KR102533790B1 - 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 차량은, 엔진의 정보를 수신하는 통신부; 결합 또는 분리 동작을 수행하고, 결합 동작 시 엔진으로부터 동력을 전달받는 클러치; 클러치에 연결되는 입력축과, 차륜에 연결되는 출력축을 가지고 기어비를 변경하는 변속기; 입력축의 회전 속도를 검출하는 검출부; 및 변속기의 변속 제어 시, 클러치의 분리를 제어하고, 수신된 엔진의 정보 중 엔진의 회전속도와 입력축의 회전 속도 사이의 속도 차이에 기초하여 동력 전달이 중지되었는지 판단하고, 동력 전달이 중지되었다고 판단되면 기어비가 변경되도록 변속기를 제어하며, 기어비의 변경이 완료되면 엔진의 동력이 전달되도록 클러치의 결합을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

차량 및 그 제어 방법 {Vehicle and method for controlling the vehicle}
본 발명은 변속 시간을 최적화하기 위한 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
차량은 사람 또는 화물을 운송할 목적으로 차륜을 구동시켜 주행하는 기계로, 도로 위를 이동한다.
이러한 차량은 용도에 따라 개인적 용도 및 이동을 목적으로 사용되는 승용차(passenger vehicle)와, 상업적 용도 및 물건이나 사람의 운송을 목적으로 사용되는 상용차로 나뉠 수 있다.
여기서 상용차는 물건을 수송하는 트럭, 덤프 트럭, 밴, 지게차, 특수 작업차를 포함할 수 있고, 사람을 수송하는 버스와 택시를 포함할 수 있다.
상용 차량에 탑재되는 고 마력의 수동 변속기는, 동력을 다단의 기어비(12단 또는16단 등)로 출력하기 위해 동력 분기방식의 기어열을 갖춤과 동시에 그에 따른 동력 전달의 경로를 전환하기 위한 다수의 싱크로 기구를 포함한다.
또한, 구동력이 최종적으로 출력되는 부위에는 회전속도를 하이 상태(등속 전이) 또는 로우 상태(감속 전이)로 전환하기 위해 구동축과의 동력 전달구조를 이원화하여 출력할 수 있는 유성기어가 마련된다.
이러한 상용 차량에 마련되는 수동 변속기는 변속 시 변속 시간이 긴 문제점이 있었다.
일 측면은 변속 제어 시 엔진속도와 입력 축 속도의 차이에 기초하여 동력 전달 중단 완료를 인식하는 차량 및 제어 방법을 제공한다.
다른 측면은 목표 기어비의 변경 시 카운터 축의 예비 토크를 제어하여 입력 축 속도 증가에 의해 변속 시간이 길어지는 것을 방지하는 차량 및 제어 방법을 제공한다.
일 측면에 따른 차량은 엔진의 정보를 수신하는 통신부; 결합 또는 분리 동작을 수행하고, 결합 동작 시 엔진으로부터 동력을 전달받는 클러치; 클러치에 연결되는 입력축과, 차륜에 연결되는 출력축을 가지고 기어비를 변경하는 변속기; 입력축의 회전 속도를 검출하는 검출부; 및 변속기의 변속 제어 시, 클러치의 분리를 제어하고, 수신된 엔진의 정보 중 엔진의 회전속도와 입력축의 회전 속도 사이의 속도 차이에 기초하여 동력 전달이 중지되었는지 판단하고, 동력 전달이 중지되었다고 판단되면 기어비가 변경되도록 변속기를 제어하며, 기어비의 변경이 완료되면 엔진의 동력이 전달되도록 클러치의 결합을 제어하는 제어부를 포함한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 클러치를 분리 제어할 때, 엔진의 엔진 토크가 미리 설정된 엔진 토크에 도달하면 엔진 토크가 엔진의 목표 토크로 감소되도록 제어하고, 클러치의 클러치 토크가 미리 설정된 클러치 토크에 도달하면 클러치의 토크가 오프 셋값을 가지는 토크로 감소되도록 제어한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는 엔진의 엔진 토크를 확인하고, 확인된 엔진 토크와 미리 설정된 엔진 토크 사이의 엔진 토크 차이 값과 제1설정 시간에 기초하여 제1기울기를 획득하고 획득된 제1기울기에 기초하여 엔진의 목표 토크를 획득한다. 그리고 제어부는 제1 설정 시간 동안 클러치의 클러치 토크가 미리 설정된 클러치 토크까지 제2기울기로 감소되도록 클러치를 제어한다.
일 측면에 따른 차량의 변속기는 입력축과 출력축 사이에 배치된 메인축과, 메인축과 평행하게 배치된 카운터 축과, 카운터 축의 회전을 제어하는 카운터 축 브레이크를 더 포함한다. 그리고 제어부는 엔진의 엔진 토크가 획득된 엔진의 목표 토크에서 영(0)으로 감소하는 동안에 카운트 축 브레이크의 동작을 제어하여 메인축과 카운터 축의 회전속도가 동기화되도록 한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 입력축의 회전속도가 목표 기어 동기 속도이면 기어비의 변경이 완료되었다고 판단한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 엔진의 동력을 전달할 때, 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도 사이의 속도 차이값이 기준 차이값 미만이고, 클러치의 목표 토크가 미리 설정된 기준 토크보다 크면 동력 전달 상태가 완료되었다고 판단한다.
일 측면에 따른 차량의 변속기는 입력축과 출력축 사이에 배치된 메인축과, 메인축과 평행하게 배치된 카운터 축과, 카운터 축의 회전을 제어하는 카운터 축 브레이크를 더 포함한다. 그리고 제어부는 기어비를 변경하는 시점에서의 엔진의 회전 속도와 미리 설정된 목표 속도와의 속도 차이와 미리 설정된 기준 구동 시간에 기초하여 카운터 축의 목표 토크를 획득하고 획득된 목표 토크에 기초하여 카운터 출 브레이크의 동작을 제어한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 엔진의 회전 속도와 미리 설정된 목표 기어 동기 속도와의 속도 차이값을 획득하고 획득된 속도 차이가 일정 차이값 이하이면 엔진의 목표 토크의 상승을 제어한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 클러치의 결합을 제어할 때, 클러치를 슬립 제어하여 엔진의 회전 속도와 입력 축의 회전속도가 조정되도록 한다.
일 측면에 따른 차량의 검출부는 노면의 경사도를 더 검출하고, 제어부는 클러치의 결합을 제어할 때, 검출된 노면의 경사도에 기초하여 클러치의 목표 토크의 상승을 제어한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 엔진의 회전 속도와 입력 축의 회전속도와의 속도 차이값이 미리 설정된 일정 차이값보다 크면 클러치의 목표 토크를 일정 비율로 상승 제어한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 엔진의 회전 속도와 입력 축의 회전속도와의 속도 차이값이 미리 설정된 일정 차이값보다 작으면 클러치의 목표 토크를 제1일정 비율로 상승 제어하고, 엔진의 목표 토크를 제2일정 비율로 상승 제어한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 클러치의 결합 제어 시 엔진의 목표 토크가 일정 토크 이상이고 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도와의 속도 차이 값이 일정 차이값보다 작으면 동기화가 완료되었다고 판단한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 동기화가 완료되었다고 판단되면 클러치의 목표 토크를 일정 토크만큼 증가시키고, 엔진의 목표 토크를 일정 비율로 일정 시간 동안 상승 제어한다.
다른 측면에 따른 차량은 엔진의 정보를 수신하는 통신부; 결합 또는 분리 동작을 수행하고, 결합 동작 시 엔진으로부터 동력을 전달받는 클러치; 클러치에 연결되는 입력축과, 차륜에 연결되는 출력축을 가지고 기어비를 변경하는 변속기; 입력축의 회전 속도와 노면의 경사도를 검출하는 검출부; 및 변속기의 변속 제어 시, 클러치의 분리를 제어하고, 기어비가 변경되도록 변속기를 제어하며, 기어비의 변경이 완료되면 엔진의 동력이 전달되도록 클러치의 결합을 제어하고, 클러치의 결합 제어 시 검출된 경사도에 기초하여 클러치의 목표 토크를 변화시키는 제어부를 포함한다.
다른 측면에 따른 차량의 제어부는, 클러치의 결합 제어 시, 엔진의 회전 속도와 입력 축의 회전속도와의 속도 차이값이 미리 설정된 일정 차이값보다 크면 클러치의 목표 토크를 일정 비율로 상승 제어한다.
다른 측면에 따른 차량의 제어부는, 클러치의 결합 제어 시, 엔진의 회전 속도와 입력 축의 회전속도와의 속도 차이값이 일정 차이값보다 작으면 클러치의 목표 토크를 제1일정 비율로 상승 제어하고, 엔진의 목표 토크를 제2일정 비율로 상승 제어한다.
다른 측면에 따른 차량의 제어부는, 클러치의 결합 제어 시 엔진의 목표 토크가 미리 설정된 토크 이상이고 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도와의 속도 차이값이 일정 차이값보다 작으면 동기화가 완료되었다고 판단하고, 동기화가 완료되었다고 판단되면 클러치의 목표 토크를 일정 토크만큼 증가시키고, 엔진의 목표 토크를 제3일정 비율로 일정 시간 동안 상승 제어한다.
또 다른 측면에 따른 차량의 제어 방법은, 변속기의 변속 제어 시점이라고 판단되면 클러치의 분리를 제어하고, 수신된 엔진의 정보 중 엔진의 회전속도와 입력축의 회전 속도 사이의 속도 차이값에 기초하여 동력 전달이 중지되었는지 판단하고, 동력 전달이 중지되었다고 판단되면 기어비가 변경되도록 변속기를 제어하고, 기어비의 변경이 완료되면 엔진의 동력이 전달되도록 클러치의 결합을 제어한다.
하는 차량의 제어 방법.
클러치를 분리 제어하는 것은, 엔진의 엔진 토크가 미리 설정된 엔진 토크에 도달하면 엔진 토크가 엔진의 목표 토크로 감소되도록 제어하고, 클러치의 클러치 토크가 미리 설정된 클러치 토크에 도달하면 클러치의 토크가 오프 셋값을 가지는 토크로 감소되도록 제어하는 것을 포함한다.
변속기를 제어하는 것은, 카운트 축 브레이크의 동작을 제어하여 메인축과 카운터 축의 회전속도가 동기화되도록 하고, 입력축의 회전속도가 목표 기어 동기 속도이면 기어비의 변경이 완료되었다고 판단하는 것을 더 포함한다.
엔진의 동력을 전달하는 것은, 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도 사이의 속도 차이값이 일정 차이값 미만이고, 클러치의 목표 토크가 미리 설정된 기준 토크보다 크면 동력 전달 상태가 완료되었다고 판단하는 것을 포함한다.
클러치의 결합을 제어하는 것은, 노면의 경사도를 검출하고, 검출된 노면의 경사도에 기초하여 클러치의 목표 토크의 상승을 제어하는 것을 포함한다.
클러치의 결합을 제어하는 것은, 엔진의 회전 속도와 입력 축의 회전속도와의 속도 차이가 미리 설정된 일정 차이값보다 크면 클러치의 목표 토크를 제1일정 비율로 상승 제어하고, 엔진의 회전 속도와 입력 축의 회전속도와의 속도 차이가 미리 설정된 속도 차이보다 작으면 클러치의 목표 토크를 제1일정 비율로 상승 제어하고, 엔진의 목표 토크를 제2일정비율로 상승 제어하고, 엔진의 목표 토크가 미리 설정된 토크 이상이고 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도와의 속도 차이값이 미리 설정된 일정 차이값보다 작으면 동기화가 완료되었다고 판단하고, 동기화가 완료되었다고 판단되면 클러치의 목표 토크를 일정 토크만큼 증가시키고, 엔진의 목표 토크를 제3일정 비율로 일정 시간 동안 상승 제어하는 것을 포함한다.
본 발명은 기어비를 변경할 때 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도의 차이에 기초하여 카운터 축을 제어함으로써 카운터 축의 응답성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은 동력전달 중지 시 카운터 축의 예비토크를 제어함으로써 변속 시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명은 동력 전달 시 클러치 결합을 보다 빠르게 제어할 수 있고 그에 따라서 엔진토크를 단계별로 상승시켜 변속시간을 감소시킬 수 있으며 경사면에서 차량의 가속 응답성을 향상 시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명은 차량의 품질 및 상품성을 향상시킬 수 있고 나아가 사용자의 만족도를 높일 수 있으며 제품의 경쟁력을 확보할 수 있다.
도 1은 실시 예에 차량에 마련된 변속기의 예시도이다.
도 2는 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도이다.
도 3은 실시 예에 따른 차량의 변속기의 액추에이터의 예시도이다.
도 4는 실시 예에 따른 차량의 제어 순서도이다.
도 5는 실시 예에 따른 차량의 변속 제어 시의 그래프이다.
도 6은 도 5에 도시된 변속기의 변속 제어 그래프 중 동력 전달 중지 시의 그래프이다.
도 7은 도 5에 도시된 변속기의 변속 제어 그래프 중 기어비 변경 시의 그래프이다.
도 8은 도 5에 도시된 변속기의 변속 제어 그래프 중 동력 전달 시의 그래프이다.
도 9는 기존 차량의 변속 제어 시 입력축 속도, 출력축 속도, 엔진 토크, 엔진의 회전속도를 보여주는 그래프이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시 예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시 예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 장치'라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시 예들에 따라 복수의 '부, 장치'가 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 장치'가 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 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.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시 예들에 대해 설명한다.
우선 본 실시 예의 차량은 트럭과 같은 중형 또는 대형의 상용 차량을 예를 들어 설명한다.
여기서 상용 차량은, 화물을 운송할 목적으로 차륜을 구동시켜 도로를 주행하는 기계로, 상용 차량은 원동력을 갖는 트랙터와, 트랙터에 분리 가능하게 연결되고 화물이 적재되는 트레일러를 포함한다.
트랙터는 트레일러를 견인하는 것으로, 내장과 외장을 갖는 차체(Body)와, 차체를 제외한 나머지 부분으로 주행에 필요한 기계 장치가 설치되는 차대(Chassis)를 포함할 수 있다.
차체의 외장은 후드, 전방의 좌우 도어, 윈도우 글래스, 운전자에게 자 차량 후방의 시야를 제공하는 웨스트 코스트 미러를 포함한다.
트레일러에는 다양한 형태의 화물들이 적재될 수 있다. 이 때, 트레일러에는 화물뿐만 아니라 사람이 탑승할 수도 있다.
트레일러는 트랙터의 동력원에 의해 이동되며, 그 결과 트레일러에 적재된 화물의 운반이 가능할 수 있다.
상용 차량의 내장은 탑승자가 앉는 시트와, 대시 보드와, 계기판(즉 클러스터)과, 센터 페시아, 헤드 유닛, 입력부, 표시부를 포함하고, 변속 레버를 더 포함할 수 있다.
상용 차량의 차대는 차체를 지지하는 틀로, 차대에는 차체의 전후좌우에 각 배치된 복수 개의 차륜과, 전후좌우의 차륜에 구동력을 인가하기 위한 동력 장치, 조향 장치, 전후좌우의 차륜에 제동력을 인가하기 위한 제동 장치 및 성용 차량의 서스펜션을 조절하기 위한 현가 장치가 마련될 수 있다.
상용 차량은 주행 방향을 조절하기 위한 조향 장치의 스티어링 휠과, 사용자의 제동 의지에 따라 사용자에 의해 가압되는 브레이크 페달과, 사용자의 가속 의지에 따라 사용자에 의해 가압되는 액셀러레이터 페달을 포함할 수 있다.
도 1은 실시 예에 차량에 마련된 동력 장치의 예시도이다.
동력 장치는 엔진(100), 클러치(200) 및 변속기(300)를 포함할 수 있다.
엔진(100)은 휘발유, 경유와 같은 석유연료를 연소시켜 기계적인 동력을 발생시키고 발생된 동력을 클러치(200)에 전달한다.
클러치(200)는 엔진(100)과 변속기(300) 사이에 배치되고 엔진(100)의 동력을 변속기(300)에 전달하거나, 차단한다.
이러한 클러치(200)는 엔진(100)을 이용하여 차륜의 구동력을 발생시킬 때 결합(Close 또는 Lock)될 수 있고, 기어를 변속할 때 분리(Open)될 수 있다.
변속기(300)는 엔진(100)의 회전 운동을 차륜에 전달한다.
변속기(300)는 변속 레버의 조작에 따라 전진 주행 모드, 중립 모드, 후진 주행 모드 중 적어도 하나를 수행하고, 적어도 하나의 검출부의 검출 정보에 따라 기어비(즉 변속 단수)를 자동으로 변경한다.
이러한 변속기는 수동 변속기와 동일 또는 유사한 구조를 가지나, 제어부의 제어에 의해 자동으로 동작하는 자동화된 수동 변속기(AMT: Automated Manual Transmission)일 수 있다.
즉, 본 실시 예의 변속기는 클러치 페달을 가압하여 엔진의 동력을 차단하고 기어비를 변경한 다음 다시 클러치 페달을 비가압하여 엔진의 동력을 인가하는 과정이 자동화된 변속기이다. 이러한 본 실시예의 변속기의 구성을 추후 설명한다.
차량은 변속기(300)와 차륜 사이에 마련되고, 변속기에서 출력되는 구동 토크를 변환시켜 차량의 주행 속도가 목표 속도에 도달되도록 하고, 차량의 회전 시 좌우 차륜의 회전수를 변경하는 종감속 및 차동 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다.
아울러, 차량은 동력 장치로, 연료장치, 냉각 및 급유 장치 등을 더 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 변속기(300)는 스플리터(310), 메인 기어(320), 레인지(330), 구동 축(340) 및 카운터 축(350)을 포함하고, 카운트 축 브레이크(360), 복수 개의 싱크로나이저(371, 372) 및 도그(Dog) 클러치의 허브(381, 382)를 더 포함하고, 복수개의 검출부(391-397)를 더 포함한다.
스플리터(310)와 메인 기어(320)는 외접 기어이고, 레인지(330)는 유성 기어일 수 있다.
구동축(340)은 클러치(200), 스플리터(310), 메인 기어(320), 레인지(330)의 연결 구조에 따라 입력축(341), 메인 축(342) 및 출력축(343)을 포함할 수 있다.
카운터 브레이크(360)는 파워 온 업 변속(Power On Up shift) 중에 카운터 축(350)의 속도를 제어한다.
이러한 변속기의 구성을 연결 구조를 기반으로 좀 더 구체적으로 설명한다.
변속기(300)는 엔진(100)으로부터 클러치(200)를 거쳐 구동력을 단속적으로 제공받는 입력 축(341)과, 입력 축(341)와 동축 상으로 이격되게 배치되는 메인 축(342)과, 입력 축(341)와 메인 축(342)에 대해 평행한 방향으로 이격되게 배치되어 메인 축(342)와의 상호 연동 관계를 통해 다단의 기어비를 조성하는 카운트 축(350)과, 메인 축(342)와 동축 상으로 배치되는 출력 축(343)을 포함한다.
스플리터(310)는 입력 축(341)에 대해 공회전 가능하게 설치되는 저단 구동기어(311)와, 카운트 축(350)에 대해 일체로 회전 가능하게 설치되고 저단 구동기어(311)와 치합하는 저단 종동기어(312)와, 저단 구동기어(311)와 대향하는 위치에서 메인 축(342)에 대해 공회전 가능하게 설치되는 고단 구동기어(313)와, 카운트 축(350)에 대해 일체로 회전 가능하게 설치되고 고단 구동기어(313)와 치합하는 고단 종동기어(314)를 포함한다.
메인 기어(320)는 메인 축(342)에 대해 공회전 가능하게 설치되는 다수의 변속단 종동기어(321)와, 카운트 축(350)에 대해 일체로 회전 가능하게 설치되고 변속단 종동기어(321)와 치합하는 다수의 변속단 구동기어(322)와, 카운트 축(350)에 대해 일체로 회전 가능하게 설치되는 후진 구동기어(323)와, 후진 구동기어(323)와 항상 치합하고 입력 축(341)에 대해 공회전 가능하게 설치되는 후진 종동기어(324)를 포함한다.
레인지(330)는 메인 축(342)과 출력 축(343) 사이에 설치되어 메인 축(342)로부터 제공되는 회전속도를 등속 전이 또는 감속 전이하여 출력한다.
이러한 레인지(330)는 메인 축(342)에 일체로 형성된 선 기어(331)와, 선 기어(331)와 외접하는 다수의 피니언 기어(332)와, 다수의 피니언 기어(332)를 구속하고 출력축(343)에 연결되는 캐리어(333)와, 다수의 피니언 기어(332)와 내접하는 링 기어(334)를 포함한다. 아울러 도면 번호 335는 변속기의 케이싱이다.
변속기의 변속을 위해 동력의 전달 경로를 전환하는 싱크로나이저는, 입력 축(341)에 대해 저단 구동기어(311)와 고단 구동기어(313) 중 어느 하나를 선택적으로 동기화시키도록 설치되는 제1싱크로나이저(371)와, 레인지(330)의 구성 요소 중 링 기어(334)의 회전을 선택적으로 구속하여 출력 축(343)의 회전 속도를 가변화시키도록 설치되는 제2싱크로나이저(372)를 포함한다.
제1싱크로나이저(371)는 고단 구동기어(313)를 선택적으로 동기화시켜 입력 축(341)로부터 카운트 축(350)에 전달되는 회전속도를 저단 전이(로우 상태) 또는 고단 전이(하이 상태)하는 스플리트 변속 기능을 수행할 수 있다.
제2 싱크로나이저(372)는 메인 축(342)로부터 출력 축(343)에 전달되는 회전속도를 감속 전이(로우 상태) 또는 등속 전이(하이 상태)하는 레인지 변속 기능을 수행한다.
변속기의 변속을 위해 동력의 전달 경로를 전환하는 도그 클러치의 허브는, 메인 축(342)에 대해 다수의 변속단 종동기어(321) 중 하나 또는 후진 종동기어(324)를 선택적으로 동기화시키도록 설치되는 도그 클러치의 제1, 2 허브(381, 382)를 포함할 수 있다.
레인지(330)의 도그 클러치는 두 개의 축을 마찰이 아닌 간섭으로 연결하는 클러치일 수 있다. 도그 클러치는 하나가 다른 쪽을 밀어 같은 속도로 회전하고 미끄러지지 않도록 한다.
여기서 도그 클러치의 제1, 2 허브(381, 382)는 싱크로나이저로 구현 가능하다.
도그 클러치의 제1, 2 허브(381, 382)는 메인 축(342)에 대해 변속단 종동기어(321)를 선택적으로 동기화시켜 다단의 기어비를 조성하거나 또는 후진 변속의 작용을 수행하는 메인단 변속 기능을 수행한다.
아울러 제1싱크로나이저(371)의 작동에 따라 입력 축(341)과 저단 구동기어(311)가 동기되면, 입력 축(341)로 제공된 구동력은 출력 축(343)을 거친 다음 메인 축(342)을 경유하여 출력 축(343)를 통해 외부로 출력된다. 이 과정에서 제1, 2 허브(381, 382)의 작동에 의해 변속단 구동기어(322)와 변속단 종동기어(321) 사이의 기어비에 의해 기어비가 결정된다.
또한, 제2싱크로나이저(372)의 작동에 따라 케이싱(335)에 대해 링 기어(334)가 구속되거나 또는 해방되어 최종 기어비가 결정된다.
또한, 제1싱크로나이저(371)의 작동에 따라 입력 축(341)과 고단 구동기어(313)가 동기되면, 입력 축(341)로 제공된 구동력은 메인 축(342)을 거쳐 출력 축(343)으로 전달된 다음, 다시 메인 축(342)을 경유하여 출력 축(343)을 통해 외부로 출력된다. 이 과정에서 제1, 2 허브(381, 382)의 작동에 의해 변속단 구동기어(322)와 변속단 종동기어(321) 사이의 기어비에 의해 기어비가 결정된다.
또한, 제2싱크로나이저(372)의 작동에 따라 케이싱(335)에 대해 링 기어(334)가 구속되거나 또는 해방되어 최종 기어비가 결정된다.
요약하면, 제1싱크로나이저(371)의 작동에 따라 입력 축(341)과 저단 구동기어(311)가 동기되거나, 또는 입력 축(341)과 고단 구동기어(313)가 동기되는 것이 스플리트 변속에 해당하는 것으로, 각 변속단에서 제1싱크로나이저(371)의 작동에 의해 저단 구동기어(311)가 동기되면 스플리트 변속 중에서 로우 상태의 변속이 되고, 고단 구동기어(313)가 동기되면 스플리트 변속 중에서 하이 상태의 변속이 되는 것이다. 즉 스플리터와 카운터축에 대한 로우와 하이의 기어비를 만들 수 있다.
또한, 도그 클러치의 1, 2 허브(381, 382)의 작동에 따라 메인 축(342)에 대해 다수의 변속단 종동기어(321) 중 어느 하나의 기어가 구속되어 동기되는 것이 메인단 변속에 해당하는 것으로, 변속단 기어의 수량에 따라 기어비가 결정된다.
즉 도그 클러치의 제1허브와 제2허브의 조합을 통해서 카운터 축과 메인 축 사이의 1/2/3/R 기어비가 만들어지거나 중립 모드가 수행될 수 있다.
또한, 제2싱크로나이저(372)의 작동에 따라 레인지(330)의 링 기어(334)가 구속되거나 또는 해방되는 것이 레인지 변속에 해당하는 것으로, 제2싱크로나이저(372)의 작동에 의해 링 기어(334)가 구속되면 레인지 변속 중에서 로우 상태의 변속이 되고, 링 기어(334)가 해방되면 레인지 변속 중에서 하이 상태의 변속이 되는 것이다.
즉 스플리터(310)와 메인 기어(320)를 통해 형성된 메인 축(342)의 기어비는 레인지(330)의 입력으로 연결되어 레인지(330)의 기어를 통해 최종 기어비를 만들게 되는데, 레인지(330)의 링기어에 연결된 제2싱크로나이저(372)의 구속 여부에 따라 로우와 하이의 기어비가 만들어 질 수 있다.
이에 따라 메인 기어가 1/2/3인 경우에는 전진 방향 12단으로 기어비를 만들 수 있고, 메인 기어가 R인 경우에는 후진방향 4단으로 기어비를 만들 수 있다. 즉 16단의 기어비를 만들 수 있다.
변속기는 스플리터, 메인 기어, 레인지 등의 기어단의 체결을 확인하고, 메인 기어의 체결을 위해 속도 동기화를 수행하기 위한 복수 개의 검출부를 포함할 수 있다.
여기서 복수 개의 검출부는 클러치(200)의 위치를 검출하기 위한 제1위치 검출부(391), 스플리터(310)의 위치를 검출하기 위한 제2위치 검출부(392), 시프트의 위치를 검출하기 위한 제3위치 검출부(393), 셀렉터의 위치를 검출하기 위한 제4위치 검출부(394), 레인지(330)의 위치를 검출하기 위한 제5위치 검출부(395), 입력 축(341)의 속도를 검출하기 위한 제1속도 검출부(396) 및 출력 축(343)의 속도를 검출하기 위한 제2속도 검출부(397)를 포함할 수 있다.
도 2는 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도로, 변속기를 제어하기 위한 제어 구성부를 포함한다.
차량은 검출부(390), 제1제어부(400), 저장부(400a), 레버 신호 수신부(410), 구동부(420), 통신부(430) 및 제2제어부(440)를 포함한다. 이러한 차량은 변속기를 제어하기 위한 제어 구성부로서, 검출부(390), 제1제어부(400), 저장부(410), 구동부(420) 및 통신부(430)를 포함할 수 있다.
검출부(390)는 클러치(200), 스플리터(310), 메인 기어(320), 레인지(330) 등의 기어단의 체결을 확인하기 위한 위치 검출부(390a)와, 메인 기어(320)의 체결 시 속도 동기화를 수행하기 위한 속도 검출부(390b)와, 노면의 경사도를 검출하는 경사도 검출부(390c)와, 액셀러 레이터 페달에 인가된 압력들 검출하는 가압 검출부(390d)와, 클러치(200)의 온도를 검출하기 위한 온도 검출부(390e)를 포함한다.
아울러 브레이크 페달에 인가된 압력들 검출하는 가압 검출부(미도시)를 더 포함하는 것도 가능하다.
위치 검출부(390a)는 클러치(200)의 위치를 검출하기 위한 제1위치 검출부(391)와, 스플리터(310)의 위치를 검출하기 위한 제2위치 검출부(392)와, 메인 기어의 시프트의 위치를 검출하기 위한 제3위치 검출부(393)와, 메인 기어의 셀렉터의 위치를 검출하기 위한 제4위치 검출부(394)와, 레인지(330)의 위치를 검출하기 위한 제5위치 검출부(395)를 포함한다.
속도 검출부(390b)는 입력 축(341)의 회전 속도를 검출하기 위한 제1속도 검출부(396) 및 출력 축(343)의 회전 속도를 검출하기 위한 제2속도 검출부(397)를 포함한다.
경사도 검출부(390c)는 가속도 센서일 수도 있고, 자이로 센서, 각속도 센서, 중력 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1제어부(400)는 차량의 목표 주행 속도, 검출부(390)에 의해 검출된 검출 정 보 중 액셀러레이터 페달에 인가된 압력과 노면의 경사도에 기초하여 기어비 변경 여부(즉 변속 여부)를 판단하고 변속해야 한다고 판단되면 클러치(200)의 동작을 정지시키고, 변속기(300)의 기어비가 변경되도록 변속기(300)의 동작을 제어한다.
제1제어부(400)는 검출부(390)에 의해 검출된 복수의 위치 정보에 기초하여 변속기에 마련된 복수 개의 기어의 체결 여부를 판단하고 검출부(390)에 의해 검출된 복수의 속도 정보에 기초하여 복수 개의 기어의 체결 시 속도 동기화를 제어한다.
제1제어부(400)는 제2제어부(440)와의 통신을 제어하고 제2제어부(440)로부터 차량의 목표 주행 속도, 엔진의 정보를 수신할 수 있다. 여기서 엔진의 정보는 엔진의 목표 토크, 엔진의 출력 토크 및 엔진의 회전 속도를 포함할 수 있다.
제1제어부(400)는 검출부(390)에 의해 검출된 온도에 기초하여 클러치의 과열 여부를 판단하고 과열 여부에 기초하여 클러치가 슬립 상태인지를 판단하는 것도 가능하다.
제1제어부는 클러치의 액추에이터에 마련된 모터의 전류, 회전 속도 및 토크 중 적어도 하나를 검출하고 검출된 적어도 하나의 정보에 기초하여 클러치의 온도를 예측하는 것도 가능하다. 즉 클러치의 열모델을 이용하여 클러치의 온도를 예측할 수 있다.
제1제어부는 주행 중 검출된 엔진의 회전 속도가 0이면 클러치가 정상적으로 개방(분리)되었다고 판단하는 것도 가능하다.
제1제어부(400)는 변속기의 기어비 변경을 위해 변속 제어 시, 클러치(200)의 동작을 정지 제어하고, 카운터 축 브레이크(360)의 동작을 제어하여 카운터 축(350)과 메인 축(342)의 속도가 동기화되도록 하며, 현재 기어비가 목표 기어비로 변경되도록 메인 기어(320)의 동작을 제어한다.
제1제어부(400)는 클러치(200)의 동작 정지 제어 시, 클러치를 분리 제어한다.
제1제어부(400)는 클러치(200)의 동작 정지 제어 시, 제2제어부(440)에 엔진의 회전 속도를 요청하고, 엔진의 회전 속도가 수신되면 수신된 엔진(100)의 회전 속도와 입력 축(341)의 회전 속도를 비교하고, 엔진(100)의 회전 속도와 입력 축(341)의 회전 속도와의 차이에 기초하여 엔진의 토크 전달이 정지되었는지를 판단하고, 클러치(200)가 분리되었는지를 판단할 수 있다.
제1제어부(400)는 현재 기어비가 목표 기어비로 변경되었다고 판단되면 클러치(200)의 결합을 제어하고, 엔진(100)의 출력 토크가 증가되도록 제2제어부(440)에 엔진 토크 증가 명령을 전송한다.
제1제어부(400)는 목표 기어비 변경 시, 카운터 축 브레이크(360)가 동작하지 않고, 목표 기어비에 대응하는 동기속도와 입력 축(341)의 회전 속도가 일정 시간 이상 동안 동일하다고 판단되면 기어비의 변경이 완료되었다고 판단한다.
제1제어부(400)는 클러치(200)의 결합 제어 시, 엔진의 회전 속도를 제2제어부(440)에 요청하고, 엔진의 회전 속도가 수신되면 수신된 엔진(100)의 회전 속도와 입력 축(341)의 회전 속도를 비교하고 수신된 엔진의 회전 속도와 입력 축의 회전 속도와의 차이가 일정 차이보다 작고, 클러치(200)의 토크가 일정 토크보다 크다고 판단되면 동력 전달 상태가 완료되었다고 판단하여 변속 제어를 종료한다.
제1제어부(400)는 변속 제어가 종료되면 엔진의 토크 제한을 해제하고 클러치의 결합 상태를 주기적으로 모니터링한다.
제1제어부(400)는 목표 기어비 및 변속 여부에 기초하여 구동부(420)에 마련된 복수 개의 밸브 중 적어도 하나의 밸브의 동작을 제어한다.
제1제어부(400)는 제1싱크로나이저(371)가 하이 상태 또는 로우 상태가 되도록 제3밸브(423)의 동작을 제어함으로써 스플리터(310)의 저단 구동기어(311)가 입력 축(341)과 동기되도록 하거나, 또는 고단 구동기어(313)가 입력 축(341)과 동기되도록 한다.
제1제어부(400)는 제2싱크로나이저(372)가 하이 상태 또는 로우 상태가 되도록 제7밸브(427)의 동작을 제어함으로써 레인지의 링기어의 회전을 구속하거나, 링기어의 회전을 허용함으로써 선기어와 케리어의 속도비가 조절되도록 하고 동력 전달 상태가 유지되도록 한다.
제1제어부(400)는 제4밸브(424)의 동작을 제어하여 도그 클러치 타입의 레인지의 게이트 중 제1게이트 또는 제2게이트를 결정하고, 제1게이트가 선택되었을 때 제5밸브(425)를 제어하여 1단, 중립 단 및 후진(R) 단 중 어느 하나가 결정되도록 하며, 제2게이트가 선택되었을 때 제6밸브(426)를 제어하여 3단, 중립 단 및 2 단 중 어느 하나가 결정되도록 한다.
제1제어부(400)는 제1위치 검출부에 의해 검출된 클러치의 위치 정보에 기초하여 제1밸브(421)의 동작을 제어함으로써 클러치의 토크 제어를 수행하도록 한다.
제1제어부(400)는 변속 시에 제2밸브(422)를 제어하여 카운터 축 브레이크(360)를 동작시킴으로써 카운트 축의 속도가 조절되도록 한다.
제1제어부(400)는 차량 내 구성부들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
제1제어부(400)는 차량의 주행을 제어하는 전자 제어 유닛(ECU)일 수 있고, 마이컴, CPU, 프로세서 중 어느 하나일 수 있다.
저장부(400a)는 변속기, 엔진 및 클러치를 제어하기 위한 각종 정보를 저장한다.
예를 들어 저장부(400a)는 제1기준 차이값, 제2기준 차이값, 제3기준 차이값, 제4기준 차이값, 제5기준 차이값, 제1일정시간, 제2일정시간, 제3일정시간, 제4일정시간, 제5일정시간을 저장한다.
또한 저장부(400a)는 미리 설정된 엔진 토크, 미리 설정된 클러치 토크, 기준 구동 시간 및 제1 설정시간을 저장할 수 있다.
저장부(400a)는 제1제어부(400)와 관련된 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
저장부(400a)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
레버 신호 수신부(410)는 변속 레버의 조작 위치에 대응하는 레버의 위치 신호를 수신한다. 여기서 변속 레버가 조작되는 위치의 단은 드라이브 단(D), 중립 단(N) 및 후진 단(R)을 포함할 수 있다.
구동부(420)는 클러치(200)를 동작시키는 제1액추에이터, 카운터 축 브레이크(360)를 동작시키는 제2액추에이터, 스플리터(310)를 동작시키는 제3 액추에이터, 메인 기어(320)를 동작시키는 제4, 5, 6 액추에이터 및 레인지(33)를 동작시키는 제7액추에이터를 포함한다.
클러치(200)를 동작시키는 제1액추에이터는 제1밸브(421)일 수 있고, 카운터 축 브레이크(360)를 동작시키는 제2액추에이터는 제2밸브(422)일 수 있으며, 스플리터(310)를 동작시키는 제3 액추에이터는 제3밸브(423)일 수 있고, 메인 기어(320)를 동작시키는 제4, 5, 6 액추에이터는 제4 밸브(424), 제5밸브(425), 제6밸브(426)일 수 있으며, 레인지(330)를 동작시키는 제7액추에이터는 제 7밸브(427)일 수 있다.
제1밸브(421)는 변속 시 클러치의 온, 오프 절환을 수행하고, 클러치의 위치에 기초하여 토크 제어를 수행한다.
제2밸브(422)는 변속 시에 카운터 축(350)을 제어하기 위하여 카운터 축 브레이크의 온, 오프 절환을 수행한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제3밸브(423)는 스플리트 변속을 수행하기 위해 제1싱크로나이저(471)를 로우 또는 하이 상태로 절환함으로써 제1싱크로나이저(371)의 작동에 따라 입력 축(341)과 저단 구동기어(311)가 동기되도록 하거나, 또는 입력 축(341)과 고단 구동기어(313)가 동기되도록 한다.
이와 같이 스플리터(310)를 제어하는 제1싱크로나이저(371)는 마찰제를 가지며, 제3밸브(423)의 제어에 의해 중립상태 없이 로우와 하이 상태로 절환될 수 있다.
즉 스플리터(310)는 제3밸브(423)를 절환 제어하여 제1싱크로나이저(371)를 로우 상태(SL: Splitter Low)로 체결시켜 입력축의 동력이 카운터 축(350)에 전달되도록 하거나, 제1싱크로나이저(371)를 하이 상태(SH: Splitter High)로 체결시켜 입력축의 동력이 카운터 축(350)에 전달되도록 한다.
메인 기어(320)는 마찰제가 없는 도그(Dog) 클러치 타입으로, 제1게이트(Gate-1)와 제2게이트(Gate-2)를 포함할 수 있다.
제4 밸브(424)는 절환을 통해 제1게이트(Gate-1)와 제2게이트(Gate-2) 중 어느 하나가 선택되도록 한다.
제5밸브(425)는 절환을 통해 1단, 중립, R단이 선택되도록 한다.
제 6밸브(426)는 절환을 통해 3단, 중립, 2단이 선택되도록 한다.
제 7밸브(427)는 레인지 변속을 수행하기 위해 제2싱크로나이저(472)를 로우 또는 하이 상태로 절환함으로써 제2싱크로나이저(372)의 작동에 따라 링기어(334)가 구속 또는 해방되도록 한다.
즉 레인지(330)를 제어하는 제2싱크로나이저(372) 또한 마찰제를 가지며, 제7밸브(427)의 제어에 따라 제2싱크로나이저(372)를 중립 상태 없이 로우와 하이 상태로 절환한다.
이러한 레인지는 제7밸브(427)의 제어에 따라 제2싱크로나이저(372)를 로우 상태(RL: Range Low)로 체결시켜 링기어(334)의 회전을 구속하거나, 제2싱크로나이저(372)를 하이 상태(RH: Range High)로 체결시켜 링기어(334)의 회전을 허용함으로써 선기어(331)와 캐리어(333)의 속도비가 만들어 지도록 하고 동력 전달 상태가 유지되도록 한다.
통신부(430)는 제1제어부와 제2제어부 사이에서 통신을 수행한다.
이러한 통신부(430)는 제1제어부(400)와 제2제어부(440) 사이에서 엔진의 정보를 송수신할 수 있다.
차량의 통신부(430)는 제1제어부(400) 및 제2제어부(440)와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈은 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 모듈, WLAN(Wireless Local Access Network) 통신 모듈, NFC 통신 모듈, 직비(Zigbee) 통신 모듈 등 근거리에서 무선 통신망을 이용하여 신호를 송수신하는 다양한 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.
유선 통신 모듈은 캔(Controller Area Network; CAN) 통신 모듈, 지역 통신(Local Area Network; LAN) 모듈, 광역 통신(Wide Area Network; WAN) 모듈 또는 부가가치 통신(Value Added Network; VAN) 모듈 등 다양한 유선 통신 모듈뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DVI(Digital Visual Interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 다양한 케이블 통신 모듈을 포함할 수 있다.
유선 통신 모듈은 LIN(Local Interconnect Network)를 더 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈은 와이파이(Wifi) 모듈, 와이브로(Wireless broadband) 모듈 외에도, GSM(global System for Mobile Communication), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(universal mobile telecommunications system), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution) 등 다양한 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
제2제어부(440)는 사용자에 의해 액셀러레이터 페달이 가압되거나, 브레이크 페달이 가압되면 액셀러레이터 페달 또는 브레이크 페달의 압력 정보를 획득하고 획득된 압력 정보와 실제 주행 속도에 기초하여 사용자의 요구 파워를 획득하고 획득된 사용자의 요구 파워에 대응하는 차량의 목표 주행 속도를 획득하고, 획득된 차량의 목표 주행 속도에 기초하여 엔진(100)의 동작을 제어한다.
제2제어부(440)는 복수 개의 휠 속도 검출부(미도시)에서 검출된 휠 속도 정보에 기초하여 실제 주행 속도를 획득할 수 있고, 가속도 검출부(미도시)에서 검출된 가속도 정보에 기초하여 실제 주행 속도를 획득할 수 있으며, 가속도 검출부(미도시)에서 검출된 가속도 정보와 복수 개의 휠 속도 검출부(미도시)에서 검출된 휠 속도 정보에 기초하여 실제 주행 속도를 획득할 수 있다
제2제어부(440)는 엔진의 목표 토크, 엔진의 회전 속도, 엔진의 출력 토크를 제1제어부(400)에 전송하고 실제 주행 속도를 제1제어부(400)에 전송하는 것도 가능하다.
제2제어부(440)는 제1제어부(400)로부터 엔진의 정보 제공 요청 명령이 수신되면 엔진의 정보를 제1제어부(400)에 전송하는 것도 가능하다.
도 4는 실시 예에 따른 차량의 제어 순서도로, 도 5 내지 도 9를 참조하여 설명한다. 도 5는 실시 예에 따른 차량의 변속 제어 시의 그래프이다.
차량은 액셀러레이터 페달에 인가된 압력, 브레이크 페달에 인가된 압력, 노면의 경사도 및 차량의 실제 주행 속도에 기초하여 변속 제어 시점인지를 판단하고, 변속 제어 시점이라고 판단되면 변속 제어를 수행한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 차량의 변속 제어 동작은, 클러치의 동작을 정지시켜 클러치로의 동력 전달이 중지되도록 하는 동작(A)과, 현재 기어비가 목표 기어비로 변경되도록 메인 기어를 동작시키는 동작(B)과, 현재 기어비가 목표 기어비로 변경되었다고 판단되면 클러치를 결합시켜 클러치에 동력이 전달되도록 하는 동작(C)과, 변속 제어를 종료하는 동작(D)을 포함한다.
각 동작(A, B, C, D)을 수행하는 동안 엔진(100)의 회전 속도(EV), 입력 축(341)의 회전 속도(ISV), 엔진(100)의 토크(ET), 클러치(200)의 토크(CT)는 도 5와 같이 변화될 수 있고, 카운터 축 브레이크(360, CSB) 및 메인 기어(320)는 도 5와 같이 동작이 제어될 수 있다.
차량은 각 동작을 수행하는 동안 변화되는 엔진의 회전 속도(EV), 입력 축의 회전 속도(ISV), 엔진의 토크(ET), 클러치의 토크(CT)에 기초하여 각 동작의 완료 상태를 판단하고, 다음 동작을 수행한다.
이하에서 각 동작(A, B, C, D) 과정을 좀 더 구체적으로 설명하도록 한다.
차량은 변속 제어 시점이라고 판단(501)되면 클러치(200)에 전달되는 동력을 차단시킴으로써 클러치의 동작이 정지되도록 한다(502). 즉 차량은 클러치(200)로의 동력 전달을 중지시킨다.
클러치(200) 및 입력축(341)에 인가되는 동력 전달 중단 제어 동작을 수행하는 것은, 운전자가 느끼는 동력 전달을 최소화하는 동작(A1)을 수행하는 것과, 동력 전달 중단 시간을 최소화하는 동작(A2)을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
이에 따라 차량은 동력 전달 중단 제어 후 기어비 변경 제어 동작(B)에서의 제어성을 확보할 수 있다. 이를 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 도 5에 도시된 변속기의 변속 제어 그래프 중 동력 전달 중지 시의 엔진의 회전속도, 입력 축의 회전 속도, 엔진의 토크, 클러치의 토크 및 카운터 축 브레이크 및 메인 기어의 동작 상태에 대한 그래프이다.
차량은 클러치(200) 및 입력축(341)에 인가되는 동력 전달 중단 제어의 수행 중, 운전자가 느끼는 동력 전달을 최소화하기 위해 엔진의 토크를 제어한다(동작 A1).
이를 위해, 차량은 변속 제어 시작 시점의 엔진토크(Etq1)를 확인하고, 확인된 엔진토크(Etq1)와 미리 설정된 제1엔진 토크(Etq2) 간의 엔진 토크 차이값을 확인하고, 확인된 엔진 토크 차이값을 제1설정 시간(T1)으로 나눈 값의 제1기울기를 획득하고, 획득된 제1기울기에 기초하여 엔진의 목표 토크를 획득하며 획득된 엔진의 목표 토크에 기초하여 엔진의 동작을 제어한다. 즉 차량은 엔진 토크가 미리 설정된 제1 엔진토크에 도달하면 그 시점에 엔진 토크가 획득된 목표 토크로 감소되도록 엔진의 동작을 제어한다.
여기서 획득된 엔진의 목표 토크는 엔진에 협조 요청을 하기 위한 엔진 토크에 해당하며 영(0)이 아니다. 아울러 제1기울기에 대응하는 엔진의 목표 토크는 실험에 의해 획득되어 미리 저장된 값일 수 있다.
차량은 변속 제어 시작 시점의 클러치토크(Ctq1)를 확인하고, 확인된 클러치토크(Ctq1)와 미리 설정된 제1클러치 토크(Ctq2) 간의 클러치 토크 차이값을 확인하고, 확인된 클러치 토크 차이값을 제1설정시간(T1)으로 나눈 값의 제2기울기를 획득하고, 획득된 제2기울기에 기초하여 클러치의 토크를 감소시키고, 클러치 토크가 미리 설정된 제1클러치 토크에 도달하면 동일 시점에 클러치 토크가 오프셋 값으로 감소되도록 클러치의 동작을 제어한다.
아울러 동작(A1) 수행 중에 엔진의 오버 플로우(over flow)의 방지를 위해, 미리 설정된 제1클러치 토크(Ctq2)가 미리 설정된 제1엔진 토크(Etq2)보다 큰 값으로 설정될 수 있다.
다음 차량은 클러치 및 입력축에 인가되는 동력 전달 중단 중, 동력 전달 중단 시간을 최소화하기 위해 엔진의 토크를 제어한다(동작 A2).
차량은 급격한 엔진의 토크 감소에 의한 충격을 방지하기 위해, 엔진의 목표 토크를 0으로 설정하지 않고, 엔진의 목표 토크를 획득된 엔진의 목표 토크(ΔEtq2)로 설정하여 엔진의 목표 토크가 획득된 엔진 목표 토크(ΔEtq2)만큼 감소되도록 한 후, 점차적으로 영(0)까지 감소시킨다. 이때 엔진의 오버 플로우(over flow를) 방지하기 위해서 클러치의 토크를 오프 셋(off-set) 값을 가지는 토크로 제어한다.
그리고 차량은 카운터 축 브레이크(360)를 제어하여 카운터 축을 통해 토크(CSB)를 발생시킴으로써 예비 동작을 수행한다. 이는 다음 동작으로의 제어 조건이 만족 되었을 때 입력축의 회전 속도를 최대한 빠른 시간 안에 제어할 수 있기 위함이다.
차량은 엔진의 목표 토크가 영(0)으로 감소될 때, 목표 토크인 시점과 영이 되기 전의 시점 사이의 어느 한 시점에 카운터 축 브레이크(360)의 예비 동작을 수행할 수 있다.
이로써 동작(A2)의 수행시간(T2)과 동작(A3)의 수행 시간을 최소화하고, 다음 동작(B)에서의 입력 축의 회전 속도의 제어성을 확보할 수 있다.
차량은 카운터 축 브레이크(360)의 예비동작을 확인한 후 메인 기어를 동작시켜 메인 기어가 중립 상태로 동작되도록 한다(동작 A3).
다음 차량은 동력 전달 중지가 완료되었는지 판단(503)한다.
여기서 동력 전달 중지가 완료되었는지 판단하는 것은, 엔진의 회전 속도(EV)와 입력축의 회전 속도(ISV)를 확인하고, 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도와의 차이값을 획득하며, 획득된 차이값과 제1기준 차이값을 비교하여 획득된 차이값이 제1기준 차이값 보다 크고, 획득된 차이값이 제1기준 차이값 보다 큰 상태로 유지되는 시간이 제1일정 시간 이상이며, 엔진의 토크가 엔진의 기준 토크 보다 작고, 클러치의 목표 토크가 영(0)이면 엔진의 토크 전달이 중지되었다고 판단하고 또한 클러치가 분리되었다고 판단하는 것을 포함한다.
또한 동력 전달 중지가 완료되었는지 판단하는 것은, 현재 기어 동기 속도와 입력축 회전 속도와의 차이값을 획득하고 획득된 차이값이 제2기준 차이값보다 크고 획득된 차이값이 제2기준 차이값보다 큰 상태로 유지되는 시간이 제2일정 시간 이상이면 엔진의 토크 전달이 중지되었다고 판단하고 또한 클러치가 분리되었다고 판단하는 것을 더 포함한다.
아울러 차량은 동력 전달 중지 시, 목표 기어 동기 속도와 입력축 회전 속도와의 차이값을 확인하고 확인된 차이값이 제3기준 차이값보다 작고, 확인된 차이값이 제3기준 차이값보다 작은 상태로 유지되는 시간이 제3일정시간 이상이며, 카운터 축(350)의 목표 토크가 영(0)이면 클러치에 동력을 전달하도록 한다.
차량은 동력 전달 중지 시, 목표 기어 동기 속도와 입력축 회전 속도와의 차이값을 확인하고 확인된 차이값이 제3기준 차이값 이상이고, 확인된 차이값이 제3기준 차이값보다 작을 때 확인된 차이값이 제3기준 차이값보다 작은 상태로 유지되는 시간이 제3일정시간 미만이며, 카운터 축(350)의 목표 토크가 영(0)이 아니면 엔진 토크, 클러치의 목표 토크, 입력 축의 회전 속도, 엔진의 회전 속도, 현재 기어 동기 속도에 기초하여 동력 전달 중지가 완료되었는지 판단할 수 있다.
차량은 동력 전달 중지가 완료되었다고 판단되면 목표 기어비를 변경하기 위해 메인 기어의 동작을 제어(504)한다.
여기서 기어비 변경 동작을 수행하는 것은, 변속 충격이 감소되도록 엔진의 토크를 제어하는 동작(B1)을 수행하는 것과, 목표단 체결을 확인하는 동작(B2)을 수행하는 것을 포함한다. 이를 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 도 5에 도시된 변속기의 변속 제어 그래프 중 기어비 변경 시의 엔진의 회전속도, 입력 축의 회전 속도, 엔진의 토크, 클러치의 토크 및 카운터 축 브레이크 및 메인 기어의 동작 상태에 대한 그래프이다.
차량은 기어비 변경 제어 시, 카운터 축 브레이크(360)를 동작시켜 카운터 축(350)의 회전 속도를 감소시킴으로써, 카운터 축(350)의 회전 속도와 메인 축(342)의 회전 속도와의 동기화를 유도할 수 있다.
차량은 카운터 축(350)의 회전 속도와 메인 축(342)의 회전 속도와의 동기화 중 중 엔진의 회전 속도(EV)가 목표 기어 동기 속도(S2)까지 감소하는 상태를 확인하고, 엔진 토크 협조 제어의 필요성을 판단한다. 여기서 엔진 토크의 협조 제어 요청은, 제1제어부가 제2제어부에게 엔진의 제어를 요청하는 것을 포함할 수 있다.
엔진의 회전 속도(EV)가 목표 기어 동기 속도(S2)까지 감소하는 상태는, 엔진의 회전 속도(EV)의 감소 비율을 포함할 수 있다.
차량은 카운터 축 브레이크(360)의 특성과 엔진(100)의 관성력에 기초하여 기어비 변경 제어 시작 시점의 엔진의 회전 속도와 목표 회전 속도 간의 엔진 속도 차이값(ΔErpm1)과 미리 설정된 기준 구동 시간(T3)에 기초하여 카운터 축의 목표 토크를 획득하고 획득된 목표 토크에 기초하여 카운터 축 브레이크(360)를 동작시킨다. 여기서 카운터 축 브레이크(360)의 특성과 엔진(100)의 관성력은 실험에 의해 획득된 값일 수 있다.
아울러 엔진 토크 협조 제어에 대해 설명한다.
엔진의 관성력이 기준 관성력보다 큰 경우, 도 6의 실선 그래프(EV1)와 같이 엔진의 회전 속도와 목표 기어 동기 속도 간의 속도 차이값이 허용 속도 차이값보다 크다고 판단되면, 엔진의 토크 상승을 제어하지 않는다. 즉, 제1제어부는 제2제어부에 엔진 토크 제어를 요청하지 않는다.
엔진의 관성력이 기준 관성력보다 작은 경우, 도 6의 점선 그래프(EV2)와 같이, 엔진의 회전 속도와 목표 기어 동기 속도 간의 속도 차이값이 제1일정 차이값(ΔErpm2) 이하이면 엔진의 토크 상승(Etg3)을 제어한다. 즉 제1제어부는 제2제어부에 엔진 토크 제어를 요청한다.
여기서 엔진의 회전 속도와 목표 기어 동기 속도 간의 속도 차이값이 제1일정 차이값(ΔErpm2) 이하라는 것은, 엔진의 회전 속도가 미리 설정된 목표 기어 동기 속도 이하로 감소할 수 있음을 의미하는 것으로, 이는 향후 동력 전달 제어 시 변속 충격을 유발할 수 있다는 것을 의미한다.
따라서 차량은 엔진의 회전 속도와 목표 기어 동기 속도 간의 속도 차이값이 제1일정 차이값(ΔErpm2)을 목표 차이값(ΔErpm3) 이상으로 유지시키기 위해 엔진 토크의 상승을 제어하는 것이다.
이때 급격한 엔진 토크 상승은 엔진의 관성을 증가시켜 변속 시간이 늘어나는 문제점을 일으키므로, 차량은 일정 시간(T4) 동안 엔진 토크가 점차적으로 상승하도록 제어한다.
여기서 제1일정 차이값(ΔErpm2), 목표 차이값(ΔErpm3) 및 일정 시간(T4)은 실험에 의해 획득된 정보일 수 있다.
다음 차량은 스플리터(310)와 레인지(330)의 기어 변경 체결을 확인하고 메인 기어(20)의 목표 단을 체결하도록 한다.
차량은 복수 개의 위치 검출부(390a)에서 검출된 검출 정보에 기초하여 스플리터(310), 레인지(330) 및 메인 기어(320)가 모두 목표 단과 일치하는지 확인하고, 복수 개의 속도 검출부(390b)에서 검출된 검출 정보에 기초하여 목표 기어 동기 속도와 입력축의 회전 속도가 동일 속도로 회전하는지 일정시간 동안 모니터링함으로써 목표 단이 체결되었음을 확인한다.
아울러 차량은 기어비 변경 제어 시 클러치의 목표 토크를 영(0)으로 설정하여 클러치의 동작을 제어한다.
차량은 목표 기어비의 변경이 완료되었는지 판단(505)하고 기어비의 변경이 완료되었다고 판단되면 동력 전달을 제어하기 위해 클러치 결합을 제어(506)한다.
여기서 목표 기어비의 변경이 완료되었는지 판단하는 것은, 목표 기어 동기 속도와 입력축 회전 속도를 확인하고 확인된 목표 기어 동기 속도와 입력축의 회전 속도와의 속도 차이값을 획득하고 획득된 속도 차이값이 제4기준 차이값 보다 작고, 획득된 속도 차이값이 제4기준 차이값 보다 작은 상태로 유지되는 시간이 제4일정 시간 이상이라고 판단되면 목표 기어비로의 변경이 완료되었다고 판단하는 것을 포함한다.
아울러 차량은 목표 기어비의 변경이 완료되었는지 판단할 때, 카운트 축의 목표 토크를 확인하고 카운트 축의 목표 토크가 영(0)인지를 더 판단할 수 있다. 즉 차량은 카운트 축의 목표 토크가 영(0)이라고 판단되면 목표 기어비로의 변경이 완료되었다고 판단할 수 있다.
차량은 동력 전달 제어 동작을 수행하는 것은, 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도의 동기화 시간을 줄이기 위한 동작(C1)과, 동력전달에 의한 변속충격을 최소화하기 위한 동작(C2) 및 운전자가 느끼는 이질감을 최소화하기 위한 동작(C3)와, 변속 종료를 최종적으로 판단하기 위한 동작(C4)를 수행하는 것을 포함한다. 이를 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 도 5에 도시된 변속기의 변속 제어 그래프 중 동력 전달 시의 엔진의 회전속도, 입력 축의 회전 속도, 엔진의 토크, 클러치의 토크 및 카운터 축 브레이크 및 메인 기어의 동작 상태에 대한 그래프이다.
차량은 클러치의 슬립 제어를 수행하고, 클러치의 슬립 제어 시 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도를 조정한다.
즉 엔진의 관성력이 기준 관성력보다 크면 엔진의 회전 속도가 메인 기어의 목표단에 동기화 되는 시간이 길어지고, 이는 운전자에게 응답 지연으로 느껴지므로 이 시간을 줄이기 위해, 차량은 클러치를 슬립 제어하여 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도의 동기화 시간을 줄인다.
차량은 엔진의 관성력이 기준 관성력보다 크고 목표 기어비가 현재 기어비보다 일정 기어비 이상 크면 클러치를 제어하여 엔진의 관성력을 구동축으로 전달할 수 있다.
즉 차량은 경사면에서 변속 제어 시에 가속도가 급격히 감소될 수 있으며, 이때, 동력을 전달할 때 경사면에서 클러치 토크(Ctq3)의 크기를 일정 크기 이상 크게 제어하여 경사면에서 변속감과 무관하게 변속 시간을 단축시키고 구동축으로의 엔진의 관성력을 전달하도록 할 수 있다.
이와 같이 차량은 동력 전달 제어 중 동작(C1) 수행 시에는, 클러치의 토크만을 제어하여 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도 사이의 속도 차이를 줄일 수 있다.
그리고 동작 (C1)에서 동작 (C2)로 변경되는 조건은, 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도와의 속도차가 미리 설정된 제2일정 차이값(ΔErpm4)보다 작을 때이다.
즉 차량은 클러치 결합 제어 시, 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도와의 속도차가 미리 설정된 제2일정 차이값(ΔErpm4)보다 크면, 클러치 토크(Ctq3)를 초기 토크로 설정하고, 초기 클러치 토크(Ctq3)부터 미리 설정된 클러치 토크 기울기(ΔCtq4)로 클러치의 목표 토크를 점차적으로 증가시킴으로써 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도와의 속도차가 제2일정 차이값(ΔErpm4)이 되도록 한다.
미리 설정된 클러치 토크 기울기(ΔCtq4)는 클러치 토크를 상승시키기 위한 미리 설정된 제1일정 비율을 의미한다.
다음 차량은 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도와의 속도차가 제2일정 차이값(ΔErpm4)보다 작으면 엔진의 토크 제어와 클러치의 토크 제어를 동시에 수행한다.
이때 차량은 클러치의 목표 토크를 미리 설정된 클러치 토크 기울기(ΔCtq4)로 점차적으로 증가시키고, 엔진의 목표 토크를 제1일정 크기(Etq4)만큼 점차적으로 증가시킴으로써 엔진의 회전 속도의 오버 플로우(over flow)를 방지하고 동력전달에 의한 변속충격을 최소화할 수 있다. 여기서 엔진의 목표 토크를 제1일정 크기(Etq4)만큼 점차적으로 증가시키는 것은, 제2일정 비율로 증가시키는 것을 포함할 수 있다.
차량은 엔진의 목표 토크가 일정 토크 이상이고 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도 간의 속도 차이값이 제3일정 차이 값(ΔErpm5)보다 작으면 동기화가 완료되었다고 판단한다.
다음 차량은 클러치 결합을 위해 클러치의 목표 토크를 제2일정 크기(ΔCtq6)만큼 증가시키고 엔진의 토크 상승 제어를 준비한다.
즉 차량은 운전자가 느끼는 이질감을 최소화하기 위한 동작(C3)을 수행할 때, 변속 동기화를 수행하고, 클러치의 목표 토크를 제2일정 크기(ΔCtq6)만큼 증가시키며 입력축의 회전 속도, 메인 축의 회전 속도 및 엔진의 회전 속도가 모두 동기화 되었는지를 판단한다.
그리고 차량은 운전자에게 이질감을 주지 않기 위해 엔진의 토크 상승을 제어하되, 미리 설정된 엔진 토크 기울기(ΔEtq5)에 기초하여 엔진의 토크를 일정 시간(T5)동안 점차적으로 상승시킨다. 이때 차량은 운전자의 액셀러레이터 페달에 인가되는 압력에 대응하는 엔진의 토크까지 증가시킨다.
여기서 미리 설정된 엔진 토크 기울기(ΔEtq5)는 제3일정 비율일 수 있다.
다음 차량은 변속 종료를 최종적으로 판단하기 위한 동작(C4) 수행 시, 엔진의 토크 제어가 종료되었는지, 클러치의 목표 토크에 기초하여 클러치의 결합이 완료되었는지를 판단한다.
그리고 차량은 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도 간의 속도 차이와 엔진의 토크를 모니터링함으로써 변속 제어를 최종적으로 종료한다.
차량은 동력 전달 상태가 완료되었는지 판단(507)하고 동력 전달 상태가 완료되었다고 판단되면 변속을 종료(508)한다.
차량은, 동력 전달 상태가 완료되었는지 판단할 때, 목표 기어 동기 속도와 입력축 회전 속도를 확인하고 확인된 목표 기어 동기 속도와 입력축의 회전 속도와의 속도 차이값을 획득하고 획득된 속도 차이값이 제5기준 차이값 보다 크고, 획득된 속도 차이값이 제5기준 차이값 보다 큰 상태로 유지되는 시간이 제5일정 시간 이상이라고 판단되며, 카운트 축의 목표 토크를 확인하고 카운트 축의 목표 토크가 영(0)이라고 판단되면 목표 기어비로의 변경이 완료되지 않았다고 판단할 수 있다.
반면 차량은 확인된 목표 기어 동기 속도와 입력축의 회전 속도와의 속도 차이값이 제5기준 차이값 보다 작고, 획득된 속도 차이값이 제5기준 차이값 보다 클 때 이 상태로 유지되는 시간이 제5일정 시간 이하이며, 카운트 축의 목표 토크를 확인하고 카운트 축의 목표 토크가 영(0)이 아니라고 판단되면 목표 기어비로의 변경이 완료되었다고 1차로 판단할 수 있다.
이후 차량은 입력 축의 회전 속도와 엔진의 회전속도를 확인하고 입력 축(341)의 회전 속도와 엔진의 회전속도 사이의 속도 차이값을 획득하며 획득된 속도 차이값이 제6 기준 차이값보다 작고, 획득된 속도 차이값이 제6 기준 차이값보다 작은 상태로 유지되는 시간이 제6일정 시간 이상이라고 판단되면 목표 기어비로 변경이 완료되었다고 최종적(즉 2차)로 판단한다.
아울러 차량은 목표 기어비로 변경의 완료를 판단할 때, 클러치의 목표 토크가 기준 토크보다 큰지를 더 판단할 수 있다. 즉 차량은 클러치의 목표 토크가 미리 설정된 기준 토크보다 크다고 판단되면 목표 기어비로 변경이 완료되었다고 최종적(즉 2차)로 판단할 수 있다.
도 9는 기존 차량의 변속 제어 시 입력축 속도, 출력축 속도, 엔진 토크, 엔진의 회전속도를 보여주는 그래프이다.
기존에는 동력전달 중지 동작 시 엔진의 회전속도가 점차적으로 감소하고 엔지의 토크가 감소함에 따라 중립(Neutral feeling) 시간이 길었다.
또한 기존에는 기어비 변경 제어 시 입력 축 속도가 급격하게 증가한 후에 속도가 줄어드는 현상을 보인다.
하지만 본 실시 예는 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도의 차이의 증가에 기초하여 카운터 축을 제어하고 카운터 축의 응답성을 향상시키기 위하여 동력전달 중지 단계에서 예비토크를 제어함으로써 입력축의 회전 속도 증가(P1)에 의한 변속시간이 길어지는 현상을 방지할 수 있다.
이에 따라 본 실시 예는 변속시간을700ms이상 단축시킬 수 있다.
P2(엔진 협조 제어)를 보면, 엔진 제어 증가량을 클러치의 제어와 연계하지 않고 단순히 일정량으로 증가시킴으로써 시간도 길어지고, 경사면에서 차량이 발진하지 못할 가능성을 내포하고 있다.
하지만 본 실시 예는 동력 전달 제어 시 엔진의 회전속도와 입력축의 회전 속도를 조정함으로써 클러치의 결합을 보다 빠르게 수행할 수 있고 그에 따라 엔진의 토크를 단계별로 상승시켜 변속 시간을 감소시킬 수 있고, 경사면에서의 차량의 가속 응답성을 향상 시킬 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다.본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 차량 100: 차대
200: 차륜 210: 휠
220: 타이어

Claims (24)

  1. 엔진의 정보를 수신하는 통신부;
    결합 또는 분리 동작을 수행하고, 상기 결합 동작 시 상기 엔진으로부터 동력을 전달받는 클러치;
    상기 클러치에 연결되는 입력축과, 차륜에 연결되는 출력축을 가지고 기어비를 변경하는 변속기;
    상기 입력축의 회전 속도를 검출하는 검출부; 및
    상기 변속기의 변속 제어 시, 상기 클러치의 분리를 제어하고, 상기 수신된 엔진의 정보 중 엔진의 회전속도와 상기 입력축의 회전 속도 사이의 속도 차이값에 기초하여 동력 전달이 중지되었는지 판단하고, 상기 동력 전달이 중지되었다고 판단되면 기어비가 변경되도록 상기 변속기를 제어하며, 상기 기어비의 변경이 완료되면 상기 엔진의 동력이 전달되도록 상기 클러치의 결합을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 변속기는, 상기 입력축과 출력축 사이에 배치된 메인축과, 상기 메인축과 평행하게 배치된 카운터 축과, 상기 카운터 축의 회전을 제어하는 카운터 축 브레이크를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 엔진의 엔진 토크가 엔진의 목표 토크에서 영(0)으로 감소하는 동안에 상기 카운터 축 브레이크의 동작을 제어하여 상기 메인축과 카운터 축의 회전속도가 동기화되도록 하는 차량.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 클러치를 분리 제어할 때, 상기 엔진의 엔진 토크가 미리 설정된 엔진 토크에 도달하면 엔진 토크가 엔진의 목표 토크로 감소되도록 제어하고, 상기 클러치의 클러치 토크가 미리 설정된 클러치 토크에 도달하면 상기 클러치의 토크가 오프 셋값을 가지는 토크로 감소되도록 제어하는 것을 포함하는 차량.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 엔진의 엔진 토크를 확인하고, 상기 확인된 엔진 토크와 상기 미리 설정된 엔진 토크 사이의 엔진 토크 차이 값과 제1설정 시간에 기초하여 제1기울기를 획득하고 상기 획득된 제1기울기에 기초하여 상기 엔진의 목표 토크를 획득하는 것을 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 제1 설정 시간 동안 상기 클러치의 클러치 토크가 상기 미리 설정된 클러치 토크까지 제2기울기로 감소되도록 상기 클러치를 제어하는 것을 포함하는 차량.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 입력축의 회전속도가 목표 기어 동기 속도이면 기어비의 변경이 완료되었다고 판단하는 것을 더 포함하는 차량.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 엔진의 동력을 전달할 때, 상기 엔진의 회전 속도와 상기 입력축의 회전 속도 사이의 속도 차이값이 기준 차이값 미만이고, 상기 클러치의 목표 토크가 미리 설정된 기준 토크보다 크면 상기 동력 전달 상태가 완료되었다고 판단하는 것을 포함하는 차량.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기어비를 변경하는 시점에서의 상기 엔진의 회전 속도와 미리 설정된 목표 속도와의 속도 차이와 미리 설정된 기준 구동 시간에 기초하여 카운터 축의 목표 토크를 획득하고 상기 획득된 목표 토크에 기초하여 상기 카운터 축 브레이크의 동작을 제어하는 것을 포함하는 차량.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 엔진의 회전 속도와 미리 설정된 목표 기어 동기 속도와의 속도 차이값을 획득하고 획득된 속도 차이가 일정 차이값 이하이면 상기 엔진의 목표 토크의 상승을 제어하는 것을 포함하는 차량.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 클러치의 결합을 제어할 때, 상기 클러치를 슬립 제어하여 상기 엔진의 회전 속도와 입력 축의 회전속도가 조정되도록 하는 것을 포함하는 차량.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 검출부는, 노면의 경사도를 더 검출하고,
    상기 제어부는, 상기 클러치의 결합을 제어할 때, 상기 검출된 노면의 경사도에 기초하여 상기 클러치의 목표 토크의 상승을 제어하는 것을 더 포함하는 차량.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 엔진의 회전 속도와 입력 축의 회전속도와의 속도 차이값이 미리 설정된 일정 차이값보다 크면 클러치의 목표 토크를 일정 비율로 상승 제어하는 것을 포함하는 차량.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 엔진의 회전 속도와 입력 축의 회전속도와의 속도 차이값이 미리 설정된 상기 일정 차이값보다 작으면 상기 클러치의 목표 토크를 제1일정 비율로 상승 제어하고, 상기 엔진의 목표 토크를 제2일정 비율로 상승 제어하는 것을 포함하는 차량.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 클러치의 결합 제어 시 상기 엔진의 목표 토크가 일정 토크 이상이고 상기 엔진의 회전 속도와 상기 입력축의 회전 속도와의 속도 차이 값이 일정 차이값보다 작으면 동기화가 완료되었다고 판단하는 것을 포함하는 차량.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 동기화가 완료되었다고 판단되면 상기 클러치의 목표 토크를 일정 토크만큼 증가시키고, 엔진의 목표 토크를 일정 비율로 일정 시간 동안 상승 제어하는 것을 포함하는 차량.
  15. 엔진의 정보를 수신하는 통신부;
    결합 또는 분리 동작을 수행하고, 상기 결합 동작 시 상기 엔진으로부터 동력을 전달받는 클러치;
    상기 클러치에 연결되는 입력축과, 차륜에 연결되는 출력축을 가지고 기어비를 변경하는 변속기;
    상기 입력축의 회전 속도와 노면의 경사도를 검출하는 검출부; 및
    상기 변속기의 변속 제어 시, 상기 클러치의 분리를 제어하고, 기어비가 변경되도록 상기 변속기를 제어하며, 상기 기어비의 변경이 완료되면 상기 엔진의 동력이 전달되도록 상기 클러치의 결합을 제어하고, 상기 클러치의 결합 제어 시 검출된 경사도에 기초하여 클러치의 목표 토크를 변화시키는 제어부를 포함하는 차량.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 클러치의 결합 제어 시, 상기 엔진의 회전 속도와 입력 축의 회전속도와의 속도 차이값이 미리 설정된 일정 차이값보다 크면 클러치의 목표 토크를 일정 비율로 상승 제어하는 것을 포함하는 차량.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 클러치의 결합 제어 시, 상기 엔진의 회전 속도와 입력 축의 회전속도와의 속도 차이값이 일정 차이값보다 작으면 상기 클러치의 목표 토크를 제1일정 비율로 상승 제어하고, 상기 엔진의 목표 토크를 제2일정 비율로 상승 제어하는 것을 포함하는 차량.
  18. 제 16항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 클러치의 결합 제어 시 상기 엔진의 목표 토크가 미리 설정된 토크 이상이고 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도와의 속도 차이값이 일정 차이값보다 작으면 동기화가 완료되었다고 판단하고, 상기 동기화가 완료되었다고 판단되면 상기 클러치의 목표 토크를 일정 토크만큼 증가시키고, 엔진의 목표 토크를 제3일정 비율로 일정 시간 동안 상승 제어하는 것을 포함하는 차량.
  19. 변속기의 변속 제어 시점이라고 판단되면 클러치의 분리를 제어하고,
    엔진의 정보 중 엔진의 회전속도와 상기 클러치에 연결되는 입력축의 회전 속도 사이의 속도 차이값에 기초하여 동력 전달이 중지되었는지 판단하고,
    상기 동력 전달이 중지되었다고 판단되면 기어비가 변경되도록 상기 변속기를 제어하고,
    상기 기어비의 변경이 완료되면 상기 엔진의 동력이 전달되도록 상기 클러치의 결합을 제어하고,
    상기 변속기를 제어하는 것은, 카운터 축 브레이크의 동작을 제어하여 메인축과 카운터 축의 회전속도가 동기화되도록 하고,
    상기 입력축의 회전속도가 목표 기어 동기 속도이면 기어비의 변경이 완료되었다고 판단하는 차량의 제어 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 클러치를 분리 제어하는 것은,
    상기 엔진의 엔진 토크가 미리 설정된 엔진 토크에 도달하면 엔진 토크가 엔진의 목표 토크로 감소되도록 제어하고,
    상기 클러치의 클러치 토크가 미리 설정된 클러치 토크에 도달하면 상기 클러치의 토크가 오프 셋값을 가지는 토크로 감소되도록 제어하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  21. 삭제
  22. 제 19항에 있어서, 상기 엔진의 동력을 전달하는 것은,
    상기 엔진의 회전 속도와 상기 입력축의 회전 속도 사이의 속도 차이값이 일정 차이값 미만이고, 상기 클러치의 목표 토크가 미리 설정된 기준 토크보다 크면 상기 동력 전달 상태가 완료되었다고 판단하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  23. 제 19 항에 있어서, 상기 클러치의 결합을 제어하는 것은,
    노면의 경사도를 검출하고,
    상기 검출된 노면의 경사도에 기초하여 상기 클러치의 목표 토크의 상승을 제어하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  24. 제 19항에 있어서, 상기 클러치의 결합을 제어하는 것은,
    상기 엔진의 회전 속도와 입력 축의 회전속도와의 속도 차이가 미리 설정된 일정 차이값보다 크면 클러치의 목표 토크를 제1일정 비율로 상승 제어하고,
    상기 엔진의 회전 속도와 입력 축의 회전속도와의 속도 차이가 미리 설정된 속도 차이보다 작으면 상기 클러치의 목표 토크를 상기 제1일정 비율로 상승 제어하고, 상기 엔진의 목표 토크를 제2일정비율로 상승 제어하고,
    상기 엔진의 목표 토크가 미리 설정된 토크 이상이고 엔진의 회전 속도와 입력축의 회전 속도와의 속도 차이값이 미리 설정된 일정 차이값보다 작으면 동기화가 완료되었다고 판단하고,
    상기 동기화가 완료되었다고 판단되면 상기 클러치의 목표 토크를 일정 토크만큼 증가시키고, 엔진의 목표 토크를 제3일정 비율로 일정 시간 동안 상승 제어하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
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