KR101393522B1 - Torque control system for vehicle and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 거동에 따라 발생되는 차고의 변화를 이용하여 엔진의 출력 토크를 조절하는 것으로,The present invention adjusts an output torque of an engine using a variation of a garage generated according to a behavior of a vehicle,

차량 정지 상태와 주행상태의 전륜 및 후륜 차고를 검출하는 과정;A step of detecting front and rear wheel garages in a vehicle stop state and a running state;

차고 변화에 따라 정지/발진 제어맵을 적용하여 엔진토크를 제어하는 과정을 포함한다.And controlling the engine torque by applying a stop / oscillation control map in accordance with the change in the vehicle height.

차고변화, 엔진토크, 차량거동, 스키드 토크 Changes in garage, engine torque, vehicle behavior, skid torque

Description

차량의 토크 제어장치 및 방법{TORQUE CONTROL SYSTEM FOR VEHICLE AND METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a torque control system,

본 발명은 차량의 토크 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 거동에 따라 발생되는 차고의 변화를 이용하여 엔진의 출력 토크를 조절하는 차량의 토크 제어장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a torque control apparatus for a vehicle, and more particularly, to a torque control apparatus and method for a vehicle that adjusts an output torque of an engine using a change in a garage generated according to the behavior of the vehicle.

4륜 차량(4WD)에 적용되어 있는 토크 제어방식은 여러 가지가 있으나 기본적으로 가속페달의 개도율과 차량의 속도 및 휠의 슬립량에 따라 자동적으로 전륜 및 후륜으로 토크를 배분하는 방식이다.There are various torque control methods applied to four-wheel vehicles (4WD), but basically, the torque is distributed to the front and rear wheels automatically according to the opening rate of the accelerator pedal, the vehicle speed and the wheel slip amount.

토크 분배를 위해서는 가속페달의 개도율 및 차속에 따라 설정된 맵으로부터 토크 요구량을 결정하고, 요구량에 따라 토크 제어가 진행되는 상태에서 슬립이 발생하면 설정된 맵(constant map)을 적용하여 슬립 컨트롤을 조정한다.In order to distribute the torque, the torque demand amount is determined from the map set according to the opening rate of the accelerator pedal and the vehicle speed, and when the slip occurs in the state where the torque control is progressed according to the required amount, the slip control is adjusted by applying the set map .

이러한 방식은 차량이 슬립하기 전까지의 스키드 토크(skid torque)를 고려하지 못하여 전륜으로 토크를 배분하는 경우 토크가 높아 전륜에서 슬립이 발생하면 안정된 출발 성능을 확보하지 못하는 문제점이 발생한다.In this method, when the torque is distributed to the front wheels because the skid torque before the slip of the vehicle is not considered, there is a problem that when the slip occurs on the front wheels, the stable starting performance can not be secured.

또한, 최근 들어 핸들링을 제어하기 위한 차량자세 제어 맵, 브레이크 시스 템과의 상호 연동이 제공되고 있는데, 이의 경우 단순히 결정된 제어값 만을 넣어주면 차량 거동에 관계없이 토크가 조정된다는 점에서는 편리하지만 차량의 거동 및 휠 슬립 토크를 고려하지 않은 단점이 있다.In recent years, interworking with a vehicle attitude control map and a brake system for controlling the handling has been provided. In this case, it is convenient in that only the determined control value is set, but the torque is adjusted regardless of the vehicle behavior. However, There is a disadvantage in that the behavior and the wheel slip torque are not considered.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 차량의 거동에 따라 발생되는 차고의 변화를 이용하여 엔진의 출력 토크가 자동으로 조절되도록 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and its object is to automatically adjust an output torque of an engine using a change in a garage generated according to the behavior of a vehicle.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 특징에 따른 차량의 토크 제어장치는, 차량의 운전 및 자세정보를 검출하는 차량정보검출부; 정지 상태의 전/후륜 차고와 주행상태의 전/후륜 차고 변화에 따라 설정된 맵 값을 적용하여 엔진 출력토크를 제어하는 제어부; 차속과 차고 변동량 및 스로틀 개도와 차고 변동량으로 결정되는 정지 제어맵과 발진 제어맵이 설정되는 메모리부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for controlling a torque of a vehicle, comprising: a vehicle information detecting unit for detecting driving and attitude information of the vehicle; A controller for controlling an engine output torque by applying a map value set in accordance with a change in a front / rear wheel height of a stopped state and a change in a front / rear wheel height of a running state; And a memory unit in which a stop control map and an oscillation control map, which are determined by the vehicle speed, the vehicle height variation, the throttle opening degree, and the vehicle height variation, are set.

또한, 본 발명의 특징에 따른 차량의 토크 제어방법은, 차량 정지 상태와 주행상태의 전륜 및 후륜 차고를 검출하는 과정; 차고 변화에 따라 정지/발진 제어맵으로 엔진토크를 제어하는 과정을 포함한다.A method of controlling a torque of a vehicle according to a feature of the present invention includes the steps of detecting front and rear wheel garages in a vehicle stop state and a running state; And controlling the engine torque with the stop / oscillation control map in accordance with the change in the vehicle height.

전술한 구성에 의하여 본 발명은 차량의 거동 원리를 이용하여 최적의 토크 분배를 제공하고, 차량의 상태를 파악할 수 있어 핸들링 측면의 튜닝을 용이하게 하는 효과를 기대할 수 있다.According to the above-described configuration, the present invention can provide an optimum torque distribution by using the principle of the vehicle behavior, and can grasp the state of the vehicle, thereby facilitating the tuning of the handling side.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.The present invention may be embodied in many different forms and is not therefore limited to the embodiments described herein. For the sake of clarity, the present invention is not described herein.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 토크 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a torque control apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 차량정보검출부(100)와 제어부(200), 메모리부(300) 및 액추에이터(400)를 포함한다.The present invention includes a vehicle information detecting unit 100, a control unit 200, a memory unit 300, and an actuator 400.

차량정보검출부(100)는 차량이 주행중인지의 여부, 운전자의 출발 및 감가속 의지, 운전되는 지역의 구배 정보, 차량의 차고 변화를 포함하는 정보를 검출하여 제어부(200)에 제공한다.The vehicle information detection unit 100 detects information including whether or not the vehicle is running, the driver's starting and decelerating will, the gradient information of the operated area, and the change in the height of the vehicle, and provides the detected information to the control unit 200.

상기 차량정보검출부(100)는 가속페달에 연동하여 동작되는 스로틀 밸브의 개도 변화를 검출하는 스로틀 개도 검출부(110)와, 현재의 차속 정보를 검출하는 차속 검출부(120), 차량이 주행하는 지역의 구배(경사각)정보를 검출하는 경사각 검출부(130), 차량의 정지 및 주행상태에서 전륜의 차고를 검출하는 제1차고 검출부(140) 및 차량의 정지 및 주행상태에서 후륜의 차고를 검출하는 제2차고 검출 부(150)를 포함한다.The vehicle information detecting unit 100 includes a throttle opening degree detecting unit 110 that detects a change in opening degree of a throttle valve operated in conjunction with an accelerator pedal, a vehicle speed detecting unit 120 that detects current vehicle speed information, An inclination angle detecting unit 130 for detecting inclination (inclination) information, a first height detecting unit 140 for detecting a height of a front wheel in a stopping and running state of the vehicle, and a second height detecting unit 140 for detecting a height of a rear wheel And a height detection unit 150.

제어부(200)는 정지 상태에서 검출되는 전륜 및 후륜의 차고와 주행상태에서 검출되는 전륜 및 후륜의 차고를 비교하여 전륜 및 후륜의 차고 변화를 검출하고, 차고 변화에 따라 설정된 맵값을 적용하여 엔진 출력토크를 제어한다.The control unit 200 detects the change in the height of the front wheels and the rear wheels by comparing the front and rear wheels detected in the stopped state with the front and rear wheels detected in the running state, Torque is controlled.

상기 제어부(200)는 스로틀 밸브의 변위와 차속 및 운행되는 지역의 경사각이 적용된 엔진 출력토크 제어값에 상기 차고 변화에 따라 결정되는 보정값을 적용하여 엔진 출력토크를 제어한다.The controller 200 controls the engine output torque by applying a correction value determined according to the change of the garage to the engine output torque control value to which the displacement of the throttle valve, the vehicle speed, and the tilt angle of the running region are applied.

메모리부(300)는 차고 변화에 따른 엔진 출력토크의 제어값이 차속과 차고 변동량 및 차속과 차고 변동량으로 결정되며, 전륜이 올라가는 경우에 적용되는 +값으로 적용되는 제1제어맵과, 전륜이 내려가는 경우에 적용되는 - 값으로 적용되는 제2제어맵이 설정된다.The memory unit 300 stores a first control map, which is determined by the vehicle speed, the vehicle height variation, the vehicle speed, and the vehicle height variation, and which is applied as a positive value when the front wheel is raised, A second control map to be applied as a value to be applied in the case of descending is set.

액추에이터(400)는 상기 제어부(200)에서 인가되는 제어신호에 따라 스로틀 밸브를 통해 흡입되는 공기량을 보정한다.The actuator 400 corrects the amount of air sucked through the throttle valve in accordance with a control signal applied from the controller 200.

전술한 바와 같은 기능을 포함하여 구성되는 본 발명의 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.The operation of the present invention including the above-described functions will be described in detail.

스키드 토크란 발진조건에서 바퀴가 노면의 정지 마찰력을 이기고 앞으로 나아갈 수 있는 토크를 의미하는 것으로, 발진조건에서 전륜 또는 후륜의 미끄럼 발생시의 토크를 의미한다. Skid torque refers to a torque that the wheel can advance in order to overcome the static frictional force of the road surface under the oscillation condition and means a torque at the time of occurrence of slippage of the front wheel or the rear wheel under the oscillation condition.

발진시에는 전륜의 차고가 증가하고 후륜의 차고는 감소하므로, 전륜의 스키드 토크는 줄어들고 후륜의 스키드 토크는 늘어난다. At the time of an oscillation, the front garage increases and the rear garage decreases, so the skid torque of the front wheel is reduced and the skid torque of the rear wheel is increased.

또한, 제동시에는 전륜의 차고가 감소하고 후륜의 차고는 증가하므로, 전륜의 스키드 토크는 늘어나고, 후륜의 스키드 토크는 줄어든다.In addition, since the garage of the front wheel is decreased and the height of the rear wheel is increased, the skid torque of the front wheel is increased and the skid torque of the rear wheel is decreased.

스키드 토크(Ts)는 다음과 같은 수학식1에 의해 결정된다.The skid torque Ts is determined by the following equation (1).

Ts = (μ× W × R) / (A × eff)Ts = (占 W 占 R) / (A 占 eff)

상기의 수학식 1과 같이 결정되는 스키드 토크를 차고와의 관계로 정리하면 수학식 2와 같이 결정된다.The skid torque determined as shown in Equation (1) is determined according to Equation (2) in terms of the relationship with the vehicle height.

Ts = (μ× [h × α]) / (A × eff)Ts = (占 占 h 占?) / (A 占 eff)

상기 수학식 1, 2에서 μ; 노면 마찰 계수, W ; 축하중, R ; 타이어 동하중 반경, A=액슬 비(Axle Ratio), eff ; 전달 효율, h ; 차량높이, α; 축하중 계수를 의미한다.In the above equations (1) and (2), μ; Surface friction coefficient, W; Congratulations, R; Tire dynamic load radius, A = Axle Ratio, eff; Transfer efficiency, h; Vehicle height, α; Means the axial load factor.

상기 축하중 계수인 α는 차량의 종류에 따라 달라지는 상수값의 계수이다.The axial load coefficient a is a coefficient of a constant value depending on the type of the vehicle.

상기의 수학식 1,2에서 전륜의 차고가 증가하게 되면 전륜 타이어에 걸리는 축하중은 작아지고, 후륜 타이어 걸리는 축하중은 커지는 것을 알 수 있으므로, 이때 전륜의 토크를 적게하고 후륜의 토크를 크게 하는 토크 조정으로 안정된 출발성능을 확보할 수 있는 것입니다.In the above equations (1) and (2), it can be seen that as the height of the front wheels increases, the axial load applied to the front tires decreases and the axial load applied to the rear tires increases. At this time, the torque of the front wheels is decreased and the torque of the rear wheels is increased Torque adjustment ensures stable starting performance.

본 발명은 이러한 원리를 이용하여 엔진의 출력 토크를 조정하는 것으로, 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The present invention adjusts the output torque of the engine using this principle, which will be described with reference to FIG.

엔진의 시동이 온을 유지하는 상태에서 제어부(200)는 차량정보검출부(100) 로부터 운전정보 및 자세제어정보를 검출한다(S101).In a state in which the start-up of the engine is maintained, the control unit 200 detects the operation information and the posture control information from the vehicle information detection unit 100 (S101).

즉, 제어부(200)는 차량정보검출부(100)로부터 운전자가 작동하는 가속페달에 의해 동작되는 스로틀 밸브의 개도, 차속, 운행지역의 구배도 등을 검출한다.That is, the control unit 200 detects the opening degree of the throttle valve, the vehicle speed, the gradient of the driving area, and the like operated by the accelerator pedal operated by the driver from the vehicle information detecting unit 100.

이후, 제어부(200)는 검출되는 운전정보를 분석하여 현재 차량이 정지 중에 있는지를 판단한다(S102).Thereafter, the controller 200 analyzes the detected operation information to determine whether the vehicle is currently stopped (S102).

차량이 정지 중이 아닌 주행중인 상태이면 현재의 엔진제어조건을 유지하고, 차량이 정지중인 상태이면 전륜측 쇽업소버의 소정 위치에 장착되어 있는 제1차고 검출부(140)로부터 전륜 차고를 인식하고, 후륜측 쇽업소버의 소정 위치에 장착되어 있는 제2차고검출부(150)로부터 후륜 차고를 인식한다(S103).When the vehicle is in a stopped state while the vehicle is not running, the present engine control condition is maintained. If the vehicle is in a stopped state, the first garage detecting unit 140 mounted at a predetermined position of the front wheel side shock absorber recognizes the front wheel garage, The rear wheel height is recognized from the second height detecting unit 150 mounted at a predetermined position of the side shock absorber (S103).

상기와 같이 차량의 정지상태에서 전륜 및 후륜의 차고를 인식한 상태에서 차속 검출부(120)의 정보가 주행중으로 인식되는지 판단한다(S104).In step S104, it is determined whether the information of the vehicle speed detector 120 is recognized while the vehicle is in the stopped state and the front and rear wheels are recognized.

상기 S104의 판단에서 주행중으로 인식되면 전륜측 쇽업소버의 소정 위치에 장착되어 있는 제1차고검출부(140)로부터 전륜 차고를 인식하고, 후륜측 쇽업소버의 소정위치에 장착되어 있는 제2차고검출부(150)로부터 후륜 차고를 인식한다(S105).If it is recognized that the vehicle is running during the determination in S104, the control unit recognizes the front wheel height from the first height detection unit 140 mounted at a predetermined position of the front wheel side shock absorber, and detects the front wheel height from the second height detection unit 150 recognizes the rear wheel height (S105).

이후, 상기 S103에서 검출된 정지 상태의 전륜 및 후륜의 차고와 S105에서 검출된 주행개시(발진)시점의 차고를 비교하여 차고 변화를 연산하여(S106), 차고 변화의 절대값이 설정된 기준값, 예를 들어 60mm 이상인지를 판단한다(S107).Thereafter, the difference between the garage of the front and rear wheels in the stopped state detected in S103 and the garage of the running start (oscillation) detected in S105 is calculated (S106), and the absolute value of the garage change is set to the set reference value, It is determined whether or not it is 60 mm or more (S107).

상기 S107의 판단에서 차고 변화의 절대값이 설정된 기준값, 예를 들어 60mm 이상인 것으로 판단되면 연산 오류로 판단한 다음 초기 과정으로 리턴된다.If it is determined in step S107 that the absolute value of the change in the height of the garage is equal to or greater than a predetermined reference value, for example, 60 mm or more,

즉, 통상적으로 정지 상태에서 발진하는 경우 차고의 변화는 60mm 이하의 값을 가지므로, 상기의 차고 변화의 절대값이 기준값인 60mm 이상이면 연산 오류로 판단한다.That is, since the variation of the garage when the vehicle is oscillating in the stationary state normally has a value of 60 mm or less, it is determined that the calculation error is an error of the above-mentioned absolute value of the garage change of 60 mm or more.

그러나, 상기 S107의 판단에서 차고 변화의 절대값이 설정된 기준값, 예를 들어 60mm 이하인 것으로 판단되면 차고 변화가 전륜 상승이고, 후륜 하강인지를 판단한다(S108).However, if it is determined in step S107 that the absolute value of the change in the height of the vehicle is equal to or less than a predetermined reference value, for example, 60 mm or less, then it is determined whether the change in the vehicle height is front wheel uphill or rear wheel downhill.

상기 S108의 판단에서 전륜 상승이고, 후륜 하강인 것으로 판단되면 정지 상태에서 출발개시(발진)로 판단한 다음 메모리부(300)에 설정된 제1제어맵(발진 제어맵)을 적용하여(S109) 엔진의 출력토크를 조정한다(S111).If it is determined in step S108 that the front wheel is in the up position and the rear wheel is in the down position, it is determined that the vehicle is in the stop state from the start state (oscillation), and then the first control map (oscillation control map) set in the memory unit 300 is applied The output torque is adjusted (S111).

그런, 상기 S108의 판단에서 후륜 상승이고, 전륜 하강으로 판단되면 주행상태에서 정지 제어로 판단한 다음 메모리부(300)에 설정된 제2제어맵(정지 제어맵)을 적용하여(S110)을 엔진의 출력토크를 조정한다(S111).If it is determined in step S108 that the rear wheels are rising and the front wheels are falling, it is determined that the vehicle is in the stop state in the running state and then the second control map (stop control map) set in the memory unit 300 is applied (S110) The torque is adjusted (S111).

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It is included in the scope of right.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 토크 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a torque control apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량에서 토크 제어 절차를 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a torque control procedure in a vehicle according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

100 : 차량정보검출부 200 : 제어부100: vehicle information detection unit 200:

300 : 메모리부 400 : 액추에이터300: memory part 400: actuator

Claims (7)

차량의 운전 및 자세정보를 검출하는 차량정보검출부;A vehicle information detecting unit for detecting driving and attitude information of the vehicle; 정지 상태의 전/후륜 차고와 발진 시점의 전/후륜 차고 변화에 따라 설정된 맵 값을 적용하여 엔진 출력토크를 제어하는 제어부;A control unit for controlling the engine output torque by applying a map value set in accordance with a change in the front / rear wheel height of the stationary state and the change in the front / rear wheel height of the vehicle at the time of starting the vehicle; 를 포함하고,Lt; / RTI &gt; 차속과 차고 변동량 및 스로틀 개도와 차고 변동량으로 결정되는 정지/발진 제어맵이 설정되는 메모리부;A memory unit in which a stop / oscillation control map is set, which is determined by a vehicle speed, a vehicle height variation, a throttle opening degree and a vehicle height variation; 를 포함하는 차량의 토크 제어장치.The torque control device comprising: 삭제delete 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 차량정보검출부는 스로틀 밸브의 개도 변화를 검출하는 스로틀 개도 검출부;Wherein the vehicle information detecting unit comprises: a throttle opening degree detecting unit for detecting a change in opening degree of the throttle valve; 차속을 검출하는 차속 검출부;A vehicle speed detector for detecting a vehicle speed; 주행 지역의 구배정보를 검출하는 경사각 검출부;An inclination angle detector for detecting gradient information of a traveling area; 차량 정지 및 주행상태의 전륜 차고를 검출하는 제1차고 검출부;A first garage detector for detecting a front wheel garage in a vehicle stop and running state; 차량 정지 및 주행상태의 후륜 차고를 검출하는 제2차고 검출부를 포함하는 차량의 토크 제어장치.And a second height detecting section for detecting a rear wheel height in a vehicle stopping and running state. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제어부는 스로틀 밸브의 변위와 차속 및 운행되는 지역의 경사각이 적용된 엔진 제어값에 차고 변화에 따라 결정되는 보정값을 적용하여 엔진토크를 제어하는 차량의 토크 제어장치.Wherein the control unit controls the engine torque by applying a correction value determined according to the change in the engine control value to which the displacement of the throttle valve, the vehicle speed, and the tilt angle of the operated region are applied. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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