KR100589218B1 - 차량의 엔진 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

차량의 엔진 제어에서 팁 아웃(Tip Out)시 RPM의 변화를 모니터링한 다음 토크 보정 필터링 계수의 가감을 통해 차량의 노후화에 따른 변이에 안정된 엔진 RPM을 유지하며, 이에 대한 결과를 학습 적용하도록 하는 것으로,

가속페달을 팁 인하여 주행하는 상태에서 팁 아웃이 검출되는지 판단하는 과정과, 팁 아웃이 검출되면 가속페달센서의 신호가 전폐조건으로 검출되는 시점에서 엔진 RPM을 검출하여 현재 운전영역에 대하여 설정된 목표 RPM과 비교하여 RPM의 편차를 검출하는 과정과, 상기 RPM의 편차가 플레어 발생 기준 RPM 이상인지를 판단하는 과정과, 플레어 발생 기준 RPM 이상이면 맵 테이블로부터 RPM 편차에 해당하는 보정 필터링 계수를 추출하여 엔진 토크 제어에 적용하는 과정과, 상기 RPM의 편차가 쇼크 발생 기준 RPM 이하이면 RPM 편차에 해당하는 보정 필터링 계수를 추출하여 엔진 토크 제어에 적용하는 과정 및 상기 엔진 토크 제어에 적용되는 보정 필터링 계수를 현재의 운전 영역에 대한 보정 필터링 계수로 학습 저장하는 과정을 포함한다.

엔진제어, 플레어, 보정 필터링 계수, 학습

Description

차량의 엔진 제어장치 및 방법{ENGINE CONTROL DEVICE OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 차량의 엔진 제어장치에 대한 개략적인 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 차량에서 엔진 제어를 실행하는 흐름도.

도 3은 본 발명에 따른 차량에서 엔진 제어로직의 실행에 대한 그래프.

도 4는 일반적인 차량에 적용되는 엔진 제어로직의 실행에 대한 그래프.

도 5는 도 4의 엔진 제어로직이 적용되는 차량에서 팁 아웃시 플레어 및 쇼크 발생을 도시한 그래프.

본 발명은 차량의 엔진 제어에 관한 것으로, 더 상세하게는 팁 아웃(Tip Out)시 RPM의 변화를 모니터링한 다음 토크 보정 필터링 계수의 가감을 통해 차량의 노후화에 따른 변이에 안정된 엔진 RPM을 유지하며, 이에 대한 결과를 학습 적용하도록 하는 차량의 엔진 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 가속페달의 작동에 따른 공기량의 제어에 의해 엔진의 회전수가 조정되어 감가속이 제어된다.

그러나, 차량의 운행에서 운전자가 감속을 위하여 가속페달에서 발을 떼는 팁 아웃(Tip Out)을 실행하더라도 급격한 공기량 감소가 이루어지지 않아 엔진 RPM은 감소하지 않고 계속 증가하다가 일정시간이 경과한 후에 감소하는 플레어(Flare) 현상이 발생한다.

상기와 같은 엔진 RPM의 플레어 발생을 제어하기 위하여 첨부된 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 운전자가 감속을 위해 가속페달을 팁 아웃 하게 되면 가속페달센서의 값은 운전 중이던 임의의 값으로부터 전폐 위치로 감소하며, 이에 따라 가속페달센서로부터 계산되는 보정전 목표 엔진 토크는 청색과 같이 급격하게 최소값으로 감소하게 된다.

그러므로, 가속페달센서의 신호를 필터링 처리 없이 그대로 적용하여 공기량의 신호로 적용하는 경우 급격한 엔진 토크의 변화로 인하여 쇼크가 유발된다.

따라서, 토크 보정을 위한 필터링 계수를 결정하여 엔진 토크의 변화가 완만하게 이루어지도록 제어함으로써 쇼크가 발생되지 않도록 하는 제어로직을 적용하고 있다.

상기 토크 보정을 위한 필터링 계수를 결정함에 있어 고 RPM 영역일수록 엔진의 마찰 토크(Friction Torque)가 커지기 때문에 팁 아웃 직후 상기 마찰 토크를 상쇄할 정도로 엔진 토크를 출력한 후 감쇄시켜야 쇼크 발생을 방지할 수 있기 때문에 고 RPM의 영역으로 갈수록 필터링 계수를 크게 설정하고, 이에 따른 필터링을 많이 해야한다.

그러나, 토크 보정을 위한 필터링 계수를 너무 크게 설정하는 경우 최소 토 크까지 감소하는데 시간이 많이 소요되므로, 도 5의 A 점과 같이 플레어 발생을 근본적으로 제어할 수 없는 문제점이 발생된다.

또한, 플레어 발생을 방지하기 위해 토크 보정 필터링 계수를 작게 설정하는 경우 팁 아웃에 따른 쇼크 발생 방지 제어에 대한 효과가 감소되는 문제점이 발생한다.

또한, 종래의 차량에 적용되고 있는 팁 아웃 플레어 제어 로직은 오픈 루프(Open Loop) 제어방식으로 적용되고 있어 보정 필터링 계수가 고정되므로 차량이 노후화 되거나 차량간 편차가 있는 경우 정확한 보상이 이루어지지 못하여 플레어 발생에 대한 안정적인 제어가 실행되지 못하여 쇼크가 발생되며, 플레어 현상이 한번 발생하는 경우 이에 대한 학습기능이 적용되고 있지 않아 반복적으로 발생되어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 운전자가 가속페달에서 발을 떼는 팁 아웃시 RPM의 변화를 모니터링하여 가상의 목표 RPM과 비교를 편차를 추출하고, 이 추출되는 편차로부터 팁 아웃에 의한 쇼크 및 플레어 발생의 유형을 판별하여 토크 필터 계수의 가감을 통해 차량의 노후화에 따른 변이에 안정된 엔진 RPM을 유지하며, 이에 대한 결과를 학습 적용하도록 함으로써 엔진의 제어에 안정성이 유지되도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 가속페달의 변위 정보를 검출 하는 가속페달센서와; 현재의 엔진 RPM을 검출하는 엔진회전수 검출센서; 출력축의 RPM을 검출하는 터빈 회전수 검출센서와; 감속 의지인 팁 아웃이 검출되면 전폐 조건에서 엔진 RPM을 모니터링하여 현재의 운전영역에서의 목표 RPM과 비교하여 그 편차를 추출하고, 추출되는 편차로부터 플레어 혹은 쇼크 발생의 유형을 판별하여 토크 보정 필터링 계수를 가감 적용하여 엔진 토크를 제어하는 제어부 및; 상기 제어부의 제어에 따라 아이들 공기량을 조정하는 ISA/ETC를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 가속페달을 팁 인하여 주행하는 상태에서 팁 아웃이 검출되는지 판단하는 과정과; 팁 아웃이 검출되면 가속페달센서의 신호가 전폐조건으로 검출되는 시점에서 엔진 RPM을 검출하여 현재 운전영역에 대하여 설정된 목표 RPM과 비교하여 RPM의 편차를 검출하는 과정과; 상기 RPM의 편차가 플레어 발생 기준 RPM 이상인지를 판단하는 과정과; 플레어 발생 기준 RPM 이상이면 맵 테이블로부터 RPM 편차에 해당하는 보정 필터링 계수를 추출하여 엔진 토크 제어에 적용하는 과정과; 상기 RPM의 편차가 쇼크 발생 기준 RPM 이하이면 RPM 편차에 해당하는 보정 필터링 계수를 추출하여 엔진 토크 제어에 적용하는 과정 및; 상기 엔진 토크 제어에 적용되는 보정 필터링 계수를 현재의 운전 영역에 대한 보정 필터링 계수로 학습 저장하는 과정을 포함하는 차량의 엔진 제어방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이 차량의 엔진 제어장치는 가속페달센서(10)와 엔진 회전수 검출부(20), 터빈 회전수 검출부(30), 제어부(40) 및 ISA/ETC(50)로 구성된다.

가속페달센서(10)는 운전자의 감가속 의지에 따라 구동하는 가속페달의 변위에 대한 정보를 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.

엔진 회전수 검출부(10)는 크랭크 샤프트의 회전속도로부터 현재의 엔진 RPM을 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.

터빈 회전수 검출부(30)는 출력축의 RPM을 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.

제어부(40)는 가속페달센서(10)의 정보가 운전자의 감속 의지인 팁 아웃으로 검출되는 경우 엔진 RPM 및 터빈 RPM을 모니터링하여 현재의 운전영역에 대하여 설정되는 가상의 목표 RPM과 비교하며, 비교된 편차량에 따라 팁 아웃으로 발생되는 플레어 혹은 쇼크 발생의 유형을 판별하여 토크 보정 필터링 계수의 가감 적용을 엔진의 안정성이 유지되도록 하고, 이에 대한 결과를 학습하여 차기의 제어에 적용한다.

ISA/ETC(50)는 상기 제어부(40)에서 인가되는 제어신호에 따라 아이들 공기량을 조정한다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 구성에서 팁 아웃시 플레어 및 쇼크 발생을 제어하는 동작에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.

운전자가 가속 페달을 팁 인(Tip In)하여 주행하는 상태에서(S101) 팁 아웃에 의한 감속의지가 검출되는지를 판단한다(S102).

상기 S102의 판단에서 팁 아웃에 의한 감속의지가 판단되면 가속페달센서(10) 신호의 전폐조건에서 엔진의 RPM을 모니터링한 다음(S103) 현재의 운전영역에 대하여 설정된 가상의 목표 RPM과 비교하여 RPM의 편차를 검출한다(S104).

이후, 상기 검출되는 엔진 RPM의 편차가 플레어 발생 기준 RPM의 최대값을 초과하는지를 판단하여(S105) 플레어 발생 기준 RPM의 최대값을 초과하지 않는 상태이면 현재의 보정 필터링 계수를 적용하고, 플레어 발생 기준 RPM의 최대값을 초과하는 것으로 판단되면 현재 플레어가 발생되고 있는 것으로 판단하여 설정된 테이블로부터 RPM 편차에 대한 보정 필터링 계수를 추출한다(S106).

상기 S106에서 현재의 RPM 편차에 대한 보정 필터링 계수가 추출되면 이전 필터링 계수에서 현재 추출되는 플레어 보정 필터링 계수를 차 연산하여 현재의 RPM 편차에 대한 보정 필터링 계수로 결정한 다음 이의 적용을 통하여 엔진의 출력 토크를 제어한다(S107).

상기한 보정 필터링 계수의 적용으로 엔진 출력 토크가 제어되는 상태에서 모니터링되는 엔진의 RPM과 설정된 가상의 목표 RPM을 비교하여 RPM의 편차가 플레어 발생 기준 RPM의 최소값 보다 작은 값을 갖는지를 판단한다(S108).

상기에서 RPM의 편차가 플레어 발생 기준 RPM의 최소값 보다 작은 값을 갖는 것으로 판단되면 플레어가 발생되지 않는 안정된 공기량 제어가 수행된 것으로 판단하여 현재 적용되고 있는 보정 필터링 계수를 현재의 운전 영역 조건에 대한 보정 필터링 계수로 결정하고(S109), 이에 쇼크 발생 필터링 보정 계수를 적용하여 현재의 보정 필터링 계수로 결정한다(S110).

상기와 같이 RPM의 편차에 따른 보정 필터링 계수가 결정되면 이를 현재의 운전 영역에 대한 계수값으로 학습 저장하여 차기의 해당 운전 영역에 대한 제어에 적용되도록 한다(S111).

즉, 팁 아웃에서 엔진 RPM과 가상의 목표 RPM과의 편차가 플레어 발생 조건이면 보정 필터링 계수값을 증가시키는 방향으로 조정하여 엔진 쇼크를 발생시키는 조건이면 보정 필터링 계수를 감소시키는 방향으로 조정하여 최적의 RPM이 유지되는 값으로 학습하여 그 보정 필터링 계수를 저장함으로써, 차기의 제어에 적용되도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 팁 아웃시 플레어 발생에 대한 보정 필터링 계수와 쇼크 발생에 대한 보정 필터링 계수를 단계적으로 학습 조정함으로써, 차량의 노후화 및 변이에 따른 공기량의 안정된 제어로 엔진 제어에 안정성이 제공된다.

Claims (5)

1. 가속페달의 변위 정보를 검출하는 가속페달센서와, 현재의 엔진 RPM을 검출하는 엔진회전수 검출센서, 출력축의 RPM을 검출하는 터빈 회전수 검출센서, 감속 의지인 팁 아웃이 검출되면 전폐 조건에서 엔진 RPM을 모니터링하여 현재의 운전영역에서의 목표 RPM과 비교하여 그 편차를 추출하고, 추출되는 편차로부터 플레어 발생 혹은 쇼크 발생의 유형을 판별한 다음 토크 보정 필터링 계수를 가감 적용하여 엔진 토크를 제어하는 제어부 및 제어부의 제어에 따라 아이들 공기량을 조정하는 ISA/ETC를 포함하는 차량의 엔진 제어장치에 있어서,

   상기 제어부는 RPM의 편차가 플레어 발생 조건이면 보정 필터링 계수를 큰 값으로 적용하고, 쇼크 발생 조건이면 보정 필터링 계수를 작은 값으로 적용하여 학습 저장하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 가속페달을 팁 인하여 주행하는 상태에서 팁 아웃이 검출되는지 판단하는 과정과;

   팁 아웃이 검출되면 가속페달센서의 신호가 전폐조건으로 검출되는 시점에서 엔진 RPM을 검출하여 현재 운전영역에 대하여 설정된 목표 RPM과 비교하여 RPM의 편차를 검출하는 과정과;

   상기 RPM의 편차가 플레어 발생 기준 RPM 이상인지를 판단하는 과정과;

   플레어 발생 기준 RPM 이상이면 맵 테이블로부터 RPM 편차에 해당하는 보정 필터링 계수를 추출하여 엔진 토크 제어에 적용하는 과정과;

   상기 RPM의 편차가 쇼크 발생 기준 RPM 이하이면 RPM 편차에 해당하는 보정 필터링 계수를 추출하여 엔진 토크 제어에 적용하는 과정 및;

   상기 엔진 토크 제어에 적용되는 보정 필터링 계수를 현재의 운전 영역에 대한 보정 필터링 계수로 학습 저장하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 엔진 토크 제어에 적용되는 보정 필터링 계수는 RPM의 편차에 따라 가감하여 최적의 값으로 학습하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어방법.

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