KR100928606B1 - 차량 구동 유닛의 모멘트 감시 방법 및 장치 - Google Patents

차량 구동 유닛의 모멘트 감시 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

제어 요소의 일정한 작동 시 실제로 에러 상태를 신뢰할 수 있게 인식하는 것을 가능케 하는 차량(5)의 구동 유닛(1)의 모멘트 감시 방법 및 장치가 제안된다. 감시 모멘트는 허용 모멘트와 비교된다. 상기 허용 모멘트는 감시 모멘트로 재조정된다. 상기 감시 모멘트가 허용 모멘트로부터 제1 사전 설정값보다 크게 상이하면, 에러가 검출된다. 제어 요소의 위치, 특히 가속 페달 위치가 적어도 제1 사전 설정 시간 이후, 사전 설정된 허용 공차 범위 내에 놓이는 경우에 에러가 검출된다.
Figure R1020037014635
감시 모멘트, 허용 모멘트, 구동 유닛, 가속 페달 위치, 모멘트 감시 장치

Description

차량 구동 유닛의 모멘트 감시 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR MONITORING A TORQUE OF A DRIVE UNIT OF A VEHICLE}
본 발명은 독립항의 전제부에 따른 차량 구동 유닛의 모멘트 감시 방법 및 장치에 관한 것이다.
차량 구동 유닛의 모멘트 감시는 이미 공지되어 있다. 이런 모멘트 감시에서 실제로 엔진 회전수 및 가속 페달각으로부터 발생되는 허용 실제 모멘트는 엔진 변수로부터 계산된 실제 모멘트와 비교된다. 이 엔진 변수는 점화각, 엔진 회전수 및 구동 유닛의 부하에 대한 정보이다. 차량 운전자가 긴 시간 동안 실제로 구동 유닛의 일정한 모멘트를 요구하는, 즉 페달을 밟은 그러나 가속 페달 위치가 실제로 일정한 작동 상태에서, 운전자는 갑작스런 모멘트 변화에 준비되어 있지 않다. 모든 차량에서 동일하지 않은, 허용 모멘트와 감시 모멘트 사이의 차이는 허용 오차에 제한되어 존재하기 때문에, 이러한 작동 상태의 감시는 어렵다. 본 발명의 목적은 이러한 작동 상태의 감시를 개선하는 것이다.
독립항의 특징부를 갖는 차량 구동 유닛의 모멘트를 감시하는 본 발명에 따른 방법 및 장치는 감시 모멘트가 허용 모멘트와 비교되고, 허용 모멘트가 감시 모멘트로 재조정되고, 감시 모멘트가 제1 사전 설정값보다 허용 모멘트로부터 크게 상이하면 에러가 검출되고, 조작 요소의 위치, 특히 가속 페달 위치가 적어도 제1 사전 설정 시간 이후, 사전 설정된 허용 공차 범위 내에 놓이는 경우에 에러가 검출되는 장점을 갖는다. 이런 방식으로 실제로 조작 요소의 일정한 위치에서 허용 모멘트와 감시 모멘트 사이의 차이는 적응된다. 이로써, 차량 운전자가 감시 모멘트의 어떤 변화도 기대하지 않는 정적 작동 상태의 감시가 용이하게 된다. 상응하는 에러 반응의 개시는 조기에 가능하다.
종속항에 기재된 방법을 통해 독립항에 기술된 방법의 바람직한 구성 및 개선이 가능하다.
편차가 제2 사전 설정 시간 내에 발생되면 에러가 검출되는 것은 특히 바람직하다. 이런 방식으로 에러가 인식될 수 있기 전에, 편차가 허용 모멘트의 재조정을 통해 감소되는 것이 방지된다.
이하, 본 발명의 실시예는 도면에 도시되고 더 상세히 설명된다.
도1은 본 발명에 따른 장치의 블록 회로도이다.
도2는 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다.
도3은 제작 요소의 실제로 일정한 위치의 인식에 대한 흐름도이다.
도1은 본 발명의 설명을 위해 블록 회로도의 형태로 도시된 차량(5)의 기본 부분들을 나타낸다. 차량(5)은 예를 들어 엔진과 같은 구동 유닛(1)을 포함한다. 이하에서 예로서, 가속 페달로서 형성된 조작 요소(10)는 구동 유닛(1)과 연결된다. 또한, 구동 유닛(1)의 엔진 회전수를 검출하기 위한 수단(35)이 제공된다. 또한, 구동 유닛(1)에 의한 구동 부하를 검출하기 위한 수단(40)이 제공된다. 부하는 구동 휠을 통한 차량의 고유 구동 외에, 마찬가지로 구동 유닛(1)에 의해 구동되는 예를 들어 공기 조화기, 차량 라디오, 전기 썬루프 등의 보조 유닛이다.
또한, 이하에서 예로서 채택된 바와 같이 구동 유닛(1)이 엔진인 경우에 대해 점화각을 검출하기 위한 수단(45)이 제공된다. 점화각을 통해 엔진(1)의 점화각 효율도가 결정된다. 이는 마찬가지로 상기 수단(45)을 통해 달성될 수 있다.
또한, 가속 페달(10)의 위치 검출 수단(50)이 제공된다. 수단(50)은 가속 페달(10)과 함께 작용하고, 수단(35, 40 및 45)은 각각 엔진(1)과 함께 작용한다. 또한, 수단(35, 40, 45)은 감시 모멘트 결정 수단(60)과 연결된다. 감시 모멘트는 예를 들어 엔진(1)에 의해 설정되는 모멘트이다. 수단(35, 50)은 엔진(1)의 허용 모멘트 결정 수단(55)과 연결된다. 허용 모멘트는 예를 들어 엔진(1)에 의해 설정된 모멘트이고, 허용 모멘트는 가속 페달(10)의 위치 및 엔진 회전수에 따라 결정된다. 그에 비해, 감시 모멘트는 수단(60)을 통해 엔진 회전수, 부하 및/또는 엔진(1) 점화각으로부터 특히 특성 곡선 영역을 이용하여 결정된다. 원칙적으로 감시 모멘트는 허용 모멘트와 일치해야 한다. 그러나, 통상적으로, 감시 모멘트와 허용 모멘트 사이에서 허용 조건 및 차량마다 상이한 차이가 나타난다.
수단(55)은 보정 수단(65)과 연결됨으로써, 결정된 허용 모멘트는 보정 수단(65)에 공급된다. 수단(60)은 비교하기 위한 수단(15)과 연결됨으로써, 결정된 감시 모멘트는 수단(15)에 공급된다. 수단(15) 및 보정 수단(65)은, 적분 조절기(85)를 포함하는 조정을 위한 수단(20)의 구성 요소이다. 보정값은 보정 수단(65)에 공급된다. 보정 수단(65)은, 감시 모멘트에 대해 재조정하도록 공급된 보정값으로 허용 모멘트를 보정한다. 보정 수단(65)에 의해 생성된 보정된 허용 모멘트는 수단(15)에 공급된다. 수단(15)은 보정된 허용 모멘트를 감시 모멘트와 비교하고, 예를 들어 보정된 허용 모멘트 및 감시 모멘트로부터 차이를 형성하여 그 차이값을 적분 조절기(85)에 공급한다. 적분 조절기(85)는 차이값으로부터 보정값을 결정하고, 상기 보정값은 보정 수단(65)에 공급되고, 수단(20)의 출력부에 제공된다. 수단(20)의 목적은 보정된 허용 모멘트와 감시 모멘트 사이의 차이값을 대략 0으로 조정하는 것이다. 차이값은 검사를 위해 제1 수단(25)에 공급된다. 제1 사전 설정값은 임계값 메모리(70)로부터 제1 검사 수단(25)에 공급된다. 차이값이 제1 사전 설정값 이상인 경우에, 제1 검사 수단(25)의 출력부가 설정된다. 또한, 수단(50)과 연결되고, 가속 페달(10)의 결정된 위치가 공급되는 제2 검사 수단(75)이 제공된다. 제2 검사 수단(75)은 가속 페달(10)의 위치가 적어도 제1 사전 설정 시간 이후, 사전 설정된 허용 오차 범위 내에 놓이는 지의 여부를 검사한다. 만일 그렇다면, 제2 검사 수단(75)의 출력부가 설정된다. 만일 그렇지 않다면, 제2 검사 수단(75)의 출력부는 설정되지 않는다. 수단(15)으로부터 발생된 차이값이 제1 사전 설정값 이하이거나 동일한 경우에, 제1 검사 수단(25)의 출력부가 설정되지 않는다. 제1 검사 수단(25)의 출력부 및 제2 검사 수단(75)의 출력부는, 출력부가 검출을 위한 수단(30)과 연결되는 AND-게이트(80)의 입력부에 안내된다. 두 개의 입력부, 즉 제1 검사 수단(25)의 출력부 및 제2 검사 수단(75)의 출력부가 설정되는 경우에만 AND-게이트(80)의 출력부가 설정된다. AND-게이트(80)의 출력부가 설정되면, 검출을 위한 수단(30)은 에러 상태를 검출한다. 검출을 위한 수단(30)은 구동 유닛(1)과 연결되고, 에러 상태가 검출되면, 구동 유닛(1)에서 에러 반응을 개시한다. 수단(30), AND-게이트(80), 제1 검사 수단(25) 및 제2 검사 수단(75)은 조정을 위한 수단(20)과 함께 본 발명에 따른 장치(95)를 형성하는 평가 유닛(90)을 형성한다.
본 발명에 따른 방법은 도2의 흐름도를 참조로 설명된다. 프로그램의 개시에서 보정값은 0으로 설정된다. 그 다음 프로그램 단계(100)로 분기된다. 허용 모멘트는 프로그램 단계(100)에서 예를 들어 차이 형성에 의한 보정값 및 보정 수단(65)을 통해 보정된다. 그 다음 프로그램 단계(105)로 분기된다. 수단(15)은, 프로그램 단계(105)에서 차이값의 형성을 통해 보정된 허용 모멘트를 감시 모멘트와 비교한다. 그 다음 프로그램 단계(110)로 분기된다.
프로그램 단계(110)에서 제1 검사 수단(25)은 제1 사전 설정값과 차이값을 비교한다. 그 다음 프로그램 단계(115)로 분기된다.
프로그램 단계(115)에서 제1 검사 수단(25)은, 차이값이 제1 사전 설정값보다 더 큰지의 여부를 검사한다. 만일 그렇다면, 프로그램 단계(120)로 분기되고, 만일 그렇지 않다면, 프로그램 단계(140)로 분기된다. 프로그램 단계(120)에서 제1 검사 수단(25)의 출력부가 예컨대 이진수 값인 "1"로 설정된다. 그 다음 프로그램 단계(125)로 분기된다.
프로그램 단계(125)에서 제2 검사 수단(75)은 가속 페달의 위치가 최소한 제1 사전 설정 시간 이후 사전 설정된 허용 오차 범위 내에 놓이는지의 여부를 검사한다. 만일 그렇다면, 프로그램 단계(130)로 분기되고, 만일 그렇지 않다면 프로그램 단계(140)로 분기된다.
프로그램 단계(130)에서 제2 검사 수단(75)의 출력부가 예컨대 이진수 값인 "1"로 설정되고, 수단(30)에서 에러 상태가 검출된다. 그 다음 프로그램 단계(135)로 분기된다.
프로그램 단계(135)에서 수단(30)은 엔진(1)에서 에러 반응을 유발한다. 그 다음 프로그램이 종료된다. 프로그램 단계(140)에서 제1 검사 수단(25) 및 제2 검사 수단(75)의 출력부가 예컨대 이진수 값인 "0"으로 재설정되고, 프로그램 단계(105)에서 결정된 차이값으로부터 적분 조절기(85)를 통해 감시 모멘트에 대해 허용 모멘트를 재조정하도록 보정 수단(65)에 대한 새로운 보정값이 결정되고, 프로그램 단계(100)로 역분기 된다.
상술된 바와 같이 허용 모멘트와 감시 모멘트 사이의 차이는 실제로 가속 페달(10)의 위치가 일정할 때 존재한다. 조정을 위한 수단(20)을 통해 허용 모멘트는 보정된 허용 모멘트 및 감시 모멘트로부터의 차이값이 0이 될 때까지 보정값으로 보정된다. 허용 모멘트는 상술된 바와 같이 실제로 가속 페달(10) 및 엔진 회전수로부터 발생되고, 가속 페달(10)의 일정한 위치에서 상수이다. 감시 모멘트가 허용되지 않게 높게 상승되면, 수단(15)의 출력부에서의 차이값은 음이된다.
차이값이 제1 사전 설정값을 초과하면, 수단(30)은 에러 상태를 검출한다. 이 때, 에러 검출이 차이값의 결정 후에 수단(30)을 통해 제2 사전 설정 시간 내에 달성되면 바람직하다. 제2 사전 설정 시간은 적분 조절기(85)를 통해 예를 들어 제2 사전 설정 시간만큼 보정값 형성을 지연시키는 시간 지연 부재가 적분 조절기(85)에 직렬 연결됨으로써 구현될 수 있다. 제2 사전 설정 시간은 수단(15)을 통한 차이값의 형성으로부터 설정 또는 재설정까지 AND-게이트(80)의 출력부에서 그리고 그와 연결된 수단(30)을 통한 에러 상태의 검출에 의해 필요한 최소한의 실행 시간에 상응하게 선택될 수 있다. 이런 방식으로 수단(30)을 통해 에러가 검출될 수 있기 전에 수단(20)이 차이값을 0으로 조정하고, 에러 검출이 방지되는 것이 방지된다.
상술된 바와 같이, 실제로 가속 페달(10)의 일정한 위치가 존재하는 경우에만 에러 상태가 검출된다. 따라서, 가속 페달(10)의 그러한 일정 위치의 인식은 제2 검사 수단(75)을 통하는 것이 중요하다. 이런 인식은 예를 들어 도3에 도시된 흐름도와 같이 실행될 수 있다.
프로그램의 개시 이후 수단(50)에 의해 최후 결정된 가속 페달(10)의 위치(wped_alt)는 도1에 도시되지 않은 메모리에 임시 저장되고, 제어 변수(n)는 0으로 설정된다. 그 다음 프로그램 단계(205)로 분기된다. 프로그램 단계(205)에서 수단(50)은 가속 페달(10)의 실제 위치(wped)를 결정하고, 제어 변수(n)를 증가시킨다. 그 다음 프로그램 단계(210)로 분기된다. 프로그램 단계(210)에서 제2 검사 수단(75)은 가속 페달(10)의 최후 유효 위치(wped_alt) 및 실제 위치(wped)로부터의 차이 값이 가속 페달(10)의 위치에 대한 공차 범위를 형성하는 사전 설정된 임계값보다 큰 지의 여부를 검사한다. 만일 그렇다면, 가속 페달(10)의 위치는 상기 사전 설정된 공차 범위 외부에 놓이고, 프로그램 단계(215)로 분기되고, 다른 경우에는 프로그램 단계(220)로 분기된다. 프로그램 단계(215)에서 최후 유효 위치(wped_alt)는 가속 페달(10)의 실제 위치(wped)로 설정되고 제어 변수(n)를 0으로 재설정한다. 엔진(1)이 잠시 꺼지지 않으면, 그 다음 프로그램은 종료되고, 마지막 유효 위치(wped_alt)에 대해 새로운 값으로 새로이 실행된다.
프로그램 단계(220)에서, 예를 들어 제어 변수의 실제값(n)이 임시 저장될 수 있는 제2 검사 수단(75)은 n이 제어 변수(n)의 재설정 이후 제1 사전 설정 시간을 나타내는 한계값보다 큰 지의 여부를 검사한다. 만일 그렇다면, 프로그램 단계(225)로 분기되고, 만일 그렇지 않다면, 프로그램 단계(230)로 분기된다. 프로그램 단계(225)에서 제2 검사 수단(75)의 출력부는 설정된다. 그 다음 프로그램 단계(205)로 역분기 된다.
프로그램(230) 단계에서, 제2 검사 수단(75)의 출력부는 재설정된다. 그 다음 프로그램 단계(205)로 역분기 된다. 또한, 프로그램 단계(215)에서 제2 검사 수단(75)의 출력부는 재설정된다.
엔진(1)의 공회전 조정의 측면의 공회전에서 임의의 모멘트가 요구되어질 수 있기 때문에, 엔진(1)에 의해 발생되는 모멘트의 감시는 바람직하게는 단지 엔진(1)의 공회전 상태 밖에서 실행된다.
상기 예에서 실행된 바와 같이 감시 모멘트가 엔진(1)에 의해 발생되는 모멘트라면, 즉 실제 모멘트라면, 에러 상태의 검출 시에 에러 반응으로서 수단(30)을 통해 실제 모멘트가 트랙킹(tracking)되는 제1 목표 모멘트는 감소될 수 있다. 제1 목표 모멘트는 이 예에서 엔진(1)에 의해 발생되는 모멘트이고, 상기 모멘트는 예를 들어 공지된 방법으로 가속 페달(10)의 위치 및 다른 보조 유닛의 모멘트 요구 또는 예를 들어 공기 조화기, 전기 썬루프, 차량 라디오 등의 추가적 소비기에 따라 결정될 수 있다. 감시 모멘트 및 보정된 허용 모멘트로부터 제1 검사 수단(25)에 의해 검사된 차이값이, 제1 사전 설정값보다 큰 제2 사전 설정값보다 크면, 에러 반응으로서 연료 공급의 차단, 이른바 안전 연료 차단이 엔진(1)에서 개시될 수 있다.
감시 모멘트가 제2 목표 모멘트인 경우, 이는 예컨대 엔진(1)에 의해 발생되는 모멘트일 수도 있다. 그러면, 이 값은 제1 목표 모멘트에 상응한다. 수단(30)을 통한 에러 상태의 검출 시에는 제2 목표 모멘트의 제한이 이루어질 수 있다.
상술된 실시예는 엔진으로서 형성된 구동 유닛(1)을 참조로 설명된다. 그러나, 본 발명은 구동 유닛(1)을 위한 엔진의 사용에 제한되는 것이 아니라 임의의 구동 유닛에 대해서도 사용할 수 있고, 감시 모멘트를 결정하기 위해 구동 유닛(1)의 적합한 측정 변수가 결정되고, 적합한 측정 장치가 제공되어야 한다.

Claims (9)

  1. 차량(5) 구동 유닛(1)의 모멘트 감시 방법에 있어서,
    감시 모멘트는 허용 모멘트와 비교되고, 허용 모멘트는 감시 모멘트로 재조정되고, 감시 모멘트가 허용 모멘트로부터 제1 사전 설정값보다 크게 상이하면, 에러가 검출되고, 에러는 제어 요소(10)의 위치가 적어도 제1 사전 설정 시간 이후, 사전 설정된 허용 공차 범위 내에 놓이는 경우에만 검출되는 것을 특징으로 하는 차량 구동 유닛의 모멘트 감시 방법.
  2. 제1항에 있어서, 감시 모멘트와 허용 모멘트의 차이가 제2 사전 설정 시간 내에 발생되면, 에러가 검출되는 것을 특징으로 하는 차량 구동 유닛의 모멘트 감시 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 감시 모멘트가 실제 모멘트인 경우에 대해, 실제 모멘트가 트랙킹되는 제1 목표 모멘트는 에러 검출 시 감소되는 것을 특징으로 하는 차량 구동 유닛의 모멘트 감시 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 감시 모멘트가 실제 모멘트인 경우에, 에러 검출 시 감시 모멘트가 제2 사전 설정값으로서 허용 모멘트로부터 크게 상이하고 제2 사전 설정값이 제1 사전 설정값보다 크면, 연료 공급이 차단되는 것을 특징으로 하는 차량 구동 유닛의 모멘트 감시 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 감시 모멘트가 제2 목표 모멘트인 경우에 에러 검출 시 제2 목표 모멘트가 제한되는 것을 특징으로 하는 차량 구동 유닛의 모멘트 감시 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 감시 모멘트는 점화각, 엔진 회전수, 구동 유닛(1)의 부하에 대한 정보 또는 이들의 조합에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 차량 구동 유닛의 모멘트 감시 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 허용 모멘트는 구동 유닛(1)의 엔진 회전수 및 조작 요소(10)의 위치에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 차량 구동 유닛의 모멘트 감시 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 에러는 구동 유닛(1)의 공회전 상태 외에서 검출되는 것을 특징으로 하는 차량 구동 유닛의 모멘트 감시 방법.
  9. 차량(5) 구동 유닛(1)의 모멘트 감시 장치(95)에 있어서,
    감시 모멘트를 허용 모멘트와 비교하기 위한 수단(15)이 제공되고, 허용 모멘트를 감시 모멘트로 재조정하는 수단(20)이 조정을 위해 제공되고, 감시 모멘트가 제1 사전 설정값으로서 허용 모멘트로부터 크게 상이한 지를 검사하는 제1 수단(25)이 검사를 위해 제공되고, 검사를 위한 제1 수단(25)이 제1 사전 설정값을 초과하는 편차를 확인하면 에러를 검출하는 수단(30)이 에러의 검출을 위해 제공되고, 조작 요소(10)의 위치가 적어도 제1 사전 설정 시간 이후, 사전 설정된 허용 공차의 범위 내에 놓이는지의 여부를 검사하는 제2 수단(75)이 검사를 위해 제공되고, 만일 그렇다면, 수단(30)이 에러를 검출하는 것을 특징으로 하는 차량 구동 유닛의 모멘트 감시 장치.
KR1020037014635A 2002-03-12 2002-09-12 차량 구동 유닛의 모멘트 감시 방법 및 장치 KR100928606B1 (ko)

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