KR20090108422A - Ｉｓｇ장치 및 그것의 제어방법 - Google Patents

Abstract

ISG(Idle Stop and Go)장치로, 아이들 정지(Idle Stop)의 상태에서 브레이크 페달의 작동횟수를 카운터하여 브레이크 부압을 모델링하고 모델링된 브레이크 부압이 안정된 제동력을 확보할 수 없는 상태이면 엔진 시동을 온 제어하는 것이다.

본 발명은 ISG장치에 의해 엔진 시동이 오프된 상태에서 브레이크 페달의 작동횟수를 카운터하여 브레이크 부압을 모델링하는 과정, 모델링된 브레이크 부압과 설정된 임계값을 비교하여 제동력 상태를 판단하는 과정, 모델링된 브레이크 부압이 소멸되어 안정된 제동력을 확보할 수 없는 상태이면 운전자의 의지에 관계없이 ISG장치를 통해 엔진 시동을 온시키는 과정을 포함한다.

ISG 시스템, 브레이크 부압, 모델링, 경사도, 가중치

Description

ＩＳＧ장치 및 그것의 제어방법{IDLE STOP AND GO SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 ISG(Idle Stop and Go)장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 아이들 정지(Idle Stop)의 상태에서 브레이크 페달의 작동횟수를 카운터하여 브레이크 부압을 모델링하고, 모델링된 브레이크 부압에 따라 엔진 재시동을 제어하는 ISG장치 및 그것의 제어방법에 관한 것이다.

최근 들어 연비증대와 에미션 안정화를 위해 ISG장치가 적용되는 엔진의 차량이 증가하고 있다.

ISG장치는 차량의 정지로 인하여 엔진의 아이들 상태가 설정된 소정시간 이상 유지되는 경우 등과 같이 정해진 조건 하에서 자동적으로 엔진 시동을 오프시키고(Idle Stop), 이후 운전자의 의지 및 차량 자체 조건에 의해 재출발이 요구되는 경우 자동적으로 엔진 시동을 온시켜(Go) 정상 운전이 가능하게 하는 기능이 적용되는 엔진제어 시스템이다.

ISG장치에 의해 엔진 시동 오프에 진입되는 조건은 차속이 검출되지 않는 정지상태이고, 변속단이 중립을 유지하며, 브레이크 페달이 작동되어 설정된 소정시 간이 유지되는 조건이면 연비증대와 에미션의 안정화를 위해 엔진을 정지시킨다.

이와 같이 ISG장치에 의해 엔진 시동이 오프된 상태에서 가속페달의 작동, 브레이크 페달의 해제, 클러치 페달의 작동 등 운전자의 출발 요구가 검출되면 엔진 시동을 온시켜 정상적인 주행이 유지되도록 한다.

상기와 같이 ISG장치에 의해 엔진 시동이 오프된 상태에서 브레이크 페달을 여러번 작동하거나 작동시간이 장시간 경과하게 되면 브레이크 부압이 감소되어 점차적으로 제동력을 상실하는 문제점을 발생시킨다.

특히, 경사로에서 ISG장치에 의해 엔진 시동 오프가 제어되는 상태에서 브레이크 페달이 여러번 작동되거나 정지상태가 장시간 경과하는 경우 브레이크 부압의 감소에 따른 제동력의 상실로 인하여 대형 사고의 유발 위험성이 있다.

따라서, ISG장치에 의해 엔진 시동 오프가 제어되는 경우 브레이크 부압의 상태를 체크하기 위하여 브레이크 부스터 압력센서의 신호를 이용하는 방법이 적용되기도 한다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 ISG장치에 의해 엔진 시동이 오프된 상태에서 브레이크 페달의 작동횟수를 카운터하여 브레이크 부압을 모델링하고, 모델링된 결과에 운행되는 지역의 경사도를 가중치로 적용하여 제동력을 판단한 다음 엔진 재시동 여부를 제어하는 것이다.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 특징에 따른 ISG장치는, 차량 상태 및 제어정보를 검출하는 정보검출수단; 특정된 운전조건에서 엔진 시동의 온/오프를 제어하는 ISG장치; 엔진 시동 오프의 상태에서 브레이크 부압을 모델링한 다음 설정된 임계값과 비교하여 엔진 재시동 여부를 제어하는 제어수단을 포함한다.

또한, 본 발명의 특징에 따른 ISG장치의 제어방법은, ISG장치에 의해 엔진 시동이 오프된 상태에서 브레이크 페달의 작동횟수를 카운터하여 브레이크 부압을 모델링하는 과정; 모델링된 브레이크 부압과 설정된 임계값을 비교하여 제동력 상태를 판단하는 과정; 모델링된 브레이크 부압이 소멸되어 안정된 제동력을 확보할 수 없는 상태이면 운전자의 의지에 관계없이 ISG장치를 통해 엔진 시동을 온시키는 과정을 포함한다.

전술한 구성에 의하여 본 발명은 ISG장치가 적용되는 엔진이 장착되는 차량이 엔진 시동 오프를 유지하는 다양한 조건하에서 브레이크 부압을 모델링하여 엔진 재시동을 제어하므로, 안정된 제동력이 확보되는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 브레이크 부압을 측정하기 위한 별도의 센서가 적용되지 않아 원가를 저감시키는 효과가 기대된다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 ISG장치의 개략적 구성을 도시한 도면이다.

본 발명은 브레이크 램프 스위치(10)와 브레이크 시험 스위치(20), 엔진 RPM 검출부(30), 차속 검출부(40), 변속단 검출부(50), 클러치 검출부(60), 제어부(70), 경사센서(80), ESP 제어부(90) 및 ISG장치(100)를 포함한다.

브레이크 램프 스위치(BLS ; 10)는 도시되지 않은 브레이크 페달의 작동에 따라 연동되어 동작되며, 브레이크 페달의 작동에 따른 브레이크 램프의 온/오프 신호를 제어부(70)에 제공한다.

브레이크 시험 스위치(BTS : 20)는 도시되지 않은 브레이크 페달의 작동에 따라 연동되어 동작되며, 브레이크 페달의 작동에 따라 상기 브레이크 램프 스위치(10)의 신호와 반대의 신호를 제어부(70)에 제공한다.

엔진 RPM 검출부(30)는 크랭크 샤프트의 위상 변화 혹은 캠 샤프트의 위상 변화로부터 현재의 엔진 회전수를 검출하여 제어부(70)에 제공한다.

차속 검출부(40)는 변속기의 출력축 회전수로부터 현재의 차속을 검출하여 제어부(70)에 제공한다.

변속단 검출부(50)는 인히비터 스위치로, 시프트 레버로 선택되는 변속단의 정보를 검출하여 제어부(70)에 제공한다.

클러치 검출부(60)는 클러치 페달의 작동 변위를 검출하여 제어부(70)에 제 공한다.

제어부(70)는 엔진 회전수, 차속, 변속단, 클러치 페달의 변위 등을 포함하는 운전조건에 따라 ISG 장치(100)에 의한 엔진 시동의 온/오프를 제어하고, 엔진 시동이 오프를 유지하는 상태에서 브레이크 램프 스위치(10) 및 브레이크 시험 스위치(20)의 정보를 이용하여 브레이크 페달의 작동횟수를 검출하고, 작동횟수에 따라 브레이크 부압을 모델링하며, 브레이크 부압이 정상적인 제동력이 확보되지 못하는 상태이면 운전자의 출발 의지에 관계없이 ISG장치(100)를 통해 엔진 시동을 온시켜 브레이크 부압을 확보하여 준다.

또한, 상기 제어부(70)는 모델링 브레이크 부압의 제동력을 예측함에 있어 운행되는 지역의 오르막 혹은 내리막의 경사도를 가중치로 적용한다.

경사센서(80)는 운행되는 지역의 오르막 혹은 내리막의 경사도를 측정하여 ESP 제어부(90)에 제공한다.

ESP 제어부(90)는 차량의 자세를 제어하는 장치로, 경사센서(80)에서 측정되는 경사도의 정보를 CAN 통신으로 제어부(70)에 제공한다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 동작에 대하여 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

ISG장치가 적용된 엔진을 장착한 차량이 주행중인 상태에서 제어부(70)는 현재의 변속단, 차속, 엔진 회전수, 브레이크 페달의 동작 등을 포함하는 제반적인 차량 상태 및 제어정보를 검출하여(S101) ISG장치(100)에 의한 아이들 정지 조건을 만족하는지 판단한다(S102).

상기 ISG장치(100)에 의한 아이들 정지 조건은 엔진이 아이들 상태를 유지하고, 차속이 검출되지 않는 정지의 상태이며, 인히비터 스위치로 선택되는 변속단이 N 레인지이고, 브레이크 페달의 작동이 검출되는 조건이다.

상기 S102의 판단에서 아이들 정지 조건을 만족하지 않으면 상기 S101의 과정으로 리턴하고, 아이들 정지 조건을 만족하면 제어부(70)는 ISG장치(100)를 통해 엔진 시동을 오프시킨다(S103)

상기와 같이 ISG장치(100)에 의해 엔진 시동이 오프로 제어되는 상태에서 도시되지 않은 브레이크 페달의 작동횟수를 카운터하여(S104) 브레이크 부압을 모델링한다(S105).

상기 브레이크 페달의 작동횟수는 브레이크 페달의 작동에 따라 연동되는 브레이크 램프 스위치(10) 및 브레이크 시험 스위치(20)의 신호를 카운터하여 추출한다.

그리고, ESP제어부(90)에서 CAN통신으로 제공되는 엔진 시동 오프를 유지하는 지역의 경사도를 정보를 판독하여(S106), 경사도가 설정된 임계값 이상인지를 판단한다(S107).

상기 S107의 판단에서 경사도가 임계값 이상이면 모델링한 브레이크 부압이 제1임계값 이하인지를 판단한다(S108).

상기 S108의 판단에서 브레이크 부압이 설정된 제1임계값 이상이면 안정적인 제동 제어가 유지되는 상태로 판단하여 상기 S104의 과정으로 리턴하고, 브레이크 부압이 설정된 제1임계값 이하이면 브레이크 페달의 반복적인 작동에 의해 브레이 크 부압이 소멸되어 안정된 제동력을 확보할 수 없는 상태로 판단한다(S109).

상기와 같이 브레이크 부압이 안정된 제동력을 확보할 수 없는 상태로 판단되면 제어부(70)는 ISG장치(100)를 통해 엔진 시동을 온시켜 브레이크 부압을 안정되게 확보한다(S110).

또한, 상기 S107의 판단에서 경사도 설정된 임계값 이하이면 모델링한 브레이크 부압이 제2임계값 이하인지를 판단한다(S111).

상기 S111의 판단에서 모델링한 브레이크 부압이 제2임계값 이하이면 브레이크 페달의 반복적인 작동에 의해 브레이크 부압이 소멸되어 안정된 제동력을 확보할 수 없는 상태로 판단한다(S112).

상기와 같이 브레이크 부압이 안정된 제동력을 확보할 수 없는 상태로 판단되면 제어부(70)는 ISG장치(100)를 통해 엔진 시동을 온시켜 브레이크 부압을 안정되게 확보한다(S110).

또한, 상기 S111의 판단에서 모델링한 브레이크 부압이 제2임계값 이상이면 운전자의 요구에 의한 제시동 조건이 검출되는지 판단한다(S113).

상기 S113에서 재시동 조건이 검출되지 않으면 현재의 제동 제어를 유지하고, 엔진 재시동 조건이 검출되면 ISG장치(100)를 통해 엔진 시동을 온시켜 정상적 주행이 확보되도록 한다(S110).

상기에서 제1임계값은 제2임계값 보다 크게 설정된다.

이상에서 본 발명의 실시예에 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 포함된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 ISG 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 ISG 시스템의 제어절차를 도시한 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 브레이크 램프 스위치 20 : 브레이크 시험 스위치

30 : 엔진 RPM 검출부 40 : 차속 검출부

50 : 변속단 검출부 60 : 클러치 검출부

70 : 제어부 80 : 경사센서

90 : ESP 제어부 100 : ISG 장치

Claims (8)

1. 차량 상태 및 제어정보를 검출하는 정보검출수단;

   특정된 운전조건에서 엔진 시동의 온/오프를 제어하는 ISG장치;

   엔진 시동 오프의 상태에서 브레이크 부압을 모델링한 다음 설정된 임계값과 비교하여 엔진 재시동 여부를 제어하는 제어수단을 포함하는 ISG장치.
2. 제1항에 있어서,

   운행지역의 경사도를 측정하는 경사센서;

   상기 제어수단과 CAN통신으로 연결되며, 상기 경사센서에서 측정되는 경사도 에 따라 차량의 자세를 제어하고, 경사도의 정보를 제어수단에 제공하는 ESP제어수단을 더 포함하는 ISG장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 정보검출수단은

   브레이크 페달의 작동에 따라 브레이크 램프의 온/오프 신호를 출력하는 브레이크 램프 스위치;

   브레이크 페달의 작동에 따라 상기 브레이크 램프 스위치의 신호와 반대의 신호를 출력하는 브레이크 시험 스위치;

   엔진 회전수를 검출하는 엔진 RPM 검출부;

   차속을 검출하는 차속 검출부;

   시프트 레버로 선택되는 변속단을 검출하는 변속단 검출부;

   클러치 페달의 작동 변위를 검출하는 클러치 검출부를 포함하는 ISG장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제어수단은 엔진 시동 오프의 상태에서 브레이크 램프 스위치 및 브레이크 시험 스위치의 신호로부터 브레이크 페달의 작동횟수를 카운터하여 브레이크 부압을 모델링하는 ISG장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제어수단은 모델링된 브레이크 부압에 경사도를 가중치로 적용하여 브레이크 부압의 상태를 예측하는 ISG장치.
6. ISG장치에 의해 엔진 시동이 오프된 상태에서 브레이크 페달의 작동횟수를 카운터하여 브레이크 부압을 모델링하는 과정;

   모델링된 브레이크 부압과 설정된 임계값을 비교하여 제동력 상태를 판단하는 과정;

   모델링된 브레이크 부압이 소멸되어 안정된 제동력을 확보할 수 없는 상태이면 운전자의 의지에 관계없이 ISG장치를 통해 엔진 시동을 온시키는 과정을 포함하는 ISG장치의 제어방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 모델링된 브레이크 부압의 제동력 판단에서 정차된 위치의 경사도를 가중치로 포함하는 ISG장치의 제어방법.
8. 제6항에 있어서,

   상기 브레이크 페달의 작동횟수는 브레이크 램프 스위치 및 브레이크 시험 스위치의 신호의 카운터로 검출하는 ISG장치의 제어방법.

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