸브 개도 변화 그래프이고,

b는 종래 자동 변속기 차량의 감속시 시간 대비 아이들 공기량 제어 그래프이고,

도 6은 종래 자동 변속기 차량의 감속시 아이들 공기량 제어 그래프 이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 차량 동작상태 검출장치 110 : 스로틀 밸브 개도량 검출부

120 : 엔진 회전수 검출부 130 : 냉각수온 검출부

140 : 가속페달 동작 스위치 상태 검출부

150 : 차속 검출부 160 : 터빈 회전수 검출부

170 : 변속레버 위치 검출부 200 : 변속 제어 장치

300 : 엔진 제어 장치 400 : 구동장치

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 변속기 차량의 감속시 엔진 제어 장치 구성 블록도로서, 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 신호를 검출한다.

변속 제어 장치(200)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출된 터빈 회전수 및 변속 레버 위치 등을 입력받고, 변속단 변속에 필요한 정보를 입력받아 설정된 프로그램에 의해 기 설정된 변속 패턴에 따라 변속단 변속을 수행하고, 터빈 회전수와 변속 레버 위치 신호를 출력한다.

엔진 제어 장치(300)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출된 스로틀 밸브 개도, 엔진 회전수, 엔진 아이들 스위치 상태, 가속페달 동작 스위치 상태 및 차속와 변속 제어 장치(200)에서 인가되는 터빈 회전수 및 변속레버 위치를 입력받아 주행중인 차량에서 운전자의 감속의지가 판단되어, 변속단이 전진 'D'레인지 상태에서 엔진 아이들 상태가 이루어지면 엔진 회전수와 터빈 회전수가 동일해 질 때까지 이그니션당 공기량 보정을 수행하여 해당 제어신호를 출력하고, 변속에 필요한 정보를 상기 변속 제어 장치(200)로 출력한다.

구동장치(400)는 상기 엔진 제어 장치(300)에서 출력되는 공기량 보정 제어신호에 따라 동기되어 엔진 아이들 스피트 액츄에이터의 상태를 조절하며 차량을감속시킨다.

상기에서 차량 동작상태 검출장치(100)는 운전자의 가속페달 조작상태에 따라 연동하는 스로틀 밸브의 개도량을 검출하여 변속단 결정시 적용되는 스로틀 밸브 개도량 검출부(110)와; 차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 엔진 회전수 변화를 검출하는 엔진 회전수 검출부(120)와; 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 엔진 아이들 스위치 상태를 검출하는 엔진 아이들 스위치 상태 검출부(130)와; 운전자의 가속페달 조작상태 변화에 따라 가변되는 가속페달 동작 스위치 상태를 검출하는 가속페달 동작 스위치 상태 검출부(140)와; 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 차속 변화를 검출하는 차속 검출부(150)와; 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 터빈 회전수 변화를 검출하는 터빈 회전수 검출부(160)와; 운전자의 변속레버 조작상태 변화에 따라 가변되는 변속레버 위치를 검출하는 변속레버 위치 검출부(170)로 이루어져 있다.

상기한 구성으로 이루어진 자동 변속기의 감속시 엔진 제어 방법을 첨부한 도 2 및 도 3를 참조하여 예를 들어 설명한다.

주행중인 자동 변속기 차량에서 운전자가 감속의지를 가지고 가속페달에서 발을 떼는 팁-아웃이 이루어지면, 차량 동작상태 검출장치(100)는 스로틀 밸브 개도량, 엔진 회전수, 엔진 아이들 스위치 상태, 가속페달 동작 스위치 상태, 차속, 터빈 회전수 및 변속레버 위치 등을 검출한다.

이에, 변속 제어 장치(200)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출된 터빈 회전수 및 변속 레버 위치 등을 입력받고, 변속단 변속에 필요한 정보를 입력받아 설정된 프로그램에 의해 기 설정된 변속 패턴에 따라 변속단 변속을 수행하고, 터빈 회전수와 변속 레버 위치 신호를 출력한다

엔진 제어 장치(300)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출된 스로틀 밸브 개도, 엔진 회전수, 엔진 아이들 스위치 상태, 가속페달 동작 스위치 상태 및 차속와 변속 제어 장치(200)에서 인가되는 터빈 회전수 및 변속레버 위치를 입력받아 운전자의 감속의지를 판단한다(S100,S110).

상기에서 운전자의 감속의지는 운전자가 가속페달에 발을 떼는 팁-아웃이 이루어져 가속페달 작동 스위치 상태가 '오프' 상태가 판단되면, 엔진 제어 장치(300)는 운전자가 감속의지가 있는 것을 판단한다.

상기에서 운전자의 감속의지가 이루어짐이 판단됨에 따라 엔진 제어 장치(300)는 변속 제어 장치(200)에서 인가되는 변속 레버 위치를 판단하여, 주행 차량의 변속레버 위치가 전진 'D'레인지 위치인가를 판단한다(S120).

상기에서 주행 차량의 변속 레버 위치가 전진 'D'레인지 위치임이 판단되면, 엔진 제어 장치(300)는 엔진 아이들 상태를 판단한다(S130).

상기에서 엔진 아이들 상태를 판단하는 방법은 스로틀 밸브 개도가 '오프'상태이고 엔진 아이들 스위치 상태가 '온'상태임이 판단될 때, 엔진 제어 장치(300)는 엔진이 아이들 상태임을 판단한다.

하지만, 상기에서 엔진 아이들 상태가 이루어지지 않음이 판단되면, 엔진 제어 장치(300)는 변속레버의 위치를 판단하는 단계(S120)로 리턴하여 계속적으로 엔진 아이들 상태를 판단한다.

상기에서 엔진 아이들 상태가 판단됨에 따라 엔진 제어 장치(300)는 입력되는 엔진 회전수(Ne)와 변속기의 터빈 회전수(Nt)를 기 설정된 연산식에 의해 연산하여 산출하고, 이그니션 당 공기량(Ne(i))을 설정된 연산식에 의해 필터링하여 보정한다(S140,S150).

상기에서 이그니션 당 공기량(Ne(i))을 보정하는 방법은 하기의 수학식 1에 의해 필터링하여 보정할 수 있다.

상기에서 k는 필터링 계수로서 시험을 통해 시험 담당자가 최적화한 값을 사용한다.

이어서, 엔진 제어 장치(300)는 상기 수학식 1에 의해 이그니션 당 공기량 보정치(Ne(i))가 필터링되어 산출되면, 해당하는 소정의 아이들 공기량 보정 제어신호를 구동장치(400)로 출력하여, 운전자의 감속의지에 따른 팁-아웃 시 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 아이들 공기량(Dash Pot) 제어를 수행한다(S160).

상기에서 아이들 공기량 제어는 엔진 회전수(Ne)가 터빈 회전수(Nt)와 같아지거나 작아질 때까지 수행한다.

따라서, 엔진 제어 장치(300)는 상기 공기량 보정에 따른 엔진 회전수(Ne)와 터빈 회전수(Nt)가 낮아짐에 따라, 상기 엔진 회전수(Ne)가 터빈 회전수(Nt)와 같아지거나 또는 작아졌는가를 판단한다(S170).

상기에서 공기량 보정 제어에도 불구하고, 엔진 회전수(Ne)가 터빈회전수(Nt)보다 높다고 판단되면, 엔진 제어 장치(300)는 차량 동작상태 변화에 따라 가변되어 입력되는 엔진 회전수와 터빈 회전수를 인가받아 산출하는 단계(S140)로 리턴하여, 엔진 회전수(Ne)가 터빈 회전수(Nt)와 같아지거나 작아질 때까지 공기량 피드 백 제어를 계속 수행한다.

상기에서 운전자의 감속의지에 따른 연속적인 공기량 보정 제어에 의해 엔진 회전수(Ne)가 터빈 회전수(Nt)와 같아지거나 또는 작아졌음이 판단되면, 엔진 제어 장치(300)는 공기량 보정 제어를 종료하고, 메모리에 기 설정된 프로그램에 의해 통상의 엔진 공기량 제어를 수행하여 차량을 주행시킨다(S180).

또한, 엔진 제어 장치(300)는 상기(S110)에서 운전자의 감속의지가 판단되지 않으면, 운전자의 가속페달 조작상태에 따른 통상의 엔진 공기량 제어를 수행한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 주행중인 자동 변속기 차량에서 운전자의 감속의지가 판단되면, 엔진의 엔진 회전수와 자동 변속기의 터빈 회전수 차이를 공기량 피드 백 제어에 의해 줄여 줌으로써, 차속 감속시 발생되는 차량의 덜꺽거리는 충격을 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 주행중인 차량에서 운전자의 감속의지를 판단하는 단계와;

   변속 레인지를 판단하는 단계와;

   엔진 아이들 상태를 판단하는 단계와;

   엔진 아이들 상태에 따른 공기량 보정치를 산출하여 엔진 회전수와 터빈 회전수가 동일해 질 때까지 공기량을 피드 백 제어하는 단계와;

   엔진 회전수와 터빈 회전수가 동일하면 통상의 엔진 제어를 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 차량의 감속시 엔진 제어 방법.
2. 제 1항에 있어서, 공기량 보정치는 이그니션 당 공기량을 설정된 연산식에 의해 필터링하여 보정하는 것을 포함하는 자동 변속기 차량의 감속시 엔진 제어 방법.