KR101916550B1 - 변속기의 변속 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량에 장착되는 자동변속기 또는 습식 DCT에서 상향 변속시 엔진토크 저감량을 피드백제어하여 변속감을 부드럽게 하는 변속기의 변속 제어방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 변속기의 변속 제어방법은, 차량에 장착되어 엔진으로부터 발생한 동력을 구동륜으로 변속하는 변속기의 변속 제어방법에 있어서, 상기 변속기가 상향변속인지를 판단하는 상향변속 판단단계(S110)와, 상기 변속기의 터빈의 실제 회전수 변화율과 TCU(transmission control unit)에서 설정된 상기 터빈의 목표 회전수 변화율을 비교하는 터빈 회전수 비교단계(S140)와, 상기 터빈 회전수 비교단계(S140)에서 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 목표 회전수 변화율의 차이에 따라 상기 엔진의 토크 저감량을 조절하는 엔진토크 저감량 제어단계(S150)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

변속기의 변속 제어방법{SHIFT CONTROL METHOD FOR TRANSMISSION}

본 발명은 차량에 장착되는 자동변속기 또는 습식 DCT에서 상향 변속시 엔진토크 저감량을 피드백 제어하여 변속감을 부드럽게 하는 변속기의 변속 제어방법에 관한 것이다.

차량에는 엔진에서 발생된 동력을 변속하여 구동륜으로 전달하는 변속기가 구비된다.

상기 변속기는 다양한 형태를 갖고 있으며, 운전자가 별도의 변속조작을 하지 않고도 변속이 되는 자동변속기가 보편화되고 있다. 한편 최근에는 수동 변속기의 효율성과 자동 변속기의 편리성을 갖춘 DCT(Dual Clutch Transmission)의 보급이 늘어나고 있고, 상기 DCT는 내부에 오일의 충전 유무에 따라 습식 DCT와 건식 DCT로 분류된다.

도 1에는 상기 자동변속기와 상기 습식 DCT의 변속제어시의 상태가 도시되어 있다.

종래에는 상기 자동변속기와 상기 습식 DCT에서 변속제어시 목표 터빈회전수 변화율과 실제 터빈회전수 변화율을 비교하고, 목표 터빈회전수 변화율과 실제 터빈회전수 변화율의 차이를 기반으로 하여 유압의 피드백 제어를 수행한다.

예컨대, 실제 터빈회전수 변화율이 목표 터빈회전수 변화율보다 크다면 유압을 하향시키고, 실제 터빈회전수 변화율이 목표 터빈회전수 변화율보다 작다면 유압을 상승시켜 제어하였다.

실제 변속시, TCU(transmission control unit)에서 ECU(electronic control unit)으로 요청하는 엔진토크 저감량은 피드백 제어를 적용하지 않고, 미리 설정된 값을 사용하였다.

따라서, 종래기술에 따른 변속제어시, 유압의 피드백 제어는 수행되지만, 제어의 반응이 둔감하였고, 상기 터빈회전수 변화율은 엔진토크 저감량에 민감하여, 변속시 변속감이 좋지 못한 문제점이 있다.

한편, 하기의 선행기술문헌에는 '자동변속기의 제어방법'에 관한 기술이 개시되어 있다.

KR 10-2016-0081218 A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 자동변속기 또는 습식 DCT에서 엔진토크 저감량을 피드백 제어하여, 변속시 변속감이 향상되도록 한 변속기의 변속 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 변속기의 변속 제어방법은, 차량에 장착되어 엔진으로부터 발생한 동력을 구동륜으로 변속하여 전달하는 변속기의 변속 제어방법에 있어서, 상기 변속기가 상향변속인지를 판단하는 상향변속 판단단계와, 상기 변속기의 터빈의 실제 회전수 변화율과 TCU(Transmission Control Unit)에서 설정된 상기 터빈의 목표 회전수 변화율을 비교하는 터빈 회전수 비교단계와, 상기 터빈 회전수 비교단계에서 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 목표 회전수 변화율의 차이에 따라 상기 엔진의 토크 저감량을 조절하는 엔진토크 저감량 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 터빈 회전수 비교단계에서, 상기 터빈의 실제 회전수 변화율이 상기 터빈의 목표 회전수 변화율 보다 크면, 상기 엔진토크 저감량 제어단계에서는 상기 엔진토크 저감량을 상향시키는 엔진토크 저감량 상향단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.

상기 터빈 회전수 비교단계에서, 상기 터빈의 실제 회전수 변화율이 상기 터빈의 목표 회전수 변화율 보다 크지 않으면, 상기 엔진토크 저감량 제어단계에서는 상기 엔진토크 저감량을 하향시키는 엔진토크 저감량 하향단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.

상기 엔진토크 저감량 제어단계는 상기 TCU으로부터 ECU(Electronic Control Unit)로 요청되면, 상기 ECU가 엔진을 제어함으로써 수행되는 것을 특징으로 한다.

상기 상향변속 판단단계와 상기 터빈 회전수 비교단계 사이에는, 상기 TCU가 상향변속시 상기 엔진에서 저감될 토크량을 설정하는 엔진토크 저감량 설정단계와, 상기 TCU가 상향변속시 상기 변속기에서 제어될 유압 제어량을 설정하는 유압제어량 설정단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.

엔진토크 저감량 제어단계가 수행된 이후에 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 터빈의 목표 회전수 변화율의 차이가 미리 정해진 제어완료 판단 기준값 이내 인지를 판단하는 피드백 제어 완료 판단단계를 더 포함하고, 상기 피드백 제어 완료 판단단계에서 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 터빈의 목표 회전수 변화율의 차이가 상기 제어완료 판단 기준값 이내가 아니라면, 상기 터빈 회전수 비교단계로 리턴되는 것을 특징으로 한다.

상기 피드백 제어 완료 판단단계에서 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 터빈의 목표 회전수 변화율의 차이가 상기 제어완료 판단 기준값 이내라면, 상기 차량이 주행 중인지를 판단하는 차량 주행 판단단계를 더 포함하고, 상기 차량 주행 판단단계에서 상기 차량이 주행 중이지 않은 것으로 판단되면, 종료되는 것을 특징으로 한다.

상기 차량 주행 판단단계에서 상기 차량이 주행 중인 것으로 판단되면, 상기 상향변속 판단단계로 리턴되는 것을 특징으로 한다.

상기 상향변속 판단단계에서 상향변속이 아닌 것으로 판단되면, 상기 차량이 주행 중인지를 판단하는 차량 주행 판단단계가 수행되고, 상기 차량 주행 판단단계에서, 상기 차량이 주행 중인 것으로 판단되면, 상기 상향변속 판단단계로 리턴되고, 상기 차량이 주행 중이지 않은 것으로 판단되면, 종료되는 것을 특징으로 한다.

상기 엔진토크 저감량 제어단계가 수행되는 동안에는 상기 변속기 내부의 유압이 상향되는 것으로 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기 변속기는 자동변속기인 것을 특징으로 한다.

상기 변속기는 습식 DCT(Dual Clutch Transmission)인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 변속기의 변속 제어방법에 따르면, 변속시 터빈 회전수 변화율 제어에 엔진토크의 저감량을 피드백 제어함으로써, 상기 엔진토크 저감량에 민감한 상기 터빈 회전수 변화율이 제어됨으로써, 변속감이 향상된다.

도 1은 종래기술의 변속기의 변속 제어방법에 따른 변속시 변속기의 각 구성요소의 상태를 도시한 그래프.
도 2는 본 발명의 변속기의 변속 제어방법을 도시한 순서도.
도 3는 본 발명의 변속기의 변속 제어방법에 따른 변속시 엔진토크 저감량을 상향제어할 때의 변속기의 각 구성요소의 상태를 도시한 그래프.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 변속기의 변속 제어방법에 대하여 자세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 변속기의 변속 제어방법은, 차량에 장착되어 엔진으로부터 발생한 동력을 구동륜으로 변속하여 전달하는 변속기의 변속 제어방법에서, 상기 변속기가 상향변속인지를 판단하는 상향변속 판단단계(S110)와, 상기 변속기의 터빈의 실제 회전수 변화율과 TCU(transmission control unit)에서 설정된 상기 터빈의 목표 회전수 변화율을 비교하는 터빈 회전수 비교단계(S140)와, 상기 터빈 회전수 비교단계(S140)에서 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 목표 회전수 변화율의 차이에 따라 상기 엔진의 토크 저감량을 조절하는 엔진토크 저감량 제어단계(S150)를 포함한다.

차량에 설치되어 엔진으로부터 발생된 동력을 변속하여 구동륜을 전달하는 변속기를 제어하는 방법으로 차량에 설치된 각종 센서 및 장치로부터 정보를 입력받은 TCU(Transmission Control Unit)가 후술되는 각 단계를 수행하여, 상기 변속기를 제어한다.

여기서, 상기 변속기는 자동변속기 또는 습식 디씨티가 될 수 있다.

상향변속 판단단계(S110)는 상기 변속기가 상향 변속(Power ON UPSHIFT)상태인지를 판단한다. 상기 TCU는 상기 차량의 차속, 엔진의 회전수, 토크 등과 같은 차량의 상태 또는 운전자의 변속레버의 조작 등에 의해 상기 변속기가 상향 변속 상태인지를 판단한다. 본 발명은 상향 변속시 유압 피드백 제어대신 엔진토크 저감량을 피드백 제어하기 위함이므로, 먼저 상기 변속기가 상향 변속인지를 판단한다.

엔진토크 저감량 설정단계(S120)는 상기 TCU가 상향변속시 상기 엔진에서 저감될 토크량을 설정한다.

유압제어량 설정단계(S130)는 상기 TCU가 상향변속시 상기 변속기에서 제어될 유압 제어량을 설정한다.

상기 엔진토크 저감량 설정단계(S120)와 상기 유압제어량 설정단계(S130)는 상기 차량의 속도, 상기 엔진의 토크, 회전수 및 상기 변속기의 상태에서 따라 상기 TCU가 그 값을 계산하여 설정하거나, 상기 TCU에 저장된 값을 적용할 수 있다.

터빈 회전수 비교단계(S140)는 상기 변속기의 터빈의 실제 회전수 변화율과 목표 회전수 변화율을 비교한다. 상기 변속기의 실제 회전수 변화율은 상기 변속기에 설치된 센서를 통하여 측정할 수 있다. 한편, 상기 터빈의 목표 회전수 변화율은 상기 TCU에서 미리 설정될 수 있다. 상기 터빈 회전수 비교단계(S140)에서는 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 터빈의 목표 회전수 변화율을 서로 비교하여 그 차이를 구한다.

엔진토크 저감량 제어단계(S150)는 상기 터빈 회전수 비교단계(S140)에서 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 목표 회전수 변화율의 차이에 따라 상기 엔진의 토크 저감량을 조절한다.

상기 엔진토크 저감량 제어단계(S150)는 상기 TCU가 상기 엔진토크 저감량을 제어할 필요가 있다고 ECU(Electronic Control Unit)로 요청하면, 상기 ECU가 엔진을 제어함으로써 수행된다.

상기 엔진토크 저감량 제어단계(S150)는 상기 엔진토크 저감량을 상향시키는 엔진토크 저감량 상향단계(S151)와 상기 엔진토크 저감량을 하향시키는 엔진토크 저감량 하향단계(S152)를 포함하고, 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 목표 회전수 변화율의 차이에 따라, 엔진토크 저감량 상향단계(S151)와 엔진토크 저감량 하향단계(S152) 중 어느 하나가 선택적으로 수행된다.

즉, 상기 터빈 회전수 비교단계(S140)에서, 상기 터빈의 실제 회전수 변화율이 상기 터빈의 목표 회전수 변화율 보다 크면, 상기 엔진토크 저감량 제어단계(S150)에서는 상기 엔진토크 저감량을 상향시키는 엔진토크 저감량 상향단계(S151)가 수행된다. 상기 변속기에서 상향변속시, 상기 변속기의 단수는 높아지면서, 상기 엔진의 회전수와 토크는 저감되도록 하는데, 상기 엔진토크 저감량 상향단계(S151)에서는 상기 엔진토크의 저감량이 상향되도록 한다. 도 3에는 상기 터빈의 실제 회전수 변화율이 목표 회전수 변화율보다 큰 경우, 상기 엔진토크의 저감량을 상향제어하는 것이 도시되어 있다.

이때, 상기 변속기에서 유압의 제어는 상기 TCU에 저장된 설정치로 제어되고, 그 일례로 상향되도록 제어될 수 있다.

만약, 상기 터빈의 실제 회전수 변화율이 상기 터빈의 목표 회전수 변화율 보다 크지 않으면, 상기 엔진토크 저감량 제어단계(S150)에서는 상기 엔진토크 저감량을 하향시키는 엔진토크 저감량 하향단계(S152)가 수행된다.

본 발명에서 상기 엔진토크의 저감량을 조절하는 이유는 변속시 상기 터빈의 회전수 변화율 제어에 상기 터빈의 회전수 변화율보다 상기 엔진토크의 저감량이 더 민감하기 때문에, 상기 엔진토코의 저감량을 제어하여 변속감이 향상되도록 한다.

한편, 상기 엔진토크의 저감량의 조절시 피드백 제어를 위하여, 상기 엔진토크 저감량 제어단계(S150), 즉 엔진토크 저감량 상향단계(S151) 또는 엔진토크 저감량 하향단계(S152) 중 어느 하나가 수행된 이후에는 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 터빈의 목표 회전수 변화율의 차이가 미리 정해진 제어완료 판단 기준값 이내 인지를 판단하는 피드백 제어 완료 판단단계(S160)가 수행된다.

상기 피드백 제어 완료 판단단계(S160)에서 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 터빈의 목표 회전수 변화율의 차이가 상기 제어완료 판단 기준값 이내라면, 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 터빈의 목표 회전수 변화율이 실질적으로 동일한 것으로 볼 수 있다. 따라서, 상기 피드백 제어 완료 판단단계(S160)에서 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 터빈의 목표 회전수 변화율의 차이가 상기 제어완료 판단 기준값 이내면, 변속시 엔진토크 저감량에 대한 제어가 완료된 것으로 볼 수 있다.

상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 터빈의 목표 회전수 변화율의 차이가 상기 제어완료 판단 기준값 이내가 아니라면, 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 터빈의 목표 회전수 변화율은 여전히 차이가 있으므로, 서로 일치되는 쪽으로 제어될 필요가 있다.

따라서, 상기 피드백 제어 완료 판단단계(S160)에서 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 터빈의 목표 회전수 변화율의 차이가 상기 제어완료 판단 기준값 이내가 아니면, 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 터빈의 목표 회전수 변화율 사이에 차이가 없어지도록 상기 터빈 회전수 비교단계(S140)가 다시 수행된다.

차량 주행 판단단계(S170)는 상기 차량이 주행중인지 판단한다. 상기 피드백 제어 완료 판단단계(S160)에서 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 터빈의 목표 회전수 변화율의 차이가 상기 제어완료 판단 기준값 이내여서, 상기 엔진토크 저감량의 제어가 완료된 경우에 상기 차량 주행 판단단계(S170)가 수행될 수 있다.

또한, 상기 차량 주행 판단단계(S170)는 상기 상향변속 판단단계(S110)에서 상기 차량이 상향변속이 아닌 것으로 판단되는 경우에도 수행된다. 즉, 상기 상향변속 판단단계(S110)에서 상기 차량이 상향변속이 아니면, 앞서 설명한 엔진토크 저감량을 제어하지 않아도 되므로, 상기 차량 주행 판단단계(S170)가 수행된다.

상기 차량 주행 판단단계(S170)에서 상기 차량이 주행중이면, 상기 상향변속 판단단계(S110)로 리턴되어, 상기의 과정이 상기 차량이 주행중인 상태에서는 반복 수행되도록 한다.

한편, 상기 차량 주행 판단단계(S170)에서 상기 차량이 주행중이 아니라면, 상기 로직은 종료된다.

S110 : 상향변속 판단단계
S120 : 엔진토크 저감량 설정단계
S130 : 유압제어량 설정단계
S140 : 터빈회전수 비교단계
S150 : 엔진토크 저감량 제어단계
S151 : 엔진토크 저감량 상향단계
S152 : 엔진토크 저감량 하향단계
S160 : 피드백 제어 완료 판단단계
S170 : 차량 주행 판단단계

Claims (12)

1. 차량에 장착되어 엔진으로부터 발생한 동력을 구동륜으로 변속하여 전달하는 변속기의 변속 제어방법에 있어서,
   상기 변속기가 상향변속인지를 판단하는 상향변속 판단단계와,
   상기 변속기의 터빈의 실제 회전수 변화율과 TCU(transmission control unit)에서 설정된 상기 터빈의 목표 회전수 변화율을 비교하는 터빈 회전수 비교단계와,
   상기 터빈 회전수 비교단계에서 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 목표 회전수 변화율의 차이에 따라 상기 엔진의 토크 저감량을 조절하는 엔진토크 저감량 제어단계를 포함하고,
   엔진토크 저감량 제어단계가 수행된 이후에 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 터빈의 목표 회전수 변화율의 차이가 미리 정해진 제어완료 판단 기준값 이내 인지를 판단하는 피드백 제어 완료 판단단계를 더 포함하고,
   상기 피드백 제어 완료 판단단계에서 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 터빈의 목표 회전수 변화율의 차이가 상기 제어완료 판단 기준값 이내가 아니라면, 상기 터빈 회전수 비교단계로 리턴되는 것을 특징으로 하는 변속기의 변속 제어방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 터빈 회전수 비교단계에서,
   상기 터빈의 실제 회전수 변화율이 상기 터빈의 목표 회전수 변화율 보다 크면,
   상기 엔진토크 저감량 제어단계에서는 상기 엔진토크 저감량을 상향시키는 엔진토크 저감량 상향단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 변속기의 변속 제어방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 터빈 회전수 비교단계에서,
   상기 터빈의 실제 회전수 변화율이 상기 터빈의 목표 회전수 변화율 보다 크지 않으면,
   상기 엔진토크 저감량 제어단계에서는 상기 엔진토크 저감량을 하향시키는 엔진토크 저감량 하향단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 변속기의 변속 제어방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 엔진토크 저감량 제어단계는 상기 TCU으로부터 ECU(Electronic Control Unit)로 요청되면, 상기 ECU가 엔진을 제어함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 변속기의 변속 제어방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 상향변속 판단단계와 상기 터빈 회전수 비교단계 사이에는,
   상기 TCU가 상향변속시 상기 엔진에서 저감될 토크량을 설정하는 엔진토크 저감량 설정단계와,
   상기 TCU가 상향변속시 상기 변속기에서 제어될 유압 제어량을 설정하는 유압제어량 설정단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 변속기의 변속 제어방법.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 피드백 제어 완료 판단단계에서 상기 터빈의 실제 회전수 변화율과 상기 터빈의 목표 회전수 변화율의 차이가 상기 제어완료 판단 기준값 이내라면,
   상기 차량이 주행 중인지를 판단하는 차량 주행 판단단계를 더 포함하고,
   상기 차량 주행 판단단계에서 상기 차량이 주행 중이지 않은 것으로 판단되면, 종료되는 것을 특징으로 하는 변속기의 변속 제어방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 차량 주행 판단단계에서 상기 차량이 주행 중인 것으로 판단되면,
   상기 상향변속 판단단계로 리턴되는 것을 특징으로 하는 변속기의 변속 제어방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 상향변속 판단단계에서 상향변속이 아닌 것으로 판단되면, 상기 차량이 주행 중인지를 판단하는 차량 주행 판단단계가 수행되고,
   상기 차량 주행 판단단계에서, 상기 차량이 주행 중인 것으로 판단되면, 상기 상향변속 판단단계로 리턴되고, 상기 차량이 주행 중이지 않은 것으로 판단되면, 종료되는 것을 특징으로 하는 변속기의 변속 제어방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 엔진토크 저감량 제어단계가 수행되는 동안에는 상기 변속기 내부의 유압이 상향되는 것으로 설정되는 것을 특징으로 하는 변속기의 변속 제어방법.
11. 제1항에 있어서,
    상기 변속기는 자동변속기인 것을 특징으로 하는 변속기의 변속 제어방법.
12. 제1항에 있어서,
    상기 변속기는 습식 DCT(Dual Clutch Transmission)인 것을 특징으로 하는 변속기의 변속 제어방법.
    
    

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