KR101714218B1 - 환경차량의 정지 전 크립토크 제어 해제 방법 - Google Patents

환경차량의 정지 전 크립토크 제어 해제 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 듀얼클러치변속기(DCT)를 탑재한 환경차량의 정지 전 변속시 크립토크 제어를 해제하는 방법에 관한 것으로서, 정지 전 변속시 크립토크 제어를 최적화된 조건으로 해제하는 환경차량의 정지 전 크립토크 제어 해제 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이에 본 발명에서는, 차량의 정지 전 변속을 위해 크립토크를 제어할 때, 목표 크립토크 값과 변속중 제어되는 실제 크립토크 값이 같아지면, 현재의 변속단을 고려하여 크립토크 제어를 해제하는 것을 특징으로 하는 환경차량의 정지 전 크립토크 제어 해제 방법을 제공한다.

Description

환경차량의 정지 전 크립토크 제어 해제 방법 {Method for stopping creep torque control of green vehicle}
본 발명은 환경차량의 정지 전 크립토크 제어 해제 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 듀얼클러치변속기(DCT)를 탑재한 환경차량의 정지 전 변속시 크립토크 제어를 해제하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 정지 전 변속은 차량이 정차하기 직전 변속으로서 통상적으로 3단에서 1단으로, 2단에서 1단으로, 3단에서 2단(2단 정차의 경우)으로의 변속을 말한다.
정지 전 변속은 차속이 낮고 변속비가 크기 때문에 약간의 토크 변화도 변속감 악화를 발생하므로 크립토크 제어가 필수적이다.
기존 자동변속기(A/T)를 장착한 하이브리드 차량(HEV)의 경우, 3단에서 1단으로 변속시, 또는 2단에서 1단으로 변속시, 정지 전 변속 중 토크가 양(+)의 값이 되어야 하지만 듀얼클러치변속기(DCT)는 음(-)의 값이 되어야 하고, 자동변속기의 경우 정지 전 변속 시점이 7kph인 반면, DCT는 그보다 낮은 3kph이기 때문에, 자동변속기는 액셀페달포지션센서(APS)/브레이크페달포지션센서(BPS) 오프(off) 조건에서도 크립토크 제어 로직이 적용될 수 있지만, DCT의 경우 크립토크 제어를 할 경우 음(-)의 값을 갖는 크립토크이므로 차속이 감소하게 되고 변속 시점도 3kph로 낮기 때문에 해제 조건의 차별화가 필요하다.
종래의 기술은 자동변속기 탑재 차량에 최적화된 로직으로서, 자동변속기를 탑재한 하이브리드 차량의 경우, 정지(정차) 전 3단에서 1단으로 변속시, 또는 2단에서 1단으로 변속시, 크립토크가 0으로 제어되다가(구체적으로는, 크립토크가 0에 근사한 설정된 음(-)의 토크값으로 제어되다가) 변속중에 양(+)의 값으로 지령이 바뀌면서 정차하게 된다(도 3 참조). 이는 자동변속기의 원웨이 클러치에 의해 백래쉬를 방지하고 변속 중에는 양(+)의 토크를 인가시켜 모터 속도를 상승시키는 제어로서, 자동변속기에 최적화된 기술이다.
이러한 기존 기술의 경우 크립토크 제어 해제 기술은 APS 신호가 들어오거나 크립토크 제어 전,후의 토크가 같아질 경우 해제하도록 한다.
특히 크립토크 제어 전,후의 토크가 같아질 경우 해제하는 이유는, 다시 말해 정차 전 변속시에 제어된 실제 크립토크가 설정된 목표 크립토크에 도달하여 같아질 경우 크립토크 제어를 해제하는 이유는, 변속 중은 물론, 변속 후에도 별도의 제어를 하기 위해 필수적으로 필요하기 때문이다.
하지만 DCT를 장착한 하이브리드 차량의 경우, 상기와 같이 자동변속기 탑재 하이브리드 차량에 최적화된 기존의 제어를 사용할 수 없다.
DCT 탑재 차량은 자동변속기 탑재 차량 대비 2단에서 1단으로의 정지 전 변속 시점이 매우 늦기 때문에 크립토크를 음(-)의 토크로 제어하게 되면 타행 차속이 과도하게 낮아지는 문제가 발생한다(도 3 참조). 따라서 DCT 차량의 경우 크립토크 제어를 브레이크 작동 시(즉, 제동시)에만 제한적으로 사용하여야 하는데, 브레이크 해제 시 크립토크 제어 전,후의 토크가 같아지기 때문에 기존의 제어를 사용할 수 없다.
좀더 말해서, 자동변속기 탑재 차량에 최적화된 기존 해제 조건의 경우, 변속 이전에 설정된 목표 크립토크와 변속중에 제어된 실제 크립토크가 같아지기 전까지 크립토크 제어를 수행하였으나, 즉 크립토크 제어를 수행하기 이전에 결정된 목표 크립토크와 정차 전 변속시에 크립토크 제어를 수행함에 따라 변동되는 실제 크립토크가 같아지기 전까지 크립토크 제어를 수행하였으나, DCT 탑재 차량의 경우 변속 전이나 변속 중에도 같아질 수 있기 때문에 해제 조건을 차별화할 필요가 있다.
한국등록특허 10-1054758호 한국공개특허 10-2012-0058147호 한국공개특허 10-2015-0066907호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 듀얼클러치변속기(DCT)를 장착한 환경차량의 정지 전 변속시 크립토크 제어를 최적화된 조건으로 해제하는 환경차량의 정지 전 크립토크 제어 해제 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이에 본 발명에서는, 차량의 정지 전 변속을 위해 크립토크를 제어할 때, 목표 크립토크 값과 변속중 제어되는 실제 크립토크 값이 같아지면, 현재의 변속단을 고려하여 크립토크 제어를 해제하는 것을 특징으로 하는 환경차량의 정지 전 크립토크 제어 해제 방법을 제공한다.
여기서, 상기 목표 크립토크 값과 변속중 제어되는 실제 크립토크 값 간에 차이가 설정된 기준값 이하이면, 목표 크립토크 값과 실제 크립토크 값이 동일한 것으로 판단한다.
본 발명의 구현예에 의하면, 상기 현재의 변속단이 1단이거나 또는 파킹단(P단)이거나 혹은 후진단(R단)이거나 또는 중립단(N단)이면 크립토크 제어를 해제하고, 안전 조건으로서 목표 크립토크 값과 변속중 제어된 실제 크립토크 값 간에 차이가 발생하는 경우에도 현재의 변속단이 파킹단이거나 후진단이면 크립토크 제어를 해제하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 구현예에 의하면, 상기 현재의 변속단이 2단 또는 3단이고, 현재 차속이 정차 상태로 간주할 수 있게 설정된 임계값 이하이면, 크립토크 제어를 해제한다.
본 발명에 따른 환경차량의 정지 전 크립토크 제어 해제 방법에 의하면, DCT 탑재 하이브리드 차량의 정지 전 변속시에 수행되는 크립토크 제어를 최적 조건으로 해제함으로써 연비 개선 효과를 얻을 수 있으며, 또한 제동 선형성 측면에서도 기존 대비 대폭 개선되어 양산 가능한 수준에 이르게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 환경차량의 정지 전 크립토크 제어 해제 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 2는 본 발명에 따른 환경차량의 정지 전 크립토크 제어 해제 방법의 효과를 설명하기 위한 도면
도 3은 종래기술에 따른 자동변속기 탑재 하이브리드 차량의 크립토크 제어 해제 방법을 DCT 탑재 하이브리드 차량에 적용하는 경우 문제점을 설명하기 위한 도면
본 발명에서는 듀얼클러치변속기(DCT)를 장착한 하이브리드 차량(HEV)에 적합한 정지 전 변속시 크립토크 제어를 해제하는 조건에 대해 설명하도록 한다.
알려진 바와 같이, 크립토크 제어는 정차 전 원활한 변속을 위해 크립토크를 설정된 음(-)의 값으로 제어를 하여야 하며, 이로 인해 연비 개선 효과도 발생한다.
하지만 기존의 자동변속기 기반의 크립토크 제어를 사용하게 되면, 타행 주행시(브레이크 오프 상태로 주행시) 혹은 2단에서 브레이크를 온(on)/오프(off) 반복 시, 듀얼클러치변속기를 장착한 하이브리드 차량의 경우 변속 완료 전에 실제 크립토크가 목표 크립토크에 도달하는 등의 문제가 발생한다.
이에 본 발명의 해제 조건에는, 크립토크 제어 전후의 토크가 같아질 경우, 다시 말해 정차 전 변속시에 제어되는 실제 크립토크가 변속 전에 설정된 목표 크립토크와 같아질 경우, 즉 정차 전 변속시에 제어된 실제 크립토크가 변속시 제어를 통해 도달시키고자 하는 목표 크립토크와 같아질 경우, 현재 단수(변속단)를 고려하여 크립토크 제어를 해제하는 로직이 추가된다. 또한 액셀페달포지션센서(APS)의 작동 시 크립토크 제어를 해제하게 되며, 안전 조건으로 변속단이 파킹단(P단)/후진단(R단)/중립단(N단)인 조건에서 크립토크 제어를 해제하게 된다. 이는 운전자가 2단에서 N단, 혹은 R/P단으로 변경 시 크립토크 제어 해제가 불가하여 재발진 시 발진 불가 현상이 발생하는 것을 회피하기 위한 것이다.
또한 본 발명에서는 특정 차속 이하에서 크립토크 제어를 해제시켜, 위의 조건(크립토크 제어 해제 조건)에 진입되지 않은 상태에서 급제동으로 정차 후 재발진 시 발진 지연 현상을 개선할 수 있도록 한다.
주지된 바와 같이, 차속은 차량에 장착된 차속센서 등에 의해 검출할 수 있고, 크립토크 제어 및 해제는 차량에 탑재된 제어부에 의해 수행된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 구현예에 따른 DCT 탑재 차량의 정지 전 변속시 크립토크 제어 해제 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 2는 본 발명에 따른 크립토크 제어 해제시 발생 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량의 정지 전 변속을 위해 크립토크를 설정된 음(-)의 토크값으로 제어할 때, 액셀페달의 밟음량을 검출하는 액셀페달포지션센서(APS)가 온(On) 상태로 작동하면 크립토크 제어를 해제한다.
액셀페달포지션센서(APS)가 온 상태라는 것은 가속 주행 중인 것을 의미하므로 정차 전 변속 상황이 아니기 때문이다.
상기 액셀페달포지션센서가 오프 상태로 미작동할 때는 차량이 타행주행 상태이므로, 크립토크를 제어하기 전과 후의 크립토크 값이 동일한 경우, 다시 말해 크립토크 제어에 의해 변동되는 크립토크(실제 크립토크) 값이 크립토크 제어를 수행하기 전에 설정된 목표 크립토크 값과 같아진 경우, 즉 목표 크립토크 값과 변속중 제어된 실제 크립토크 값이 같아지면, DCT 탑재 차량은 크립토크 제어를 바로 해제하지 않고 현재의 DCT 변속단을 고려하여 크립토크 제어를 해제한다.
그리고, 액셀페달포지션센서(APS)가 오프 상태이고, 크립토크를 제어하기 전과 후의 크립토크 값이 다른 경우, 다시 말해 크립토크 제어를 수행하기 이전에 결정된 목표 크립토크와 크립토크 제어에 의해 변동되는 실제 크립토크 값이 다른 경우, 기본적으로 크립토크 제어를 해제하지 않으나, DCT 탑재 차량은 안전 조건으로 현재의 변속단을 고려하여 조건이 만족되면 크립토크 제어를 해제한다.
먼저, 크립토크를 제어하기 이전에 설정된 목표 크립토크 값과 크립토크 제어에 의해 변동되는 실제 크립토크 값 간에 차이가 설정된 기준값(α) 이하이면, 크립토크를 제어하기 전과 후의 크립토크 값이 동일한 것으로, 다시 말해 크립토크 제어에 의해 변동된 실제 크립토크가 목표 크립토크에 도달한 것으로, 판단한다. 이는 크립토크 검출시에 통상적으로 발생할 수 있는 오차 등을 고려하기 위함이다.
여기서, 실제 크립토크는 크립토크 제어에 의해 변동된 현재의 크립토크 값이고, 목표 크립토크는 정차 전 변속시 크립토크 제어를 통해 도달시키고자 하는 크립토크 값이다.
실제 크립토크가 목표 크립토크와 같아진 것으로 판단되는 경우, 현재의 DCT 변속단이 1단이면 크립토크 제어를 해제한다. 이는 크립토크 제어는 정차 전 변속시에 수행되는 제어이기 때문에 일단 정차 전에 해제하게 되는데, 1단은 통상적으로 차량이 정차하기 직전의 변속단이기 때문이다.
그리고, 실제 크립토크와 목표 크립토크가 동일한지 여부에 상관없이, 다시 말해 목표 크립토크 값과 변속중 제어된 실제 크립토크 값 간에 차이가 발생하는 경우에도, 재발진 시 발진 불가 현상이 발생하는 것을 방지하기 위한 안전 조건으로서, 현재의 DCT 변속단이 정차를 위한 파킹단(P단)이거나 또는 후진주행을 위한 후진단(R단)이거나 혹은 DCT와 모터 간에 동력 전달을 위한 연결이 해제되는 중립단(N단)이면 크립토크 제어를 해제한다.
파킹단(P) 및 후진단(R)에서는 크립토크 값이 고정되므로 브레이크 오프를 하더라도 차량이 움직이지 않는 현상이 발생하게 되며, 따라서 크립토크 제어를 해제하지 않는 경우 발진 불가 현상이 발생할 수 있다.
이를 통해 운전자가 2단에서 중립단(N단)으로 변경하거나 혹은 파킹단(P단)이나 후진단(R단)으로 변경하는 경우에 크립토크 제어의 해제가 불가함으로 인하여, 재발진 시 발진 불가 현상이 발생하는 것을 회피할 수 있다.
또한, 위와 같은 변속단 조건에 진입하지 않은 상태에서, 다시 말해 현재의 DCT 변속단이 2단 또는 3단일 때, 현재 차속이 설정된 임계값(β) 이하이면, 크립토크 제어를 해제한다. 이는 정차 전 변속을 하기 전에 급제동이 발생한 것으로 판단할 수 있는 특정 차속(β) 이하에서 크립토크 제어를 해제함으로써, 현재의 변속단이 2단 또는 3단일 때 급제동으로 정차한 후 재발진 시 발진 지연 현상을 개선하여 최소화하기 위한 것이다.
상기 임계값(β)은 정차하기 직전의 차속값 혹은 정차 상태(차속 '0')에 근사한 값으로서 설정된다.
한편, 상기와 같은 본 발명의 조건으로 정차 전 크립토크 제어를 해제하는 경우, 도 2에 보듯이, 크립토크를 설정된 음(-)의 토크값으로 제어시에도 타행주행시의 차속이 과도하게 낮아지는 현상이 발생하지 않으며, 브레이크 온 작동 상태(즉, APS 오프 및 BPS 온 상태의 제동주행시)에서 정차 전 변속시 크립토크가 0에 근사한 설정된 음(-)의 토크 값으로 제어되다가 DCT 변속중 양(+)의 토크값으로 지령이 바뀌어 모터 토크를 상승시키게 됨으로써 정차 전 원활한 변속이 이루어지게 된다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 설명에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

Claims (11)

  1. 듀얼클러치변속기를 장착한 하이브리드 차량의 정지 전 변속을 위해 크립토크 제어를 수행할 때,
    목표 크립토크 값과 변속중 제어되는 실제 크립토크 값이 같아지는 경우, 변속전의 변속단이 2단 또는 3단이고 현재 차속이 설정된 임계값 이하이면 크립토크 제어를 해제하고,
    상기 목표 크립토크 값과 실제 크립토크 값이 다른 경우라도, 변속후의 변속단이 파킹단, 후진단, 중립단 중 어느 하나이면 크립토크 제어를 해제하는 것을 특징으로 하는 환경차량의 정지 전 크립토크 제어 해제 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 목표 크립토크 값과 변속중 제어되는 실제 크립토크 값 간에 차이가 설정된 기준값 이하이면, 목표 크립토크 값과 실제 크립토크 값이 동일한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 환경차량의 정지 전 크립토크 제어 해제 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 목표 크립토크 값과 실제 크립토크 값이 같아지는 경우, 변속후의 변속단이 1단이면 크립토크 제어를 해제하는 것을 특징으로 하는 환경차량의 정지 전 크립토크 제어 해제 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 목표 크립토크 값과 실제 크립토크 값이 같아지는 경우, 변속후의 변속단이 파킹단이면 크립토크 제어를 해제하는 것을 특징으로 하는 환경차량의 정지 전 크립토크 제어 해제 방법.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 목표 크립토크 값과 실제 크립토크 값이 같아지는 경우, 변속후의 변속단이 후진단이면 크립토크 제어를 해제하는 것을 특징으로 하는 환경차량의 정지 전 크립토크 제어 해제 방법.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 목표 크립토크 값과 실제 크립토크 값이 같아지는 경우, 변속후의 변속단이 중립단이면 크립토크 제어를 해제하는 것을 특징으로 하는 환경차량의 정지 전 크립토크 제어 해제 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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