KR20040056712A - Controlling apparatus for acceleration linearity of vehicle and method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A control device of acceleration linearity for a vehicle and a method thereof are provided to improve torque efficiency of an engine and responsiveness by obtaining the acceleration linearity through feedback control according to the present vehicle speed with setting the expected value corresponding to acceleration response into the one-dimensional function in operating an accelerator pedal. CONSTITUTION: An acceleration linearity control device of a vehicle comprise a vehicle speed detecting unit(10) detecting speed of the vehicle; an engine rpm detecting unit(20) detecting rpm of the engine; an acceleration pedal detecting unit(30) detecting driving displacement of the accelerator pedal; a control unit(40) controlling acceleration linearity within the predetermined range according to driving displacement of the accelerator pedal by purpose of a driver; and an injector(50) injecting fuel to the combustion chamber according to the control signal from the control unit to keep output of the engine. The control unit divides the operational range into the starting acceleration range, the overtaking acceleration range and the auto-cruise range corresponding to torque of the engine.

Description

차량의 가속 선형성 제어 장치 및 방법{CONTROLLING APPARATUS FOR ACCELERATION LINEARITY OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}CONTROLLING APPARATUS FOR ACCELERATION LINEARITY OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량의 가속 응답성 제어에 관한 것으로, 더 상세하게는 운전자의가속 페달 조작에 따른 운전자의 의사를 파악하고, 가속 응답에 대한 기대치를 일차원 혹은 이차원 함수식으로 설정하여 최적의 가속 모델을 설정하며, 가속 모델값을 기준으로 한 현재 차속에 대한 피드백 제어(Feed Back Control)로 가속 선형성을 확보하도록 하는 차량의 가속 선형성 제어장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the control of the acceleration response of the vehicle, and more particularly, to grasp the driver's intention according to the driver's acceleration pedal operation, and to set the optimum acceleration model by setting the expectation of the acceleration response as a one-dimensional or two-dimensional function. In addition, the present invention relates to a vehicle acceleration linearity control apparatus and method for securing acceleration linearity by feedback control (Feed Back Control) for a current vehicle speed based on an acceleration model value.

일반적으로, 차량의 가속 매커니즘(Mechanism)은 운전자의 단순한 가속 페달의 조작에 따라 연료량을 제어하도록 되어 있는데, 가솔린 엔진의 경우 여기에 점화시기의 제어가 더 포함되고, 디젤 엔진의 경우 단순한 연료량 제어만을 실행하도록 되어 있다.In general, the acceleration mechanism of the vehicle (Mechanism) is to control the fuel amount in accordance with the driver's simple acceleration pedal operation, in the case of gasoline engine further includes the control of the ignition timing, in the case of diesel engine only simple fuel amount control It is supposed to run.

상기의 가솔린 엔진의 경우 고출력화의 경향에 따라 초반 가속시 차량의 가속 응답에 대한 선형성을 확보하기 위하여 트랙션 콘트롤(Traction Control), 전자제어 스로틀 콘트롤(Electrical Throttle Control) 등이 수행되고 있으나, 대형 고급 사양의 차량을 위주로 적용되고 있어, 보급형의 차량에 적용이 미진한 상황이며, 이를 통해서 안정적인 가속 선형성을 확보하지 못하고 있는 실정이다.In the case of the gasoline engine, traction control and electronic throttle control are performed to secure the linearity of the vehicle's acceleration response during the initial acceleration according to the tendency of high output. It is mainly applied to a vehicle with a specification, and it is not applied to a low-end type vehicle. As a result, it is impossible to secure stable acceleration linearity.

또한, 디젤 엔진의 경우 대부분이 터보 차저(Turbo Charger)를 적용하고 있는바, 터보 차저 장착 엔진은 터보 렉으로 인하여 가속 선형성이 확보되지 못하며, 부스팅(Boosting)이 시작되는 시점에서부터 갑작스러운 가속으로 인하여 운전자로 하여금 당황스럽게 만드는 문제점을 발생시킨다.In addition, most diesel diesel engines are equipped with turbo chargers. Turbocharged engines do not have acceleration linearity due to turbo racks, and sudden acceleration from the point of boosting starts. It creates a problem that makes the driver embarrassed.

즉, 종래 차량에서의 가감속 분배특성은 첨부된 도 7a에서 알 수 있는 바와 같이, LTI 이하의 영역에서는 가속 응답치가 가속 기대치 이하의 상태로 가속감 부족이 유발되고, LTI 영역 이상 MTI 영역 이하에서는 가속 응답치가 가속 기대치를상회하여 가속감이 급증되며, MTI 영역 이상에서는 가속 응답치가 가속감이 포화되는 과도 현상을 나타낸다.That is, the acceleration / deceleration distribution characteristic of the conventional vehicle is, as shown in the accompanying Figure 7a, the acceleration response value is caused to lack the acceleration in the state of the LTI or less, the acceleration expected value is less than the expected acceleration value, acceleration in the LTI area or more than the MTI area Acceleration increases rapidly as the response exceeds the expected acceleration, and the acceleration response indicates a transient phenomenon in which the acceleration is saturated above the MTI region.

또한, LTI 영역에서의 발진 가속감은 도 7b에서 알 수 있는 바와 같이, 가속페달을 신속하게 구동하는 빠른 팁 인(Fast Tip-In)시에도 가속 응답성이 지나치게 느리게 반응하여 가속 기대치에 크게 미치지 못하며, MTI 이상 영역에서의 발진 가속감은 도 7c에서 알 수 있는 바와 같이 가속 페달을 신속하게 구동하는 빠른 팁 인시에 쇼크의 발생이 초래되며, 느린 팁 인(Slow Tip In)시에는 기대치 이상의 가속이 발생되는 문제점이 발생하게 된다.In addition, the oscillation acceleration feeling in the LTI region, as can be seen in Figure 7b, acceleration response response is too slow even during the fast tip-in (fast tip-In) that drives the accelerator pedal rapidly, it does not significantly meet the acceleration expectations The acceleration of oscillation in the region of MTI abnormality results in the occurrence of shock at the quick tip in which quickly drives the accelerator pedal as shown in FIG. 7C, and the acceleration at the slow tip in occurs more than expected. The problem arises.

즉, 종래의 가솔린 디젤 엔진의 경우 운전자의 의지를 단순히 가속 페달의 개도에 따른 수동적 제어로 판단하여 제어할 될 뿐 가속감에 대한 목표가 설정되어 있지 않아 운전자의 가속 기대감에 부응하지 못하는 단점을 갖고 있다.That is, in the case of a conventional gasoline diesel engine, the driver's intention is simply controlled by passive control according to the opening degree of the accelerator pedal, and thus the target for acceleration is not set so that the driver's expectation of acceleration cannot be met.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 운전자의 가속 페달 조작에 따른 운전자의 의사를 파악하고, 가속 응답에 대한 기대치를 일차원 혹은 이차원 함수식으로 설정하여 최적의 가속 모델을 설정하며, 가속 모델값을 기준으로 한 현재 차속에 대한 피드백 제어(Feed Back Control)로 가속 선형성을 확보하도록 한 것이다.The present invention has been invented to solve the above problems, the object is to grasp the driver's intention according to the driver's accelerator pedal operation, and to set the expectation for the acceleration response to one-dimensional or two-dimensional functional formula to create an optimal acceleration model It is to set acceleration linearity by feedback control (Feed Back Control) on the current vehicle speed based on the acceleration model value.

즉, 차량에 탑재된 엔진의 최대 출력 및 토크를 적절하게 이용하여 효율을 극대화하며, 운전자의 가속 기대감에 부응하는 응답성으로 차량의 상품성을 향상시키도록 한 것이다.That is, to maximize the efficiency by using the maximum output and torque of the engine mounted on the vehicle appropriately, to improve the merchandise of the vehicle with a response that meets the driver's acceleration expectations.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 선형성 제어장치에 대한 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a linearity control apparatus for a vehicle according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 차량에서 선형성 제어를 위해 엔진이 갖는 토크를 바탕으로한 각 운전영역의 구분 상태도.Figure 2 is a state diagram of the division of each driving region based on the torque that the engine has for linearity control in the vehicle according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 차량에서 선형성 제어를 위한 각 운전 영역별 발진 모델을 도시한 그래프.3 is a graph showing an oscillation model for each driving region for linearity control in a vehicle according to the present invention.

도 4a-4c는 본 발명에 따른 차량에서 연료량 보정을 통한 선형성 제어에 대한 그래프.4A-4C are graphs of linearity control through fuel amount correction in a vehicle according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 차량에서 가속 페달 변위에 따른 각 모델별 선형성 제어 관계를 도시한 도면.5 is a diagram illustrating the linearity control relationship for each model according to the accelerator pedal displacement in the vehicle according to the present invention.

도 6a, 6b는 본 발명에 따른 차량에서 선형성 제어 수행에 대한 흐름도.6A and 6B are flow charts for performing linearity control in a vehicle in accordance with the present invention.

도 7a-7c는 종래의 자동차에서 가속 응답관계를 도시한 그래프.7A and 7C are graphs illustrating acceleration response relationships in a conventional vehicle.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 차속을 검출하는 차속 검출부와; 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부와; 가속페달의 구동 변위를 검출하는 가속 페달 검출부와; 운전자의 의지인 가속 페달의 구동 변화량에 따라 설정된 각 영역에서 가속 선형성을 제어하는 제어부와; 상기 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 대응되는 각각의 연소실에 산출된 연료량의 분사하여 엔진 출력을 유지시키는 인젝터를 포함하며,The present invention for realizing the above object is a vehicle speed detection unit for detecting a vehicle speed; An engine speed detection unit detecting an engine speed; An accelerator pedal detection unit detecting a drive displacement of the accelerator pedal; A control unit for controlling acceleration linearity in each area set according to a driving change amount of the accelerator pedal which is the driver's will; Injector for maintaining the engine output by injecting the amount of fuel calculated in each combustion chamber corresponding to the control signal applied from the control unit,

상기 제어부는 엔진이 갖는 토크 특성을 바탕으로 운전영역을 발진가속 영역(a)과 추월가속 영역(b) 및 정속주행 영역(c)로 구분하여 메모리 영역에 설정하고, 운전 영역별로 가속페달의 구동 변화율(dθ/dt)에 따른 일차원 혹은 이차원 함수식 발진 모델링값이 설정되는 것을 특징으로 한다.The controller divides the driving region into an oscillation acceleration region (a), an overtaking acceleration region (b), and a constant speed driving region (c) based on the torque characteristics of the engine, and sets the driving region in the memory region. The one-dimensional or two-dimensional functional oscillation modeling value according to the rate of change (dθ / dt) is set.

또한, 본 발명은 엔진이 갖는 토크를 바탕으로 운전 영역을 구분하고 가속 페달 구동 변화율에 따른 운전자의 가속 기대치를 일차원 혹은 이차원 함수식으로 모델링하는 과정과; 운전자의 구동에 의한 가속 페달의 구동 변화율이 검출되면, 현재의 운전 영역을 판단한 후 상기 모델링값을 기반으로 연료량 및 공기량 제어를 통한 엔진 출력 제어로 가속 선형성을 제어하는 과정을 포함한다.In addition, the present invention comprises the steps of classifying the driving region based on the torque of the engine and modeling the driver's acceleration expectation according to the acceleration pedal drive change rate as a one-dimensional or two-dimensional function; When the driving change rate of the accelerator pedal by the driver's driving is detected, determining the current driving region and then controlling acceleration linearity by controlling the engine output by controlling the fuel amount and the air amount based on the modeling value.

상기 가속 선형성 제어는 정지상태에서의 발진 가속 제어와 주행중의 추월 가속 제어 및 정속 상태에서의 피드백 제어를 포함하는 것을 특징으로 하며,The acceleration linearity control may include oscillation acceleration control in a stationary state, overtaking acceleration control during driving, and feedback control in a constant speed state.

상기 발진 가속 제어는 엔진 회전수와 차속 및 가속 페달 변화율을 검출하여 정지상태에서의 발진 가속 조건인지를 판단하는 과정과; 발진 가속 조건이면 모드진입 플래그를 설정한 후 일정시간 동안 고정 영역에 대하여 일정한 연료량을 분사하여 정지상태에서의 발진성을 확보하는 과정과; 고정 영역에 대한 분사가 완료되고, 차속이 설정된 속도 이상인지를 판단하는 과정과; 상기에서 고정 영역에 대한 분사가 완료되지 않았거나 차속이 설정 속도 이하이면 상기 고정 분사를 지속하고, 고정 영역에 대한 분사가 완료되고, 차속이 설정 속도 이상이면 발진 가속 모드를 종료하는 과정을 포함한다.The oscillation acceleration control may include determining an engine acceleration condition in a stationary state by detecting an engine speed, a vehicle speed, and an acceleration pedal change rate; If the oscillation acceleration condition is set, injecting a constant amount of fuel into the fixed region for a predetermined time after setting the mode entry flag to secure oscillation in the stationary state; Determining whether the injection to the fixed area is completed and whether the vehicle speed is greater than or equal to a set speed; If the injection to the fixed area is not completed or the vehicle speed is less than the set speed, the fixed injection is continued, if the injection to the fixed area is completed, and if the vehicle speed is above the set speed includes the step of ending the oscillation acceleration mode. .

또한, 주행중 추월 가속 제어는 상기 발진 가속 모드가 종료된 이후에 검출되는 차속과 엔진 회전수 및 가속 페달 변화율 등의 차량 상태 정보가 추월 가속 제어 모드의 조건인지를 판단하는 과정과; 상기에서 추월 가속 제어 모드로 판단되면 검출되는 차량 상태 정보에 따라 일차원 혹은 이차원 함수식의 가속 모델값을 결정한 다음 현재의 차속을 기억하는 과정과; 상기 가속 페달 변화율에 따른 가속 모델 기울기를 결정 및 차속을 결정하여 엔진 출력 제어를 통해 추월 가속에 대한 가속 선형성 확보하는 과정과; 상기 추월 가속 제어를 수행하는 과정에서 감속도 모델의 기울기가 추월 가속 제어의 리셋 조건을 만족하는 경우 상기 추월 가속 제어를 해제하는 과정을 포함한다.The overtaking acceleration control may include determining whether vehicle state information such as a vehicle speed, an engine speed, and an acceleration pedal change rate detected after the oscillation acceleration mode ends is a condition of the overtaking acceleration control mode; Determining an acceleration model value of a one-dimensional or two-dimensional function according to the detected vehicle state information when it is determined as the overtaking acceleration control mode, and then storing the current vehicle speed; Determining an acceleration model inclination according to the acceleration pedal change rate and determining a vehicle speed to secure acceleration linearity with respect to overtaking acceleration through engine output control; In the process of performing the overtaking acceleration control, if the slope of the deceleration model satisfies a reset condition of the overtaking acceleration control, releasing the overtaking acceleration control.

또한, 피드백 제어는 검출되는 차속 변화량이 기준 속도 이상인지를 판단하는 과정과; 상기에서 기준 속도 이상이면 차속의 변화가 있는지를 판단하는 과정과; 차속의 변화가 증가속도이면 상기 가속 페달 변화량에 따른 모델값에 연료량 및 공기량의 감량 제어를 적용하고, 감가속도이면 상기 가속 페달 변화량에 따른 모델값에 연료량 및 공기량의 증량 제어를 적용하여 정속 주행에 대한 선형성을 유지하는 과정을 포함한다.In addition, the feedback control may include determining whether the detected vehicle speed change amount is greater than or equal to the reference speed; Determining whether there is a change in vehicle speed when the reference speed is equal to or greater than the reference speed; If the change in the vehicle speed is an increase speed, the control of reducing the fuel amount and the amount of air is applied to the model value according to the change amount of the accelerator pedal. The process of maintaining linearity.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 가속 선형성 제어장치는 차속 검출부(10)와 엔진회전수 검출부(20), 가속페달 검출부(30), 제어부(40) 및 인젝터(50)로 이루어지는데, 차속 검출부(10)는 트랜스퍼 드리븐 기어(Transfer Driven Gear)의 회전수 검출을 통해 현재의 차속을 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.As can be seen in Figure 1, the vehicle acceleration linearity control apparatus according to the present invention is a vehicle speed detection unit 10, the engine speed detection unit 20, the accelerator pedal detection unit 30, the control unit 40 and the injector 50 The vehicle speed detection unit 10 detects a current vehicle speed by detecting rotation speed of a transfer driven gear and outputs information on the current vehicle speed.

엔진 회전수 검출부(20)는 크랭크 샤프트(Crank Shift)의 회전수 검출을 통해 현재의 엔진 회전수를 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.The engine speed detection unit 20 detects the current engine speed through the detection of the speed of the crank shaft and outputs information thereof.

가속페달 검출부(30)는 가속페달의 구동 변위를 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.The accelerator pedal detection unit 30 detects a driving displacement of the accelerator pedal and outputs information about the accelerator displacement.

상기에서 입력요소로 연료량 제어에 관련되는 여러 가지의 검출 센서가 요구되지만, 도 1에서는 본원발명과 직접적인 관련이 있는 최소한의 입력 요소에 대하여만 도시하였음을 전제한다.Although various detection sensors related to fuel amount control are required as the input elements in the above, FIG. 1 assumes that only the minimum input elements are shown which are directly related to the present invention.

제어부(40)는 운전자의 의지인 가속 페달의 구동 변화량에 따라 설정된 영역에서의 가속 선형성 제어를 수행한다.The control unit 40 performs acceleration linearity control in the area set according to the driving change amount of the accelerator pedal which is the driver's will.

인젝터(50)는 상기 제어부(40)에서 인가되는 제어신호에 따라 노즐의 개폐가 제어되어 대응되는 각각의 연소실에 산출된 연료량의 분사를 수행하여 각 운전영역에서의 가속 선형성을 확보하여 준다.The injector 50 controls the opening and closing of the nozzle according to the control signal applied from the control unit 40 to perform the injection of the fuel amount calculated for each combustion chamber to ensure acceleration linearity in each operating region.

상기의 제어부(40)는 첨부된 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 각 엔진이 가지고 있는 토크 특성을 바탕으로 하는 운전영역을 발진가속 영역(a)과 추월가속 영역(b) 및 정속주행 영역(c)로 구분하여 메모리 영역에 설정된다.As shown in FIG. 2, the control unit 40 includes an oscillation acceleration region (a), an overtaking acceleration region (b), and a constant speed driving region (B) based on the torque characteristics of each engine. c) is set in the memory area.

또한, 가속페달의 구동 변화율(dθ/dt)에 따른 운전자의 가속 의지를 모델링하여 첨부된 도 3과 같이 각 영역별로 설정하며, 정지상태에서 가속 초기화를 확보하기 위한 설정된 시간(t1), 예를들어 0.3sec 동안 일정한 연료량을 보정하는 고정 영역(Fixed Zone)이 메모리 영역에 설정된다.In addition, by modeling the driver's acceleration will according to the drive change rate (dθ / dt) of the accelerator pedal is set for each region as shown in Figure 3, the set time (t1) for securing the acceleration initialization in the stop state, for example For example, a fixed zone that corrects a constant amount of fuel for 0.3 sec is set in the memory area.

즉, 도 3에서 정지상태에서 가속 초기시에 고정 영역을 형성하는 설정된 시간(t1) 동안은 항상 일정하게 연료를 분사하고, 이후부터는 모델 기반으로 연료 분사량을 제어하며, 모델 기반의 제어는 발진후 설정된 일정시간, 대략 6sec 이내로 제한 한다.That is, in FIG. 3, fuel is constantly injected for a predetermined time t1 for forming a fixed area at the initial stage of acceleration in the stationary state, and subsequently, fuel injection amount is controlled based on a model, and model-based control is performed after the start-up. It is limited within the set time, approximately 6sec.

상기 운전자의 가속 의지에 대한 각 영역별 모델링은 가속 페달 구동 변화율이 0 ≤ Th_change ≤ C1인 경우 발진 모델1의 영역으로 설정하고, 가속 페달 구동 변화율이 C1 ≤ Th_change ≤ C2인 경우 발진 모델2의 영역으로 설정하며, 가속 페달 구동 변화율이 C2 ≤ Th_change ≤ C3인 경우 발진 모델3의 영역으로 설정한다.The modeling of each area of the driver's acceleration will is set to the area of the oscillation model 1 when the acceleration pedal drive change rate is 0 ≤ Th_change ≤ C1, and the area of the oscillation model 2 when the acceleration pedal drive change rate is C1 ≤ Th_change ≤ C2. If the acceleration pedal drive change rate is C2 ≤ Th_change ≤ C3, the oscillation model 3 is set.

상기에서 C1,C2,C3는 임의의 설정된 기준값이고, Th_change는 가속 페달 구동 변화율을 의미한다.In the above description, C1, C2, and C3 are arbitrary set reference values, and Th_change means acceleration pedal drive change rate.

또한, 추월 가속 영역에서의 경우 역시 발진 가속 영역에서의 제어와 마찬가지로 가속 페달 구동 변화율에 따라 운전자의 의지가 반영되는 모델 기반의 제어가 이루어지며, 차속에 따라 피드백 제어로 선형성이 유지되는 최적의 가속감이 확보될 수 있도록 한다.In addition, in the case of the overtaking acceleration area, the model-based control reflects the driver's intention according to the acceleration pedal drive change rate, similarly to the control in the oscillation acceleration area, and the optimum feeling of acceleration in which linearity is maintained by feedback control according to the vehicle speed Should be secured.

상기한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명에서 가속 선형성을 제어하는 동작을 첨부된 도 6a 및 6b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.An operation of controlling acceleration linearity in the present invention including the above function will be described with reference to FIGS. 6A and 6B.

먼저, 제어부(40)에는 첨부된 도 2와 같이 엔진이 갖는 토크를 바탕으로 운전 영역이 발진 가속영역(a)과 추월 가속영역(b) 및 정속 주행영역(c)으로 구분되고, 상기 발진 가속영역(a)의 경우 가속페달의 변화율에 따라 운전자의 의지를 반영시키는 도 3과 같은 발진 모델 기준값이 설정되고, 추월 가속영역(b)에 대해서는 도 5와 같이 추월 가속 모델 기준값이 설정된다.First, the control unit 40 is divided into an oscillation acceleration region (a), an overtaking acceleration region (b), and a constant speed driving region (c) based on the torque of the engine as shown in FIG. In the case of the region a, the oscillation model reference value shown in FIG. 3 reflecting the driver's will is set according to the rate of change of the accelerator pedal, and the overtaking acceleration model reference value is set as shown in FIG. 5 in the overtaking acceleration region b.

상기의 모델값은 엔진의 각 조건에 대하여 반복적인 학습을 통해 추출된 값으로 한다.The model value is a value extracted through repetitive learning for each condition of the engine.

상기와 같이 각 운전 영역별로 운전자의 의지가 반영되는 기준 모델값이 설정되어 있는 상태에서, 차량의 엔진 시동이 온을 유지하게 되면 제어부(40)는 차량의 상태정보, 즉 현재의 엔진 회전수와 운전자의 가속 의지인 가속 페달의 구동 변위 및 차속 등을 검출 분석하여(S101), 운전자의 가속 조건을 판정한다(S102).In the state where the reference model value reflecting the driver's will is set for each driving region as described above, when the engine start of the vehicle is kept on, the controller 40 may determine the state information of the vehicle, that is, the current engine speed and The driving displacement of the accelerator pedal, the vehicle speed, and the like, which are the driver's acceleration intention, are detected and analyzed (S101) to determine the driver's acceleration condition (S102).

상기의 가속 조건 판정에서 차속이 정지상태이거나 설정된 속도, 바람직하게는 3KHP 이하를 유지하고, 가속 페달 구동의 변화율이 제1설정값 이상(Th_changer ≥C1)인 발진 가속의 조건인지를 판단한다(S103).In the above acceleration condition determination, it is determined whether the vehicle speed is at a stop state or at a set speed, preferably 3 KHP or less, and whether the change rate of the accelerator pedal drive is a condition of the oscillation acceleration of more than the first set value (Th_changer? C1) (S103). ).

상기에서 운전자의 가속 페달 구동에 따른 가속 조건이 발진 가속 조건인 것으로 판단되면 발진 가속 제어모드로 진입한 다음(S104) 현재 발진 가속 제어의 플래그(Flag)가 설정되어 있는 상태인지를 판단한다(S105).When it is determined that the acceleration condition according to the driver's acceleration pedal driving is the oscillation acceleration condition, the controller enters the oscillation acceleration control mode (S104), and then determines whether the flag (flag) of the oscillation acceleration control is currently set (S105). ).

상기에서 현재 발진 가속 플래그가 설정(Flag = 1)되어 제어 모드를 진행하고 있는 상태이면 상기 S103의 과정으로 리턴하고, 발진 가속 플래그가 설정되어 있지 않은 상태이면 정지 상태에서의 초기 발진 제어를 위한 고정 분사 영역을 설정한 다음 설정된 시간(t1), 예를들어 3sec에 대한 카운터를 개시하며(S106), 설정된 시간(t1) 동안 항상 고정된 값으로 일정한 연료량을 분사하여 준다(S107).If the current oscillation acceleration flag is set (Flag = 1) and the control mode is in progress, the process returns to step S103, and if the oscillation acceleration flag is not set, the fixed for the initial oscillation control in the stop state. After setting the injection region, a counter for a set time t1, for example, 3 sec is started (S106), and a constant fuel amount is injected at a fixed value at all times during the set time t1 (S107).

이후, 차속이 기준속도, 예를들어 3KPH 이상으로 검출되고, 고정 분사 영역의 설정시간(t1)이 경과한 정지상태에서의 발진 가속 제어가 완료되었는지를 판단한다(S108).Subsequently, the vehicle speed is detected at a reference speed, for example, 3 KPH or more, and it is determined whether the oscillation acceleration control in the stationary state after the set time t1 of the fixed injection region has elapsed is completed (S108).

상기에서 정지상태에서의 발진 가속 제어가 완료되지 않은 것으로 판단되면 상기 S107의 과정으로 리턴하고, 정지상태에서의 발진 가속 제어가 완료된 것으로 판단되면 정지상태에서의 발진 가속 제어 플래그 및 고정 영역 분사 제어 플래그를 리셋한 다음(S109) 모델값 기준의 가속 조건 제어모드로 진입한다(S110).If it is determined that the oscillation acceleration control in the stationary state is not completed, the process returns to step S107. When the oscillation acceleration control in the stationary state is determined to be completed, the oscillation acceleration control flag and the fixed area injection control flag in the stationary state are completed. After the reset (S109) to enter the acceleration condition control mode based on the model value (S110).

상기와 같이 모델값을 기준으로 하는 가속 조건 제어모드가 진입되면, 제어부(40)는 차량의 상태정보 판독, 즉 현재의 차속(Veh_speed)과 엔진 회전수 및 가속 페달의 변화율[Th_change(dθ/dt)]를 검출하여(S111), 운전자의 의지가 포함되는 가속 모델 차속을 결정한다(S112).When the acceleration condition control mode based on the model value is entered as described above, the controller 40 reads the vehicle state information, that is, the current vehicle speed Veh_speed, the engine speed, and the rate of change of the accelerator pedal [Th_change (dθ / dt). )] To determine the acceleration model vehicle speed including the driver's will (S112).

상기에서 가속 모델 차속은 하기의 수학식 1을 통해 산출한다.The acceleration model vehicle speed is calculated through Equation 1 below.

y = Veh_speed + INC * Xy = Veh_speed + INC * X

여기서, y ; 모델 차속이고, Veh_speed ; 현재 차속, INC(기울기) ;f[Th_change(dθ/dt)], X ; 시간이다.Where y; Model vehicle speed, Veh_speed; Current vehicle speed, INC (tilt); f [Th_change (dθ / dt)], X; It's time.

상기와 같이 가속 모델의 차속이 결정되면, 일반 주행 전환을 결정하기 위하여 타이머를 구동시켜 설정된 시간, 예를들어 3sec의 카운터를 개시하고(S113), 가속이 시작된 현재의 차속(Veh_speed_C)을 기억한다(S114).When the vehicle speed of the acceleration model is determined as described above, the timer is driven to determine the normal driving switching, and a counter of 3 sec, for example, is started (S113), and the current vehicle speed (Veh_speed_C) at which the acceleration is started is stored. (S114).

이후, 현재의 제어 조건이 가속 플래그(INC_flag)가 설정되어 있는지를 판단하며(S115), 가속 플래그가 설정되어 있지 않은 상태이면 가속 플래그를 설정한 다음(S116), 일차원 혹은 이차원 함수식으로 가속 모델의 기울기(ref_INC = Const * dθ/td)를 결정한다(S117).Thereafter, the current control condition determines whether the acceleration flag (INC_flag) is set (S115). If the acceleration flag is not set, the acceleration flag is set (S116). Then, the acceleration model is determined by a one-dimensional or two-dimensional function. The slope (ref_INC = Const * dθ / td) is determined (S117).

상기에서 Const ; 설정된 상수값이다.In the above Const; The set constant value.

상기에서 가속 모델의 기울기가 결정되면 현재의 차속에 가속 페달 구동 변화율의 기울기 및 시간값의 곱 연산을 통해 발진 가속 차속값을 결정하여 첨부된 도 5와 같이, 가속 페달의 변화량(A,B,C)에 따라 가속 응답성(A,B,C)이 선형성을 갖도록 제어하여 준다(S118).When the inclination of the acceleration model is determined, the oscillation acceleration vehicle speed value is determined by multiplying the slope and the time value of the acceleration pedal drive change rate with the current vehicle speed, as shown in FIG. According to C), the acceleration response (A, B, C) is controlled to have a linearity (S118).

이때, 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 가속 모델값과 현재 가속 제어값의 차이를 줄이기 위하여 피드백 제어 결과의 가상 값을 적용하여 추가 연료량의 제어로 가속 응답에 선형성이 유지될 수 있도록 하여 준다.At this time, as can be seen in Figure 4, in order to reduce the difference between the acceleration model value and the current acceleration control value by applying a virtual value of the feedback control result to maintain the linearity in the acceleration response by the control of the additional fuel amount.

상기와 같이 가속 페달 구동 변화율에 따른 모델값의 적용으로 발진 가속이 제어되는 상태에서 설정된 일정시간, 예를들어 6sec의 동안의 제어가 수행되어지면 가속 모델의 기준 기울기와 현재의 기울기를 차 연산한 절대값을 통해 감속 모델을 기울기를 산출하여 결정한다(S119).As described above, if control is performed for a predetermined time set in the state in which the oscillation acceleration is controlled by applying the model value according to the acceleration pedal drive change rate, the reference slope of the acceleration model and the current slope are calculated differently. The absolute value is determined by calculating the slope of the deceleration model (S119).

이후, 상기 결정된 감속 모델 기울기가 발진 가속 제어의 리셋 조건을 만족하는지를 판단하며(S120), 상기에서 발진 가속 제어의 리셋 조건을 만족하지 않으면 상기 S111의 과정으로 리턴하여 전술한 과정을 반복적으로 수행하고, 리셋 조건을 만족하면 차속 피드백 제어모드로 진입한다(S121).Thereafter, it is determined whether the determined deceleration model slope satisfies the reset condition of the oscillation acceleration control (S120). If the reset condition of the oscillation acceleration control is not satisfied, the process returns to the process of S111 to repeatedly perform the above-described process. When the reset condition is satisfied, the vehicle speed feedback control mode is entered (S121).

차속 피드백 제어모드가 진입되면 모델값이 적용된 발진 가속의 차속에서 현재의 차속을 감산하는 연산을 통해 차속 변화량을 검출하고(S122), 검출되는 차속 변화량이 설정된 기준 속도 이상인지를 판단한다(S123).When the vehicle speed feedback control mode is entered, the vehicle speed change amount is detected through a calculation of subtracting the current vehicle speed from the vehicle speed of the oscillation acceleration to which the model value is applied (S122), and it is determined whether the detected vehicle speed change amount is greater than or equal to the set reference speed (S123). .

상기의 판단에서 현재의 차속 변화량이 설정된 기준 속도 이하인 것으로 판단되면 정속 주행 모드를 수행하고(S127), 현재의 차속 변화량이 설정된 기준 속도 이상인 것으로 판단되면 차속 변화가 검출되는지를 판단한다(S123).If it is determined that the current vehicle speed change amount is less than or equal to the set reference speed (S127), and if it is determined that the current vehicle speed change amount is equal to or greater than the set reference speed, it is determined whether a vehicle speed change is detected (S123).

상기에서 차속 변화가 증가속도의 조건인 것으로 판단되면 연료량 및 공기량 감량 제어를 통해 가속 페달 구동 변화율에 따른 모델값을 추종하도록 차속을 제어하고(S125), 차속 변화가 감가속도의 조건인 것으로 검출되면 연료량 및 공기량의 증량 제어를 통해 가속 페달 구동 변화율에 따른 모델값을 추종하도록 차속을 제어한다(S126).If it is determined that the vehicle speed change is a condition of the increase speed, the vehicle speed is controlled to follow the model value according to the accelerator pedal drive change rate through the fuel amount and air amount reduction control (S125), and when it is detected that the vehicle speed change is the condition of the deceleration speed The vehicle speed is controlled to follow the model value according to the acceleration pedal drive change rate through the increase control of the fuel amount and the air amount (S126).

상기에서, 가속 선형성 제어를 위하여 디젤 엔진인 경우 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 공기량 제어없이 연료량 제어만으로 수행하며, 가솔인 엔진인 경우 ETC가 탑재되는 경우 PI 이득에 의해 제어되고, ETC가 탑재되지 않는 경우 ISA(Idle Speed Actuator)의 듀티 제어로 공기량 제어를 수행한다.In the above, in the case of a diesel engine for the acceleration linearity control, as shown in FIG. 4, only the fuel amount control is performed without the air amount control, and in the case of the gasoline engine, the ETC is controlled by the PI gain, and the ETC is mounted. If not, perform air volume control by duty control of ISA (Idle Speed Actuator).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 각 엔진이 가지고 있는 토크를 바탕으로 각 운전영역별로 운전자의 가속 페달 조작에 따른 가속 응답에 대한 기대치를 일차원 식으로 모델을 설정하고, 이 모델값을 기준으로 한 현재 차속에 대한 피드백 제어로 가속 선형성을 확보함으로써, 차량에 탑재된 엔진의 최대 출력 및 토크를 적절하게 이용하여 효율을 극대화하며, 운전자의 가속 기대감에 부응하는 응답성으로 차량의 상품성을 향상시킨다.As described above, the present invention sets a model in one-dimensional formula for the acceleration response according to the driver's acceleration pedal operation for each driving region based on the torque of each engine, and based on the model value By securing the acceleration linearity by feedback control on the vehicle speed, the maximum output and torque of the engine mounted on the vehicle are properly used to maximize efficiency, and the vehicle's merchandise is improved with responsiveness that meets the driver's expectation of acceleration.

Claims (15)

차속을 검출하는 차속 검출부와;A vehicle speed detector for detecting a vehicle speed; 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부와;An engine speed detection unit detecting an engine speed; 가속페달의 구동 변위를 검출하는 가속 페달 검출부와;An accelerator pedal detection unit detecting a drive displacement of the accelerator pedal; 운전자의 의지인 가속 페달의 구동 변화량에 따라 설정된 각 영역에서 가속 선형성을 제어하는 제어부와;A control unit for controlling acceleration linearity in each area set according to a driving change amount of the accelerator pedal which is the driver's will; 상기 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 대응되는 각각의 연소실에 산출된 연료량의 분사하여 엔진 출력을 유지시키는 인젝터를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 가속 선형성 제어장치.And an injector configured to maintain the output of the engine by injecting the amount of fuel calculated in each combustion chamber corresponding to the control signal applied from the control unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는 엔진이 갖는 토크 특성을 바탕으로 운전영역을 발진가속 영역(a)과 추월가속 영역(b) 및 정속주행 영역(c)로 구분하여 메모리 영역에 설정하는 것을 특징으로 하는 차량의 가속 선형성 제어장치.The control unit divides the driving region into an oscillation acceleration region (a), an overtaking acceleration region (b), and a constant speed driving region (c) based on the torque characteristics of the engine, and sets the acceleration linearity of the vehicle. Control unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는 각 운전 영역별로 가속페달의 구동 변화율(dθ/dt)에 따른 일차원 혹은 이차원 함수식의 발진 모델링값이 설정되는 것을 특징으로 하는 차량의 가속 선형성 제어장치.Wherein the control unit acceleration linearity control apparatus for a vehicle, characterized in that the oscillation modeling value of the one-dimensional or two-dimensional function according to the drive change rate (dθ / dt) of the accelerator pedal is set. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는 정지상태에서 발진 가속 초기화를 확보하기 위해 설정된 시간(t1) 동안 일정한 연료량을 분사하는 고정 영역이 설정되는 것을 특징으로 하는 차량의 가속 선형성 제어장치.The control unit acceleration linearity control device of a vehicle, characterized in that the fixed area for injecting a constant amount of fuel for a predetermined time (t1) in order to ensure the initialization of the oscillation acceleration in the stationary state is set. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는 정지상태에서 발진 가속 초기시의 고정 영역에서 일정하게 연료를 분사하고, 고정 영역 이후부터는 가속 모델값을 기반으로 연료 분사량을 제어하며, 모델값 기반의 제어는 발진후 설정된 일정시간 이내로 제한하는 것을 특징으로 하는 차량의 가속 선형성 제어장치.The control unit continuously injects fuel in the fixed region at the initial stage of the oscillation acceleration in the stop state, and controls the fuel injection amount based on the acceleration model value after the fixed region, and the control based on the model value is limited to within a predetermined time set after the oscillation. Acceleration linearity control device for a vehicle, characterized in that. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 각 운전 영역별 일차원 혹은 이차원 함수식의 발진 가속 모델값은 가속 페달 구동 변화율이 0 ≤ Th_change ≤ C1인 경우 발진 모델1의 영역으로 설정하고, 가속 페달 구동 변화율이 C1 ≤ Th_change ≤ C2인 경우 발진 모델2의 영역으로 설정하며, 가속 페달 구동 변화율이 C2 ≤ Th_change ≤ C3인 경우 발진 모델3의 영역으로 설정하며, C1,C2,C3는 임의의 설정된 기준값이고, Th_change는 가속 페달 구동 변화율을 의미하는 것을 특징으로 하는 차량의 가속 선형성 제어장치.The oscillation acceleration model value of the one-dimensional or two-dimensional function equation of each driving region is set to the region of the oscillation model 1 when the acceleration pedal drive change rate is 0 ≦ Th_change ≦ C1, and the oscillation model when the acceleration pedal drive change rate is C1 ≦ Th_change ≦ C2 If the acceleration pedal drive change rate is C2 ≤ Th_change ≤ C3, set it to the area of the oscillation model 3, and C1, C2, C3 are arbitrary set reference values, and Th_change means the acceleration pedal drive change rate. An acceleration linearity control device of a vehicle. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 추월 가속 영역에서는 가속 페달 변화율에 따른 모델 기반의 제어와 차속에 따라 피드백 제어가 동시에 적용되는 것을 특징으로 하는 차량의 가속 선형성 제어장치.In the overtaking acceleration region, a model-based control according to an accelerator pedal change rate and a feedback control are simultaneously applied according to a vehicle speed. 엔진이 갖는 토크를 바탕으로 운전 영역을 구분하고 가속 페달 구동 변화율에 따른 운전자의 가속 기대치를 일차원 혹은 이차원 함수식으로 모델링하는 과정과;Classifying the driving region based on the torque of the engine and modeling the driver's acceleration expectation according to the acceleration pedal drive change rate as a one-dimensional or two-dimensional function; 운전자의 구동에 의한 가속 페달의 구동 변화율이 검출되면, 현재의 운전 영역을 판단한 후 상기 모델링값을 기반으로 연료량 및 공기량 제어를 통한 엔진 출력 제어로 가속 선형성을 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 가속 선형성 제어방법.If the driving change rate of the accelerator pedal by the driver's drive is detected, determining the current driving region and then controlling the acceleration linearity by controlling the engine output by controlling the fuel amount and the air amount based on the modeling value. How to control acceleration linearity of a vehicle. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 가속 선형성 제어는 정지상태에서의 발진 가속 제어와 주행중의 추월 가속 제어 및 정속 상태에서의 피드백 제어를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 가속 선형성 제어방법.The acceleration linearity control method includes acceleration oscillation control in a stationary state, overtaking acceleration control during driving, and feedback control in a constant speed state. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 발진 가속 제어는 엔진 회전수와 차속 및 가속 페달 변화율을 검출하여정지상태에서의 발진 가속 조건인지를 판단하는 과정과;The oscillation acceleration control may include determining an engine acceleration condition in a stopped state by detecting an engine speed, a vehicle speed, and an acceleration pedal change rate; 발진 가속 조건이면 모드 진입 플래그를 설정한 후 일정시간 동안 고정 영역에 대하여 일정한 연료량을 분사하여 정지상태에서의 발진성을 확보하는 과정과;If the oscillation acceleration condition is set, injecting a constant amount of fuel into the fixed region for a predetermined time after setting the mode entry flag to secure oscillation in the stationary state; 고정 영역에 대한 분사가 완료되고, 차속이 설정된 속도 이상인지를 판단하는 과정과;Determining whether the injection to the fixed area is completed and whether the vehicle speed is greater than or equal to a set speed; 상기에서 고정 영역에 대한 분사가 완료되지 않았거나 차속이 설정 속도 이하이면 상기 고정 분사를 지속하고, 고정 영역에 대한 분사가 완료되고, 차속이 설정 속도 이상이면 발진 가속 모드를 종료하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 가속 선형성 제어방법.If the injection to the fixed area is not completed or the vehicle speed is less than the set speed, the fixed injection is continued, if the injection to the fixed area is completed, if the vehicle speed is above the set speed comprising the step of ending the oscillation acceleration mode Acceleration linearity control method of a vehicle, characterized in that. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 주행중 추월 가속 제어는 상기 발진 가속 모드가 종료된 이후에 검출되는 차속과 엔진 회전수 및 가속 페달 변화율 등의 차량 상태 정보가 추월 가속 제어 모드의 조건인지를 판단하는 과정과;The overtaking acceleration control may include determining whether vehicle state information such as a vehicle speed, an engine speed, and an accelerator pedal change rate detected after the oscillation acceleration mode is terminated is a condition of the overtaking acceleration control mode; 상기에서 추월 가속 제어 모드로 판단되면 검출되는 차량 상태 정보에 따라 일차원식 가속 모델값을 결정한 다음 현재의 차속을 기억하는 과정과;Determining a one-dimensional acceleration model value according to the detected vehicle state information when the overtaking acceleration control mode is determined, and then storing the current vehicle speed; 상기 가속 페달 변화율에 따른 가속 모델 기울기를 결정 및 차속을 결정하여 엔진 출력 제어를 통해 추월 가속에 대한 가속 선형성 확보하는 과정과;Determining an acceleration model inclination according to the acceleration pedal change rate and determining a vehicle speed to secure acceleration linearity with respect to overtaking acceleration through engine output control; 상기 추월 가속 제어를 수행하는 과정에서 감속도 모델의 기울기가 추월 가속 제어의 리셋 조건을 만족하는 경우 상기 추월 가속 제어를 해제하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 가속 선형성 제어방법.And canceling the overtaking acceleration control when the inclination of the deceleration model satisfies the reset condition of the overtaking acceleration control in the process of performing the overtaking acceleration control. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 피드백 제어는 검출되는 차속 변화량이 기준 속도 이상인지를 판단하는 과정과;The feedback control includes determining whether the detected vehicle speed change amount is greater than or equal to a reference speed; 상기에서 기준 속도 이상이면 차속의 변화가 있는지를 판단하는 과정과;Determining whether there is a change in vehicle speed when the reference speed is equal to or greater than the reference speed; 차속의 변화가 증가속도이면 상기 가속 페달 변화량에 따른 모델값에 연료량 및 공기량의 감량 제어를 적용하고, 감가속도이면 상기 가속 페달 변화량에 따른 모델값에 연료량 및 공기량의 증량 제어를 적용하여 정속 주행에 대한 선형성을 유지하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 가속 선형성 제어방법.If the change in the vehicle speed is an increase speed, the control of reducing the fuel amount and the amount of air is applied to the model value according to the change amount of the accelerator pedal. Acceleration linearity control method of a vehicle comprising the step of maintaining the linearity. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 발진 가속 제어에서 발진성 확보를 위한 고정 영역에 대한 일정량의 연료 분사는 3초간 유지하는 것을 특징으로 하는 차량의 가속 선형성 제어방법.The method for controlling the acceleration linearity of the vehicle, characterized in that for maintaining a certain amount of fuel injection to the fixed area for ensuring oscillation in the oscillation acceleration control for 3 seconds. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 발진 가속 제어 모드의 종료 조건은 고정영역에 분사가 완료되고, 차속이 3KHP이상인 조건인 것을 특징으로 하는 차량의 가속 선형성 제어방법.The end condition of the oscillation acceleration control mode is the acceleration linearity control method of the vehicle, characterized in that the injection is completed in the fixed region, the vehicle speed is 3KHP or more. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 추월 가속 제어모드에서 일차원 혹은 이차원 함수식의 가속 모델은 현재의 차속과 가속페달 변화율의 기울기 및 그 유지시간을 곱 연산하여 추출하는 것을 특징으로 하는 차량의 가속 선형성 제어방법.In the overtaking acceleration control mode, the acceleration model of the one-dimensional or two-dimensional function equation is calculated by multiplying the current vehicle speed and the slope of the acceleration pedal change rate and the holding time of the acceleration linearity control method of the vehicle.
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