KR20140039812A

KR20140039812A - 차량의 변속기 제어방법

Info

Publication number: KR20140039812A
Application number: KR1020120106517A
Authority: KR
Inventors: 김정철; 윤영민
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2014-04-02
Also published as: CN103671878B; FR2995960B1; JP2014066355A; CN103671878A; FR2995960A1; US8666615B1; DE102012112476A1; US20140088841A1

Abstract

본 발명은 DCT나 AMT 장착 차량에서, 쉬프트방향 변속조작을 위한 액츄에이터의 중심 기준점을 항상 정확한 상태로 확보 및 유지할 수 있도록 함으로써, 차량의 주행중 발생될 수 있는 각종 전기적 외란이나 기계적 진동 또는 변형 등에도 불구하고 항상 안정된 변속조작성을 확보할 수 있도록 함으로써, 궁극적으로 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

차량의 변속기 제어방법{TRANSMISSION CONTROL METHOD FOR VEHICLE}

본 발명은 차량의 변속기 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 DCT(Dual Clutch Transmission)나 AMT(Automated Manual Transmission)에서 액츄에이터를 사용하여 변속조작을 수행함에 있어서, 쉬프트방향의 중심 기준점을 초기화하는 기술에 관한 것이다.

종래 DCT나 AMT 등에서는 액츄에이터로 변속조작을 수행함에 있어서, 차량의 IG ON 상태가 되면, 쉬프트방향으로 양방향에 대한 중심 기준점을 먼저 학습하여 초기화한 후 이후의 변속조작을 수행하게 된다.

종래 상기와 같이 IG ON시에 쉬프트방향 중심 기준점 학습후에는 도 1에 정리된 바와 같이, 별도의 기준점 보정과정 없이 계속적으로 변속조작이 수행되게 되는데, 주행중 액츄에이터에 대한 전기적 외란이나 기계적인 진동이나 변형 등에 의해, 액츄에이터의 쉬프트방향 중심 기준점이 틀어질 수 있어서, 상기 액츄에이터의 쉬프트방향 과다 제어시 충격이 발생하거나, 과소 제어시 변속기어의 치합이 이루어지려다가 빠지는 보킹(Balking)이나 치합이 이루어졌다가도 빠지는 점프아웃(Jump-Out) 현상이 발생하여 원활하고 안정된 변속조작성을 기대하기 어려운 경우가 있다.

상기의 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.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, DCT나 AMT 장착 차량에서, 쉬프트방향 변속조작을 위한 액츄에이터의 중심 기준점을 항상 정확한 상태로 확보 및 유지할 수 있도록 함으로써, 차량의 주행중 발생될 수 있는 각종 전기적 외란이나 기계적 진동 또는 변형 등에도 불구하고 항상 안정된 변속조작성을 확보할 수 있도록 함으로써, 궁극적으로 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한 차량의 변속기 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 변속기 제어방법은

쉬프트방향 액츄에이터의 변속조작시, 상기 액츄에이터의 쉬프트방향 양쪽 엔드 위치를 기억하는 엔드기억단계와;

상기 엔드기억단계 수행결과, 쉬프트방향 양쪽의 엔드 위치가 확보되면, 쉬프트방향 총스트로크를 계산하는 스트로크계산단계와;

상기 스트로크계산단계에서 계산된 총스트로크를 기준 스트로크와 비교하여 그 유효성을 판단하는 유효성판단단계와;

상기 유효성판단단계 수행결과, 유효한 총스트로크로 판단되면, 그 절반 위치를 계산한 절반위치를 현재의 쉬프트방향 중심 기준점과 비교하여, 소정의 임계범위를 벗어나는지 판단하는 중심확인단계와;

상기 중심확인단계 수행결과, 상기 절반위치가 상기 임계범위를 벗어나면, 상기 쉬프트방향 중심위치를 재설정하는 중심보정단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 쉬프트방향 액츄에이터의 쉬프트방향 중심 기준점 설정에 관하여 설명한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량의 변속기 제어방법을 설명한 순서도,
도 3은 본 발명을 적용할 수 있는 차량의 쉬프트방향 액츄에이터의 작동에 따른 변속핑거의 궤적을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명을 적용할 수 있는 DCT의 두 변속핑거의 쉬프트방향 움직임을 시간의 경과에 따라 함께 도시한 그래프이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명 차량의 변속기 제어방법의 실시예는, 쉬프트방향 액츄에이터의 변속조작시, 상기 액츄에이터의 쉬프트방향 양쪽 엔드 위치를 기억하는 엔드기억단계(S20)와; 상기 엔드기억단계(S20) 수행결과, 쉬프트방향 양쪽의 엔드 위치가 확보되면, 쉬프트방향 총스트로크를 계산하는 스트로크계산단계(S30)와; 상기 스트로크계산단계(S30)에서 계산된 총스트로크를 기준 스트로크와 비교하여 그 유효성을 판단하는 유효성판단단계(S40)와; 상기 유효성판단단계(S40) 수행결과, 유효한 총스트로크로 판단되면, 그 절반 위치를 계산한 절반위치를 현재의 쉬프트방향 중심 기준점과 비교하여, 소정의 임계범위를 벗어나는지 판단하는 중심확인단계(S50)와; 상기 중심확인단계(S50) 수행결과, 상기 절반위치가 상기 임계범위를 벗어나면, 상기 쉬프트방향 중심위치를 재설정하는 중심보정단계(S60)를 포함하여 구성된다.

상기 엔드기억단계(S20) 내지 상기 중심보정단계(S60)는, 차량의 IG ON시 상기 쉬프트방향 액츄에이터의 중심 기준점을 학습하여 초기화하는 초기화단계(S10) 이후, 차량의 IG OFF시까지 반복하여 수행된다.

즉, 종래에는 차량의 IG ON시에만 상기 초기화단계(S10)에서 쉬프트방향 액츄에이터의 중심 기준점 학습을 실행하고, 이후에는 별다른 보정의 대책이 없었던 것에 비추어, 본 발명에서는 상기 초기화단계(S10) 이후에도 지속적으로 상기 엔드기억단계(S20) 내지 중심보정단계(S60)를 차례로 수행하도록 함으로써, 차량의 주행 중 발생할 수 있는 전기적 외란이나 기계적 진동 내지는 변형 등으로 인한 중심 기준점의 틀어짐을 능동적으로 계속하여 보정함으로써, 항상 안정된 변속조작성이 확보될 수 있도록 하는 것이다.

상기 엔드기억단계(S20)는 상기 초기화단계(S10) 이후 발생되는 변속조작에 있어서, 실질적으로 변속핑거가 쉬프트방향으로 이동되는 최종점인 엔드 위치를 차례로 기억함으로써, 궁극적으로 상기 스트로크계산단계(S30)에서 필요한 쉬프트 방향의 양쪽 엔드 위치를 확보하도록 하는 것이다.

즉, 도 3에 예시된 DCT 홀수단 변속핑거의 작동궤적에서 살펴보면, 변속핑거가 도 3의 좌우로 이동하면 쉬프트방향 조작이 이루어지는 것이고, 상하방향으로 이동하면 셀렉트방향 조작이 이루어지는 것으로서, 예컨대, 좌측의 1단 위치로 변속조작이 이루어진 때, 상기 엔드위치기억단계를 수행하고, 이후 3단 위치로 변속조작이 이루어진 때, 다시 상기 엔드위치기억단계를 수행하면, 상기 스트로크계산단계(S30)에서 필요한 쉬프트 방향의 양쪽 엔드 위치를 확보할 수 있게 되어, 궁극적으로 상기 총스트로크와 절반위치가 차례로 계산될 수 있는 것이다.

참고로, 도 4에서는 DCT에서 시간의 경과에 따른 홀수단과 짝수단의 각 변속핑거의 움직임을 예시하고 있는 바, 홀수단 변속핑거는 1단위치에서 3단위치로 이동한 상태를 보이고 있으며, 이와 함께 짝수단 변속핑거는 중립위치에서 2단위치로 이동했다가 중립위치를 잠시 거쳐서 4단위치로 이동하는 과정을 함께 도시하고 있는 바, 상기 홀수단 변속핑거의 경우 상기 1단위치 및 3단위치에서 상기 엔드기억단계(S20)를 각각 수행하면, 상기 3단위치 엔드기억단계(S20) 수행후 상기 스트로크계산단계(S30)를 수행할 수 있게 되며, 상기 짝수단 변속핑거의 경우, 상기 2단위치 및 4단위치에서 각각 상기 엔드기억단계(S20)를 수행하면, 상기 4단위치 엔드기억단계(S20) 수행후 상기 스트로크계산단계(S30)를 수행할 수 있게 되는 것이다.

상기 유효성판단단계(S40)에서는, 상기 계산된 총스트로크가 상기 기준 스트로크를 중심으로 상하로 소정의 범위 이내에 있는 경우를 유효한 것으로 판단한다.

즉, 도 2에서 상기 총스트로크는 상기 기준스트로크로부터 A만큼 작은 범위로부터 B만큼 큰 범위 내에 속하면 유효한 스트로크로 판단되고, 이 범위를 벗어나면 유효하지 않은 것으로 판단하여, 이 값으로는 이후의 과정을 계속할 수 없으므로, 상기 엔드기억단계(S20)로부터 다시 유효한 총스트로크가 얻어질 때까지 루프를 반복하게 되는 것이다.

물론, 상기 기준스트로크는 정상적으로 변속핑거가 쉬프트방향으로 이동될 때의 스트로크를 말하는 것으로 미리 정해지는 값이며, 상기 A와 B는 서로 같은 값으로 결정되거나 다른 값으로도 결정될 수 있으며, 다수의 실험 및 해석을 통하여 정상적인 총스트로크로 인정할 수 있을만한 범위를 규제할 수 있도록 적절히 선정하는 값이다.

한편, 상기 중심확인단계(S50)에서는 상기 유효한 총스트로크가 결정되면, 이를 2로 나누어 그 중심인 상기 절반위치를 구하고, 이 위치를 현재 설정되어 있는 쉬프트방향 중심위치와 비교하는 것으로서, 상기 소정의 임계범위는 도 2에 예시한 바와 같이 중심 기준점으로부터 C만큼 작은 범위로부터 D만큼 큰 범위로 정해지며, 상기 절반위치가 이 범위 내에 들면, 현재의 중심 기준점을 그대로 사용하고, 상기 임계범위를 벗어나면, 상기 중심보정단계(S60)를 통해 새로운 중심 기준점을 설정하도록 하는 것이다.

물론, 상기 C와 D도 동일한 값이나 서로 다른 값으로 정해질 수 있으며, 역시 다수의 실험과 해석에 의해 적절한 값으로 미리 설정되는 값이다.

상기 중심보정단계(S60)를 수행함에 있어서, 변속중인 경우에는 상기 중심보정단계(S60)를 수행할 수 없으므로, DCT의 경우에는, 상기 DCT가 홀수단을 통해 동력을 전달하고 있는 경우에는 짝수단 측의 쉬프트방향 액츄에이터에 대하여 상기 중심보정단계(S60)를 수행하고, 상기 DCT가 짝수단을 통해 동력을 전달하고 있는 경우에는 홀수단 측의 쉬프트방향 액츄에이터에 대하여 상기 중심보정단계(S60)를 수행한다.

물론, 상기와 같은 DCT가 아닌 AMT에서는 변속이 이루어지지 않는 적절한 시점을 골라 상기 중심보정단계(S60)를 수행하도록 한다.

상기 중심보정단계(S60)에서는, 상기 중심확인단계(S50)에서 사용되었던 상기 절반위치를 이용하여 새로운 쉬프트방향 중심위치를 재설정하는 것이 가능하다.

즉, 상기 중심확인단계(S50)에서 사용되었던 상기 절반위치를 새로운 쉬프트방향 중심 기준점으로 완전히 대체하는 것으로부터, 일정한 비율로 종전의 중심 기준점을 변경시키는 데에 활용될 수 있는바, 바람직하게는 제어의 안정성 등을 고려하여, 상기 절반위치로 종전 중심 기준점을 완전히 대체하기 보다는 일정한 비율로 종전 기준점을 보정하는 데에 기여하도록 한다.

예컨대, 상기 절반기준점이 종전의 중심 기준점으로부터 일측으로 1mm 벗어났다면, 그 반대방향으로 1mm의 20%인 0.2mm를 그 반대쪽으로 이동시켜서 보정하는 것이다.

한편, 상기 중심보정단계(S60)에서는, 상기 중심확인단계(S50) 이후 상기 쉬프트방향 액츄에이터를 작동하여 중심 기준점 위치를 다시 학습하여 재설정하는 것도 가능할 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.

S10; 초기화단계
S20; 엔드기억단계
S30; 스트로크계산단계
S40; 유효성판단단계
S50; 중심확인단계
S60; 중심보정단계

Claims

쉬프트방향 액츄에이터의 변속조작시, 상기 액츄에이터의 쉬프트방향 양쪽 엔드 위치를 기억하는 엔드기억단계(S20)와;
상기 엔드기억단계(S20) 수행결과, 쉬프트방향 양쪽의 엔드 위치가 확보되면, 쉬프트방향 총스트로크를 계산하는 스트로크계산단계(S30)와;
상기 스트로크계산단계(S30)에서 계산된 총스트로크를 기준 스트로크와 비교하여 그 유효성을 판단하는 유효성판단단계(S40)와;
상기 유효성판단단계(S40) 수행결과, 유효한 총스트로크로 판단되면, 그 절반 위치를 계산한 절반위치를 현재의 쉬프트방향 중심 기준점과 비교하여, 소정의 임계범위를 벗어나는지 판단하는 중심확인단계(S50)와;
상기 중심확인단계(S50) 수행결과, 상기 절반위치가 상기 임계범위를 벗어나면, 상기 쉬프트방향 중심위치를 재설정하는 중심보정단계(S60);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 변속기 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 엔드기억단계(S20) 내지 상기 중심보정단계(S60)는, 차량의 IG ON시 상기 쉬프트방향 액츄에이터의 중심 기준점을 학습하여 초기화하는 초기화단계(S10) 이후, 차량의 IG OFF시까지 반복하여 수행되는 것
을 특징으로 하는 차량의 변속기 제어방법.
청구항 1에 있어서,
DCT의 경우에는,
상기 DCT가 홀수단을 통해 동력을 전달하고 있는 경우에는 짝수단 측의 쉬프트방향 액츄에이터에 대하여 상기 중심보정단계(S60)를 수행하고, 상기 DCT가 짝수단을 통해 동력을 전달하고 있는 경우에는 홀수단 측의 쉬프트방향 액츄에이터에 대하여 상기 중심보정단계(S60)를 수행하는 것
을 특징으로 하는 차량의 변속기 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 유효성판단단계(S40)에서는, 상기 계산된 총스트로크가 상기 기준 스트로크를 중심으로 상하로 소정의 범위 이내에 있는 경우를 유효한 것으로 판단하는 것
을 특징으로 하는 차량의 변속기 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 중심보정단계(S60)에서는, 상기 중심확인단계(S50)에서 사용되었던 상기 절반위치를 이용하여 새로운 쉬프트방향 중심위치를 재설정하는 것
을 특징으로 하는 차량의 변속기 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 중심보정단계(S60)에서는, 상기 중심확인단계(S50) 이후 상기 쉬프트방향 액츄에이터를 작동하여 중심 기준점 위치를 다시 학습하여 재설정하는 것
을 특징으로 하는 차량의 변속기 제어방법.