KR101086812B1 - 엔진 드래그 토크제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔진 드래그 토크제어방법에 관한 것으로, 특히 본 발명은 인기어인 상태에서 엔진 드래그 상황이면, 엔진 드래그 토크제어를 통해 엔진 토크 제어량을 증가시키는 방식으로 구동륜의 휠 슬립을 보상함으로서 구동륜의 휠 슬립율을 목표 슬립율에 도달시킬 수 있어 차량의 조향성 및 안정성을 유지시킨다.
이를 위해 본 발명은 현재의 기어상태가 인기어 상태인지를 판단하고, 인기어 상태이면, 엔진의 실제속도와 차량정보로부터 추정된 엔진의 추정속도의 대소를 비교하여 엔진상태가 엔진 드래그인지를 판단하고, 엔진 드래그이면, 엔진 드래그 토크 제어를 통해 구동륜의 휠 슬립율을 목표 슬립율에 도달하도록 엔진 토크 제어량을 증가시키는 것을 특징으로 한다.

Description

엔진 드래그 토크제어방법 {ENGINE DRAG TORQUE CONTROL UNIT}
도 1은 본 발명에 따른 엔진 드래그 토크 제어기의 작동을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 도 1의 엔진 드래그 토크 제어기가 필요한 엔진 토크 제어량을 발생시키기 위해 엔진 제어모듈을 통해 전자식 스로틀 밸브를 제어하는 것을 설명하기 위한 제어블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 엔진 드래그 토크제어방법에 대한 제어흐름도이다.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*
10 : 휠 속도센서 11 : 엔진제어모듈
12 : EDC 변수계산블록 13 : 엔진상태추정로직
14 : EDC 토크 제어량계산로직
15 : EDC 요구토크량명령블록
본 발명은 엔진 드래그 토크제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진이 차체보다 더 빨리 속도가 떨어지는 경우, 휠 슬립을 줄일 수 있는 엔진 드래그 토크제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 휠 거동에 있어서 페달 브레이킹 없이 스로틀의 갑작스러운 닫힘으로 인한 차량의 감속상황(주로, downhill)이나 기어의 다운시프트(downshift)시에 엔진 브레이킹에 의하여 엔진이 차체보다 더 빨리 속도가 떨어지는 경우, 엔진의 드래그 포스(drag force)가 타이어와 노면 사이의 마찰력보다 커져 휠 슬립이 증가하게 된다.
후륜 구동 차량의 경우, 엔진 드래그 토크는 차량의 불안정성을 초래하며, 전륜 구동 차량의 경우, 조향성에 적지 않는 영향을 주게 된다. 이는 브레이크에 의한 제동상황이 아니어서, 안티록 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System ; ABS)으로 제어될 수 없다.
또한, 대부분의 트랙션 컨트롤 시스템(Traction Control System ; TCS)는 엔진 브레이크에 인한 휠 슬립을 다루도록 설계되지 있지 않다.
따라서, 엔진 드래그 토크의 제어를 통한 휠 슬립의 보상으로 차량의 안전성을 향상시킬 필요가 있다.
본 발명의 목적은 엔진 드래그 상황에서 엔진의 토크를 증가시켜 구동륜의 구동력을 높여줌으로서 휠 슬립을 보상해주고, 간접적으로 차량의 요레이트를 줄여서 차량의 안정성을 향상시킬 수 있는 엔진 드래그 토크제어방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엔진 드래그 토크제어방법은 현재의 기어상태가 인기어 상태인지를 판단하고, 인기어 상태이면, 엔진의 실제속도와 차량정보로부터 추정된 엔진의 추정속도의 대소를 비교하여 엔진상태가 엔진 드래그인지를 판단하고, 엔진 드래그이면, 엔진 드래그 토크 제어를 통해 구동륜의 휠 슬립율을 목표 슬립율에 도달하도록 엔진 토크 제어량을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
상기 엔진 드래그 상황이면, 구동륜의 휠 슬립율과 목표 슬립율사이의 슬립에러를 산출하고, 산출된 기준슬립에러를 이용하여 필요한 엔진 토크 제어량을 산출하고, 산출된 엔진 토크 제어량 만큼을 기준 엔진 토크제어량에서 더 발생시키는 것을 특징으로 한다.
상기 구동륜 휠 슬립율 중 가장 큰 값과 상기 목표 슬립율을 이용하여 슬립에러를 산출하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 엔진 드래그 토크 제어기는 엔진 드래그에 의한 휠 슬립이 과도하게 발생하면 휠 속도센서(10)와 엔진제어모듈(Engine Control Module ; ECM)(11)에서 제공된 정보를 EDC 변수계산블록(12)에서 제공받아 EDC 제어를 위한 필요한 변수를 계산하여 엔진상태추정로직블록(13)에 제공한다. 엔진상태추정로직블록(13)은 제공받은 변수를 근거로 하여 엔진상태를 추정하게 되고, 이를 근거로 하여 엔진 드래그 토크 제어(Engine Drag torqueControl ; 이하 EDC라 칭함)를 수행한다. EDC 제어시, EDC 토크 제어량계산로직블록(14)은 EDC에 의한 목표 토크량을 계산하게 되는데, 이는 블록 14a 내지 14d를 통해 이루어지는, 미리 설정된 목표 휠 슬립과 각 바퀴에 장착된 휠 속도센서(10)로부터 측정된 측정 휠 슬립의 차이인 슬립에러로부터 계산된다. 즉, 뮤 슬립 커브(mu-slip curve)의 선형 영역에서 목표 휠 슬립을 유지시키도록 슬립 에러를 PD 제어하여 제어량, 즉 목표 토크량을 계산한다. 이렇게 계산된 목표 토크량은 EDC 요구 토크량 명령블록(15)에 의해 엔진에서 목표 토크량을 추종하도록 엔진제어모듈(11)의 엔진관리시스템(Engine Management System ; EMS)에 요구한다. 엔진에 전달된 목표 토크량은 도 2와 같이, 전자식 스로틀 밸브(20)에 의해 추종된다. 즉, 구동륜의 휠 슬립이 과도하게 발생하면, 슬립 보상을 위해 결정된 제어토크가 엔진제어모듈(11)에 전달되고, 이 엔진제어모듈(11)은 전자식 스로틀 밸브(20)를 조절하는 명령을 주어 엔진 드래그 토크를 보상해준다.
도 3을 살펴보면, 단계 S100에서 EDC(100)는 먼저 휠 속도센서(10)와 엔진제어모듈(11)로부터 휠 속도정보와 엔진정보를 얻는다.
그리고, 단계 S101에서 얻은 정보를 이용하여 EDC 제어를 위한 관련변수를 계산한다. 즉, 엔진제어모듈(11)의 EMS로부터 엔진속도, 트랜스미션 터빈속도, 엔진토크, 기어단수 등의 정보를 이용하여, 현재의 기어상태를 정의한다. EDC(100)는 엔진이 드래그될 때, 드래그 토크가 휠에 전달되어, 휠 슬립이 발생될 때, 슬립을 보상해주는 로직으로서, 엔진 드래그 판단이 우선적으로 수행되어져야 한다. 또한, EDC(100)는 구동륜에 엔진 토크를 전달하여야 하기 때문에, 인 기어상태에서만 유 효하다. 따라서, 단계 S102에서, 단계 S101에서 정의된 기어단의 기어비, 터빈속도, 엔진속도, 휠 속도 등을 이용하여, 현재 기어상태가 인 기어인지를 판단한다.
만약, 단계 S102의 판단결과 현재의 기어상태가 인기어로 판단되면, 단계 S103에서, 엔진의 실제속도와 EDC 관련변수로부터 추정된 추정속도를 비교하여 엔진상태를 판단한다. 이때, 실제엔진속도가 추정엔진속도와 같으면, 엔진상태를 프리롤링으로 판단하고, 실제엔진속도가 추정엔진속도보다 빠르면, 트랙션으로 판단하고, 실제엔진속도가 추정엔진속도보다 느리면, 엔진드래그로 판단한다.
단계 S103의 판단결과 엔진상태가 엔진드래그로 판단되면, 단계 S104에서 EDC 제어를 개시하고, 구동륜의 휠 슬립이 목표 슬립을 추종하도록 하기 위한 EDC 토크 제어량을 산출하기 위하여, 먼저, 단계 S105에서 구동륜의 휠 슬립을 산출하고, 단계 S106에서 구동륜의 휠 슬립과 목표 휠 슬립사이의 슬립에러를 산출한다. 이때, EDC 토크 제어량은 상술한 바와 같이, 각 구동륜의 휠 슬립에 따른 휠 슬립에러에 대한 PD제어로 계산된다. 따라서, 구동륜의 휠 슬립 중 가장 큰 값을 선택하고, 단계 S107에서, 선택된 휠 슬립과 목표 휠 슬립사이의 슬립에러로서 그에 상응하는 EDC 토크 제어량을 결정한다. 결정된 EDC 토크 제어량은 단계 S108에서 최종적으로, EMS로 전달되어, 엔진토크가 결정된 목표 토크량을 추정하도록 한다. EMS는 제어기로부터 받은 토크 명령치를 추종하기 위하여, 전자식 스로틀 밸브를 제어한다. 이로 인해, 기준 엔진 토크량에서 산출된 EDC 토크 제어량만큼 더 증가된 엔진 토크 제어량이 발생되므로, 최종적으로, 운전자가 의도하지 않은 엔진 드 래그로 인한 휠 슬립을 보상할 수 있게 되어 차량의 조향성 및 안정성을 유지할 수 있게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 인기어인 상태에서 엔진 드래그 상황이면, 엔진 드래그 토크 제어를 통해 엔진 토크 제어량을 증가시키는 방식으로 구동륜의 휠 슬립을 보상함으로서 구동륜의 휠 슬립율을 목표 슬립율에 도달시킬 수 있어 차량의 조향성 및 안정성을 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 현재의 기어상태가 인기어 상태인지를 판단하고,
    인기어 상태이면, 엔진의 실제속도와 차량정보로부터 추정된 엔진의 추정속도의 대소를 비교하여 엔진상태가 엔진 드래그인지를 판단하고,
    엔진 드래그이면, 엔진 드래그 토크 제어를 통해 구동륜의 휠 슬립율을 목표 슬립율에 도달하도록 엔진 토크 제어량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 엔진 드래그 토크제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 엔진 드래그 상황이면, 구동륜의 휠 슬립율과 목표 슬립율사이의 슬립에러를 산출하고,
    산출된 기준슬립에러를 이용하여 필요한 엔진 토크 제어량을 산출하고,
    산출된 엔진 토크 제어량 만큼을 기준 엔진 토크제어량에서 더 발생시키는 것을 특징으로 하는 엔진 드래그 토크제어방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 구동륜 휠 슬립율 중 가장 큰 값과 상기 목표 슬립율을 이용하여 슬립에러를 산출하는 것을 특징으로 하는 엔진 드래그 토크제어방법.
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