KR101131736B1 - 차량 변속기의 기어 맞물림 검출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 변속기의 기어 맞물림 검출방법에 관한 것으로, 엔진정보, 구동륜 정보 및 변속기 정보를 기반으로 엔진 속도 및 엔진 가속도를 계산한 후, 각각의 측정치와 계산치의 차이를 계산하는 변수계산단계; 및 상기 변수계산단계의 수행결과를 기반으로 기어의 맞물림 상태를 판단하고, 이 판단결과에 따라 엔진 제어를 진행하거나, 기어 맞물림 상태로 전환하도록 사용자에게 알리도록 하고, 엔진 제어 진행 중 기어 맞물림 해제조건을 만족하는지를 판단하여 만족하면 기어 맞물림 상황을 해제하는 기어맞물림검출단계를 포함하여 이루어진 방법을 제공함으로써, 차량의 과도한 슬립에 의한 차량의 구동 안정성과 조향성의 손실을 보상하기 위한 엔진 제어 시 기어가 들어가 있는 상태를 하드웨어의 추가 없이 소프트웨어로 검출함으로써, 추가 비용이 들지 않고, 별도의 연결선을 필요로 하지 않는 등의 효과가 있다.

기어 맞물림, 엔진 제어

Description

차량 변속기의 기어 맞물림 검출방법{Gear meshing detection method for Vehicle transmission}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차령 변속기의 기어 맞물림 검출방법의 동작 과정을 보인 흐름도.

도 2a,b는 본 발명의 실시예에 따른 기어올림 변속과 기어내림 변속에 따른 엔진 속도의 변화를 보인 그래프.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기어 상태에 따라 엔진 속도와 엔진 가속도의 변화를 비교한 그래프.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기어의 위치와 기어 상태와의 연관 관계를 보인 상태도.

본 발명은 차량 변속기의 기어 맞물림 검출방법에 관한 것으로, 특히 엔진 제어 시 차량 변속기에 기어가 들어가 있는 상태(In gear)를 엔진의 속도값과 가속도 값을 함께 비교하여 검출하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에 과도한 슬립이 발생하면 구동륜의 종 방향 및 횡 방향 제어 능력이 떨어지게 된다. 즉, 차량의 구동 안정성과 조향성에 손실이 발생하는데, 이는 과도하게 발생한 슬립을 부가적인 엔진 토크를 더하거나 빼 줌으로써 보상시켜주는 엔진 제어를 통하여 해결할 수 있다.

상기 부가적인 엔진 토크를 더하거나 빼주기 위하여 엔진 제어시에는 기어가 들어가 있는 상태가 되어 있어야 하며, 이 기어가 들어가 있는 상태를 검출하기 위하여 클러치 스위치를 사용할 수 있다.

그러나, 상기 방법은 상대적으로 값이 비싸고 별도의 연결선을 필요로 하는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 차량의 구동 안정성과 조향성에 손실 보상을 위한 엔진 제어 시 차량 변속기에 기어가 들어가 있는 상태를 엔진의 속도값과 가속도 값을 함께 비교하여 검출하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량 변속기의 기어 맞물림 검출방법은, 차량의 구동 안정성과 조향성의 손실을 보상하기 위한 엔진 제어 시 차량 변속기에 기어가 들어가 있는 상태를 검출하기 위한 방법에 있어서, 엔진정보, 구동륜 정보 및 변속기 정보를 기반으로 엔진 속도 및 엔진 가속도를 계산한 후, 각각의 측정치와 계산치의 차이를 계산하는 변수계산단계; 및 상기 변수계산단계의 수 행결과를 기반으로 기어의 맞물림 상태를 판단하고, 이 판단결과에 따라 엔진 제어를 진행하거나, 기어 맞물림 상태로 전환하도록 사용자에게 알리도록 하고, 엔진 제어 진행 중 기어 맞물림 해제조건을 만족하는지를 판단하여 만족하면 기어 맞물림 상황을 해제하는 기어맞물림검출단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차령 변속기의 기어 맞물림 검출방법의 동작 과정을 보인 흐름도로서, 이에 도시한 바와 같이 엔진정보, 구동륜정보 및 변속기 정보를 수집하여 이 수집한 정보를 토대로 엔진 속도와 기어비를 결정하는데, 이때, 기어비 결정에 있어서 기어의 상태가 올림 변속인지 내림 변속인지를 알 수 있게 되고, 제1 계산식으로 구동륜의 속도 평균값을 결정(S100 ~ S101))하며, 상기 제1 계산식은 다음과 같다.

여기서,

: 구동륜 평균속도,

: 왼쪽 구동륜의 속도,

: 오른쪽 구동륜의 속도이다.

이후, 상기 단계(S101)에서 구한 엔진 가속도와 구동륜 가속도의 평균값을 계산한 다음 상기 기어비와 구동륜 가속도의 평균값을 기반으로 제2 계산식을 통해 측정된 구동륜 속도로부터 엔진 속도를 계산하며(S102 ~ S103), 이 제2 계산식은 다음과 같다.

여기서,

: 엔진 속도,

: 변속기 기어비,

: 종감속 기어비이다.

이후, 측정된 구동륜 속도로부터 엔진 가속도를 계산한 다음 엔진 속도의 측정치와 계산치의 차이 및 엔진 가속도의 측정치와 계산치의 차이를 각각 계산한다(S104 ~ S106).

상기 단계(S105 ~ S106)에서 계산한 값을 기반으로 기어 맞물림 상태인가를 판단하고(S107), 이 판단결과 맞물림 상태이면 엔진 제어를 진행한 후(S108), 기어 맞물림 해제 조건인가를 판단하여 만족하면 기어 맞물림 상태를 해제 시키는데(S109 ~ S110), 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이 측정된 엔진 속도와 구동륜의 평균속도로부터 각 기어별로 계산된 엔진 속도를 비교하여 그 차이가 일정한 범위 내에 있는 경우 기어 맞물림 상태로 판단하지만, 기어 상태가 올림 변속 또는 내림 변속인 경우에서는 엔진 속도의 변화가 크기 때문에 엔진 속도 만으로는 기어상태 판단을 정확하게 할 수 없기 때문에 기어 변속이 되는 천이 구간에서는 엔진 가속도와 구동륜 가속도 값을 비교하여 변속 구간에서의 기어 상태 판단을 정확하도록 한다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이 엔진속도의 측정값과 계산값의 차이와 엔 진 가속도의 측정값과 계산값의 차이가 각각의 진입 경계(a)에 모두 들어오게 되면 기어 맞물림 상태로 판단하여 엔진 제어를 수행하도록 하며, 어느 하나라도 각각의 종료 경계(b)를 벗어나게 되면 해제조건으로 판단하여 기어 맞물림 상태를 해제시킨다.

또한, 상기 기어 맞물림 상태에서는 도 4에 도시한 바와 같이 측정된 엔진 속도와 계산된 엔진 속도의 차이(Vdiff)와 측정된 엔진 가속도와 계산된 엔진 가속도의 차이(Adiff)를 통해서 현재 기어의 위치까지 파악이 된다. 즉, 각 기어단에 대한 속도진입 문턱값(thr_v_i, i = 1 ~ 6) 및 각 기어단에 대한 가속도진입 문턱값(thr_a_i, i = 1 ~ 6)에 따라 기어의 단수를 알 수 있게 된다.

상기 단계(S107)의 판단결과 맞물림 상태가 아니면 기어 맞물림 상태로 전환하도록 사용자에게 알린 후, 다시 상기 단계(S107)로 되돌아 간다(S111).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 차량 변속기의 기어 맞물림 검출방법은 차량의 과도한 슬립에 의한 차량의 구동 안정성과 조향성의 손실을 보상하기 위한 엔진 제어 시 기어가 들어가 있는 상태를 하드웨어의 추가 없이 소프트웨어로 검출함으로써, 추가 비용이 들지 않고, 별도의 연결선을 필요로 하지 않는 등의 효과가 있다.

Claims (5)

1. 차량의 구동 안정성과 조향성의 손실을 보상하기 위한 엔진 제어 시 차량 변속기에 기어가 들어가 있는 상태를 검출하기 위한 방법에 있어서,

   엔진 속도 및 엔진 가속도를 계산하고 상기 엔진 속도 및 상기 엔진 가속도의 실제 값을 측정하여, 상기 엔진 속도 및 상기 엔진 가속도의 상기 측정치와 상기 계산치의 차이를 계산하는 변수계산단계; 및

   상기 엔진 속도 및 상기 엔진 가속도의 상기 측정치와 상기 계산치의 차이가 미리 설정된 값보다 작으면 기어의 맞물림 상태로 판단하고, 이 판단결과에 따라 엔진 제어를 진행하거나, 기어 맞물림 상태로 전환하도록 사용자에게 알리도록 하고, 엔진 제어 진행 중 상기 엔진 속도 및 상기 엔진 가속도의 상기 측정치와 상기 계산치의 차이가 미리 설정된 값보다 같거나 크면 기어 맞물림 상황을 해제하는 기어맞물림검출단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 변속기의 기어 맞물림 검출방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 변수계산단계는

   엔진정보, 구동륜 정보 및 변속기 정보를 기반으로 엔진 속도와 기어비를 결정하고, 제1 계산식을 통해 구동륜 속도의 평균값을 구하는 제1 단계와;

   상기 제1 단계에서 구한 엔진 가속도와 구동륜 가속도의 평균값을 계산하는 제2 단계와;

   상기 제1 단계에서 구한 기어비와 상기 제2 단계에서 구한 구동륜 가속도의 평균값을 통하여 제2 계산식을 통해 측정된 구동륜 속도로부터 엔진 속도를 계산 한 후, 상기 측정된 구동륜 속도로부터 엔진 가속도를 계산하는 제3 단계; 및

   상기 제1,2 단계에서 구한 엔진 속도 및 엔진 가속도와, 상기 제3 단계에서 구한 엔진 속도와 엔진 가속도의 차이를 계산하는 제4 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 변속기의 기어 맞물림 검출방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 기어맞물림검출단계는

   상기 변수계산단계에서 엔진 속도와 엔진 가속도의 측정치와 계산치의 차이를 계산한 값을 기반으로 기어 맞물림 상태인가를 판단하는 제1 단계와;

   상기 제1 단계의 판단결과 맞물림 상태이면 엔진 제어를 진행하고, 진행 중 기어 맞물림 해제 조건을 만족하는가를 판단하는 제2 단계와;

   상기 제1 단계의 판단결과 맞물림 상태가 아니면 기어 맞물림 상태로 전환하도록 사용자에게 알리고 상기 제1 단계로 되돌아가는 제3 단계; 및

   상기 제2 단계의 조건을 만족하면 기어 맞물림 상태를 해제하고 종료하는 제4 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 변속기의 기어 맞물림 검출방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 제1 계산식은

   

   에 의해서 구동륜의 평균속도를 계산하는 것을 특징으로 하는 차량 변속기의 기어 맞물림 검출방법.

   (여기서,

   

   : 구동륜 평균속도,

   

   : 왼쪽 구동륜의 속도,

   

   : 오른쪽 구동륜의 속도이다)
5. 제2항에 있어서, 상기 제2 계산식은

   

   에 의해서 엔진의 속도를 계산하는 것을 특징으로 하는 차량 변속기의 기어 맞물림 검출방법.

   (여기서,

   

   : 엔진 속도,

   

   : 변속기 기어비,

   

   : 종감속 기어비이다.)

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