KR101251546B1 - 엔진토크 리미트 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔진회전수와 엔진토크를 이용하여 입력토크를 계산하는 단계, 입력토크를 기 설정된 설정토크와 비교하는 단계, 입력토크가 상기 설정토크를 초과하면, 설정토크를 기반으로 입력토크에 대한 엔진토크를 환산하는 단계 및 엔진토크를 기반으로 엔진 리미트 제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

엔진토크 리미트 제어방법{ENGINE TORQUE LIMIT CONTROL METHOD}
본 발명은 차량용 자동 변속기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 토크 리미트 제어를 수행할 때 입력토크를 고려한 엔진토크를 기반으로 실제적인 엔진 리미트 제어를 수행할 수 있도록 한 엔진토크 리미트 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용 자동 변속기는 엔진으로부터 동력을 전달받는 토크 컨버터에 연결되는 다단 변속기어 메커니즘과, 차량의 주행 상태에 따라 변속기어 메커니즘의 기어단 중 어느 하나의 변속단을 선택하기 위해 유압작동 마찰요소와 제어밸브를 작동시키는데 필요한 유압을 공급하는 유압제어 시스템으로 이루어진다.
이러한 자동 변속기는 변속 제어부(Transmission Control Unit;TCU)가 엔진 및 자동 변속기와 각종 신호들을 주고 받으면서 차량의 주행 상태에 따른 적절한 변속단 변경을 수행하게 된다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
일반적으로 자동 변속기의 엔진토크 리미트 제어방법은 변속 제어부에서 일정값 이상의 토크가 출력되지 않도록 엔진토크 또는 엔진회전수로 일정 엔진토크 이상의 상승을 금지하거나 또는 유지를 요청하는 방식으로 이루어진다.
그러나, 이러한 방식은 실제 입력되는 토크에 설정된 엔진토크 기준으로만 토크 리미트 제어가 이루어지고, 특히 한계 엔진토크를 초과할 경우, 해당 엔진토크로만 토크 리미트 제어가 이루어짐으로써, 허용 가능한 영역에서도 불필요한 토크 저감에 의해 출력이 제한되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 엔진 회전수와 엔진토크를 이용하여 입력토크를 계산하고, 입력토크를 설정토크와 비교한 후, 그 결과에 따라 토크 컨버터 특성값을 통해 엔진토크로 환산하여 엔진 제어부에 입력함으로써, 정확하고 실제적인 토크 리미트 제어를 수행할 수 있도록 한 엔진토크 리미트 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 엔진토크 리미트 제어 방법은 엔진회전수와 엔진토크를 이용하여 입력토크를 계산하는 단계; 상기 입력토크를 기 설정된 설정토크와 비교하는 단계; 상기 입력토크가 상기 설정토크를 초과하면, 상기 설정토크를 기반으로 상기 입력토크에 대한 엔진토크를 환산하는 단계; 및 상기 엔진토크를 기반으로 엔진 리미트 제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 엔진토크를 환산하는 단계는 상기 입력토크가 상기 설정토크 이하가 되도록 토크 컨버터 특성값을 이용하여 상기 엔진토크를 환산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 토크 컨버터 특성값은 상기 입력토크와 상기 설정토크의 토크 슬립량에 따른 엔진토크인 것을 특징으로 하는 엔진토크 리미트 제어방법.
본 발명은 입력토크를 토크 컨버터 특성값을 통해 엔진토크로 환산하여 제어함으로써, 정확하고 실제적인 엔진 리미트 제어를 수행할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 차량 동력 저감량과 토크 제한에 따른 부작용을 최소화할 수 있고, 최적화된 토크 리미트 제어를 통한 클러치/자동 변속기의 허용 용량을 용이하게 설계할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 최적화된 토크 제어로 자동 변속기의 내부 부품 예를 들어, 클러치, 샤프트류의 저감이 가능하며, 부품 저감 및 다운 사이징을 통해 원가를 절감하고 중량을 저감시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진토크 리미트 제어장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진토크 리미트 제어방법의 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진토크 리미트 제어방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진토크 리미트 제어장치의 블럭 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엔진토크 리미트 제어장치는 도 1 에 도시된 바와 같이, 엔진 제어부(10)(Engine Control Unit;ECU), 차량정보 검출부(20), 변속 제어부(30)(Transmission Control Unit;TCU) 및 구동부(40)를 포함한다.
차량정보 검출부(20)는 차량의 주행 조건에 대한 각종 차량정보를 검출하는 것으로서, 크랭크 샤프트(미도시)의 회전으로부터 엔진회전수를 검출하는 엔진회전수 검출부(22)와 엔진토크를 검출하는 엔진토크 검출부(21)를 포함한다.
엔진 제어부(10)는 차량정보 검출부(20)로부터 입력되는 차량정보를 변속 제어부(30)에 입력하고, 변속 제어부(30)로부터 입력되는 엔진토크를 구동부(40)에 전달한다.
구동부(40)는 엔진 제어부(10)로부터 입력된 엔진토크에 따라 엔진을 최적의 상태로 제어한다. 이러한 구동부(40)는 엔진 연료 분사량과 공기 흡입량 등과 같은 연료계통의 구동을 제어한다.
변속 제어부(30)는 엔진 제어부(10)로부터 입력되는 차량 정보를 바탕으로 주행 조건을 감지하여 주행 조건에 따라 자동 변속기의 변속 패턴을 설정한다. 특히, 엔진 제어부(10)로부터 입력되는 차량 정보를 이용하여 주행 조건에 적합한 엔진토크를 생성하여 엔진 제어부(10)에 입력한다.
변속 제어부(30)는 엔진 제어부(10)로부터 차량 정보 예를 들어, 엔진토크와 엔진회전수가 입력되면, 이를 이용하여 입력토크를 계산하여 기 설정된 설정토크와 비교한다.
여기서, 설정토크는 자동 변속기에 허용된 한계 터빈토크이다.
변속 제어부(30)는 입력토크와 설정토크를 비교하여 입력토크가 설정토크를 초과하면, 토크 컨버터 특성값 즉, 상기 입력토크와 상기 설정토크의 토크 슬립량에 따라 입력토크가 설정토크 이하가 되도록 엔진토크를 환산하여 엔진 제어부(10)에 입력한다.
이에 따라, 엔진 제어부(10)는 변속 제어부(30)에 의해 환산된 엔진토크에 따라 구동부(40)를 리미트 제어하게 됨으로써, 구동부(40)를 통해 토크 제한 및 토크 저하의 기능을 수행하게 된다.
이와 같이, 변속 제어부(30)는 입력토크와 설정토크를 비교하여 입력토크가 클 경우 입력토크를 기준으로 가변적인 조건 예를 들어, 토크 슬립량, 토크 증대량 등을 고려하여 환산한 엔진토크를 통해 리미트 제어하도록 함으로써, 가변적인 토크 제한을 수행할 수 있도록 한다.
여기서, 엔진 제어부(10)와 변속 제어부(30)는 캔통신과 시리얼 통신 방식으로 통신하며, 이들 중 어느 하나가 선택적으로 채용될 수 있을 것이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진토크 리미트 제어방법을 도 2 를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진토크 리미트 제어방법의 순서도이다.
먼저, 엔진토크 검출부(21)와 엔진회전수 검출부(22)가 엔진토크와 엔진회전수를 각각 검출하여 엔진 제어부(10)에 입력한다.
엔진 제어부(10)는 엔진토크 검출부(21)와 엔진회전수 검출부(22)로부터 입력된 엔진토크와 엔진회전수를 변속 제어부(30)에 입력한다(S10).
변속 제어부(30)는 엔진 제어부(10)로부터 엔진토크와 엔진회전수가 입력되면, 이를 이용하여 입력토크를 계산한다(S20).
변속 제어부(30)는 입력토크를 계산하면, 이 입력토크를 기 설정된 설정토크와 비교하여 입력토크가 설정토크를 초과하는 지를 판단한다(S30).
판단 결과, 입력토크가 설정토크를 초과하면, 토크 컨버터 특성값을 이용하여 상기 설정토크의 토크 슬립량에 따라 입력토크가 설정토크 이하가 되도록 엔진토크를 환산하여 엔진 제어부(10)에 입력한다(S40).
예를 들어, 최대 엔진토크가 60N 이고, 토크 컨버터의 특성값에서 토크 증대비가 2배로 가정할 경우, 입력토크가 120N 으로 계산되고, 설정토크가 100N 이면, 입력토크가 설정토크 이하가 되어야 하므로, 입력토크는 100N 이하가 되어야 한다.
이때, 토크 컨버터 특성값의 토크 증대비가 2배이므로, 엔진토크는 50N으로 환산하여 엔진 제어부(10)에 입력한다.
이에 따라, 엔진 제어부(10)는 변속 제어부(30)에 의해 환산된 엔진토크에 따라 구동부(40)를 리미트 제어(S50)하게 됨으로써, 구동부(40)를 통해 토크 제한 및 토크 저하의 기능을 수행하게 된다.
이와 같이, 변속 제어부(30)는 입력토크와 설정토크와의 비교하여 입력토크가 클 경우 입력토크를 기준으로 토크 컨버터의 특성값에 따른 가변적인 조건 등을 고려하여 엔진토크를 환산하고, 이 엔진토크에 따라 리미트 제어하도록 함으로써, 가변적인 토크 제한을 수행할 수 있도록 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 엔진 제어부 20: 차량정보 검출부
21: 엔진토크 검출부 22: 엔진회전수 검출부
30: 변속 제어부 40: 구동부

Claims (3)

  1. 엔진회전수와 엔진토크를 이용하여 입력토크를 계산하는 단계;
    상기 입력토크를 기 설정된 설정토크와 비교하는 단계;
    상기 입력토크가 상기 설정토크를 초과하면, 상기 설정토크를 기반으로 상기 입력토크에 대한 엔진토크를 환산하는 단계; 및
    상기 엔진토크를 기반으로 엔진 리미트 제어를 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 엔진토크를 환산하는 단계는 상기 입력토크가 상기 설정토크 이하가 되도록 토크 컨버터 특성값을 이용하여 상기 엔진토크를 환산하고,
    상기 토크 컨버터 특성값은 상기 입력토크와 상기 설정토크의 토크 슬립량에 따른 엔진토크인 것을 특징으로 하는 엔진토크 리미트 제어방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
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