KR101219903B1 - 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서지 댐퍼를 이용한 토크 제어에서 전개 발진시에 발진 성능의 약화를 감소시킬 수 있는 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법에 관한 것이다.

본 발명의 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법은 전개 발진 조건인가를 판단하는 단계와; 상기 판단 결과 전개 발진 조건이면 전개 발진 조건이라는 가정하에 최적화한 서지 댐퍼의 변수들을 적용하여 토크를 변동시키는 단계와; 상기 판단 결과 전개 발진 조건이 아니면 일반 주행 조건이라는 가정하에 최적화한 서지 댐퍼의 변수들을 적용하여 토크를 변동시키는 단계를 포함한다.

서지 댐퍼, 전개 발진, 토크, 서지, 쇼크

Description

서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법{Controlling method of torque using surge damper}

도 1은 서지 댐퍼의 동작 원리를 나타내는 도면.

도 2는 종래의 서지 댐퍼의 동작을 설명하기 위한 도면.

도 3은 차량의 전개 발진시에 운전자가 요구하는 토크와 종래의 서지 댐퍼에 의한 실제 토크의 변동의 차이를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법을 나타내는 순서도.

도 5는 본 발명의 서지 댐퍼의 동작을 설명하기 위한 도면.

도 6은 차량의 전개 발진시에 운전자가 요구하는 토크와 본 발명의 서지 댐퍼에 의한 실제 토크의 변동의 차이를 나타내는 도면.

본 발명의 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법에 관한 것으로, 특히 서지 댐퍼를 이용한 토크 제어에서 전개 발진시에 발진 성능의 약화를 감소시킬 수 있는 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법에 관한 것이다.

서지 댐퍼(Surge Damper)는 운전자가 가속 페달을 밟거나 또는 가속 페달에서 발을 떼고, 기어를 변속하여 갑작스러운 토크 변동을 유발하는 경우에 운전자가 받을 수 있는 서지(Surge) 또는 쇼크(Shock)를 감소시키는 제어 방법이다.

운전자가 가속 페달을 밟으면 이론적인 토크는 계단 함수적으로 급격하게 증가하여 운전자가 요구하는 토크까지 상승하여야 하지만, 실제 토크는 도 1에 도시된 바와 같이 서지 댐퍼에 의하여 운전자가 요구하는 토크까지 서서히 상승한다. 서지 댐퍼는 운전자가 가속 페달을 밟아 토크의 변동을 요구하는 때에 운전자가 요구하는 토크까지 토크를 서서히 상승시키기 위한 변수로 Kd와 T1을 가진다. Kd는 계단 함수적으로 변동하는 초기 토크의 변동량이며, T1은 사용자가 요구하는 토크까지의 도달 시간이다. 서지 댐퍼에 의한 실제 토크는 Kd의 값이 작을수록 그리고, T1의 값이 클수록 서서히 변동한다. 따라서, 서서히 변동하는 토크에 의해 운전자가 받는 서지 또는 쇼크는 감소되는 장점이 있다. 하지만, 서서히 변동하는 토크에 의해 차량의 응답성은 지연된다. 반면, 서지 댐퍼에 의한 실제 토크는 Kd의 값이 클수록 그리고, T1의 값이 작을수록 빠르게 변동한다. 따라서, 빠르게 변동하는 토크에 의해 차량의 응답성은 향상되는 장점이 있다. 하지만, 빠르게 변동하는 토크에 의해 운전자가 받는 서지 또는 쇼크는 증가되는 단점이 있다.

따라서, 종래의 서지 댐퍼는 도 2에 도시된 바와 같이 기어비와 엔진 회전수, 기어비와 토크, 기어비와 가속 페달의 위치, 및 기어비와 가속 페달의 변화량 등을 고려한 최적화된 Kd와 T1 값에 대한 맵을 가지며, 운전자가 토크를 변동시키고자 하면 상기의 기어비와 엔진 회전수, 기어비와 토크, 기어비와 가속 페달의 위치, 및 기어비와 가속 페달의 변화량 중 어느 하나를 고려한 맵에서 최적화된 Kd와 T1 값으로 토크를 변동시킨다.

예를 들어, 표 1을 참조하면, 기어비가 1.56이며, 엔진 회전수(rpm)이 2000이면 서지 댐퍼는 Kd를 0.18003으로, T1은 0.2156으로 최적화하여 토크를 변동시킨다.

그러나, 종래의 서지 댐퍼의 최적화된 Kd와 T1의 값은 차량이 일반 주행 조건으로 운행되고 있다는 가정 하에 Kd와 T1의 값을 최적화한 값이다. 따라서, 종래의 서지 댐퍼의 최적화된 Kd와 T1의 값은 가속 페달을 순간적으로 전부 밟아 가속을 시도하는 전개(WOT : Wide Open Throttle) 발진시에는 적용되기 어렵다는 단점이 있다.

도 3은 차량의 전개 발진시에 운전자가 요구하는 토크와 종래의 서지 댐퍼에 의한 실제 토크의 변동의 차이를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 종래의 서지 댐퍼는 차량이 일반 주행 조건으로 운행되고 있다는 가정 하에 Kd와 T1의 값을 최적화한 값을 전개 발진시에 적용하여 토크의 변동을 제어한다. 그러면, 종래의 서지 댐퍼의 제어에 의한 실제 토크는 차량의 전개 발진시에 운전자가 요구하는 토크에 비해 초기 변동량이 매우 작게 변동됨과 아울러 총 변동량 또한 매우 작게 변동한다. 이와 같이 실제 토크가 초기 변동량이 매우 작게 변동함과 아울러 총 변동량 또한 매우 작게 변동하게 되면 차량의 발진 성능은 약화된다. 따라서, 종래의 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어는 전개 발진시에는 적용하기 어렵다는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 서지 댐퍼를 이용한 토크 제어에서 전개 발진시에 발진 성능의 약화를 감소시킬 수 있는 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 서지 댐퍼를 이 용한 토크의 제어 방법은 전개 발진 조건인가를 판단하는 단계와; 상기 판단 결과 전개 발진 조건이면 전개 발진 조건이라는 가정하에 최적화한 서지 댐퍼의 변수들을 적용하여 토크를 변동시키는 단계와; 상기 판단 결과 전개 발진 조건이 아니면 일반 주행 조건이라는 가정하에 최적화한 서지 댐퍼의 변수들을 적용하여 토크를 변동시키는 단계를 포함한다.

상기 전개 발진 조건인가를 판단하는 단계는, 가속 페달의 변화량 및 가속 페달의 위치를 읽어드리는 단계와; 상기 가속 페달의 변화량이 400(%/s)를 초과함과 아울러 상기 가속 페달의 위치가 95(%)를 초과하는지를 판단하는 단계를 포함한다.

상기 전개 발진 조건이라는 가정하에 최적화한 서지 댐퍼의 변수들을 적용하여 토크를 변동시키는 단계는, 차량이 전개 발진 조건이라는 가정 하에 기어비와 엔진 회전수, 기어비와 토크, 기어비와 가속 페달의 위치, 및 기어비와 가속 페달의 변화량을 고려하여 최적화한 서지 댐퍼의 변수들이 저장된 제1 맵에서 상기 서지 댐퍼의 변수들을 읽어드리는 단계를 포함한다.

상기 전개 발진 조건이라는 가정하에 최적화한 서지 댐퍼의 변수들을 적용하여 토크를 변동시키는 단계는, 현재 차량의 기어비, 엔진 회전수, 토크, 가속 페달의 위치 및 가속 페달의 변화량을 읽어드리는 단계와; 상기 제1 맵에서 상기 읽어드린 값에 해당하는 상기 서지 댐퍼의 변수들을 읽어드리는 단계를 더 포함한다.

상기 일반 주행 조건이라는 가정하에 최적화한 서지 댐퍼의 변수들을 적용하여 토크를 변동시키는 단계는, 차량이 일반 주행 조건이라는 가정 하에 기어비와 엔진 회전수, 기어비와 토크, 기어비와 가속 페달의 위치, 및 기어비와 가속 페달의 변화량을 고려하여 최적화한 서지 댐퍼의 변수들이 저장된 제2 맵에서 상기 서지 댐퍼의 변수들을 읽어드리는 단계를 포함한다.

상기 일반 주행 조건이라는 가정하에 최적화한 서지 댐퍼의 변수들을 적용하여 토크를 변동시키는 단계는, 현재 차량의 기어비, 엔진 회전수, 토크, 가속 페달의 위치 및 가속 페달의 변화량을 읽어드리는 단계와; 상기 제2 맵에서 상기 읽어드린 값에 해당하는 상기 서지 댐퍼의 변수들을 읽어드리는 단계를 더 포함한다.

상기 제1 맵 및 제2 맵에 저장된 상기 서지 댐퍼의 변수들은, 계단 함수적으로 변동하는 초기 토크의 변동량인 제1 변수와, 사용자가 요구하는 토크까지의 도달 시간인 제2 변수를 포함하며, 동일 기어비와 엔진 회전수, 기어비와 토크, 기어비와 가속 페달의 위치, 및 기어비와 가속 페달의 변화량에 대하여 상기 제1 맵에 저장된 상기 제1 변수는 상기 제2 맵에 저장된 제1 변수보다 크며, 동일 기어비와 엔진 회전수, 기어비와 토크, 기어비와 가속 페달의 위치, 및 기어비와 가속 페달의 변화량에 대하여 상기 제1 맵에 저장된 상기 제2 변수는 상기 제2 맵에 저장된 제2 변수보다 작다.

이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제 어 방법은 운전자가 가속 페달을 밟거나 또는 가속 페달에서 발을 떼어 토크 변동을 시도하면, 운전자가 가속 페달을 밟거나 또는 가속 페달에서 발을 떼는 것에 의한 가속 페달의 변화량 및 가속 페달의 위치를 읽어드린다(S110). 그런 다음, 본 발명의 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법은 가속 페달의 변화량이 400(%/s)를 초과함과 아울러 가속 페달의 위치가 95(%)를 초과하는지를 판단한다(S120). 가속 페달의 변화량이 400(%/s)를 초과함과 아울러 가속 페달의 위치가 95(%)를 초과하면 차량은 전개 발진 조건이며, 가속 페달의 변화량이 400(%/s)를 초과하지 않거나 가속 페달의 위치가 95(%)를 초과하지 않으면 차량은 일반 주행 조건이다. 상기 S120 단계의 판단 결과 가속 페달의 변화량이 400(%/s)를 초과함과 아울러 가속 페달의 위치가 95(%)를 초과하면 본 발명의 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법은 현재 차량의 기어비, 엔진 회전수, 토크, 가속 페달의 위치, 및 가속 페달의 변화량 등을 읽어드린다(S130). 이어서, 본 발명의 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법은 차량의 전개 발진 조건이라는 가정 하에 최적화한 Kd와 T1 값이 저장된 맵들 중 어느 하나 즉, 상기 S130 단계에서 읽어드린 값 중 기어비와 엔진 회전수, 기어비와 토크, 기어비와 가속 페달의 위치, 및 기어비와 가속 페달의 변화량 중 어느 하나를 고려한 맵에서 최적화된 Kd와 T1 값을 읽어드려(S140) 토크를 변동시킨다(S150). 그리고, 상기 S120 단계의 판단 결과 가속 페달의 변화량이 400(%/s)를 초과하지 않거나 가속 페달의 위치가 95(%)를 초과하지 않으면 본 발명의 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법은 현재 차량의 기어비, 엔진 회전수, 토크, 가속 페달의 위치, 및 가속 페달의 변화량 등을 읽어드린다(S230). 이어서, 본 발명의 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법은 차량의 일반 주행 조건이라는 가정 하에 최적화한 Kd와 T1 값이 저장된 맵들 중 어느 하나 즉, 상기 S230 단계에서 읽어드린 값 중 기어비와 엔진 회전수, 기어비와 토크, 기어비와 가속 페달의 위치, 및 기어비와 가속 페달의 변화량 중 어느 하나를 고려한 맵에서 최적화된 Kd와 T1 값을 읽어드려(S240) 토크를 변동시킨다(S250).

본 발명의 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법은 도 5에 도시된 바와 같이 전개 발진 조건에서의 기어비와 엔진 회전수, 기어비와 토크, 기어비와 가속 페달의 위치, 및 기어비와 가속 페달의 변화량들을 고려한 최적화된 Kd와 T1 값에 대한 맵들과, 일반 주행 조건에서의 기어비와 엔진 회전수, 기어비와 토크, 기어비와 가속 페달의 위치, 및 기어비와 가속 페달의 변화량들을 고려한 최적화된 Kd와 T1 값에 대한 맵들을 가진다.

표 2는 전개 발진 조건에서의 기어비와 엔진 회전수를 고려한 최적화된 Kd와 T1 값에 대한 일례이다.

표 2를 참조하면, 기어비가 1.56이며, 엔진 회전수(rpm)이 2000이면 본 발명의 서지 댐퍼의 Kd 값은 0.27005이며, T1 값은 0.0431이다. 이러한 Kd 값은 동일한 기어비 및 엔진 회전수에 대한 일반 주행 조건에서의 Kd 값보다 크며, T1 값은 동일한 기어비 및 엔진 회전수에 대한 일반 주행 조건에서의 T1 값보다 작다.(표 1 참조).

이와 같이, 본 발명의 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법은 운전자가 전개 발진 조건에서 토크를 변동시키고자 할 때, 일반 주행 조건에서 최적화된 Kd 값 및 T1 값이 아닌 전개 발진 조건에서 최적화된 Kd 값과 T1 값으로 토크를 변동시킴으로써 도 6과 같이 종래와 비교하여 서지 댐퍼를 이용한 토크 제어에서 전개 발진시에 차량의 발진 성능의 약화를 감소시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 서지 댐퍼의 작동 방법은 운전자가 전개 발진 조건에서 토크를 변동시키고자 할 때, 일반 주행 조건에서 최적화된 Kd 값 및 T1 값이 아닌 전개 발진 조건에서 최적화된 Kd 값과 T1 값으로 토크를 변동시킴으로써 서지 댐퍼를 이용한 토크 제어에서 전개 발진시에 차량의 발진 성능의 약화를 감소시킬 수 있다.

Claims (7)

1. 전개 발진 조건인가를 판단하는 단계와;

   상기 판단 결과 전개 발진 조건이면 전개 발진 조건이라는 가정하에 최적화한 서지 댐퍼의 변수들을 적용하여 토크를 변동시키는 단계와;

   상기 판단 결과 전개 발진 조건이 아니면 일반 주행 조건이라는 가정하에 최적화한 서지 댐퍼의 변수들을 적용하여 토크를 변동시키는 단계를 포함하되,

   상기 전개 발진 조건이라는 가정하에 최적화한 서지 댐퍼의 변수들을 적용하여 토크를 변동시키는 단계는,

   차량이 전개 발진 조건이라는 가정 하에 기어비와 엔진 회전수, 기어비와 토크, 기어비와 가속 페달의 위치, 및 기어비와 가속 페달의 변화량을 고려하여 최적화한 서지 댐퍼의 변수들이 저장된 제1 맵에서 상기 서지 댐퍼의 변수들을 읽어드리는 단계를 포함하고,

   상기 일반 주행 조건이라는 가정하에 최적화한 서지 댐퍼의 변수들을 적용하여 토크를 변동시키는 단계는,

   차량이 일반 주행 조건이라는 가정 하에 기어비와 엔진 회전수, 기어비와 토크, 기어비와 가속 페달의 위치, 및 기어비와 가속 페달의 변화량을 고려하여 최적화한 서지 댐퍼의 변수들이 저장된 제2 맵에서 상기 서지 댐퍼의 변수들을 읽어드리는 단계를 포함하고,

   상기 제1맵에 저장된 서지 댐퍼의 변수들은 전개 발진시에 서지 댐핑을 감소시켜 발진 초기 허용 가능한 스모크 제한 토크량까지 실제 토크량이 상승하도록 상기 제2맵에 저장된 서지 댐퍼의 변수들 보다 낮은 값 또는 큰 값을 갖는 것을 특징으로 하는 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 전개 발진 조건인가를 판단하는 단계는,

   가속 페달의 변화량 및 가속 페달의 위치를 읽어드리는 단계와;

   상기 가속 페달의 변화량이 400(%/s)를 초과함과 아울러 상기 가속 페달의 위치가 95(%)를 초과하는지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 전개 발진 조건이라는 가정하에 최적화한 서지 댐퍼의 변수들을 적용하여 토크를 변동시키는 단계는,

   현재 차량의 기어비, 엔진 회전수, 토크, 가속 페달의 위치 및 가속 페달의 변화량을 읽어드리는 단계와;

   상기 제1 맵에서 상기 읽어드린 값에 해당하는 상기 서지 댐퍼의 변수들을 읽어드리는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 일반 주행 조건이라는 가정하에 최적화한 서지 댐퍼의 변수들을 적용하여 토크를 변동시키는 단계는,

   현재 차량의 기어비, 엔진 회전수, 토크, 가속 페달의 위치 및 가속 페달의 변화량을 읽어드리는 단계와;

   상기 제2 맵에서 상기 읽어드린 값에 해당하는 상기 서지 댐퍼의 변수들을 읽어드리는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 맵 및 제2 맵에 저장된 상기 서지 댐퍼의 변수들은,

   계단 함수적으로 변동하는 초기 토크의 변동량인 제1 변수와, 사용자가 요구하는 토크까지의 도달 시간인 제2 변수를 포함하며,

   동일 기어비와 엔진 회전수, 기어비와 토크, 기어비와 가속 페달의 위치, 및 기어비와 가속 페달의 변화량에 대하여 상기 제1 맵에 저장된 상기 제1 변수는 상기 제2 맵에 저장된 제1 변수보다 크며,

   동일 기어비와 엔진 회전수, 기어비와 토크, 기어비와 가속 페달의 위치, 및 기어비와 가속 페달의 변화량에 대하여 상기 제1 맵에 저장된 상기 제2 변수는 상기 제2 맵에 저장된 제2 변수보다 작은 것을 특징으로 하는 서지 댐퍼를 이용한 토크의 제어 방법.

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