KR100716424B1 - Simulation for transmission of car - Google Patents
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Abstract
차량의 자동 변속기에 대한 시뮬레이션을 효율적으로 수행할 수 있는 자동 변속기의 시뮬레이터를 개시한다. 본 발명에 따르면, 차량 변속기의 시뮬레이션 장치에 있어서, 차량 변속기의 시뮬레이션을 위한 초기 입력 데이터로서, 차종별 기구학적 데이터 설정과, 터빈 스피드의 프로파일(변화 형태) 정보와, 차량의 캔(CAN) 통신에 따른 데이터 설정 등을 입력하기 위한 데이터 입력장치; 데이터 입력장치로부터 입력 가능한 설정정보를 토대로 차량 변속기의 터빈 스피드(Nt), 엔진 스피드(Ne), 차량 스피드(Vss) 및 엔진 토크(Torque)를 산출하고 이를 디스플레이하기 위한 제어장치로 이루어진다. 따라서, 본 발명은 차량의 변속기에 대한 시뮬레이션이 실차 상태와 유사한 시뮬레이션 결과를 제공하여 차량 변속기의 가상실험이 보다 정밀하게 이루어질 수 있는 효과가 있다. 이는 시험데이터의 신뢰성을 향상시켜 제품의 질적 향상을 꾀할 수 있는 부가적 효과를 갖는다.Disclosed is a simulator of an automatic transmission capable of efficiently performing a simulation of an automatic transmission of a vehicle. According to the present invention, in the simulation apparatus for a vehicle transmission, as initial input data for the simulation of the vehicle transmission, the kinematic data setting for each vehicle type, the profile (change type) information of the turbine speed, and the CAN communication of the vehicle are used. A data input device for inputting data setting according to the same; A control device for calculating and displaying the turbine speed (Nt), the engine speed (Ne), the vehicle speed (Vss) and the engine torque (Torque) of the vehicle transmission based on the setting information input from the data input device. Therefore, the present invention has the effect that the simulation of the vehicle transmission provides a simulation result similar to the actual vehicle state, so that the virtual experiment of the vehicle transmission can be made more precisely. This has the additional effect of improving the reliability of the test data to improve the quality of the product.
차량, 변속기, 터빈 스피드, 엔진 스피드, 시뮬레이션, 엔진 프로파일 Vehicle, transmission, turbine speed, engine speed, simulation, engine profile
Description
도 1은 본 발명에 따른 자동 변속기 시뮬레이터를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing an automatic transmission simulator according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 ND, NR 제어시의 터빈 스피드(Nt)를 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the turbine speed Nt at the time of ND and NR control according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 업-쉬프트(UP-Shift) 제어시의 터빈 스피드(Nt)를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the turbine speed (Nt) during the up-shift (UP-Shift) control according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 다운-쉬프트(DOWN-Shift) 제어시의 터빈 스피드(Nt)를 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing the turbine speed (Nt) in the down-shift control according to the present invention.
<주요도면에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Drawings>
101 : 시스템 운용부 103 : 출력 모듈101: system operation unit 103: output module
107 : 키스캔 제어부 109 : 기능키 설정부107: kisscan control unit 109: function key setting unit
111 : 노브키 설정부 113 : 차종별 데이터 저장부111: Knob key setting unit 113: Data storage unit for each vehicle type
115 : 터빈 스피드 프로파일 저장부 117 : 런닝 셋업 저장부115: turbine speed profile storage 117: running setup storage
119 : 연산부119: calculator
본 발명은 차량의 자동 변속 시뮬레이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 자동 변속기에 대한 각 센서 출력값의 상호 연동 관계를 감안하여 차량의 터빈 속도, 엔진 속도, 운행 속도 및 엔진 토크를 산출함으로서, 차량의 자동변속기에 대한 제어 소프트웨어를 검증 및 실험할 수 있는 자동 변속기 시뮬레이터에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic transmission simulator of a vehicle, and more particularly, by calculating a turbine speed, an engine speed, a running speed, and an engine torque of a vehicle in consideration of the interlocking relationship of each sensor output value with respect to the automatic transmission of the vehicle. The present invention relates to an automatic transmission simulator that can verify and experiment with control software for an automatic transmission.
일반적으로, 차량의 자동 변속 시뮬레이터는 자동 변속기에 장착된 모든 신호들을 기구학적인 상호 연관성을 무시하여 각각의 값을 결정한 후 출력함으로서, 제어 소프트웨어의 각 모듈별 검증 시험만을 실행할 수 있었다. 이와 같은 자동 변속 시뮬레이터는 차량의 TCU 하드웨어를 검증하기 위해 사용되며, 시뮬레이터의 출력신호는 각 항목별로 구비되는 스위칭 상태에 따라 결과 값을 출력한다.In general, the automatic transmission simulator of the vehicle outputs all the signals installed in the automatic transmission, ignoring the kinematic correlations, and outputs the respective values, thereby only performing verification tests for each module of the control software. The automatic shift simulator is used to verify the TCU hardware of the vehicle, and the output signal of the simulator outputs a result value according to the switching state provided for each item.
시뮬레이터는 변속기의 환경설정을 위한 다수의 노브(Knob)를 보유하고 있으며, 이러한 노브는 대략적으로 다음과 같이 구비된다.The simulator has a number of knobs (Knob) for the configuration of the transmission, which is roughly provided as follows.
먼저, 변속기의 출력 스피드를 설정하는 No : 0 ~ 9207RPM, 터빈 스피드를 설정하는 Nt : 0 ~ 9207RPM, 엔진 스피드를 설정하는 Ne : 0 ~9207RPM, 엔진의 스로틀 포지션을 설정하기 위한 TPS : 12.5% ~ 96.0%, 차량의 속도를 설정하는 VSS : 0 ~ 255Km/H, 엔진의 출력을 설정하는 Torque : 0 ~100%, 오일의 온도를 설정하는 OTS : -40 ~ 215℃, 5속 A/T 또는 4속 A/T의 Inhibitor 스위치 상태 : P,R,N,D,3,2, 등을 포함하며, 이외의 Sports Switch : +,-,중립, 모드 스위치 : Hold, Normal, Sports 등을 갖는다.First, No: 0 to 9207 RPM to set the output speed of the transmission, Nt: 0 to 9207 RPM to set the turbine speed, Ne: 0 to 9207 RPM to set the engine speed, and TPS: 12.5% to set the throttle position of the engine. 96.0%, VSS to set vehicle speed: 0 to 255Km / H, Torque to set engine output: 0 to 100%, OTS to set oil temperature: -40 to 215 ℃, 5 speed A / T or Inhibitor switch status of 4 speed A / T: P, R, N, D, 3, 2, etc., and other sports switches: +,-, neutral, mode switch: Hold, Normal, Sports, etc.
이와 같은 시뮬레이션의 스위칭 설정은 엔진의 동작점을 시험하기 위한 환경 설정으로, 엔진으로 장착되거나 근접되는 각종 센서의 출력신호를 프로그램화된 정보로 제공받아 엔진의 가상동작에 대한 TCU 하드웨어의 검증을 수행한다. 예컨대, 상기 스로틀 포지션(TPS) 노브를 이용하여 차량의 스로틀 밸브의 개폐 각도를 설정하고, 차량의 출력 스피드(No)를 설정하며, OTS 노브를 조작하여 엔진 오일의 온도를 설정하고, Inhibitor 스위치를 이용하여 차량의 운행상태를 설정할 경우, 상기 시뮬레이터는 기 프로그램화된 산술과정을 통해 변속기의 터빈속도(Nt)와, 엔진 스피드(Ne), 차량의 속도(VSS) 및 엔진 출력(Torque)를 산출한다.The switching setting of the simulation is an environment setting for testing the operating point of the engine, and the TCU hardware verification of the virtual operation of the engine is performed by receiving output signals of various sensors mounted to or near the engine as programmed information. do. For example, the opening and closing angle of the throttle valve of the vehicle is set using the throttle position (TPS) knob, the output speed (No) of the vehicle is set, the temperature of the engine oil is set by operating the OTS knob, and the Inhibitor switch is set. When setting the driving state of the vehicle using the arithmetic operation, the simulator calculates the turbine speed Nt, the engine speed Ne, the vehicle speed VSS, and the engine output Torque through a preprogrammed arithmetic process. do.
따라서, 관리자는 상술한 시뮬레이터로부터 변속기에 대한 동작상태를 제공받으며, 이로부터 관리자는 TCU 제어결과에 대한 검증을 수행하게 된다.Therefore, the manager is provided with the operation state for the transmission from the above-described simulator, from which the manager performs the verification of the TCU control results.
그러나, 이와 같은 종래의 시뮬레이터는 각각의 센서에 대응하는 스위칭 신호에 응답하여 변속기의 출력 상태를 제공하기 때문에, 차량의 실전 운행에서 발생되는 엔진의 출력 상태와는 괴리가 발생한다. 이로 인해, 차량 변속기에 대한 시뮬레이션 결과는 변속기 상태의 예측이라고 판단하기보다는 단순한 산술결과로 인지되어 시뮬레이션의 신뢰성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 시험자는 종래 시뮬레이터의 기동을 위해 다수의 노브를 이용한 환경설정을 수행하고 있어, 동일 조건하에 다수개의 TUC를 시뮬레이션하기 위한 환경설정에 대한 번거로움이 야기되고 있다.However, such a conventional simulator provides an output state of the transmission in response to a switching signal corresponding to each sensor, so that a deviation occurs from the output state of the engine generated in the actual driving of the vehicle. For this reason, the simulation result for the vehicle transmission is recognized as a simple arithmetic result rather than a prediction of the transmission state, and there is a problem that the reliability of the simulation is deteriorated. In addition, the tester is performing the configuration using a plurality of knobs for the start of the conventional simulator, causing a hassle to configure the environment for simulating a plurality of TUC under the same conditions.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량 변속기의 동작 특성에 대응하는 선형적인 환경을 설정하고, 이에 근거하여 차량의 운행과 동일한 상태에서의 시뮬레이션 결과를 제공할 수 있는 차량 변속기에 대한 시뮬레이션에 있어 실전 상태와 동일한 환경을 설정할 수 있도록 Slip RPM, Brake Switch, Cooler Switch, AutoCurise Switch 등의 노브를 가설하고, 각 노브에 대한 환경설정과 차량 엔진의 동작 특성에 대응하는 시뮬레이션 결과를 연산할 수 있는 자동 변속기 시뮬레이터를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to set a linear environment corresponding to the operating characteristics of a vehicle transmission, and to provide a simulation result in the same state as the operation of the vehicle. In the simulation of possible vehicle transmissions, hypotheses such as Slip RPM, Brake Switch, Cooler Switch, AutoCurise Switch, etc. are hypothesized to set the same environment as the actual state, and correspond to the configuration of each knob and the operation characteristics of the vehicle engine. It is to provide an automatic transmission simulator that can calculate the simulation results.
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본 발명의 또 다른 목적은, 차량 엔진에 대한 시뮬레이션을 수행하기 위한 다수의 노브 또는 스위치의 동작을 간략화하기 위한 소정의 단축키를 제공하고, 단축키에 의해 입력되는 환경설정 정보를 저장하도록 함에 따라, 시험자의 테스트 편의성을 향상시킬 수 있는 자동 변속기 시뮬레이터를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a predetermined shortcut key for simplifying the operation of a plurality of knobs or switches for performing a simulation on a vehicle engine, and to save the configuration information inputted by the shortcut key, thereby allowing the tester to It is to provide an automatic transmission simulator that can improve the test convenience of.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 자동 변속기 시뮬레이터는, 차량 변속기의 시뮬레이션 장치에 있어서, 차량 변속기의 시뮬레이션을 위한 초기 입력 데이터로서, 차종별 기구학적 데이터 설정과, 터빈 스피드의 프로파일 정보와, 차량의 캔(CAN) 통신에 따른 데이터 설정 등을 입력하기 위한 데이터 입력장치; 상기 데이터 입력장치로부터 입력 가능한 설정정보를 토대로 차량 변속기의 터빈 스피드(Nt), 엔진 스피드(Ne), 차량 스피드(Vss) 및 엔진 토크(Torque)를 산출하고 이를 디스플레이하기 위한 제어장치로 이루어진 것을 특징으로 한다.The automatic transmission simulator according to the aspect of the present invention for achieving the above object, in the simulation device of the vehicle transmission, as the initial input data for the simulation of the vehicle transmission, the kinematic data settings for each vehicle type, the profile information of the turbine speed, A data input device for inputting data setting or the like according to CAN communication of the vehicle; A control device for calculating and displaying the turbine speed (Nt), engine speed (Ne), vehicle speed (Vss) and engine torque (Torque) of the vehicle transmission based on the setting information input from the data input device. It is done.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 데이터 입력장치는 시뮬레이터의 일측 패널로 구비되어 변속기의 동작 환경을 설정하기 위한 노브 키(Knob key) 설정부; 차종별 엔진에 대한 초기 설정 값과 변속별 터빈 프로파일, 통신 데이터를 설정하기 위한 기능키 설정부; 및 상기 노브 키 설정부 및 기능키 설정부에서 입력되는 스위칭 신호를 스캔하여 소정의 규정화된 데이터로 변환하기 위한 키 스캔 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the data input device includes a knob key setting unit provided as one panel of a simulator for setting an operating environment of a transmission; A function key setting unit for setting an initial setting value for a vehicle type engine, a turbine profile for each shift, and communication data; And a key scan control unit for scanning the switching signal input from the knob key setting unit and the function key setting unit and converting the switching signal into predetermined prescribed data.
또한, 상기 제어장치는 상기 기능키 설정부의 입력 값에 따라 차종별 기구학적 데이터를 저장하기 위한 차종별 데이터 저장부; 차량의 변속상태 즉, ND, NR, Up-Shift, Down-Shift 별로 터빈의 회전속도(Nt)에 대한 변화형태를 선형적 데이터로 저장하기 위한 터빈 스피드 프로파일 저장부; 변속기 출력 스피드(No)의 가감속율 및 캔 통신시 동기 변화에 대한 정보를 저장하기 위한 런닝 셋업 저장부; 상기 노브 키 설정부 및 기능키 설정부의 설정 정보에 기반하여 변속기의 터빈속도(Nt), 엔진속도(Ne), 차량속도(VSS), 엔진 토크(Torque)를 산출하기 위한 산술 알고리즘이 저장되는 연산부; 상기 스캔 제어부에서 제공되는 키 신호에 응답하여 상기 차종별 데이터 저장부로 차종별 기구학적 데이터를 설정하고, 상기 터빈 스피드 프로파일 저장부로 변속별 터빈 스피드에 대한 파라메타를 설정하며, 상기 런팅 셋업 저장부로 캔 통신에 따른 주요 데이터 설정과 출력 스피드에 대한 가감속율을 설정하고, 상기 차종별 기구학적 데이터와 터빈 스피드에 대한 파라레타 및 출력 스피드에 대한 가감속율을 토대로 상기 연산부의 산술 알고리즘을 기동하여 차량의 엔진 스피드, 차량 속도 및 엔진 출력을 시뮬레이션하기 위한 시스템 운용부; 상기 시스템 운용부의 출력 포트로 접속되어 상기 시뮬레이션 결과를 디스플레이 패널로 제공하기 위한 출력모듈로 이루어진 것을 특징으로 한다.The control device may further include a vehicle type data storage unit for storing kinematic data for each vehicle type according to an input value of the function key setting unit; A turbine speed profile storage unit for storing a change form of the rotational speed Nt of the turbine as linear data for each shift state of the vehicle, that is, ND, NR, Up-Shift, and Down-Shift; A running setup storage unit for storing information on acceleration and deceleration rate of the transmission output speed No and synchronization change during can communication; An arithmetic unit configured to store an arithmetic algorithm for calculating a turbine speed Nt, an engine speed Ne, a vehicle speed VSS, and an engine torque of the transmission based on the setting information of the knob key setting unit and the function key setting unit; ; In response to the key signal provided from the scan control unit, the vehicle-specific data storage unit sets the vehicle-specific kinematic data, the turbine speed profile storage unit to set the parameters for the turbine speed per shift, the running setup storage unit according to the can communication The acceleration and deceleration rate for the main data and the output speed are set, and the arithmetic algorithm of the operation unit is started based on the kinematic data for each vehicle type, the parameter for the turbine speed and the acceleration and deceleration rate for the output speed, and the engine speed and vehicle speed of the vehicle. And a system operating unit for simulating engine output; And an output module connected to an output port of the system operation unit to provide the simulation result to a display panel.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 자동 변속기 시뮬레이터의 구성을 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 시뮬레이터의 일측 패널로 구비되어 변속기 티씨유(TCU)의 동작 환경을 설정하기 위한 노브 키(Knob key) 설정부(111)와, 차종별 엔진에 대한 초기 설정 값과 변속별 터빈 프로파일, 통신 데이터를 설정하기 위한 기능키 설정부(109)와, 상기 노브 키 설정부(111) 및 기능키 설정부(109)에서 입력되는 스위칭 신호를 스캔하여 소정의 규정화된 데이터로 변환하기 위한 키 스캔 제어부(107)와, 상기 기능키 설정부(109)의 입력 값에 따라 차종별 기구학적 데이터를 저장하기 위한 차종별 데이터 저장부(113)와, 차량의 변속상태 즉, ND, NR, Up-Shift, Down-Shift 별로 터빈의 회전속도(Nt)를 선형적 데이터로 저장하기 위한 터빈 스피드 프로파일 저장부(115)와, 변속기 출력 스피드(No)의 가감속율 및 캔 통신시 동기 변화에 대한 정보를 저장하기 위한 런닝 셋업 저장부(117)와, 상기 노브 키 설정부(111) 및 기능키 설정부(109)의 설정 정보에 기반하여 변속기의 터빈속도(Nt), 엔진속도(Ne), 차량속도(VSS), 엔진 토크(Torque)를 산출하기 위한 산술 알고리즘이 저장되는 연산부(119)와, 상기 스캔 제어부(107)에서 제공되는 키 신호에 응답하여 상기 차종별 데이터 저장부(113)로 차종별 기구학적 데이터를 설정하고, 상기 터빈 스피드 프로파일 저장부(115)로 변속별 터빈 스피드에 대한 파라메타를 설정하며, 상기 런팅 셋업 저장부(117)로 캔 통신에 따른 주요 데이터 설정과 출력 스피드에 대한 가감속율을 설정하고, 상기 차종별 기구학적 데이터와 터빈 스피드에 대한 파라레타 및 출력 스피드에 대한 가감속율을 토대로 상기 연산부(119)의 산술 알고리즘을 기동하여 차량의 변속기 스피드, 차량 속도 및 변속기 출력을 시뮬레이션하기 위한 시스템 운용부(101)와, 상기 시스템 운용부(101)의 출력 포트로 접속되어 상기 시뮬레이션 결과를 디스플레이 패널(121)로 제공하기 위한 출력모듈(103)로 구성된다.1 is a view showing the configuration of an automatic transmission simulator according to the present invention. As shown, a knob key setting unit 111 for setting an operation environment of the transmission TCU provided as one side panel of the simulator, an initial setting value for the vehicle type engine, and a turbine profile for each shift And a function
한편, 상기 노브키 설정부(111)는 0 ~ 9207RPM 내에서 변속기의 출력 스피드를 설정하기 위한 No 단자, 0 ~ 9207RPM 내에서 터빈 스피드를 설정하기 위한 Nt 단자, 0 ~ 9207RPM 내에서 변속기 스피드를 설정하기 위한 Ne 단자, 12.5 ~ 96.0% 내에서 스로틀 포지션을 설정하기 위한 TPS 단자, 0 ~ 255Km/h 범위내에서 차량의 운행 속도를 설정하기 위한 VSS 단자, 엔진의 토크를 설정하기 위한 Torque 단자, 0 ~ 100% 범위내에서 차량의 토크(Torque) 레벨을 설정하기 위한 TIL 단자, -40℃ ~ 215 ℃ 범위내에서 오일온도를 설정하기 위한 OTS 단자, 차량의 변속상태를 설정하기 위한 Inhi-SW(Inhibitor Switch) 단자, 차량의 중립상태를 설정하기 위한 Sports-SW 단자, 차량의 운행 모드 예컨대 Hold, Normal, Sports 를 선택하기 위한 Mode-SW 단자, 노면의 기울기 상태에 따른 엔진의 RPM을 설정하기 위한 Slip-RPM 단자, 차량의 브레이크 스위치 동작상태를 설정하기 위한 Brake SW 단자, 차량의 에어컨 동작 상태를 설정하기 위한 Cooler SW 단자 등으로 이루어진다.Meanwhile, the knob key setting unit 111 sets a transmission speed within 0 to 9207 RPM, a No terminal for setting the output speed of the transmission within 0 to 9207 RPM, an Nt terminal for setting a turbine speed within 0 to 9207 RPM, and a transmission speed within 0 to 9207 RPM. Ne terminal for setting, TPS terminal for setting the throttle position within 12.5 ~ 96.0%, VSS terminal for setting the running speed of the vehicle within the range of 0 ~ 255Km / h, Torque terminal for setting the torque of the engine, 0 TIL terminal for setting the torque level of the vehicle within the range of ~ 100%, OTS terminal for setting the oil temperature within the range of -40 ℃ to 215 ℃, and Inhi-SW for setting the shift state of the vehicle. Inhibitor Switch) terminal, Sports-SW terminal for setting the neutral state of the vehicle, Mode-SW terminal for selecting the driving mode of the vehicle, such as Hold, Normal, Sports, and RPM of the engine according to the slope state of the road surface Slip-rpm terminal, Brake SW terminal for setting the brake switch operation state of the vehicle, Cooler SW terminal for setting the air conditioner operation state of the vehicle.
또한, 상기 기능키 설정부(109)는 차종별 엔진의 동작 상태를 검출하기 위한 차종 설정용 제1 기능키(F1), 엔진 부하량에 대응하는 터빈(Turbine) 동작점의 프로파일(Profile) 설정용 제2 기능키(F2), 이씨유(ECU) 또는 티씨유(TCS)의 캔(CAN) 통신을 위한 데이터 설정과 캔 통신에 따른 통신 데이터의 동기 설정용 제2 기능키(F3) 및 상기 노브 키와 각 기능키에 대한 데이터 설정 변경과 각 설정 데이터에 대응하는 동작점을 저장하고 이를 출력 제어하기 위한 제4 기능키(F4)로 구성된다.In addition, the function
상기 제1 기능키(F1)는 시뮬레이션의 초기 설정을 위한 차종별 기구학적 데이터를 설정하여 상기 차종별 데이터 저장부(113)로 저장한다. 즉, 차종별 차량의 후진 변속비(Rev GearRatio), 차종별 차량의 1단 기어비(1st GearRatio), 차종별 차량의 2단 기어비(2nd GearRatio), 차종별 차량의 3단 기어비(3rd GearRatio), 차종별 차량의 4단 기어비(4th GearRatio), 선택된 차량의 출력 스피드(No-RPM)과 차량 속도(VSS-Km/h)의 비율(NotoVSS Ratio)과, 터빈 1회전시 PGA에서 출력되는 펄스 수(PGA_Teeth)와, 트랜스퍼 드라이버 기어(Transfer Driver Gear) 1회전시 PGB에서 출력되는 펄스 수(PGB_Teeth)에 대응하는 데이터를 각각으로 설정한다.The first function key F1 sets the vehicle-specific kinematic data for the initial setting of the simulation and stores it in the vehicle-
상기 제2 기능키(F2)는 차량의 ND/DR, UP-Shift, DOWN-Shift에 대응하는 터빈 프로파일을 제공하기 위한 파라메타를 설정하고, 설정 파라메타를 상기 터빈 스피드 프로파일 저장부(115)로 저장한다.The second function key F2 sets a parameter for providing a turbine profile corresponding to ND / DR, UP-Shift, and DOWN-Shift of the vehicle, and stores a setting parameter in the turbine
상기 설정 파라메타는 Shrink-Back Time을 msec 단위로 설정하거나, Nt프로파일의 경사 슬로프 1(Slop1)을 RPM/8msec 단위로 설정하거나, Nt프로파일의 경사 슬로프 2(Slop2)를 RPM/8msec 단위로 설정하거나, Run-Up 양을 RPM 단위로 설정하 거나, Run-Up 발생시 Nt 프로파일의 상승 기울기를 RPM/8msec 단위로 설정하거나, Shrink-Back 이후부터 인터록(Inter-Lock)이 발생할 때까지의 시간을 msec 단위로 설정하거나, 상기 인터록 발생 정도를 RPM 단위로 설정하거나, 상기 인터록 유지 시간을 msec 단위로 설정하거나, Run-Down 양을 RPM 단위로 설정한다.The setting parameter may be set to Shrink-Back Time in msec units, to set slope slope 1 (Slop1) of Nt profile in RPM / 8 msec unit, or to set slope slope 2 (Slop2) of Nt profile in RPM / 8 msec unit. , Set the run-up amount in RPM unit, or set the rising slope of the Nt profile in RPM / 8msec unit when run-up occurs, or msec the time between interlocking after the Shrink-Back. It is set in units, the interlock generation degree is set in RPM units, the interlock holding time is set in msec units, or the run-down amount is set in RPM units.
한편, 상기 제3 기능키(F3)는 차량의 ECU 또는 TCS에서 전송하는 캔통신(CAN) 데이터 중 주요한 데이터를 설정한다. 주요한 데이터는 엔진 토크에 관련한 데이터이다. 또한 상기 제3 기능키(F3)는 차량의 오토 모드(Auto-Mode)에서 No(변속기의 출력 스피드)의 가감속율 및 동기 완료시 동기의 어긋남 정도를 설정한다. 그리고, 이러한 제3 기능키(F3)의 설정 데이터는 상기 런닝 셋업 저장부(117)로 저장된다.Meanwhile, the third function key F3 sets main data among CAN communication data transmitted from the ECU or the TCS of the vehicle. The main data is data relating to engine torque. In addition, the third function key F3 sets the acceleration / deceleration rate of No (output speed of the transmission) in the auto-mode of the vehicle and the degree of synchronization deviation when the synchronization is completed. The setting data of the third function key F3 is stored in the running
즉, 상기 제3 기능키(F3)는 오토모드에서 변속기의 출력 스피드(No)를 Up 또는 Down 선택했을 때 No의 증가 또는 감소율을 RPM/sec 단위로 설정하거나, 변속 완료 후 동기 어긋남 정도를 RPM 단위로 설정하거나, CAN 통신을 이용하여 ECU에서 TCU로 전송된 엔진의 최대 토크 정보를 입력받아 설정하거나, ECU에서 TCU로 CAN 통신을 이용하여 전달하는 TQI_ACCOR 값을 설정하기 위해 필요한 값으로 TCU와 TCS에 의한 토크 인터벤션(Torque Intervention)양을 엔진 최대 토크에 대한 백분률로 설정하거나, 상기 ECU에서 TCU로 CAN 통신을 이용하여 전달하는 엔진의 토크 저하(Frictional Loss Torque)를 엔진 최대 토크에 대한 백분율로 설정한다.That is, the third function key F3 sets the increase or decrease rate of No in RPM / sec when the output speed No of the transmission is selected in the auto mode, or sets the synchronous shift degree after the shift is completed. TCU and TCS are necessary values to set the maximum torque information of the engine transmitted from the ECU to the TCU using CAN communication, or to set the TQI_ACCOR value transmitted from the ECU to the TCU using CAN communication. Torque Intervention is set as a percentage of the engine's maximum torque, or the torque loss (Frictional Loss Torque) transmitted from the ECU to the TCU using CAN communication as a percentage of the engine's maximum torque. Set it.
또한, 상기 제4 기능키(F4)는 특정한 테스트 포인트를 반복적으로 테스트하기 위한 것으로, 변속기의 동작 상황별 각각의 동작점을 저장하고 다수의 동작점을 선별하여 해당 동작점에 대응하는 시뮬레이션을 기동시킨다. 동작점은 변속기의 출력 스피드(No), 엔진 스피드(Ne), 스로틀 포지션(TPS), 오일온도(OTS) 등을 포함하는 노브키 설정부(111)의 키 입력값을 이용하여 특정 환경별로 설정한 데이터이다. 상기 제4 기능키(F4)는 이와 같은, 각 동작점들 간의 천이 시간 즉, 동작점별 구동시간을 msec 단위로 설정한다.In addition, the fourth function key F4 is for repeatedly testing a specific test point. The fourth function key F4 stores a respective operating point for each operating situation of the transmission and selects a plurality of operating points to start a simulation corresponding to the operating point. Let's do it. The operating point is set for each specific environment by using key input values of the knob key setting unit 111 including the transmission speed (No), engine speed (Ne), throttle position (TPS), oil temperature (OTS), and the like of the transmission. One data. The fourth function key F4 sets such a transition time between operating points, that is, driving time for each operating point, in msec units.
이하, 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described.
먼저, 관리자는 본 발명에 따른 자동 변속기 시뮬레이터를 동작시키기 위한 파라메타를 설정한다. 이는 제1 기능키(F1) 내지 제4 기능키(F4) 중 어느 하나를 동작시켜 해당 모드로 진입한다. 기능키의 동작은 상기 시스템 운용부(101)에 인지함에 따라, 시스템 운용부(101)는 출력모듈(103)을 통해 디스플레이 패널(121)로 해당 모드에 대응하는 설정값을 표시한다.First, the administrator sets the parameters for operating the automatic transmission simulator according to the present invention. This enters the corresponding mode by operating any one of the first function key F1 to the fourth function key F4. As the operation of the function key is recognized by the
설정값은 전(前) 상태에서 지정된 설정치가 디스플레이되며, 관리자는 이러한 설정치를 수정 또는 유지하거나 새로 입력한다. 먼저, 관리자는 상기 제1 기능키(F1)를 동작시켜, 차종별 기구학적 데이터를 입력한다. 관리자는 디스플레이 패널(121)로 제공되는 시뮬레이션하고자 하는 차종의 기어비를 설정한다. 이는 시험 차량의 1단 기어 내지 5단 기어의 기어비를 설정하고, 엔진의 RPM과 차량의 속도간 비율을 설정한다. 그리고, 터빈 1회전시 PGA 에서 출력되는 펄스 수와, Transfer Driver Gear 1회전시 PGB에서 출력되는 펄스 수를 설정한다.The setpoints are displayed with the setpoints specified in the previous state, and the administrator modifies or maintains these settings or enters new ones. First, the manager operates the first function key F1 to input kinematic data for each vehicle type. The manager sets the gear ratio of the vehicle model to be provided to the
이와 같이, 제1 기능키(F1)에 대한 입력이 완료되면, 관리자는 상기 제2 기 능키(F2)를 동작시켜 Nt 즉, 터빈 스피드 프로파일을 설정한다. 제2 기능키(F2)의 데이터 설정은 엔진 스피드(Ne) 및 터빈 스피드(Nt)를 출력하기 위한 시뮬레이션을 제공한다. 시뮬레이션 결과는 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 기능키(F2)에 의해 설정되는 터빈 스피드 프로파일에 응답하여 그래프화된 정보로 제공된다. 그리고, 상기 시스템 운용부(101)는 터빈 스피드 프로파일에 따른 엔진 스피드(Ne) 및 터빈 스피드(Nt)를 산출한다.As such, when the input to the first function key F1 is completed, the manager sets the Nt, that is, the turbine speed profile by operating the second function key F2. The data setting of the second function key F2 provides a simulation for outputting the engine speed Ne and the turbine speed Nt. The simulation results are provided as graphed information in response to the turbine speed profile set by the second function key F2, as shown in FIG. The
상기 시스템 운용부(101)는 터빈 스피드 프로파일에 따른 엔진 스피드(Ne) 및 터빈 스피드(Nt)을 산출하며, ND, NR 제어시의 출력 값과, UP-Shift 제어시의 출력 값 및 Down-Shift 제어시의 출력 값을 각각으로 제공한다. 먼저, ND, NR 제어에서 변속별 Ne, Nt의 출력을 살펴보면 다음과 같다.The
먼저 N 상태 또는 P 상태에서 엔진 스피드(Ne) 알피엠과 터빈 스피드(Nt) 알피엠은 같으며, ND 또는 NR이 시작되어도 엔진 스피드(Ne)는 변화하지 않고 ND 또는 NR 제어가 종료될 때까지 값을 유지한다. 물론, 상기 노브키 설정부(111)의 Ne 노브를 이용하여 엔진 스피드를 조절할 수 있을 것이다.First, the engine speed NepPM and the turbine speed NtAlPM are equal in the N state or P state, and the engine speed Ne is not changed even when ND or NR starts, but the value is changed until the ND or NR control ends. Keep it. Of course, the engine speed may be adjusted using the Ne knob of the knob key setting unit 111.
이 후, 관리자는 Shrink-Back Time을 msec 단위로 설정하고, Slop1, Slop1의 변화시간, Slop2를 RPM/8msec 단위로 설정한다. 여기서, 상기 Shrink-Back 구간은 터빈 스피드(Nt)의 변화가 없거나 터빈 스피드(Nt)가 상승하는 Run-Up 구간으로 설정된다. 시스템 운용부(101)는 상기 터빈스피드 프로파일 저장부(115)로 저장된 터빈 프로파일의 설정치에 근거하여 상기 디스플레이 패널(121)을 통해 도 2에서와 같이 도시된다.After that, the administrator sets the Shrink-Back Time in msec, sets the change times of Slop1 and Slop1, and Slop2 in RPM / 8 msec. Here, the Shrink-Back section is set to a Run-Up section in which there is no change in the turbine speed Nt or the turbine speed Nt rises. The
도시된 바와 같이, Shrink-Back 구간에서의 Run-Up은 Nt가 변속 초기에 비정상적으로 상승하는 현상으로 RunUp 양(RunUp RPM), Run-Up 발생시 Nt 프로파일의 기울기를 설정하여 가변시킬 수 있다. 또한, 그래프의 종단부로 형성되는 Run-Down 현상은 제어완료 시점에서 Nt가 "목표 변속단의 기어비 ×출력 스피드(No)"를 유지하지 못하고 변속 초기상태의 Nt를 향해 되돌아 가다가 다시 정상적인 변속 완료상태로 복귀하는 현상이다. 이는 일시적으로 변속 동기상태에서 동기가 어긋났다가 다시 재동기가 되는 현상으로, 상기 시스템 운용부(101)는 상기 제2 기능키(F2)를 통해 Run-Down 양을 RPM 단위로 입력받은 후, 터빈 스피드 프로파일 저장부(115)로 기 저장된 프로파일 정보를 변형함으로써 달성된다. 도면의 ⓐ는 일반 변속제어 구현시 이용되는 기준 Slip RPM을 나타낸다.As shown, the run-up in the Shrink-Back section is a phenomenon in which Nt rises abnormally at the beginning of the shift, and can be changed by setting the runup amount (RunUp RPM) and the slope of the Nt profile when the run-up occurs. In addition, the run-down phenomenon formed at the end of the graph shows that when the control is completed, Nt does not maintain the "gear ratio x output speed (No) of the target shift stage" and returns to Nt of the initial shift stage, and then resumes normal shift completion state. It is a phenomenon of returning to. This is a phenomenon in which the synchronization is shifted again in the shift synchronism state temporarily and then resynchronized. After the
결국, ND, NR 상태에서 엔진 스피드(Ne) 및 터빈 스피드(Nt)를 그래프와 같이 도시되며, 이러한 그래프는 차량 엔진의 시뮬레이션으로 활용된다. 한편, 차량의 기어변속 상태가 업 쉬프트(Up-Shift) 상태로 진입할 경우, 변속이 개시되기 이전의 변속이 완료된 상태에서 엔진 스피드(Ne)는 ND, NR 제어가 완료되는 시점에서의 슬립(Slip(Ne-Nt))를 유지하도록 결정된다. 이는 엔진 스피드(Ne)가 터빈 스피드(Nt)로 기준 슬립(Slip)이 합산 즉, 'Ne = Nt + 기준 Slip'이 된다.As a result, the engine speed Ne and the turbine speed Nt are shown as graphs in the ND and NR states, and this graph is used as a simulation of the vehicle engine. On the other hand, when the gear shift state of the vehicle enters the Up-Shift state, the engine speed Ne is slipped when the ND and NR control is completed while the shift is completed before the shift is started. It is determined to maintain Slip (Ne-Nt)). This means that the engine speed Ne is added to the turbine speed Nt and the reference slip is summed up, that is, 'Ne = Nt + reference slip'.
물론, 상기 노브키 설정부(111)의 Ne 키를 조작하여 슬립양을 설정할 수 있다. 따라서, 변속 중에 Ne 노브를 조정하면 슬립(Slip(Ne-Nt))양도 조절할 수 있는 것으로 결국, 'Ne = Nt + 기준 Slip + Ne(Slip) 노브의 조정 양'으로 설정한다.Of course, the slip amount may be set by operating the Ne key of the knob key setting unit 111. Therefore, if the Ne knob is adjusted during shifting, the slip (Ne-Nt) amount can also be adjusted. Therefore, it is set to 'Ne = Nt + reference slip + Ne (Slip) adjustment amount'.
도 3에서 도시된 바와 같이, Nt의 프로파일은 전상태 즉, ND, NR 제어 상태 와 동일하며, 슬립양의 변화를 나타내고 있다. 슬립양은 상기 연산부(119)를 통해 ND 종료시 설정된 기준 슬립과 Ne 노브에 의해 가감된 양에 대한 합산으로 산출된다. 한편, 다운-쉬프트(Down-Shift) 상태에서 엔진 스피드(Ne) 및 터빈 스피드(Nt)의 시뮬레이션을 살펴 보면 다음과 같다.As shown in FIG. 3, the profile of Nt is the same as in the previous state, that is, the ND and NR control states, and shows a change in slip amount. The slip amount is calculated as the sum of the reference slip set at the end of ND and the amount added or subtracted by the Ne knob through the
먼저, 엔진 스피드(Ne)의 프로파일은 업-쉬프트(Up-Shift)의 경우와 동일하며, 변속 중 터빈 스피드(Nt)의 프로파일은 기본적으로 RPM의 변화가 없는 Shrink-Back 구간과, Slop 1의경사로 "목표 변속단의 기어비 ×출력 스피드(No)"를 추종하는 Slop 1 구간과, Slop 2의경사로 "목표 변속단의 기어비 ×출력 스피드(No)"를 추종하는 Slop 2 구간으로 구성된다. 그리고, 이와 같은 프로파일은 제2 기능키(F2)를 이용하여 인터록(Inter-Lock)과 런업(Run-Up) 두 가지의 특이성 프로파일을 입력함으로써 달성된다.First, the profile of the engine speed Ne is the same as in the case of the up-shift, and the profile of the turbine speed Nt during the shift is basically a Shrink-Back section with no change in RPM and the diameter of
상기 인터록(Inter-Lock)은 상기 다운-쉬프트(Down-Shift)에서 터빈 스피드(Nt) 프로파일이 "목표 변속단의 기어비 ×출력 스피드(No)"를 추종하지 못하고 중간에서 주춤하느 현상으로, 인터록(Inter-Lock) 시작점과, 인터록 RPM, 인터록 유지시간(인터록 시작부터 터빈 스피드(Nt)가 정상적으로 "목표 변속단의 기어비 ×출력 스피드(No)"를 추종하기 시작할때 까지의 시간)에 대응하는 세 가지의 파마메타를 설정함으로써 구현된다.The inter-lock is a phenomenon in which the turbine speed (Nt) profile in the down-shift does not follow the "gear ratio x output speed (No) of the target shift stage" and falters in the middle. (Inter-Lock) starting point, interlock RPM, and interlock holding time (the time from the start of the interlock until the turbine speed (Nt) starts to follow the gear ratio x output speed (No) of the target shift stage). Implemented by setting three parameters.
이는 도 4에 도시된 바와 같이, 다운-쉬프트에서 런-업은 변속이 완료될 때, 터빈 스피드(Nt)가 "목표 변속단의 기어비 ×출력 스피드(No)"에 도달했을 때 그 상태를 유지하지 못하고 일정 양 계속 상승하다가 정상적으로 "목표 변속단의 기어 비 × 출력 스피드(No)"으로 복귀하는 현상으로서 런-업의 크기, 런업 발생시 터빈 스피드(Nt)의 프로파일 상승 기울기에 대응하는 두 가지의 파라메타를 설정함으로써 구현된다.This is because the run-up in the down-shift does not maintain its state when the turbine speed Nt reaches the " gear ratio x output speed No of the target shift stage " as shown in FIG. It continues to rise for a certain amount of time and then returns to the normal gear ratio × output speed (No). The two parameters correspond to the size of the run-up and the slope of the profile rising slope of the turbine speed (Nt) when a run-up occurs. Is implemented by setting
한편, 본 발명에 따른 시뮬레이션은 차량의 속도(Vss)를 출력하는데, 이는 상기 제1 기능키(F1)에 의해 설정되어 상기 차종별 데이터 저장부(113)로 기 저장된 차량의 최종 기어비(NotoVss Ratio : Final Gear Ratio)와 출력 스피드(No)에 기반하여 산출된다. 차량의 속도(Vss)를 산출하기 위해, 상기 시스템 운용부(101)는 연산부(119)를 통해 현재의 출력 스피드(No) ×최종 기어비를 연산한다. 여기서, 시스템 운용부(101)는 상기 제1 기능키(F1)로부터 입력된 차종별 기구학적 데이터를 토대로 차량의 바퀴 지름 등과 같은 변수를 감안한다.On the other hand, the simulation according to the present invention outputs the vehicle speed (Vss), which is set by the first function key (F1) the final gear ratio of the vehicle previously stored in the vehicle-specific data storage unit (NotoVss Ratio: Calculated based on Final Gear Ratio and Output Speed (No). In order to calculate the speed Vss of the vehicle, the
또한, 본 발명에 따른 시뮬레이션은 엔진의 토크(Torque)를 출력하는데, 이는 출력하고자 하는 엔진의 토크 성능 정보를 초기에 입력함으로써 달성된다. 엔진의 토크(TQI)는 ECU가 엔진 토크를 연산하여 TCU 측으로 CAN 통신을 이용하여 전송한다. 따라서 시뮬레이터는 실차 상태와 유사하도록 엔진 토크를 연산한다. 상기 시스템 운용부(101)는 차종별 데이터 저장부(113)로 기 저장된 엔진 스피드(Ne) RPM과, TPS 정보 및 엔진 토크 표를 참조한다. 엔진 토크 표는 시험적 데이터를 근거로 한 테이블 정보이다. 이 후, 시스템 운용부(101)는 연산부(119)를 통해 Ne 값(RPM) × TPS 값(%) × 엔진 토크 표에 기반한 차량 기종별 출력 값에 대한 산출 결과를 제공받는다. 시스템 운용부(101)는 산출 결과를 디스플레이 패널(121)로 제공한다.In addition, the simulation according to the present invention outputs a torque of the engine, which is achieved by initially inputting torque performance information of the engine to be output. The torque TQI of the engine is calculated by the ECU and transmitted to the TCU using CAN communication. Therefore, the simulator calculates engine torque to be similar to actual vehicle conditions. The
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 변속기 시뮬레이터는 변속기의 주요 기능의 상태를 입력하기 위한 노브키 설정부를 구비하고, 차종별 기구학적 데이터 설정과 터빈 프로파일의 셋업을 포함하여 런닝 셋업 정보를 설정하기 위한 각각의 기능키를 구성하며, 기능키 및 노브키 설정부의 키입력 신호에 응답하여 차량 변속기의 시뮬레이션을 수행하기 위한 제어장치를 구현함으로써, 차량의 변속기에 대한 시뮬레이션이 실차 상태와 유사한 시뮬레이션 결과를 제공하여 차량 변속기의 가상실험이 보다 정밀하게 이루어질 수 있는 효과가 있다. 이는 시험데이터의 신뢰성을 향상시켜 제품의 질적 향상을 꾀할 수 있는 부가적 효과를 갖는다.As described above, the automatic transmission simulator according to the present invention has a knob key setting unit for inputting the state of the main functions of the transmission, and sets the running setup information including setting the vehicle-specific kinematic data and setting up the turbine profile. Each function key for the vehicle is implemented, and a control device for performing a simulation of the vehicle transmission in response to the key input signal of the function key and the knob key setting unit is implemented. By providing a virtual experiment of the vehicle transmission can be made more precise. This has the additional effect of improving the reliability of the test data to improve the quality of the product.
이상에서 본 발명을 특정한 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정하지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.While the invention has been shown and described with respect to specific preferred embodiments thereof, the invention is not limited to the embodiments described above, and is commonly used in the art to which the invention pertains without departing from the spirit of the invention as claimed in the claims. Anyone with knowledge will be able to make various variations.
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