KR101273014B1 - 차량토크 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량토크 제어방법에 관한 것으로, 차량토크(T)에 대한 증감의 요구가 있는지 여부를 확인하는 토크요구 확인단계(S10); 실제의 연산과정을 거쳐 요구된 차량의 실제토크(Tr)를 구하는 실제토크 계산단계(S20); 상기 실제의 연산과정을 간략화한 간략 연산과정을 거쳐 요구된 차량의 간략토크를 구하는 간략토크 계산단계(S30); 상기 실제토크 계산단계(S20)에서 계산된 실제토크와 상기 간략토크 계산단계(S30)에서 계산된 간략토크(Tb)를 비교하는 토크값 비교단계(S40); 상기 실제토크(Tr) 또는 상기 간략토크(Tb) 중 더 작은 값에 의해 엔진 제어유닛에서 출력되는 출력토크를 구하는 출력토크 계산단계(S50); 및 상기 출력토크 계산단계(S50)에서 계산된 상기 출력토크(To)에 의해 각각의 외부 제어유닛에서 출력되는 외부유닛토크(Te)를 구하는 제어유닛별 토크계산단계(S60);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 따라서 실제토크(Tr)와 간략토크(Tb) 중 더 작은 값을 출력토크로서 출력함으로써, 출력토크의 안전성은 물론, 차량의 주행 안전성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

Description

차량토크 제어방법{Torque controlling method for a vehicle}

본 발명은 차량토크 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 토크 증감 요구가 있은 때 통상적인 연산 과정에 따라 실제로 엔진 제어유닛에서 요구토크를 계산하는 것은 물론, 요구토크를 구하는 연산 과정과 유사하게 간략화된 별도의 연산 과정에 의해 계산한 요구토크와 실제 요구토크를 비교하여 더 작은 값으로 출력토크를 계산하여 출력함으로써, 차량의 주행 안전성을 향상시킨 차량토크 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량은 엔진 제어유닛(ECU)에 의해 각각의 하위 제어유닛 즉, 변속기 제어유닛(TCU) 등을 제어하도록 되어 있는 바, 운전자의 토크 요구가 있은 때, 여러 가지 주행 상황을 고려하여 출력토크를 산정하도록 되어 있다.

즉, 엔진 제어유닛에서 출력토크를 최종적으로 결정하기 위해서는 도 1에 도시된 바와 같이 먼저, 토크 요구를 확인하고(S110), 다음 단계에서 확인한 요구 토크에 따라 엔진 제어유닛(ECU)에 의해 실제 토크를 구한다(S120). 이때, 출력토크에 영향을 미치는 차량의 주행 속도 또는 연료의 상태 등을 고려하여 출력되는 토크를 조정하는데, 하위의 외부 제어유닛에서 측정된 외부제어토크도 출력토크를 조정하는 주요 고려 사항이 된다. 이와 같이 출력 토크에 대한 조정이 이루어지고 나면, 엔진 제어유닛은 엔진이 구현해야 하는 최종 토크값을 실현하게 되는데, 실현된 최종 토크값에 따라 엔진이 구동될 뿐 아니라, 최종 토크값은 외부 제어유닛에서 외부유닛토크를 계산하기 위한 정보로도 제공된다(S130).

그런데, 이와 같이 토크 요구가 있은 때 엔진 제어유닛에서 연산 과정을 거쳐 계산한 토크를 출력 토크 계산에 사용하거나 외부 제어유닛으로 송신하므로, 연산 과정에 오류가 생기는 경우, 오류를 기반으로 한 토크가 출력되거나 외부 제어유닛으로 송신하게 되고, 따라서 출력토크 또는 외부 송신토크의 안전성을 확보할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 차량토크 제어방법이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 차량의 토크 요구에 따라 엔진 제어유닛에서 출력토크를 산출함에 있어 엔진 제어유닛에 의한 토크값 연산과정의 신뢰성을 높임으로써 차량 주행의 안전성을 향상시키고자 하는 데 그 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 차량토크에 대한 증감의 요구가 있는지 여부를 확인하는 토크요구 확인단계; 상기 토크요구 확인단계에서 차량토크에 대한 증감요구가 있는 것으로 확인된 때, 실제의 연산과정을 거쳐 요구된 차량의 실제토크를 구하는 실제토크 계산단계; 상기 토크요구 확인단계에서 차량토크에 대한 증감요구가 있는 것으로 확인된 때, 상기 실제의 연산과정을 간략화한 간략 연산과정을 거쳐 요구된 차량의 간략토크를 구하는 간략토크 계산단계; 상기 실제토크 계산단계에서 계산된 실제토크와 상기 간략토크 계산단계에서 계산된 간략토크를 비교하는 토크값 비교단계; 상기 토크값 비교단계에서 상기 실제토크와 상기 간략토크를 비교한 결과, 상기 실제토크 또는 상기 간략토크 중 더 작은 값에 의해 엔진 제어유닛에서 출력되는 출력토크를 구하는 출력토크 계산단계; 및 상기 출력토크 계산단계에서 계산된 상기 출력토크에 의해 각각의 외부 제어유닛에서 출력되는 외부유닛토크를 구하는 제어유닛별 토크계산단계;를 포함하여 이루어지는 차량토크 제어방법을 제공한다.

또한, 상기 토크값 비교단계에서 상기 실제토크와 상기 간략토크를 비교한 결과, 상기 실제토크 또는 상기 간략토크 중 더 작은 값에 의해 상기 엔진 제어유닛에서 출력되는 최종토크를 구하는 최종토크 계산단계; 상기 최종토크 계산단계에서 계산된 상기 최종토크와 엔진 제어유닛에 기저장된 토크 한계값을 비교하는 최종토크값 비교단계; 및 상기 최종토크값 비교단계에서의 비교 결과, 상기 최종토크가 상기 토크 한계값보다 작은 때, 상기 최종토크에 의해 상기 엔진 제어유닛에서 출력되는 상기 출력토크를 구하는 출력토크 계산단계;를 더 포함하고 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 출력토크 계산단계에서는 상기 최종토크값 비교단계에서의 비교 결과, 상기 최종토크가 상기 토크 한계값 이상인 때, 상기 최종토크를 무시하고, 최초 요구토크에 의해 상기 엔진 제어유닛에서 출력되는 상기 출력토크를 구하도록 되어 있는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 차량토크 제어방법에 의하면, 차량의 요구토크를 엔진 제어유닛에서 계산하기 위해 정상적인 연산 과정을 거쳐 실제의 요구토크를 구하는 동시에 정상 연산 과정과 유사하게 간략화된 연산 과정을 거쳐 간략한 요구토크를 구하고, 이 두 토크값을 비교하여 더 작은 값을 출력토크로서 출력함으로써, 출력토크의 안전성은 물론, 차량의 주행 안전성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 차량토크 제어방법을 간략히 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 차량토크 제어방법을 간략히 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량토크 제어방법을 도시한 흐름도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량토크 제어방법을 도시한 흐름도.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 차량토크 제어방법을 첨부도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 차량토크 제어방법은 엔진 제어유닛(ECU)에서 출력되는 토크값을 제어하는 방법으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 크게 토크요구 확인단계(S10), 실제토크 계산단계(S20), 간략토크 계산단계(S30), 토크값 비교단계(S40), 출력토크 계산단계(S50), 및 제어유닛별 토크계산단계(S60)로 이루어진다.

여기에서, 먼저 상기 토크요구 확인단계(S10)는 차량토크(T)에 대한 증감의 요구가 있는지를 확인하는 단계로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 차량 주행 중 또는 시동 시에 운전자로부터 또는 차량 자체의 필요에 의해 토크의 증감 요구가 있는지를 수시로 확인한다.

상기 실제토크 계산단계(S20)는 엔진 제어유닛(ECU) 본래의 연산 기능에 따라 실제토크(Tr)를 구하는 단계로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 엔진 제어유닛의 통상적인 연산과정을 통해 즉, 함수들의 모임인 연산 프로그램에 의한 실제의 연산과정을 거쳐 위 토크요구 확인단계(S10)에서 차량토크(T)에 대한 증감요구가 확인된 때 차량의 실제적인 요구토크(Tr)를 구한다.

따라서, 실제토크(Tr) 계산이 개시되면, 실제의 운전자 요구토크(Tdr)가 엔진 제어유닛에 의해 먼저 확인된다(S21). 그 다음, 이와 같이 확인된 실제 운전자 요구토크(Tdr)는 차량의 현재 주행 상황에 맞게 조정되는데, 이때 출력토크(To)에 영향을 미치는 차량의 주행 속도 또는 연료의 상태, 심지어 운전자의 안전까지를 고려하여 출력 전에 조정을 거친 다음(S22), 궁극적으로 엔진이 구현해야 하는 실제토크값(Tr)으로 실현된다(S23).

상기 간략토크 계산단계(S30)는 실제의 연산과정을 간략화시킨 연산과정에 의해 간략토크(Tb)를 구하는 단계로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 실제토크 계산단계(S20)에서와 마찬가지로 위 토크요구 확인단계(S10)에서 차량토크(T)에 대한 증감요구가 있는 것이 확인된 때, 실제 연산과정을 간략화시킨 간략 연산과정을 거쳐 간략화된 차량의 요구토크(Tb)를 구하는 바, 여기에서 간략화된 연산과정이란 실제 연산과정을 구성하는 개별 함수들을 일정한 분류기준에 따라 즉, 예컨대 기능의 유사성에 따라 분류하여 그룹화하고, 각 그룹을 간략화된 대표 함수로 대치함으로써 실제 연산과정과 동일 또는 유사한 기능을 발휘하면서도 사용 함수의 수는 대폭 줄인 연산과정을 의미하는 것으로, 간략화하는 과정에서 실제토크(Tr)보다 통상 10% 정도의 오프셋값을 더 가지게 된다.

이때도 실제토크(Tr)를 구할 때와 마찬가지로, 간략토크(Tb)의 계산이 개시되면, 간략 운전자 요구토크(Tdb)가 엔진 제어유닛에 의해 먼저 확인된다(S31). 그리고 나서, 확인된 간략 운전자 요구토크(Tdb)는 차량의 현재 주행 상황에 맞게 간략한 절차를 통해 조정되는데, 이때에도 마찬가지로 간략화된 운전자 요구토크(Tdb)는 출력토크(To)에 영향을 미치는 차량의 주행 속도 또는 연료의 상태, 운전자 안전 등이 간략화된 절차를 통해 조정을 거치며(S32), 결과적으로 엔진이 구현해야 하는 토크값(Tb)을 간략한 과정을 거쳐 실현한다(S33).

상기 토크값 비교단계(S40)는 실제토크(Tr)와 간략토크(Tb)를 비교하는 단계로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 위 실제토크 계산단계(S20)에서 계산된 실제토크(Tr)와 위 간략토크 계산단계(S30)에서 계산된 간략토크(Tb)를 비교하여 더 안전한 값 즉, 실제토크(Tr)와 간략토크(Tb) 두 값 중 더 작은 값을 취하여 차량 요구토크(T)에 대하여 출력되는 토크 또는 외부로 송신되는 토크에 대한 안전성을 확보할 수 있도록 한다.

상기 출력토크 계산단계(S50)는 실제토크(Tr) 또는 상기 간략토크(Tb) 중에서 더 작은 값을 취해 출력토크(To)를 구하는 단계로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 위 토크값 비교단계(S40)에서 실제토크(Tr)와 간략토크(Tb)를 비교한 결과, 두 값 중에서 더 작은 값을 취해 엔진 제어유닛에서 출력되는 출력토크(To)를 구한다.

상기 제어유닛별 토크계산단계(S60)는 각각의 개별 외부 제어유닛에서 외부유닛토크(Te)를 구하는 단계로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 위 출력토크 계산단계(S50)에서 계산된 엔진 제어유닛의 출력토크(To)에 의해 변속기 제어유닛(TCU)과 같은 개별 외부 제어유닛의 외부유닛토크(Te)를 계산하는 바, 외부유닛토크(Te)는 도 2에 도시된 것처럼 엔진 제어유닛에서 출력토크(To)를 계산할 때 운전자 요구토크(Tdr,Tdb)를 조정하는 데 활용된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 차량토크 제어방법이 도 4에 도시되어 있다. 이 제어방법은 도 2 및 도 3에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량토크 제어방법과 마찬가지로, 토크요구 확인단계(S10), 실제토크 계산단계(S20), 간략토크 계산단계(S30), 및 토크값 비교단계(S40)와 최종토크 계산단계(S70), 최종토크값 비교단계(S80), 및 출력토크 계산단계(S90)로 이루어지는 바, 토크요구 확인단계(S10), 실제토크 계산단계(S20), 간략토크 계산단계(S30), 및 토크값 비교단계(S40)는 제1 실시예에서 이미 설명된 내용이므로, 여기에서는 그 설명을 생략한다.

한편, 상기 최종토크 계산단계(S70)는 제1 실시예에서 출력토크(To)를 구할 때와 마찬가지로 최종토크(Tf)를 구하는 단계로서 도 4에 도시된 바와 같이, 토크값 비교단계(S40)에서 실제토크(Tr)와 간략토크(Tb)를 비교하고, 비교 결과 실제토크(Tr) 또는 간략토크(Tb) 중에서 더 작은 값을 통해 최종토크(Tf)를 계산한다.

상기 최종토크값 비교단계(S80)는 위 최종토크 계산단계(S70)에서 계산된 최종토크(Tf)를 출력토크(To)로서 엔진 제어유닛으로부터 출력하기 전에 다시 한 번 적정성을 검증하는 단계로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 최종토크 계산단계(S70)에서 계산된 최종토크(Tf)와 엔진 제어유닛에 이미 저장되어 있는 토크 한계값(Tl)을 비교함으로써, 최종토크(Tf)가 계산된 경로와 관계없이 최종적으로 출력토크(To)로서 적정한 값인지 여부를 판단한다.

끝으로, 상기 출력토크 계산단계(S90)는 최종토크(Tf)에 의해 엔진 제어유닛에서 출력되는 출력토크(To)를 최종적으로 결정하는 단계로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 위 최종토크값 비교단계(S80)에서 최종토크(Tf)와 토크 한계값(Tl)을 비교한 결과, 최종토크(Tf)가 토크 한계값(Tl)보다 작은 때 즉, 결과적으로 안정한 값일 때, 최종토크(Tf)에 의해 엔진 제어유닛에서 출력되는 출력토크(To)를 최종적으로 계산한다(S91).

그런데, 이때 최종토크값 비교단계(S80)에서 최종토크(Tf)와 토크 한계값(Tl)을 비교한 결과 최종토크(Tf)가 토크 한계값(Tl) 이상인 것으로 확인되면, 즉 최종토크(Tf)가 결과적으로 안정적이지 못한 비정상적인 값으로 판명되면, 계산된 최종토크(Tf)를 무시하고(S92), 최초 요구토크(T)에 의해 출력토크(To)를 구하여 엔진 제어유닛으로부터 출력한다.

S10 : 토크요구 확인단계 S20 : 실제토크 계산단계
S30 : 간략토크 계산단계 S40 : 토크값 비교단계
S50 : 출력토크 계산단계 S60 : 제어유닛별 토크계산단계
S70 : 최종토크 계산단계 S80 : 최종토크값 비교단계
S90 : 출력토크 계산단계

Claims (3)

1. 차량토크에 대한 증감의 요구가 있는지 여부를 확인하는 토크요구 확인단계;
   상기 토크요구 확인단계에서 차량토크에 대한 증감요구가 있는 것으로 확인된 때, 실제의 연산과정을 거쳐 요구된 차량의 실제토크를 구하는 실제토크 계산단계;
   상기 토크요구 확인단계에서 차량토크에 대한 증감요구가 있는 것으로 확인된 때, 상기 실제의 연산과정을 간략화한 간략 연산과정을 거쳐 요구된 차량의 간략토크를 구하는 간략토크 계산단계;
   상기 실제토크 계산단계에서 계산된 실제토크와 상기 간략토크 계산단계에서 계산된 간략토크를 비교하는 토크값 비교단계;
   상기 토크값 비교단계에서 상기 실제토크와 상기 간략토크를 비교한 결과, 상기 실제토크 또는 상기 간략토크 중 더 작은 값에 의해 엔진 제어유닛에서 출력되는 출력토크를 구하는 출력토크 계산단계; 및
   상기 출력토크 계산단계에서 계산된 상기 출력토크에 의해 각각의 외부 제어유닛에서 출력되는 외부유닛토크를 구하는 제어유닛별 토크계산단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량토크 제어방법.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 토크값 비교단계에서 상기 실제토크와 상기 간략토크를 비교한 결과, 상기 실제토크 또는 상기 간략토크 중 더 작은 값에 의해 상기 엔진 제어유닛에서 출력되는 최종토크를 구하는 최종토크 계산단계;
   상기 최종토크 계산단계에서 계산된 상기 최종토크와 엔진 제어유닛에 기저장된 토크 한계값을 비교하는 최종토크값 비교단계; 및
   상기 최종토크값 비교단계에서의 비교 결과, 상기 최종토크가 상기 토크 한계값보다 작은 때, 상기 최종토크에 의해 상기 엔진 제어유닛에서 출력되는 상기 출력토크를 구하는 출력토크 계산단계;를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 차량토크 제어방법.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 출력토크 계산단계에서는 상기 최종토크값 비교단계에서의 비교 결과, 상기 최종토크가 상기 토크 한계값 이상인 때, 상기 최종토크를 무시하고,
   최초 요구토크에 의해 상기 엔진 제어유닛에서 출력되는 상기 출력토크를 구하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 차량토크 제어방법.
   

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