KR100373035B1 - 무단 변속기의 변속 제어방법 - Google Patents

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Abstract

이 발명은 무단 변속기의 변속 제어방법에 관한 것으로, 가속페달이 밟힌 상태이면, 스로틀 개도의 변화가 기준값 이상인지 판단한다. 스로틀 개도의 변화가 기준값 이상이면, 차속이 저속인지 고속인지 판단한다. 차속이 저속 상태이면, 중간 듀티인 널 듀티를 출력한다. 차속이 고속 상태이면, 일정시간 동안 최대 듀티로 출력한다. 이렇게 함으로써, 운전자의 가속의지가 있을 때는 저속과 고속을 판단하여 각 조건에 맞는 듀티 제어를 행하여 무단 변속기의 변속비 응답성을 향상시킬 수 있다.

Description

무단 변속기의 변속 제어방법{A TRANSMISSION CONTROL METHOD OF THE CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION}
이 발명은 자동차에 관한 것으로서, 특히, 무단 변속기의 변속 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차는 운전자의 엑셀레이터 조작에 의해 가감속이 결정되고, 적절한 기어 변속 자동차의 변속장치는 엔진과 구동축 사이에 설치되어 주행 상태에 따라 적절한 회전력과 속도로 바꾸어 타이어에 전달합니다. 수동 또는 자동의 유단 변속기는 일정한 기어비로 고정되어 운전되므로 최적의 출력과 연비를 사용하기 어렵습니다.
이에 비해 무단 변속기(CVT: continuously variable transmission)는 이러한 문제점을 해결하였습니다. 특수 가변 풀리를 사용하여 연속적으로 부드럽게 자동 변속시켜주므로 수동이나 자동 변속기에 비해 최적의 출력과 연비를 실현하였습니다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이와 같은 무단 변속기의 변속비 응답성을 향상시키는 무단 변속기의 변속 제어방법을 제공하는 것이다.
도1은 이 발명의 실시예에 따른 무단 변속기의 변속 제어장치의 구성도이다.
도2는 이 발명의 제1 실시예에 따른 무단 변속기의 변속 제어방법의 제어블록 선도이다.
도3은 이 발명의 제2 실시예에 따른 무단 변속기의 변속 제어방법의 동작 흐름도이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 무단 변속기의 변속 제어방법은,
가속페달이 밟힌 상태이면, 스로틀 개도의 변화가 기준값 이상인지 판단하는 단계;
스로틀 개도의 변화가 기준값 이상이면, 차속이 저속인지 고속인지 판단하는 단계;
차속이 저속 상태이면, 중간 듀티인 널 듀티를 출력하는 단계;
차속이 고속 상태이면, 일정시간 동안 최대 듀티로 출력하는 단계를 포함한다.
그러면, 통상의 지식을 지닌자가 본 발명을 실시할 수 있도록 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도1은 이 발명의 실시예에 따른 무단 변속기의 변속 제어장치의 구성도이다.
도1에서와 같이, 이 발명의 실시예에 따른 무단 변속기의 변속 제어장치는,
스로틀 개도를 감지하기 위한 스로틀 개도 센서(100);
출력축 회전수를 감지하기 위한 출력축 회전수 센서(110);
엔진 입력축 회전수를 감지하기 위한 엔진 회전수 센서(120);
상기 스로틀 개도 센서, 속도 센서, 엔진 회전수 센서의 출력을 입력받고, 무단 변속 제어를 하는 변속 제어유닛(130);
상기 변속 제어유닛(130)의 출력신호에 따라 변속을 하는 솔레노이드 밸브(140)를 포함한다.
도2는 이 발명의 제1 실시예에 따른 무단 변속기의 변속 제어방법의 제어블록 선도이다.
무단 변속기에서 가장 중요한 사항은 연속적인 변속비를 현재 차량의 상태에 적합하게 최적화하는 것이다.
도2에서와 같이, 차량의 속도와 스로틀 개도가 입력되면, 변속 제어유닛(130)은 미리 설정된 목표 변속비 맵(1)으로부터 목표 변속비를 계산한다.
이후, 변속 제어유닛(130)은 목표 변속비를 함수화(2)하고, 목표 변속비와 실제 변속비의 오차를 계산하고, 엔진 브레이크 보상(3)과 엑셀 보상(4)을 실시한 후 멀티플렉서(5)를 통해 합친다.
다음, 변속 제어유닛(130)은 목표 변속비를 기준으로 실제 변속비의 오차와 오차의 미분값(6)에 일정 이득(7, 8)을 곱해 시뮬레이션에서 미리 구해진 퍼지 제어기 맵(9)에 적용하여 변속비 출력 듀티의 변화율을 결정한다.
퍼지 제어기를 통해 산출된 출력 듀티는 게인기(10)의 이득이 곱해지고 적분기(11) 및 함수기(12)를 통해 듀티로 변환되어 솔레노이드 밸브로 출력된다. 이때, 피드백을 통해 현재 변속비(13)는 함수화(2)되어 비교된다.
상기한 과정에서 주요 제어기의 내용을 수식으로 정리한 내용은 아래의 수학식1과 같으며, 각각의 이득은 개발 과정에서 최적화하기 위해 터닝(turning) 변수로 설정되어 실험시 변경이 가능하여 최적의 변속비 듀티를 출력하도록 한다.
변속비 제어기의 수행 주기는 10msec이며, 모든 제어 변수의 계산 및 출력은 수행 주기(10msec)단위로 갱신한다.
Dn = (Dn-1n-1
Fn = Fuzzy_MAP(En*GE,dEn*GCE)
En = Ip - Ipt
dEn = En - En-1
Dn = 현재 출력 듀티
Dn-1= 이전 출력 듀티
Fn = En 과 dEn 값에 의한 퍼지 맵값
Fn-1= 이전 퍼지 맵값
En = 목표 변속비와 현재 변속비의 오차
Ip = 현재 변속비
Ipt = 이전 변속비;
GE = 에러 게인
GCE = 에러 변화율 게인
Ku = 적분기 게인
그런데 이러한 제1 실시예는 운전자의 가속의지가 있을때, 목표 변속비를 추종하는 실제 변속비의 응답성이 좀 늦는다.
따라서, 실제 변속비 응답성을 향상하기 위해 일정 조건하에서는 기본적인 피드백 제어를 중지하고 제2 실시예의 제어방법을 사용하여 변속비 응답성을 향상시킨다.
도3은 이 발명의 제2 실시예에 따른 무단 변속기의 변속 제어방법의 동작 흐름도이다.
먼저, 사용자에 의해 전원이 인가되면, 이 발명의 실시예에 따른 무단 변속기의 변속 제어장치의 동작이 시작된다.
동작이 시작되면, 스로틀 개도 센서(100)의 출력이 변속 제어유닛으로 입력된다.
그러면, 변속 제어유닛(130)은 현재 스로틀 개도가 10%이상인지 즉, 운전자가 가속페달을 밟았는지를 판단한다.
스로틀 개도가 10%이상이면, 변속 제어유닛(130)은 이전 스로틀 개도와 현재 스로틀 개도의 차이가 1.5%이상인지를 판단함으로써 운전자가 가속의지가 있는지를 판단한다(S31).
이전 스로틀 개도와 현재 스로틀 개도의 차이가 10% 이상이면, 운전자의 가속의지가 있는 것으로 판단하고, 변속 제어유닛(130)은 차속이 저속인지 고속인지 판단한다(S32).
이때, 차속을 판단하는 방법은 엔진 회전수가 1800알피엠 보다 작고, 속도비 또는 기어비가 2.0이상이면 저속이고, 엔진 회전수가 1900알피엠 이상이고, 속도비가 1.5이하이면 고속으로 판단한다. 이때, 차속을 판단하는 것은 필요에 따라 차속센서를 이용할 수도 있다. 이때, 변속비는 입력축 회전수와 출력축 회전수의 비로서, 기어비이다.
차속이 저속 상태이면, 변속 제어유닛(130)은 중간 듀티인 널 듀티를 강제적으로 출력하고(S34), 피드백 제어로 돌아간다. 이때 널 듀티는 차종이나 조건에 따라 달라질 수 있지만 약 50%정도의 듀티이다.
한편, 차속이 고속 상태이면(S33), 800msec 정도의 일정시간 동안 최대 듀티로 출력하고 난후(S35) 초기 듀티로 출력한 후(S36) 피드백 제어로 돌아간다. 이때, 최대 듀티는 80% 정도이다. 상기한 피드백 제어는 제1 실시예의 제어를 말한다.
이와 같이 듀티가 출력되면, 솔레노이드 밸브(140)는 그에 따라 동작하여 가속 응답성이 빨라지는 변속을 하게 된다.
상기한 듀티량은 조건이나 차종등에 따라 각종 수치가 달라질 수 있다.
이상에서와 같이, 이 발명의 실시예에서, 운전자의 가속의지가 있을때는 저속과 고속을 판단하여 각 조건에 맞는 듀티 제어를 행하여 무단 변속기의 변속비 응답성을 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

  1. 운전자의 가속 의지에 따라 무단변속기의 변속비 응답성을 향상시키는 무단변속기의 변속 제어 방법에 있어서,
    가속 페달이 밟힌 상태이면 차속이 저속인지 고속인지 판단하는 단계,
    차속이 저속 상태이면 중간 듀티인 널 듀티를 출력하고 피드백 제어로 돌아가는 단계, 그리고
    차속이 고속 상태이면 일정 시간 동안 최대 듀티로 출력하고 피드백 제어로 돌아가는 단계
    를 포함하는 무단 변속기의 변속 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차속이 저속인지 고속인지 판단하는 단계는, 가속 페달이 밟힌 상태이면 스로틀 개도의 변화가 기준값 이상인지 판단하고, 스로틀 개도의 변화가 기준값 이상이면 차속이 저속인지 고속인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기의 변속 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19990050708A (ko) * 1997-12-17 1999-07-05 정몽규 자동 변속기의 변속 제어장치 및 그 방법

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