KR102478120B1 - Dct 차량의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휠속도불명 상태인지를 TCU가 판단하는 휠속도판단단계와; 휠속도불명 상태인 경우, 구동측입력축의 입력축 속도센서가 정상인지를 상기 TCU가 판단하는 입력축센서판단단계와; 휠속도불명 상태이면서 구동측입력축의 입력축 속도센서가 정상인 상황에서 IG-OFF가 발생하는지를 상기 TCU가 판단하는 OFF판단단계와; 상기 OFF판단단계 수행결과, IG-OFF가 발생하면, 상기 TCU가 현재의 휠속도불명 상태에 대한 정보와 상기 구동측입력축의 입력축 속도센서에 의해 산출된 DCT의 출력축 속도를 저장하는 데이터저장단계와; 상기 데이터저장단계 이후 IG-ON이 발생되면, 상기 TCU가 아직 TCU Latch OFF 이전이고, 상기 저장된 데이터로부터 IG-OFF 직전에 휠속도불명 상태였는지를 판단하는 ON판단단계와; 상기 ON판단단계 수행결과, TCU latch OFF 이전이고, IG-OFF 직전에 휠속도불명 상태였음이 판단되면, IG-OFF직후, 상기 TCU는 상기 데이터저장단계에서 저장된 DCT 출력축 속도를 기준으로 예치합을 수행하는 비상예치합단계를 포함하여 구성된다.

Description

DCT 차량의 제어방법{CONTROL METHOD FOR VEHICLE WITH DCT}
본 발명은 DCT 차량의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 DCT 탑재 차량의 휠속도센서 고장 시의 제어방법에 관한 기술이다.
DCT(Dual Clutch Transmission)는 두 개의 클러치를 통해 두 개의 입력축으로 각각 전달받은 동력을 적절히 변속하여 하나의 출력축으로 출력하도록 구성되어 있으며, 이러한 DCT 중에는 두 입력축의 속도를 각각 측정하는 두 입력축 속도센서만 구비되고 DCT의 출력축 속도센서는 구비되지 않은 경우가 있다.
상기와 같이 출력축 속도센서가 구비되지 않은 DCT를 탑재한 차량의 경우에는, 변속 시 차량의 휠에 설치되어 있는 휠속도센서로부터 신호를 받아 이로부터 DCT의 출력축 속도를 연산하여 변속에 사용한다.
상기 휠속도센서로부터의 신호는 CAN(Controller Area Network) 등과 같은 통신 수단을 통해 전달받기 때문에, 휠속도센서 자체의 고장 또는 CAN의 고장이 발생되면, 상기 DCT를 제어하는 TCU(Transmission Control Unit)는 그에 따라 적절한 대응을 하여야 한다.
상기와 같이 휠속도센서가 고장나거나 CAN의 고장으로 DCT를 제어하는 TCU가 휠속도센서의 신호를 정상적으로 수신할 수 없는 상태(이하 "휠속도불명 상태"라 칭하기로 함)가 발생하였는데, 이때 차량이 고속 주행 중이고, 운전자의 의도 하에 IG-OFF와 IG-ON이 연이어 발생하면, 상기 DCT를 제어하는 TCU는 IG-OFF 이전에 휠속도불명 상태였음을 IG-ON 직후에는 알지 못하므로, IG-ON 직후 잘못된 휠속도센서의 신호에 따라 산출된 DCT 출력축 속도를 기준으로 DCT의 예치합을 수행하게 되며, 이때 따라 저단 예치합을 수행하게 될 수 있다.
상기와 같이 차량이 고속 주행 중인 상황에서 차속에 비해 매우 낮은 저단, 예컨대 5단 고속 주행 중, 1단이나 2단 등과 같이 낮은 변속단을 예치합하는 경우, 예치합 변속단을 구현하는 비구동입력축의 클러치는 약 9000RPM 이상의 고속으로 회전되어 해당 클러치가 파손되는 클러치 버스트(CLUTCH BURST) 현상이 발생될 수 있다.
참고로, 상기 IG-OFF, IG-ON은 엔진이 탑재된 차량의 경우 엔진 시동을 끄는 조작과 엔진 시동을 켜는 조작을 의미하고, 엔진이 탑재되지 않은 전기차나 하이브리드 차량의 경우 상기 엔진만 탑재된 차량의 엔진 시동의 오프 및 온에 상응하는 운전자의 조작을 의미한다.
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 1020170019764 A
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 휠속도불명 상태에서 가급적 적절한 DCT 출력축 속도를 산출하여 사용할 수 있도록 하고, 특히 차량 주행 중 의도적 IG-OFF, IG-ON이 차례로 발생한 직후에 적절한 예치합 변속단을 선택할 수 있도록 하여, 잘못된 예치합에 의한 클러치 버스트 현상 발생을 방지함으로써, DCT의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 DCT 차량의 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 DCT 차량의 제어방법은,
휠속도불명 상태인지를 TCU가 판단하는 휠속도판단단계와;
휠속도불명 상태인 경우, 구동측입력축의 입력축 속도센서가 정상인지를 상기 TCU가 판단하는 입력축센서판단단계와;
휠속도불명 상태이면서 구동측입력축의 입력축 속도센서가 정상인 상황에서 IG-OFF가 발생하는지를 상기 TCU가 판단하는 OFF판단단계와;
상기 OFF판단단계 수행결과, IG-OFF가 발생하면, 상기 TCU가 현재의 휠속도불명 상태에 대한 정보와 상기 구동측입력축의 입력축 속도센서에 의해 산출된 DCT의 출력축 속도를 저장하는 데이터저장단계와;
상기 데이터저장단계 이후 IG-ON이 발생되면, 상기 TCU가 아직 TCU Latch OFF 이전이고, 상기 저장된 데이터로부터 IG-OFF 직전에 휠속도불명 상태였는지를 판단하는 ON판단단계와;
상기 ON판단단계 수행결과, TCU latch OFF 이전이고, IG-OFF 직전에 휠속도불명 상태였음이 판단되면, IG-OFF직후, 상기 TCU는 상기 데이터저장단계에서 저장된 DCT 출력축 속도를 기준으로 예치합을 수행하는 비상예치합단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 휠속도판단단계 수행결과, 휠속도불명 상태가 아닌 경우, 상기 TCU는 휠속도센서의 신호를 이용하여 산출한 DCT의 출력축 속도를 사용하여 DCT를 제어하도록 할 수 있다.
상기 입력축센서판단단계 수행결과, 구동측입력축의 입력축 속도센서가 정상인 경우, 상기 TCU는 상기 구동측입력축의 입력축 속도센서의 신호를 이용하여 산출한 DCT의 출력축 속도를 사용하여 DCT를 제어하도록 할 수 있다.
상기 비상예치합단계 이후, 상기 TCU는 상기 구동측입력축의 입력축 속도센서의 신호를 이용하여 산출한 차속과 휠속도센서를 이용하여 산출한 차속을 비교하여, 그 차이가 소정의 기준차속 미만인지 판단하는 재판단단계;를 더 포함하고,
상기 재판단단계 수행결과, 상기 차이가 상기 기준차속 미만인 경우, 상기 TCU는 이후부터 상기 휠속도센서를 이용하여 산출한 DCT의 출력축 속도를 사용하여 DCT를 제어하도록 할 수 있다.
상기 재판단단계 수행결과, 상기 차이가 기준차속 이상인 경우, 상기 TCU는 이후부터 상기 구동측입력축의 입력축 속도센서의 신호를 이용하여 산출한 DCT의 출력축 속도를 사용하여 DCT를 제어하도록 할 수 있다.
본 발명은 차량의 휠속도불명 상태에서 가급적 적절한 DCT 출력축 속도를 산출하여 사용할 수 있도록 하고, 특히 차량 주행 중 의도적 IG-OFF, IG-ON이 차례로 발생한 직후에 적절한 예치합 변속단을 선택할 수 있도록 하여, 잘못된 예치합에 의한 클러치 버스트 현상 발생을 방지함으로써, DCT의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 DCT 차량의 구성을 예시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 DCT 차량의 제어방법의 실시예를 도시한 순서도이다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 DCT 차량의 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 하나의 출력축(OUT)을 통해 휠(W)로 제공되도록 되어 있다.
상기 DCT를 제어하는 컨트롤러인 TCU는 엔진 토크 등과 같은 정보를 공급받고 엔진(E)에 토크 저감 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 TCU는 가속페달센서(APS)의 신호를 입력 받도록 구성되며, 상기 DCT의 각 입력축(I1, I2)의 회전속도를 두 입력축 속도센서(IS)를 통해 각각 입력 받을 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 휠(W)의 회전속도를 센싱하는 휠속도센서(WS)가 구비되어 있고, 상기 휠속도센서(WS)의 신호는 도시되지 않은 CAN과 같은 통신 방법에 의해 상기 TCU가 그 신호를 획득할 수 있도록 연결된다.
상기 두 입력축 중의 하나는 현재 변속단을 구현하고 있어서 휠(W)로 동력을 전달하는 데에 사용되고 있는 구동측입력축과, 휠(W)로 동력을 전달하지 않고 다음 변속될 것으로 예상되는 변속단의 변속기어를 미리 치합시켜 두는 예치합이 이루어지는 비구동측입력축으로 구분할 수 있다.
물론, 이때 상기 구동측입력축에 연결된 클러치는 체결상태에 있고, 비구동측입력축에 연결된 클러치는 해제상태에 있는 것이다.
한편, 상기 두 입력축 중 하나는 주로 홀수 변속단을 구현하는 데에 사용되도록 구성되어 홀수측 입력축이라고 칭하기도 하고, 나머지 하나는 짝수 변속단 및 후진단인 R단을 구현하는 데에 사용되도록 구성되어 짝수측 입력축이라고 칭하기도 하는 바, 예컨대 전진 6단 변속기인 경우 홀수측 입력축은 1, 3, 5단을 구현하도록 구성되고, 짝수측 입력축은 2, 4, 6, R단을 구현하도록 구성된다.
도 2를 참조하면, 본 발명 DCT 차량의 제어방법의 실시예는 휠속도불명 상태인지를 TCU가 판단하는 휠속도판단단계(S10)와; 휠속도불명 상태인 경우, 구동측입력축의 입력축 속도센서(IS)가 정상인지를 상기 TCU가 판단하는 입력축센서판단단계(S20)와; 휠속도불명 상태이면서 구동측입력축의 입력축 속도센서(IS)가 정상인 상황에서 IG-OFF가 발생하는지를 상기 TCU가 판단하는 OFF판단단계(S30)와; 상기 OFF판단단계(S30) 수행결과, IG-OFF가 발생하면, 상기 TCU가 현재의 휠속도불명 상태에 대한 정보와 상기 구동측입력축의 입력축 속도센서(IS)에 의해 산출된 DCT의 출력축 속도를 저장하는 데이터저장단계(S40)와; 상기 데이터저장단계(S40) 이후 IG-ON이 발생되면, 상기 TCU가 아직 TCU Latch OFF 이전이고, 상기 저장된 데이터로부터 IG-OFF 직전에 휠속도불명 상태였는지를 판단하는 ON판단단계(S50)와; 상기 ON판단단계(S50) 수행결과, TCU latch OFF 이전이고, IG-OFF 직전에 휠속도불명 상태였음이 판단되면, IG-OFF직후, 상기 TCU는 상기 데이터저장단계(S40)에서 저장된 DCT 출력축 속도를 기준으로 예치합을 수행하는 비상예치합단계(S60)를 포함하여 구성된다.
즉, 본 발명은 휠속도센서(WS)의 고장이나 CAN 등과 같은 통신수단의 고장 등에 의해 상기 TCU가 정상적인 휠속도센서(WS)의 신호를 수신하지 못하는 휠속도불명 상태인 경우에, 우선 구동측입력축의 입력축 속도센서(IS)의 신호를 이용하여 DCT의 출력축 속도를 산출하여 DCT의 변속 등과 같은 제어에 사용하도록 하며, 이와 같이 입력축 속도센서(IS)의 신호를 이용하고 있는 도중에 운전자가 IG-OFF후 IG-ON을 수행하면, 상기한 바와 같이 OFF판단단계(S30), 데이터저장단계(S40) 및 ON판단단계(S50)를 수행하여, IG-ON직후 상기 비상예치합단계(S60)를 수행하여, 현재의 잘못된 휠속도센서(WS) 신호 기반의 예치합이 아니라, IG-OFF직전에 구동측입력축의 입력축 속도센서(IS) 신호에 기반한 예치합을 수행함으로써, 종래와 같이 고속 주행 중에 지나치게 저단의 변속단을 예치합시킴에 따라 비구동입력축에 연결된 클러치의 버스트 현상을 방지할 수 있도록 한 것이다.
참고로, 상기 TCU latch OFF란 TCU가 모든 동작을 멈추고 필요한 데이터를 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)과 같은 비휠발성 메모리에 모두 저장하고 shut down 하는 것을 말하는 것으로서, 상기 ON판단단계에서 상기 TCU가 아직 TCU Latch OFF 이전임을 확인한다는 것은, 운전자의 의도된 IG-OFF 후 IG-ON 상황이고, 이전에 저장된 출력축 속도가 아직 유효하게 예치합 변속단 선정의 근거로 사용될 수 있는 상황임을 확인한다는 것이다.
상기 휠속도판단단계(S10) 수행결과, 휠속도불명 상태가 아닌 경우, 상기 TCU는 휠속도센서(WS)의 신호를 이용하여 산출한 DCT의 출력축 속도를 사용하여 DCT를 제어함으로써, 예치합이나 변속을 수행한다.
상기 입력축센서판단단계(S20) 수행결과, 구동측입력축의 입력축 속도센서(IS)가 정상인 경우, 상기 TCU는 상기 구동측입력축의 입력축 속도센서(IS)의 신호를 이용하여 산출한 DCT의 출력축 속도를 사용하여 DCT를 제어한다.
즉, 상기 휠속도판단단계(S10) 수행결과, 휠속도불명 상태이므로, 임시적이고 비상적인 조치로서, 구동측입력축의 입력축 속도센서(IS)의 신호와 그때 체결된 변속단의 변속비를 고려하여 DCT의 출력축 속도를 산출하여 DCT의 제어에 사용하는 것이다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 구동측입력축의 입력축 속도센서도 정상이 아니라고 판단되면, 상기 TCU는 차속을 점진적으로 감소시키도록 제어한다.
한편, 본 발명은 상기 비상예치합단계(S60) 이후, 상기 TCU가 상기 구동측입력축의 입력축 속도센서(IS)의 신호를 이용하여 산출한 차속과 휠속도센서(WS)를 이용하여 산출한 차속을 비교하여, 그 차이가 소정의 기준차속 미만인지 판단하는 재판단단계(S70);를 더 포함하고, 상기 재판단단계(S70) 수행결과, 상기 차이가 상기 기준차속 미만인 경우, 상기 TCU는 이후부터 상기 휠속도센서(WS)를 이용하여 산출한 DCT의 출력축 속도를 사용하여 DCT를 제어하도록 한다.
상기 재판단단계(S70)는 IG-OFF 및 IG-ON 이후 어떤 이유에서든 상기 휠속도불명 상태가 해소되어, 상기 구동측입력축의 입력축 속도센서(IS)를 이용하여 계산된 차속이나 휠속도센서(WS)를 이용하여 계산된 차속이나 큰 차이가 없다면, 당초에 설계된 바와 같이 TCU가 휠속도센서(WS)의 신호를 이용하여 계산된 DCT의 출력축 속도를 사용하여 DCT를 제어하도록 하는 것이다.
따라서, 상기 기준차속은 상기 휠속도센서(WS)를 이용하여 계산된 차속과 상기 구동측입력축의 입력축 속도센서(IS)를 이용하여 계산된 차속의 허용 가능한 범위의 차이 정도로 설정될 수 있을 것인 바, 예컨대 5KPH정도 등으로 설정될 수 있을 것이다.
물론, 상기 재판단단계(S70) 수행결과, 상기 차이가 기준차속 이상인 경우, 상기 TCU는 여전히 휠속도불명 상태라고 판단하고, 이후부터 상기 구동측입력축의 입력축 속도센서(IS)의 신호를 이용하여 산출한 DCT의 출력축 속도를 사용하여 DCT를 제어하도록 한다.
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
OUT; 출력축
W; 휠
ECU; Engine Control Unit
CA; 클러치액츄에이터
GA; 기어액츄에이터
APS; 가속페달센서
IS; 속도센서
WS; 휠속도센서
S10; 휠속도판단단계
S20; 입력축센서판단단계
S30; OFF판단단계
S40; 데이터저장단계
S50; ON판단단계
S60; 비상예치합단계
S70; 재판단단계

Claims (5)

  1. 휠속도불명 상태인지를 TCU가 판단하는 휠속도판단단계와;
    휠속도불명 상태인 경우, 구동측입력축의 입력축 속도센서가 정상인지를 상기 TCU가 판단하는 입력축센서판단단계와;
    휠속도불명 상태이면서 구동측입력축의 입력축 속도센서가 정상인 상황에서 IG-OFF가 발생하는지를 상기 TCU가 판단하는 OFF판단단계와;
    상기 OFF판단단계 수행결과, IG-OFF가 발생하면, 상기 TCU가 현재의 휠속도불명 상태에 대한 정보와 상기 구동측입력축의 입력축 속도센서에 의해 산출된 DCT의 출력축 속도를 저장하는 데이터저장단계와;
    상기 데이터저장단계 이후 IG-ON이 발생되면, 상기 TCU가 아직 TCU Latch OFF 이전이고, 상기 저장된 데이터로부터 IG-OFF 직전에 휠속도불명 상태였는지를 판단하는 ON판단단계와;
    상기 ON판단단계 수행결과, TCU latch OFF 이전이고, IG-OFF 직전에 휠속도불명 상태였음이 판단되면, IG-OFF직후, 상기 TCU는 상기 데이터저장단계에서 저장된 DCT 출력축 속도를 기준으로 예치합을 수행하는 비상예치합단계;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 DCT 차량의 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 휠속도판단단계 수행결과, 휠속도불명 상태가 아닌 경우, 상기 TCU는 휠속도센서의 신호를 이용하여 산출한 DCT의 출력축 속도를 사용하여 DCT를 제어하는 것
    을 특징으로 하는 DCT 차량의 제어방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 입력축센서판단단계 수행결과, 구동측입력축의 입력축 속도센서가 정상인 경우, 상기 TCU는 상기 구동측입력축의 입력축 속도센서의 신호를 이용하여 산출한 DCT의 출력축 속도를 사용하여 DCT를 제어하는 것
    을 특징으로 하는 DCT 차량의 제어방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 비상예치합단계 이후, 상기 TCU는 상기 구동측입력축의 입력축 속도센서의 신호를 이용하여 산출한 차속과 휠속도센서를 이용하여 산출한 차속을 비교하여, 그 차이가 소정의 기준차속 미만인지 판단하는 재판단단계;를 더 포함하고,
    상기 재판단단계 수행결과, 상기 차이가 상기 기준차속 미만인 경우, 상기 TCU는 이후부터 상기 휠속도센서를 이용하여 산출한 DCT의 출력축 속도를 사용하여 DCT를 제어하는 것
    을 특징으로 하는 DCT 차량의 제어방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 재판단단계 수행결과, 상기 차이가 기준차속 이상인 경우, 상기 TCU는 이후부터 상기 구동측입력축의 입력축 속도센서의 신호를 이용하여 산출한 DCT의 출력축 속도를 사용하여 DCT를 제어하는 것
    을 특징으로 하는 DCT 차량의 제어방법.
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