KR101360049B1

KR101360049B1 - 팁 인/아웃 토크 필터 학습장치 및 방법

Info

Publication number: KR101360049B1
Application number: KR1020120071871A
Authority: KR
Inventors: 김영민
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-07-02
Filing date: 2012-07-02
Publication date: 2014-02-10
Also published as: KR20140004385A

Abstract

본 발명은 가속페달의 팁 인/아웃에 대한 토크 필터를 학습하여 외부 인자에 의한 환경변화로 차량의 거동 변화가 발생되는 경우에도 일관된 제어 응답성이 제공될 수 있도록 하는 팁 인/아웃 토크 필터 학습방법이 개시된다.
본 발명은 운행상태에서 가속페달의 변위와 엔진 RPM을 검출하는 과정; 가속페달의 팁 인 혹은 팁 아웃이 검출되면 해당 시점에 엔진 RPM의 변화율을 계산하고, 엔진 RPM의 변화율이 설정된 기준값에 도달하는 시간(dt), 일정기간 동안 엔진 RPM의 변화율 합(S), 엔진 RPM 변화율의 최대값을 추출하는 과정; 엔진 RPM의 변화율이 설정된 기준값에 도달하는 시간과 설정된 목표 시간을 비교하여 목표 시간 보다 작으면 토크 필터 학습량을 상향 조정하고, 목표 시간 보다 크면 토크 필터 학습량을 하향 조정하여 토크 필터 학습값으로 저장하는 과정을 포함한다.

Description

팁 인/아웃 토크 필터 학습장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR LEARN TORQUE FILTER OF TIP IN AND TIP OUT}

본 발명은 차량의 학습장치에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 가속페달의 팁 인(Tip in)과 팁 아웃(Tip out)에 대한 토크 필터를 학습하여 외부 인자에 의한 환경변화로 차량의 거동 변화가 발생되는 경우에도 일관된 제어 응답성이 제공될 수 있도록 하는 팁 인/아웃 토크 필터 학습장치 및 방법에 관한 것이다.

엔진은 가속페달의 조작에 따라 스로틀 밸브를 통해 흡입되는 공기와 연료를 혼합한 혼합기를 연소시켜 동력을 발생시킴으로서 차량의 구동이 제공될 수 있도록 한다.

스로틀 밸브는 가속페달의 조작 양에 따라 설정된 토크 필터의 이득(Gain)이 적용되어 개도율이 제어됨으로서 연소실에 흡입되는 공기량을 조정하여 엔진의 출력을 조절한다.

도 4은 종래의 차량에 적용되는 팁 인/아웃에 대한 토크 필터를 도시한 도면이다.

도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 종래의 차량에 적용되는 팁 인/아웃에 대한 토크 필터는 가속페달의 팁 인과 팁 아웃의 조건에서 급격한 토크 변동이 발생되지 않도록 하기 위하여 운전성을 고려하여 단계별로 목표량 및 기울기를 제어하도록 설정된다.

예를 들어, 가속페달의 팁 인 조건에서 급발진, 급가속이 발생되지 않도록 하기 위하여 엔진 출력토크를 상승시키는 토크 필터를 단계별로 목표량과 기울기(①→②→③)를 갖도록 설정된다.

또한, 가속페달의 팁 아웃 조건에서 급감속이 발생되지 않도록 하기 위하여 엔진 출력토크를 감소시키는 토크 필터를 단계별로 목표량과 기울기(㉮→㉯→㉰)를 갖도록 설정된다.

상기한 토크 필터는 상시적으로 고정된 목표량과 기울기로 설정되므로, 주행 부하조건의 변동이나 공기량 조절에 관련되는 가속페달이나 스로틀 밸브 등의 부품 마모, 운행되는 도로의 환경(기상) 요건의 변화로 도 5에서 알 수 있는 바와 같이 가속페달의 팁 인 동작에서 저크(Jerk)가 발생하는 경우 "A" 영역과 같이 엔진 RPM에서 떨림이 발생하여 운전성을 악화시키게 현상을 발생시킬 수 있다.

이와 같이 종래의 차량에 적용된 가속페달의 팁 인/아웃에 대한 토크 필터는 단계별 목표량과 기울기가 적용되어 고정되므로, 주행 부하조건의 변동이나 공기량 조절에 관련되는 부품의 마모, 운행되는 도로의 환경 요건의 변화로 차량의 거동에 변화가 발생되는 경우 제어의 일관성을 확보하지 못하는 문제점이 발생된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 개발된 것으로, 그 목적은 가속페달의 팁 인과 팁 아웃에 대한 토크 필터를 학습하여 외부 인자에 의한 환경변화로 차량의 거동 변화가 발생되는 경우에도 일관된 제어 응답성이 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따르는 특징은 차량의 토크 필터 학습 장치에 있어서, 가속페달의 팁 인/아웃과 가속페달의 변위를 검출하는 APS; 엔진 RPM을 검출하는 엔진 RPM 검출부; 가속페달의 팁 인 혹은 팁 아웃이 검출되면 해당 시점에 엔진 RPM의 변화율을 계산하고, 엔진 RPM의 변화율이 설정된 기준값에 도달하는 시간(dt), 일정기간 동안 엔진 RPM의 변화율 합(S), 엔진 RPM 변화율의 최대값을 추출하여 엔진 RPM의 변화율이 설정된 기준값에 도달하는 시간(dt)이 목표 시간 보다 작으면 토크 필터 학습량을 상향 조정하고, 목표 시간 보다 크면 토크 필터 학습량을 하향 조정하여 토크 필터 학습값으로 저장하는 제어부를 포함하는 팁 인/아웃 토크 필터 학습장치가 제공된다.

상기 제어부는 엔진 RPM의 변화율이 설정된 기준값에 도달하는 시간(dt)이 목표 시간에 포함되면 엔진 RPM변화율의 최대값과 설정된 목표값을 비교하여 목표값의 범위에 포함되면 현재의 토크 필터를 그대로 적용할 수 있다.

상기 제어부는 엔진 RPM 변화율의 최대값이 설정된 목표값의 범위에 포함되지 않고 엔진 RPM의 변화율에 대한 합(S)이 설정된 값 보다 작은 값을 갖으면 토크 필터 학습량을 하향 조정하여 토크 필터 학습값으로 저장할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르는 특징은 운행상태에서 가속페달의 변위와 엔진 RPM을 검출하는 과정; 가속페달의 팁 인 혹은 팁 아웃이 검출되면 해당 시점에 엔진 RPM의 변화율을 계산하고, 엔진 RPM의 변화율이 설정된 기준값에 도달하는 시간(dt), 일정기간 동안 엔진 RPM의 변화율 합(S), 엔진 RPM 변화율의 최대값을 추출하는 과정; 엔진 RPM의 변화율이 설정된 기준값에 도달하는 시간과 설정된 목표 시간을 비교하여 목표 시간 보다 작으면 토크 필터 학습량을 상향 조정하고, 목표 시간 보다 크면 토크 필터 학습량을 하향 조정하여 토크 필터 학습값으로 저장하는 과정을 포함하는 팁 인/아웃 토크 필터 학습방법이 제공된다.

상기 엔진 RPM의 변화율이 설정된 기준값에 도달하는 시간이 목표 시간에 포함되고, 엔진 RPM변화율의 최대값이 설정된 목표값에 포함되면 현재의 토크 필터를 그대로 적용할 수 있다.

상기 엔진 RPM 변화율의 최대값이 설정된 목표값에 포함되지 않고 엔진 RPM의 변화율에 대한 합(S)이 설정된 값 보다 작은 값을 갖으면 토크 필터 학습량을 하향 조정하여 토크 필터 학습값으로 저장할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 가속페달의 팁 인과 팁 아웃에 대한 토크 필터를 학습 적용함으로써, 외부인자에 의한 차량 거동의 변화에도 일관된 제어 응답성을 제공할 수 있어 안정된 운전성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 팁 인/아웃에 대한 토크 필터 학습장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 팁 인/아웃에 대한 토크 필터 학습절차를 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 팁 인/아웃에 대한 토크 필터 학습 개념을 도시한 도면이다.
도 4는 종래의 차량에 적용되는 팁 인/아웃에 대한 토크 필터를 도시한 도면이다.
도 5는 종래의 차량에서 외부인자에 의한 엔진 거동변화를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 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 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 팁 인/아웃에 대한 토크 필터 학습장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예는 APS(101)와 엔진 RPM검출부(102) 및 제어부(103)를 포함한다.

APS(101)는 감가속을 위해 운전자가 구동하는 가속페달의 팁 인과 팁 아웃, 가속페달의 변위(위치)를 검출하여 그에 대한 정보를 전기적 신호로 제어부(103)에 제공한다.

엔진 RPM검출부(102)는 크랭크 샤프트의 위상각 변화 혹은 캠 샤프트의 위상각 변화로부터 엔진 RPM을 검출하여 그에 대한 정보를 전기적 신호로 제어부(103)에 제공한다.

제어부(103)는 APS(101)로부터 제공되는 정보를 분석하여 가속페달의 팁 인혹은 팁 아웃이 검출되고, 가속페달의 변위(위치)가 검출되면 단위 시간당 엔진 RPM의 변화율(R)을 계산하고, 엔진 RPM의 변화율(R)이 기준값 대비 일정 RPM(설정된 기준값)에 도달하는 시간(dt)을 측정한다.

그리고, 제어부(103)는 엔진 RPM의 변화율(R)이 기준값과 대비하여 설정된 일정 RPM(설정된 기준값)에 도달되면 일정시간 동안 엔진 RPM의 변화율을 측정하여 그 합(S)을 연산하고, 엔진 RPM의 변화율(R)에서 최대값에 대하여 절대값(M)을 추출한다.

이후, 제어부(103)는 엔진 RPM의 변화율(R)이 설정된 일정 RPM(설정된 기준값)에 도달하는 시간(dt)과 설정된 목표 시간을 비교하여 목표 시간 보다 작으면 토크 필터 학습량을 상향 조정하고, 목표 시간 보다 크면 토크 필터 학습량을 하향 조정하여 토크 필터 학습값으로 저장한다.

또한, 상기 제어부(103)는 엔진 RPM의 변화율(R)이 설정된 일정 RPM에 도달하는 시간(dt)과 설정된 목표 시간에 포함되면 엔진 RPM변화율(R)의 최대값으로 취한 절대값(M)과 설정된 목표값을 비교하여 목표값의 범위에 포함되면 현재의 토크 필터를 그대로 적용한다.

그러나, 상기 제어부(103)는 절대값(M)이 설정된 목표값의 범위에 포함되지 않으면 엔진 RPM의 변화율에 대한 합(S)과 정해진 수치를 비교하여 작은 값을 갖는 상태이면 토크 필터 학습량을 하향 조정하여 토크 필터 학습값을 저장한다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명에서 팁 인/아웃에 대한 토크 필터를 학습하는 절차는 다음과 같이 실행된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 팁 인/아웃에 대한 토크 필터 학습절차를 도시한 흐름도이다.

본 발명이 적용되는 차량이 운전되는 상태에서(S101) 제어부(103)는 APS(101)로부터 가속페달의 변위(위치)를 검출하고 엔진 RPM검출부(102)로부터 엔진 RPM을 검출한다(S102).

제어부(103)는 APS(101)로부터 제공되는 정보를 분석하여 가속페달의 팁 인 혹은 팁 아웃과 가속페달의 변위(위치)를 검출하여(S103) 가속페달의 팁 인 혹은 팁 아웃에 따른 단위 시간당 엔진 RPM의 변화율(R)을 계산한다(S104).

그리고, 상기 제어부(103)는 엔진 RPM의 변화율(R)이 기준값과 대비하여 설정된 일정 RPM에 도달하는 시간(dt)을 측정하고(S105), 일정 RPM에 도달된 이후 일정시간 동안 엔진 RPM의 변화율(R)을 측정하여 그 합(S)을 연산하며(S106), 엔진 RPM의 변화율(R)에서 최대값에 대하여 절대값(M)을 추출한다(S107).

이후, 제어부(103)는 엔진 RPM의 변화율(R)이 설정된 일정 RPM에 도달하는 시간(dt)과 설정된 목표 시간을 비교하여(S108) 목표 시간 보다 작으면 토크 필터 학습량을 상향 조정하고, 목표 시간 보다 크면 토크 필터 학습량을 하향 조정하여(S109) 토크 필터 학습값으로 저장한다(S110).

그리고, 가속페달의 팁 인과 팁 아웃에 대하여 학습된 토크 필터값을 베이스 토크 필터값에 업 데이터 적용하여 이후 차량의 운전 제어에 활용한다(S111)

그러나, 상기 제어부(103)는 엔진 RPM의 변화율(R)이 설정된 일정 RPM에 도달하는 시간(dt)과 설정된 목표 시간에 포함되면 엔진 RPM변화율(R)의 최대값으로 취한 절대값(M)과 설정된 목표값을 비교하여(S112) 목표값의 범위에 포함되면 현재의 토크 필터를 그대로 적용한다(S115).

그러나, 상기 S112에서 제어부(103)는 절대값(M)이 설정된 목표값의 범위에 포함되지 않으면 엔진 RPM의 변화율에 대한 합(S)과 정해진 수치를 비교하여(S113) 작은 값을 갖는 상태이면 토크 필터 학습량을 하향 조정하여(S114) 토크 필터 학습값을 저장한다(S110).

따라서, 운전 상태에서 가속페달의 팁 인과 팁 아웃에 대한 토크 필터를 학습하여 적용함으로써, 외부인자에 의해 차량의 거동에 변화가 발생하더라도 일관된 제어가 제공되어 운전성이 확보될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

101 : APS 102 : 엔진 RPM검출부
103 : 제어부

Claims

차량의 토크 필터 학습 장치에 있어서,
가속페달의 팁 인/아웃과 가속페달의 변위를 검출하는 APS;
엔진 RPM을 검출하는 엔진 RPM 검출부;
가속페달의 팁 인 혹은 팁 아웃이 검출되면 해당 시점에 엔진 RPM의 변화율을 계산하고, 엔진 RPM의 변화율이 설정된 기준값에 도달하는 시간(dt), 일정기간 동안 엔진 RPM의 변화율 합(S), 엔진 RPM 변화율의 최대값을 추출하여 엔진 RPM의 변화율이 설정된 기준값에 도달하는 시간(dt)이 목표 시간 보다 작으면 토크 필터 학습량을 상향 조정하고, 목표 시간 보다 크면 토크 필터 학습량을 하향 조정하여 토크 필터 학습값으로 저장하는 제어부;
를 포함하는 팁 인/아웃 토크 필터 학습장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 엔진 RPM의 변화율이 설정된 기준값에 도달하는 시간(dt)이 목표 시간에 포함되면 엔진 RPM변화율의 최대값과 설정된 목표값을 비교하여 목표값의 범위에 포함되면 현재의 토크 필터를 그대로 적용하는 것을 특징으로 하는 팁 인/아웃 토크 필터 학습장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 엔진 RPM 변화율의 최대값이 설정된 목표값의 범위에 포함되지 않고 엔진 RPM의 변화율에 대한 합(S)이 설정된 값 보다 작은 값을 갖으면 토크 필터 학습량을 하향 조정하여 토크 필터 학습값으로 저장하는 것을 특징으로 하는 팁 인/아웃 토크 필터 학습장치.
운행상태에서 가속페달의 변위와 엔진 RPM을 검출하는 과정;
가속페달의 팁 인 혹은 팁 아웃이 검출되면 해당 시점에 엔진 RPM의 변화율을 계산하고, 엔진 RPM의 변화율이 설정된 기준값에 도달하는 시간(dt), 일정기간 동안 엔진 RPM의 변화율 합(S), 엔진 RPM 변화율의 최대값을 추출하는 과정;
엔진 RPM의 변화율이 설정된 기준값에 도달하는 시간과 설정된 목표 시간을 비교하여 목표 시간 보다 작으면 토크 필터 학습량을 상향 조정하고, 목표 시간 보다 크면 토크 필터 학습량을 하향 조정하여 토크 필터 학습값으로 저장하는 과정;
을 포함하는 팁 인/아웃 토크 필터 학습방법.
제4항에 있어서,
상기 엔진 RPM의 변화율이 설정된 기준값에 도달하는 시간이 목표 시간에 포함되고, 엔진 RPM변화율의 최대값이 설정된 목표값에 포함되면 현재의 토크 필터를 그대로 적용하는 것을 특징으로 하는 팁 인/아웃 토크 필터 학습방법.
제4항에 있어서,
상기 엔진 RPM 변화율의 최대값이 설정된 목표값에 포함되지 않고 엔진 RPM의 변화율에 대한 합(S)이 설정된 값 보다 작은 값을 갖으면 토크 필터 학습량을 하향 조정하여 토크 필터 학습값으로 저장하는 것을 특징으로 하는 팁 인/아웃 토크 필터 학습방법.