KR102540441B1 - 수동 변속기 차량의 공회전 제한 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

수동 변속기 차량의 공회전 제한 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 수동 변속기 차량의 공회전 제한 시스템은, 엔진을 시동시키는 시동 발전기, 상기 엔진과 수동 변속기를 결합하거나 분리하는 클러치, 각종 센서로부터 차량의 운전상태에 따른 상태정보를 수집하는 상태정보 수집부 및 상기 차량의 ISG(Idle Stop & Go) 제어를 위한 전반적인 동작을 제어하며, ISG 모드 진입으로 상기 엔진이 정지되면, 수집된 상기 상태정보에 기초하여 클러치가 결합되고 기어가 주행단으로 치합되어 동력전달이 가능한 상태에서의 재시동 및 발진을 대기하는 제어부를 포함한다.

Description

수동 변속기 차량의 공회전 제한 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR RESTRICTING IDLING OF MANUAL TRANSMISSION VEHICLE}
본 발명은 수동 변속기 차량의 공회전 제한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수동 변속기가 적용된 차량의 연비 개선 및 운전자 편의성을 향상을 위한 공회전 제한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 친환경 및 연비의 극대화를 위해 공회전 제한 시스템(Idle Stop & Go, ISG)이 장착되고 있다. 여기서, ISG는 오토 스탑(AUTO STOP)이라고도 불리 우며, 차량이 정차해 있을 때 시동을 끄고 다시 출발할 때 재시동하여 기존의 정차 시 공회전으로 인한 배기가스를 줄이고 연비를 향상시키는 역할을 한다.
이러한, ISG를 자동 변속기(Automatic Transmission) 차량(이하, AT 차량이라 명명함)에 적용하는 경우 브레이크 또는 액셀 페달을 통해 가속의지를 파악하여 간단히 재시동 후 발진이 가능하여 운전자의 편의성이 향상되는 효과가 있다.
이에 비해, ISG가 적용된 수동 변속기(Manual Transmission) 차량(이하, MT 차량이라 명명함)에서는 아이들 스탑 후 클러치 분리와 기어 중립(N단)이 필수 조건이므로 엔진 재시동을 위해서는 클러치 페달을 통한 시동 후 발진 과정에서 운전자의 섬세한 클러치 조작이 요구되어 불편한 단점이 있으며, 자칫 시동 꺼짐에 대한 불안감으로 인해 운전자의 편의성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, ISG가 적용된 MT 차량은 시동/발진 시 엔진 RPM의 오버슈트(Overshoot) 발생 및 반 클러치 가속 조작이 요구되어 에너지 손실을 유발하고 그에 따른 연비감소 효과가 저감되는 문제점이 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 MT 차량의 ISG 기능 작동시 클러치가 결합된 상태에서의 안정적인 재시동과 발진을 동시에 제어하는 수동변속 차량의 공회전 제한 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수동 변속기 차량의 공회전 제한 시스템은, 엔진을 시동시키는 시동 발전기; 상기 엔진과 수동 변속기를 결합하거나 분리하는 클러치; 각종 센서로부터 차량의 운전상태에 따른 상태정보를 수집하는 상태정보 수집부; 및 상기 차량의 ISG(Idle Stop & Go) 제어를 위한 전반적인 동작을 제어하며, ISG 모드 진입으로 상기 엔진이 정지되면, 수집된 상기 상태정보에 기초하여 클러치가 결합되고 기어가 주행단으로 치합되어 동력전달이 가능한 상태에서의 재시동 및 발진을 대기하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 제어부는 크립 주행 모드가 활성화된 차량의 상기 재시동 및 발진 대기 상태에서 브레이크 페달 오프 신호가 검출되면 상기 시동 발전기를 작동하여 재시동 및 크립 주행에 따른 발진을 동시에 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 크립 주행 모드가 비활성화된 차량의 상기 재시동 및 발진 대기 상태에서 브레이크 페달 오프 신호와 액셀 페달 온 신호가 검출되면 상기 시동 발전기를 작동하여 재시동 및 액셀 페달의 답력에 따른 발진을 동시에 제어할 수 있다.
또한, 상기 시동 발전기는 상기 엔진의 크랭크 샤프트와 캠 샤프트가 벨트를 통해 연결된 벨트형 MHSG(Mild Hybrid Starter & Generator)로 구성되며, 또한 시동기와 발전기가 별도 분리된 형태로 구성될 수 있다.
또한, 상기 클러치는 전기적 신호를 통해 작동되는 모터의 힘으로 상기 엔진과 수동 변속기를 결합하거나 분리하는 전자식 클러치일 수 있다.
또한, 상기 상태정보는 클러치 페달 작동상태, 브레이크 페달 작동상태, 액셀 페달 작동상태, 기어 변속상태, 시동상태, 경사도, 차량무게, 배터리 상태, 온도 및 사이드 브레이크, 전자식 파킹 브레이크(EPB), 등판 보조 장치(HAC)와 같은 보조 브레이크 장치 작동 상태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 재시동 및 발진의 동시제어를 위한 시스템의 정상 여부, 그리고 도로의 경사도와 차량 무게를 고려하여 예상된 부하의 요구 토크에 대응 가능하면 상기 재시동 및 발진의 동시제어가 가능한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 시스템이 정상이고 상기 요구 토크 대응이 가능하면 상기 재시동 및 발진의 동시 제어가 가능한 것으로 판단된 가능 정보를 운전자에게 표출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 가능 정보를 헤드업디스플레이를 통해 시각적으로 표시하고, 동시에 음성 및 진동으로 더 출력할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 시동 발전기의 모터 스펙에 따른 최대 토크와 배터리 상태에 따라 출력 가능한 엔진 토크를 계산하여 상기 요구 토크에 대응 가능여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 재시동 및 발진을 동시에 제어 시 상기 시동 발전기의 작동 후 상기 요구 토크와 NVH를 고려하여 엔진 작동 시점을 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 시동 발전기의 구동력으로 기준 아이들 상태까지 엔진 토크를 상승시킨 후에 상기 요구 토크에 필요한 연료 분사 시점을 결정할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 공회전 제한 시스템이 크립 모드를 지원하는 수동 변속기 차량의 공회전을 제한하는 방법은, a) 차량이 정지된 상태에서 소정 ISG(Idle Stop & Go) 진입 조건을 만족하면 시동 오프에 따른 엔진을 정지하는 단계; b) 재시동 및 발진의 동시제어를 위한 시스템의 정상 여부와 요구 토크 대응 가능 여부를 판단하는 단계; c) 상기 동시제어가 가능한 것으로 판단되면, 차량의 상태정보에 기초하여 클러치가 결합되고 기어가 주행단으로 치합되어 동력전달이 가능한 상태의 재시동 및 발진 대기 상태의 조건이 충족되는 것을 확인하는 단계; 및 d) 브레이크 페달 오프 신호가 검출되면 시동 발전기를 작동하여 상기 재시동 및 크립 주행에 따른 발진을 동시에 제어하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 일 측면에 따른, 공회전 제한 시스템이 크립 모드를 지원하지 않는 수동 변속기 차량의 공회전을 제한하는 방법은, a) 차량이 정지된 상태에서 소정 ISG(Idle Stop & Go) 진입 조건을 만족하면 시동 오프에 따른 엔진을 정지하는 단계; b) 재시동 및 발진의 동시제어를 위한 시스템의 정상 여부와 요구 토크 대응 가능 여부를 판단하는 단계; c) 상기 동시제어가 가능한 것으로 판단되면, 차량의 상태정보에 기초하여 클러치가 결합되고 기어가 주행단으로 치합되어 동력전달이 가능한 상태의 재시동 및 발진 대기 상태의 조건이 충족되는 것을 확인하는 단계; 및 d) 브레이크 페달 오프 및 액셀 페달 온 신호가 검출되면 시동 발전기를 작동하여 상기 재시동 및 액셀 페달 작동 신호에 따른 발진을 동시에 제어하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 b) 단계는, 상기 시스템이 정상이고, 도로의 경사도와 차량 무게를 고려하여 예상된 부하의 요구 토크에 대응 가능하면 상기 재시동 및 발진의 동시제어가 가능한 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 b) 단계는, 상기 시동 발전기의 모터 스펙에 따른 최대 토크와 배터리 상태에 따라 출력 가능한 엔진 토크를 계산하여 상기 요구 토크에 대응 가능여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 b) 단계는, 상기 재시동 및 발진의 동시 제어 가능 여부의 판단정보를 운전자에게 표출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 c) 단계는, 상기 시동 발전기의 작동 후 상기 요구 토크와 NVH를 고려한 엔진 작동 시점을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 d) 단계는, 상기 시동 발전기의 구동력으로 기준 아이들 상태까지 엔진 토크를 상승시킨 후에 상기 요구 토크에 필요한 연료 분사 시점에 연료를 분사하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 c) 단계는, 상기 동시제어가 불가한 것으로 판단되면, 클러치가 분리된 상태에서 클러치 페달이 온 신호 입력에 따른 차량을 재시동하는 단계; 및 수동 변속기의 조작으로 기어를 변경하고, 브레이크 페달 오프, 클러치 페달이 오프 및 액셀 페달이 온으로 작동되면 차량을 발진 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 수동 변속기 차량의 ISG 작동 시 시동/발진 절차에서 클러치 페달 조작을 생략하고 클러치 마찰부하를 고정하여 발진 안전성을 개선함으로써 시동 꺼짐에 의한 불안감을 해소하고 운전자의 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 엔진 재시동 시 불필요한 RPM 상승을 방지할 수 있고 클러치 마찰열로 인한 에너지 손실 없이 시동 과정에 투입된 잉여 에너지를 발진 동력으로 사용 함으로써 연비를 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 MT 차량을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 크립 모드를 지원하는 MT 차량의 ISG제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 재시동 방식 안내 표시 방법을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 크립 모드 미지원 MT 차량의 엔진 시동 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 엔진 작동 시점 결정방법을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 수동변속 차량의 공회전 제한 기술과 종래 기술의 원리 평가 결과를 비교하여 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량을 도시한 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서, 시동은 특별한 기재가 없는 한 ISG(Idle Stop & Go) 제어를 위한 엔진 재시동을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 수동변속 차량의 공회전 제한 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.
이하, 수동변속 차량의 공회전 제한 시스템 및 그 방법을 설명함에 있어서 MT 차량을 수동 변속기가 적용된 차량을 가정하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 MT 차량을 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 차량은 엔진(10), 클러치(15), 수동 변속기(20), 스타터(starter)(40), 차동기어장치(differential gear apparatus)(60), 휠(wheel)(65), 상태정보 수집부(70) 및 제어부(80)를 포함한다.
엔진(10)은 연료와 공기를 연소시켜 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환하여 차량의 구동력을 생성한다. 엔진(10)은 점화시기, 공기량, 연료량 및 공연비 등의 제어를 통하여 엔진 토크를 발생시킬 수 있다.
차량의 동력 전달은 엔진(10)의 토크가 클러치(15)를 통해 수동 변속기(20)의 입력축에 전달되고, 수동 변속기(20)의 출력축으로부터 출력된 토크가 차동기어장치(60)를 경유하여 차축에 전달된다. 상기 차축이 휠(65)을 회전시킴으로써 상기 엔진(10)의 토크에 의해 차량이 주행하게 된다.
클러치(15)는 클러치 페달 조작에 따른 유압을 통해 엔진(10)과 수동 변속기(20)를 결합하거나 분리한다.
다만, 본 발명의 실시 예에 따른 클러치(15)는 유압식 클러치에 한정되지 않으며, 인가되는 전기적 신호를 통해 작동되는 클러치 모터의 힘으로 엔진(10)과 수동 변속기(20)를 결합하거나 분리하는 전자식 클러치(e-클러치)로 구성될 수 있다.
수동 변속기(20)는 클러치 페달의 조작(ON)으로 클러치(15)가 분리된 상태에서 기어 레버를 원하는 기어단으로 움직이는 방식으로 운전자의 수동 조작에 의해서 변속이 이루어진다.
여기서, 상기 클러치(15)가 결합된 상태는 클러치, 수동 변속기(20) 및 크랭크 샤프트(12)를 포함하는 구동계의 크로스(Close) 상태로 엔진(10)에서 발생되는 동력이 휠(65)까지 전달되는 상태를 의미한다.
반대로 클러치(15)의 분리는 상기 구동계의 오픈(Open) 상태로 엔진(10)에서 발생되는 동력이 휠(65)까지전달되지 않으며, 다른 측면에서는 휠(65)에 가해지는 부하가 엔진(10)으로 전달되지 않는 상태를 의미한다.
한편, 종래 MT 차량의 시동은 상기 구동계의 오픈 상태에서 시동을 걸고 있으며, 그 시동과 발진 절차가 분리되어 있었는데 그 이유를 설명하면 다음과 같다.
종래 MT 차량의 시동은 엔진(10)이 정지되어 있을 때 외력을 가하여 회전시키고, 엔진(10)이 일정 수준으로 회전되면 그 회전 상태가 지속될 수 있도록 연료 분사를 개시한다. 이때, 정지상태의 엔진(10)을 처음 움직이려면 외력이 필수적이며, 예컨대 상기 외력은 스타터(40)를 이용하여 가할 수 있다.
여기서, 스타터(40)를 통해 외력을 가하여 엔진(10)이 안정적인 회전 상태에 진입하기까지가 시동 절차에 해당하며, 상기 시동 절차 초반에는 스타터(40)의 역할이 중요하고 그 이후에는 엔진 연료 분사량 결정 및 점화시기 결정 등의 제어가 매우 중요하다. 왜냐하면 연료 분사량이 요구량 보다 부족하면 시동에 실패할 가능성이 높아지고, 상기 요구량 보다 연료 분사량이 많으면 연료의 과다로 배출가스가 증가하기 때문이다.
그래서, MT 차량의 시동에 있어서 필요한 연료량을 정확하고 안정적으로 계산하기 위해서는 엔진 부하 수준을 예상 범위 안에서 관리해줘야만 한다.
하지만, 상기 구동계의 크로스(close) 상태에서는 엔진(10)의 동력이 휠(65)로 전달될 수 있고, 그 반대로 휠(65)에 걸린 부하가 엔진(10)으로 전달될 수 있기 때문에 그 시동을 걸 때 엔진(10)에 걸리는 부하를 예상 하고 관리하는 것이란 불가능하다.
예컨대, 상기 구동계의 크로스(close) 상태에서의 경사로 인한 부하 증가(예; 중량, 경사도, 기어단) 및 클러치 페달 조작에 따른 클러치(15) 마찰 부하 변동에 따른 부하요인의 예측 및 관리를 고려하기란 매우 어렵다.
그러므로, 클러치(15)의 분리로 구동계가 오픈(open) 되면 경사도로 인한 영향을 뿐만 아니라 클러치(15) 마찰로 인한 영향도 고려 대상에서 배제시킬 수 있으며, 시동 과정에서 필요한 외력을 일정 범위 안으로 제한시킬 수 있어 스타터의 용량도 줄일 수 있으므로, 종래에는 클러치(15)를 분리한 상태에서의 시동을 택해왔다.
그러나, 이는 운전자가 매번 시동을 걸 때마다 클러치 페달을 밟아야 하는 수고와 안정적인 발진을 위해 클러치 페달의 답력을 세밀하게 조작해야 하는 과도한 운전 숙련도가 요구된다. 특히, ISG 기술이 적용된 MT 차량에서는 ISG 모드 진입 시 마다의 잦은 재시동 조작이 필요하므로 운전자의 편의성을 저감시키는 원인으로 지적 되고 있다.
이에, 수동 변속기(20)는 ISG 모드에 진입 시 재시동 및 발진의 동시제어를 위한 요구 토크에 대응 가능한 상태에서는 인가되는 제어신호에 따른 클러치(15)를 결합하고 기어를 주행단으로 변경하여 동력전달이 가능한 상태에서의 엔진(10) 재시동 및 발진을 대기한다.
스타터(40)는 엔진(10)에 회전력을 가하여 시동시키는 시동 발전기이다. 스타터(40)는 엔진(10)의 크랭크 샤프트(12)에 직접 연결되어 엔진(10)을 시동할 수 있다.
상태정보 수집부(70)는 차량 내 각종 센서 및 제어기로부터 차량의 운전상태에 따른 상태정보를 수집하여 하여 제어부(80)로 전달한다. 여기서, 상기 상태정보는 수동변속 차량의 ISG 제어를 위해 참조되는 클러치 페달 작동상태, 브레이크 페달 작동상태, 액셀 페달 작동상태, 기어 변속상태, 시동상태, 경사도, 차량무게 추정치 등의 저항요소, 배터리 상태(SOC), 각종 온도(냉각수, 오일 및 배터리 온도 등) 및 사이드 브레이크, 전자식 파킹 브레이크(EPB), 등판 보조 장치(HAC)와 같은 보조 브레이크 장치 작동 상태 등을 포함할 수 있다.
제어부(80)는 본 발명의 실시 예에 따른 MT 차량의 ISG 제어를 위한 전반적인 동작을 제어하며, 그 제어를 위한 프로그램 및 데이터를 메모리에 저장하고 있다.
제어부(80)는 차량이 운행 중 정차되어 소정 ISG 진입 조건을 충족하면, ISG 모드 진입에 따른 시동 오프 및 엔진 정지 제어를 한다. 이때, 차량은 클러치 페달 오프(OFF), 브레이크 페달 온(ON), 기어 N단 및 액셀 페달 오프(OFF) 조건으로 ISG 모드에 진입된다.
앞선 설명과 같이, 종래의 MT 차량은 ISG 모드 진입 시 마다 클러치 분리 및 기어 중립이 재시동을 위한 필수 조건으로 적용되므로, 클러치 페달 작동(ON) 신호에 따른 재시동이 수행되고 클러치 페달 조작, 기어 입력, 반 클러치 조작 및 엑셀페달 작동(ON)으로 차량이 발진되는 등의 복잡하고 세밀한 운전조작이 요구되어 운전자의 불편 및 불안감이 존재하였다.
이에, 본 발명의 실시 예에 따른 MT 차량은 상기 ISG 모드 진입으로 엔진(10)이 정지된 상태에서 운전자의 조작으로 클러치(15)가 결합되고, 수동 변속기(20)의 기어가 주행단(예; 1단)으로 치합되어 동력전달이 가능한 상태의 조건에서 재시동 및 발진을 대기한다.
제어부(80)는 상기 상태정보에 기초하여 클러치 결합 및 기어가 치합된 상기 재시동 및 발진 대기 상태의 조건을 확인하고, 상태정보 수집부(70)를 통해 브레이크 페달 오프(OFF) 신호 또는 액셀 페달 온(ON) 신호가 검출되면 시동 발전기를 작동하여 MT 차량의 재시동 및 발진을 동시에 제어할 수 있다.
이러한, 제어부(80)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시 예에 따른 ISG 기능이 탑재된 MT 차량의 공회전 제한 방법에 포함된 각 단계를 수행하기 위한 일련의 명령을 포함할 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 4을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 MT 차량의 공회전 제한 방법을 구체적으로 설명하되, 크립(Creep) 모드 활성화 시의 MT 차량과 크립 모드가 비할성화 시의 MT 차량을 구분하여 설명한다. 여기서, 상기 크립 모드는 액셀 페달을 밟지 않아도 브레이크 페달 오프(OFF) 시 차량이 주행하는 것을 의미한다.
[제1 실시 예]
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 크립 모드를 지원하는 MT 차량의 ISG제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
첨부된 도 2를 참조하면, 제어부(80)는 MT 차량의 운행 중 정지된 상태에서 소정 ISG 진입 조건을 만족하면, ISG 모드로 진입하여 시동 오프(OFF)에 따른 엔진(10)을 정지한다(S11). 이때, 차량은 클러치 페달 오프(OFF), 브레이크 페달 오프(ON), 기어 N단 및 액셀 페달 오프(OFF) 조건으로 ISG 모드에 진입된다.
제어부(80)는 ISG 모드에 진입에 따른 엔진 정지 상태에서 본 발명의 실시 예에 따른 재시동/발진의 동시제어가 가능한지 여부를 판단한다(S12).
이때, 제어부(80)는 재시동 및 발진의 동시제어를 위한 시스템의 정상 여부와 요구 토크 대응 가능 여부를 판단한다. 상기 요구 토크 대응 가능 여부는 차량이 정지된 도로의 경사도, 차량 무게에 따른 저항 요소, 배터리 상태 및 온도를 고려한 부하 등을 예측하여 그 요구 토크에 대응 가능한지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 상기 부하의 예측은 실험이나 학습을 토한 모델링을 통해 도출된 제어맵을 활용하여 각 요소(인자)들의 부하를 추정하고 이를 합산하여 도출할 수 있다.
이하, 제어부(80)가 본 발명의 실시 예에 따른 시동/발진 동시 제어 가능 여부를 판단하는 것에 대하여 좀더 구체적으로 설명한다.
상기 시동/발진 동시 제어를 사용하려면 시동 발전기(예; 스타터 또는 MHSG) 가 내줘야 하는 토크가 증가하지만, 시동 발전기가 낼 수 있는 토크는 제한되어 있기 때문에 ISG 모드에 진입 시 시동/발진 동시 제어 사용 가능 여부를 판단하는 절차가 필요하다.
상기 시동/발진 동시 제어 사용시 요구되는 토크는 경사도, 차량 중량, 목표 가속도의 영향을 받으며, 상기 시동/발진 동시 제어 사용시 낼 수 있는 토크는 그 모터 사양 및 배터리 상태의 영향을 받는다.
상기 요구되는 토크는 경사도 센서의 경사도 정보와 차량 중량 정보를 이용해서 계산되며, 수식으로는 '질량 * 중력가속도 * sin(경사도) + 질량 * 목표 가속도'로 정의되며, 상기 목표 가속도는 개발 단계에서 지정할 수 있다.
또한, 시동 발전기가 상기 시동/발진 동시 제어 사용시 낼 수 있는 토크는 해당 모터의 스펙에 따른 최대 토크와 배터리 상태가 그 최대 토크를 낼 수 있도록 충분한 전력을 제공할 수 있는지를 판단해서 계산된다. 상기 배터리 상태는 SOC 와 배터리 온도를 알면 어느 정도의 전력을 공급할 수 있는지를 개발단계에서 시험을 통해서 도출할 수 있다.
따라서, 제어부(80)는 ISG 모드에 진입된 환경에서의 차량 부하에 따른 요구 토크와 시동 발전기가 낼 수 있는 토크의 위 두 값을 비교해서, 시동/발진 동시 제어 가능 여부를 판단할 수 있다.
제어부(80)는 상기 시스템이 정상이고 상기 요구 토크 대응이 가능하면 상기 시동/발진 동시 제어가 가능한 것으로 판단하고(S12; 예), 그 가능 정보를 운전자에게 표출한다(S13).
예컨대, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 재시동 방식 안내 표시 방법을 나타낸다.
첨부된 도 3을 참조하면, 제어부(80)는 헤드업디스플레이(Head Up Display, HUD)를 통해 상기 시동/발진 동시 제어가능 함(즉, 제1 실시 예에서는 브레이크 페달 오프로 시동 가능)을 표시하고, 이와 동시에 음성(소리) 및 진동을 통해 서도 안내할 수 있다. 또한, 상기 가능정보는 HUD에 한정되지 않고 클러스터, AVN 등의 차량 내 표시장치를 통해서도 표출할 수 있다.
이때, 운전자는 시동/발진 동시 제어가능이 표출됨에 따라, 클러치 페달을 밟아 클러치를 분리하고, 변속단을 중립단이 아닌 주행단으로 이동한 후, 클러치 페달에서 발을 떼어 클러치를 다시 결합한 상태로 대기한다.
이에 따른, 제어부(80)는 엔진 정지 상태에서 수집된 차량의 상태정보에 기초하여 클러치가 결합되고 기어가 주행단으로 치합되어 동력전달이 가능한 상태의 재시동 및 발진 대기 상태의 조건이 충족되는 것을 확인한다(S14). 구체적으로, 상기 S14는 클러치 페달이 오프(OFF)상태에서 온(ON)으로 전환하여 클러치(15)가 결합되는 단계(S14-1), 기어가 N단에서 1단으로 변환되는 단계(S14-2) 및 클러치 페달이 온(ON)에서 오프(OFF)로 전환되는 단계(S14-3)를 포함하는 재시동 및 발진 대기 상태의 조건을 확인할 수 있다.
그리고, 제어부(80)는 운전자의 시동 입력을 대기한다(S15).
제어부(80)는 상기 시동 입력을 대기 중 브레이크 페달 오프(OFF) 신호에 따라 MHSG(30)를 작동하여 엔진 재시동 및 크립 주행에 따른 차량을 발진한다(S16).
이때, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 MT 차량은 크립 모드를 지원하므로, 브레이크 페달이 오프(OFF) 신호 입력에 따른 엔진 재시동과 크립 주행에 따른 차량 발진이 동시에 이루어 진다.
이후, 제어부(80)는 운전자의 엑셀 페달 온에 따른 엔진(10)을 구동하여 차량을 운행한다(S17). 이때, 차량은 클러치 페달 오프(OFF), 브레이크 페달 오프(OFF), 기어 1단 및 액셀 페달 온(ON)으로 발진되어 ISG 모드가 종료된다.
한편, 상기 S12 단계에서, 제어부(80)는 상기 시스템에 이상이 있거나 상기 요구 토크 대응이 불가하여 상기 시동/발진 동시 제어가 불가능한 것으로 판단하고(S12; 아니오), 그 불가 정보를 운전자에게 표출한다(S21).
이후, 제어부(80)는 운전자의 시동 입력을 대기하고(S22), 클러치 페달이 온(ON) 신호 입력에 따른 차량을 재시동한다(S23). 이때, 제어부(80)는 도로의 경사도가 일정 기준치를 초과하면 보조 제동 장치를 이용하여 브레이크 해제에 따른 차량 뒷밀림을 방지할 수 있다.
다음, 제어부(80)는 운전자의 클러치 페달, 수동 변속기, 브레이크 페달 및 액셀 페달 조작에 따라 엔진(10)을 구동하여 차량을 발진한다.
구체적으로, 제어부(80)는 운전자의 조작으로 기어가 N단에서 1단으로 변환되고(S24), 브레이크 페달이 오프(OFF) 되며(S25), 클러치 페달이 오프(OFF)되고(S26), 액셀 페달이 온(ON)으로 작동되면(S27) 차량을 발진 한다. 그리고, 상기 차량 발진에 따른 ISG 모드를 종료한다.
이처럼 본원 발명의 제1 실시 예에서는 MT 차량이 ISG 모드에 진입된 상태에서 재시동 시 요구 토크에 대응 가능한 경우 클러치(15)의 결합 및 주행단으로 기어를 변속하여 엔진(10) 재시동과 함께 즉시 동력전달 가능한 조건으로 제어함으로써 AT 차량의 ISG와 같이 운전자의 편의성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
한편, 상기 제1 실시 예에 따른 크립 모드를 지원하는 MT 차량의 브레이크 페달 오프(OFF)시 엔진 재시동/발진 방법은 AT 차량에 익숙한 운전자에게 편리할 수 있으나 MT 차량에 익숙한 운전자가 브레이크 페달 오프(OFF)시 재시동과 동시에 차량이 발진하는 것이 어색하거나 원치 않을 수 있다.
이에, MT 차량의 발진 조작에 익숙한 운전자를 위해 크립 모드를 지원하는 MT 차량에서의 ISG 제어 방법을 다음의 제2 실시 예를 통해 설명한다.
[제2 실시 예]
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 크립 모드 미지원 MT 차량의 엔진 시동 방법을 나타낸 흐름도이다.
첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 크립 모드 미지원 MT 차량의 엔진 시동 방법은 앞서 설명된 제2 실시 예와 유사하므로 중복되는 설명은 생략하고 차이점을 위주로 설명한다.
제어부(80)는 MT 차량이 정차하여 ISG 모드로 진입하면 시동 오프(OFF)에 따른 엔진(10)을 정지한다(S31).
제어부(80)는 ISG 모드에 진입 상태에서 본 발명의 실시 예에 따른 재시동/발진의 동시제어가 가능한지 여부를 판단한다(S32).
제어부(80)는 상기 시스템이 정상이고 상기 요구 토크 대응이 가능하면 상기 시동/발진 동시 제어가 가능한 것으로 판단하고(S32; 예), 그 가능 정보를 운전자에게 표출한다(S33). 이때, 제어부(80)는 헤드업디스플레이(HUD)를 통해 상기 시동/발진 동시 제어가능 함(즉, 본 제2 실시 예에서는 액셀 페달 온으로 시동 가능)을 표시하고, 이와 동시에 음성(소리) 및 진동을 통해 서도 안내할 수 있다.
제어부(80)는 엔진 정지 상태에서 수집된 차량의 상태정보에 기초하여 클러치가 결합되고 기어가 주행단으로 치합되어 동력전달이 가능한 상태의 재시동 및 발진 대기 상태의 조건이 충족되는 것을 확인한다(S34). 구체적으로, 상기 S34는 운전자의 조작에 따른 클러치 페달이 오프(OFF)상태에서 온(ON)으로 전환하여 클러치(15)가 결합되는 단계(S14-1), 기어가 N단에서 1단으로 변환되는 단계(S14-2) 및 클러치 페달이 온(ON)에서 오프(OFF)로 전환되는 단계(S14-3)를 포함하는 재시동 및 발진 대기 상태의 조건을 확인할 수 있다.
그리고, 제어부(80)는 운전자의 시동 입력을 대기한다(S35).
제어부(80)는 상기 시동/발진 입력을 대기 중 브레이크 페달이 오프(OFF)되고(S36), 액셀 페달이 온(ON)되면 MHSG(30)를 작동하여 엔진 재시동 및 차량을 발진한다(S37).
즉, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 MT 차량은 크립 모드가 비활성화 되므로, 액셀 페달 작동 신호에 따른 엔진 재시동과 동시에 그 답력에 따른 엔진(10)토크를 발생하여 MT 차량을 발진할 수 있다.
한편, 상기 S32 단계에서, 제어부(80)는 상기 시스템에 이상이 있거나 상기 요구 토크 대응이 불가하여 상기 시동/발진 동시 제어가 불가능한 것으로 판단하고(S32; 아니오), 상기 도 2의 S21 ~ S27 단계를 동일하게 수행할 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 엔진 작동 시점 결정방법을 나타낸 그래프이다.
또한, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 수동변속 차량의 공회전 제한 기술과 종래 기술의 원리 평가 결과를 비교하여 나타낸다.
첨부된 도 5 및 도 6을 참조하면, 도 5에서는 재시동 시 클러치 페달 스트로크(%)에 따른 클러치 풀림 영역, 클러치 과도 영역 및 클러치 잡힘 영역에서의 목표 RPM 도달 시간(s)을 나타낸다.
종래의 재시동 방법에서는 클러치가 완전히 풀린 영역(예; 페달 스트로크 100%로 구동계가 오픈된 상태)에서 재시동이 이루어지기 때문에 부하가 작고 일정하며, 발진을 위해 반드시 클러치 과도영역(페달 스트로크 15%~65%의 반 클러치 가속)을 거쳐야 하므로 부하 편차가 크게 발행하여 발진 중 시동 꺼짐이 발생되며, 이는 운전자의 불안감을 증가시키는 원인이 된다.
이에, 제어부(80)는 부하가 크고 일정한 클러치 잠힘 영역(예; 페달 스트로크 0%로 구동계가 크로스된 상태)에서의 안정적인 재시동을 위해 MT 차량이 위치한 경사로 등의 부하 예측하고, 그에 따른 요구 토크에 대응 가능한지 여부를 판단하여 시동/발진 제어를 할 수 있다.
또한, 제어부(80)는 상기 클러치 과도영역을 회피함으로써 에너지 소모를 줄이고 시동/발진의 안전성을 개선할 수 있는 장점이 있다.
클러치 스트로크가 20~80% 사이라면 부하 변동이 커서 부하를 예상하고 시동 제어를 관리하기가 어렵지만, 클러치 스트로크가 0%인 클러치 잡힘 영역에서는 오히려 부하 변동이 작아서 관리할 수 있다.
한편, 도 6에서와 같이, 제어부(80)는 엔진 재시동 시 시동 발전기를 작동 후 요구 토크와 NVH를 고려하여 엔진 작동 시점을 결정할 수 있다.
여기서, 엔진 작동 시점은 연료 분사 시점을 의미한다.
예컨대, 엔진(10)의 시동 후 안정적인 수준을 유지하는 아이들 상태가 700rpm 임을 가정할 때, 시동은 엔진 rpm을 0rpm 상태에서 700rpm까지 상승시켜주는 작업을 의미한다.
종래의 시동에서는 스타터의 힘만으로 200rpm 정도까지 엔진 rpm이 상승하면 연료 분사를 시작하고, 스타터(40)를 이후 약 500rpm 정도까지 계속 작동한 후에 작동을 멈추며, 연료는 계속 분사하고 있다.
종래에는 빨리 안정적인 아이들 상태로 진입시키기 위하여 200rpm 부터 연료를 분사하지만, 엔진 입장에서는 오버슈트로(Overshoot) 인해 연료 효율이 매우 낮고 배출가스도 많이 배출되는 구간이 발생된다.
이에, 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(80)는 시동 발전기의 구동력으로 700rpm에 도달하여 엔진 회전수가 안정된 이후에 연료를 분사하도록 제어한다.
예컨대, 48V 마일드 하이브리드 차량의 MHSG(30)를 이용하여 200rpm 부터 연료를 분사하지 않고, 그 구동력으로 700rpm에 도달하여 엔진 회전수가 안정된 이후에 연료를 분사하도록 제어할 수 있다. 이러한 MHSG(30)의 구동력을 활용한 연료 분사 방법은 엔진 효율 측면과 배출 가스 저감 측면에서 유리한 효과가 있음으로 시험을 통해 확인되었다.
또한, 종래의 특정 엔진 rpm(예; 200rpm)에서 연료를 분사하면, 공진 때문에 NVH 특성이 불리해질 수 있다. 상기 NVH 특성이 불리해진다는 것은 진동이나 소음이 비정상적으로 불리하게 나타나는 구간을 말한다. 이런 구간에서는 시동 발전기의 구동력으로 엔진 rpm을 상승시켜 연료가 분사되지 않도록 제어함으로써 진동/소음 발생을 회피할 수 있다.
이러한 도 6의 평가 결과를 토대로 종래와 본 발명의 시동/발진 방법을 대비하면 아래와 같다.
종래 기술은 재시동 시 엔진 RPM 오버슈트(Overshoot)가 발생된 후 아이들(Idle)로 하강되며, 클러치 과도 영역(반 클러치 가속)을 경유해야 한다. 그러므로, 엔진 RPM 오버슈트 및 클러치 마찰열로 인한 에너지 손실이 있으며 재시동 과정에 투입된 잉여 에너지 재활용 불가한 단점이 있다.
반면, 본 발명의 실시 예에 따른 시동/발진 방법은 엔진 RPM 오버슈트가 없이 불필요한 RPM 상승을 개선할 수 있으며, 클러치 마찰열로 인한 에너지 손실 없고, 시동 과정에 투입된 잉여 에너지를 발진 동력으로 사용 가능하여 시동/발전 시의 연비(NEDC 모드의 경차 기준 3.8% 절약)를 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래 기술은 클러치 페달의 답력 및 조작이 섬세하지 않으면 시동 꺼짐이 발생될 수 있으며, 클러치 마찰 특성에 따른 부하 변동으로 비정상 진동/소음이 발생되는 단점이 있다.
반면, 본 발명은 발진 절차에서 클러치 페달 조작 불필요하고, 클러치 마찰 부하가 고정됨으로써 발진 안전성을 개선할 수 있어 운전자의 불안감을 해소하고 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이러한 평가 결과는 시험을 통해서 확인된 예시이며 차종마다 그 특성이 다르게 나타날 수 있다.
제어부(80)는 시동/발진 동시 제어를 통해서 연료 분사 없이 MHSG(30)의 구동력으로 엔진(10)과 차량을 움직일 수 있기 때문에 시험을 통해 확인된 위와 같은 불리한 영역을 회피하도록 요구 토크에 따라 엔진 작동 시점(연료 분사 시점)을 결정할 수 있으며, 이는 제어의 자유도가 늘어난다는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변경이 가능하다.
예컨대, 전술한 본 발명의 실시 예에서는 MT 차량을 내연기관 차량을 가정하여 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 공회전 제한 시스템은 수동 변속기가 적용된 마일드 하이브리드 차량 및 일반 하이브리드 차량에도 적용 가능하다.
예컨대, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량을 도시한 블록도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량은 상기 도 1에서 설명된 구성과 유사하므로 중복되는 설명은 생략하고, MHSG(mild hybrid starter & generator)(30) 및 배터리(battery)(50)의 구성이 추가된 점에서 차이가 있으므로 차이점을 위주로 설명한다.
MHSG(30)는 마일드 하이브리드 차량의 핵심 부품인 시동 발전기로써 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하거나 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환한다.
MHSG(30)는 인가되는 제어신호에 따라 엔진(10)을 시동하거나 엔진(10)의 출력에 의해 발전할 수 있다. 또한, 상기 MHSG(30)는 엔진(10)의 토크를 보조할 수 있다. 즉, 상기 마일드 하이브리드 차량은 상기 엔진(10)의 연소 토크를 주동력으로 하면서 상기 MHSG(30)의 토크를 보조동력으로 이용할 수 있다.
이러한, MHSG(30)는 엔진(10)의 크랭크 샤프트(12)와 캠 샤프트(14)가 벨트(32)를 통해 연결되는 벨트형 스타터로 구성되어 시동을 위한 외력을 가할 수 있다.
또한, 상기 시동 발전기는 시동기와 발전기가 별도 분리된 형태로 구성될 수 있다.
배터리(50)는 MHSG(30)에 전력을 공급하거나, MHSG(30)를 통해 회수되는 전력을 통해 충전될 수 있다. 배터리(50)는 고전압 배터리(예; 48V 배터리)로서, 리튬-이온(lithium-ion) 배터리일 수 있다.
배터리(50)는 자신의 고전압 출력을 저전압으로 변환하여 저전압 배터리(예; 12V, 미도시) 및 전장부하로 공급하는 LDC(low voltage DC-DC converter, 미도시)를 더 포함하며, 이와 일체형으로 구성될 수 있다.
이러한 마일드 하이브리드 차량에 적용된 공회전 제한 시스템에서의 제어부(80)는 상기 시동/발진 동시 제어에 MHSG(30)를 시동 발전기로 사용하며, MHSG(30)는 일반 스타터에 비해 용량이 큰 용량을 가지므로 별도의 용량 증가 없이 엔진 회전수를 700rpm까지 안정적으로 제어할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 엔진 20: 수동 변속기
30: MHSG 40: 스타터
50: 배터리 60: 차동기어장치
70: 상태정보 수집부 80: 제어부
15: 클러치

Claims (20)

  1. 수동 변속기 차량의 공회전 제한 시스템에 있어서,
    엔진을 시동시키는 시동 발전기;
    상기 엔진과 수동 변속기를 결합하거나 분리하는 클러치;
    각종 센서로부터 차량의 운전상태에 따른 상태정보를 수집하는 상태정보 수집부; 및
    상기 차량의 ISG(Idle Stop & Go) 제어를 위한 전반적인 동작을 제어하며, ISG 모드 진입으로 상기 엔진이 정지되면, 수집된 상기 상태정보에 기초하여 클러치가 결합되고 기어가 주행단으로 치합되어 동력전달이 가능한 상태에서의 재시동 및 발진을 대기하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는 크립 주행 모드가 활성화된 차량의 상기 재시동 및 발진 대기 상태에서 브레이크 페달 오프 신호가 검출되면 상기 시동 발전기를 작동하여 재시동 및 크립 주행에 따른 발진을 동시에 제어하는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    크립 주행 모드가 비활성화된 차량의 상기 재시동 및 발진 대기 상태에서 브레이크 페달 오프 신호와 액셀 페달 온 신호가 검출되면 상기 시동 발전기를 작동하여 재시동 및 액셀 페달의 답력에 따른 발진을 동시에 제어하는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시동 발전기는
    상기 엔진의 크랭크 샤프트와 캠 샤프트가 벨트를 통해 연결된 벨트형 MHSG(Mild Hybrid Starter & Generator)로 구성되며, 또한 시동기와 발전기가 별도 분리된 형태로 구성되는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 클러치는
    전기적 신호를 통해 작동되는 모터의 힘으로 상기 엔진과 수동 변속기를 결합하거나 분리하는 전자식 클러치인 것을 특징으로 하는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상태정보는
    클러치 페달 작동상태, 브레이크 페달 작동상태, 액셀 페달 작동상태, 기어 변속상태, 시동상태, 경사도, 차량무게, 배터리 상태, 온도 및 사이드 브레이크, 전자식 파킹 브레이크(EPB), 등판 보조 장치(HAC)와 같은 보조 브레이크 장치 작동 상태 중 적어도 하나를 포함하는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 시스템.
  7. 제1항, 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 재시동 및 발진의 동시제어를 위한 시스템의 정상 여부, 그리고 도로의 경사도와 차량 무게를 고려하여 예상된 부하의 요구 토크에 대응 가능하면 상기 재시동 및 발진의 동시제어가 가능한 것으로 판단하는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 시스템이 정상이고 상기 요구 토크 대응이 가능하면 상기 재시동 및 발진의 동시 제어가 가능한 것으로 판단된 가능 정보를 운전자에게 표출하는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 가능 정보를 헤드업디스플레이를 통해 시각적으로 표시하고, 동시에 음성 및 진동으로 더 출력하는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 시동 발전기의 모터 스펙에 따른 최대 토크와 배터리 상태에 따라 출력 가능한 엔진 토크를 계산하여 상기 요구 토크에 대응 가능여부를 판단하는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 시스템.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 재시동 및 발진을 동시에 제어 시 상기 시동 발전기의 작동 후 상기 요구 토크와 NVH를 고려하여 엔진 작동 시점을 결정하는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 시동 발전기의 구동력으로 기준 아이들 상태까지 엔진 토크를 상승시킨 후에 상기 요구 토크에 필요한 연료 분사 시점을 결정하는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 시스템.
  13. 공회전 제한 시스템이 크립 모드를 지원하는 수동 변속기 차량의 공회전을 제한하는 방법에 있어서,
    a) 차량이 정지된 상태에서 소정 ISG(Idle Stop & Go) 진입 조건을 만족하면 시동 오프에 따른 엔진을 정지하는 단계;
    b) 재시동 및 발진의 동시제어를 위한 시스템의 정상 여부와 요구 토크 대응 가능 여부를 판단하는 단계;
    c) 상기 동시제어가 가능한 것으로 판단되면, 차량의 상태정보에 기초하여 클러치가 결합되고 기어가 주행단으로 치합되어 동력전달이 가능한 상태의 재시동 및 발진 대기 상태의 조건이 충족되는 것을 확인하는 단계; 및
    d) 브레이크 페달 오프 신호가 검출되면 시동 발전기를 작동하여 상기 재시동 및 크립 주행에 따른 발진을 동시에 제어하는 단계;
    를 포함하는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 방법.
  14. 공회전 제한 시스템이 크립 모드를 지원하지 않는 수동 변속기 차량의 공회전을 제한하는 방법에 있어서,
    a) 차량이 정지된 상태에서 소정 ISG(Idle Stop & Go) 진입 조건을 만족하면 시동 오프에 따른 엔진을 정지하는 단계;
    b) 재시동 및 발진의 동시제어를 위한 시스템의 정상 여부와 요구 토크 대응 가능 여부를 판단하는 단계;
    c) 상기 동시제어가 가능한 것으로 판단되면, 차량의 상태정보에 기초하여 클러치가 결합되고 기어가 주행단으로 치합되어 동력전달이 가능한 상태의 재시동 및 발진 대기 상태의 조건이 충족되는 것을 확인하는 단계; 및
    d) 브레이크 페달 오프 및 액셀 페달 온 신호가 검출되면 시동 발전기를 작동하여 상기 재시동 및 액셀 페달 작동 신호에 따른 발진을 동시에 제어하는 단계;를 포함하되,
    상기 b) 단계는, 상기 시스템이 정상이고, 도로의 경사도와 차량 무게를 고려하여 예상된 부하의 요구 토크에 대응 가능하면 상기 재시동 및 발진의 동시제어가 가능한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 시스템이 정상이고, 도로의 경사도와 차량 무게를 고려하여 예상된 부하의 요구 토크에 대응 가능하면 상기 재시동 및 발진의 동시제어가 가능한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 시동 발전기의 모터 스펙에 따른 최대 토크와 배터리 상태에 따라 출력 가능한 엔진 토크를 계산하여 상기 요구 토크에 대응 가능여부를 판단하는 단계를 포함하는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 방법.
  17. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 재시동 및 발진의 동시 제어 가능 여부의 판단정보를 운전자에게 표출하는 단계를 포함하는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 방법.
  18. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    상기 시동 발전기의 작동 후 상기 요구 토크와 NVH를 고려한 엔진 작동 시점을 결정하는 단계를 포함하는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 d) 단계는,
    상기 시동 발전기의 구동력으로 기준 아이들 상태까지 엔진 토크를 상승시킨 후에 상기 요구 토크에 필요한 연료 분사 시점에 연료를 분사하는 단계를 포함하는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 방법.
  20. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    상기 동시제어가 불가한 것으로 판단되면, 클러치가 분리된 상태에서 클러치 페달이 온 신호 입력에 따른 차량을 재시동하는 단계; 및
    수동 변속기의 조작으로 기어를 변경하고, 브레이크 페달 오프, 클러치 페달이 오프 및 액셀 페달이 온으로 작동되면 차량을 발진 하는 단계;
    를 더 포함하는 수동 변속기 차량의 공회전 제한 방법.
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