KR101360039B1 - 차량의 엔진토크 제어장치 및 방법 - Google Patents

차량의 엔진토크 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 경사로의 주행시 도로의 구배도에 따라 엔진토크를 보정하여 기어단 변경이나 엔진 RPM의 증대없이 안정된 가속감을 제공하는 차량의 엔진토크 제어방법이 개시된다.
본 발명은 엔진의 시동 온/오프 여부와 가속페달의 변위, 차속, 변속단을 포함하는 운전정보를 검출하여 엔진토크 제어조건을 만족하는지 판단하는 과정; 운전정보가 엔진토크 제어조건을 만족하면 도로의 구배도를 검출하여 구배도가 엔진토크 보정조건을 만족하는지 판단하는 과정; 구배도가 엔진토크 보정조건을 만족하면 설정된 토크 맵을 적용하여 구배도에 따라 엔진토크를 보상하는 과정을 포함한다.

Description

차량의 엔진토크 제어장치 및 방법{ENGINE TORQUE CONTROL SYSTEM FOR CAR AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 엔진토크 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경사로의 주행시 도로의 구배도에 따라 엔진토크를 보정하여 기어단 변경이나 엔진 RPM의 증대없이 안정된 가속감을 제공하도록 하는 차량의 엔진토크 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
최근들어 차량의 개발 동향은 연비의 속성을 가장 중요한 인자로 설정하여 연비 최우선을 목표로 개발되고 있는바, 모든 차량에서 엔진과 변속기의 제어는 연비 위주로 매칭되고 있다.
따라서, 제어수단은 가속페달의 개도율과 차량의 속도에 따라 요구 토크량을 결정한 다음 설정된 엔진토크 맵을 적용하여 엔진의 출력토크를 제어한다.
그러나, 차량에서 엔진의 출력토크는 연비 향상의 최우선 조건으로 설정되므로 엔진토크 맵은 평행 주행조건과 구배로의 주행 조건을 구분하지 않고 동일하게 설정되어 있다.
따라서, 경사로의 강판 주행에서는 가속 성능에 영향을 받지 않으나, 등판 주행에서는 엔진토크의 부족으로 인하여 가속 성능이 저하되는 문제점이 발생된다.
자동변속기 혹은 무단변속기가 적용되는 차량인 경우 경사로의 등판 주행으로 판정되면 기어비를 자동으로 조정하는 방법을 적용할 수 있으나, 연비와의 상관성을 고려할 때 트레이드 오프(Trade Off)되는 인자들로 인하여 적용에 어려움이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 경사로의 주행시 도로의 구배도에 따라 엔진토크를 보정하여 기어단 변경이나 엔진 RPM의 증대없이 안정된 가속감을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따르는 특징은 엔진의 시동 온/오프 여부와 가속페달의 변위, 차속, 변속단 정보를 검출하여 제어부에 제공하는 운전정보검출부; 운전정보검출부에서 제공되는 운전정보가 엔진토크 제어조건을 만족하면 도로의 구배도를 검출하고, 구배도가 엔진토크 보정조건을 만족하면 설정된 토크 맵을 적용하여 구배도에 따라 엔진토크를 보상하는 제어부; 구배도에 따라 엔진토크 보정을 위한 토크 맵이 저장되는 메모리부; 상기 제어부의 제어신호에 따라 점화장치 및 연료분사장치를 작동시켜 구배로 주행에 따른 엔진토크 보상을 제공하는 구동부를 포함하는 차량의 엔진토크 제어장치가 제공된다.
상기 운전정보검출부는 엔진 시동의 온/오프 여부를 검출하는 시동검출부; 가속페달의 변위를 검출하는 가속페달검출부; 주행차속을 검출하는 차속검출부; 시프트 레버로 선택되는 변속단을 검출하는 변속단검출부를 포함할 수 있다.
상기 운전정보검출부는 주행 도로의 구배도를 검출하는 구배도검출부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 구배도가 제1범위에 포함되면 토크 맵의 제1모드를 적용하고, 제2범위에 포함되면 제2모드를 적용하며, 제3범위에 포함되면 제3모드를 적용하여 엔진토크 보정을 실행할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르는 특징은 엔진의 시동 온/오프 여부와 가속페달의 변위, 차속, 변속단을 포함하는 운전정보를 검출하여 엔진토크 제어조건을 만족하는지 판단하는 과정; 운전정보가 엔진토크 제어조건을 만족하면 도로의 구배도를 검출하여 구배도가 엔진토크 보정조건을 만족하는지 판단하는 과정; 구배도가 엔진토크 보정조건을 만족하면 설정된 토크 맵을 적용하여 구배도에 따라 엔진토크를 보상하는 과정을 포함하는 차량의 엔진토크 제어방법이 제공된다.
상기 엔진토크 보상은 점화시기 및 연료분사량의 조정으로 평지 토크 대비 강화된 엔진토크의 출력으로 실행할 수 있다.
상기 구배도에 따른 엔진토크는 평지 토크 대비 강화된 값으로 제어되고, 구배도에 따라 보상 토크값이 단계적으로 증대될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 차량이 경사로의 주행이면 구배도를 인식하고, 구배도에 따라 엔진 토크를 보정함으로써, 기어단 변경 등이 수반되지 않은 상태에서 안정된 가속 성능을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 엔진토크 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 엔진토크 제어절차를 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량에서 엔진토크 제어 결과를 도시한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 엔진토크 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 엔진토크 제어장치는 운전정보검출부(110)와 제어부(120), 메모리부(130) 및 구동부(140)를 포함한다.
운전정보검출부(110)는 엔진 시동의 온/오프 여부와 가속페달의 변위, 차속, 변속단 등을 포함하는 운전정보를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(120)에 제공한다.
상기 운전정보검출부(110)는 엔진 시동의 온/오프 여부를 검출하는 시동검출부(111)와 가속페달의 변위를 검출하는 가속페달검출부(112), 변속기의 출력축 회전수로부터 주행차속을 검출하는 차속검출부(113), 시프트 레버로 선택되는 변속단을 검출하는 변속단검출부(114)를 포함한다.
상기 운전정보검출부(110)는 주행되는 도로의 구배도를 검출하는 구배도검출부(115)를 더 포함할 수 있다.
제어부(120)는 검출되는 운전정보를 분석하여 엔진토크 제어조건을 만족하는지 판단하고, 엔진토크 제어조건을 만족하면 도로의 구배도를 검출하고 구배도의 조건이 엔진토크 보정조건을 만족하는지 판단한다.
구배도가 엔진토크 보정조건을 만족하면 설정된 토크 맵을 적용하여 구배도에 따라 엔진 토크를 제어한다.
상기 제어부(120)는 엔진이 시동 온 상태이고, 차속이 일정 차속 이상이며, 가속페달이 작동되고 있는 상태이고, 변속단이 주행변속단을 선택하고 있는 조건을 모두 만족하면 엔진토크 제어조건을 만족하는 것으로 판단한다.
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상기 제어부(120)는 운전정보검출부(110)에 설치되는 구배도검출부(115)에서 제공되는 주행도로의 구배도를 인식하여 엔진토크 제어에 적용한다.
상기 제어부(120)는 구배도에 따른 엔진토크의 제어는 다음의 표 1을 적용하여 실행한다.
Figure 112011090731321-pat00001
예를 들어 구배도가 3% 내지 5%의 범위에 포함되면 토크 맵에서 제1모드를 적용하여 엔진토크 보정을 실행하고, 6% 내지 8%의 범위에 포함되면 제2모드를 적용하여 엔진토크 보정을 실행하며, 9% 내지 15%의 범위에 포함되면 제3모드를 적용하여 엔진토크 보정을 실행한다.
메모리부(130)는 구배도의 주행시 엔진토크 보정을 제공하기 위한 상기 표 1과 같이 설정되는 토크 맵이 저장된다.
상기 구배도 토크맵은 평지 주행의 토크 맵 보다 강화된 엔진토크가 제공될 수 있도록 설정되어 안정된 가속성능을 제공한다.
구동부(140)는 상기 제어부(120)에서 인가되는 제어신호에 따라 점화장치 및 연료분사장치를 작동시켜 구배도 주행에 따른 엔진토크 보상을 제공한다.
전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 동작은 다음과 같이 실행된다.
본 발명이 적용되는 차량의 운행이 개시되면 제어부(120)는 운전정보검출부(110)로부터 엔진의 시동 온/오프 정보, 가속페달의 변위, 차속, 변속단 등을 포함하는 운전정보를 검출하여(S101) 엔진토크 제어조건을 만족하는지 판단한다(S102).
상기 S102에서 제어부(120)는 엔진이 시동 온 상태이고, 차속이 일정 차속 이상이며, 가속페달이 작동되고 있는 상태이고, 주행 변속단을 선택하고 있는 모든 조건을 만족하면 엔진토크 제어조건인 것으로 판정하여 도로의 구배도를 검출한다(S103).
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상기 S103에서 제어부(120)는 구배도검출부(115)에서 제공되는 정보로부터 주행도로의 구배도를 인식할 수 있다.
상기와 같이 구배도검출부(115)로부터 주행도로의 구배도가 인식되면 구배도의 조건이 엔진토크 보정조건을 만족하는지 판단한다(S104).
상기 S104에서 제어부(120)는 구배도의 조건이 엔진토크 보정조건을 만족하지 않으면 상기 S103의 과정으로 리턴되고, 구배도의 조건이 엔진토크 보정조건을 만족하면 설정된 토크 맵을 적용하여 구배도에 따른 토크모드를 결정한다(S105).
이후, 제어부(120)는 결정된 토크모드를 적용하여 구동부(140)를 통해 점화장치 및 연료분사장치를 작동시켜 구배도 주행에 따른 엔진토크 보상을 실행함으로써, 경사로의 등판 주행시 가속성능의 향상을 제공하여 준다(S106).
상기 구배도에 따른 엔진토크의 제어는 상기의 표 1이 적용되어 실행되며, 예를 들어 구배도가 3% 내지 5%의 범위에 포함되면 토크 맵에서 제1모드를 적용하여 엔진토크 보정을 실행하고, 6% 내지 8%의 범위에 포함되면 제2모드를 적용하여 엔진토크 보정을 실행하며, 9% 내지 15%의 범위에 포함되면 제3모드를 적용하여 엔진토크 보정을 실행한다.
따라서, 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 경사로의 등판 주행으로 판정되는 경우 평지 주행의 토크 보다 △TQ 만큼 보상 강화된 구배로의 엔진토크가 제공되어 안정된 가속성능을 제공할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
110 : 운전정보검출부 120 : 제어부
130 : 메모리부 140 : 구동부

Claims (13)

  1. 엔진의 시동 온/오프 여부와 가속페달의 변위, 차속, 변속단 정보를 검출하여 제어부에 제공하는 운전정보검출부;
    운전정보검출부에서 제공되는 운전정보가 엔진토크 제어조건을 만족하면 주행정보에서 도로의 구배도를 검출하고, 구배도가 엔진토크 보정조건을 만족하면 설정된 토크 맵을 적용하여 구배도에 따라 엔진토크를 보상하는 제어부;
    구배도에 따라 엔진토크 보정을 위한 토크 맵이 저장되는 메모리부;
    상기 제어부의 제어신호에 따라 점화장치 및 연료분사장치를 작동시켜 구배로 주행에 따른 엔진토크 보상을 제공하는 구동부;
    를 포함하는 차량의 엔진토크 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 운전정보검출부는 엔진 시동의 온/오프 여부를 검출하는 시동검출부;
    가속페달의 변위를 검출하는 가속페달검출부;
    주행차속을 검출하는 차속검출부;
    시프트 레버로 선택되는 변속단을 검출하는 변속단검출부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진토크 제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 운전정보검출부는 주행 도로의 구배도를 검출하는 구배도검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진토크 제어장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 엔진이 시동 온 상태이고, 차속이 일정 차속 이상이며, 가속페달이 작동되고 있는 상태이고, 변속단이 주행변속단을 선택하고 있는 조건을 모두 만족하면 엔진토크 제어조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진토크 제어장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 구배도가 제1범위에 포함되면 토크 맵의 제1모드를 적용하고, 제2범위에 포함되면 제2모드를 적용하며, 제3범위에 포함되면 제3모드를 적용하여 엔진토크 보정을 실행하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진토크 제어장치.
  8. 엔진의 시동 온/오프 여부와 가속페달의 변위, 차속, 변속단을 포함하는 운전정보를 검출하여 엔진토크 제어조건을 만족하는지 판단하는 과정;
    운전정보가 엔진토크 제어조건을 만족하면 도로의 구배도를 검출하여 구배도가 엔진토크 보정조건을 만족하는지 판단하는 과정;
    구배도가 엔진토크 보정조건을 만족하면 설정된 토크 맵을 적용하여 구배도에 따라 엔진토크를 보상하는 과정;
    을 포함하는 차량의 엔진토크 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 엔진토크 보상은 점화시기 및 연료분사량의 조정으로 평지 토크 대비 강화된 엔진토크의 출력으로 실행하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진토크 제어방법.
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    상기 구배도는 운전정보검출수단으로 설치되는 구배도검출부의 정보를 적용하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진토크 제어방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 구배도에 따른 엔진토크 보상은 구배도가 제1범위에 포함되면 토크 맵의 제1모드가 적용되고, 제2범위에 포함되면 제2모드가 적용되며, 제3범위에 포함되면 제3모드가 적용되는 특징으로 하는 차량의 엔진토크 제어방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 구배도에 따른 엔진토크는 평지 토크 대비 강화된 값으로 제어되고, 구배도에 따라 보상 토크값이 단계적으로 증대되는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진토크 제어방법.
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