KR102311671B1 - 차량용 발진 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 등판 경사로의 발진시 엔진 제어를 통해 차량의 등판 성능을 향상시키는 차량용 발진 제어방법에 관한 것으로, 차량이 등판 경사로에 정지시, 클러치페달 조작신호 및 가속페달 조작신호를 입력받는 입력단계; 상기 클러치페달을 기준범위 이내의 답입량으로 답입시, 가속페달 조작에 따른 APS개도량이 기준값 이하시, 아이들회전수를 상향 제어하는 엔진제어단계;를 포함하여 구성되는 차량용 발진 제어방법이 소개된다.

Description

차량용 발진 제어방법{STARTING CONTROL METHOD FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 발진 제어방법에 관한 것으로, 등판 경사로의 발진시 엔진 제어를 통해 차량의 등판 성능을 향상시키는 차량용 발진 제어방법에 관한 것이다.

수동변속기는 엔진의 출력축이 클러치를 통해 연결되어 차량의 주행상태에 따라 엔진의 구동력을 적절히 변속시키기 위한 것으로, 차량의 실내에는 운전자가 수동변속기의 변속조작을 실시할 수 있도록 변속레버가 설치된다.

즉, 운전자가 클러치페달 및 가속페달의 조작과 함께 수동변속기의 변속레버를 직접 조작함으로써 변속을 수행하도록 되어 있다.

예컨대, 클러치페달을 밟아 엔진에서 변속기로 이어지는 클러치를 단절하여 동력의 전달을 끊은 상태에서 변속을 수행한 뒤, 클러치페달에서 발을 떼어내어 클러치를 연결함과 동시에 가속페달을 밟으면, 엔진의 동력이 변속기를 통해 구동륜에 전달되어 차량을 주행할 수 있게 된다.

그러나, 엔진의 회전수가 충분하지 않은 차량의 정차 상태, 특히 차량이 경사로의 오르막에서 정지한 후 출발하는 경우, 차량이 갖는 부하가 평지보다 더 크므로, 평지에서 발진시와 대비하여 더 높은 엔진토크가 요구되고, 이에 등판 발진에 대한 응답성이 떨어지는 문제가 있었다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2001-0104039 A

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 등판 경사로의 발진시 엔진 제어를 통해 차량의 등판 성능을 향상시키는 차량용 발진 제어방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 차량이 등판 경사로에 정지시, 클러치페달 조작신호 및 가속페달 조작신호를 입력받는 입력단계; 상기 클러치페달을 기준범위 이내의 답입량으로 답입시, 가속페달 조작에 따른 APS개도량이 기준값 이하시, 아이들회전수를 상향 제어하는 엔진제어단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 입력단계에서는, 차량에 장착된 경사각센서에 의해 차량이 기준값 이상의 등판 경사로에 위치하는지 판단하고, 차속에 의해 차량의 정지 상태를 판단할 수 있다.

상기 엔진제어단계에서는, 상기 클러치페달을 제1기준값 이상으로 답입시 온 조작되는 제1클러치스위치와, 상기 클러치페달을 상기 제1기준값보다 작은 제2기준값 이상으로 답입시 온 조작되는 제2클러치스위치를 이용하여, 클러치페달의 답입량을 판단할 수 있다.

상기 제1클러치스위치가 오프 조작되고 제2클러치스위치가 온 조작되는 경우, 상기 클러치페달을 기준범위 이내의 답입량으로 답입한 것으로 판단할 수 있다.

상기 엔진제어단계에서는, 상기 가속페달 조작에 따른 APS개도량이 기준값 초과시, 점화시기를 지각함으로써 점화시기 지각에 따라 배출되는 배기가스에 의해 터보차저를 과급 작동시킬 수 있다.

상기 엔진제어단계에서는, APS개도량에 대한 엔진토크 목표값을 상향 제어할 수 있다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 경사로에서 차량이 정지한 후에 등판 발진하는 경우, 가속페달 및 클러치페달의 조작 정도에 따라 엔진 제어를 통해 엔진회전수 또는 엔진토크 상승이 빠르게 이루어지게 제어함으로써, 차량의 등판 출발 성능을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 발진 제어방법의 제어 흐름을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 발진 제어방법의 구현을 위한 구성요소들을 예시하여 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따라 가속페달 미조작하는 경우, 엔진회전수의 거동 변화를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명을 적용한 발진 제어로직과, 미적용한 발진 제어로직의 과급압력의 상승속도와, 흡기압력의 차이를 설명하기 위한 도면.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 차량용 발진 제어방법은 크게, 입력단계와, 엔진제어단계를 포함하여 구성할 수 있다.

도 1을 참조하여, 본 발명을 구체적으로 살펴보면, 먼저 입력단계에서는 차량이 등판 경사로에 정지시, 클러치페달(11) 조작신호 및 가속페달(9) 조작신호를 입력받을 수 있다.

이때에, 차량이 등판 경사로에 정지한 상태인지 판단하기 위해서는, 차량의 HAC(Hill start Assist Control)시스템 구현을 위해 사용되는 경사각센서(5)와, 차속을 이용할 수 있다.

예컨대, 차량에 장착된 경사각센서(5)에 의해 차량이 기준값 이상의 등판 경사로에 위치하는지 판단하고, 차속을 측정할 수 있는 센서(7) 또는 연산된 차속이 일정속도 미만인 경우 차량의 정지 상태로 판단할 수 있다.

그리고, 상기 클러치페달(11) 조작신호는 제1클러치스위치(11a)의 온/오프 신호 및 제2클러치스위치(11b)의 온/오프 신호일 수 있고, 상기 가속페달(9) 조작신호는 APS센서(9a)에 의해 측정되는 APS신호일 수 있다.

이에, 상기 엔진제어단계에서는, 상기 클러치페달(11)을 기준범위 이내의 답입량으로 답입시, 가속페달(9) 조작 여부에 따라 엔진회전수 또는 엔진토크의 상승속도가 빨라지도록 아이들회전수 또는 점화시기를 제어할 수 있다.

여기서, 상기 클러치페달(11)의 답입량은, 상기 클러치페달(11)을 제1기준값 이상으로 답입시 온 조작되는 제1클러치스위치(11a)와, 상기 클러치페달(11)을 상기 제1기준값보다 작은 제2기준값 이상으로 답입시 온 조작되는 제2클러치스위치(11b)를 이용하여 판단할 수 있다.

예컨대, 상기 제1클러치스위치(11a)는 이그니션 락 스위치일 수 있는 것으로, 클러치페달(11)을 90% 이상 밟는 경우 온 신호가 입력될 수 있고, 또한 제2클러치스위치(11b)는 변속용 클러치 스위치일 수 있는 것으로, 클러치페달(11)을 50% 이상 밟는 경우 온 신호가 입력될 수 있다.

이에, 운전자가 클러치페달(11)을 상기 기준범위 이내인 50~90%로 밟는 경우, 상기 제1클러치스위치(11a)가 오프 조작되고 제2클러치스위치(11b)가 온 조작되는바, 이를 통해 운전자의 발진 의지가 있음을 예측할 수 있다.

아울러, 상기 엔진제어단계에서는, 상기 가속페달(9) 조작에 따른 APS개도량이 기준값 이하시, 아이들회전수를 상향 제어할 수 있다.

예컨대, 도 3을 참조하면, APS신호에 의한 APS개도량이 0%인 경우, 가속페달(9)을 밟지 않은 상태로 판단하고, 이 경우 엔진(1) 제어를 통해 아이들회전수를 정상범위의 아이들회전수보다 상승시킬 수 있다.

즉, 가속페달(9)을 조작하지는 않았지만, 운전자가 클러치페달(11)에서 발을 떼는 정도를 감지하여 차량의 발진 의사가 있음을 예측할 수 있는바, 추후 가속페달(9)을 밟는 경우 엔진회전수의 상승속도가 더욱 빨라지게 되어, 등판로에서의 차량의 발진성능 및 발진 응답성을 향상시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 엔진제어단계에서는, 상기 가속페달(9) 조작에 따른 APS개도량이 기준값 초과시, 점화시기를 지각함으로써 점화시기 지각에 따라 배출되는 배기가스를 이용하여 터보차저를 과급 작동시킬 수 있다. 또한, 이 경우 APS개도량(부분 부하)에 대한 엔진토크 목표값을 상향 제어하도록 토크맵을 제어할 수 있다.

예컨대, 도 4를 참조하면, 첫 번째 도면은 본 발명의 발진 제어로직이 적용되지 않은 기존의 등판 발진상황에서의 흡기압력 및 과급압 상승시간의 관계를 설명하기 위한 것으로, 점화시기가 BTDC 35°인 경우, 연소실에서 연소된 배기에너지가 엔진(1)을 구동하는 데에 대부분 이용된다.

이에, 엔진(1) 출력이 떨어지지는 않지만, 터보차저의 터빈을 회전시키는 데에 이용되는 배기에너지가 상대적으로 줄어들게 됨으로써, 과급압력 상승속도가 늦어지게 되고, 흡기압력이 상대적으로 낮아지게 된다. 따라서, 엔진(1)의 터보랙이 발생하여 엔진토크의 상승속도가 저하되는바, 등판 출발성능이 떨어지게 된다.

다만, 도 4의 두 번째 도면은 본 발명의 발진 제어로직이 적용된 등판 발진상황에서의 흡기압력 및 과급압 상승시간의 관계를 설명하기 위한 것으로, 점화시기를 ATDC -1°로 지각하고 토크맵을 상향 제어하면, 연소실에서 연소된 배기에너지에 의해 엔진(1)을 구동하는 것은 물론, 터보차저의 터빈을 회전시키는 데에 이용되는 배기에너지가 상대적으로 증대됨으로써, 과급압력 상승속도가 2.03s로 향상되고, 흡기압력이 681hPa로 상향된다.

따라서, 엔진(1)의 터보랙이 줄어들게 되고, 터보랙이 줄어든만큼 엔진토크의 상승속도가 향상되는바, 차량의 등판 출발 성능이 향상되는 것이다.

이하에서는, 본 발명의 차량용 발진 제어방법의 제어 흐름을 살펴본다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 차량에 구비된 경사각센서(5)를 이용하여 경사로의 구배가 a%(예를 들어 10%)를 초과하고, 차속이 b(예를 들어 2kph) 이하시, 제어부(3)는 차량이 등판로에 정지한 상태로 판단한다.

이어서, 제어부(3)가 APS개도량이 0%인지 여부와 함께, 제1클러치스위치(11a)와 제2클러치스위치(11b)의 온/오프 신호를 판단한다.

판단 결과 APS개도량이 0%인 경우, 제1클러치스위치(11a)가 오프되고, 제2클러치가 온되면, 아이들회전수를 상향 제어함으로써, 엔진회전수의 상승이 빠르게 이루어지도록 하고, 이에 차량의 등판 발진 성능이 향상된다.

또한, 판단 결과 APS개도량이 0%를 초과하는 경우, 제1클러치스위치(11a)가 오프되고, 제2클러치스위치(11b)가 온되면, 엔진토크 목표값을 상향 제어하면서 점화시기를 지각하여 흡기압력이 상승하도록 제어한다. 이에, 차량의 발진시에 엔진토크 상승속도가 향상되어, 차량의 등판 발진 성능이 향상된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 경사로에서 차량이 정지한 후에 등판 발진하는 경우, 가속페달(9) 및 클러치페달(11)의 조작 정도에 따라 엔진 제어를 통해 엔진회전수 또는 엔진토크 상승이 빠르게 이루어지게 제어함으로써, 차량의 등판 출발 성능을 향상시키게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

1 : 엔진 3 : 제어부
5 : 경사각센서 7 : 차속센서
9 : 가속페달 9a : APS센서
11 : 클러치페달 11a : 제1클러치스위치
11b : 제2클러치스위치

Claims (6)

1. 차량이 등판 경사로에 정지시, 클러치페달 조작신호 및 가속페달 조작신호를 입력받는 입력단계;
   상기 클러치페달을 기준범위 이내의 답입량으로 답입시, 가속페달 조작에 따른 APS개도량이 기준값 이하인 경우, 아이들회전수를 상향 제어하는 엔진제어단계;를 포함하고,
   상기 엔진제어단계에서는,
   상기 가속페달 조작에 따른 APS개도량이 기준값 초과시, 점화시기를 지각함으로써 점화시기 지각에 따라 배출되는 배기가스에 의해 터보차저를 과급 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량용 발진 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 입력단계에서는,
   차량에 장착된 경사각센서에 의해 차량이 기준값 이상의 등판 경사로에 위치하는지 판단하고, 차속에 의해 차량의 정지 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 발진 제어방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 엔진제어단계에서는,
   상기 클러치페달을 제1기준값 이상으로 답입시 온 조작되는 제1클러치스위치와, 상기 클러치페달을 상기 제1기준값보다 작은 제2기준값 이상으로 답입시 온 조작되는 제2클러치스위치를 이용하여, 클러치페달의 답입량을 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 발진 제어방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제1클러치스위치가 오프 조작되고 제2클러치스위치가 온 조작되는 경우, 상기 클러치페달을 기준범위 이내의 답입량으로 답입한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 발진 제어방법.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 엔진제어단계에서는, APS개도량에 대한 엔진토크 목표값을 상향 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 발진 제어방법.

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