KR20120059241A - Ｉｓｇ 로직 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Ｉｓｇ 로직 제어 장치 및 방법 Download PDF

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김세준
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방정환
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현대자동차주식회사
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Abstract

보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치가 없어도 아이들 스탑 및 재시동이 가능하도록 한 ISG 로직 제어 장치 및 방법을 제시한다. 제시된 ISG 로직 제어 방법은, 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치가 미장착된 ISG 차량의 브레이크 페달 스위치 및 변속레버 스위치로부터의 신호에 근거하여 주행중 기어단이 중립(N)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 아이들 스탑을 행하고, 브레이크 페달 스위치 및 변속레버 스위치로부터의 신호에 근거하여 정차중 기어단이 주행(D)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 소정시간 후에 정지중인 엔진을 재시동시킨다. 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치를 채용하지 않더라도 저가의 비용으로 ISG진입을 위한 기본 조건들이 기존 시스템과 동일하여 연비개선 효과가 기존과 동등하게 된다. 기존 시스템 대비 ISG진입을 위해 기어조작(D→N으로의 변경)이 필요하므로 운전자가 ISG진입을 하고자 할 때 진입이 가능하게 된다. 그로 인해 운전자의 편의성 증대 효과도 가져올 수 있다.

Description

ＩＳＧ 로직 제어 장치 및 방법{Apparatus and method for controlling ISG logic}
본 발명은 ISG 로직 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량이 정지하게 되면 공회전중인 엔진을 자동으로 정지시키고 소정 시간 후에 차량이 발진하고자 하면 엔진을 재시동시키는 ISG(Idle Stop & Go) 차량의 ISG 로직을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
대기를 구성하는 여러가지 기체들 가운데 온실효과를 일으키는 기체를 온실가스라고 한다. 온실가스로는 이산화탄소, 메탄, 아산화질소, 프레온, 오존 등이 있다. 물론, 자연적인 온실효과를 일으키는 데에는 수증기가 가장 큰 역할을 맡고 있지만, 지구온난화의 원인이 되는 온실기체로는 이산화탄소가 가장 대표적이다.
지구온난화는 20세기 후반부터 빠른 속도로 진행되어 집중호우, 가뭄, 태풍 등의 이상기후 현상이 급격히 늘어났다. 현재와 같은 오염수준이 계속된다면 전세계 온실가스 배출량은 멀지 않은 장래에 인류와 생태계를 심각하게 위협하는 수준이 될 것으로 예상된다.
그로 인해, 온실가스로 인한 지구온난화에 대응하기 위해 온실가스의 배출량을 줄이기 위한 국제적인 협조에 들어가 있는 상태이다.
현재 수송분야에서는 온실가스의 감축을 위해 다양한 노력을 하고 있다. 그 중의 일환으로 연비 개선의 노력을 많이 하고 있다.
연비 개선이 화두가 되고 있는 이 시점에서 전세계적으로 ISG 시스템을 확대적용하고 있는 추세이다. ISG 시스템은 차량의 차속, 엔진회전속도, 냉각수온 등의 정보를 입력받아 아이들시 엔진을 정지하도록 명령을 내린다. 다시 말해서, ISG 시스템은 시가지 주행시 신호대기 등으로 차량이 정지하게 되면 공회전중인 엔진을 자동으로 정지시키고 소정 시간 후에 차량이 발진하고자 하면 엔진을 재시동시킨다. ISG 시스템을 공회전 스탑 제어 장치 등으로 표현하기도 한다. ISG 시스템은 실제 연비모드에서 대략 5 ~ 15% 정도의 연비 효과를 얻을 수 있다.
일반적인 자동변속기가 탑재된 차량의 경우 ISG 시스템을 구성하기 위해서는 등판 밀림방지장치 및 보조오일펌프를 추가로 탑재하여야 한다. 등판 밀림방지장치는 D단 재시동에 따른 등판로 출발시 밀림방지를 위해 사용된다. 보조오일펌프는 시동정지시 변속기 유압을 유지해 주기 위해 사용된다.
이러한 등판 밀림방지장치 및 보조오일펌프를 탑재하여 ISG 시스템을 구성시킨 차량의 경우 도 1에서와 같이, 아이들 스탑 진입 조건을 판단(S1)하다가 주행중 D단에서 정차와 함께 브레이크 페달을 밟으면(S2에서 "Yes") 엔진 시동을 정지시킨다(S3). 이때, 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치가 작동한다.
이후, 정차중 D단에서 브레이크 페달을 떼면(S4에서 "Yes") 엔진을 자동으로 재시동시킨다(S5). 이때, 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치가 오프된다.
이와 같이 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치를 추가로 탑재하여 ISG 시스템을 구성시키면 효과적이겠으나, 자동변속기 차량의 경우 추가 하드웨어에 대한 원가 상승으로 중소형 및 택시 등의 차량에서는 가격측면 상품성이 떨어진다. 그로 인해, 차량 판매증진에 어려움이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치가 없어도 아이들 스탑 및 재시동이 가능하도록 한 ISG 로직 제어 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 ISG 로직 제어 장치는, 브레이크 페달 스위치; 변속레버 스위치; 및 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치가 미장착된 ISG 차량에 설치되고, 브레이크 페달 스위치 및 변속레버 스위치로부터의 신호에 근거하여 주행중 기어단이 중립(N)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 아이들 스탑을 행하는 엔진 제어부;를 포함한다.
엔진 제어부는 소정시간동안 아이들 스탑을 지연시킨 후에 아이들 스탑을 행한다.
본 발명의 바람직한 다른 실시양태에 따른 ISG 로직 제어 장치는, 브레이크 페달 스위치; 변속레버 스위치; 및 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치가 미장착된 ISG 차량에 설치되고, 브레이크 페달 스위치 및 변속레버 스위치로부터의 신호에 근거하여 정차중 기어단이 주행(D)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 정지중인 엔진을 소정시간 후에 재시동시키는 엔진 제어부;를 포함한다.
바람직하게, 소정시간은 3 ~ 500초이다.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시양태에 따른 ISG 로직 제어 장치는, 브레이크 페달 스위치; 변속레버 스위치; 및 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치가 미장착된 ISG 차량에 설치되고, 브레이크 페달 스위치 및 변속레버 스위치로부터의 신호에 근거하여 주행중 기어단이 중립(N)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 아이들 스탑을 행하고, 브레이크 페달 스위치 및 변속레버 스위치로부터의 신호에 근거하여 정차중 기어단이 주행(D)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 정지중인 엔진을 소정시간 후에 재시동시키는 엔진 제어부;를 포함한다.
엔진 제어부는 소정시간동안 아이들 스탑을 지연시킨 후에 아이들 스탑을 행한다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ISG 로직 제어 방법은, 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치가 미장착된 ISG 차량의 브레이크 페달 스위치 및 변속레버 스위치로부터의 신호에 근거하여 주행중 기어단이 중립(N)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되는지를 판단하는 단계; 및 기어단이 중립(N)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 아이들 스탑을 행하는 단계;를 포함한다.
아이들 스탑 단계 이전에 소정시간동안 아이들 스탑을 지연시키는 단계;를 추가로 포함하여도 된다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 ISG 로직 제어 방법은, 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치가 미장착된 ISG 차량의 브레이크 페달 스위치 및 상기 변속레버 스위치로부터의 신호에 근거하여 정차중 기어단이 주행(D)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되는지를 판단하는 단계; 기어단이 주행(D)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 소정시간의 경과를 대기하는 단계; 및 소정시간이 경과하면 정지중인 엔진을 재시동시키는 단계;를 포함한다.
바람직하게, 소정시간은 3 ~ 500초이다.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 ISG 로직 제어 방법은, 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치가 미장착된 ISG 차량의 브레이크 페달 스위치 및 변속레버 스위치로부터의 신호에 근거하여 주행중 기어단이 중립(N)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되는지를 판단하는 단계; 기어단이 중립(N)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 아이들 스탑을 행하는 단계; 브레이크 페달 스위치 및 변속레버 스위치로부터의 신호에 근거하여 정차중 기어단이 주행(D)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되는지를 판단하는 단계; 기어단이 주행(D)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 소정시간의 경과를 대기하는 단계; 및 소정시간이 경과하면 정지중인 엔진을 재시동시키는 단계;를 포함한다.
아이들 스탑 단계 이전에 소정시간동안 아이들 스탑을 지연시키는 단계;를 추가로 포함하여도 된다.
이러한 구성의 본 발명에 따르면, 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치를 채용하지 않더라도 저가의 비용으로 ISG진입을 위한 기본 조건들이 기존 시스템과 동일하여 연비개선 효과가 기존과 동등하게 된다.
기존 시스템 대비 ISG진입을 위해 기어조작(D→N으로의 변경)이 필요하므로 운전자가 ISG진입을 하고자 할 때 진입이 가능하게 된다. 그로 인해 운전자의 편의성 증대 효과도 가져올 수 있다.
도 1은 일반적인 아이들 스탑 및 재시동 과정을 설명하는 플로우차트이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 ISG 로직 제어 장치의 블럭구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 ISG 로직 제어 방법을 설명하는 플로우차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 ISG 로직 제어 장치 및 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 ISG 로직 제어 장치의 블럭구성도이다. 이하의 명세서에서 차량은 ISG 시스템이 탑재된 차량인 것으로 설정한다. 예를 들어, 운전석 전면의 인스트루먼트 패널에 ISG 로직이 동작되도록 하는 버튼이 있어서 그 버튼이 눌리어지면 ISG 로직이 동작되거나, 그러한 버튼이 없더라도 차량이 정지하면 소정 시간후에 자동으로 ISG 로직이 동작되는 차량인 것으로 한다. 또한, 본 발명의 실시예가 적용되는 ISG 차량은 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치를 탑재하지 않은 것으로 설정한다.
도 2에서, 각각의 차량이 신호대기 등으로 인해 정지하게 되어 엔진(20)을 자동정지하기 위해서는 이그니션 스위치(ignition switch)(10)가 온(ON)되어 있는 상황하에 다음의 조건을 충족시켜야 한다. 즉, 차속 센서(12)의 출력신호가 차속 "0(Zero)"을 나타내고, 또한 가속 센서(accelerator sensor)(14)의 출력신호가 악셀 페달이 밟히고 있지 않은 것을 나타내고, 브레이크 페달 스위치(16)의 출력신호가 브레이크(brake)가 밟히고 있는 것을 나타내어야 한다. 또한, 변속기 오일의 온도가 일정 범위 이내이고 엔진 RPM이 일정 값 이하여야 되는 등의 선행 조건이 있다. 한편, 운전자가 브레이크에서 발을 떼고 악셀 페달을 밟게 되면 정지되어 있던 엔진(20)을 재시동시키는 조건이 된다. 이와 같은 자동 공회전 정지 제어방식(통상의 ISG 로직)은 동종업계에 종사하는 자라면 쉽게 알 수 있는 내용이다.
도 2에서, 변속레버 스위치(18)는 운전자의 변속레버 조작에 따른 기어단의 현재 상태를 파악할 수 있도록 한다. 변속레버 스위치(18)는 통상적으로 구비되어 있는 것으로 이해하면 된다.
엔진 구동부(22)는 엔진 제어부(24)로부터의 제어신호에 근거하여 엔진(20)을 구동시킨다. 엔진 구동부(22)는 엔진(20)측으로 연료를 분사하는 인젝터(도시 생략)를 포함한다.
엔진 제어부(24)는 브레이크 페달 스위치(16) 및 변속레버 스위치(18)로부터의 신호에 근거하여 주행중 기어단이 중립(N)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 소정시간후에 아이들 스탑을 행한다. 갑작스럽게 엔진을 정지시키면 엔진에 무리가 가해질 수 있으므로 약간의 시간(수초 정도)후에 아이들 스탑을 행한다.
엔진 제어부(24)는 아이들 스탑 후에 브레이크 페달 스위치(16) 및 변속레버 스위치(18)로부터의 신호에 근거하여 정차중 기어단이 주행(D)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 소정시간(에컨대, 3 ~ 500초 정도)의 경과후에 정지중인 엔진을 재시동시킨다. 재시동시 브레이크 페달이 밟혀야 하므로 등판 밀림방지장치를 삭제할 수 있게 된다. 또한, 재시동시 D단 상태임에도 N단 유지시간을 두어 변속기 보조오일펌프가 없어도 변속기 오일압 형성을 위한 시간을 확보할 수 있게 되어 변속기 충격을 최소화할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 구성에서는 보조오일펌프를 채용하지 않음으로 인해, 재시동시 변속기측 로직 대응(N단 유지후 D단 변경으로 유압 형성 시간의 확보를 통해 운전성 문제 해결)으로 대체 가능하다.
또한, 본 발명의 구성에서는 등판 밀림방지장치를 채용하지 않음으로 인해, 재시동시 브레이크 페달 온 조건을 보기 때문에 등판로에서 밀림없이 재시동이 가능하다.
이어, 본 발명의 실시예에 따른 ISG 로직 제어 장치의 동작에 대하여 도 3의 플로우차트를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 통상적인 ISG 로직에 대해서는 이미 설명하였으므로 그에 대한 설명은 생략한다. 이하에서는 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치를 사용하지 않고서도 브레이크 페달 스위치(16)와 변속레버 스위치(18)로부터의 신호에 근거하여 아이들 스탑 및 재시동을 행하는 ISG 로직에 대하여 설명한다. 이하에서의 ISG 차량은 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치를 탑재하지 않은 것으로 설정한다.
주행중인 ISG 차량의 엔진 제어부(24)는 아이들 스탑 진입 조건을 탐색한다(S10).
엔진 제어부(24)는 브레이크 페달 스위치(16) 및 변속레버 스위치(18)로부터의 신호에 근거하여 주행중 기어단이 중립(N)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되는지를 판단한다(S12).
그 판단 결과, 기어단이 중립(N)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 엔진 제어부(24)는 소정시간 후에 아이들 스탑을 행한다(S14, S16). 아이들 스탑을 소정시간(예컨대, 수초 정도) 지연시키는 이유는 갑작스럽게 엔진(20)을 정지시키면 엔진(20)에 무리가 가해질 수 있으므로 약간의 시간(수초 정도)을 두는 것이다.
이와 같이 아이들 스탑이 진행되고 있는 상태에서, 엔진 제어부(24)는 브레이크 페달 스위치(16) 및 변속레버 스위치(18)로부터의 신호에 근거하여 정차중 기어단이 주행(D)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되는지를 판단한다(S18).
그 판단 결과, 기어단이 주행(D)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 소정시간(T; 대략 3 ~ 500초 정도)이 경과되었는지를 체크한다(S20). 여기서, 소정시간(T)은 재시동시 D단 상태임에도 N단 유지시간을 두어 변속기 보조오일펌프가 없어도 변속기 오일압 형성을 위한 시간을 확보할 수 있게 되어 변속기 충격을 최소화할 수 있도록 해 준다.
소정시간(T)이 경과하지 않았으면(S20에서 "No") 엔진 제어부(24)는 아이들 스탑을 계속 유지시킨다(S22).
만약, 소정시간(T)이 경과되었으면(S20에서 "Yes") 엔진 제어부(24)는 정지중인 엔진(20)을 재시동시킨다(S24).
한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
10 : 이그니션 스위치 12 : 차속 센서
14 : 가속 센서 16 : 브레이크 페달 스위치
18 : 변속레버 스위치 20 : 엔진
22 : 엔진 구동부 24 : 엔진 제어부

Claims (12)

  1. 브레이크 페달 스위치;
    변속레버 스위치; 및
    보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치가 미장착된 ISG 차량에 설치되고, 상기 브레이크 페달 스위치 및 상기 변속레버 스위치로부터의 신호에 근거하여 주행중 기어단이 중립(N)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 아이들 스탑을 행하는 엔진 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 ISG 로직 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 엔진 제어부는 소정시간동안 상기 아이들 스탑을 지연시킨 후에 상기 아이들 스탑을 행하는 것을 특징으로 하는 ISG 로직 제어 장치.
  3. 브레이크 페달 스위치;
    변속레버 스위치; 및
    보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치가 미장착된 ISG 차량에 설치되고, 상기 브레이크 페달 스위치 및 상기 변속레버 스위치로부터의 신호에 근거하여 정차중 기어단이 주행(D)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 정지중인 엔진을 소정시간 후에 재시동시키는 엔진 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 ISG 로직 제어 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 소정시간은 3 ~ 500초인 것을 특징으로 하는 ISG 로직 제어 장치.
  5. 브레이크 페달 스위치;
    변속레버 스위치; 및
    보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치가 미장착된 ISG 차량에 설치되고, 상기 브레이크 페달 스위치 및 상기 변속레버 스위치로부터의 신호에 근거하여 주행중 기어단이 중립(N)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 아이들 스탑을 행하고, 상기 브레이크 페달 스위치 및 상기 변속레버 스위치로부터의 신호에 근거하여 정차중 기어단이 주행(D)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 정지중인 엔진을 소정시간 후에 재시동시키는 엔진 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 ISG 로직 제어 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 엔진 제어부는 소정시간동안 상기 아이들 스탑을 지연시킨 후에 상기 아이들 스탑을 행하는 것을 특징으로 하는 ISG 로직 제어 장치.
  7. 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치가 미장착된 ISG 차량의 브레이크 페달 스위치 및 변속레버 스위치로부터의 신호에 근거하여 주행중 기어단이 중립(N)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되는지를 판단하는 단계; 및
    상기 기어단이 중립(N)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 아이들 스탑을 행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 ISG 로직 제어 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 아이들 스탑 단계 이전에 소정시간동안 상기 아이들 스탑을 지연시키는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 ISG 로직 제어 방법.
  9. 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치가 미장착된 ISG 차량의 브레이크 페달 스위치 및 상기 변속레버 스위치로부터의 신호에 근거하여 정차중 기어단이 주행(D)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되는지를 판단하는 단계;
    상기 기어단이 주행(D)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 소정시간의 경과를 대기하는 단계; 및
    상기 소정시간이 경과하면 정지중인 엔진을 재시동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 ISG 로직 제어 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 소정시간은 3 ~ 500초인 것을 특징으로 하는 ISG 로직 제어 방법.
  11. 보조오일펌프 및 등판 밀림방지장치가 미장착된 ISG 차량의 브레이크 페달 스위치 및 변속레버 스위치로부터의 신호에 근거하여 주행중 기어단이 중립(N)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되는지를 판단하는 단계;
    상기 기어단이 중립(N)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 아이들 스탑을 행하는 단계;
    상기 브레이크 페달 스위치 및 상기 변속레버 스위치로부터의 신호에 근거하여 정차중 기어단이 주행(D)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되는지를 판단하는 단계;
    상기 기어단이 주행(D)으로 되고 브레이크 페달이 온으로 되면 소정시간의 경과를 대기하는 단계; 및
    상기 소정시간이 경과하면 정지중인 엔진을 재시동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 ISG 로직 제어 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 아이들 스탑 단계 이전에 소정시간동안 상기 아이들 스탑을 지연시키는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 ISG 로직 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9255637B2 (en) 2013-04-01 2016-02-09 Hyundai Motor Company Electric oil pump control system and control method for automatic transmission

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