KR102019856B1 - Dct 차량의 연료 인젝션 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

DCT(Dual Clutch Transmission)를 탑재한 차량의 제동 조작 시 불필요하게 연료가 소비되는 것을 방지하는 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 방법은, 차량의 현재의 상황이 제동 상황인지를 판단하는 상황 판단 단계(S100), 상황 판단 결과 제동 상황인 것으로 판단된 경우, 현재의 차량 상태가 연료 인젝션 불허 조건을 만족하는지 여부를 파악하는데 필요한 정보를 수집하는 정보 수집 단계(S200), 정보 수집 단계에서 수집된 정보로부터 파악되는 제동 상황에서의 차량 상태가 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건에 부합하는지 여부를 판단하는 상태 파악 단계(S300) 및 차량 상태 파악 단계에서의 판단 결과, 현재 차량의 상태가 연료 인젝션 불허 조건에 부합되는 것으로 판단되면, 스톨(Stall) 방지를 위한 연료 인젝션을 금지하는 인젝션 제어 단계(S400)를 포함하는 것을 요지로 한다.

Description

DCT 차량의 연료 인젝션 제어 방법 및 장치{Fuel injection control method and device of Dual Clutch Transmission vehicle}
본 발명은 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 DCT(Dual Clutch Transmission)를 탑재한 차량의 제동 조작 시 불필요하게 연료가 소비되는 것을 방지하는 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
DCT(Dual Clutch Transmission)는 두 개의 클러치에 각각 단속적으로 동력을 전달받는 두 개의 입력축과, 각각의 입력축에 대응하는 두 개의 출력축 각각이 별도의 변속기구와 함께 일련의 기어비에 따른 변속단을 서로 교대로 형성하도록 구성된다. 즉 두 개의 입력축 중 하나에 클러치를 통해 동력이 전달되며, 두 입력축과 출력축은 각각 홀수와 짝수의 변속단을 이루도록 구성된다.
DCT의 최대 장점은 동력 단절 없는 빠른 변속이다. 예를 들어, 1단에서 다음 변속단인 2단으로 순차 변속하는 경우, 현재의 1단 기어가 결합되어 있는 입력축에 연결된 클러치를 해제하면서, 곧바로 다음 변속단인 2단 기어가 결합되어 있는 다른 입력축에 연결된 클러치를 체결하게 된다. 때문에 동력 단절 없는 빠른 변속이 구현될 수 있다.
그러나 DCT는 종래의 수동 변속기 차량이나, 토크컨버터를 적용한 자동 변속기에 비해 엔진제어 부분과 변속기 제어부분 사이의 로직(Logic) 호환 측면에서 매끄럽지 못한 부분이 존재한다. 특히 차량 제동 상황에서의 DCT의 클러치 제어 부분과 엔진 제어를 통한 연료의 제어 부분이 서로 상충하여 연료가 불필요하게 소비되는 구간이 발생하는 단점이 있다.
구체적으로, 차량 속도가 급격하게 감속되는 브레이킹 상황에서 DCT 차량의 엔진 rpm은 두 개의 클러치 중 어느 한쪽에 맞물린 상태로 아이들 rpm 부근까지 하강하게 된다. 마치 수동변속기에서 클러치를 밟지 않고 브레이크를 조작하는 엔진 브레이킹 상황과 유사하다. 이때는 바퀴가 역으로 엔진을 회전시키는 상황이기 때문에 굳이 연료를 공급하지 않아도 엔진 스톨은 발생하지 않는다.
그럼에도 DCT는 토크컨버터 방식의 일반 자동변속기와 마찬가지로, 엔진 rpm이 급격하게 떨어질 경우 혹시나 발생하게 될 엔진 스톨(Stall)을 방지하기 위하여 rpm 변화에 맞춰 소정의 연료가 엔진 실린더에 공급되도록 설정되어 있다. 즉 매커니즘 특성상 제동 상황에서 엔진 스톨(Stall)이 발생하지 않음에도 해당 구간에서 연료가 불필요하게 공급됨으로써 연비를 악화시키는 문제가 있다.
한국공개특허 제2014-0066532호(공개일 2014. 06. 02)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 차량 제동 상황에서 엔진 rpm이 아이들 rpm에 가까워졌을 때 엔진 스톨(Stall) 방지를 위한 기존의 연료 인젝션을 금지하여 연료가 불필요하게 소모되는 것을 방지할 수 있는 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.
과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면,
DCT(Dual Clutch Transmission)를 탑재한 차량의 제동 조작 시 불필요하게 연료가 소비되는 것을 방지하기 위한 방법으로서,
현재 차량의 운전 상황이 제동 상황인지를 판단하는 상황 판단 단계(S100);
상황 판단 결과 제동 상황인 것으로 판단된 경우, 현재의 차량 상태가 연료 인젝션 불허 조건을 만족하는지 여부를 파악하는데 필요한 정보를 수집하는 정보 수집 단계(S200);
상기 정보 수집 단계에서 수집된 정보로부터 파악되는 제동 상황에서의 차량 상태가 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건에 부합하는지 여부를 판단하는 상태 파악 단계(S300); 및
상기 차량 상태 파악 단계에서의 판단 결과, 현재 차량의 상태가 연료 인젝션 불허 조건에 부합되는 것으로 판단되면, 스톨(Stall) 방지를 위한 연료 인젝션을 금지하는 인젝션 제어 단계(S400);를 포함하는 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에서 상기 S100 단계에서는 브레이크 센서가 제공하는 브레이크 조작 정보로부터 현재의 상황이 제동 상황인지를 판단할 수 있다.
그리고 상기 S200 단계에서의 연료 인젝션 불허 조건을 만족하는지 여부를 파악하는데 필요한 정보는, 엔진 토크, 엔진 rpm, DCT 클러치의 체결 정보, 차속 변화율, 엔진 rpm 변화율, 연료 인젝션량, 연료 인젝션 D-term 변화량, 오버런 퓨얼 컷 정보 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
또한 상기 S300 단계에서의 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건은, 엔진 토크 값이 '0'이 아니며, 이전 상황에서 오버런 퓨얼 컷이 작동하였으며, 두 개의 클러치 중 하나가 접속(Engage)되어 있는 상태에서 차량의 현재 엔진 rpm이 목표 아이들 rpm 이하로 떨어진 조건을 포함할 수 있다.
이때, 상기 목표 아이들 rpm은 기 설정 아이들 rpm에 차속 변화율에 따라 설정되는 오프셋 값(Offset rpm)을 반영한 rpm일 수 있다.
더하여, 상기 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건은, 차속 변화율과 엔진 rpm 변화율이 각각에 대응하여 기 설정된 변화율보다 큰 조건을 더 포함할 수 있다.
과제의 해결 수단으로서 본 발명의 다른 측면에 따르면,
DCT(Dual Clutch Transmission)를 탑재한 차량의 제동 조작 시 불필요하게 연료가 소비되는 것을 방지하기 위한 장치로서,
실린더 내 연료 분사를 단속하는 연료 분사 장치; 및
상기 연료 분사 장치 통제를 위한 제어 로직을 갖춘 콘트롤러;를 포함하며,
상기 콘트롤러는,
차량의 현재의 상황이 제동 상황인지를 판단하는 상황 판단부;
상황 판단 결과 제동 상황인 것으로 판단된 경우, 현재의 차량 상태가 연료 인젝션 불허 조건을 만족하는지 여부를 파악하는데 필요한 정보를 수집하는 정보 수집부;
상기 정보 수집부를 통해 수집된 정보로부터 파악되는 제동 상황에서의 차량 상태가 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건에 부합하는지 여부를 판단하는 상태 판단부; 및
상기 차량 상태 판단 결과, 현재 차량의 상태가 연료 인젝션 불허 조건에 부합되는 것으로 판단된 경우, 스톨(Stall) 방지를 위한 연료 인젝션을 금지하는 인젝션 제어부;를 포함하는 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 장치를 제공한다.
여기서 상기 상황 판단부는 브레이크 센서가 제공하는 브레이크 조작 정보로부터 현재의 상황이 제동 상황인지를 판단할 수 있다.
또한, 상기 정보 수집부를 통해 수집되는 연료 인젝션 불허 조건을 만족하는지 여부를 파악함에 있어 필요한 정보는, 엔진 토크, 엔진 rpm, DCT 클러치의 체결 정보, 차속 변화율, 엔진 rpm 변화율, 연료 인젝션량, 연료 인젝션 D-term 변화량, 오버런 퓨얼 컷 정보 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
그리고 상기 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건은, 엔진 토크 값이 '0'이 아니며, 이전 상황에서 오버런 퓨얼 컷이 작동하였으며, 두 개의 클러치 중 하나가 접속(Engage)되어 있는 상태에서 차량의 현재 엔진 rpm이 목표 아이들 rpm 이하로 떨어진 경우를 포함할 수 있다.
이때, 상기 목표 아이들 rpm은 기 설정 아이들 rpm에 차속 변화율에 따라 설정되는 오프셋 값(Offset rpm)을 반영한 rpm일 수 있다.
더하여, 상기 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건은, 차속 변화율과 엔진 rpm 변화율이 각각에 대응하여 기 설정된 변화율보다 큰 조건을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 방법 및 장치에 의하면, 차량 제동 상황에서 엔진 rpm이 아이들 rpm에 가까워지고 차량의 상태가 특정 조건을 만족하면, 스톨(Stall) 방지 연료 인젝션을 금지시킨다. 따라서 차량 제동 상황에서 연료가 불필요하게 소모되는 것을 방지할 수 있으며, 결과적으로는 차량의 연비를 개선시키는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 DCT 차량의 차량 제동 상황에서 차속 변화에 따른 클러치 및 엔진 rpm 변화, 그리고 연료 인젝션의 변화를 보여주는 데이터.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 DCT 차량의 연료 인젝션 제어를 구현하기 위해 적용되는 개략적인 제어 순서도.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 DCT 차량의 연료 인젝션 제어를 구현하기 위한 구체적인 제어 알고리즘을 포함하는 흐름도.
도 4는 본 발명의 다른 측면에 따른 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 장치를 도시한 개략 구성도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어 이하 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 동일 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 일반적인 DCT 차량의 차량 제동 상황에서 차량 상태에 관한 데이터로서, 제동 상황에서의 차속 변화에 따른 클러치 및 엔진 rpm 변화, 그리고 연료 인젝션의 변화를 보여주는 데이터이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 DCT 차량은 운전자가 브레이크 페달을 다소 강하게 밟아 차량을 감속시킬 때, 엔진 rpm이 DCT 클러치에 의해 급격히 하강하여 아이들 목표 rpm에 근접하면, 엔진 스톨(Stall)을 방지하기 위하여 엔진 rpm의 하강 변화율에 대한 모니터링 결과를 가지고 토크를 오히려 증대시키는 엔진 제어 로직을 포함한다.
이러한 엔진 제어 로직은 제동 상황에서의 구동 매커니즘이 수동변속기와 매우 유사한 DCT 차량에서는 다소 상충되는 제어 로직이다. 즉 운전자는 제동 조작을 통해 차량의 속도를 빠르게 낮추길 원하고 있는 상황인데 반하여, 제어부에서는 반대로 연료 인젝션을 통해 차량의 rpm을 상승시키려고 하는 것이어서 운전자 제동 의지와는 상충되는 것이다.
더욱이, 위와 같은 제동 상황에서 스톨 방지를 위해 엔진에 공급되는 연료량을 증대시키더라도 DCT 특성 상 수동변속기의 엔진 브레이크처럼 클러치가 맞물려 있는 상황이기 때문에 rpm을 상승시키는데 도움이 되지 않고, 앞서 언급한 운전자의 감속의지와도 상충한다. 따라서 해당 조건에서는 연료 인젝션 혹은 토크 증대를 방지하여 오히려 연비 개선을 꾀하는 것이 제어에 도움이 된다
본 발명은 이점에 착안하여 DCT 차량의 급격한 제동 상황에서 연료가 불필요하게 소모되는 것을 방지하고자 안출된 것으로, 급격한 제동 상황에서의 엔진 스톨 방지를 위한 기존의 연료 인젝션을 일시적으로 차단하여 연료가 불필요하게 소모되는 것을 막고, 이를 통해 연비를 개선시키고자 한 것이다. 첨부 도면을 참조하여 이하 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 DCT 차량의 연료 인젝션 제어를 구현하기 위해 적용되는 개략적인 제어 순서도이며, 도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 DCT 차량의 연료 인젝션 제어를 구현하기 위한 구체적인 제어 알고리즘을 포함하는 흐름도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 연료 인젝션 제어 방법은 DCT를 탑재한 차량의 제동 조작 시 엔진 rpm이 아이들 rpm에 가까워졌을 때 행해지는 스톨 방지 연료 인젝션으로 인하여 불필요하게 연료가 소비되는 것을 방지하기 위한 것으로, 상황 판단 단계, 정보 수집 단계, 상태 파악 단계 및 인젝션 제어 단계 등 총 4개의 단계로 구분될 수 있다.
상황 판단 단계(S100)에서는 우선 현재 차량의 운전 상황이 제동 상황인지를 판단한다. 구체적으로, 현재 운전 상황이 운전자의 의도된 제동 조작에 따른 급제동 상황인지를 판단한다. 운전자에 의해 의도된 제동 조작에 따른 제동 상황인지 파악에 있어서는 브레이크 센서의 검출 값, 즉 브레이크 조작 시 브레이크 페달의 변위에 관한 정보를 가지고 어렵지 않게 파악할 수 있다.
상황 판단 단계(S100)에서는, 예를 들어 브레이크 페달의 변위가 설정 값에 미치지 않는 부드러운 제동 상황이거나, 브레이크 조작 시간이 설정 시간에 도달하기 전 해제(Release)된 상황이라면 더 이상 진행 없이 프로세스를 그대로 종료하며, 브레이크 페달의 변위 값이 설정 값에 도달한 상태로 기 입력된 일정 시간 동안 지속되면, 의도된 급제동 상황인 것으로 판단할 수 있다.
상황 판단 단계(S100) 단계를 통한 상황 판단 결과, 현재의 차량 상황이 운전자에 의해 의도된 급제동 상황인 것으로 판단되면, 다음 프로세스인 정보 수집 단계(S200)로 넘어 간다. 정보 수집 단계(S200)에서는 제동 상황에서의 현재의 차량 상태가 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건을 만족하는지 여부를 파악하는데 필요한 정보를 수집하게 된다.
정보 수집 단계(S200) 단계에서의 상기 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건을 만족하는지 여부를 파악하는데 필요한 정보는, 제동 상황에서의 엔진의 토크와 엔진 rpm, 제동 상황에서의 DCT 클러치의 체결 정보와 차속 변화율, 제동 상황에서의 엔진 rpm 변화율, 연료 인젝션량, 그리고 연료 인젝션 D-term 변화량, 오버런 퓨얼 컷 정보 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
다음, 제동 상황에서의 정보 수집이 마무리되면 곧바로 다음 단계인 상기 상태 파악 단계(S300)에 진입한다. 상태 파악 단계(S300)에서는 상기 정보 수집 단계(S200)에서 수집된 정보들(제동 상황에서의 엔진의 토크와 rpm, DCT 클러치의 체결 정보와 차속 변화율 등)로부터 파악되는 제동 상황에서의 차량 상태가 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건에 부합하는지 여부를 파악한다.
상태 파악 단계(S300)에서의 상기 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건은 바람직하게, 제동 상황에서의 엔진 토크 값이 '0'이 아니며, 이전 상황에서 오버런 퓨얼 컷(Overrun fuel cut)이 작동하였으며, 두 개의 클러치 중 하나가 접속(Engage)되어 있는 상태에서 차량의 현재 엔진 rpm이 목표 아이들 rpm 이하로 떨어진 조건을 포함할 수 있다.
또한, 제동 상황에서의 차속 변화율과 엔진 rpm 변화율이 각각에 대응하여 기 설정된 변화율(설정 값 1, 설정 값 2)보다 큰 조건을 포함할 수 있다. 이는 현재의 제동 상황이 속도가 급감하여 기존의 스톨 방지 연료 인젝션이 일어나는 급제동 상황인지를 파악함으로써, 후속 조치(스톨 방지 연료 인젝션 금지)가 부드러운 제동과 같이 불필요한 제동 상황에서까지 실행되는 것을 방지하는 조건이다.
상태 파악 단계(S300)에서 불허 조건 합치 여부에 활용되는 상기 목표 아이들 rpm은 바람직하게, 기 설정된 최초 아이들 rpm에 제동 상황에서 차속 변화율에 따라 설정되는 오프셋 값(Offset rpm)을 반영한 rpm일 수 있다. 이때 오프셋 값(Offset rpm)은 동일 조건에서의 반복된 실험 또는 사전 시뮬레이션을 통해 도출된 결과물들을 저장한 데이터 맵을 활용하는 방안이 고려될 수 있다.
물론 맵을 활용하는 방안 외에도, 반복 실험이나 사전 시뮬레이션을 통해 도출된 결과물로부터 차속 변화율과 엔진 rpm 변화율 사이의 소정의 관계식을 도출하고, 그 도출된 관계식을 포함하는 알고리즘을 적용하여 차속 변화율이 입력되면 자동으로 최적의 rpm 오프셋 값을 연산 출력하는 것을 비롯하여 실용적으로 도출 가능한 모든 방법이 고려될 수 있다.
차량 상태 파악 단계(300)를 차량 상태 파악 후 인젝션 제어가 실행된다. 인젝션 제어 단계(S400)는 구체적으로, 상기 차량 상태 파악 단계(300)에서의 판단 결과, 현재 차량의 상태가 연료 인젝션 불허 조건에 부합되는 것으로 판단된 경우 진행되는 프로세스로서, 연료 분사 장치를 통제하여 스톨(Stall) 방지를 위한 연료 인젝션을 금지하는 제어가 수행된다.
예를 들어, 앞선 단계에서 현재 차량의 상태가 연료 인젝션 불허 조건에 부합되는 것으로 판단되면, 연료 인젝션 펌프나 인젝터의 작동을 중지를 위한 제어 신호(예컨대, 전류 차단 신호)를 생성하고 생성된 신호로 해당 부품(연료 인젝션 펌프 또는 인젝터)을 통제하여 상기 목표 아이들 rpm 구간에서의 실린더에 대한 연료 공급을 미리 차단한다.
즉 이와 같은 본 발명에 따른 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 방법에 의하면, 차량 제동 상황에서 엔진 rpm이 아이들 rpm에 가까워지고 차량의 상태가 특정 조건을 만족하면, 스톨(Stall) 방지 연료 인젝션을 금지시킴으로써, 차량의 속도가 빠르게 줄어드는 제동 상황에서 연료가 불필요하게 소모되는 것을 방지할 수 있어 차량의 연비 개선을 도모할 수 있다.
이하에서는 전술한 바와 같은 스톨 방지 연료 인젝션 금지를 위한 제어 로직을 포함하는 제어 장치에 대해 살펴본다.
도 4는 본 발명의 다른 측면에 따른 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 장치를 도시한 개략 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 측면에 따른 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 장치는, 연료 분사 장치(10) 및 콘트롤러(20)를 포함한다. 연료 분사 장치(10)는 실린더 내 연료 분사를 위한 일련의 구성요소, 연료 탱크, 여과기, 연료 펌프, 인젝터 등을 포함하는 공지의 구성일 수 있으며, 콘트롤러(20)는 전술한 일 측면에 따른 스톨 방지 연료 인젝션 금지를 위한 제어 로직을 포함한다.
콘트롤러(20)는 바람직하게, 차량의 현재의 상황이 제동 상황인지를 판단하는 상황 판단부(22)를 포함한다. 상황 판단부(22)는 구체적으로, 현재 운전 상황이 운전자의 의도된 제동 조작에 따른 급제동 상황인지를 판단한다. 운전자에 의해 의도된 제동 조작에 따른 제동 상황인지 파악에 있어서는 브레이크 센서(32)의 검출 값으로부터 파악할 수 있다.
상황 판단부(22)에서는, 예를 들어 브레이크 페달의 변위가 설정 값에 미치지 않는 부드러운 제동 상황이거나, 브레이크 조작 시간이 설정 시간에 도달하기 전 해제(Release)된 상황이라면 더 이상 진행 없이 제어 프로세스를 그대로 종료하며, 브레이크 페달(30)의 변위 값이 설정 값에 도달한 상태로 기 입력된 일정 시간 동안 지속되면, 의도된 급제동 상황인 것으로 판단할 수 있다.
상황 판단부(22)를 통한 상황 판단 결과, 현재의 차량 상황이 운전자에 의해 의도된 급제동 상황인 것으로 판단되면, 정보 수집부(24)를 통해 가동하여 필요한 정보를 수집하게 된다. 정보 수집부(24)는 구체적으로, 제동 상황에서의 현재의 차량 상태가 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건을 만족하는지 여부를 파악하는데 필요한 정보를 수집하게 된다.
정보 수집부(24)를 통해 수집되는 상기 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건을 만족하는지 여부를 파악하는데 필요한 정보는, 제동 상황에서의 엔진의 토크와 엔진 rpm, 제동 상황에서의 DCT 클러치의 체결 정보와 차속 변화율, 제동 상황에서의 엔진 rpm 변화율, 연료 인젝션량, 그리고 연료 인젝션 D-term 변화량, 오버런 퓨얼 컷 정보 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
정보 수집부(24)를 통해 수집된 정보(스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건을 판단하는데 필요한 정보)는 상태 판단부(26)에 제공된다. 상태 판단부(26)는 상기 정보 수집부(24)에서 수집된 정보들(제동 상황에서의 엔진의 토크와 rpm, DCT 클러치의 체결 정보와 차속 변화율 등)을 활용하여 제동 상황에서의 차량 상태가 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건에 부합하는지 판단한다.
상태 판단부(26)에 수행되는 상기 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건에 대한 판단은 바람직하게, 제동 상황에서의 엔진 토크 값이 '0'이 아니며, 이전 상황에서 오버런 퓨얼 컷(Overrun fuel cut)이 작동하였으며, 두 개의 클러치 중 하나가 접속(Engage)되어 있는 상태에서 차량의 현재 엔진 rpm이 목표 아이들 rpm 이하로 떨어진 경우 상기 불허 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 제동 상황에서의 차속 변화율과 엔진 rpm 변화율이 각각에 대응하여 기 설정된 변화율(설정 값 1, 설정 값 2)보다 큰 조건이 불허 조건에 포함될 수 있다. 이는 현재의 제동 상황이 속도가 급감하여 기존의 스톨 방지 연료 인젝션이 일어나는 급제동 상황인지를 파악함으로써, 후속 조치가 부드러운 제동과 같이 불필요한 제동 상황에서까지 실행되는 것을 방지하는 것이다.
상태 판단부(26)에서 불허 조건 합치 여부에 활용되는 상기 목표 아이들 rpm은 바람직하게, 기 설정된 최초 아이들 rpm에 제동 상황에서 차속 변화율에 따라 설정되는 오프셋 값(Offset rpm)을 반영한 rpm일 수 있다. 이때 오프셋 값(Offset rpm)은 동일 조건에서의 반복된 실험 또는 사전 시뮬레이션을 통해 도출된 결과물들을 저장한 데이터 맵을 활용하는 방안이 고려될 수 있다.
물론 맵을 활용하는 방안 외에도, 반복 실험이나 사전 시뮬레이션을 통해 도출된 결과물로부터 차속 변화율과 엔진 rpm 변화율 사이의 소정의 관계식을 도출하고, 그 도출된 관계식을 포함하는 알고리즘을 적용하여 차속 변화율이 입력되면 자동으로 최적의 rpm 오프셋 값을 연산 출력하는 것을 비롯하여 실용적으로 도출 가능한 모든 방법이 고려될 수 있다.
상태 판단부(26)를 통한 차량 상태 판단 결과에 따라 인젝션 제어부(28)를 통한 인젝션 제어가 실행된다. 인젝션 제어부(28)는 구체적으로, 상기 상태 판단부(26)에 의한 판단 결과가, 현재 차량의 상태가 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건에 부합하는 것으로 판단된 경우 연료 분사 장치(10)를 통제하여 스톨(Stall) 방지를 위한 연료 인젝션을 금지시키기 위한 제어를 수행한다.
예를 들어, 현재 차량의 상태가 연료 인젝션 불허 조건에 부합되는 것으로 판단된 경우, 연료 인젝션 펌프나 인젝터의 작동 중지를 위한 제어 신호(예컨대, 전류 차단 신호)를 생성하고 생성된 신호로 해당 부품(연료 인젝션 펌프 또는 인젝터)을 통제하여 상기 목표 아이들 rpm 구간에서의 실린더에 대한 연료 공급을 미리 차단함으로써 제동 상황에서 불필요하게 연료가 소모되지 않도록 한다.
이상에서 살펴본 본 발명의 다른 측면에 따른 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 장치에 의하면, 차량 제동 상황에서 엔진 rpm이 아이들 rpm에 가까워지고 차량의 상태가 특정 조건을 만족하면, 스톨(Stall) 방지 연료 인젝션을 금지시킨다. 따라서 차량 제동 상황에서 연료가 불필요하게 소모되는 것을 방지할 수 있으며, 결과적으로는 차량의 연비를 개선시키는 효과가 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 연료 분사 장치
20 : 콘트롤러
22 : 상황 판단부
24 : 정보 수집부
26 : 상태 판단부
28 : 인젝션 제어부
30 : 브레이크 페달
32 : 브레이크 센서

Claims (12)

  1. DCT(Dual Clutch Transmission)를 탑재한 차량의 제동 조작 시 불필요하게 연료가 소비되는 것을 방지하기 위한 방법으로서,
    현재 차량의 운전 상황이 제동 상황인지를 판단하는 상황 판단 단계(S100);
    상황 판단 결과 제동 상황인 것으로 판단된 경우, 현재의 차량 상태가 연료 인젝션 불허 조건을 만족하는지 여부를 파악하는데 필요한 정보를 수집하는 정보 수집 단계(S200);
    상기 정보 수집 단계에서 수집된 정보로부터 파악되는 제동 상황에서의 차량 상태가 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건에 부합하는지 여부를 판단하는 상태 파악 단계(S300); 및
    상기 차량 상태 파악 단계에서의 판단 결과, 현재 차량의 상태가 연료 인젝션 불허 조건에 부합되는 것으로 판단되면, 스톨(Stall) 방지를 위한 연료 인젝션을 금지하는 인젝션 제어 단계(S400);를 포함하며,
    상기 S300 단계에서의 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건은, 엔진 토크 값이 '0'이 아니면서 이전 상황에서 오버런 퓨얼 컷이 작동하였으며, 두 개의 클러치 중 하나가 접속(Engage)되어 있는 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 S100 단계에서는 브레이크 센서가 제공하는 브레이크 조작 정보로부터 현재의 상황이 제동 상황인지를 판단하는 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 S200 단계에서의 연료 인젝션 불허 조건을 만족하는지 여부를 파악하는데 필요한 정보는,
    엔진 토크, 엔진 rpm, DCT 클러치의 체결 정보, 차속 변화율, 엔진 rpm 변화율, 연료 인젝션량, 연료 인젝션 D-term 변화량, 오버런 퓨얼 컷 정보 중 일부 또는 전부를 포함하는 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 S300 단계에서의 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건은,
    차량의 현재 엔진 rpm이 목표 아이들 rpm 이하로 떨어진 조건을 더 포함하는 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 목표 아이들 rpm은 기 설정 아이들 rpm에 차속 변화율에 따라 설정되는 오프셋 값(Offset rpm)을 반영한 rpm인 것을 특징으로 하는 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건은,
    차속 변화율과 엔진 rpm 변화율이 각각에 대응하여 기 설정된 변화율보다 큰 조건을 더 포함하는 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 방법.
  7. DCT(Dual Clutch Transmission)를 탑재한 차량의 제동 조작 시 불필요하게 연료가 소비되는 것을 방지하기 위한 장치로서,
    실린더 내 연료 분사를 단속하는 연료 분사 장치; 및
    상기 연료 분사 장치 통제를 위한 제어 로직을 갖춘 콘트롤러;를 포함하며,
    상기 콘트롤러는,
    차량의 현재의 상황이 제동 상황인지를 판단하는 상황 판단부;
    상황 판단 결과 제동 상황인 것으로 판단된 경우, 현재의 차량 상태가 연료 인젝션 불허 조건을 만족하는지 여부를 파악하는데 필요한 정보를 수집하는 정보 수집부;
    상기 정보 수집부를 통해 수집된 정보로부터 파악되는 제동 상황에서의 차량 상태가 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건에 부합하는지 여부를 판단하는 상태 판단부; 및
    상기 차량 상태 판단 결과, 현재 차량의 상태가 연료 인젝션 불허 조건에 부합되는 것으로 판단된 경우, 스톨(Stall) 방지를 위한 연료 인젝션을 금지하는 인젝션 제어부;를 포함하며,
    상기 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건은, 엔진 토크 값이 '0'이 아니면서 이전 상황에서 오버런 퓨얼 컷이 작동하였으며, 두 개의 클러치 중 하나가 접속(Engage)되어 있는 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 상황 판단부는 브레이크 센서가 제공하는 브레이크 조작 정보로부터 현재의 상황이 제동 상황인지를 판단하는 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 정보 수집부를 통해 수집되는 연료 인젝션 불허 조건을 만족하는지 여부를 파악함에 있어 필요한 정보는,
    엔진 토크, 엔진 rpm, DCT 클러치의 체결 정보, 차속 변화율, 엔진 rpm 변화율, 연료 인젝션량, 연료 인젝션 D-term 변화량, 오버런 퓨얼 컷 정보 중 일부 또는 전부를 포함하는 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건은,
    차량의 현재 엔진 rpm이 목표 아이들 rpm 이하로 떨어진 경우를 더 포함하는 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 목표 아이들 rpm은 기 설정 아이들 rpm에 차속 변화율에 따라 설정되는 오프셋 값(Offset rpm)을 반영한 rpm인 것을 특징으로 하는 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 스톨 방지 연료 인젝션 불허 조건은,
    차속 변화율과 엔진 rpm 변화율이 각각에 대응하여 기 설정된 변화율보다 큰 조건을 더 포함하는 DCT 차량의 연료 인젝션 제어 장치.
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