KR102238049B1 - Dct 차량의 변속 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진속도가 결합측 입력축 속도에 근접함에 따라, 컨트롤러가 변속의 마무리를 준비해야 할 시점을 판단하는 시점판단단계; 변속의 마무리를 준비해야 할 시점이라고 판단되면, 상기 컨트롤러가 결합측 클러치가 터치포인트를 지날 때 발생하는 충격이 허용 가능한 수준으로 유지되는 한도 내에서 결합측 클러치 토크를 상승시키는 제1상승단계; 상기 컨트롤러가 상기 결합측 클러치 토크의 크기와 엔진으로부터 DCT로 입력되는 토크의 방향에 따른 소정의 제어전환조건이 충족되는지 판단하는 전환조건판단단계; 상기 제어전환조건이 충족되면, 상기 컨트롤러가 상기 결합측 클러치의 슬립 및 슬립변화율에 따라 상기 결합측 클러치 토크를 상승시키는 제2상승단계; 상기 컨트롤러가 변속제어를 종료할 시점을 판단하는 종점판단단계를 포함하여 구성된다.

Description

DCT 차량의 변속 제어 방법{SHIFT CONTROL METHOD FOR VEHICLE WITH DCT}

본 발명은 DCT를 탑재한 차량의 변속 제어 방법에 관한 것이다.

DCT(Dual Clutch Transmission)를 탑재한 차량이 급격히 감속해야 하는 Heavy Braking 상황이나, 언덕길을 하강하면서 Downhill Assist 기능을 수행하는 경우, DCT는 상위 변속단으로부터 하위 변속단으로 신속히 변속이 이루지도록 하여, 저단 기어비를 이용한 제동감을 형성할 수 있어야 한다.

그런데, 이러한 변속 상황은 운전자의 의지에 의한 것이 아니기 때문에, 신속한 변속도 중요하지만, 변속 충격을 최소화하여 우수한 변속감을 확보하도록 하는 것이 매우 중요하다.

상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 1020190066417 A

본 발명은 Heavy Braking 상황이나, Downhill Assist 기능을 수행하는 경우와 같이 급격한 다운쉬프트가 이루어져야 하는 상황에서, DCT의 신속한 다운쉬프트를 구현함과 아울러 변속말기의 충격을 저감하여, 우수한 변속감을 형성할 수 있도록 한 DCT 차량의 변속 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 DCT 차량의 변속 제어 방법은,

엔진속도가 결합측 입력축 속도에 근접함에 따라, 컨트롤러가 변속의 마무리를 준비해야 할 시점을 판단하는 시점판단단계;

변속의 마무리를 준비해야 할 시점이라고 판단되면, 상기 컨트롤러가 결합측 클러치가 터치포인트를 지날 때 발생하는 충격이 허용 가능한 수준으로 유지되는 한도 내에서 결합측 클러치 토크를 상승시키는 제1상승단계;

상기 컨트롤러가 상기 결합측 클러치 토크의 크기와 엔진으로부터 DCT로 입력되는 토크의 방향에 따른 소정의 제어전환조건이 충족되는지 판단하는 전환조건판단단계;

상기 제어전환조건이 충족되면, 상기 컨트롤러가 상기 결합측 클러치의 슬립 및 슬립변화율에 따라 상기 결합측 클러치 토크를 상승시키는 제2상승단계;

상기 컨트롤러가 변속제어를 종료할 시점을 판단하는 종점판단단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 시점판단단계에서, 상기 컨트롤러는 상기 결합측 클러치 슬립의 절대값이 소정의 제1기준슬립 이하인 상태가 소정의 제1기준시간 동안 유지되면, 상기 변속의 마무리를 준비해야 할 시점인 것으로 판단할 수 있다.

상기 제1상승단계에서는, 직전 제어사이클의 결합측 클러치 토크에, 변속단과 차속에 따른 제1맵에 의해 결정되는 토크를 더한 값을 현재 제어사이클의 결합측 클러치 토크로 산출하여, 상기 결합측 클러치를 제어할 수 있다.

상기 제1상승단계에서는, 엔진 출력토크에 변속단과 차속에 따른 제2맵에 의해 결정되는 토크를 더한 값을 상기 결합측 클러치 토크의 상한 값으로 하여, 상기 결합측 클러치를 제어할 수 있다.

상기 전환조건판단단계에서,

상기 제어전환조건은 상기 결합측 클러치 토크의 크기가 엔진 프릭션 토크와 결합측 입력축 속도의 변화율에 따른 제3맵에 의해 결정되는 토크보다 크고, 엔진으로부터 DCT로 입력되는 토크의 방향이 음의 방향일 때 충족될 수 있다.

상기 전환조건판단단계에서,

상기 컨트롤러는 엔진 출력토크와 엔진 기본 목표토크의 차이가 소정의 기준토크 보다 작은 경우에, 상기 엔진으로부터 DCT로 입력되는 토크가 음의 방향인 것으로 판단할 수 있다.

상기 제2상승단계에서, 상기 결합측 클러치 토크는 직전 제어사이클의 결합측 클러치 토크에, 결합측 클러치 슬립과 결합측 클러치 슬립변화율에 따른 제4맵에 의해 결정되는 토크를 더한 값으로 결정될 수 있다.

상기 제2상승단계에서는, 엔진 기본 목표토크의 절대값에 변속단과 차속에 따른 제5맵에 의해 결정되는 토크를 더한 값을 상기 결합측 클러치 토크의 상한 값으로 하여, 상기 결합측 클러치를 제어할 수 있다.

상기 컨트롤러는 상기 종점판단단계에서, 상기 결합측 클러치 슬립의 절대값이 소정의 제2기준슬립 이하인 상태가 소정의 제2기준시간 동안 유지되면, 상기 변속제어를 종료할 시점인 것으로 판단할 수 있다.

본 발명은 Heavy Braking 상황이나, Downhill Assist 기능을 수행하는 경우와 같이 급격한 다운쉬프트가 이루어져야 하는 상황에서, DCT의 신속한 다운쉬프트를 구현함과 아울러 변속말기의 충격을 저감하여, 우수한 변속감을 형성할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 DCT 차량의 파워트레인을 예시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 DCT 차량의 변속 제어 방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 DCT 차량의 변속 제어 방법을 설명한 그래프이다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 DCT 차량의 파워트레인 구성을 예시한 것으로서, 엔진(E)의 동력은 DCT의 두 클러치(CL1, CL2)를 통해 두 입력축(I1, I2)에 선택적으로 제공되며, DCT에서 변속이 완료된 동력은 구동륜(W)으로 제공되도록 되어 있다.

컨트롤러(CLR)는 엔진 토크 등과 같은 정보를 공급받고 엔진(E)에 토크의 증감 등과 같은 요청을 할 수 있도록 ECU(Engine Control Unit)에 연결되며, 상기 DCT의 두 클러치를 제어하는 클러치액츄에이터(CA)와 DCT의 기어 치합 상태를 바꾸는 기어액츄에이터(GA)를 제어하도록 연결된다.

상기 컨트롤러(CLR)는 TCU(Transmission Control Unit) 등으로 구성될 수 있으며, 가속페달센서(APS)의 신호를 입력 받도록 구성되며, 상기 DCT의 각 입력축(I1, I2)의 회전속도 등을 입력 받을 수 있도록 구성된다.

상기 두 클러치(CL1, CL2)는 변속 시, 현재까지 동력을 전달하고 있다가 점차 해제되는 것을 '해방측 클러치'라고 하고, 새로운 목표 변속단을 구현하기 위해 점차 체결되는 것을 '결합측 클러치'라고 한다.

이에 따라, 상기 해방측 클러치에 연결된 입력축을 '해방측 입력축'이라 하고, 상기 결합측 클러치에 연결된 입력축을'결합측 입력축'이라 한다.

한편, 상기 두 입력축(I1, I2) 중 하나는 주로 홀수 변속단을 구현하는 데에 사용되도록 구성되어 홀수축이라고 칭하기도 하고, 나머지 하나는 짝수 변속단 및 후진단인 R단을 구현하는 데에 사용되도록 구성되어 짝수축이라고 칭하기도 하는 바, 예컨대 전진 6단 변속기인 경우 홀수축은 1, 3, 5단을 구현하도록 구성되고, 짝수축은 2, 4, 6, R단을 구현하도록 구성될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따라 운전자가 브레이크페달을 상당한 수준으로 밟아 차량을 제동시키고 있는 Heavy Braking 상황이나, Downhill Assist 기능이 수행되고 있는 경우에, 그에 따라 DCT에서 급격한 파워오프 다운쉬프트를 수행하는 과정을 설명하고 있다.

참고로, 상기 '파워오프 다운쉬프트(Power Off Down Shift)'는 운전자가 가속페달을 밟고 있지 않은 상태에서, 변속비가 상대적으로 작은 상위 변속단으로부터 변속비가 상대적으로 높은 하위 변속단으로 변속이 수행되는 것을 의미한다.

본 발명에서는 신속한 변속을 위해, 변속이 개시되면, 해방측 클러치를 급격히 해제함과 아울러 엔진토크를 급격히 상승시켜서, 엔진속도가 결합측 입력축 속도를 향해 보다 빨리 상승되도록 하고, 엔진속도가 결합측 입력축 속도에 어느 수준 이상으로 접근하면, 결합측 클러치를 체결하여 변속을 마무리하도록 한다.

참고로, 상기 엔진토크는 변속 초기에 급격히 상승시켰다가 단계적으로 저감시켜서, 엔진속도가 변속 초기에는 가급적 빨리 상승되다가 변속 말기에는 완만하게 결합측 입력축 속도와 동기될 수 있도록 한다.

여기서 상기 '엔진토크'라는 표현과 관련하여, 설명의 명확화를 위해, 다음과 같이 3가지의 표현으로 구분하여 표현하기로 한다.

'엔진 출력토크(E_T)'는 엔진에서 출력되는 토크를 의미한다.

'엔진 기본 목표토크(EB_T)'는 변속 등이 아닌 통상적인 상황에서 운전자의 가속페달 조작량 등에 기반하여, 엔진을 제어하는 ECU가 엔진이 출력하도록 해야 할 제어 목표 토크를 의미한다.

'엔진 인터벤션 목표토크(EI_T)'는 DCT를 제어하는 TCU와 같은 컨트롤러가 변속 수행 등을 위해 필요로 하는 엔진 출력토크(E_T)를 구현하기 위해 ECU에게 요청하는 제어 목표 토크를 의미한다.

엔진은 능동적으로 음의 방향 토크를 출력하지는 않으므로, 상기 엔진 인터벤션 목표토크(EI_T)는 양의 토크만 실질적인 의미가 있어서, 운전자가 가속페달을 밟지 않은 파워 오프 상황에서, 상기 엔진 인터벤션 목표토크(EI_T)가 0 이하인 상태에서는 상기 엔진 출력토크(E_T)는 상기 엔진 기본 목표토크(EB_T)를 추종하고, 상기 엔진 인터벤션 목표토크(EI_T)가 양의 값을 가질 때, ECU는 TCU의 요청에 따라 엔진을 제어하여 엔진 출력토크(E_T)가 상기 엔진 인터벤션 목표토크(EI_T)를 추종하도록 한다.

도 3에서 변속이 개시되면, 컨트롤러가 엔진토크를 상승시켜 달라는 엔진 인터벤션 목표토크(EI_T)를 ECU에 요청하여, ECU가 이에 따라 엔진을 제어함에 의해 엔진토크가 상승하였다가, 엔진속도가 결합측 입력축 속도를 향해 어느 정도 상승한 상태에서 상기 엔진 인터벤션 목표토크(EI_T)가 감소함에 따라 엔진토크가 감소하여, 점차 엔진 기본 목표토크(EB_T)로 추종한다.

상기 결합측 클러치는 상기 엔진속도가 상승하는 초기에는 해방된 상태를 유지하다가, 엔진속도가 결합측 입력축 속도에 가까워짐에 따라, 터치포인트 근처까지 이동시켜서 결합을 준비하였다가, 엔진속도가 결합측 입력축 속도에 일정 수준 이상 가까워지면, 결합측 클러치 토크를 점차 상승시키는 방법으로 결합측 클러치를 체결하여 변속을 마무리하게 된다.

참고로, 도 3에서 해방측 클러치 토크는 RC_T로 표시되고, 해방측 입력축 속도는 RI_S, 엔진속도는 E_S로 각각 표시되어 있다.

도 2에서는 상기한 바와 같이 엔진속도가 결합측 입력축 속도에 근접하여 변속을 마무리해야 할 때, 가급적 신속하게 결합측 클러치를 체결하여 신속한 변속을 달성하면서도, 충격이 발생하지 않고 부드럽게 결합측 클러치를 체결하여 우수한 변속감을 확보하도록 하는 변속 제어 방법을 제시하고 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명 DCT 차량의 변속 제어 방법의 실시예는, 엔진속도가 결합측 입력축 속도에 근접함에 따라, 컨트롤러가 변속의 마무리를 준비해야 할 시점을 판단하는 시점판단단계(S10); 변속의 마무리를 준비해야 할 시점이라고 판단되면, 상기 컨트롤러가 결합측 클러치가 터치포인트를 지날 때 발생하는 충격이 허용 가능한 수준으로 유지되는 한도 내에서 결합측 클러치 토크를 상승시키는 제1상승단계(S20); 상기 컨트롤러가 상기 결합측 클러치 토크의 크기와 엔진으로부터 DCT로 입력되는 토크의 방향에 따른 소정의 제어전환조건이 충족되는지 판단하는 전환조건판단단계(S30); 상기 제어전환조건이 충족되면, 상기 컨트롤러가 상기 결합측 클러치의 슬립 및 슬립변화율에 따라 상기 결합측 클러치 토크를 상승시키는 제2상승단계(S40); 상기 컨트롤러가 변속제어를 종료할 시점을 판단하는 종점판단단계(S50)를 포함하여 구성된다.

상기 시점판단단계(S10)에서, 상기 컨트롤러(CLR)는 상기 결합측 클러치 슬립의 절대값이 소정의 제1기준슬립 이하인 상태가 소정의 제1기준시간 동안 유지되면, 상기 변속의 마무리를 준비해야 할 시점인 것으로 판단한다.

참고로, 슬립은 엔진속도와 입력축 속도의 차이를 의미하여, 엔진속도와 결합측 입력축 속도의 차이는 '결합측 클러치 슬립'이 되며, 엔진속도와 해방측 입력축 속도의 차이는 '해방측 클러치 슬립'이 된다.

상기 시점판단단계(S10)는 결합측 클러치를 체결하기 시작하여 변속을 마무리하는 과정을 개시할 수 있을 정도로 엔진속도가 결합측 입력축 속도에 근접한 상태가 안정적으로 확보되었는지를 확인하기 위한 것이므로, 상기 제1기준슬립과 제1기준시간은 이와 같은 취지에 따라 다수의 실험 및 해석에 의해 설계적으로 결정될 수 있다.

상기 제1상승단계(S20)에서는, 직전 제어사이클의 결합측 클러치 토크에, 변속단과 차속에 따른 제1맵에 의해 결정되는 토크를 더한 값을 현재 제어사이클의 결합측 클러치 토크로 산출하여, 상기 결합측 클러치를 제어한다.

즉, 상기 컨트롤러(CLR)는 상기 제1상승단계(S20) 이전에 결합측 클러치를 완전 해제상태로부터 터치포인트 근처 즉 결합측 클러치 토크가 0 부근인 상태로 대기시켰다가, 상기 시점판단단계(S10)에 의해 변속의 마무리를 준비해야할 시점으로 판단되면, 상기 제1상승단계(S20)를 통해 상기 결합측 클러치 토크를 점진적으로 상승시켜서, 결합측 클러치가 터치포인트를 부드럽게 지나면서도 가급적 빠르게 체결되도록 제어하는 것이다.

이때, 상기 제1맵에 의해 결정되는 토크는 상술한 바와 같이 현재 차량의 변속단과 차속에 따라 결정되도록 함으로써, 차량의 상황을 반영하여 상기 결합측 클러치 토크가 상승되는 속도를 조절할 수 있도록 한다.

상기 제1맵은 변속단이 높을수록 낮은 토크를 출력하고, 차속이 높을수록 높은 토크를 출력하는 경향을 가질 수 있다.

상기 제1상승단계(S20)에서는, 엔진 출력토크(E_T)에 변속단과 차속에 따른 제2맵에 의해 결정되는 토크를 더한 값을 상기 결합측 클러치 토크의 상한 값으로 하여, 상기 결합측 클러치를 제어할 수 있다.

즉, 상기 제1상승단계(S20)에서 상기 결합측 클러치 토크는 다음의 수식으로 결정될 수 있는 것이다.

AC_T(t) = Min{[AC_T(t-1)+MAP_A(Gear, V_S)], [E_T(t)+MAP_B(Gear, V_S)]}

여기서,

AC_T(t); 현재 제어사이클(t)의 결합측 클러치 토크

AC_T(t-1); 직전 제어사이클(t-1)의 결합측 클러치 토크

MAP_A; 제1맵

V_S); 차속

E_T(t); 엔진 출력토크

MAP_B; 제2맵

여기서, 상기 제2맵도 상기 제1맵과 유사하게 변속단과 차속에 따른 토크값을 출력하도록 구성된다.

상기 전환조건판단단계(S30)에서, 상기 제어전환조건은 상기 결합측 클러치 토크의 크기가 엔진 프릭션 토크와 결합측 입력축 속도의 변화율에 따른 제3맵에 의해 결정되는 토크보다 크고, 엔진으로부터 DCT로 입력되는 토크의 방향이 음의 방향일 때 충족되는 것으로 할 수 있다.

즉, 상기 컨트롤러(CLR)는 결합측 클러치 토크가 상기 제1상승단계(S20)를 통해 점진적으로 상승하다가, 상기 제3맵에 의해 결정되는 토크보다 커지고, 엔진으로부터 DCT로 입력되는 토크가 음의 방향이라고 판단되면, 이후에는 상기 제2상승단계(S40)에 의해 상기 결합측 클러치 토크를 제어하도록 전환하는 것이다.

상기 제3맵에 의해 결정되는 토크는 상술한 바와 같이 엔진 프릭션 토크와 결합측 입력축 속도의 변화율에 따라 결정되도록 구성된 바, 상기 엔진 프릭션 토크가 클수록 제3맵에 의해 결정되는 토크는 작아지고, 상기 결합측 입력축 속도의 변화율이 음의 값으로 커질수록 제3맵에 의해 결정되는 토크는 커지는 경향을 가지도록 구성될 수 있다.

상기 엔진 프릭션 토크는 엔진이 구동되면서 극복해야할 마찰 등에 대한 토크로서, 엔진이 구동하는 컴프레서나 제너레이터 등과 같은 보조기구류 등에 의해 크게 영향을 받는다.

상기 제1상승단계(S20)에서, 엔진 기본 목표토크(EB_T)와 엔진 인터벤션 목표토크(EI_T)는 모두 음의 값이므로, 상기 결합측 입력축 속도 근처로 상승되었던 엔진속도는 결합측 클러치 토크가 충분히 상승되어 있지 않으면 하강하기 시작하게 되며, 이러한 엔진속도의 하강은 상기와 같은 엔진 프릭션 토크가 클수록 보다 이른 시기에 시작하여 보다 빠른 속도로 이루어지게 되므로, 상기와 같이 엔진 프릭션 토크가 클수록 상기 제3맵에 의해 결정되는 토크를 작게 하여, 상기 제2상승단계(S40)에 의한 결합측 클러치 토크 상승시점을 앞당김으로써, 엔진속도가 하강을 시작하기 전에 엔진속도를 결합측 입력축 속도에 동기시키도록 할 수 있다.

또한, 상기 결합측 입력축 속도의 변화율은 시간에 따른 변화율로서, 상기 결합측 입력축 속도의 변화율이 음의 값으로 클수록 결합측 입력축의 속도가 보다 빨리 감소되므로, 어느 범위 내에서는 상기 결합측 입력축 속도의 변화율이 음의 값으로 클수록 상기 제3맵에 의해 결정되는 토크를 상대적으로 크게 설정하여, 상기 제2상승단계(S40)로의 전환을 지연함으로써, 상대적으로 급하게 속도가 떨어지는 결합측 입력축에 엔진을 결합하는 시점을 상대적으로 늦추어 충격이 발생하는 것을 방지하고, 상기 결합측 입력축 속도가 감소되어 저절로 엔진속도와 가까워지도록 한 상태에서 엔진을 부드럽게 결합측 입력축에 연결할 수 있도록 하는 것이다.

상기 전환조건판단단계(S30)에서, 상기 컨트롤러(CLR)는 엔진 출력토크(E_T)와 엔진 기본 목표토크(EB_T)의 차이가 소정의 기준토크 보다 작은 경우에, 상기 엔진으로부터 DCT로 입력되는 토크가 음의 방향인 것으로 판단하도록 할 수 있다.

예컨대, 엔진 기본 목표토크(EB_T)가 -30N인 경우에, 상기 기준토크를 30N으로 하면, 상기 엔진 출력토크(E_T)가 -1N일 때,

엔진 출력토크(E_T) - 엔진 기본 목표토크(EB_T)는, -1-(-30)=29N이므로, 상기 기준토크인 30N보다 작아서, 엔진으로부터 DCT로 입력되는 토크가 음의 방향인 것으로 판단할 수 있다.

따라서, 상기 기준토크는 상기한 바와 같은 취지에 따라 엔진으로부터 DCT로 입력되는 토크가 음의 값을 같기 시작하는 시점을 판단할 수 있는 수준으로 적절히 설정되는 것이 바람직하며, 대체로 퓨얼컷 상태의 엔진이 나타내는 드래그토크 근처의 값으로 설정될 수 있을 것이다.

상기 컨트롤러(CLR)가 상기와 같이 엔진으로부터 DCT로 입력되는 토크가 음의 값을 가져야 상기 제2상승단계(S40)를 수행하도록 하는 이유는, 현재 차량은 감속 상황이므로, 엔진으로부터 DCT로 입력되는 토크가 양의 방향인 상태에서 결합측 클러치가 체결되면, 속도가 떨어져가는 결합측 입력축의 속도를 오히려 증가시키는 방향으로 토크를 인가하게 되어 파워트레인에 충격을 유발할 수 있기 때문이다.

이상과 같은 제어전환조건은 다음 수식과 같이 표현될 수 있다.

AC_T(t) > MAP_C[EF_T(t), d(AI_S)/dt] AND [E_T(t)-EB_T(t)] < 기준토크

여기서,

AC_T(t); 현재 제어사이클(t)의 결합측 클러치 토크

MAP_C; 제3맵

EF_T(t); 엔진 프릭션 토크

AI_S; 결합측 입력축 속도

d(AI_S)/dt; 결합측 입력축 속도 변화율

E_T(t); 엔진 출력토크

EB_T(t); 엔진 기본 목표토크

상기 제2상승단계(S40)에서, 상기 결합측 클러치 토크는 직전 제어사이클의 결합측 클러치 토크에, 결합측 클러치 슬립과 결합측 클러치 슬립변화율에 따른 제4맵에 의해 결정되는 토크를 더한 값으로 결정된다.

상기 제2상승단계(S40)에서는, 엔진 기본 목표토크(EB_T)의 절대값에 변속단과 차속에 따른 제5맵에 의해 결정되는 토크를 더한 값을 상기 결합측 클러치 토크의 상한 값으로 하여, 상기 결합측 클러치를 제어하도록 할 수 있다.

즉, 상기 제2상승단계(S40)에서 상기 결합측 클러치 토크는 다음의 수식으로 결정될 수 있는 것이다.

AC_T(t) = Min{[AC_T(t-1) + MAP_D(d(AC_SLIP)dt, AC_SLIP)],

[|EB_T(t)| + MAP_E(Gear, V_S)]}

여기서,

AC_T(t); 현재 제어사이클(t)의 결합측 클러치 토크

AC_T(t-1); 직전 제어사이클(t-1)의 결합측 클러치 토크

MAP_D; 제4맵

AC_SLIP; 결합측 클러치 슬립

d(AC_SLIP)dt; 결합측 클러치 슬립변화율

EB_T(t); 엔진 기본 목표토크

MAP_E; 제5맵

즉, 상기 제2상승단계(S40)에서는 기본적으로 결합측 클러치 토크를 상숭시키되, 결합측 클러치의 슬립이 변화하는 양상에 따라 상승시키며, 상기 엔진 기본 목표토크(EB_T)와 제5맵에 의해 결정되는 토크를 상한값으로 하여, 결합측 클러치 토크를 상승시키는 제어를 수행하는 것이다.

상기 제4맵은 상기 결합측 클러치 슬립이 클수록 결정되는 토크가 커지도록 하고, 상기 결합측 클러치 슬립변화율이 음의 값으로 클수록 결정되는 토크가 작아지도록 구성될 수 있다.

즉, 결합측 클러치 슬립이 크면 결합측 클러치 토크를 더 크게 증가시켜서 엔진속도를 결합측 입력축 속도에 더 빠르게 동기시키도록 하고, 결합측 클러치 슬립변화율이 음의 값으로 클수록 결합측 입력축 속도에 엔진속도가 보다 빠르게 동기되고 있는 상황이므로 충격을 방지하기 위해 결합측 클러치 토크의 증가량이 상대적으로 작아지도록 하는 것이다.

상기 제2상승단계(S40)에서는, 상기와 같이 결합측 클러치 토크를 증가시키되, 기본적으로 엔진 기본 목표토크(EB_T) 보다 크게 결합측 클러치 토크를 상승시키지는 않도록 하여, 엔진과 결합측 입력축 사이에 슬립을 억제할 수 있는 수준으로만 결합측 클러치 토크를 상승시키고, 너무 과도하게 결합측 클러치 토크를 상승시켰다가 이후의 다른 변속제어 등의 경우에 과도하게 상승되어 있던 결합측 클러치 토크를 다시 해제해야 하는 상황을 피하도록 한다.

본 발명에서는, 상기 제5맵에 의해 결정되는 토크를 상기 엔진 기본 목표토크(EB_T)에 더함으로써, 차량의 현재 차속과 변속단에 대하여도 고려하여, 궁극적인 결합측 클러치 토크의 상한을 결정할 수 있도록 하는 것이다.

상기 컨트롤러(CLR)는 상기 종점판단단계(S50)에서, 상기 결합측 클러치 슬립의 절대값이 소정의 제2기준슬립 이하인 상태가 소정의 제2기준시간 동안 유지되면, 상기 변속제어를 종료할 시점인 것으로 판단하여, 제어를 종료하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 제2상승단계(S40)를 반복하여 수행한다.

따라서, 상기 제2기준슬립과 제2기준시간은 결합측 클러치가 충분히 결합되어, 변속이 완료되었음을 확인할 수 있는 수준으로 적절히 설정될 수 있을 것이며, 다수의 실험 및 해석에 의해 당해 차량에 적합하게 설계적으로 결정될 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명은 적절한 시점에 상기 제1상승단계와 제2상승단계를 차례로 적용하여, 결합측 클러치가 충격을 발생하지 않는 범위 내에서 가급적 신속하게 결합되어 변속을 마무리할 수 있도록 함으로써, DCT의 신속한 다운쉬프트를 구현함과 아울러 변속말기의 충격을 저감하여, 우수한 변속감을 형성할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

E; 엔진
CL1, CL2; 클러치
I1, I2; 입력축
W; 구동륜
CLR; 컨트롤러
CA; 클러치액츄에이터
GA; 기어액츄에이터
APS; 가속페달센서
S10; 시점판단단계
S20; 제1상승단계
S30; 전환조건판단단계
S40; 제2상승단계
S50; 종점판단단계

Claims (9)

1. 엔진속도가 결합측 입력축 속도에 근접함에 따라, 컨트롤러가 변속의 마무리를 준비해야 할 시점을 판단하는 시점판단단계;
   변속의 마무리를 준비해야 할 시점이라고 판단되면, 상기 컨트롤러가 결합측 클러치가 터치포인트를 지날 때 발생하는 충격이 허용 가능한 수준으로 유지되는 한도 내에서 결합측 클러치 토크를 상승시키는 제1상승단계;
   상기 컨트롤러가 상기 결합측 클러치 토크의 크기와 엔진으로부터 DCT로 입력되는 토크의 방향에 따른 소정의 제어전환조건이 충족되는지 판단하는 전환조건판단단계;
   상기 제어전환조건이 충족되면, 상기 컨트롤러가 상기 결합측 클러치의 슬립 및 슬립변화율에 따라 상기 결합측 클러치 토크를 상승시키는 제2상승단계;
   상기 컨트롤러가 변속제어를 종료할 시점을 판단하는 종점판단단계;
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 DCT 차량의 변속 제어 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 시점판단단계에서, 상기 컨트롤러는 상기 결합측 클러치 슬립의 절대값이 소정의 제1기준슬립 이하인 상태가 소정의 제1기준시간 동안 유지되면, 상기 변속의 마무리를 준비해야 할 시점인 것으로 판단하는 것
   을 특징으로 하는 DCT 차량의 변속 제어 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1상승단계에서는, 직전 제어사이클의 결합측 클러치 토크에, 변속단과 차속에 따른 제1맵에 의해 결정되는 토크를 더한 값을 현재 제어사이클의 결합측 클러치 토크로 산출하여, 상기 결합측 클러치를 제어하는 것
   을 특징으로 하는 DCT 차량의 변속 제어 방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제1상승단계에서는, 엔진 출력토크에 변속단과 차속에 따른 제2맵에 의해 결정되는 토크를 더한 값을 상기 결합측 클러치 토크의 상한 값으로 하여, 상기 결합측 클러치를 제어하는 것
   을 특징으로 하는 DCT 차량의 변속 제어 방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 전환조건판단단계에서,
   상기 제어전환조건은 상기 결합측 클러치 토크의 크기가 엔진 프릭션 토크와 결합측 입력축 속도의 변화율에 따른 제3맵에 의해 결정되는 토크보다 크고, 엔진으로부터 DCT로 입력되는 토크의 방향이 음의 방향일 때 충족되는 것
   을 특징으로 하는 DCT 차량의 변속 제어 방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 전환조건판단단계에서,
   상기 컨트롤러는 엔진 출력토크와 엔진 기본 목표토크의 차이가 소정의 기준토크 보다 작은 경우에, 상기 엔진으로부터 DCT로 입력되는 토크가 음의 방향인 것으로 판단하는 것
   을 특징으로 하는 DCT 차량의 변속 제어 방법.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2상승단계에서, 상기 결합측 클러치 토크는 직전 제어사이클의 결합측 클러치 토크에, 결합측 클러치 슬립과 결합측 클러치 슬립변화율에 따른 제4맵에 의해 결정되는 토크를 더한 값으로 결정되는 것
   을 특징으로 하는 DCT 차량의 변속 제어 방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 제2상승단계에서는, 엔진 기본 목표토크의 절대값에 변속단과 차속에 따른 제5맵에 의해 결정되는 토크를 더한 값을 상기 결합측 클러치 토크의 상한 값으로 하여, 상기 결합측 클러치를 제어하는 것
   을 특징으로 하는 DCT 차량의 변속 제어 방법.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 종점판단단계에서, 상기 결합측 클러치 슬립의 절대값이 소정의 제2기준슬립 이하인 상태가 소정의 제2기준시간 동안 유지되면, 상기 변속제어를 종료할 시점인 것으로 판단하는 것
   을 특징으로 하는 DCT 차량의 변속 제어 방법.

Images