KR101795591B1 - 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1 추정부가 각 차륜의 휠속도를 이용하여 ABS 기반 추정값을 계산하는 단계, 제2 추정부가 듀얼 클러치 변속기의 입력축 회전속도를 이용하여 센서 기반 추정값을 계산하는 단계, 및 출력축 회전속도 추정부가 제1 추정부에 의해 계산된 ABS 기반 추정값 및 제2 추정부에 의해 계산된 센서 기반 추정값 중 어느 하나를 출력축 회전속도로 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법{METHOD FOR ESTIMATING ROTATION SPEED OF OUTPUT SHAFT OF DUAL CLUTCH TRANSMISSION}

본 발명은 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 ABS 시스템이 장착된 차량에서 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도를 추정하는, 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 듀얼 클러치 변속기(Dual Clutch Transmission : DCT)는 자동화 수동변속기로, 변속기 내에 2개의 클러치를 포함하여 엔진으로부터 입력되는 동력을 2개의 클러치를 이용하여 어느 하나의 입력축에 선택적으로 전달하고, 2개의 입력축 상에 배치되는 기어의 선택으로 변속비를 조정하여 파워 트레인으로 동력을 출력시킨다.

듀얼 클러치 변속기의 5단 이상의 고단 변속기를 컴팩트하게 구현하기 위하여 적용되며, 제1클러치는 엔진과 홀수단(1, 3, 5, 7단)의 동력 연결을 단속하고, 제2클러치는 엔진과 짝수단(2, 4, 6, R단)의 동력 연결을 단속한다.

듀얼 클러치 변속기는 엔진의 동력을 제1,2 클러치 중 어느 하나로 결합하여 기어 선택으로 결정된 변속비의 동력을 차동장치에 전달하며, 결합상태의 클러치를 해제하는 동작과 해제상태의 클러치를 결합하는 동작을 동시에 실행하여 업/다운 변속을 진행함으로써, 동력 전달의 절단감이 발생되지 않도록 한다.

종래의 자동 변속기에서, 변속기 입력축과 출력축의 회전속도를 감지하여 이를 변속 제어 및 고장 진단에 사용하기 위해 입력축과 출력축 각각에 회전속도 센서를 각각 장착하였다. 즉, 종래의 자동 변속기에는 출력축과 입력축 각각에 회전속도 센서를 반드시 장착하여야 하므로, 해당 부품의 원가 및 와이어 하네스 증가, 관련 공정 추가, 센서 단품의 품질 문제 발생, 센서 고장진단으로 인한 제어로직의 복합성 증가, 설계시 레이아웃 불리 등의 문제점이 있었다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2011-0011251호(2011.02.08)의 '더블 클러치 변속기의 클러치 조작장치'에 개시되어 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 본 발명의 목적은 ABS 시스템이 장착된 차량에서 출력축 회전속도를 추정하여 출력축 회전속도 센서를 별도로 구비할 필요가 없도록 함으로써, 듀얼 클러치 변속기의 생산 원가 및 차량 중량을 저감시키고, 듀얼 클러치 변속기의 부품을 감소시키며, 듀얼 클러치 변속기 관련 공정을 단순화시키는 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법은 제1 추정부가 각 차륜의 휠속도를 이용하여 ABS 기반 추정값을 계산하는 단계; 제2 추정부가 듀얼 클러치 변속기의 입력축 회전속도를 이용하여 센서 기반 추정값을 계산하는 단계; 및 출력축 회전속도 추정부가 상기 제1 추정부에 의해 계산된 상기 ABS 기반 추정값 및 상기 제2 추정부에 의해 계산된 상기 센서 기반 추정값 중 어느 하나를 출력축 회전속도로 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 추정부는 상기 ABS 기반 추정값을 상기 차륜의 휠속도를 평균하고 평균한 휠속도를 기 설정된 차동 기어 종감속비로 나누어 계산하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 추정부는 차량이 전륜 구동 또는 후륜 구동이면 비구동륜인 좌륜의 휠속도와 우륜의 휠속도를 평균하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 추정부는 차량이 사륜 구동이면 사륜 모두의 휠속도를 평균하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제2 추정부는 변속기의 입력축 회전속도에 현재 정속단의 기어비를 곱하여 상기 센서 기반 추정값을 계산하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 출력축 회전속도를 선택하는 단계는 상기 ABS 기반 추정값과 상기 센서 기반 추정값의 오차를 계산하는 단계; 상기 ABS 기반 추정값과 상기 센서 기반 추정값의 오차가 기 설정된 설정조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 ABS 기반 추정값과 상기 센서 기반 추정값 중 어느 하나를 상기 출력축 회전속도로 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 설정조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계는 상기 ABS 기반 추정값과 상기 센서 기반 추정값의 오차가 기 설정된 설정값 이하인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 출력축 회전속도 추정부는 상기 출력축 회전속도로 상기 센서 기반 추정값을 선택하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법은 ABS 시스템이 장착된 차량에서 출력축 회전속도를 추정하여 출력축 회전속도 센서를 별도로 구비할 필요가 없도록 함으로써, 듀얼 클러치 변속기의 생산 원가 및 차량 중량을 저감시키고, 듀얼 클러치 변속기의 부품을 감소시키며, 듀얼 클러치 변속기 관련 공정을 단순화시킨다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법의 순서도이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 장치의 블럭 구성도이다.

도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 장치는 ABS 시스템(Anti-lock Brake System)이 장착되는 한편, 입력축에는 입력축 회전속도 센서(22)가 구비되나 출력축에는 출력축 회전속도 센서가 구비되지 않은 듀얼 클러치 변속기(Dual Clutch Transmission: DCT)가 장착된 차량에 적용된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 장치는 제1 추정부(10), 제2 추정부(20) 및 출력축 회전속도 추정부(30)를 포함한다.

제1 추정부(10)는 각 차륜의 휠속도를 이용하여 ABS 기반 추정값을 계산한다. 여기서, ABS 기반 추정값은 추정된 출력축 회전속도로써, 출력축 회전속도 센서에 의해 실제로 측정된 값이 아니라, 차륜의 ABS 시스템에 의한 휠속도를 기반으로 계산된 값이다.

제1 추정부(10)는 차륜속도 검출부(11) 및 제1 계산부(12)를 포함한다.

차륜속도 검출부(11)는 차량의 각 차륜의 휠속도를 검출한다.

차륜속도 검출부(11)는 차량의 구동방식에 따라 각 차륜의 휠속도를 선택적으로 검출하는데, 사륜 모두의 휠속도를 검출하거나 사륜 중 비구동륜의 휠속도를 검출한다.

예를 들어, 차량이 사륜 구동이면 차륜속도 검출부(11)는 4개 차륜의 휠속도를 모두 검출하고, 차량이 전륜 구동이면 차륜속도 검출부(11)는 비구동륜인 후좌륜과 후우륜의 휠속도를 각각 검출하며, 차량이 후륜 구동이면 차륜속도 검출부(11)는 비구동륜인 전좌륜 및 전우륜의 휠속도를 각각 검출한다.

제1 계산부(12)는 차륜속도 검출부(11)에 의해 각 차륜의 휠속도(차량이 사륜 구동이면 4개 차륜의 휠속도, 차량이 전륜 구동이면 후좌륜과 후우륜 각각의 휠속도, 차량이 후륜 구동이면 전좌륜과 전우륜 각각의 휠속도)를 이용하여 ABS 기반 추정값을 계산하고, 계산한 ABS 기반 추정값을 출력축 회전속도 추정부(30)에 입력한다.

즉, 차량이 사륜 구동 차량이면, 제1 계산부(12)는 차륜속도 검출부(11)로부터 4개 차륜의 휠속도를 입력받아 이들 4개 차륜의 휠속도를 평균한 후, 이 평균값을 기 설정된 차동 기어 종감속비로 나누어 ABS 기반 추정값을 계산한다.

또한, 차량이 전륜 구동 차량이면, 제1 계산부(12)는 차륜속도 검출부(11)로부터 후좌륜의 휠속도와 후우륜의 휠속도를 각각 입력받아 이들 후좌륜의 휠속도와 후우륜의 휠속도를 평균한 후, 이 평균값을 기 설정된 차동 기어 종감속비로 나누어 ABS 기반 추정값을 계산한다.

게다가, 차량이 후륜 구동 차량이면, 제1 계산부(12)는 차륜속도 검출부(11)로부터 전좌륜의 휠속도와 전우륜의 휠속도를 각각 입력받아 이들 전좌륜의 휠속도와 전우륜의 휠속도를 평균한 후, 이 평균값을 기 설정된 차동 기어 종감속비로 나누어 ABS 기반 추정값을 계산한다.

제2 추정부(20)는 듀얼 클러치 변속기의 입력축 회전속도를 이용하여 센서 기반 추정값을 계산한다. 여기서, 센서 기반 추정값은 추정된 출력축 회전속도로써, 출력축 회전속도 센서에 의해 실제로 측정된 값이 아니라, 입력축 회전속도 센서(22)를 통해 감지된 입력축 회전속도를 기반으로 계산된 값이다. 여기서, 입력축 회전속도는 듀얼 클러치 변속기에 구비되어 입력축 회전속도를 실제 감지하는 입력축 회전속도 센서(22)에 의해 획득될 수 있다.

제2 추정부(20)는 정속단 판단부(21), 입력축 회전속도 센서(22), 제2 계산부(23)를 포함한다.

정속단 판단부(21)는 차량의 변속단이 현재 정속단인지 여부를 판단한다.

입력축 회전속도 센서(22)는 차량의 변속단이 정속단인 상태에서 듀얼 클러치 변속기의 입력축 회전속도를 감지한다.

제2 계산부(23)는 입력축 회전속도 센서(22)에 의해 감지된 입력축 회전속도에 해당 정속단에 설정된 기어비를 곱하여 센서 기반 추정값을 계산하고, 이 센서 기반 추정값을 출력축 회전속도 추정부(30)에 입력한다.

출력축 회전속도 추정부(30)는 제1 추정부(10)로부터 ABS 기반 추정값을 입력받고 제2 추정부(20)로부터 센서 기반 추정값을 입력받은 후, 이들 ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값 중 어느 하나를 출력축 회전속도로 선택한다.

출력축 회전속도 추정부(30)는 오차 계산부(31) 및 출력축 회전속도 선택부(32)를 포함한다.

오차 계산부(31)는 ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값의 오차를 계산한다. 즉, 오차 계산부(31)는 ABS 기반 추정값에서 센서 기반 추정값을 차감함으로써, ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값의 오차를 계산한다.

출력축 회전속도 선택부(32)는 ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값의 오차가 기 설정된 설정값 이하인지 여부를 판단하고, 판단 결과 ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값의 오차가 설정값 이하이면 ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값 중 어느 하나, 예를 들어 센서 기반 추정값을 출력축 회전속도로 선택한다.

여기서, 설정값은 ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값의 정확도를 판단하는 기준이 된다. 즉, ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값이 정확하게 계산된 경우에는 ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값의 오차가 상대적으로 매우 작다. 반면에, ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값 중 적어도 하나가 부정확하게 계산된 경우는 ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값의 오차가 상대적으로 매우 크다.

따라서, ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값의 오차가 설정값 이하인지 여부를 토대로 ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값의 정확도를 판별할 수 있으며, 이를 토대로 출력축 회전속도의 정확도가 확보될 수 있다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법을 도 2 를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법의 순서도이다.

도 2 을 참조하면, 제1 추정부(10)의 차륜속도 검출부(11)는 차량의 구동방식에 따라 각 차륜의 휠속도를 선택적으로 검출한다(S10). 이 경우 차륜속도 검출부(11)는 차량이 사륜 구동이면 4개 차륜의 휠속도를 모두 검출하고, 차량이 전륜 구동이면 비구동륜인 후좌륜과 후우륜의 휠속도를 각각 검출하며, 차량이 후륜 구동이면 비구동륜인 전좌륜 및 전우륜의 휠속도를 각각 검출한다.

이어 제1 추정부(10)의 제1 계산부(12)는 차륜속도 검출부(11)로부터 입력된 휠속도를 이용하여 ABS 기반 추정값을 계산한다(S20).

이 경우, 제1 계산부(12)는 차륜속도 검출부(11)로부터 4개 차륜의 휠속도가 입력되면, 이들 4개 차륜의 휠속도를 평균한 후, 이 평균값을 기 설정된 차동 기어 종감속비로 나누어 ABS 기반 추정값을 계산한다.

또한, 제1 계산부(12)는 차륜속도 검출부(11)로부터 후좌륜의 휠속도와 후우륜의 휠속도가 각각 입력되면, 이들 후좌륜의 휠속도와 후우륜의 휠속도를 평균한 후, 이 평균값을 기 설정된 차동 기어 종감속비로 나누어 ABS 기반 추정값을 계산한다.

게다가, 제1 계산부(12)는 차륜속도 검출부(11)로부터 전좌륜의 휠속도와 전우륜의 휠속도가 각각 입력되면, 이들 전좌륜의 휠속도와 전우륜의 휠속도를 평균한 후, 이 평균값을 기 설정된 차동 기어 종감속비로 나누어 ABS 기반 추정값을 계산한다.

한편, 제2 추정부(20)의 정속단 판단부(21)는 차량의 변속단이 현재 정속단인지 여부를 판단하고(S30), 판단 결과 차량의 변속단이 정속단이면, 입력축 회전속도 센서(22)가 차량의 변속단이 정속단인 상태에서 듀얼 클러치 변속기의 입력축 회전속도를 감지한다(S40).

이어 제2 계산부(23)는 입력축 회전속도 센서(22)에 의해 감지된 입력축 회전속도를 해당 정속단에 설정된 기어비를 곱하여 센서 기반 추정값을 계산한다(S50).

이와 같이 ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값을 계산되면, 출력축 회전속도 추정부(30)의 오차 계산부(31)가 ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값의 오차를 계산한다.

이어, 출력축 회전속도 선택부(32)가 ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값의 오차가 설정값 이하인지 여부를 판단하고(S60), 판단 결과 ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값의 오차가 설정값 이하이면 ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값 중 센서 기반 추정값을 출력축 회전속도로 선택한다(S70).

예를 들어, ABS 기반 추정값이 760RPM이고, 설정값이 50이며, 변속단이 2단인 상태에서 입력축 회전속도가 1600RPM이며 2단 기어비가 0.5이면, 센서 기반 추정값은 800RPM(1600RPM×0.5)이다.

이 경우, ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값의 오차는 40RPM이므로, ABS 기반 추정값과 센서 기반 추정값의 오차는 50 이하가 된다.

이에, 출력축 회전속도 추정부(30)는 센서 기반 추정값은 800RPM을 출력축 회전속도로 선택한다.

이와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법은 ABS 시스템이 장착된 차량에서 출력축 회전속도를 추정하여 출력축 회전속도 센서를 별도로 구비할 필요가 없도록 함으로써, 듀얼 클러치 변속기의 생산 원가 및 차량 중량을 저감시키고, 듀얼 클러치 변속기의 부품을 감소시키며, 듀얼 클러치 변속기 관련 공정을 단순화시킨다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.

10: 제1 추정부
11: 차륜속도 검출부
12: 제1 계산부
20: 제2 추정부
21: 정속단 판단부
22: 입력축 회전속도 센서
23: 제2 계산부
30: 출력축 회전속도 추정부
31: 오차 계산부
32: 출력축 회전속도 선택부

Claims (8)

1. 제1 추정부가 각 차륜의 휠속도를 이용하여 ABS 기반 추정값을 계산하는 단계;
   제2 추정부가 듀얼 클러치 변속기의 입력축 회전속도를 이용하여 센서 기반 추정값을 계산하는 단계; 및
   출력축 회전속도 추정부가 상기 제1 추정부에 의해 계산된 상기 ABS 기반 추정값 및 상기 제2 추정부에 의해 계산된 상기 센서 기반 추정값 중 어느 하나를 출력축 회전속도로 선택하는 단계를 포함하고,
   상기 제1 추정부는 차량이 전륜 구동 또는 후륜 구동이면 비구동륜인 좌륜의 휠속도와 우륜의 휠속도를 평균하는 것을 특징으로 하는 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 추정부는
   상기 ABS 기반 추정값을 상기 차륜의 휠속도를 평균하고 평균한 휠속도를 기 설정된 차동 기어 종감속비로 나누어 계산하는 것을 특징으로 하는 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법.
   
3. 삭제
4. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 추정부는
   차량이 사륜 구동이면 사륜 모두의 휠속도를 평균하는 것을 특징으로 하는 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 추정부는
   변속기의 입력축 회전속도에 현재 정속단의 기어비를 곱하여 상기 센서 기반 추정값을 계산하는 것을 특징으로 하는 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법.
   
6. 제 1 항에 있어서, 상기 출력축 회전속도를 선택하는 단계는
   상기 ABS 기반 추정값과 상기 센서 기반 추정값의 오차를 계산하는 단계;
   상기 ABS 기반 추정값과 상기 센서 기반 추정값의 오차가 기 설정된 설정조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 및
   상기 ABS 기반 추정값과 상기 센서 기반 추정값 중 어느 하나를 상기 출력축 회전속도로 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법.
   
7. 제 6 항에 있어서, 상기 설정조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계는
   상기 ABS 기반 추정값과 상기 센서 기반 추정값의 오차가 기 설정된 설정값 이하인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법.
   
8. 제 1 항에 있어서, 상기 출력축 회전속도 추정부는
   상기 출력축 회전속도로 상기 센서 기반 추정값을 선택하는 것을 특징으로 하는 듀얼 클러치 변속기의 출력축 회전속도 추정 방법.
   

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