KR101205654B1

KR101205654B1 - 엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법

Info

Publication number: KR101205654B1
Application number: KR1020110099805A
Authority: KR
Inventors: 박병률
Original assignee: 주식회사 케피코
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2012-11-27
Anticipated expiration: 2031-09-30

Abstract

본 발명은 외부제어유닛으로부터 엔진토크 증가 요청이 있는 경우, 그 증가 요청이 신뢰할 수 있는 것인지를 직접적으로 모니터링하는 엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법에 관한 것으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법은, ECU가 수집한 엔진정보를 외부제어유닛으로 전송하는 엔진정보 전송단계; 상기 외부제어유닛이 엔진정보를 사용하여 엔진토크 증가가 필요한지 여부를 판단하는 토크증가 판단단계; 상기 외부제어유닛이 상기 토크증가 판단단계에서 엔진토크 증가가 필요하다고 판단한 경우, 상기 ECU로 필요 토크 증가량을 전송하여 엔진토크 증가를 요청하는 동시에 상기 필요 토크 증가량의 계산에 사용한 엔진정보를 함께 전송하는 토크증가 요청단계; 상기 토크증가 요청단계에서 상기 ECU로 전송한 사용 엔진정보의 값과 상기 ECU에서 수집되어 상기 외부제어유닛으로 전송한 수집 엔진정보의 값을 비교하는 엔진정보 비교단계; 상기 엔진정보 비교단계에서 비교결과에 따라 상기 토크증가 요청단계에서의 엔진토크 증가 요청에 대한 수용 여부를 결정하는 요청수용 결정단계;가 포함된다.

Description

엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법{Monitoring method for external torque demand by engine control unit}

본 발명은 엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부제어유닛으로부터 엔진토크의 증가 요청이 있는 경우, 그 증가 요청이 신뢰할 수 있는 것인지를 직접적으로 모니터링하는 엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법에 관한 것이다.

차량 시스템은 운전자의 안전과 편의를 위하여 각종 제어유닛이 늘어나고 있으며, 이로 인해 차량 시스템이 더욱 복잡해지고 있다.

차량 시스템에 포함되는 외부제어유닛으로는 TCU(Transmission Control Unit), ESP(Electronic Stability Program) 등이 있으며, 이러한 외부제어유닛은 차량의 메인출력을 담당하는 엔진제어유닛(Engine Control Unit;ECU)으로부터 엔진정보를 제공받아 이를 이용하여 엔진토크 증감의 필요 여부를 판단하게 된다. 그리고, 엔진토크 증감이 필요하다고 판단한 경우 그 필요 토크 증감량을 엔진제어유닛에 전송하여 엔진토크의 증감을 요청하게 된다.

이러한 토크 증감 요청은 외부제어유닛이 늘어남에 따라 그 횟수가 증가하고 있다. 그리고, 외부제어유닛에 의한 토크 증감 필요 여부의 판단이 ECU에 의한 최적의 출력토크 제어를 위하여 더욱 구체화되고 세분화되어 이루어짐에 따라, 이러한 요인에 의해서도 그 요청 횟수가 증가하고 있다.

엔진제어유닛은 외부제어유닛으로부터의 토크 증감 요청을 받아들여 최종적으로 엔진의 출력토크를 결정하게 된다. 하지만, 외부제어유닛으로부터의 토크 증가 요청이 잘못된 요청임에도 이를 반영하여 출력토크를 결정하게 되면, 급발진 등의 문제를 야기할 수 있다. 따라서, 외부제어유닛으로부터의 토크 증가 요청에 대하여 그 요청이 신뢰할 수 있는 것인지를 반드시 모니터링할 필요가 있다.

외부제어유닛의 토크 증가 요청이 있는 경우에 토크를 제어하는 종래 차량 엔진의 토크 제어방법으로는 공개특허 제10-2007-0052904호의 예를 들 수 있다.

상기한 공개특허는, ESP 또는 TCU 중 어느 하나로부터만 토크 증가 요구가 있는 때에는 요구된 토크 증가를 실행하고, ESP 및 TCU로부터 동시에 토크 증가 요구가 있는 때에는 도 1에 도시된 바와 같이 토크 요구량을 비교하여 더 적은 것을 실행한다.

그리고, 단위 시간당 실행 중인 토크 업 요구량의 평균값을 계산하고, 이 평균값을 미리 설정된 기준 토크와 비교하여, 평균값이 기준 토크보다 큰 경우 토크 증가 요구를 무시하는 과정을 거치게 되는 토크 제어 방법을 개시한다.

상기 공개특허는 기준토크를 설정해 두고 이 기준토크를 넘는 토크 증가 요구에 대하여 이를 무시하는 토크 제어 방법으로서, 토크 증가 요구 자체가 신뢰할 수 있는지에 관하여는 모니터링하지 않고 있다.

또한, 기준토크와 비교하게 되는 토크 증가 요구량도 실행중인 토크 업 요구량의 평균값인 점에서, 토크 업 요구에 대한 신뢰성 부여가 정당한 것인지에 대해 의문이 제기될 수 있다.

따라서, 외부제어유닛으로부터 토크 증가 요청이 있는 경우에 그 요청이 신뢰할 수 있는 것인지를 직접적으로 모니터링할 필요가 있는데, 상기한 공개특허를 비롯한 종래 차량 엔진의 토크를 제어하는 방법들은 이러한 모니터링 과정이 존재하지 않는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 외부제어유닛으로부터 토크 증가 요청이 있는 경우에 그 요청이 과연 신뢰할 수 있는지를 직접적으로 모니터링하는 엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법을 제시하는 것에 그 목적이 있다.

전술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법은, ECU가 수집한 엔진정보를 외부제어유닛으로 전송하는 엔진정보 전송단계; 상기 외부제어유닛이 엔진정보를 사용하여 엔진토크 증가가 필요한지 여부를 판단하는 토크증가 판단단계; 상기 외부제어유닛이 상기 토크증가 판단단계에서 엔진토크 증가가 필요하다고 판단한 경우, 상기 ECU로 필요 토크 증가량을 전송하여 엔진토크 증가를 요청하는 동시에 상기 필요 토크 증가량의 계산에 사용한 엔진정보를 함께 전송하는 토크증가 요청단계; 상기 토크증가 요청단계에서 상기 ECU로 전송한 사용 엔진정보의 값과 상기 ECU에서 수집되어 상기 외부제어유닛으로 전송한 수집 엔진정보의 값을 비교하는 엔진정보 비교단계; 상기 엔진정보 비교단계에서 비교결과에 따라 상기 토크증가 요청단계에서의 엔진토크 증가 요청에 대한 수용 여부를 결정하는 요청수용 결정단계;가 포함된다.

이때, 상기 요청수용 결정단계는, 상기 엔진정보 비교단계에서 상기 사용 엔진정보의 값과 수집 엔진정보의 값이 서로 다른 경우, 상기 토크증가 요청단계에서의 증가 요청을 무시하는 것으로 결정하도록 되어 있을 수 있다.

또는, 상기 요청수용 결정단계는, 상기 엔진정보 비교단계에서 상기 사용 엔진정보의 값과 수집 엔진정보의 값이 서로 같은 경우, 상기 토크증가 요청단계에서의 증가 요청을 수용하는 것으로 결정하도록 되어 있을 수 있다.

한편, 상기 엔진정보 비교단계에서 상기 사용 엔진정보의 값과 수집 엔진정보의 값이 서로 같은 경우에는, 상기 요청수용 결정단계에 앞서 통신라인의 이상유무를 판단하는 통신라인 검사단계;가 더 포함될 수 있다.

이때, 상기 통신라인 검사단계에서 통신라인에 이상이 없다고 판단된 경우, 상기 요청수용 결정단계가 진행되도록 할 수 있으며, 상기 통신라인 검사단계에서 통신라인에 이상이 있다고 판단된 경우, 상기 요청수용 결정단계가 진행되지 않고, 상기 토크증가 요청단계에서의 증가 요청이 무시되도록 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 외부제어유닛이 잘못된 엔진정보 값을 사용하여 불필요한 엔진토크 증가 요청을 한 경우에 이러한 토크 증가 요청이 잘못된 요청인지를 직접적으로, 그리고 용이하게 ECU가 확인할 수 있기 때문에, 수용해서는 안 될 토크 증가 요청에 대하여 출력토크 산출시 확실하게 배제할 수 있게 되어 차량의 급발진 등의 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 차량 토크 제어 방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법을 나타낸 흐름도.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법은, 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진정보 전송단계(S100), 토크증가 판단단계(S200), 토크증가 요청단계(S300), 엔진정보 비교단계(S400), 요청수용 결정단계(S510, S520)를 포함한다.

엔진정보 전송단계(S100)는 ECU가 각종 센서로부터 수집한 엔진정보를 TCU나 ESP 등과 같은 외부제어유닛으로 전송하는 단계이다.

이러한 과정에 앞서, 운전자에 의해서나 운행 중인 차량이 처한 상황에 의해서 토크 증가 요청이 있는지 여부가 확인되는 단계(S10)가 선행된다. 토크 증가 요청이 있는 경우, ECU는 이러한 요청을 반영하여 출력토크를 산출하게 되는데, 출력토크 산출을 위해서는 ECU가 토크 증가 요청에 상응하는 엔진정보를 각종 센서로부터 수집하는 단계(S20)를 거치게 된다.

ECU가 이렇게 수집한 엔진정보는 엔진정보 전송단계(S100)를 거치면서 외부제어유닛으로 전송된다.

토크증가 판단단계(S200)는, 외부제어유닛이 ECU로 엔진토크 증가 요청을 할 필요가 있는지를 판단하는 단계이다. 외부제어유닛은 상술한 바와 같이, 엔진정보 전송단계(S100)를 거치면서 ECU로부터 엔진정보를 제공받게 된다. 그리고 엔진정보를 사용하여 엔진토크 증가 요청이 필요한지 여부를 판단하게 된다. 이때, 외부제어유닛이 사용하는 엔진정보는 ECU로부터 제공받은 엔진정보이기 때문에, 외부제어유닛이 요청하는 엔진토크 증가 요청은 신뢰할 수 있다고 판단될 수도 있다.

그러나, 실제로는 외부제어유닛이 사용한 엔진정보의 값이 ECU가 수집한 엔진정보의 값과 다를 수 있다. ECU가 수집한 엔진정보가 외부제어유닛으로 그대로 전송되고, 외부제어유닛은 전송받은 그 엔진정보의 값을 그대로 사용하여 토크 증가 요청의 필요 여부를 판단하는 과정이 정상적인 과정이지만, 실제는 ECU가 수집된 엔진정보와 다른 값의 엔진정보 값을 전송할 수도 있고, 또는 ECU가 수집된 엔진정보를 정상적으로 전송하였음에도 외부제어유닛이 전송받은 엔진정보의 값과 다른 값을 사용하여 엔진토크 증가 요청의 필요 여부를 판단할 수도 있다. 이와 같은 일이 발생하는 것은 제어유닛의 작동 오류나 통신라인의 이상에 기인하기도 하며, 기타 다른 원인으로 발생하기도 한다.

따라서, 외부제어유닛이, 엔진제어유닛이 수집한 엔진정보의 값과 동일하지 않은 다른 값으로 엔진토크 증가 요청을 한 경우라면 그 요청을 신뢰할 수 없으므로 이를 무시해야 한다. 그렇지 않고 ECU가 외부제어유닛의 엔진토크 증가 요청을 그대로 수용하여 출력토크 산출에 토크 증가 요청을 반영한다면 급발진 등의 문제가 발생할 수 있다. 종래 엔진제어유닛의 토크 제어방법은 이러한 요청의 신뢰성을 확인하는 모니터링 과정이 없었다. 이에 본 실시예는 외부제어유닛에 의한 토크요구의 신뢰성을 확인하는 엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법을 제시하고자 하는 것이다.

상술한 토크증가 판단단계(S200)에서, 외부제어유닛이 엔진토크 증가 요청이 필요없다고 판단한 경우에는 도시되어 있지는 않지만, ECU로 토크 증가 요청이 필요없다는 정보를 전송할 수도 있다.

하지만, 상술한 토크증가 판단단계(S200)에서, 외부제어유닛이 엔진토크 증가 요청이 필요하다고 판단한 경우에는 외부제어유닛은 필요한 토크 증가량을 계산하게 되며, 이렇게 계산된 필요 토크 증가량을 ECU로 전송하면서 엔진토크 증가 요청을 하게 된다. 이 단계가 토크증가 요청단계(S300)이다.

본 실시예는 상술한 토크증가 요청의 신뢰성을 확인하는 모니터링 방법을 제시하고자, 토크증가 요청단계(S300)에서 상술한 필요 토크 증가량뿐만 아니라 외부제어유닛이 사용한 엔진정보도 함께 전송하게 된다.

ECU가 외부제어유닛으로부터 엔진토크 증가 요청을 받은 경우에, ECU는 사용 엔진정보의 값과 수집 엔진정보의 값을 서로 비교하는 엔진정보 비교단계(S400)를 거치게 된다. 구체적으로, 사용 엔진정보의 값은, ECU가 외부제어유닛으로부터 엔진토크 증가 요청을 받음과 동시에 전송받게 된, 외부제어유닛이 엔진토크 증가 요청 판단에 사용한 엔진정보의 값을 말하는 것이다. 그리고, 수집 엔진정보의 값은, 상술한 엔진정보 전송단계(S100)에서 ECU로부터 외부제어유닛으로 엔진정보가 전송되는데, 이때 전송의 대상이 되는, ECU가 수집한 엔진정보의 값을 말한다.

엔진정보 비교단계(S400)에서, ECU가 수집한 엔진정보의 값과 외부제어유닛이 사용한 엔진정보의 값이 서로 같은 것으로 판단된 경우에는, ECU가 수집한 엔진정보가 ECU로부터 외부제어유닛으로 정상적으로 전송된 것이며, 외부제어유닛도 전송받은 그 엔진정보를 그대로 사용하여 엔진토크 증가 요청 여부를 판단한 것이어서, 결국 외부제어유닛이 요청한 엔진토크 증가 요청은 신뢰할 수 있는 것이 된다. 그러나, 이와 달리 사용 엔진정보의 값과 수집 엔진정보의 값이 서로 다른 경우에는, ECU가 수집한 엔진정보를 정상적으로 전송하지 못하였거나, 정상적으로 전송하였음에도 외부제어유닛이 이와 다른 값을 사용하여 엔진토크 증가 요청 여부를 판단하게 된 것이므로, 외부제어유닛이 요청한 엔진토크 증가 요청은 신뢰할 수 없는 것이 된다.

따라서, ECU는 엔진정보 비교단계(S400)를 거치면서, 그 비교결과에 따라 외부제어유닛이 요청한 엔진토크 증가 요청을 수용할지 여부를 달리 결정하게 된다. 이 단계가 요청수용 결정단계(S510, S520)이다.

요청수용 결정단계(S510, S520)를 구체적으로 설명하면, 엔진정보 비교단계(S400)에서, 사용 엔진정보의 값과 수집 엔진정보의 값이 서로 다른 것으로 판단된 경우에 외부제어유닛의 토크증가 요청을 신뢰할 수 없으므로, 요청수용 결정단계는 토크증가 요청단계(S300)에서 외부제어유닛이 ECU로 요청한 엔진토크 증가 요청을 무시하도록 결정하는 단계(S510)로 이루어지게 된다. 하지만, 엔진정보 비교단계(S400)에서, 사용 엔진정보의 값과 수집 엔진정보의 값이 서로 같은 것으로 판단된 경우에는 외부제어유닛의 토크증가 요청을 신뢰해도 되기 때문에, 요청수용 결정단계는 외부제어유닛이 ECU로 요청한 엔진토크 증가 요청을 수용하도록 결정하는 단계(S520)로 이루어지게 되며, 이 단계를 거쳐 ECU는 토크증가 요청단계(S300)에서 전송받은 필요 토크 증가량을 출력토크 산출에 반영하게 된다.

한편, 사용 엔진정보의 값과 수집 엔진정보의 값이 서로 같기 때문에 외부제어유닛의 엔진토크 증가 요청을 신뢰할 수 있다고 하더라도, 이 요청을 수용하는 요청수용 결정단계(S520)를 거치기에 앞서, 통신라인에 이상이 있는지 없는지를 판단하는 통신라인 검사단계(S450)가 더 포함될 수 있다.

차량 시스템에 포함되는 각종 센서나 제어유닛은 CAN(Controller Area Network) 통신을 이용하여 정보를 공유하게 된다. 상술한 외부제어유닛과 엔진제어유닛도 마찬가지다. 본 실시예는 궁극적으로 외부제어유닛이 요청한 엔진토크 증가 요청을 수용할지 여부를 결정하는 단계(S510, S520)에 이르게 되는데, 이러한 최종 결정에 앞서 엔진제어유닛과 외부제어유닛 간 정보 공유가 이루어지는 통신라인에 대해서도 이상이 있는지 여부를 검사할 필요가 있으며, 이러한 검사 과정을 거치는 것이 바로 통신라인 검사단계(S450)이다.

통신라인 검사단계(S450)를 구체적으로 설명하면, 엔진정보 비교단계(S400)에서 사용 엔진정보의 값과 수집 엔진정보의 값이 서로 같은 것으로 판단된 경우라 하더라도, 통신라인 검사단계(S450)를 거쳐 통신라인에 이상이 있다고 판단된 경우에는 엔진정보 비교단계(S400)에서의 비교결과를 신뢰할 수 없다. 따라서, 이때는 엔진토크 증가 요청을 수용하는 요청수용 결정단계(S510)가 진행되지 않으며, 외부제어유닛이 토크증가 요청단계(S300)에서 행한 엔진토크 증가 요청을 무시하게 된다. 즉, 사용 엔진정보의 값과 수집 엔진정보의 값이 서로 다른 경우에 행해졌던 요청수용 결정단계(S510)와 동일한 과정을 거치게 되는 것이다.

그리고, 엔진정보 비교단계(S400)에서 사용 엔진정보의 값과 수집 엔진정보의 값이 서로 같은 것으로 판단된 경우로서, 통신라인 검사단계(S450)를 거쳐 통신라인에도 이상이 없는 것으로 판단된 경우에는, 상술한 엔진토크 증가 요청을 수용하는 요청수용 결정단계(S520)가 진행된다. 사용 엔진정보의 값과 수집 엔진정보의 값이 같고, 통신라인에도 이상이 없다면 토크증가 요청단계(S300)에서 외부제어유닛이 행한 엔진토크 증가 요청을 신뢰해도 되기 때문에 ECU가 이를 수용하는 결정을 하게 되는 것이다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 실시예에 의한 엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법에 의하면, 외부제어유닛이 잘못된 엔진정보의 값을 사용하여 불필요한 엔진토크 증가 요청을 한 경우에 이러한 토크 증가 요청이 잘못된 요청인지를 직접적으로, 그리고 용이하게 ECU가 확인할 수 있기 때문에, 수용해서는 안 될 토크 증가 요청에 대하여 출력토크 산출시 확실하게 배제할 수 있게 되어 차량의 급발진 등의 문제가 발생하지 않게 된다.

본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고도 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 본 발명의 보호범위는 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.

S10; 토크증가요청 확인단계 S100; 엔진정보 전송단계
S200; 토크증가 판단단계 S300; 토크증가 요청단계
S400; 엔진정보 비교단계 S450; 통신라인 검사단계
S510, S520; 요청수용 결정단계

Claims

ECU(Engine Control Unit)가 수집한 엔진정보를 외부제어유닛으로 전송하는 엔진정보 전송단계;
상기 외부제어유닛이 엔진정보를 사용하여 엔진토크 증가가 필요한지 여부를 판단하는 토크증가 판단단계;
상기 외부제어유닛이 상기 토크증가 판단단계에서 엔진토크 증가가 필요하다고 판단한 경우, 상기 ECU로 필요 토크 증가량을 전송하여 엔진토크 증가를 요청하는 동시에 상기 필요 토크 증가량의 계산에 사용한 엔진정보를 함께 전송하는 토크증가 요청단계;
상기 토크증가 요청단계에서 상기 ECU로 전송한 사용 엔진정보의 값과 상기 ECU에서 수집되어 상기 외부제어유닛으로 전송한 수집 엔진정보의 값을 비교하는 엔진정보 비교단계;
상기 엔진정보 비교단계에서의 비교결과에 따라 상기 토크증가 요청단계에서의 엔진토크 증가 요청에 대한 수용 여부를 결정하는 요청수용 결정단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 요청수용 결정단계는,
상기 엔진정보 비교단계에서 상기 사용 엔진정보의 값과 상기 수집 엔진정보의 값이 서로 다른 경우, 상기 토크증가 요청단계에서의 증가 요청을 무시하는 것으로 결정하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 요청수용 결정단계는,
상기 엔진정보 비교단계에서 상기 사용 엔진정보의 값과 상기 수집 엔진정보의 값이 서로 같은 경우, 상기 토크증가 요청단계에서의 증가 요청을 수용하는 것으로 결정하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 엔진정보 비교단계에서 상기 사용 엔진정보의 값과 상기 수집 엔진정보의 값이 서로 같은 경우, 상기 요청수용 결정단계에 앞서 통신라인의 이상유무를 판단하는 통신라인 검사단계;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 통신라인 검사단계에서 통신라인에 이상이 없다고 판단된 경우, 상기 요청수용 결정단계가 진행되는 것을 특징으로 하는 엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 통신라인 검사단계에서 통신라인에 이상이 있다고 판단된 경우, 상기 요청수용 결정단계가 진행되지 않으며, 상기 토크증가 요청단계에서의 증가 요청이 무시되는 것을 특징으로 하는 엔진제어유닛의 외부토크요구 모니터링 방법.