KR20070055282A - Torque filtering device of vehicle and method thereof - Google Patents
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Abstract
ETC와 수동 변속기가 장착되는 차량에서 운전자의 팁 인 혹은 팁 아웃에 따른 토크 요구가 검출되는 경우 차량의 운전 상황에 맞는 최적의 토크 필터링으로 쇼크 및 저크를 제어하는 것으로,When a vehicle equipped with an ETC and a manual transmission detects a torque demand according to the driver's tip-in or tip-out, the shock and jerk are controlled by optimal torque filtering according to the driving situation of the vehicle.
차량의 주행중에 운전자의 토크 요구가 검출되면 변속중 팁 인 조건인지 판단하는 과정과, 운전자의 토크 요구가 기어 치합 상태에서의 팁 인 조건이면 구간별 단계적인 기울기를 적용한 토크 필터링을 적용하는 과정과, 변속중 팁 인 조건으로 판단되면 엔진 토크의 빠른 상승을 위한 토크 필터링을 적용하여 엔진 토크가 운전자의 요구 토크에 신속하게 수렴되게 하는 과정을 포함한다.If the driver's torque request is detected while driving the vehicle, determining whether it is a tip-in condition during shifting; and if the driver's torque request is a tip-in condition in the gear engagement state, applying a process of applying torque filtering by applying a step gradient to each section; If it is determined that the tip is a condition during shifting, the engine torque may be quickly converged to the required torque of the driver by applying torque filtering for a rapid increase of the engine torque.
엔진 토크, 쇼크, 저크, 토크 필터링, 변속 중 팁 인 Engine torque, shock, jerk, torque filtering, tip-in during shifting
Description
도 1은 본 발명에 따른 차량의 토크 필터링 장치에 대한 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a torque filtering device for a vehicle according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 차량에서 토크 필터링을 수행하는 실시예의 흐름도.2 is a flow chart of an embodiment of performing torque filtering in a vehicle according to the invention.
도 3은 종래의 차량에 적용되는 토크 필터링 제어에 대한 그래프. 3 is a graph of torque filtering control applied to a conventional vehicle.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 운전정보 검출부 20 : 제어부10: operation information detection unit 20: control unit
30 : ETC30: ETC
본 발명은 ETC(Electronic Throttle Controller)와 수동 변속기가 장착되는 차량에 관한 것으로, 더 상세하게는 팁 인 혹은 팁 아웃에 따른 운전자의 토크 요구가 검출되는 경우 차량의 운전 상황에 맞는 최적의 토크 필터링(Torque Filtering)으로 쇼크 및 저크(Shock and Jerk)의 제어를 제공하도록 하는 차량의 토크 필터링 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle equipped with an electronic throttle controller (ETC) and a manual transmission, and more particularly, when the torque demand of the driver according to the tip-in or tip-out is detected, the optimum torque filtering according to the driving situation of the vehicle ( Torque Filtering) relates to an apparatus and method for torque filtering of a vehicle to provide control of shock and jerk.
수동 변속기(M/T)가 장착되는 차량의 경우 엔진의 구동력을 변속기에 전달하 는 클러치 시스템이 스프링 매스로 되어 있어 구동력 즉, 엔진 토크가 발생하는 경우 쇼크(Shock)발생과 함께 저크(Jerk)가 동반되는 현상이 일어나게 된다.In the case of a vehicle equipped with a manual transmission (M / T), the clutch system that transmits the driving force of the engine to the transmission is made of spring mass, so when the driving force, that is, the engine torque, is generated, shock and jerk are generated. Is accompanied by a phenomenon.
이러한 쇼크 및 저크(Shock and Jerk)를 개선하기 위해 엔진 관리 시스템(Engine Management System)에는 안티 저크 펑션(Anti-Jerk Function)과 토크 필터링 방법이 적용되어 있다.In order to improve the shock and jerk (Engine), the engine management system (Anti-Jerk Function) and torque filtering method is applied.
안티 저크 펑션은 운전자의 팁 인이 검출되는 경우 엔진 회전수(RPM)의 변동량을 계산하여 현재 측정된 엔진 회전수(RPM)가 설정된 로우 패스 필터링된 기준 엔진 회전수 보다 커지는 경우 점화시기를 지각하여 엔진 회전수의 상승을 억제하여 저크가 발생되지 않도록 한다.The anti-jerk function calculates the amount of change in the engine speed (RPM) when the driver's tip-in is detected and detects the ignition timing when the currently measured engine speed (RPM) becomes larger than the set low-pass filtered reference engine speed. By suppressing the increase of the engine speed, jerks are not generated.
또한, 토크 필터링 방법은 운전자의 가속의지(가속페달 개도)에 의해 요구 토크를 계산하게 되는데, 이렇게 계산되어진 요그 토크값을 필터링으로 억제하여 일정한 기울기를 가지고 증가시키는 방법으로, 토크 필터링에 의해 쇼크 및 저크의 발생이 억제되도록 하고 있다.In addition, the torque filtering method calculates the required torque according to the driver's acceleration will (acceleration pedal opening degree). The calculated yog torque value is suppressed by filtering to increase with a constant slope. Generation of jerk is suppressed.
상기한 두가지의 방법은 엔진/드라이브 트레인/차량 중량/클러치 시스템 등 차량 특성에 따라 적절히 조합하여 사용하는데, ISA(Idle Speed Actuator)가 장착된 차량에서는 TPS가 열려 있는 상태에서 ISA를 전폐한다고 해도 공기량 제어가 충분하지 않기 때문에 주로 안티 저크 펑션을 사용하며, ETC가 장착된 차량에서는 ETC에 의한 공기량 제어가 가능하여 엔진 토크의 제어가 가능하므로 토크 필터링에 의한 제어를 주로 사용하고 있다.The above two methods are appropriately combined according to vehicle characteristics such as engine / drive train / vehicle weight / clutch system.In vehicles equipped with Idle Speed Actuator (ISA), even if the ISA is completely closed when the TPS is open Because of insufficient control, anti-jerk function is mainly used.In vehicles equipped with ETC, it is possible to control the engine torque by controlling the air volume by ETC. Therefore, the control by torque filtering is mainly used.
이에 대하여, 도 3을 참조하여 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail with reference to FIG. 3 as follows.
먼저, 운전자의 팁 인에 의한 토크 요구(DTR)가 발생되면 도시되지 않은 엔진 제어수단에서는 토크 전환 비트(Torque Transient Bit ; TTB)가 활성화되어 운전자의 토크 요구(DTR)를 구간별, 대략 3단계의 구간으로 필터링하여 적용한다.First, when a torque request (DTR) caused by the driver's tip-in is generated, the torque control bit (TTB) is activated in the engine control means (not shown) to adjust the driver's torque request (DTR) by section, approximately three steps. Apply the filter by the interval of.
즉, 운전자의 팁 인에 따른 토크 요구(DTR)에 대하여 현재의 엔진 회전수(RPM)와 변속단을 감안한 다음 제1기울기(S1)의 필터링 상수를 적용하여 제1토크(T1)에 도달되도록 제1단계 상승 제어를 수행하고, 제1단계의 토크 상승 제어가 완료되면 현재의 엔진 회전수(RPM)와 변속단을 감안한 다음 제2기울기(S2)의 필터링 상수를 적용하여 제2토크(T2)에 도달되도록 제2단계 상승 제어를 수행하며, 제2단계의 토크 상승 제어가 완료되면 현재의 엔진 회전수(RPM)와 변속단을 감안한 다음 제3기울기(S3)의 필터링 상수를 적용하여 운전자의 요구 토크(DTR)인 제3토크(T3)에 도달되도록 상승 제어함으로써, 운전자의 토크 요구(DTR)에 일치되는 엔진 토크로 상승되도록 한다.That is, the torque demand DTR according to the driver's tip-in takes into account the current engine speed RPM and the shift stage, and then applies the filtering constant of the first slope S1 to reach the first torque T1. When the first stage of torque raising control is performed and the first stage of torque raising control is completed, considering the current engine speed (RPM) and the shift stage, the second torque T2 is applied by applying the filtering constant of the second slope S2. The second stage of the raising control to reach a), and when the torque raising control of the second stage is completed, taking into account the current engine speed (RPM) and the shift stage, the driver applies the filtering constant of the third slope (S3). By raising the control so as to reach the third torque T3, which is the required torque DTR, the engine torque is increased to match the driver's torque request DTR.
이와 같이 운전자의 요구 토크(DTR)와 일치되는 엔진 토크가 제어되면 운전자의 요구를 유지한다.In this way, when the engine torque that matches the driver's requested torque DTR is controlled, the driver's demand is maintained.
운전자의 요구 토크로 제어되는 상태에서 팁 아웃에 의한 토크 요구(DTR)가 발생되면 엔진 제어수단에서는 토크 전환 비트(TTB)사 활성화되어 운전자의 토크 요구(DTR)을 팁 인의 조건과 반대로 구간별 필터링을 적용한다.When a torque request (DTR) is generated by tipping out while being controlled by the driver's required torque, the torque control bit (TTB) is activated in the engine control unit to filter the driver's torque request (DTR) by section in contrast to the tip-in condition. Apply.
즉, 운전자의 팁 아웃에 따른 토크 요구(DTR)에 대하여 현재의 엔진 회전수(RPM)와 변속단을 감안한 다음 제4기울기(S4)의 필터링 상수를 적용하여 제2토크(T2)에 도달되도록 제1단계 하강 제어를 수행하고, 제1단계의 토크 하강 제어가 완 료되면 현재의 엔진 회전수(RPM)와 변속단을 감안한 다음 제5기울기(S5)의 필터링 상수를 적용하여 제2토크(T1)에 도달되도록 제2단계 하강 제어를 수행하며, 제2단계의 토크 하강 제어가 완료되면 현재의 엔진 회전수(RPM)와 변속단을 감안한 다음 제6기울기(S6)의 필터링 상수를 적용하여 아이들 토크에 도달되도록 하강 제어함으로써, 운전자의 토크 요구(DTR)에 일치되는 엔진 토크로 유지한다.That is, considering the current engine speed (RPM) and the shift stage with respect to the torque request (DTR) according to the tip out of the driver, the second torque T2 is reached by applying the filtering constant of the fourth slope S4. When the first stage of the lowering control is performed and the first stage of the torque lowering control is completed, the second torque (5) is applied by applying the filtering constant of the fifth slope S5 in consideration of the current engine speed (RPM) and the shift stage. The second step lowering control is performed to reach T1), and when the torque lowering control of the second step is completed, considering the current engine speed (RPM) and the gear shift stage, and then applying the filtering constant of the sixth slope (S6) By controlling the lowering to reach the idle torque, the engine torque is kept in accordance with the driver's torque request DTR.
상기한 바와 같이 종래의 차량에 적용되는 토크 필터링 방법은 ETC 및 점화시기의 제어를 통해 쇼크 및 저크를 저감할 수 있는 순기능의 특징이 제공되고 있으나, 과도한 필터링이 적용되는 경우 가속 지연감이 발생하여 가속감 불만과 수동 변속기의 특성을 만족시키지 못하는 역기능이 초래되는 단점이 있다. As described above, the torque filtering method applied to a conventional vehicle is provided with a pure function that can reduce shock and jerk through control of ETC and ignition timing, but when excessive filtering is applied, an acceleration delay occurs. Disadvantages include feelings of acceleration and dysfunction that do not satisfy the characteristics of the manual transmission.
즉, 종래의 차량에 적용되고 있는 토크 필터링 방법은 변속 조건과 기어가 치합되어 있는 조건(In Gear)에 대하여 팁 인/팁 아웃이 구분되지 않고 있다.That is, in the torque filtering method applied to the conventional vehicle, tip in / tip out is not distinguished with respect to the shift condition and the condition (In Gear) in which the gear is engaged.
따라서, 변속 기준으로 토크 필터링을 설정할 경우 최대한 토크 전달, 토크 상승 기울기 증가로 인하여 기어가 치합되어 있는 상태에서 쇼크 과다가 발생하며, 이로 인해 진동 발생이 커지는 문제가 발생한다.Therefore, when the torque filtering is set on the basis of the shift, excessive shock occurs when the gear is engaged due to the maximum torque transmission and the increase in the torque rising slope, thereby causing a problem in that vibration is increased.
반대로 기어가 치합되어 있는 상태에서의 쇼크 및 저크를 고려해서 토크 필터링 값을 설정할 경우 기어 변속시(Gear Shift)시 토크 상승 속도가 낮아 원활한 토크 전달 및 다이나믹(Dynamic)한 운전을 할 수 없는 단점이 발생하게 된다. On the contrary, when the torque filtering value is set in consideration of shock and jerk when the gear is engaged, the torque rising speed is low at the gear shift, and thus, the smooth torque transmission and dynamic operation cannot be performed. Will occur.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 운전자의 팁 인/아웃에 따른 토크 요구에 대하여 느린 토크 상승(Slow Torque Increase)이 필요한 기어 치합의 상태와 빠른 토크 상승(Fast Torque Increase)이 필요한 기어 변속시의 조건으로 구분하여 각각의 경우에 맞는 적절한 토크 필터링을 적용함으로써, 안정된 승차감과 가속 응답성을 제공하도록 한 것이다.The present invention has been invented to solve the above problems, the purpose of which is the state of the gear mesh and the fast torque rise (Fast Torque Increase) that requires a slow torque increase for the torque demand according to the driver tip in / out (Fast) Torque Increase is divided into necessary gear shifting conditions, and the appropriate torque filtering for each case is applied to provide a stable ride and acceleration response.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 차량의 주행중에 운전자의 토크 요구가 검출되면 변속중 팁 인 조건인지 판단하는 과정과; 운전자의 토크 요구가 기어 치합 상태에서의 팁 인 조건이면 구간별 단계적인 기울기를 적용한 토크 필터링을 적용하는 과정과; 변속중 팁 인 조건으로 판단되면 엔진 토크의 빠른 상승을 위한 토크 필터링을 적용하여 엔진 토크가 운전자의 요구 토크에 신속하게 수렴되게 하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 토크 필터링 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of determining a tip-in condition during shifting when a driver's torque request is detected while driving a vehicle; If the driver's torque demand is a tip-in condition in a gear engagement state, applying torque filtering based on a stepwise gradient; When it is determined that the tip-in condition during shifting, the present invention provides a method for filtering torque of a vehicle, comprising applying torque filtering for a rapid increase in engine torque to quickly converge the engine torque to a required torque of the driver.
상기 변속 팁 인 조건의 판단은 클러치가 작동으로 판정되고, 스로틀이 폐쇄에서 개방으로 검출되고, 아이들 상태가 아니며, 정지 상태에서의 발진이 아닌 조건을 만족하는 조건인 것을 특징으로 하는 차량의 토크 필터링 방법을 제공한다.The determination of the shift tip in condition is a torque filtering of the vehicle, characterized in that the clutch is determined to be in operation, the throttle is detected from closed to open, is not in an idle state, and satisfies a condition that is not oscillation in the stationary state. Provide a method.
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 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 토크 필터링 장치는 운전정보 검출부(10)와 제어부(20) 및 ETC(30)를 포함하여 구성되며, 상기한 구성 이외에 차량에서는 더 많은 구성 요소가 포함되나 본 발명에 직접 연관되지 않는 구성 요소에 대해서는 통상의 기능이 수행되는 것으로 한다.As shown in FIG. 1, the apparatus for filtering torque of a vehicle according to the present invention includes a
운전정보 검출부(10)는 차량의 주행중 엔진 회전수(RPM), 가속페달의 개도, 운전자의 팁 인/팁 아웃에 따른 토크 요구, 차속, 스로틀의 전폐 여부, 기어의 치합 여부, 클러치 신호, 현재 변속단에 대한 정보 등을 검출하여 그에 대한 각각의 정보를 제어부(20)에 인가한다.The driving
제어부(20)는 운전자의 팁 인에 따른 토크 요구가 검출되면 운전정보 검출부(10)로부터 검출되는 정보로부터 기어 치합 상태인지 혹은 기어 변속중에 발생되는 토크 요구인지를 판단하여 기어 변속중 팁 인에 따른 토크 요구로 판정되면 빠른 토크 상승을 위한 토크 필터링을 적용하여 신속한 응답성이 제공되도록 한다.When the torque request according to the tip-in of the driver is detected, the
ETC(30)는 상기 제어부(20)에서 인가되는 제어신호에 따라 작동되어 연소실로 유입되는 공기량을 제어하여 엔진 출력 토크를 조정한다.The
전술한 바와 같은 기능을 포함하여 이루어지는 본 발명의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention including the function as described above is as follows.
차량의 주행중인 상태에서 운전정보 검출부(10)는 엔진의 회전수(RPM), 가속페달의 개도, 운전자의 팁 인/팁 아웃에 따른 토크 요구, 차속, 스로틀의 전폐 여부, 기어의 치합 여부, 클러치 신호, 현재 변속단에 대한 정보 등을 포함하는 제반적인 운전정보를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(20)에 인가한다(S101).The driving
이때, 제어부(20) 상기와 같이 검출되는 정보의 분석으로 변속중 팁인이 발생하는지를 판단한다(S102).At this time, the
상기 변속 중 팁 인의 검출은 클러치 신호가 클러치의 작동으로 판정되고, 스로틀의 신호가 폐쇄에서 개방으로 검출되고, 아이들 상태가 아니며, 정지 상태에 서의 발진이 아닌 조건을 만족하면 변속중 팁 인 조건으로 판정한다.The detection of the tip-in during the shift is a condition that is the tip during shifting if the clutch signal is determined as the operation of the clutch, the signal of the throttle is detected from closed to open, is not in the idle state, and is not a start in the stop state. Determined by
상기 S102의 판단 결과 변속중 팁 인 조건이 아닌 것으로 판단되면 클러치의 슬립이 발생되지 않는 기어 치합 상태의 조건에서의 팁 인 혹은 팁 아웃의 조건으로 판정하여 전술한 종래의 토크 필터링을 적용하여 차량의 진동 특성에 맞게 구간별 필터링 상수를 적용하여 운전자의 토크 요구에 부합되는 토크 제어가 이루어질 수 있도록 한다(S104).As a result of the determination of S102, if it is determined that it is not a tip-in condition during shifting, it is determined as a tip-in or tip-out condition in a gear engagement state in which clutch slip does not occur, and the aforementioned conventional torque filtering is applied. By applying the filtering constants for each section in accordance with the vibration characteristics it is possible to achieve a torque control to meet the torque demand of the driver (S104).
그러나, 상기 S102의 판단에서 변속중 팁 인 조건으로 판단되면 신속한 토크 상승이 이루어질 수 있도록 토크 필터링을 적용하여 엔진 토크가 운전자의 요구 토크로 신속하게 도달되도록 한다(S103).However, if it is determined in the determination of S102 that the tip-in condition during the shift, torque filtering is applied so that a rapid torque rise can be made so that the engine torque can be quickly reached to the required torque of the driver (S103).
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 ETC와 수동 변속기가 장착되는 차량에서 팁 인 혹은 팁 아웃이 검출되는 경우 차량의 운전 상황에 맞는 최적의 토크 필터링으로 쇼크 및 저크의 제어를 제공함으로써, 차량의 안정된 승차감을 제공한다.As described above, the present invention provides a stable ride comfort of the vehicle by providing shock and jerk control with optimal torque filtering according to the driving situation of the vehicle when tip in or tip out is detected in a vehicle equipped with an ETC and a manual transmission. To provide.
또한, 변속중에 발생하는 팁 인 요구에 신속한 응답성이 제공하여 수동 변속기의 특성이 최대한으로 활용되는 효과가 있다.In addition, there is an effect that the characteristics of the manual transmission is utilized to the maximum by providing a quick response to the tip-in request that occurs during the shift.
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