KR102212579B1

KR102212579B1 - 차량 변속기 제어 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR102212579B1
Application number: KR1020190166992A
Authority: KR
Inventors: 정성화
Original assignee: 현대자동차 주식회사; 기아자동차 주식회사
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2021-02-05

Abstract

차량 변속기 제어 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 중 LFU(Lift Foot Up, LFU) 변속을 제어하는 차량 변속기 제어 시스템은, 차량의 운행에 따른 운전정보를 검출하는 운전정보 검출부 및 상기 운전정보에 따른 일반 LFU 변속 로직 및 상기 F-LFU 변속 로직 중 어느 하나를 선택하여 변속기의 변속을 제어하되, 상기 F-LFU 변속 로직이 선택된 상태에서 상기 LFU 변속이 발생되면 운전자의 엑셀페달 조작에 따른 APS 신호의 기울기에 상응하여 상사된 기울기로 터빈 RPM의 하강속도를 조절하는 제어부를 포함한다.

Description

차량 변속기 제어 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING VEHICLE TRANSMISSION}

본 발명은 차량 변속기 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동 변속기 및 무단 변속기가 탑재된 차량의 리프트 풋 업 변속(Lift Foot Up, LFU) 변속 시 터빈/엔진 RPM 하강속도를 자유롭게 조절할 수 있는 차량 변속기 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 엔진의 출력을 다단으로 변환하여 구동축으로 전달하는 자동변속기(Automatic Transmission, AT)가 널리 적용되고 있다.

최근에는 AT의 변속감을 모사한 변속비를 조정하고, 기존 CVT(Continuously Variable Transmission)의 단점으로 지적된 풀리에 체인벨트의 적용으로 내구성이 향상된 IVT(Intelligent Variable Transmission)의 적용 차량이 늘어나고 있다.

AT와 IVT는 변속충격을 최소화하여 부드러운 주행감을 주는 점에서 장점이 있지만, 운전자의 엑셀페달 조작에 따른 리프트 풋 업 변속(Lift Foot Up, LFU) 변속 시 엔진 RPM의 하강속도를 조절하지 못하는 단점이 있다.

예컨대, 도 1은 종래의 IVT 탑재 차량의 LFU 변속 시의 결과를 나타낸 그래프이다.

도 1을 참조하면, 차량의 가속 중 엑셀페달에서 발을 떼어 LFU 변속이 발생된 상태로써, 급격한 기울기로 떨어지는 엑셀페달의 하향 조작 대비 RPM 하강속도가 느리게 감소하는 현상을 보여준다.

이러한 IVT의 경우 무단 변속기의 특성상 주행 중 정해진 변속단이 없기 때문에 엑셀페달에 따른 터빈/엔진 RPM 하강속도의 차별화 제어가 어렵다. 또한 AT의 경우 RPM 하강속도는 파워트레인의 회전 관성에 의해 결정되기 때문에 조절이 불가능하다.

즉, IVT/AT가 적용된 차량은 엑셀페달을 빠르게 조작하여 LFU 변속이 발생할 때 엔진/터빈 RPM 하강속도가 운전자의 주행 의지를 반영하기 어려워 변속 시점이 늦어지는 단점이 있다. 또한 상기한 단점으로 인한 변속시점의 부적절 및 변속 지연 현상이 IQS(Initial Quality Study) 등의 고객 대외지수 평가에 악영향을 주는 문제점이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 AT/IVT 변속기가 탑재된 차량의 LFU 변속 시 운전자의 주행 의지를 최대한 반영하여 엔진 RPM의 하강속도를 자유롭게 조절할 수 있는 차량 변속기 제어 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 주행 중 LFU(Lift Foot Up, LFU) 변속을 제어하는 변속기 제어 시스템은, 차량의 운행에 따른 운전정보를 검출하는 운전정보 검출부; 및 상기 운전정보에 따른 일반 LFU 변속 로직 및 F-LFU 변속 로직 중 어느 하나를 선택하여 변속기의 변속을 제어하되, 상기 F-LFU 변속 로직이 선택된 상태에서 상기 LFU 변속이 발생되면 운전자의 엑셀페달 조작에 따른 APS 신호의 기울기에 상응하여 상사된 기울기로 터빈 RPM의 하강속도를 조절하는 제어부를 포함한다.

또한, 상기 변속기는 IVT(Intelligent Variable Transmission) 혹은 CVT(Continuously Variable Transmission) 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 상기 제어부는 일반적인 LFU 변속비 필터 값이 적용된 일반 LFU 변속 로직; 및 상기 운전정보에 따른 주행모드, 차속, APS(Accelerator Position Sensor) 신호 별 목표 변속패턴 차이에 기초한 F-LFU 변속비 필터 값을 적용하여 변속비를 제어하는 F-LFU 변속 로직을 포함할 수 있다.

또한, 상기 F-LFU 변속 로직은 상기 APS 신호의 최소 단위 시간당 수치에 따른 목표 변속패턴과 터빈 RPM의 차이를 주요 인자로 활용하고, 그 외 차속 및 주행 모드에 연동하여 IVT의 벨트와 풀리간 압력을 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 F-LFU 변속 로직의 작동과 동시에 작동되어 터빈 RPM 하강속도에 따른 엔진토크를 저감하는 LFU ETR 로직을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 LFU ETR 로직은 파워트레인 관성모멘트, 변속비 변화율, 속도 및 주행 조건별 인자(Factor)를 각각 순차적으로 곱하여 상기 엔진토크를 저감시키는 LFU ETR 값을 산출할 수 있다.

또한, 상기 차량 변속기 제어 시스템은 상기 LFU 변속 시 터빈 RPM의 하강속도 조정을 위한 F-LFU(Fast-LFU) 변속 로직 제어를 선택하는 스위치부를 더 포함하되, 상기 스위치부는 소프트스위치(Soft Switch) 또는 기계 스위치 신호가 입력되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 스위치 신호는 상기 운전자의 운전성향 분석 혹은 차량 모드설정에 따른 다이나믹 모드 혹은 스포츠 모드 설정에 따라 입력될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 측면에 따른, IVT(Intelligent Variable Transmission) 적용 차량의 변속기 제어 시스템이 주행 중 LFU(Lift Foot Up, LFU) 변속을 제어하는 방법은, a) 차량의 운행에 따른 운전정보를 수집하고 스위치 신호 입력에 따른 F-LFU(Fast-LFU) 변속 로직을 선택하는 단계; b) 상기 LFU 변속이 발생되면 상기 운전정보의 APS 기울기와 설정된 기준을 비교하여, 상기 APS 기울기의 하강속도가 상기 기준을 초과하면 운전자의 주행의지에 따른 급격한 팁 아웃(Tip out)이 발생된 것으로 판단하는 단계; 및 c) 상기 급격한 팁 아웃에 따른 APS 기울기를 반영하여 상사된 기울기를 갖도록 터빈 RPM의 하강속도를 조절하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 b) 단계는 상기 스위치부의 신호가 '0'이거나 신호의 입력이 없는 상태에서는 디폴트로 설정된 일반 LFU 변속 로직을 선택하는 단계; 또는 상기 스위치부의 신호가 '1'이면 상기 F-LFU 변속 로직을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 b) 단계는, 상기 APS 기울기의 하강속도가 상기 기준 미만이면 운전자의 주행의지에 따른 완만한 팁 아웃(Tip out)이 발생된 것으로 판단하는 단계; 및 일반 LFU 변속비 제어 필터값을 적용하여 부드럽고 완만한 LFU 변속을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 c) 단계는, 차량의 주행모드, 차속, APS 별 목표 변속패턴 차이에 기초한 F-LFU 변속비 필터 값을 적용하여 상기 F-LFU 변속을 단계적으로 제어할 수 있다.

또한, 상기 c) 단계 이후에, d) 상기 F-LFU 변속 제어에 따른 밀림감 방지를 위하여 LFU ETR 로직을 작동하여 상기 터빈 RPM 하강속도에 따른 엔진토크를 저감 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 LFU ETR 로직에 따른 파워트레인 관성모멘트, 변속비 변화율, 속도 및 주행 조건별 인자(Factor)를 각각 순차적으로 곱하여 상기 엔진토크를 저감시키는 LFU ETR 값을 산출할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, IVT 및 AT 탑재 차량에 있어서 액셀페달의 팁 아웃(Tip out) 속도에 따른 엔진 RPM의 하강속도를 자유롭게 제어할 수 있도록 함으로써 LFU 변속에 따른 운전자의 주행의지를 최대한 반영할 수 있는 효과가 있다.

또한, 액셀페달 조작(기울기)에 상응하는 엔진 RPM의 하강속도의 조절을 통해 운전자의 운전의지와 파워트레인의 동력전달을 동일하게 제어함으로써 운전성 향상에 따른 고객불만의 해소와 대외 평가지수의 향상을 기대할 수 있다.

도 1은 종래의 IVT 탑재 차량의 LFU 변속 시의 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 변속기 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 LFU ETR 로직을 설명하기 위한 밀림감 발생 그래프를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 변속기 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 변속기 제어에 따른 작동 결과를 나타낸다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

명세서 전체에서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.

명세서 전체에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결된다'거나 '접속된다'고 언급되는 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결된다'거나 '직접 접속된다'고 언급되는 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 아니하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

명세서 전체에서, 터빈 RPM은 엔진 RPM과 동일한 의미를 갖는다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 차량 변속기 제어 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 변속기 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 변속기 제어 시스템(100)은 변속기(110), 운전정보 검출부(120), 스위치부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.

변속기(110)는 구동 풀리와 피동 풀리의 움직임을 미세하게 조절하면서 일정영역에서 기어비를 변화시키는 IVT(Intelligent Variable Transmission)로 구성된다. 이하, 본 발명의 실시 예에서 상기 IVT는 전작의 CVT(Continuously Variable Transmission)의 단점을 보완하기 위해 변속 시 변속비 조정을 통한 AT의 주행감각을 부여하고 내구성향상을 위한 체인벨트가 적용되어 개선된 것이므로 상기 CVT를 포함하는 의미를 갖는다. 다만, 변속기(110)는 IVT 적용에 한정되지 않고, 동일하게 LFU(Lift Foot Up) 변속 시 엔진 RPM의 하강속도를 조절하지 못하는 AT가 적용될 수 있다.

운전정보 검출부(120)는 차량의 운행에 따른 각종 센서 및 제어기로부터 변속기 제어에 필요한 운전정보를 검출하여 제어부(140)로 전달한다.

예컨대, 운전정보 검출부(120)는 운전자의 차량 운행에 따른 주행 모드 센서, 차속 센서, 액셀 페달 센서(Accelerator Position Sensor, APS), 브레이크 페달 센서(Brake pedal Sensor, BPS), 엔진 제어기(ECU, Electronic Control Unit) 중 적어도 하나로부터 측정된 운전정보를 검출할 수 있다.

스위치부(130)는 하드웨어 구성 없이 상기 운전정보에 따라 작동되는 소프트스위치(Soft Switch)로 구성될 수 있으며, 차량의 LFU 변속 상태에서 본 발명의 실시 예에 따른 터빈 RPM 하강속도를 조정하기 위하여 제안된 빠른(Fast) LFU(이하, 'F-LFU'라 명명함) 변속 로직을 실행하기 위한 스위치 신호를 발생한다. 여기서 상기 빠른(Fast)의 의미는 엑셀페달 조작에 따라 수집되는 APS 신호의 기울기(하강속도)에 상응하여 상사된 기울기로 터빈 RPM의 하강속도를 조절하는 것을 의미한다.

스위치부(130)는 ON=1 또는 OFF=0의 스위치 신호가 입력되도록 구성될 수 있다. 또한, 스위치부(130)는 운전자에 의해 조작되는 기계적 스위치로 구성될 수 있다.

제어부(140)는 TCU(Transmission Control Unit)로 구성될 수 있다.

제어부(140)는 운전정보 검출부(120)에서 검출되는 운전정보에 기초하여 변속기(110)의 변속동작을 제어하며, 본 발명의 실시 예에 따른 LFU 변속 상태에서의 차량 변속기 제어를 위한 각종 프로그램 및 데이터를 포함한다.

예컨대, 제어부(140)는 일반 LFU 변속로직(141), F-LFU 변속 로직(142) 및 LFU ETR(Engine Torque Reduction) 로직(143)을 포함한다.

제어부(140)는 실시간으로 수집된 운전정보에 따른 LFU 변속 상황에서 스위치부(130)의 스위치 상태(OFF/ON)에 따라 선택적으로 일반 LFU 변속로직(141), F-LFU 변속 로직(142) 및 LFU ETR 로직(143)을 제어할 수 있다.

일반 LFU 변속 로직(141)은 기존 차량에 디폴트로 설정된 변속 로직이다.

일반 LFU 변속 로직(141)은 스위치 신호가 '0'이거나 없는 경우 선택될 수 있으며 기존의 일반적인 LFU 변속비 필터 값을 적용하여 변속기(110)가 제어되도록 한다.

F-LFU 변속 로직(142)은 본 발명의 실시 예에 따리 신규로 구성되며, 스위치 신호가 '1'인 경우 작동되어 차량의 주행모드, 차속, APS별 목표 변속패턴 차이 등에 기초한 F-LFU 변속비 필터 값을 적용하여 변속기(110)가 제어되도록 한다. 상기 F-LFU 변속비 필터 값은 IVT 변속기의'시간당 변속비 변화율'을 의미하며, 주행모드, 차속, APS에 따라 운전자 의지를 적극적으로 반영할 수 있는 가변적인 변속비 변화율을 설정 가능 하도록 제어 맵이 구성된다.

이때, F-LFU 변속 로직(142)은 APS 신호의 최소 단위 시간당 수치에 따른 목표 변속패턴과 터빈 RPM의 차이를 주요 인자로 활용하고, 그 외 차속 및 주행 모드에 연동하여 IVT 벨트-풀리의 압력제어를 실시한다. 이러한 제어를 통하여 엑셀페달의 APS 기울기에 따른 차별화된 터빈 RPM 하강속도를 구현할 수 있다.

즉, F-LFU 변속 로직(142)은 상기 LFU 변속 발생 시 APS 기울기와 상사한 터빈 RPM 하강이 발생하도록 변속기(110)를 제어하고, 이를 통하여 운전자 운전 의지와 파워트레인의 동력전달이 동일한 거동을 보이게 된다.

한편, 일반 LFU 변속 로직(141)에서는 부드럽고 완만한 터빈 RPM 하강과 팁 아웃(Tip out) 시 엔진토크 하강 시점이 일치하게 되므로 차량 밀림감 발생되지 않는다.

하지만 신규로 구성된, F-LFU 변속 로직(142)을 적용하여 운전자의 빠른 엑셀페달 팁 아웃(Tip out)에 따른 터빈 RPM 하강속도를 빠르게 제어하는 경우 엔진토크 하강 시점과 비매칭 되어 밀림감이 발생되는 또 다른 문제가 파생될 수 있다.

예컨대, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 LFU ETR 로직을 설명하기 위한 밀림감 발생 그래프를 나타낸다.

도 3을 참조하면, LFU 변속 발생 시 엑셀페달의 빠른 팁 아웃(Tip out)의 APS 기울기가 급격히 하강하는 경우 상기 F-LFU 변속 제어에 따른 결과로 터빈 RPM이 빠른 속도로 하강하는데, 이때, 엔진토크의 하강보다 터빈 RPM의 하강이 빨라 밀림감이 발생된다. 상기 밀림감은 엔진토크 하강량 보다 파워트레인 관성토크량이 클 때 발생하며, 상기 관성토크량은 관성모멘트, 변속비 변화율 및 속도를 각각 순차적으로 곱하여 산출될 수 있다(관성토크량 : 관성모멘트*변속비 변화율*속도).

따라서, LFU ETR 로직(143)은 F-LFU 변속 로직(142)의 작동과 동시에 작동되어 터빈 RPM 하강속도에 따른 엔진토크를 저감하는 역할을 한다. 이때, 엔진토크를 저감시키는 LFU ETR 값은 파워트레인 관성모멘트, 변속비 변화율, 속도 및 주행 조건별 인자(Factor)를 각각 순차적으로 곱하여 산출될 수 있다(LFU ETR 값 : 파워트레인 관성모멘트 * 변속비 변화율 * 속도 * 주행 조건별 인자).

이에, 제어부(140)는 상술한 신규 LFU 제어구성(142, 143)을 통해 IVT 변속기가 탑재된 차량의 LFU 변속 시 운전자의 주행 의지를 최대한 반영하여 엔진 RPM의 하강속도를 자유롭게 조절하고 동시에 LFU ETR 로직에 따른 차량 밀림현상을 예방할 수 있는 것이다.

한편, 이러한 목적을 위하여 제어부(140)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 변속기 제어 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍 된 것일 수 있다. 이러한 차량 변속기 제어 방법은 아래의 도 3을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 변속기 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 제어부(140)는 차량이 시동 온(ON) 되면 차량의 운행에 따른 각종 센서 및 제어기로부터 변속기 제어를 위한 운전정보를 수집한다(S1).

제어부(140)는 스위치부(130)로부터 스위치 온(ON=1) 신호가 입력되지 않거나 스위치 오프(OFF=0) 신호가 입력되면(S2; 아니오), 디폴트로 설정된 일반 LFU 변속 로직을 적용하여 변속 제어를 수행한다(S3). 이는 기존에 공지된 차량의 일반적인 변속 제어 이므로 구체적인 설명을 생략한다.

반면, 제어부(140)는 스위치부(130)로부터 스위치 온(ON=1) 신호가 입력되면 F-LFU 변속 로직을 선택하여 본 발명 실시 예에 따른 신규 F-LFU 변속제어를 개시한다(S4).

제어부(140)는 수집된 운전정보의 APS 신호를 참조하여 엑셀페달이 밟힌 상태에서 운전자의 주행의지에 따른 팁 아웃(Tip out)이 검출되면(S5), APS 기울기(하강속도)와 설정된 기준과 비교하여 급격한 팁 아웃 혹은 완만한 팁 아웃 여부를 파악한다(S6).

제어부(140)는 상기 APS 기울기가 상기 기준을 초과하면 급격한 팁 아웃으로 판단하고(S6; 예), 급격한 하강속도에 따른 APS 기울기를 반영하여 터빈 RPM이 빠른 속도로 하강하도록 F-LFU 변속을 제어한다(S7). 또한, 제어부(140)는 운전자의 가속의지가 반영된 주행 중 팁 아웃이 발생되면 F-LFU 변속을 제어할 수 있다.

이때, 제어부(140)는 차량의 주행모드, 차속, APS 별 목표 변속패턴 차이 등에 기초한 F-LFU 변속비 필터 값을 적용하여 F-LFU 변속을 단계적으로 제어할 수 있다.

또한, 제어부(140)는 상기 F-LFU 변속 제어와 동시에 밀림감 발생을 방지하기 위하여 LFU ETR 로직을 작동하여 상기 터빈 RPM 하강속도에 따른 엔진토크를 저감 제어한다(S8).

따라서, 제어부(140)는 운전자의 엑셀페달 조작에 따른 APS 기울기에 상사한 터빈 RPM 하강속도가 자유롭게 조절하여 운전자의 주행 의지를 반영할 수 있다(S9).

한편, 상기 S6 단계에서, 제어부(140)는 상기 APS 기울기가 상기 기준 미만이면 완만한 팁 아웃으로 판단하고(S6; 아니오), 일반 LFU 변속비 제어 필터값을 적용하여(S10), 부드럽고 완만한 LFU 변속제어를 한다(S11). 또한, 상기 S6 단계에서, 제어부(140)는 운전자의 정속 주행 중 팁 아웃이 발생되는 경우에도 부드럽고 완만한 일반 LFU 변속제어를 할 수 있다.

이를 통해, 제어부(140)는 APS 기울기에 상사한 부드럽고 완만한 터빈 RPM 하강속도를 제어할 수 있다(S9).

한편, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 변속기 제어에 따른 작동 결과를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 도 4의 차량 변속기 제어 방법에 따른 액셀페달의 급격한(빠른) 팁 아웃(A) 및 완만한 팁 아웃(B)에 따른 파워트레인 출력 RPM 계측 데이터를 각각 보여준다.

도 5(A)와같이, 빠른 팁 아웃에 따른 F-LFU 및 LFU ETR 로직이 적용된 경우 종래 기술 대비 터빈 RPM 하강속도가 최대 2.5배 향상(3.3초, 1020rpm/s 1.3초, 2518rpm/s)된 것을 확인할 수 있다.

또한, 도 5(B)와같이 완만한 팁 아웃의 경우 종래의 부드럽고 완만한 터빈RPM 하강 컨셉 유지하는 것을 확인할 수 있다.

앞서 발명의 배경이 되는 기술에서 설명한 것과 같이 종래 기술은 액셀페달의 조작으로 LFU 변속이 발생할 때 엔진 RPM 하강속도가 운전자의 주행의지를 반영하기 어려운 문제가 있으며, 이는 대외지수(IQS 등)의 평가에서 변속시점 부적절 및 변속 머뭇/지연의 불만에 따른 감점 요인이 되어왔다.

이에 본 발명의 실시 예에 따르면, IVT 및 AT 탑재 차량에 있어서 액셀페달의 팁 아웃(Tip out) 속도에 따른 엔진 RPM의 하강속도를 자유롭게 제어할 수 있도록 함으로써 LFU 변속에 따른 운전자의 주행의지를 최대한 반영할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변경이 가능하다.

예컨대, 전술한 설명은 IVT가 적용된 차량을 위주로 설명하였으나 본 발명의 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니며 CVT 및 AT에 적용될 수 있다.

또한, 전술한 설명에서는 스위치부(130)의 스위치 신호 입력에 따라 F-LFU 변속 로직 제어를 수행하는 것으로 설명하였다. 그러나 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않으며 기계적 스위치나 소프트웨어 프로그램을 통해 일정기간 수집된 운전자의 단기/장기 운전정보 분석(예; 마일드, 노말, 다이나믹)에 따른 운전성향 혹은 차량 모드설정(예; 에코, 노말, 스포츠)에 따른 차량이 스포츠/다이나믹 주행모드 판정에 따른 소프트웨어적 스위치 입력에 따라 F-LFU 변속 로직 제어를 수행할 수 있다. 이러한 주행모드의 판정기술은 당사에서 공지된 기술이 적용할 수 있는 바, 구체적인 설명을 생략한다.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 차량 변속기 제어 시스템 110: 변속기
120: 운전정보 검출부 130: 스위치부
140: 제어부 141: 일반 LFU 변속 로직
142: F-LFU 변속 로직 143: LFU ETR 로직

Claims

차량의 주행 중 LFU(Lift Foot Up, LFU) 변속을 제어하는 변속기 제어 시스템에 있어서,
차량의 운행에 따른 운전정보를 검출하는 운전정보 검출부; 및
상기 운전정보에 따른 일반 LFU 변속 로직 및 F-LFU 변속 로직 중 어느 하나를 선택하여 변속기의 변속을 제어하되, 상기 F-LFU 변속 로직이 선택된 상태에서 상기 LFU 변속이 발생되면 운전자의 엑셀페달 조작에 따른 APS 신호의 기울기에 상응하여 상사된 기울기로 터빈 RPM의 하강속도를 조절하는 제어부;
를 포함하는 차량 변속기 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 변속기는
IVT(Intelligent Variable Transmission) 혹은 CVT(Continuously Variable Transmission) 중 어느 하나인 차량 변속기 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
일반적인 LFU 변속비 필터 값이 적용된 일반 LFU 변속 로직; 및
상기 운전정보에 따른 주행모드, 차속, APS(Accelerator Position Sensor) 신호 별 목표 변속패턴 차이에 기초한 F-LFU 변속비 필터 값을 적용하여 변속비를 제어하는 F-LFU 변속 로직;
을 포함하는 차량 변속기 제어 시스템.
제3항에 있어서,
상기 F-LFU 변속 로직은
상기 APS 신호의 최소 단위 시간당 수치에 따른 목표 변속패턴과 터빈 RPM의 차이를 주요 인자로 활용하고, 그 외 차속 및 주행 모드에 연동하여 IVT의 벨트와 풀리간 압력을 제어하는 차량 변속기 제어 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 하나 항 있어서,
상기 제어부는
상기 F-LFU 변속 로직의 작동과 동시에 작동되어 터빈 RPM 하강속도에 따른 엔진토크를 저감하는 LFU ETR 로직을 더 포함하는 차량 변속기 제어 시스템.
제5항에 있어서,
상기 LFU ETR 로직은
파워트레인 관성모멘트, 변속비 변화율, 속도 및 주행 조건별 인자(Factor)를 각각 순차적으로 곱하여 상기 엔진토크를 저감시키는 LFU ETR 값을 산출하는 차량 변속기 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 LFU 변속 시 터빈 RPM의 하강속도 조정을 위한 F-LFU(Fast-LFU) 변속 로직 제어를 선택하는 스위치부를 더 포함하되, 상기 스위치부는 소프트스위치(Soft Switch) 또는 기계 스위치 신호가 입력되도록 구성되는 차량 변속기 제어 시스템.
제7항에 있어서,
상기 스위치 신호는
상기 운전자의 운전성향 분석 혹은 차량 모드설정에 따른 다이나믹 모드 혹은 스포츠 모드 설정에 따라 입력되는 차량 변속기 제어 시스템.
IVT(Intelligent Variable Transmission) 적용 차량의 변속기 제어 시스템이 주행 중 LFU(Lift Foot Up, LFU) 변속을 제어하는 방법에 있어서,
a) 차량의 운행에 따른 운전정보를 수집하고 스위치 신호 입력에 따른 F-LFU(Fast-LFU) 변속 로직을 선택하는 단계;
b) 상기 LFU 변속이 발생되면 상기 운전정보의 APS 기울기와 설정된 기준을 비교하여, 상기 APS 기울기의 하강속도가 상기 기준을 초과하면 운전자의 주행의지에 따른 급격한 팁 아웃(Tip out)이 발생된 것으로 판단하는 단계; 및
c) 상기 급격한 팁 아웃에 따른 APS 기울기를 반영하여 상사된 기울기를 갖도록 터빈 RPM의 하강속도를 조절하는 단계;
를 포함하는 차량 변속기 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 b) 단계는
상기 스위치 신호가 '0'이거나 신호의 입력이 없는 상태에서는 디폴트로 설정된 일반 LFU 변속 로직을 선택하는 단계; 또는
상기 스위치 신호가 '1'이면 상기 F-LFU 변속 로직을 선택하는 단계;
를 포함하는 차량 변속기 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 b) 단계는,
상기 APS 기울기의 하강속도가 상기 기준 미만이면 운전자의 주행의지에 따른 완만한 팁 아웃(Tip out)이 발생된 것으로 판단하는 단계; 및
일반 LFU 변속비 제어 필터값을 적용하여 부드럽고 완만한 LFU 변속을 제어하는 단계를 포함하는 차량 변속기 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 c) 단계는,
차량의 주행모드, 차속, APS 별 목표 변속패턴 차이에 기초한 F-LFU 변속비 필터 값을 적용하여 상기 F-LFU 변속을 단계적으로 제어하는 차량 변속기 제어 방법.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 c) 단계 이후에,
d) 상기 F-LFU 변속 제어에 따른 밀림감 방지를 위하여 LFU ETR 로직을 작동하여 상기 터빈 RPM 하강속도에 따른 엔진토크를 저감 제어하는 단계를 더 포함하는 차량 변속기 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 LFU ETR 로직에 따른 파워트레인 관성모멘트, 변속비 변화율, 속도 및 주행 조건별 인자(Factor)를 각각 순차적으로 곱하여 상기 엔진토크를 저감시키는 LFU ETR 값을 산출하는 차량 변속기 제어 방법.