KR20210104949A

KR20210104949A - 시스템 협조를 이용한 크루즈동작 연비개선제어 방법 및 크루즈 컨트롤 시스템

Info

Publication number: KR20210104949A
Application number: KR1020200018887A
Authority: KR
Inventors: 박선영; 권오은
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-02-17
Filing date: 2020-02-17
Publication date: 2021-08-26
Also published as: US20210253098A1; US11352005B2

Abstract

본 발명의 크루즈 컨트롤 시스템(10)에 적용된 시스템 협조를 이용한 크루즈동작 연비개선제어 방법은 엔진 제어기(Engine Control Unit)(300)가 차량(1)의 크루즈 Resume 요청 검출 시 NCC(Neutral Control Coasting) 주행인 경우 브레이크(700)의 제어로 차속을 감속한 상태에서 클러치 체결로 엔진(200)의 크루즈 토크를 제어하거나 또는 SSC(Start Stop Control) 주행인 경우 브레이크(700)의 제어로 차속을 감속한 후 엔진(200)을 구동한 상태에서 클러치 체결로 엔진(200)의 크루즈 토크를 제어함으로써 가속 의지가 없는 운전자의 직접적인 감속 요청에 대해 NCC에서 동력 낭비를 줄이면서 SSC에서 불필요한 엔진 구동을 줄여 연비가 개선되는 특징이 구현된다.

Description

시스템 협조를 이용한 크루즈동작 연비개선제어 방법 및 크루즈 컨트롤 시스템{Method of Cruise Operation Fuel Ratio Improvement Control Using System Cooperation and Cruise Control System Thereof}

본 발명은 크루즈 동작 연비개선제어에 관한 것으로, 특히 NCC 또는 SSC 작동 중 크루즈 재개 동작 시 변속기와 현가의 협조로 연비를 개선시켜 주는 크루즈 컨트롤 시스템에 관한 것이다.

최근 들어 iMT 장착 차량 및 48V 시스템 차량은 차량 연비 향상을 위해 크루즈 컨트롤이 적용되고 있다.

일례로 상기 48V 시스템 차량은 48V MHSG 시스템을 구비한 마일드 하이브리드 차량(Mild Hybrid Electric Vehicle)이다. 상기 iMT 장착 차량에서 iMT(intelligent Manual Transmission)는 클러치를 클러치 페달없이 TCU(Transmission Control Unit)가 전자식으로 단속 제어할 수 있는 수동 변속기를 의미한다.

또한, 상기 크루즈 컨트롤(Cruise Control)은 운전자의 편의성 향상을 위한 운전자 보조/지원 시스템으로, 운전자가 희망하는 속도로 고정함으로써 엑셀 페달을 밟지 않고도 그 속도를 유지하면서 차량 주행을 수행하여 준다.

특히 iMT 장착 차량 및 48V 시스템 차량은 크루즈 컨트롤에 차량의 NCC와 SSC 주행 상태를 연계함으로써 차량 연비의 개선 효과를 더욱 높이고 있다. 이 경우 상기 NCC(Neutral Control Coasting)는 타력 주행 시 변속기 동력 차단(클러치 open)으로 연비를 개선하여 주고, SSC(Start Stop Control)는 타력 주행 시 변속기 동력 차단(클러치 open) 및 엔진 정지로 연비를 개선하여 준다. 또한, 상기 iMT 장착 차량은 TCU의 클러치 제어가 가능한 iMT 적용으로 NCC 및 SSC 구현이 가능하다.

일례로 크루즈 컨트롤을 적용한 iMT 장착 차량 및 48V 시스템 차량은 NCC 또는 SSC 동작 중 운전자의 크루즈 동작 요청으로 NCC 또는 SSC 해제 -> 클러치 결합(lock) -> 엔진 On(SSC만 해당) 및 크루즈 토크 제어를 수행한다. 이 경우 “->”은 동작의 진행 순서를 의미한다.

그러므로 크루즈 컨트롤을 적용한 iMT 장착 차량 및 48V 시스템 차량은 NCC와 SSC에 크루즈 컨트롤을 연계함으로써 공인된 인증 연비와 실제 도로 주행 시 연비 간의 차이를 해소하도록 차량 시스템만을 제어하는 것이 아니라 운전자의 운전조건, 주변 교통상황 및 도로 정보 등을 이용하여 실제 도로 주행시 연비를 극대화할 수 있다.

국내공개특허 10-2017-0107245 (2017.09.25)

하지만, 기존의 NCC 또는 SSC 연계식 크루즈 제어 중 NCC 또는 SSC 크루즈 진입 시 Resume 동작과 Resume from above 동작의 조건 차이를 구분하지 않는 로직 전략이 적용됨으로써 불필요한 동력 낭비를 가져오고 있다.

일례로 NCC 크루즈 진입은 Resume 요청 즉시 엔진 RPM(Revolution Per Minute)을 변속기단 클러치 속도까지 올려서 클러치를 즉시 체결함으로써 엔진 동력을 낭비하고, SSC 크루즈 진입은 Resume 요청 시 즉시 엔진을 ON하고, 엔진 RPM을 변속기단 클러치 속도까지 올려서 클러치를 즉시 체결함으로써 엔진 구동력을 낭비한다.

이러한 이유는 상기 Resume 동작은 크루즈 잠시 정지(Pause) 상태에서 재개(Resume) 버튼을 눌러줌으로써 이전 목표 속도를 현재 목표 속도로 설정하여 즉시 엔진을 켜고 동기화하고자하는 RPM까지 상승시키는 알고리즘을 적용하기 때문이다.

이와 같은 Resume 알고리즘은 차량의 현재 차속이 이전 목표 속도 보다 큰 상황에서의 즉시 엔진을 켜고 동기화하고자 하는 RPM까지 상승시키는 Resume from above 동작에서 더욱 심화되는데, 이는 상기 Resume from above 동작은 동기화하고자 하는 RPM 보다 변속기 쪽 클러치 RPM이 더 커 가속 의지가 없는 운전자의 직접적인 감속 요청임을 고려하지 못하기 때문이다.

따라서 기존의 SSC 기반 크루즈 제어의 로직 전략으로는 불필요한 엔진 구동 및 엔진 동력 낭비가 발생할 수밖에 없다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 NCC 또는 SSC 작동 중 크루즈 진입을 위한 Resume 동작 요청 시 ESC(Electronic Stability Control)를 이용한 차속 제어 후 TCU(Transmission Control Unit)의 클러치 제어로 진입함으로써 가속 의지가 없는 운전자의 직접적인 감속 요청에 대해 NCC에서 동력 낭비를 줄이면서 SSC에서 불필요한 엔진 구동을 줄여 연비가 개선될 수 있는 시스템 협조를 이용한 크루즈동작 연비개선제어 방법 및 크루즈 컨트롤 시스템의 제공에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 크루즈동작 연비개선제어 방법은 엔진 제어기가 차량의 크루즈 Resume 요청을 검출하면, NCC 주행인 경우 브레이크의 제어로 차속을 감속한 상태에서 클러치 체결로 엔진의 크루즈 토크를 제어하거나 또는 SSC 주행인 경우 브레이크의 제어로 차속을 감속한 후 엔진을 구동한 상태에서 클러치 체결로 엔진의 크루즈 토크를 제어하는 타력주행 협조제어가 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 크루즈동작 연비개선제어 방법은 차량의 타력 주행 상태 중 엔진 제어기에서 크루즈 Resume 요청이 검출되는 단계; 상기 타력 주행을 NCC로 인식하면, 차속을 크루즈 목표 속도에 맞추어 주는 ESC의 제어에 이은 변속기 제어기의 제어 후 상기 차량의 크루즈 토크 제어가 이루어지는 NCC 크루즈 컨트롤 제어 단계 및 상기 타력 주행을 SSC로 인식하면, 차속을 크루즈 목표 속도에 맞추어 주는 ESC의 제어에 이은 엔진의 구동 상태에서 변속기 제어기의 제어 후 상기 차량의 크루즈 토크 제어가 이루어지는 SSC 크루즈 컨트롤 제어가 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 ESC는 상기 엔진 제어기와 협조하여 브레이크를 제어하고, 상기 변속기 제어기는 상기 엔진 제어기와 협조하여 클러치를 제어한다.

바람직한 실시예로서, 상기 NCC 크루즈 컨트롤 제어는, 상기 크루즈 Resume 요청을 NCC Resume 요청으로 인식하여 NCC 작동이 중지되는 단계, 현재 차속과 목표차속으로 크루즈 진입에 대한 현재 차량조건 확인이 이루어지는 단계, 상기 ESC와 상기 변속기 제어기의 시스템 협조제어가 이루어지는 단계 및 상기 크루즈 토크 제어를 위해 엔진이 제어되는 단계로 수행된다.

바람직한 실시예로서, 상기 크루즈 토크 제어는 상기 현재 차속이 상기 목표차속 보다 큰 값에서 상기 시스템 협조제어 후 수행되거나 또는 상기 현재 차속이 상기 목표차속 보다 작은 값에서 상기 시스템 협조제어 없이 수행된다.

바람직한 실시예로서, 상기 시스템 협조제어는, ESC 협조 제어 요청으로 상기 ESC가 브레이크를 제어하여 제동이 이루어지는 단계, 변속기 제어기 협조 제어 요청으로 상기 변속기 제어기가 클러치를 제어하여 클러치 체결이 이루어지는 단계로 수행된다.

바람직한 실시예로서, 상기 ESC는 상기 현재 차속이 상기 목표차속에 도달될 때 까지 브레이크 제어로 차량 감속이 이루어지도록 하고, 상기 차량 감속은 상기 목표차속을 크루즈 목표차속으로 하여 상기 현재 차속을 낮춰 도달되거나 또는 상기 현재 차속에서 변속기단 클러치 속도를 현재 엔진 RPM과 동기화되는 속도까지 낮춰 도달된다.

바람직한 실시예로서, 상기 SSC 크루즈 컨트롤 제어는, 상기 크루즈 Resume 요청을 SSC Resume 요청으로 인식하여 SSC 작동이 중지되는 단계, 현재 차속과 목표차속으로 크루즈 진입에 대한 현재 차량조건 확인이 이루어지는 단계, 상기 ESC와 상기 변속기 제어기의 시스템 협조제어가 이루어지는 단계 및 상기 크루즈 토크 제어를 위해 엔진이 제어되는 단계로 수행된다.

바람직한 실시예로서, 상기 시스템 협조제어는, ESC 협조 제어 요청으로 상기 ESC가 브레이크를 제어하여 제동이 이루어지는 단계, 엔진을 OFF 상태에서 ON 상태로 전환하여 엔진 구동이 이루어지는 단계, 변속기 제어기 협조 제어 요청으로 상기 변속기 제어기가 클러치를 제어하여 클러치 체결이 이루어지는 단계로 수행된다.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 크루즈 컨트롤 시스템은 차량의 크루즈 Resume 요청 검출 시 NCC 주행인 경우 브레이크의 제어로 차속 감속이 이루어진 상태에서 클러치의 체결로 엔진의 크루즈 토크를 제어하거나 또는 SSC 주행인 경우 브레이크의 제어로 차속 감속이 이루어진 후 엔진을 구동한 상태에서 클러치의 체결로 엔진의 크루즈 토크를 제어하는 엔진 제어기; 상기 엔진 제어기의 제어 신호로 클러치 체결을 수행하는 변속기 제어기; 및 상기 엔진 제어기의 제어 신호로 브레이크 제어를 수행하는 ESC가 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 엔진 제어기는 차속 또는 엔진 RPM(Revolution Per Minute)을 이용하여 상기 차속 감속을 수행하고, 상기 차속 감속은 설정된 크루즈 목표속도에 도달될 때 까지 이루어진다.

바람직한 실시예로서, 상기 차속과 상기 엔진 RPM은 센서로 검출되어 상기 엔진 제어기에 제공된다.

바람직한 실시예로서, 상기 변속기 제어기는 TCU이다.

바람직한 실시예로서, 상기 차량은 크루즈 컨트롤을 적용한 iMT 장착 차량 또는 48V 시스템 하이브리드 차량이다.

이러한 본 발명의 크루즈 컨트롤 시스템에서 구현되는 시스템 협조를 이용한 크루즈동작 연비개선 제어는 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.

첫째, 차량의 현재 차속이 목표 차속 보다 높아 운전자의 가속 의지가 없는 직접적인 감속 요청 상태를 크루즈 Resume 요청에 반영함으로써 NCC 또는 SSC 연계 크루즈 알고리즘이 개선된다. 둘째, NCC 작동 또는 SSC 작동에 TCU와 ESC의 제어가 연계됨으로써 Resume 동작 요청에 따른 크루즈 진입 시 크루즈 토크를 제어할 수 있다. 셋째, NCC의 Resume 동작 요청 시 ESC로 차량의 현재 차속을 목표 자속으로 맞춘 후 TCU의 클러치 제어를 수행함으로써 NCC에서 동력 낭비를 줄인 만큼 연비가 개선될 수 있다. 넷째, SSC의 Resume 동작 요청 시 ESC로 차량의 현재 차속을 목표 자속으로 맞춘 후 엔진 가동에 따른 TCU의 클러치 제어를 수행함으로써 SSC에서 불필요한 엔진 구동을 줄인 만큼 연비가 개선될 수 있다. 다섯째, 크루즈 컨트롤을 적용한 iMT 장착 차량 및 48V 시스템 차량의 NCC 또는 SSC 주행 상태에서 연비가 개선됨으로써 차량 상품성을 향상할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 시스템 협조를 이용한 크루즈동작 연비개선제어 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 시스템 협조를 이용한 크루즈동작 연비개선제어가 구현되는 크루즈 컨트롤 시스템의 예이며, 도 3은 본 발명에 따른 크루즈 컨트롤 시스템이 시스템 협조를 이용한 크루즈동작 연비개선제어를 수행하는 동작 상태이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1을 참조하면, 크루즈 동작 연비개선제어 방법은 엔진 제어기(Engine Control Unit)가 차량의 크루즈 Resume 요청을 검출하면, NCC(Neutral Control Coasting) 주행인 경우 브레이크의 제어로 차속을 감속한 상태에서 클러치 체결로 엔진의 크루즈 토크를 제어하거나 또는 SSC(Start Stop Control) 주행인 경우 브레이크의 제어로 차속을 감속한 후 엔진을 구동한 상태에서 클러치 체결로 엔진의 크루즈 토크를 제어하는 타력주행 협조제어가 포함되는 것을 특징으로 한다.

일례로 상기 타력주행 협조제어(S40~S60)는 크루즈 컨트롤의 Resume 요청(S10~S30)을 NCC(Neutral Control Coasting)의 타력 주행에 대한 NCC 크루즈 컨트롤 제어(S40~S47) 또는 SSC(Start Stop Control)는 타력 주행에 대한 SSC 크루즈 컨트롤 제어(S50~S57)로 구분하여 준다.

특히 상기 NCC 크루즈 컨트롤 제어(S40~S47)는 목표차속 감속제어 방식 또는 엔진 RPM 동기화 감속제어 방식으로 ESC 협조제어를 먼저 수행하여 크루즈 목표차속에 대한 현재 차속의 차이를 줄여준 다음 TCU 제어가 수행됨을 특징으로 한다. 또한 상기 SSC 크루즈 컨트롤 제어(S50~S57)는 목표차속 감속제어 방식 또는 클러치 속도 동기화 감속제어 방식으로 ESC 협조제어를 먼저 수행하여 크루즈 목표차속에 대한 현재 차속의 차이를 줄여 준 다음 엔진 가동 후 TCU 제어가 수행됨을 특징으로 한다.

따라서 상기 크루즈 동작 연비개선제어 방법은 NCC 동작 중 크루즈 Resume 요청 시 ESC 협조제어로 차량 속도를 목표 속도까지 낮추거나 또는 ESC 협조제어로 차량 속도를 현재 엔진 RPM(Revolution Per Unit)과 동기화되는 속도까지 낮춘 후 크루즈 동작이 수행될 수 있고, SCC 동작 중 크루즈 Resume 요청 시 ESC 협조제어로 차량 속도를 목표 속도까지 낮추거나 또는 ESC 협조제어로 차량 속도를 특정 값까지 낮춘 후 엔진을 켜고 크루즈 동작이 수행될 수 있도록 하는 시스템 협조를 이용한 크루즈동작 연비개선제어 방법으로 특징 된다.

이로부터 상기 시스템 협조를 이용한 크루즈동작 연비개선제어 방법은 엔진제어기, TCU, ESC 중 어느 하나 간 협조제어를 통해 불필요한 엔진 구동시간 및 동력 낭비를 줄일 수 있음으로써 연비 향상 효과가 얻어지고, 이는 운전자의 직접적인 감속 요청이며 가속 의지가 없는 차량속도가 목표속도보다 높은 상태에서 크루즈 Resume 요청 시 즉시 엔진 RPM을 올려 클러치를 체결하는 기존 전략의 불필요한 엔진 구동 및 엔진 동력 낭비가 발생하지 않도록 한다.

도 2를 참조하면, 차량(1)에 적용된 크루즈 컨트롤 시스템(1)은 센서(100), 엔진 제어기(Engine Control Unit)(300), 변속기 제어기(400) 및 ESC(Electronic Stability Control)(500)를 포함한다.

일례로 상기 차량(1)은 가솔린엔진 또는 디젤엔진을 엔진(200)으로 적용하고, NCC 또는 SSC에 의한 타력 주행 시 차량 연비 향상을 위해 크루즈 컨트롤을 적용한 iMT 장착 차량 및 48V 시스템 차량이다. 이 경우 상기 48V 시스템 차량은 48V MHSG 시스템을 구비한 마일드 하이브리드 차량(Mild Hybrid Electric Vehicle)이다. iMT 장착 차량은 클러치를 클러치 페달없이 TCU(Transmission Control Unit)가 전자식으로 단속 제어할 수 있는 수동 변속기 종류인 iMT(intelligent Manual Transmission)가 적용된 차량으로, TCU의 클러치 제어가 가능함으로써 NCC 및 SSC 가 구현 가능한 차량이다.

일례로 상기 센서(100)는 차량(1)에 설치되어 차량 속도와 엔진(200)의 엔진 RPM을 측정하고, 측정값을 입력 데이터로 엔진 제어기(300)에 제공한다. 이 경우 상기 입력 데이터는 엔진 토크, 엔진ON/OFF 신호, 클러치ON/OFF 신호, NCC 또는 SSC ON/OFF 신호, 크루즈 컨트롤 ON/OFF 신호, 엑셀페달 신호 밑 브레이크 페달 신호를 포함하고, 이를 위한 센서 또는 로직을 이용한다.

일례로 상기 엔진 제어기(300)는 차량(1)의 NCC 및 SSC 제어를 수행하고, 센서(100) 등으로 부터 입력 받은 차량 상태를 고려하여 NCC 또는 SSC 제어를 수행하며, NCC 또는 SSC 제어 중 현재 차량 상태 및 크루즈 컨트롤 버튼(도시되지 않음)에 의한 운전자 요구의 크루즈 Resume 요청 시 클러치(600)의 체결 제어를 위한 변속기 제어기(400) 및 브레이크(700)의 제동 제어를 위한 ESC(500)와 협조 제어를 수행하고, 클러치(600)의 체결 후 크루즈 토크 제어를 수행한다. 이 경우 상기 엔진 제어기(300)와 상기 변속기 제어기(400) 및 상기 ESC(500)는 CAN(Controller Area Network)으로 상호 통신이 이루어진다.

이를 위해 상기 엔진 제어기(300)는 NCC 크루즈 컨트롤 제어(S40) 및 SSC 크루즈 컨트롤 제어(S50)에 대한 프로그램 또는 알고리즘이 메모리에 탑재되고, 프로그램 또는 알고리즘의 로직 프로세싱을 구현하는 중앙처리기(Central Processing Unit)로 작동된다.

일례로 상기 변속기 제어기(400)는 클러치(600)에 대한 체결/Open/Slip 제어를 수행하며, 별도의 컨트롤러 일 수 있으나 TCU(Transmission Control Unit)를 적용함이 바람직하다, 이 경우 상기 클러치(600)는 엔진(200)과 변속기(도시되지 않음) 사이에 위치된다. 상기 ESC(500)는 차량(1)의 브레이크(700)에 대한 제동 상태를 제어하여 제동 시 차량을 안정화시켜주며, ESC 시스템으로 차량(1)에 적용된다. 이 경우 상기 브레이크(700)는 차량(1)의 휠을 제동하는 캘리퍼 또는 드럼 브레이크 등을 포함한다.

이하 도 1의 크루즈 동작 연비개선제어 방법이 도 3을 참조로 상세히 설명된다. 이 경우 제어주체는 엔진 제어기(300)이고, 제어대상은 엔진(200)과 변속기 제어기(400) 및 ESC(500) 이다.

먼저, 엔진 제어기(300)는 크루즈 컨트롤의 Resume 요청(S10~S30)을 S10의 차량정보 검출 단계, S20의 차량 주행 상태 판단 단계, S30의 Resume 요청 단계로 수행한다.

도 3을 참조하면, 엔진 제어기(300)는 차속, 엔진 RPM, 엔진 토크, 엔진ON/OFF 신호, 클러치 ON/OFF 신호, NCC 또는 SSC ON/OFF 신호, 크루즈 컨트롤 ON/OFF 신호 등을 입력 데이터로 읽어 차량정보 검출(S10)을 수행한다. 이어 엔진 제어기(300)는 센서(100)의 차속과 엔진 RPM을 주요 매개 인자로 하여 입력데이터로부터 현재의 차량(1)이 NCC 동작 또는 SSC 동작 상태인지를 확인함으로써 차량 주행 상태 판단(S20)을 수행한다. 최종적으로 엔진 제어기(300)는 크루즈 컨트롤 ON 신호 또는 엑셀페달 신호 또는 브레이크 페달 신호를 통해 Resume 요청(S30)을 확인한다.

이어, 엔진 제어기(300)는 NCC 크루즈 컨트롤 제어(S40)를 S41의 NCC Resume 요청 인식 단계, S42의 NCC 작동 중지 단계, S43의 현재 차량조건 확인 단계, S44의 Resume from above 동작 단계, S45의 브레이크 제동 단계, S46의 클러치 체결 단계, S47의 크루즈 토크 제어 단계로 수행한다.

도 3을 참조하면, 엔진 제어기(300)는 NCC 제어 중 Resume 요청 인식(S41)으로 NCC 작동 중지(S42)를 한 다음 엔진(200)과 변속기 제어기(400) 및 ESC(500) 간 시스템 협조 제어에 대해 현재 차량조건 확인(S43)을 수행한다.

일례로 상기 현재 차량조건 확인(S43)은 하기 차량주행속도 판단식을 통해 이루어진다.

차량주행속도 판단식 : 차속 > 목표차속 ?

여기서 차속은 차량(1)의 현재차속이고, 목표차속은 크루즈 목표차속으로 크루즈 컨트롤이 설정한 차량 주행속도 또는 연비측면의 Eco 주행속도이며, “>”는 두 값의 크기 관계를 나타내는 부등호이다.

그 결과 엔진 제어기(300)는 차속이 목표차속보다 작은 경우엔 운전자의 가속의지가 있으므로 S47의 크루즈 토크 제어 단계로 전환함으로써 차량(1)의 차속을 높여준다. 반면 엔진 제어기(300)는 차속이 목표차속보다 큰 경우엔 운전자의 가속의지가 없으므로 S44의 Resume from above 동작 단계로 전환함으로써 가속 의지가 없는 운전자의 직접적인 감속 요청임을 크루즈 제어에 반영 고려하여 준다.

일례로 상기 Resume from above 동작(S44)은 S44-1의 목표차속 감속제어 또는 S44-2의 엔진 RPM 동기화 감속제어로 구분된다. 상기 목표차속 감속제어(S44-1)는 ESC(50)와 협조제어로 차량(1)의 현재 속도를 설정된 목표속도까지 낮추는 방식이고, 상기 엔진 RPM동기화 감속제어(S44-2)는 ESC(50)와 협조제어로 차량(1)의 현재 속도에서 변속기단 클러치 속도를 현재 엔진 RPM과 동기화되는 속도까지 낮추는 방식이다.

특히 상기 엔진 RPM동기화 감속제어(S44-2)는 엔진 제어기(300)가 결정하는 목표차속 감속제어(S44-1)와 달리 엔진 제어기(300)가 변속기 제어기(400)의 제어 상태를 확인하여 결정하여 준다. 하지만, 상기 목표차속 감속제어(S44-1)와 상기 엔진 RPM 동기화 감속제어(S44-2)의 선택은 엔진 제어기(300)가 차량(1)의 현재 주행 조건을 고려하여 최대한 빠르게 클러치 체결할 수 있는 조건으로 선택할 수 있다.

일례로 상기 브레이크 제동(S45)은 NCC 동작이 중지된 차량(1)의 현재 속도를 목표차속 감속제어(S44-1) 또는 엔진 RPM 동기화 감속제어(S44-2)에 맞춰 제동이 이루어지는 상태이다. 이어 상기 클러치 체결(S46)은 브레이크 제동(S45)으로 차속이 목표 차속에 도달하였거나 또는 RPM 동기화된 후 클러치 체결이 이루어지는 상태이다. 최종적으로 상기 크루즈 토크 제어(S47)는 차량(1)의 차속이 크루즈 목표 차속에 맞춰진 후 차량이 크루즈 제어되는 상태이다.

도 3을 참조하면, 엔진 제어기(300)는 NCC 제어를 벗어난 상태에서 ESC(500)가 제동제어를 수행하도록 목표차속 감속제어(S44-1) 또는 엔진 RPM 동기화 감속제어(S44-2)에 따른 ESC 협조제어를 요청한다. 이어 엔진 제어기(300)는 NCC 제어를 벗어난 상태에서 변속기 제어기(400)가 클러치 제어를 수행하도록 TCU 협조제어를 요청한다. 최종적으로 엔진 제어기(300)는 엔진과 클러치가 체결된 상태에서 엔진(200)을 제어한다.

그러면 상기 ESC(500)는 차량(1)의 브레이크(700)를 제어함으로써 차량(1)은 NCC 동작에 따른 현재 속도를 설정된 목표속도까지 낮추거나 또는 변속기단 클러치 속도를 엔진 RPM 동기화 속도까지 낮추어 준다. 이어 상기 변속기 제어기(400)는 차량(1)의 클러치(700)(예, 엔진 클러치)를 체결함으로써 엔진(200)을 변속기(도시되지 않음)와 연결시켜 준다.

최종적으로 상기 엔진 제어기(300)는 크루즈 제어 상태에서 엔진(200)을 제어함으로써 엔진(200)의 출력이 크루즈 토크 제어 상태로 제어된다.

한편, 엔진 제어기(300)는 SSC 크루즈 컨트롤 제어(S50)를 S51의 SSC Resume 요청 인식 단계, S52의 SSC 작동 중지 단계, S53의 현재 차량조건 확인 단계, S54의 Resume from above 동작 단계, S55의 브레이크 제동 단계, S55-1의 엔진 구동 단계, S56의 클러치 체결 단계, S57의 크루즈 토크 제어 단계로 수행한다.

도 3을 참조하면, 엔진 제어기(300)는 SSC 제어 중 Resume 요청 인식(S51)으로 SSC 작동 중지(S52)를 한 다음 엔진(200)과 변속기 제어기(400) 및 ESC(500) 간 시스템 협조 제어에 대해 현재 차량조건 확인(S53)을 수행한다.

차량주행속도 판단식 : 차속 > 목표차속 ?

그 결과 엔진 제어기(300)는 차속이 목표차속보다 작은 경우엔 운전자의 가속의지가 있으므로 S57의 크루즈 토크 제어 단계로 전환함으로써 차량(1)의 차속을 높여준다. 반면 엔진 제어기(300)는 차속이 목표차속보다 큰 경우엔 운전자의 가속의지가 없으므로 S54의 Resume from above 동작 단계로 전환함으로써 가속 의지가 없는 운전자의 직접적인 감속 요청임을 크루즈 제어에 반영하여 준다.

일례로 상기 Resume from above 동작(S54)은 S54-1의 목표차속 감속제어 또는 S54-2의 엔진 RPM동기화 감속제어로 구분된다. 상기 목표차속 감속제어(S54-1)는 ESC(50)와 협조제어로 차량(1)의 현재 속도를 설정된 목표속도까지 낮추는 방식이고, 상기 엔진 RPM 동기화 감속제어(S54-2)는 ESC(50)와 협조제어로 차량(1)의 현재 속도에서 변속기단 클러치 속도를 현재 엔진 RPM과 동기화되는 속도까지 낮추는 방식이다.

특히 상기 엔진 RPM동기화 감속제어(S54-2)는 엔진 제어기(300)가 결정하는 목표차속 감속제어(S54-1)와 달리 엔진 제어기(300)가 변속기 제어기(400)의 제어 상태를 확인하여 결정하여 준다. 하지만, 상기 목표차속 감속제어(S54-1)와 상기 엔진 RPM동기화 감속제어(S54-2)의 선택은 엔진 제어기(300)가 차량(1)의 현재 주행 조건을 고려하여 최대한 빠르게 클러치 체결할 수 있는 조건으로 선택할 수 있다.

일례로 상기 브레이크 제동(S55)은 NCC 동작이 중지된 차량(1)의 현재 속도를 목표차속 감속제어(S54-1) 또는 엔진 RPM 동기화 감속제어(S54-2)에 맞춰 제동이 이루어지는 상태이다.

도 3을 참조하면, 엔진 제어기(300)는 SSC 제어를 벗어난 상태에서 ESC(500)가 제동제어를 수행하도록 목표차속 감속제어(S54-1) 또는 엔진 RPM동기화 감속제어(S54-2)에 따른 ESC 협조제어를 요청한다.

그러면 상기 ESC(500)는 차량(1)의 브레이크(700)를 제어함으로써 차량(1)은 SSC 동작에 따른 현재 속도를 설정된 목표속도까지 낮추거나 또는 변속기단 클러치 속도를 엔진 RPM 동기화 속도까지 낮추어 준다.

일례로 상기 엔진 구동(S55-1)은 차속이 크루즈 목표 차속에 맞춰진 후 엔진(200)을 가동(엔진 OFF->ON 전환)하는 상태이다. 상기 클러치 체결(S56)은 브레이크 제동(S45)으로 차속이 목표 차속에 도달하였거나 또는 RPM 동기화된 후 클러치 체결이 이루어지는 상태이다. 최종적으로 상기 크루즈 토크 제어(S57)는 차량(1)의 차속이 크루즈 목표 차속에 맞춰진 후 차량이 크루즈 제어되는 상태이다.

도 3을 참조하면, 엔진 제어기(300)는 엔진(200)이 정지(엔진 OFF) 상태에서 가동(엔진 ON)되도록 엔진 ON 신호를 엔진(200)으로 보내 엔진을 가동시켜 준다. 이어 엔진 제어기(300)는 SSC 제어를 벗어난 상태에서 변속기 제어기(400)가 클러치 제어를 수행하도록 TCU 협조제어를 요청한다. 최종적으로 엔진 제어기(300)는 엔진과 클러치가 체결된 상태에서 가동 중인 엔진(200)을 제어한다.

그러면 상기 변속기 제어기(400)는 차량(1)의 클러치(700)(예, 엔진 클러치)를 체결함으로써 가동 중인 엔진(200)을 변속기(도시되지 않음)와 연결시켜 준다. 최종적으로 상기 엔진 제어기(300)는 크루즈 제어 상태에서 가동 중인 엔진(200)을 제어함으로써 엔진(200)의 출력이 크루즈 토크 제어 상태로 제어된다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 크루즈 컨트롤 시스템(10)에 적용된 시스템 협조를 이용한 크루즈동작 연비개선제어 방법은 엔진 제어기(Engine Control Unit)(300)가 차량(1)의 크루즈 Resume 요청 검출 시 NCC(Neutral Control Coasting) 주행인 경우 브레이크(700)의 제어로 차속을 감속한 상태에서 클러치 체결로 엔진(200)의 크루즈 토크를 제어하거나 또는 SSC(Start Stop Control) 주행인 경우 브레이크(700)의 제어로 차속을 감속한 후 엔진(200)을 구동한 상태에서 클러치 체결로 엔진(200)의 크루즈 토크를 제어함으로써 가속 의지가 없는 운전자의 직접적인 감속 요청에 대해 NCC에서 동력 낭비를 줄이면서 SSC에서 불필요한 엔진 구동을 줄여 연비가 개선될 수 있다.

1 : 차량 10 : 크루즈 컨트롤 시스템
100 : 센서 200 : 엔진
300 : 엔진 제어기 400 : 변속기 제어기
500 : ESC(Electronic Stability Control)
600 : 클러치 700 : 브레이크

Claims

차량의 타력 주행 상태 중 엔진 제어기에서 크루즈 Resume 요청이 검출되는 단계;
상기 타력 주행을 NCC(Neutral Control Coasting)로 인식하면, 차속을 크루즈 목표 속도에 맞추어 주는 ESC(Electronic Stability Control)의 제어에 이은 변속기 제어기의 제어 후 상기 차량의 크루즈 토크 제어가 이루어지는 NCC 크루즈 컨트롤 제어 단계; 및
상기 타력 주행을 SSC(Start Stop Control)로 인식하면, 차속을 크루즈 목표 속도에 맞추어 주는 ESC(Electronic Stability Control)의 제어에 이은 엔진의 구동 상태에서 변속기 제어기의 제어 후 상기 차량의 크루즈 토크 제어가 이루어지는 SSC 크루즈 컨트롤 제어 단계;
가 포함되는 것을 특징으로 하는 크루즈 동작 연비개선제어 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 ESC는 상기 엔진 제어기와 협조하여 브레이크를 제어하고, 상기 변속기 제어기는 상기 엔진 제어기와 협조하여 클러치를 제어하는 것을 특징으로 하는 크루즈 동작 연비개선제어 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 변속기 제어기는 TCU(Transmission Control Unit)인 것을 특징으로 하는 크루즈 동작 연비개선제어 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 NCC 크루즈 컨트롤 제어는, 상기 크루즈 Resume 요청을 NCC Resume 요청으로 인식하여 NCC 작동이 중지되는 단계, 크루즈 진입에 대한 현재 차량조건 확인이 이루어지는 단계, 상기 ESC와 상기 변속기 제어기 간 협조제어가 이루어지는 단계 및 상기 크루즈 토크 제어를 위해 엔진이 제어되는 단계
로 수행되는 것을 특징으로 하는 크루즈 동작 연비개선제어 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 현재 차량조건 확인에는 현재 차속과 목표차속이 적용되는 것을 특징으로 하는 크루즈 동작 연비개선제어 방법.
청구항 5에 있어서, 상기 크루즈 토크 제어는 상기 현재 차속이 상기 목표차속 보다 큰 값에서 상기 협조제어 후 수행되거나 또는 상기 현재 차속이 상기 목표차속 보다 작은 값에서 상기 협조제어 없이 수행되는 것을 특징으로 하는 크루즈 동작 연비개선제어 방법.
청구항 6에 있어서, 상기 시스템 협조제어는, ESC 협조 제어 요청으로 상기 ESC가 브레이크를 제어하여 제동이 이루어지는 단계, 변속기 제어기 협조 제어 요청으로 상기 변속기 제어기가 클러치를 제어하여 클러치 체결이 이루어지는 단계
로 수행되는 것을 특징으로 하는 크루즈 동작 연비개선제어 방법.
청구항 7에 있어서, 상기 ESC는 상기 현재 차속이 상기 목표차속에 도달될 때 까지 상기 브레이크를 제어하여 차량 감속이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 크루즈 동작 연비개선제어 방법.
청구항 8에 있어서, 상기 차량 감속은 상기 목표차속을 크루즈 목표차속으로 하여 상기 현재 차속을 낮춰 도달되거나 또는 상기 현재 차속에서 변속기단 클러치 속도를 현재 엔진 RPM(Revolution Per Unit)과 동기화되는 속도까지 낮춰 도달되는 것을 특징으로 하는 크루즈 동작 연비개선제어 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 SSC 크루즈 컨트롤 제어는, 상기 크루즈 Resume 요청을 SSC Resume 요청으로 인식하여 SSC 작동이 중지되는 단계, 크루즈 진입에 대한 현재 차량조건 확인이 이루어지는 단계, 상기 ESC와 상기 변속기 제어기 간 협조제어가 이루어지는 단계 및 상기 크루즈 토크 제어를 위해 엔진이 제어되는 단계
로 수행되는 것을 특징으로 하는 크루즈 동작 연비개선제어 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 현재 차량조건 확인에는 현재 차속과 목표차속이 적용되는 것을 특징으로 하는 크루즈 동작 연비개선제어 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 크루즈 토크 제어는 상기 현재 차속이 상기 목표차속 보다 큰 값에서 상기 협조제어 후 수행되거나 또는 상기 현재 차속이 상기 목표차속 보다 작은 값에서 상기 협조제어 없이 수행되는 것을 특징으로 하는 크루즈 동작 연비개선제어 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 시스템 협조제어는, ESC 협조 제어 요청으로 상기 ESC가 브레이크를 제어하여 제동이 이루어지는 단계, 엔진을 OFF 상태에서 ON 상태로 전환하여 엔진 구동이 이루어지는 단계, 변속기 제어기 협조 제어 요청으로 상기 변속기 제어기가 클러치를 제어하여 클러치 체결이 이루어지는 단계
로 수행되는 것을 특징으로 하는 크루즈 동작 연비개선제어 방법.
청구항 13에 있어서, 상기 ESC는 상기 현재 차속이 상기 목표차속에 도달될 때 까지 상기 브레이크를 제어하여 차량 감속이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 크루즈 동작 연비개선제어 방법.
청구항 14에 있어서, 상기 차량 감속은 상기 목표차속을 크루즈 목표차속으로 하여 상기 현재 차속을 낮춰 도달되거나 또는 상기 현재 차속에서 변속기단 클러치 속도를 현재 엔진 RPM(Revolution Per Unit)과 동기화되는 속도까지 낮춰 도달되는 것을 특징으로 하는 크루즈 동작 연비개선제어 방법.
엔진 제어기가 차량(1)의 크루즈 Resume 요청을 검출하면, NCC(Neutral Control Coasting) 주행인 경우 브레이크의 제어로 차속을 감속한 상태에서 클러치 체결로 엔진의 크루즈 토크를 제어하거나 또는 SSC(Start Stop Control) 주행인 경우 브레이크의 제어로 차속을 감속한 후 엔진을 구동한 상태에서 클러치 체결로 엔진의 크루즈 토크를 제어하는 타력주행 협조제어
가 포함되는 것을 특징으로 하는 크루즈동작 연비개선제어 방법.
차량의 크루즈 Resume 요청 검출 시 NCC(Neutral Control Coasting) 주행인 경우 브레이크의 제어로 차속 감속이 이루어진 상태에서 클러치의 체결로 엔진의 크루즈 토크를 제어하거나 또는 SSC(Start Stop Control) 주행인 경우 브레이크의 제어로 차속 감속이 이루어진 후 엔진을 구동한 상태에서 클러치의 체결로 엔진의 크루즈 토크를 제어하는 엔진 제어기(Engine Control Unit);
상기 엔진 제어기의 제어 신호로 클러치 체결을 수행하는 변속기 제어기; 및
상기 엔진 제어기의 제어 신호로 브레이크 제어를 수행하는 ESC(Electronic Stability Control)
가 포함되는 것을 특징으로 하는 크루즈 컨트롤 시스템.
청구항 17에 있어서, 상기 엔진 제어기는 차속 또는 엔진 RPM(Revolution Per Minute)을 이용하여 상기 차속 감속을 수행하고, 상기 차속 감속은 설정된 크루즈 목표속도에 도달될 때 까지 이루어지는 것을 특징으로 하는 크루즈 컨트롤 시스템.
청구항 18에 있어서, 상기 차속과 상기 엔진 RPM은 센서로 검출되어 상기 엔진 제어기에 제공되는 것을 특징으로 하는 크루즈 컨트롤 시스템.
청구항 18에 있어서, 상기 변속기 제어기는 TCU(Transmission Control Unit)인 것을 특징으로 하는 크루즈 컨트롤 시스템.
청구항 18에 있어서, 상기 차량은 크루즈 컨트롤을 적용한 iMT(intelligent Manual Transmission) 장착 차량 또는 48V 시스템 하이브리드 차량인 것을 특징으로 하는 크루즈 컨트롤 시스템.