KR101262484B1

KR101262484B1 - 경제형 아이에스지 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101262484B1
Application number: KR1020100121517A
Authority: KR
Inventors: 유지용; 김세준; 방정환; 권총아
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2013-05-08
Also published as: US20120143481A1; CN102485559A; KR20120059985A; CN102485559B; US8554452B2

Abstract

본 발명은 자동변속기를 탑재한 차량에서 보조오일펌프와 등판밀림방지장치를 탑재하지 않음으로써, 보다 저렴하게 ISG 시스템을 구성하여, 차량의 연비를 향상시킴은 물론, 차량의 제작에 소요되는 부품 및 비용을 상대적으로 저감시킬 수 있도록 함으로써, 차량의 상품성을 크게 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

경제형 아이에스지 시스템 및 그 제어방법{Economic ISG System and Control Method thereof}

본 발명은 ISG(Idle Stop ＆ Go) 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일반적인 자동변속기가 탑재된 차량에서 ISG 기능을 저렴하게 구현할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

ISG 시스템은 차량의 정차시 차속, 엔진회전속도, 냉각수온 등의 정보를 입력 받아 아이들시 엔진을 정지하도록 함으로써, 차량의 연비를 향상시키도록 한다.

종래, 상기한 바와 같은 ISG 시스템을 구성하기 위해서는 통상 충방전 내구성이 보장되는 AGM(Absorptive Glass Mat) 배터리, 배터리의 상태를 예측하기 위한 배터리센서, 시동회수의 증가에 대응하기 위한 강화스타터, 재시동시 전압강하 방지로 오디오 및 클러스터 등의 리셋을 방지하기 위한 DC-DC 컨버터, 저부압시 시동정지를 금지시키기 위한 브레이크 부압센서 등이 필요하며, 이는 차량에 탑재된 변속기의 사양에 무관하게 모든 ISG 시스템의 구현에 필수적인 부품들이다.

이외에, 차량에 탑재된 변속기가 종래의 자동변속기인 경우, ISG 시스템을 구성하기 위해서는 추가로, 등판밀림방지장치와 보조오일펌프가 필요하다. 상기 등판밀림방지장치는 등판로에서 D단 재시동시 차량의 밀림을 방지하기 위한 것이며, 상기 보조오일펌프는 시동 정지시 자동변속기의 유압을 유지해주기 위한 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 등판밀림방지장치와 보조오일펌프를 차량에 추가로 탑재하는 것은 부품수의 증가와 비용의 증가를 초래하여 저가형 차량의 경우, 차량의 상품성 자체를 떨어뜨릴 우려가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자동변속기를 탑재한 차량에서 보다 저렴하게 ISG 시스템을 구성할 수 있도록 함으로써, 차량의 연비를 향상시킴은 물론, 차량의 제작에 소요되는 부품 및 비용을 상대적으로 저감시킬 수 있도록 함으로써, 차량의 상품성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 경제형 아이에스지 시스템 및 그 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 경제형 아이에스지 시스템은

충방전 내구성이 확보된 배터리와;

상기 배터리의 상태를 예측하기 위한 배터리센서와;

증가되는 시동회수에 대한 내구성이 확보된 강화스타터와;

브레이크 부압센서와;

상기 배터리센서를 통해 상기 배터리의 상태를 모니터링하고, ISG상태의 엔진을 상기 배터리로부터의 전기로 상기 강화스타터를 이용하여 재시동시키며, 상기 브레이크 부압센서의 신호에 의해 ISG 진입여부를 결정하고, 운전자의 변속레버 조작 및 브레이크 조작 상태에 따라 엔진의 시동을 온시키거나 오프시키도록 구성된 컨트롤러;

로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 경제형 아이에스지 시스템 제어방법은

상기 청구항 1항의 경제형 아이에스지 시스템을 제어하는 방법에 있어서,

차속과 가속페달조작상태 및 상기 브레이크 부압센서의 신호를 이용하여 ISG진입조건을 충족하는지를 판단하는 1차진입판단단계와;

상기 1차진입판단단계 이후 변속레버가 N단이고 브레이크가 온인지를 판단하는 2차진입판단단계와;

상기 2차진입판단단계 수행결과, 변속레버가 N단이고 브레이크가 온이면, 엔진의 시동을 정지시켜 ISG 상태로 진입하는 진입단계와;

변속레버가 D단이고 브레이크가 온인지를 판단하는 1차해제판단단계와;

상기 1차해제판단단계 수행결과, 변속레버가 D단이고 브레이크가 온이면, 상기 엔진을 재시동시키는 1차해제단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 자동변속기를 탑재한 차량에서 보조오일펌프와 등판밀림방지장치를 탑재하지 않아서, 보다 저렴하게 ISG 시스템을 구성할 수 있도록 함으로써, 차량의 연비를 향상시킴은 물론, 차량의 제작에 소요되는 부품 및 비용을 상대적으로 저감시킬 수 있도록 함으로써, 차량의 상품성을 크게 향상시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 경제형 아이에스지 시스템의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 경제형 아이에스지 시스템 제어방법을 설명한 순서도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명 실시예의 경제형 아이에스지 시스템은 충방전 내구성이 확보된 배터리(1)와; 상기 배터리(1)의 상태를 예측하기 위한 배터리센서(3)와; 증가되는 시동회수에 대한 내구성이 확보된 강화스타터(5)와; 브레이크 부압센서(7)와; 상기 배터리센서(3)를 통해 상기 배터리(1)의 상태를 모니터링하고, ISG상태의 엔진(9)을 상기 배터리(1)로부터의 전기로 상기 강화스타터(5)를 이용하여 재시동시키며, 상기 브레이크 부압센서(7)의 신호에 의해 ISG 진입여부를 결정하고, 운전자의 변속레버 조작 및 브레이크 조작 상태에 따라 엔진의 시동을 온시키거나 오프시키도록 구성된 컨트롤러(11)로 구성된다.

즉, 상기한 바와 같은 구성만으로 자동변속기가 탑재된 차량의 ISG기능 구현이 가능하도록 한 것이며, 여기서 종래의 보조오일펌프 및 등판밀림방지장치는 사용하지 않고 이는 상기 컨트롤러(11)의 제어 등으로 대응하도록 한다는 것이다.

여기서, 상기 배터리(1)는 AGM배터리로 구성되는 것이 바람직하며, ISG상태 해제를 위한 재시동시 전압강하를 방지하기 위해 도 1에 점선으로 표시한 바와 같이 DC-DC컨버터(13)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직할 것이다.

상기 컨트롤러(11)는 다른 ISG 진입조건이 모두 만족하는 상황에서, 변속레버가 N단이고 브레이크가 온이면 엔진의 시동을 정지시켜 ISG에 진입하도록 제어하고, ISG 상태에서 변속레버가 D단이고 브레이크가 온상태인 경우에만 엔진을 재시동시키도록 구성된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 아이에스지 시스템을 제어하는 방법을 도 2의 순서도를 참조하여 살펴본다.

도 2를 참조하면, 본 발명 아이에스지 시스템 제어방법은, 차속과 가속페달조작상태 및 상기 브레이크 부압센서(7)의 신호를 이용하여 ISG진입조건을 충족하는지를 판단하는 1차진입판단단계(S101)와; 상기 1차진입판단단계(S101) 이후 변속레버가 N단이고 브레이크가 온인지를 판단하는 2차진입판단단계(S102)와; 상기 2차진입판단단계(S102) 수행결과, 변속레버가 N단이고 브레이크가 온이면, 엔진의 시동을 정지시켜 ISG 상태로 진입하는 진입단계(S103)와; 변속레버가 D단이고 브레이크가 온인지를 판단하는 1차해제판단단계(S104)와; 상기 1차해제판단단계(S104) 수행결과, 변속레버가 D단이고 브레이크가 온이면, 상기 엔진을 재시동시키는 1차해제단계(S105)를 포함하여 구성된다.

즉 ISG진입시에는 상기 1차진입판단단계(S101)와 2차진입판단단계(S102)를 차례로 수행하여 ISG 상태로 진입하도록 하는 바, 상기 1차진입판단단계(S101)에서는 종래의 ISG차량과 거의 동일하게 차속과 가속페달조작상태 및 상기 브레이크 부압센서(7)의 신호를 입력 받아서, 차속이 0이고, 가속페달을 운전자가 조작하지 않고 있으며, 브레이크 부압이 충분하여 엔진의 시동이 꺼져도 제동력 확보에 문제가 없는 상황이라고 판단되면, 상기 1차진입판단단계(S101)의 조건을 충족한 것으로 판단하고, 이어서 상기 2차진입판단단계(S102)를 수행하도록 하는 것이다.

상기 2차진입판단단계(S102)는 사실상 운전자가 변속레버를 N단으로 전환하여야 그 조건을 충족하게 된다. 즉, 종래의 통상의 ISG차량과 달리 운전자가 브레이크페달을 밟고 있는 상태에서 변속레버를 N단으로 조작한 경우에만, ISG 상태로 진입하도록 한 것이다.

이후 ISG 상태를 해제하기 위한 1차해제판단단계(S104)에서는, 상기와 같이 N단으로 전환된 변속레버를 운전자가 D단으로 전환하고, 브레이크를 작동시키고 있어야만 조건을 충족하여 등판 출발이 필요한 상황에서도 차량의 밀림이 저절로 방지되도록 하게 된다. 즉, 종래의 등판밀림방지장치를 구비하지 않고도 차량의 등판 상황에서 ISG 해제시 차량의 후방밀림을 방지할 수 있게 하는 것이다.

또한, 본 실시예는 상기 1차해제단계(S105) 이후에는 자동변속기의 유압이 충분히 형성될 상황이 되었는지를 판단하는 2차해제판단단계(S106)와; 상기 2차해제판단단계(S106) 수행결과, 상기 자동변속기의 유압이 충분히 형성되지 않은 동안에는 변속기의 기어단을 N단 상태로 유지하는 해제유보단계(S107)와; 상기 2차해제판단단계(S106) 수행결과, 상기 자동변속기의 유압이 충분히 형성된 경우에는 변속기의 기어단을 D단 상태로 전환하는 해제완료단계(S108)를 더 포함하여 구성된다.

즉, ISG 상태 해제를 위해 엔진의 시동이 시작되었고, 비록 변속레버는 D단을 선택하고 있어도, 변속기 내부의 유압회로를 실질적으로 D단으로 전환하지 않고, 상기 2차해제판단단계(S106)의 수행결과 상기 자동변속기의 유압이 충분히 형성되었다고 판단될 때까지 N단 상태를 유지하여, 종래와 같은 보조오일펌프 없이도 변속기의 충격을 방지하도록 한 후, D단으로 변경을 수행하도록 한 것이다.

상기 2차해제판단단계(S106)에서는 엔진회전수가 제1기준치 이상이 되면 자동변속기의 유압이 충분히 형성된 것으로 판단하도록 할 수 있을 것이다.

또한, 상기 2차해제판단단계(S106)에서는 상기 1차해제단계(S105)에서 엔진 재시동후 경과한 시간이 제2기준치 이상이 되면 자동변속기의 유압이 충분히 형성된 것으로 판단하는 것도 가능할 것이다.

그러나, 도 2에 도시된 본 실시예에서는 상기 2차해제판단단계(S106)에서 엔진회전수가 제1기준치 이상이 되고, 상기 1차해제단계(S105)에서 엔진 재시동후 경과한 시간이 제2기준치 이상이 되면, 자동변속기의 유압이 충분히 형성된 것으로 판단하도록 함으로써 보다 안정적인 제어를 추구하도록 하였으며, 나아가, 상기 엔진회전수와 엔진 재시동후 경과 시간 이외의 요소를 더 고려하여 전환되는 상기 컨트롤러(11)의 시동완료비트의 상태가 시동 온 상태로 전환되었는지의 여부를 더 고려하여, 상기 자동변속기의 유압이 충분히 형성되었는지를 판단하도록 하였다.

여기서, 상기 컨트롤러(11)의 시동완료비트의 상태가 시동 온 상태로 전환되도록 하는 상기 엔진회전수와 엔진 재시동후 경과 시간 이외의 요소는, 예컨대 엔진 흡기관 부압 등과 같은 것이 될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명은 종래의 보조오일펌프 및 등판밀림방지장치를 배제하여 보다 저렴하게 자동변속기를 탑재한 차량에서 ISG기능을 구현할 수 있도록 함으로써, 차량의 상품성을 크게 향상시키게 된다.

1; 배터리
3; 배터리센서
5; 강화스타터
7; 브레이크 부압센서
9; 엔진
11; 컨트롤러
13; DC-DC컨버터
S101; 1차진입판단단계
S102; 2차진입판단단계
S103; 진입단계
S104; 1차해제판단단계
S105; 1차해제단계
S106; 2차해제판단단계
S107; 해제유보단계
S108; 해제완료단계

Claims

삭제
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삭제
경제형 아이에스지 시스템을 제어하는 방법에 있어서,
차속과 가속페달조작상태 및 브레이크 부압센서의 신호를 이용하여 ISG진입조건을 충족하는지를 판단하는 1차진입판단단계와;
상기 1차진입판단단계 이후 변속레버가 N단이고 브레이크가 온인지를 판단하는 2차진입판단단계와;
상기 2차진입판단단계 수행결과, 변속레버가 N단이고 브레이크가 온이면, 엔진의 시동을 정지시켜 ISG 상태로 진입하는 진입단계와;
변속레버가 D단이고 브레이크가 온인지를 판단하는 1차해제판단단계와;
상기 1차해제판단단계 수행결과, 변속레버가 D단이고 브레이크가 온이면, 상기 엔진을 재시동시키는 1차해제단계;
를 포함하고,
상기 1차해제단계 이후에는 자동변속기의 유압이 충분히 형성될 상황이 되었는지를 판단하는 2차해제판단단계와;
상기 2차해제판단단계 수행결과, 상기 자동변속기의 유압이 충분히 형성되지 않은 동안에는 변속기의 기어단을 N단 상태로 유지하는 해제유보단계와;
상기 2차해제판단단계 수행결과, 상기 자동변속기의 유압이 충분히 형성된 경우에는 변속기의 기어단을 D단 상태로 전환하는 해제완료단계;
를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 경제형 아이에스지 시스템 제어방법.
청구항 5에 있어서,
상기 2차해제판단단계에서는 엔진회전수가 제1기준치 이상이 되면 자동변속기의 유압이 충분히 형성된 것으로 판단하는 것
을 특징으로 하는 경제형 아이에스지 시스템 제어방법.
청구항 5에 있어서,
상기 2차해제판단단계에서는 상기 1차해제단계에서 엔진 재시동후 경과한 시간이 제2기준치 이상이 되면 자동변속기의 유압이 충분히 형성된 것으로 판단하는 것
을 특징으로 하는 경제형 아이에스지 시스템 제어방법.
청구항 5에 있어서,
상기 2차해제판단단계에서는 엔진회전수가 제1기준치 이상이 되고, 상기 1차해제단계에서 엔진 재시동후 경과한 시간이 제2기준치 이상이 되면, 자동변속기의 유압이 충분히 형성된 것으로 판단하는 것
을 특징으로 하는 경제형 아이에스지 시스템 제어방법.
청구항 8에 있어서,
상기 2차해제판단단계에서는 상기 엔진회전수와 엔진 재시동후 경과 시간 이외의 요소를 더 고려하여 전환되는 컨트롤러의 시동완료비트의 상태가 시동 온 상태로 전환되었는지의 여부를 더 고려하여, 상기 자동변속기의 유압이 충분히 형성되었는지를 판단하는 것
을 특징으로 하는 경제형 아이에스지 시스템 제어방법.