KR20180055944A - 차량의 엔진 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨트롤러가 클러치의 온도가 소정의 기준온도 이상인지를 판단하는 클러치온판단단계와; 상기 클러치온판단단계 수행결과, 클러치 온도가 상기 기준온도 이상인 경우, 상기 컨트롤러가 현재 차량이 주행하는 등판로의 구배가 소정의 제1기준구배 이상인지 판단하는 제1구배판단단계와; 상기 등판로의 구배가 상기 제1기준구배 이상인 경우, 상기 컨트롤러가 클러치의 온도상승율이 소정의 제1기준변화율 이상인지를 판단하는 제1온도상승율판단단계와; 상기 클러치의 온도상승율이 상기 제1기준변화율 이상인 경우, 상기 컨트롤러가 차량의 제동력이 해제되는 속도의 변화율이 소정의 기준속도변화율 이상인지 판단하는 제동상태판단단계와; 상기 제동상태판단단계 수행결과, 상기 제동력이 해제되는 속도의 변화율이 상기 기준속도변화율 이상인 경우, 상기 컨트롤러가 엔진의 아이들 회전수를 증대시키는 엔진회전수상승단계를 포함하여 구성된다.

Description

차량의 엔진 제어방법{ENGINE CONTROL METHOD}

본 발명은 차량의 엔진 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 동력을 변속기로 전달하는 경로에 건식클러치를 탑재한 차량의 엔진을 제어하는 기술에 관한 것이다.

AMT(Automated Manual Transmission)나 DCT(Dual Clutch Transmission)를 탑재한 차량 중, 엔진의 동력을 AMT 또는 DCT로 전달하도록 건식클러치를 사용하는 것이 있다.

상기한 바와 같은 건식클러치(이하, 단순히 "클러치"로 칭함)는 토크를 전달함에 따라 발생되는 슬립에 의해 열이 발생되고, 상기와 같이 발생되는 열에 의해 클러치의 온도가 상승하게 되는데, 클러치의 온도가 상승하면, 클러치의 전달토크 특성이 변화하게 됨은 물론, 과열 상태가 되면, 클러치의 소손이 염려되어, 항상 클러치의 온도가 적정한 온도 범위 내를 유지하도록 할 필요가 있다.

특히, 차량이 등판로에서 반복적으로 계속해서 출발과 정지를 반복하게 되는 경우, 클러치는 과도한 슬립에 의해 그 온도가 매우 급격히 상승하게 되어, 클러치의 소손을 방지하기 위해서는 클러치의 사용을 금지해야 하는 상황이 발생될 수도 있다.

상기 발명의 배경이 되는 기술로서 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.

KR1015004030000 B

본 발명은 건식클러치 탑재차량의 계속적이고 반복적인 등판 출발 시, 클러치의 온도 상승을 최소화하여 클러치의 과열을 최소화 함으로써, 클러치의 내구성을 향상시킴은 물론, 클러치의 온도를 가급적 적정 수준 이내로 유도하여 이후의 클러치 제어를 정상적으로 수행할 수 있도록 함으로써, 차량의 안정된 구동성능 확보로 상품성을 향상시킬 수 있도록 한 차량의 엔진 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 엔진 제어방법은

컨트롤러가 클러치의 온도가 소정의 기준온도 이상인지를 판단하는 클러치온판단단계와;

상기 클러치온판단단계 수행결과, 클러치 온도가 상기 기준온도 이상인 경우, 상기 컨트롤러가 현재 차량이 주행하는 등판로의 구배가 소정의 제1기준구배 이상인지 판단하는 제1구배판단단계와;

상기 등판로의 구배가 상기 제1기준구배 이상인 경우, 상기 컨트롤러가 클러치의 온도상승율이 소정의 제1기준변화율 이상인지를 판단하는 제1온도상승율판단단계와;

상기 클러치의 온도상승율이 상기 제1기준변화율 이상인 경우, 상기 컨트롤러가 차량의 제동력이 해제되는 속도의 변화율이 소정의 기준속도변화율 이상인지 판단하는 제동상태판단단계와;

상기 제동상태판단단계 수행결과, 상기 제동력이 해제되는 속도의 변화율이 상기 기준속도변화율 이상인 경우, 상기 컨트롤러가 엔진의 아이들 회전수를 증대시키는 엔진회전수상승단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 클러치온판단단계 수행결과, 클러치 온도가 상기 기준온도 미만인 경우, 상기 컨트롤러가 현재 차량이 주행하는 등판로의 구배가 상기 제1기준구배보다 큰 제2기준구배 이상인지 판단하는 제2구배판단단계와;

상기 등판로의 구배가 상기 제2기준구배 이상인 경우, 상기 컨트롤러가 클러치의 온도상승율이 상기 제1기준변화율보다 큰 제2기준변화율 이상인지를 판단하는 제2온도상승율판단단계와;

상기 클러치의 온도상승율이 상기 제2기준변화율 이상인 경우, 상기 컨트롤러는 상기 제동상태판단단계를 수행하도록 구성될 수 있다.

상기 제동상태판단단계에서 상기 제동력이 해제되는 속도의 변화율은 제동장치의 제동유압이 감소하는 변화율일 수 있다.

상기 제동상태판단단계에서 상기 제동력이 해제되는 속도의 변화율은 브레이크페달이 해제되는 방향으로 이동되는 속도의 변화율일 수 있다.

본 발명은 건식클러치 탑재차량의 계속적이고 반복적인 등판 출발 시, 클러치의 온도 상승을 최소화하여 클러치의 과열을 최소화 함으로써, 클러치의 내구성을 향상시킴은 물론, 클러치의 온도를 가급적 적정 수준 이내로 유도하여 이후의 클러치 제어를 정상적으로 수행할 수 있도록 함으로써, 차량의 안정된 구동성능 확보로 상품성을 향상시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 차량의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 차량의 엔진 제어방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 3은 본 발명의 효과를 설명한 그래프이다.

도 1을 참조하면, 엔진(E)의 동력은 DCT(DUAL CLUTCH TRANSMISSION)를 통해 구동륜(W)으로 제공될 수 있도록 구성되고, DCT를 구성하는 두 클러치(1)는 각각 클러치액츄에이터(3)에 의해 제어되며, 각 변속단을 형성하는 변속기어들은 동기장치들을 선택하여 구동하는 변속액츄에이터(4)에 의해 변속이 이루어지며, 상기 클러치액츄에이터(3)와 변속액츄에이터(4)는 컨트롤러(5)에 의해 제어가 이루어지게 되어 있으며, 상기 컨트롤러는 가속페달 조작량을 입력받기 위해 APS(ACCELERATOR POSITION SENSOR: 7)신호를 입력받고, 브레이크페달 조작량을 입력받기 위해 BPS(BRAKE PEDAL POSITION SENSOR: 9)신호를 입력받도록 되어 있다.

또한, 상기 컨트롤러(5)는 이외에도 차량 제동장치의 제동유압을 센싱하는 제동압센서의 신호를 입력받도록 되어 있으며, 상기 엔진(E)을 제어하는 엔진컨트롤러(13)와 통신이 가능하여, 엔진컨트롤러(13)로 하여금 엔진(E)의 토크 및 속도를 조절해 줄 것을 요청할 수 있다.

여기서, "컨트롤러"는 별도의 접두어가 없는 한 DCT 등과 같은 변속기를 제어하는 변속기 컨트롤러이며, 상기한 바와 같이 엔진(E)을 제어하는 컨트롤러는 구별을 위해 별도로 "엔진컨트롤러"로 칭하도록 한다.

도 2와 3을 참조하면, 본 발명 차량의 엔진 제어방법은, 컨트롤러(5)가 클러치의 온도가 소정의 기준온도 이상인지를 판단하는 클러치온판단단계(S10)와; 상기 클러치온판단단계(S10) 수행결과, 클러치 온도가 상기 기준온도 이상인 경우, 상기 컨트롤러가 현재 차량이 주행하는 등판로의 구배가 소정의 제1기준구배 이상인지 판단하는 제1구배판단단계(S20)와; 상기 등판로의 구배가 상기 제1기준구배 이상인 경우, 상기 컨트롤러가 클러치의 온도상승율이 소정의 제1기준변화율 이상인지를 판단하는 제1온도상승율판단단계(S30)와; 상기 클러치의 온도상승율이 상기 제1기준변화율 이상인 경우, 상기 컨트롤러가 차량의 제동력이 해제되는 속도의 변화율이 소정의 기준속도변화율 이상인지 판단하는 제동상태판단단계(S40)와; 상기 제동상태판단단계(S40) 수행결과, 상기 제동력이 해제되는 속도의 변화율이 상기 기준속도변화율 이상인 경우, 상기 컨트롤러(5)가 상기 엔진컨트롤러(13)로 하여금 엔진(E)의 아이들 회전수를 증대시키도록 하는 엔진회전수상승단계(S50);를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명은 차량이 등판로에서 반복적인 출발과 정지를 반복함에 따라 점차 클러치의 온도가 상승하고 있는 상황에서, 등판로의 구배와 클러치의 온도상승율을 고려하여 적극적인 클러치의 발열 억제가 필요하다고 판단되면, 상기 제동상태판단단계(S40)에 의해 제동력이 완전히 해제되기 전부터 엔진(E)의 아이들 회전수를 상승시켜 둠으로써, 이후 운전자가 가속페달을 밟아 차량의 출발이 이루어질 때, 엔진(E)이 이미 충분한 토크를 확보한 상태여서 클러치의 직결까지 소요되는 시간이 상대적으로 짧아지게 됨에 따라, 클러치의 슬립량이 줄고 그만큼 클러치의 온도 상승이 억제되는 효과를 얻도록 하는 것이다.

도 3에 상기한 바와 같은 본 발명의 작용이 설명되어 있는 바, 차량은 등판로에서 반복적인 출발과 정지에 의해 클러치의 온도가 상승하고 있어서, 상기 제1구배판단단계(S20) 및 제1온도상승율판단단계(S30)의 조건이 충족되는 상태에서, 운전자가 다시 차량을 출발하기 위해 브레이크페달을 해제하는 경우에, 상기 제동상태판단단계(S40)에서는 제동력이 완전히 해제되기 전, 즉 제동의 해제가 시작되는 시점을 상기 기준속도변화율에 의해 판단하여, 차량의 출발을 위한 제동력의 해제가 시작되었다고 판단되면, 제동력이 완전히 해제되기 전에 엔진컨트롤러(13)로 하여금 엔진(E)의 아이들 회전수를 상승시켜줄 것을 요청하여, 엔진회전수를 미리 상승시키는 것이다.

이 경우, 가속페달이 작동되어 APS신호가 발생하기 시작하는 시점에서 볼 때, 브레이크페달이 완전히 해제된 직후부터 엔진회전수를 상승시키는 경우의 상승량 A보다 상대적으로 더 많은 엔진회전수 상승량인 B만큼의 상승량이 달성되어, 해당 구배로에서의 등판 가능한 엔진 회전수까지 엔진의 속도가 C만큼 더 빨리 도달하게 되고, 이는 클러치의 결합시 발생되는 슬립이 줄어들게 하여 클러치의 온도 상승을 상대적으로 낮출 수 있도록 한다.

참고로, 엔진회전수가 상기 등판 가능한 엔진 회전수까지 도달하는 시점이 늦어지게 되면, 엔진(E)의 속도를 상승시켜서 상기 등판 가능한 엔진 회전수까지 도달시키면서 클러치를 접속시켜서 엔진 회전수와 동기되도록 하는 발진제어의 시간이 상대적으로 더 길게 소요되고, 이는 클러치의 슬립량을 증가시켜서 클러치에서 더 많은 열이 발생하게 한다.

또한, 본 발명은 상기 클러치온판단단계(S10) 수행결과, 클러치 온도가 상기 기준온도 미만인 경우, 상기 컨트롤러(5)가 현재 차량이 주행하는 등판로의 구배가 상기 제1기준구배보다 큰 제2기준구배 이상인지 판단하는 제2구배판단단계(S25)와; 상기 등판로의 구배가 상기 제2기준구배 이상인 경우, 상기 컨트롤러(5)가 클러치의 온도상승율이 상기 제1기준변화율보다 큰 제2기준변화율 이상인지를 판단하는 제2온도상승율판단단계(S35)와; 상기 클러치의 온도상승율이 상기 제2기준변화율 이상인 경우, 상기 컨트롤러는 상기 제동상태판단단계(S40)를 수행하도록 구성된다. 물론, 여기서 상기 제동상태판단단계(S40)를 수행한 후에는 조건이 충족되면 상기와 마찬가지로 상기 엔진회전수상승단계(S50)를 수행하도록 구성된다.

즉, 상기 클러치온판단단계(S10)에서 상기 클러치 온도가 기준속도 이상인 경우와 그 미만인 경우를 나누어서 상기 등판로의 구배와 클러치 온도상승율을 각각 다른 기준으로 판단하고, 그 판단결과에 따라 상기 제동상태판단단계(S40)를 수행하여 궁극적으로 상기 엔진회전수상승단계(S50)를 수행하도록 함으로써, 클러치 온도가 상기 기준속도 이상인 경우에는 상대적으로 더 낮은 구배와 더 낮은 온도상승율에서도 상기 제동상태판단단계(S40)를 거쳐 엔진회전수상승단계(S50)를 수행하고, 상기 기준속도 미만인 경우에는 상대적으로 더 높은 구배와 더 높은 온도상승율의 상황에서만 상기 제동상태판단단계(S40)를 거쳐 상기 엔진회전수상승단계(S50)를 수행하도록 한 것이다.

상기 엔진회전수상승단계(S50)는 엔진의 아이들 회전수를 급격히 상승시키는 제어이므로, 통상의 상황에서는 엔진 회전수의 급격한 상승에 따른 소음과 진동이 문제되므로 클러치의 과열이 문제될 상황이 아닌 경우에는 가급적 상기 엔진회전수상승단계(S50)를 수행하지 않도록 하는 것이다.

따라서, 차량의 정숙하고 안정된 주행상태를 기본적으로 달성하면서도, 클러치의 과열이 문제가 될 것으로 예상되는 상황이 되면, 본 발명의 작용에 의해 클러치의 발열 가능성을 가급적 축소시켜서, 차량의 안정된 주행성능을 확보할 수 있도록 하고 클러치의 내구성을 확보할 수 있도록 하는 것이다.

참고로, 도 2에서 상기 클러치온판단단계(S10)의 상기 기준온도는 150℃이고, 상기 제1기준구배는 10%, 상기 제1기준변화율은 60℃/s, 상기 제2기준구배는 15%, 제2기준변화율은 100℃/s로 각각 설정되어 있음을 예시하고 있으나, 이는 상기한 바와 같은 본 발명의 취지에 따라 각각 해당 차량에 적절한 값으로 달리 설정될 수 있음은 물론이다.

상기 제동상태판단단계(S40)에서 상기 제동력이 해제되는 속도의 변화율은 제동장치의 제동유압이 감소하는 변화율로 할 수 있고, 또는 브레이크페달이 해제되는 방향으로 이동되는 속도의 변화율로 할 수도 있을 것이다.

즉, 차량의 제동력이 완전히 해제되기 전에 제동력이 곧 해제될 것임을 미리 감지할 수 있는 어떤 물리량의 변화율도 사용이 가능한 것이다.

상기 기준속도변화율은 운전자가 브레이크를 해제한 후 가속페달을 밟아 차량을 다시 출발시킬 것을 가급적 빨리 예측할 수 있도록 설정되는 것이 바람직할 것이며, 경험상 구배로에서 정차된 차량을 다시 출발시키고자 운전자가 브레이크페달을 해제하는 경우 브레이크페달의 해제 초반에 브레이크페달의 이동 속도 변화율이 급격하므로, 이러한 브레이크 조작을 감지할 수 있는 수준으로 실험 및 해석에 의해 설계적으로 상기 기준속도변화율을 결정하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

E; 엔진
1; 클러치
3; 클러치액츄에이터
4; 변속액츄에이터
5; 컨트롤러
13; 엔진컨트롤러
S10; 클러치온판단단계
S20; 제1구배판단단계
S30; 제1온도상승율판단단계
S40; 제동상태판단단계
S50; 엔진회전수상승단계
S25; 제2구배판단단계
S35; 제2온도상승율판단단계

Claims (4)

1. 컨트롤러가 클러치의 온도가 소정의 기준온도 이상인지를 판단하는 클러치온판단단계와;
   상기 클러치온판단단계 수행결과, 클러치 온도가 상기 기준온도 이상인 경우, 상기 컨트롤러가 현재 차량이 주행하는 등판로의 구배가 소정의 제1기준구배 이상인지 판단하는 제1구배판단단계와;
   상기 등판로의 구배가 상기 제1기준구배 이상인 경우, 상기 컨트롤러가 클러치의 온도상승율이 소정의 제1기준변화율 이상인지를 판단하는 제1온도상승율판단단계와;
   상기 클러치의 온도상승율이 상기 제1기준변화율 이상인 경우, 상기 컨트롤러가 차량의 제동력이 해제되는 속도의 변화율이 소정의 기준속도변화율 이상인지 판단하는 제동상태판단단계와;
   상기 제동상태판단단계 수행결과, 상기 제동력이 해제되는 속도의 변화율이 상기 기준속도변화율 이상인 경우, 상기 컨트롤러가 엔진의 아이들 회전수를 증대시키는 엔진회전수상승단계;
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 클러치온판단단계 수행결과, 클러치 온도가 상기 기준온도 미만인 경우, 상기 컨트롤러가 현재 차량이 주행하는 등판로의 구배가 상기 제1기준구배보다 큰 제2기준구배 이상인지 판단하는 제2구배판단단계와;
   상기 등판로의 구배가 상기 제2기준구배 이상인 경우, 상기 컨트롤러가 클러치의 온도상승율이 상기 제1기준변화율보다 큰 제2기준변화율 이상인지를 판단하는 제2온도상승율판단단계와;
   상기 클러치의 온도상승율이 상기 제2기준변화율 이상인 경우, 상기 컨트롤러는 상기 제동상태판단단계를 수행하도록 구성된 것
   을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어방법.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제동상태판단단계에서 상기 제동력이 해제되는 속도의 변화율은 제동장치의 제동유압이 감소하는 변화율인 것
   을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어방법.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 제동상태판단단계에서 상기 제동력이 해제되는 속도의 변화율은 브레이크페달이 해제되는 방향으로 이동되는 속도의 변화율인 것
   을 특징으로 하는 차량의 엔진 제어방법.
   

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