KR20120051526A - Ｍｄｐｓ를 이용한 엔진토크 저감장치 및 방법 - Google Patents

Ｍｄｐｓ를 이용한 엔진토크 저감장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 후진 변속단에서 드라이브 샤프트에 가역적인 토크가 인가될 때 MDPS의 요구에 따라 엔진토크의 저감제어가 실행되도록 하는 MDPS를 이용한 엔진토크 저감장치 및 방법이 개시된다.
본 발명은 후진 변속단에서 드라이브 샤프트에 가역적인 토크를 인가하는 조건인지 판단하는 과정, 드라이브 샤프트에 가역적인 토크를 인가하는 조건이면 네트워크로 연결되는 엔진제어부에 구동력 저감을 요청하는 과정, 구동력 저감 요청에 따라 엔진제어부를 출력토크를 저감 제어하는 과정을 포함한다.

Description

ＭＤＰＳ를 이용한 엔진토크 저감장치 및 방법{APPARATUS FOR ENGINE TORQUE REDUCTION USING MOTOR DRIVEN POWER STEERING AND METHOD THEREOF}
본 발명은 MDPS(Motor Driven Power Steering)를 이용한 엔진토크 저감장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 후진 변속단에서 드라이브 샤프트(Drive Shaft)에 가역적인 토크가 인가될 때 MDPS의 요구에 따라 엔진토크의 저감제어가 실행되도록 하는 MDPS를 이용한 엔진토크 저감장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 제동력을 발생시키는 과정에서 엔진의 토크가 높게 출력되면 제동력과 드라이브 샤프트의 꺽임각으로 야기되는 구동토크의 2차 모멘트에 의해 서스펜션 부품에 걸리는 반력으로 컴플라이언스 효과에 의해 스티어양이 증대되며, 결과적으로 조인트의 절각을 증대시키게 된다.
특히, 후진 변속단이 선택되고, 조향각이 풀턴이며, 브레이크 페달과 가속페달을 동시에 밟아 제동력과 높은 엔진출력이 동시에 발생되는 경우 드라이브 샤프트에 인가되는 가역적인 토크로 인하여 드라이브 샤프트의 조인트를 파손시킨다.
본 발명의 목적은 후진 변속단에서 드라이브 샤프트에 가역적인 토크가 인가되는 조건인지 MDPS제어수단을 이용하여 판정하고, 가역적인 토크의 인가 조건이면 엔진제어수단과 연동하여 엔진토크 저감 제어가 실행될 수 있도록 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면 시프트 레버로 선택된 변속단, 차속, 엔진 RPM, 브레이크 페달의 작동 여부, 가속페달의 작동여부의 정보를 MDPS에 제공하는 차량상태검출부; 스티어링 휠의 조타각 정보를 MDPS제어부에 제공하는 조향각검출부; 조향각에 따라 댐핑토크 및 복원토크를 발생시켜 조향력을 보조하며, 차량상태검출부의 정보와 조향각검출부의 정보를 분석하여 드라이브 샤프트에 가역적인 토크가 인가되는 상태로 판단되면 엔진제어부에 토크 저감을 요청하는 MDPS제어부; MDPS제어부와 네트워크로 연결되며, MDPS제어부의 토크 저감 요청에 따라 엔진의 출력 토크를 저감 제어하는 엔진제어부를 포함하는 MDPS를 이용한 엔진토크 저감장치가 제공된다.
상기 차량상태검출부는 시프트 레버의 변속단을 검출하는 변속단검출부; 차속을 검출하는 차속검출부; 엔진의 회전수를 검출하는 RPM검출부; 브레이크 페달의 작동여부를 검출하는 브레이크검출부; 가속페달의 작동여부를 검출하는 가속페달검출부를 포함할 수 있다.
상기 MDPS제어부는 후진 변속단의 선택이고, 브레이크 페달의 작동으로 차속이 설정된 속도 미만이고, 가속페달의 작동으로 엔진 RPM이 설정된 RPM을 초과하는 고부하이며, 조향각이 풀턴으로 검출되면 드라이브 샤프트에 가역적인 토크를 인가하는 상태로 판정하여 엔진제어부에 토크 저감을 요청할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, MDPS제어부는 후진 변속단에서 드라이브 샤프트에 가역적인 토크를 인가하는 조건인지 판단하는 과정; 드라이브 샤프트에 가역적인 토크를 인가하는 조건이면 네트워크로 연결되는 엔진제어부에 구동력 저감을 요청하는 과정; MDPS제어부의 구동력 저감 요청에 따라 엔진제어부를 출력토크를 저감 제어하는 과정을 포함하는 MDPS를 이용한 엔진토크 저감방법이 제공된다.
상기 드라이브 샤프트에 가역적인 토크를 인가하는 조건은 후진변속단이고, 스티어링 휠이 풀턴된 상태이며, 브레이크 페달의 작동으로 차속이 설정 차속미만이고, 가속페달의 작동으로 엔진 RPM이 설정 RPM을 초과하는 조건으로 설정될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따르면 차량의 레이아웃 및 특성을 그대로 유지한 상태에서 MDPS를 이용하여 엔진 출력토크의 저감 제어로 드라이브 샤프트의 내구성을 향상시킴으로써, 원가 절감을 제공하는 효과가 있다.
또한, 차량의 정적, 동적 특성 변경이 발생되지 않고, 파워 트레인의 변경이 없기 때문에 차량의 가속특성 및 터보특성이 그대로 유지되어 차량의 상품성 및 안정성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 MDPS를 이용한 엔진토크 저감장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 MDPS를 이용한 엔진토크 저감절차를 개략적으로 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 MDPS를 이용한 엔진토크 저감장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명에 따르는 MDPS를 이용한 엔진토크 저감장치는, 차량상태정보검출부(10)와 조향각검출부(20), MDPS제어부(30) 및 엔진제어부(40)를 포함한다.
차량상태검출부(10)는 운전자가 선택하는 변속단의 정보, 차속에 대한 정보, 엔진회전수에 대한 정보, 브레이크 페달의 작동여부에 대한 정보, 가속페달의 작동여부에 대한 정보 등을 검출하여 MDPS제어부(20)에 제공한다.
상기 차량상태검출부(10)는 시프트 레버(Shift)로 선택되는 변속단을 검출하는 변속단검출부(11)와 변속기의 출력축 회전수로부터 주행차속을 검출하는 차속검출부(12), 크랭크 각 센서 혹은 캠 각 센서로 구성될 수 있으며 엔진의 회전수를 검출하는 RPM검출부(13), 브레이크 페달의 작동여부를 검출하는 브레이크검출부(14), 가속페달의 작동여부를 검출하는 가속페달검출부(15)를 포함한다.
조향각검출부(20)는 운전자에 의해 작동되는 스티어링 휠의 조타각을 검출하여 그에 대한 정보를 MDPS제어부(30)에 제공한다
MDPS제어부(20)는 조향각의 검출에 따라 댐핑토크 및 복원토크를 발생시켜 조향력을 보조하며, 차량상태검출부(10)에서 제공되는 정보와 조향각검출부(20)에서 제공되는 정보를 분석하여 드라이브 샤프트에 가역적인 물리적 토크가 인가되는 상태로 판단되면 네트워크로 연결되는 엔진제어부(40)에 토크 저감을 요청한다.
상기 MDPS제어부(20)는 차량상태검출부(10)의 정보가 후진 변속단의 선택이고, 브레이크 페달의 작동으로 차속이 설정된 속도 미만이고, 가속페달의 작동으로 엔진 RPM이 설정된 RPM을 초과하는 고부하이며, 조향각검출부(20)에서 풀턴으로 검출되면 드라이브 샤프트의 조인트에 가역적인 토크를 인가하는 상태로 판정하여 네트워크로 연결되는 엔진제어부(40)에 토크 저감을 요청한다.
엔진제어부(40)는 MDPS제어부(20)와 네트워크로 연결되며, MDPS제어부(20)의 토크 저감 요청에 따라 엔진의 출력 토크를 저감시켜 드라이브 샤프트의 조인트에 가역적인 토크가 인가되는 것을 방지하여 준다.
전술한 바와 같은 기능을 포함하여 구성되는 본 발명의 동작은 다음과 같이 실행된다.
본 발명이 적용되는 차량이 운행되는 상태에서 MDPS제어부(30)는 변속단검출부(11)로부터 운전자가 시프트 레버로 선택하는 변속단을 검출하여(S101) 후진 변속단의 선택인지를 판단한다(S102).
상기 S102의 판단에서 후진 변속단의 선택이 아니면 MDPS제어부(30)는 네트워크로 연결되는 엔진제어부(40)에 정상 제어를 요청하여 현재의 운전조건에 따른 엔진 출력토크로 제어될 수 있도록 한다(S110).
상기 S102의 판단에서 후진 변속단의 선택으로 판단되면 통상적으로 스티어링 컬럼에 장착되는 조향각검출부(20)에서 제공되는 조향각을 검출하여(S103) 스티어링 휠의 풀턴인지를 판단한다(S104).
상기 조향각의 풀턴을 예를 들어 ±500°로 설정될 수 있으며, 이는 소프트웨어의 설계에 따라 변경될 수 있다.
상기 S104의 판단에서 스티어링 휠의 풀턴이 판단되지 않으면 MDPS제어부(30)는 네트워크로 연결되는 엔진제어부(40)에 정상 제어를 요청하여 현재의 운전조건에 따른 엔진 출력토크로 제어될 수 있도록 한다(S110).
상기 S104의 판단에서 스티어링 휠의 풀턴이 판단되면 차속과 엔진 RPM, 가속페달의 변위, 브레이크 페달의 작동 여부 등을 포함하는 차량상태정보를 검출한다(S105).
상기 S105에서 검출되는 차량상태정보를 분석하여 브레이크 페달의 작동으로 차속이 설정된 기준차속(예를 들어 5KPH) 미만인 저속이고, 가속페달의 작동으로 엔진 RPM이 설정된 RPM(예를 들어 2,000RPM)을 초과하는 고부하의 조건인지를 판단한다(S106).
상기 S106의 판단에서 차량상태정보가 저속, 고부하 조건을 만족하지 않으면 MDPS제어부(30)는 네트워크로 연결되는 엔진제어부(40)에 정상 제어를 요청하여 현재의 운전조건에 따른 엔진 출력토크로 제어될 수 있도록 한다(S110).
상기 S106의 판단에서 차량상태정보가 저속, 고부하 조건을 만족하면 MDPS제어부(30)는 드라이브 샤프트의 조인트에 가역적인 토크가 인가되는 조건으로 판정한 다음(S107) 드라이브 샤프트의 파손이 발생되지 않도록 하기 위하여 네트워크로 연결되는 엔진제어부(40)에 구동력 저감을 요구한다(S108).
따라서, 엔진제어부(40)는 네트워크를 통해 MDPS제어부(30)에서 요구되는 구동력 저감 요청에 따라 엔진의 출력토크를 저감 제어한다(S109).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 후진 변속단이 선택된 상태에서 스티어링 휠이 풀턴되고, 저속 고부하의 조건으로 운전되는 경우 MDPS제어부는 드라이브 샤프트의 파손을 유발시킬 수 있는 가역적인 토크의 인가로 판정하여 엔진제어부와 연동하여 엔진출력 토크를 저감 제어함으로써, 드라이브 샤프트의 내구성을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 추가, 삭제 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 포함된다고 할 것이다.
11 : 변속단검출부 12 : 차속검출부\
13 : RPM검출부 14 : 브레이크검출부
15 : 가속페달검출부 20 : 조향각검출부
30 : MDPS제어부 40 ; 엔진제어부

Claims (5)

  1. 시프트 레버로 선택된 변속단, 차속, 엔진 RPM, 브레이크 페달의 작동 여부, 가속페달의 작동여부의 정보를 MDPS에 제공하는 차량상태검출부;
    스티어링 휠의 조타각 정보를 MDPS제어부에 제공하는 조향각검출부;
    조향각에 따라 댐핑토크 및 복원토크를 발생시켜 조향력을 보조하며, 차량상태검출부의 정보와 조향각검출부의 정보를 분석하여 드라이브 샤프트에 가역적인 토크가 인가되는 상태로 판단되면 엔진제어부에 토크 저감을 요청하는 MDPS제어부;
    MDPS제어부와 네트워크로 연결되며, MDPS제어부의 토크 저감 요청에 따라 엔진의 출력 토크를 저감 제어하는 엔진제어부;
    를 포함하는 MDPS를 이용한 엔진토크 저감장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량상태검출부는 시프트 레버의 변속단을 검출하는 변속단검출부;
    차속을 검출하는 차속검출부;
    엔진의 회전수를 검출하는 RPM검출부;
    브레이크 페달의 작동여부를 검출하는 브레이크검출부;
    가속페달의 작동여부를 검출하는 가속페달검출부;
    포함하는 MDPS를 이용한 엔진토크 저감장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 MDPS제어부는 후진 변속단의 선택이고, 브레이크 페달의 작동으로 차속이 설정된 속도 미만이고, 가속페달의 작동으로 엔진 RPM이 설정된 RPM을 초과하는 고부하이며, 조향각이 풀턴으로 검출되면 드라이브 샤프트에 가역적인 토크를 인가하는 상태로 판정하여 엔진제어부에 토크 저감을 요청하는 것을 특징으로 하는 MDPS를 이용한 엔진토크 저감장치.
  4. MDPS제어부는 후진 변속단에서 드라이브 샤프트에 가역적인 토크를 인가하는 조건인지 판단하는 과정;
    드라이브 샤프트에 가역적인 토크를 인가하는 조건이면 네트워크로 연결되는 엔진제어부에 구동력 저감을 요청하는 과정;
    MDPS제어부의 구동력 저감 요청에 따라 엔진제어부를 출력토크를 저감 제어하는 과정;
    을 포함하는 MDPS를 이용한 엔진토크 저감방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 드라이브 샤프트에 가역적인 토크를 인가하는 조건은 후진변속단이고, 스티어링 휠이 풀턴된 상태이며, 브레이크 페달의 작동으로 차속이 설정 차속미만이고, 가속페달의 작동으로 엔진 RPM이 설정 RPM을 초과하는 조건으로 설정되는 것을 특징으로 하는 MDPS를 이용한 엔진토크 저감방법.
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