KR102598966B1

KR102598966B1 - 차량의 변속 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102598966B1
Application number: KR1020190057911A
Authority: KR
Inventors: 박준식
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2019-05-17
Filing date: 2019-05-17
Publication date: 2023-11-06
Also published as: US11897475B2; KR20200132419A; US20200361473A1

Abstract

본 발명은 차량의 변속 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 장치는, 회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 조건을 만족하는지 판단하는 판단부, 상기 회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 조건을 만족하는 경우 회생 제동 제어를 수행하고, 해방 클러치 토크 및 체결 클러치 토크를 제어하여 변속을 수행하는 제어부, 및 변속 중 RPM 변화량에 따라 해방 클러치 토크를 보상하는 토크 보상부를 포함한다.

Description

차량의 변속 제어 장치 및 방법{TRANSMISSION CONTROL APPARATUS AND TRANSMISSION CONTROL METHOD OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 변속 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

자동변속기는 목표 변속단으로 변속이 이루어지는 경우에 해방 클러치와 체결 클러치의 상호 작용에 의해 변속이 이루어지며, 이들 마찰요소의 작동 및 해제의 타이밍에 따라 자동변속기의 변속성능이 크게 좌우된다. 따라서, 자동변속기의 유연한 변속이 이루어질 수 있도록 하기 위한 다양한 변속 제어방법이 개발되고 있다.

변속 제어 방법의 하나로서, 리프트 풋 업(lift foot up, LFU) 변속은 자동 변속기 차량에 있어 차량 주행 중에 감속을 위하여 가속페달에서 발을 뗀 상황(APS off)에서 주행 중인 변속단 보다 한 단계 높은 변속단으로 변속이 이루어지도록 하는 방식이다.

이러한, 리프트 풋업 변속은 입력 토크가 0인 부근에서 양측의 클러치 토크를 해방한 상태에서 관성력에 의해 RPM을 떨어트린 후에 체결 클러치를 인가하여 변속을 완료시키기 때문에 입력 토크가 매우 낮은 상황에서 클러치 토크를 인가하므로 변속 이질감이 매우 적다.

하지만, 회생 제동 조절 장치를 사용하는 경우에 있어서, 리프트 풋업 변속은 APS 오프(off) 후 리젠 브레이크 모드 진입 시 변속 상황인 경우 변속을 종료하고 회생 제동이 작동하므로 2중 감속감을 나타낼 수 있어 운전성이 저하될 수 있었다.

본 발명의 목적은, 리프트 풋 업(LFU) 변속 중 회생 제동 제어를 실시하는 경우 RPM 변화량에 따라 해방 클러치 토크를 조절함으로써 이중 감속감을 없애 운전성을 향상시키고 회생 제동 제어 실시로 인해 연비 효율도 증대시키도록 한, 차량의 변속 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 장치는, 회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 조건을 만족하는지 판단하는 판단부, 상기 회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 조건을 만족하는 경우 회생 제동 제어를 수행하고, 해방 클러치 토크 및 체결 클러치 토크를 제어하여 변속을 수행하는 제어부, 및 변속 중 RPM 변화량에 따라 해방 클러치 토크를 보상하는 토크 보상부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 판단부는, 파워 오프 업시프트가 시작되고, 변속 동작 시작 전에 브레이크 페달 조작에 의한 제동 상태가 확인되면 상기 회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 판단부는, 파워 오프 업시프트가 시작되고, 변속 동작 시작 전에 브레이크 모드 전환에 의한 제동 상태가 확인되면 상기 회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는, 입력 토크값에 보상값을 적용하여 해방 클러치 토크를 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 토크 보상부는, 변속 중 목표 RPM 변화량 및 입력 RPM 변화량을 비교하여 상기 목표 RPM 변화량이 상기 입력 RPM 변화량 보다 크면, 해방 클러치 토크를 제1 보상값만큼 증가하도록 보상하는 것을 특징으로 한다.

상기 토크 보상부는, 변속 중 목표 RPM 변화량 및 입력 RPM 변화량을 비교하여 상기 목표 RPM 변화량이 상기 입력 RPM 변화량 보다 작거나 같으면, 해방 클러치 토크를 제1 보상값만큼 감소하도록 보상하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는, 변속 동작이 완료된 후 핸드 오버(Hand-over) 구간에서 RPM 변화량에 따라 토크 인터벤션 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는, 클러치 체결 시 변속기 입력 RPM에서 목표 RPM을 차감한 값이 0 보다 작으면 토크 인터벤션을 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 토크 보상부는, 클러치 체결 시 RPM 변화량에 따라 체결 클러치 토크를 보상하는 것을 특징으로 한다.

상기 토크 보상부는, 클러치 체결 시 변속기 입력 RPM에서 목표 RPM을 차감한 값이 0 보다 크거나 같으면 체결 클러치 토크를 제2 보상값만큼 증가하도록 보상하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 방법은, 회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 조건을 만족하는지 판단하는 단계, 상기 회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 조건을 만족하는 경우 회생 제동 제어를 수행하는 단계, 해방 클러치 토크 및 체결 클러치 토크를 제어하여 변속을 수행하는 단계, 및 변속 중 RPM 변화량에 따라 해방 클러치 토크를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 판단하는 단계는, 파워 오프 업시프트가 시작되고, 변속 동작 시작 전에 브레이크 페달 조작에 의한 제동 상태가 확인되면 상기 회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 판단하는 단계는, 파워 오프 업시프트가 시작되고, 변속 동작 시작 전에 브레이크 모드 전환에 의한 제동 상태가 확인되면 상기 회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 방법은, 변속이 시작되면 입력 토크값에 보상값을 적용하여 해방 클러치 토크를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 해방 클러치 토크를 보상하는 단계는, 변속 중 목표 RPM 변화량 및 입력 RPM 변화량을 비교하여 상기 목표 RPM 변화량이 상기 입력 RPM 변화량 보다 크면, 해방 클러치 토크를 제1 보상값만큼 증가하도록 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 해방 클러치 토크를 보상하는 단계는, 변속 중 목표 RPM 변화량 및 입력 RPM 변화량을 비교하여 상기 목표 RPM 변화량이 상기 입력 RPM 변화량 보다 작거나 같으면, 해방 클러치 토크를 제1 보상값만큼 감소하도록 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 방법은, 변속 동작이 완료된 후 핸드 오버(Hand-over) 구간에서 RPM 변화량에 따라 토크 인터벤션 제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 토크 인터벤션 제어를 수행하는 단계는, 클러치 체결 시 변속기 입력 RPM에서 목표 RPM을 차감한 값이 0 보다 작으면 수행되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 방법은, 클러치 체결 시 RPM 변화량에 따라 체결 클러치 토크를 보상하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 체결 클러치 토크를 보상하는 단계는, 클러치 체결 시 변속기 입력 RPM에서 목표 RPM을 차감한 값이 0 보다 크거나 같으면 체결 클러치 토크를 제2 보상값만큼 증가하도록 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 리프트 풋 업(LFU) 변속 중 회생 제동 제어를 실시하는 경우 RPM 변화량에 따라 해방 클러치 토크를 조절함으로써 이중 감속감을 없애 운전성을 향상시키고 회생 제동 제어 실시로 인해 연비 효율도 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 실시예를 도시한 도면이다.
도 3, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 컴퓨팅 시스템을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 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. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 변속 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

본 발명에 따른 차량의 변속 제어 장치(100)는 A/T와 DCT 등과 같은 자동 변속기를 구비한 차량에 적용되는 장치로서, 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 장치(100)는 차량의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결 수단에 의해 차량의 제어유닛들과 연결될 수도 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 변속 제어 장치(100)는 제어부(110), 인터페이스부(120), 센서부(130), 통신부(140), 저장부(150), 판단부(160) 및 토크 보상부(170)를 포함할 수 있다. 여기서, 본 실시예에 따른 변속 제어 장치(100)의 제어부(110), 판단부(160) 및 토크 보상부(170)는 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)로서 구현될 수 있다.

인터페이스부(120)는 사용자로부터의 제어 명령을 입력 받기 위한 입력수단과 장치(100)의 동작 상태 및 결과 등을 출력하는 출력수단을 포함할 수 있다.

여기서, 입력수단은 키 버튼을 포함할 수 있으며, 마우스, 조이스틱, 조그셔틀, 스타일러스 펜 등을 포함할 수도 있다. 또한, 입력수단은 디스플레이 상에 구현되는 소프트 키를 포함할 수도 있다.

출력수단은 디스플레이를 포함할 수 있으며, 스피커와 같은 음성출력수단을 포함할 수도 있다. 이때, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 터치 센서가 디스플레이에 구비되는 경우, 디스플레이는 터치 스크린으로 동작하며 입력수단과 출력수단이 통합된 형태로 구현될 수 있다.

이때, 디스플레이는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 전계 방출 디스플레이(Feld Emission Display, FED), 3차원 디스플레이(3D Display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

센서부(130)는 차량의 상태 정보를 측정하는 복수의 센서를 포함할 수 있다. 일 예로, 차량의 상태 정보는 APS, 속도, 가속도, 제동 상태, 해방/체결 클러치 토크, 입력 토크, 입력 RPM 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

통신부(140)는 차량에 구비된 전장품 및/또는 제어유닛들과의 통신 인터페이스를 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있다. 일 예로서, 통신모듈은 차량에 구비된 제어유닛들로부터 차량의 주행 데이터(예, 속도, 가속도, APS 등)를 수신할 수 있다. 여기서, 통신모듈은 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 등의 차량 네트워크 통신을 지원하는 모듈을 포함할 수 있다.

저장부(150)는 변속 제어 장치(100)가 동작하는데 필요한 데이터 및/또는 알고리즘 등이 저장될 수 있다.

일 예로서, 저장부(150)는 파워 오프 업시프트 시작 시 제동 상태에서 회생 제동 제어를 실시하기 위한 조건 정보가 저장될 수 있으며, 실변속 시작 시에 해방 클러치 토크를 보상하고 토크 인터벤션을 실시하기 위한 조건 정보가 저장될 수 있다. 또한, 저장부(150)는 회생 제동 기반의 리프트 풋업 변속 제어를 수행하기 위한 명령 및/또는 알고리즘이 저장될 수 있다. 또한, 저장부(150)는 센서부 및/또는 통신부에 의해 수신된 차량의 상태 정보가 저장될 수 있다.

여기서, 저장부(150)는 RAM(Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), ROM(Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)와 같은 저장매체를 포함할 수 있다.

판단부(160)는 회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 제어 실시 조건을 만족하는지 판단한다.

여기서, 판단부(160)는 APS 오프(OFF) 상태에서 파워 오프 업시프트가 시작되고, 변속 동작 시작 전에 브레이크 페달 조작 또는 브레이크 모드로의 전환 동작에 의한 제동 상태가 확인되면 회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 제어 실시 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.

판단부(160)는 파워 오프 업시프트의 실변속 시작 전에 브레이크 페달 조작 혹은 브레이크 모드 동작에 의해 제동 상태가 확인되지 않으면 리프트 풋업 변속 제어 실시 조건을 만족하지 않는 것으로 판단할 수 있다.

여기서, 브레이크 모드는 HEV 브레이크 모드로서, 패들(Paddle)을 이용하여 코스트 리젠(Coast-Regen) 양을 조절함으로써 잦은 가감속 상황(City)에서 APS 조작만으로 차량 주행을 가능하게 제어하는 것으로, 리젠(Regen)으로만 감속을 진행하므로 실도로 연비 개선 및 운전자 편의 향상을 목적으로 하는 모드를 말한다.

이때, 제어부(110)는 리프트 풋업 변속 제어 실시 조건에 대한 판단 결과를 제어부(110) 및/또는 토크 보상부(170)로 전달할 수 있다.

제어부(110)는 판단부(160)에 의해 리프트 풋업 변속 제어 실시 조건을 만족하지 않는 것으로 확인되면, 다시 말해, 실변속 시작 전 제동 상태가 확인되지 않으면, 기존의 일반적인 리프트 풋 업 제어를 실시하도록 한다.

여기서, 일반적인 리프트 풋 업 제어는 자동 변속기 차량에 있어 차량 주행 중에 감속을 위하여 가속페달에서 발을 떼면, 주행 중인 변속단에서 한 단계 높은 변속단으로 변속이 이루어지도록 하면서, 입력토크가 0인 부근에서 양측의 클러치 토크를 해방한 상태에서 관성력에 의해 RPM을 떨어트린 후에 체결 클러치를 인가하여 변속을 완료시키는 제어를 말한다.

이때, 제어부(110)는 아래 [표 1]의 제어 테이블에 기초하여 일반적인 리프트 풋 업 제어를 수행할 수 있다.

한편, 제어부(110)는 판단부(160)에 의해 리프트 풋업 변속 제어 실시 조건을 만족하는 것으로 확인되면, 다시 말해, 실변속 시작 전 브레이크 페달 조작 혹은 브레이크 모드 전환에 의한 제동 상태가 확인되면, 회생 제동 기반의 리프트 풋 업 제어를 실시하도록 한다.

이때, 제어부(110)는 아래 [표 2]의 제어 테이블에 기초하여 회생 제동 기반의 리프트 풋 업 제어를 수행할 수 있다.

이때, 제어부(110)는 회생 제동 기반의 리프트 풋 업 제어 수행 시, 실변속 시작 전에 회생 제동 제어를 실시할 수 있다.

제어부(110)는 회생 제동 제어 상태에서 실변속이 시작되면, 해방 클러치 토크를 변속기에 인가한다. 이때, 제어부(110)는 입력 토크에 실변속 진행률을 고려한 보상값을 적용하여 해방 클러치 토크를 결정할 수 있다.

또한, 제어부(110)는 변속이 진행되는 동안 RPM 변화량에 대한 피드백 제어를 통해 토크 보상부(170)에 해당 클러치 토크의 보상을 요청할 수 있다. 이에, 토크 보상부(170)는 변속 중 RPM 변화량에 따라 해방 클러치 토크를 보상하고, 보상된 해방 클러치 토크를 제어부(110)로 인가할 수 있다.

여기서, 토크 보상부(170)는 변속 중 목표 RPM 변화량 및 입력 RPM 변화량을 비교하여 목표 RPM 변화량이 입력 RPM 변화량 보다 크면, 해방 클러치 토크를 제1 보상값(α)만큼 증가하도록 보상할 수 있다.

한편, 토크 보상부(170)는 변속 중 목표 RPM 변화량 및 입력 RPM 변화량을 비교하여 목표 RPM 변화량이 입력 RPM 변화량 보다 작거나 같으면, 해방 클러치 토크를 제1 보상값(α)만큼 감소하도록 보상할 수 있다.

따라서, 제어부(110)는 토크 보상부(170)에 의해 보상된 해방 클러치 토크를 변속기 측으로 인가하여 변속 제어를 실시할 수 있다.

제어부(110)는 변속 말미에 실변속이 완료된 후 클러치 체결이 완료되기 전 해방 클러치 토크와 체결 클러치 토크가 인가되는 핸드 오버(Hand-over) 구간에서 RPM 변화량에 따라 토크 인터벤션 제어를 수행하도록 한다.

이때, 제어부(110)는 클러치 체결 시 변속기 입력 RPM에서 목표 RPM을 차감한 값이 0 보다 작으면 토크 인터벤션을 수행하도록 한다.

한편, 클러치 체결 시 변속기 입력 RPM에서 목표 RPM을 차감한 값이 0 보다 크거나 같으면, 제어부(110)는 토크 보상부(170)로 체결 클러치 토크 보상을 요청할 수 있다.

따라서, 토크 보상부(170)는 클러치 체결 시 변속기 입력 RPM에서 목표 RPM을 차감한 값이 0 보다 크거나 같으면 체결 클러치 토크를 미리 설정된 제2 보상값(β)만큼 증가하도록 보상할 수 있다.

따라서, 제어부(110)는 클러치를 체결하는 동안 토크 보상부(170)에 의해 보상된 체결 클러치 토크를 변속기 측으로 인가하여 변속 제어를 실시할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 차량의 변속 제어 장치(100)는 베이스(Base) 제어로는 Undershoot을 매 변속에 발생하게 하여 강건성을 확보하고, 클러치 토크를 고정시킨 상황에서 인터벤션을 사용해 체결 슬립을 완성시킴으로써 변속 중 회생 제동 제어 시에도 기존과 동일한 변속감을 유지할 수 있다.

상기에서와 같이 동작하는 본 실시예에 따른 장치(100)는 메모리와 각 동작을 처리하는 프로세서를 포함하는 독립적인 하드웨어 장치 형태로 구현될 수 있으며, 마이크로프로세서나 범용 컴퓨터 시스템과 같은 다른 하드웨어 장치에 포함된 형태로 구동될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 실시예를 도시한 도면으로서, 회생 제동 기반의 리프트 풋업 제어 동작에 따른 각 제어 요소의 상태 변화를 나타낸 그래프이다.

도 2를 참조하면, 도면부호 211은 입력축 토크, 도면부호 212는 해방 클러치 토크, 도면부호 213은 체결 클러치 토크, 도면부호 214는 해방측 클러치 속도, 도면부호 215는 체결측 클러치 속도, 도면부호 216은 입력축 속도, 도면부호 217은 APS, 도면부호 218은 브레이크 혹은 브레이크 모드 상태, 도면부호 219는 실변속 진행률을 나타낸 것이다.

변속 제어 장치(100)는 APS OFF 상태에서 리프트 풋 업 변속 시 도면부호 221과 같이 RPM 변화량에 따른 피드백 제어를 통해 해방 클러치 토크를 증/감 조절함으로써 리젠(Regen)의 증대로 인하여 RPM이 급격하게 감소하는 것을 억제할 수 있다. 이 경우, 변속과 무관하게 회생 제동량을 증가시킬 수 있어 연비 향상의 효과가 있다.

도면부호 225는 인터벤션 구간을 나타낸 것으로, 변속 제어 장치(100)는 변속 말단에서 클러치를 체결하는 동안 변속 이질감을 없애기 위해 RPM 변화량에 따라 토크 인터벤션을 수행할 수 있다. 이 경우, 토크 인터벤션으로 인해 변속 이질감을 없애 운전성을 향상시킬 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 장치의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.

먼저, 도 3을 참조하면, 변속 제어 장치(100)는 파워 오프 업시프트가 시작되면(S110), 실변속 시작 전 변속 준비 구간에서 제동 상태가 확인되는지를 판단한다(S130). 'S130' 과정에서, 변속 제어 장치(100)는 브레이크 페달의 조작 여부에 기초하여 제동 상태를 확인할 수 있다. 또한, 변속 제어 장치(100)는 브레이크 모드로의 전환 여부에 기초하여 제동 상태를 확인할 수도 있다.

변속 제어 장치(100)는 실변속 시작 전 변속 준비 구간에서 제동 상태가 확인되지 않으면, 기존의 리프트 풋 업(LFU) 변속 제어를 실시하도록 한다(S220).

여기서, 기존의 리프트 풋 업 변속 제어는 실변속 이후 제동 시 해방 클러치 토크를 풀고 매우 작은 토크값, 예를 들어, -Tq 값으로 입력축 RPM이 떨어지도록 하고, 이후 입력축 RPM이 후단기어 목표 속도에 도달하게 되면 체결측 클러치 토크를 인가하여 변속을 완료시키는 방식을 말한다.

한편, 변속 제어 장치(100)는 실변속 시작 전 변속 준비 구간에서 제동 상태가 확인되면, 회생 제동 기반 리프트 풋업 변속 제어를 실시한다(S140).

여기서, 회생 제동 기반 리프트 풋업 변속 제어는 실변속 구간에서 토크를 제어하지 않고 회생 제동 제어를 실시하되, 해방 클러치 토크를 RPM 변화량에 따라 조절하여 입력축 토크가 아래로 발산하는 것을 억제하는 방식을 말한다.

변속 제어 장치(100)는 실변속 시작 전 회생 제동 제어를 실시하고(S140), 실변속이 시작되면 입력 토크값에 보상값을 적용하여 해방 클러치 토크를 결정한다(S150). 이후, 변속 제어 장치(100)는 실변속이 종료될 때까지 RPM 변화량에 따라 해방 클러치 토크를 피드백 제어하도록 한다(S170).

해방 클러치 토크를 피드백 제어하며 조절하는 동작에 대한 구체적인 설명은 도 4의 순서도를 참조하도록 한다.

도 4를 참조하면, 변속 제어 장치(100)는 'S160' 과정에서 해방 클러치 토크가 설정된 후, 제1 값(A) 및 제2 값(B)을 비교한다. 여기서, 제1 값(A)은 목표 RPM 변화량(-)을 의미하고, 제2 값(B)은 입력 RPM 변화량(-)을 의미한다. 제1 값(A) 및 제2 값(B)은 실변속 시작 전 'S120' 단계에서 정의될 수 있다. 물론, 파워 오프 업시프트 시작 전에 정의될 수도 있다.

변속 제어 장치(100)는 제1 값(A)이 제2 값(B) 보다 크면(S171), 해방 클러치 토크를 제1 보상값(α) 만큼 증가하도록 보상한다(S173). 한편, 변속 제어 장치(100)는 제1 값(A)이 제2 값(B) 보다 작거나 같으면(S171), 해방 클러치 토크를 제1 보상값(α) 만큼 감소하도록 보상한다(S175).

이 경우, 해방 클러치 토크를 증가시킴으로써 회생 제동의 증대로 인하여 입력 RPM이 급격하게 저감하는 것을 억제할 수 있다.

이와 같이, 변속 제어 장치(100)는 실변속이 진행되는 동안 'S171' 내지 'S175'의 피드백 보상 제어를 수행하며 해방 클러치 토크의 증/감을 조절한다.

이후, 변속 제어 장치(100)는 실변속이 종료되면(S180), 변속 말미의 클러치 체결이 완료되기 전 핸드 오버(Hand-over) 구간에 해당되는지를 확인한다(S190).

핸드 오버 구간에서 체결 클러치 토크 위주의 제어가 진행되면 파워 오프 시프트 전략과 상이하게 클러치 체결 시 이질감이 발생한다.

따라서, 변속 제어 장치(100)는 체결 시의 이질감을 최소화하여 기존 LFU에서의 변속감을 만족시키기 위해 RPM 변화량에 따라 토크 인터벤션 제어를 수행한다(S200).

RPM 변화량에 따라 토크 인터벤션 제어를 수행하는 동작에 대한 구체적인 설명은 도 5의 순서도를 참조하도록 한다.

도 5를 참조하면, 변속 제어 장치(100)는 실변속 종료 후 'S190' 과정에서 핸드 오버 구간에 해당되는 것으로 확인되면, 변속기 입력 RPM과 목표 RPM을 비교한다. 이때, 변속 제어 장치(100)는 변속기 입력 RPM에서 목표 RPM을 차감한 제3 값(C)이 '0' 보다 작으면(S201), 토크 인터벤션을 실시하도록 한다(S203). 한편, 변속 제어 장치(100)는 제3 값(C)이 0 보다 작지 않으면 (S201), 체결 클러치 토크를 제2 보상값(β) 만큼 증가하도록 보상한다(S205).

변속 제어 장치(100)는 클러치 체결이 완료될 때까지 'S200' 과정을 수행할 수 있다. 이와 같이, 입력 토크가 인가되어있는 상황에서 클러치 체결 시 입력 토크 및 체결 클러치 토크 간 상관관계에 따라 이질감이 발생할 가능성이 있으므로, 토크 인터벤션을 통해 입력 토크와 체결 클러치 토크를 동기화함으로써 이질감이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

변속 제어 장치(100)는 클러치 체결이 완료되면, 변속 제어 동작을 종료한다(S210).

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 컴퓨팅 시스템을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.

프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대해 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory)(1310) 및 RAM(Random Access Memory)(1320)을 포함할 수 있다.

따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 변속 제어 장치 110: 제어부
120: 인터페이스부 130: 센서부
140: 통신부 150: 저장부
160: 판단부 170: 토크 보상부

Claims

회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 조건을 만족하는지 판단하는 판단부;
상기 회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 조건을 만족하는 경우 회생 제동 제어를 수행하고, 해방 클러치 토크 및 체결 클러치 토크를 제어하여 변속을 수행하는 제어부; 및
변속 중 RPM 변화량에 따라 해방 클러치 토크를 보상하는 토크 보상부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 판단부는,
파워 오프 업시프트가 시작되고, APS OFF 상태에서 변속 동작 시작 전에 브레이크 페달 조작에 의한 제동 상태가 확인되면 상기 회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 판단부는,
파워 오프 업시프트가 시작되고, APS OFF 상태에서 변속 동작 시작 전에 브레이크 모드 전환에 의한 제동 상태가 확인되면 상기 회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
입력 토크값에 보상값을 적용하여 해방 클러치 토크를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 토크 보상부는,
변속 중 목표 RPM 변화량 및 입력 RPM 변화량을 비교하여 상기 목표 RPM 변화량이 상기 입력 RPM 변화량 보다 크면, 해방 클러치 토크를 제1 보상값만큼 증가하도록 보상하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 토크 보상부는,
변속 중 목표 RPM 변화량 및 입력 RPM 변화량을 비교하여 상기 목표 RPM 변화량이 상기 입력 RPM 변화량 보다 작거나 같으면, 해방 클러치 토크를 제1 보상값만큼 감소하도록 보상하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
변속 동작이 완료된 후 핸드 오버(Hand-over) 구간에서 RPM 변화량에 따라 토크 인터벤션 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 제어부는,
클러치 체결 시 변속기 입력 RPM에서 목표 RPM을 차감한 값이 0 보다 작으면 토크 인터벤션을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 토크 보상부는,
클러치 체결 시 RPM 변화량에 따라 체결 클러치 토크를 보상하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 토크 보상부는,
클러치 체결 시 변속기 입력 RPM에서 목표 RPM을 차감한 값이 0 보다 크거나 같으면 체결 클러치 토크를 제2 보상값만큼 증가하도록 보상하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 조건을 만족하는지 판단하는 단계;
상기 회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 조건을 만족하는 경우 회생 제동 제어를 수행하는 단계;
해방 클러치 토크 및 체결 클러치 토크를 제어하여 변속을 수행하는 단계; 및
변속 중 RPM 변화량에 따라 해방 클러치 토크를 보상하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 판단하는 단계는,
파워 오프 업시프트가 시작되고, 변속 동작 시작 전에 브레이크 페달 조작에 의한 제동 상태가 확인되면 상기 회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 판단하는 단계는,
파워 오프 업시프트가 시작되고, 변속 동작 시작 전에 브레이크 모드 전환에 의한 제동 상태가 확인되면 상기 회생 제동 기반 리프트 풋 업 변속 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
변속이 시작되면 입력 토크값에 보상값을 적용하여 해방 클러치 토크를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 해방 클러치 토크를 보상하는 단계는,
변속 중 목표 RPM 변화량 및 입력 RPM 변화량을 비교하여 상기 목표 RPM 변화량이 상기 입력 RPM 변화량 보다 크면, 해방 클러치 토크를 제1 보상값만큼 증가하도록 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 해방 클러치 토크를 보상하는 단계는,
변속 중 목표 RPM 변화량 및 입력 RPM 변화량을 비교하여 상기 목표 RPM 변화량이 상기 입력 RPM 변화량 보다 작거나 같으면, 해방 클러치 토크를 제1 보상값만큼 감소하도록 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
변속 동작이 완료된 후 핸드 오버(Hand-over) 구간에서 RPM 변화량에 따라 토크 인터벤션 제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 토크 인터벤션 제어를 수행하는 단계는,
클러치 체결 시 변속기 입력 RPM에서 목표 RPM을 차감한 값이 0 보다 작으면 수행되는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
클러치 체결 시 RPM 변화량에 따라 체결 클러치 토크를 보상하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.
청구항 19에 있어서,
상기 체결 클러치 토크를 보상하는 단계는,
클러치 체결 시 변속기 입력 RPM에서 목표 RPM을 차감한 값이 0 보다 크거나 같으면 체결 클러치 토크를 제2 보상값만큼 증가하도록 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.