KR20150125756A

KR20150125756A - Dct차량의 변속제어 방법

Info

Publication number: KR20150125756A
Application number: KR1020140052141A
Authority: KR
Inventors: 조성현
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2015-11-10
Also published as: JP2015209972A; DE102014118319A1; KR101601411B1; JP6539438B2; US20150316146A1; CN105042061B; US9371904B2; CN105042061A

Abstract

본 발명은 DCT 차량의 운전자가 가속페달을 밟아 하위 변속단으로 변속이 수행되는 파워온 다운쉬프트 상황에서, 보다 신속하게 운전자의 요구에 부응할 수 있도록 하는 변속 응답성을 확보하고 차량의 가속 성능에 대한 만족감을 얻을 수 있도록 하여, 궁극적으로 차량의 상품성 향상에 기여할 수 있도록 한다.

Description

DCT차량의 변속제어 방법{SHIFT CONTROL METHOD FOR VEHICLE WITH DCT}

본 발명은 DCT차량의 변속제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자의 차량 조작에 따른 신속한 변속 응답성을 확보할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

DCT(DUAL CLUTCH TRANSMINSSION)는 두 클러치에 각각 연결되는 두 입력축을 구비하고, 이들 두 입력축에 설치되는 변속단기어들의 배치를 홀수측과 짝수측으로 양분하여 배치함으로써, 두 입력축 중 하나는 홀수단의 변속단 구현에 사용되고 다른 하나는 짝수단의 변속단 구현에 사용되도록 기능적으로 구분시키도록 하고 있다.

따라서, 상기한 바와 같은 구성의 DCT는 임의의 어느 변속단에서 순차적으로 다음 변속단으로 변속하는 경우에는, 현재의 변속단이 구현되어 있는 한 입력축에 연결된 클러치를 해제하면서, 순차적인 다음 변속단이 결합되어 있는 다른 입력축에 연결된 클러치를 체결하여 변속이 이루어지도록 할 수 있어서, 변속시 구동륜으로 전달되는 토크가 완전히 단절되는 것을 방지하면서 변속이 이루어질 수 있도록 하는 장점이 있다.

그러나, DCT는 다른 한편으로는, 동일 입력축에 배치된 변속단 사이의 변속은 상기한 바와 같은 방식으로 이루어질 수 없어서, 다른 입력축의 변속단으로 변속한 후 다시 현재의 변속단이 배치된 입력축의 다른 변속단으로 변속이 이루어지도록 해야 한다.

예컨대, 현재 홀수측 입력축이 1단 내지 7단의 홀수단을 구현할 수 있도록 되어 있고, 짝수측 입력축이 2단 내지 6단의 짝수단을 구현할 수 있도록 되어 있는 경우에, 현재 7단으로 주행하고 있는 상황에서 동일 입력축에 배치되어 있는 5단으로 변속을 수행하고자 하는 경우에는, 1차적으로는 짝수측 입력축의 6단으로 변속을 수행한 후, 다시 5단으로 변속을 수행해야 하는 것이다.

그런데, 차량의 주행 중에는 운전자가 급가속을 요구하거나 갑자기 심한 등판로를 주행해야 하는 경우 등과 같이, 순차적인 변속이 아니라, 현재의 변속단으로부터 2단 이상 급격히 다른 변속단으로 변속이 요구되는 경우가 발생하며, 이러한 상황에서는 상기한 바와 같은 순차적인 변속을 수회 연이어 수행해야 하는데, 이렇게 변속이 이루어지게 되면, 변속에 소요되는 시간이 많이 걸리게 되고, 구동륜으로 토크가 제대로 전달되지 못하는 시간이 길어져서 차량의 가속 및 변속 성능에 대한 소비자의 불만이 발생할 수 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.

KR

1020140034548

A

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, DCT 차량의 운전자가 가속페달을 밟아 하위 변속단으로 변속이 수행되는 파워온 다운쉬프트 상황에서, 보다 신속하게 운전자의 요구에 부응할 수 있도록 하는 변속 응답성을 확보하고 차량의 가속 성능에 대한 만족감을 얻을 수 있도록 하여, 궁극적으로 차량의 상품성 향상에 기여할 수 있도록 하는 DCT차량의 변속제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 DCT차량의 변속제어 방법은

파워온다운쉬프트가 개시되었는지를 판단하는 개시판단단계와;

파워온다운쉬프트가 개시된 경우, 변속과정의 진행 정도를 판단하는 진도판단단계와;

상기 진도판단단계에서 판단된 변속과정의 진행 정도에 따라, 목표 변속단과 현재 변속단 사이의 변속단수 차이를 판단하는 변속단수판단단계와;

상기 변속과정의 진행정도 및 변속단수 차이에 따라 이축 풀스킵 파워온 다운쉬프트와, 동축 파워온 다운쉬프트 및 이축 파워온 다운쉬프트 중 어느 하나를 선택하여 수행하는 변속수행단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 DCT차량의 변속제어 방법은

파워온다운쉬프트가 개시된 경우, 엔진회전수와 해방측 입력축 회전수의 차이가 소정의 기준값을 초과하여 엔진회전수가 해방측 입력축의 회전수로부터 실질적으로 달라지면서 상승하기 시작하는지를 판단하는 실변속개시판단단계와;

상기 실변속개시판단단계 수행결과, 엔진회전수와 해방측 입력축 회전수의 차이가 상기 기준값 미만인 경우에는, 목표 변속단과 현재 변속단 사이의 차이가 3단 이상 차이가 나는지를 판단하고, 3단 이상 차이가 나는 경우에는 이축 풀스킵 파워온 다운쉬프트를 수행하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 DCT차량의 변속제어 방법의 실시예를 도시한 순서도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명 DCT차량의 변속제어 방법의 실시예는, 파워온다운쉬프트가 개시되었는지를 판단하는 개시판단단계(S10)와; 파워온다운쉬프트가 개시된 경우, 변속과정의 진행 정도를 판단하는 진도판단단계(S20)와; 상기 진도판단단계(S20)에서 판단된 변속과정의 진행 정도에 따라, 목표 변속단과 현재 변속단 사이의 변속단수 차이를 판단하는 변속단수판단단계(S30)와; 상기 변속과정의 진행정도 및 변속단수 차이에 따라 이축 풀스킵 파워온 다운쉬프트와, 동축 파워온 다운쉬프트 및 이축 파워온 다운쉬프트 중 어느 하나를 선택하여 수행하는 변속수행단계(S40)를 포함하여 구성된다.

즉, 차량의 주행 중, 운전자가 가속페달을 밟아 현재 변속단으로부터 하위의 변속단으로 변속이 이루어지는 파워온다운쉬프트(POWER ON DOWN SHIFT)가 개시되면, 하위변속단으로의 변속을 위해 변속을 수행하되, 그 변속의 진행 정도와, 현재 변속단과 목표 변속단 사이의 차이에 따라서, 상기 이축 풀스킵 파워온 다운쉬프트(other shaft full skip power on down shift)와, 동축 파워온 다운쉬프트(same shaft power on down shift) 및 이축 파워온 다운쉬프트(other shaft power on down shift) 중 어느 하나를 선택하여 수행하도록 하는 것이다.

여기서, 상기 이축 풀스킵 파워온 다운쉬프트(other shaft full skip power on down shift)라는 것은, 현재 변속단이 위치한 입력축 이외의 다른 입력축에 위치한 목표 변속단이 현재 변속단보다 하나의 변속단 차이가 아니라 3개의 변속단 차이를 가지는 변속단이어서, 현재 변속단으로부터 목표 변속단으로 바로 변속을 수행하는 것을 말하는 바, 예컨대, 현재 변속단이 7단인 경우, 7단이 위치하고 있는 홀수측 입력축에는 1, 3, 5 단이 더 위치해 있을 것이고, 나머지 하나의 입력축인 짝수측 입력축에는 2, 4, 6단 이 위치해 있을 것인 바, 7단으로부터 바로 4단으로 변속이 이루어지는 경우를 말하는 것이다.

또한, 상기 이축 파워온 다운쉬프트(other shaft power on down shift)는 DCT의 가장 일반적인 변속과정을 의미하는 바, 현재 변속단이 홀수측 입력축에 배치된 7단인 경우, 짝수측 입력축의 6단으로 변속하는 것을 의미한다.

또한, 상기 동축 파워온 다운쉬프트(same shaft power on down shift)는 같은 입력축상의 다른 변속단으로 변속이 이루어지는 것으로서, 예컨대 현재 변속단이 7단인 경우, 같은 홀수측 입력축에 배치되어 있는 5단으로 변속하는 것을 의미하는 바, DCT에서는 상술한 바와 같이 기본적인 변속이 이축 변속이므로, 이 경우 7단에서 6단으로 다시 6단에서 5단으로 이축 파워온 다운쉬프트를 연이어 수행하는 것이다.

상기 진도판단단계(S20)는 엔진회전수와 해방측 입력축 회전수의 차이가 소정의 기준값 이상으로서 엔진회전수가 해방측 입력축의 회전수로부터 실질적으로 달라지면서 상승하기 시작하는지를 판단하는 실변속개시판단단계(S21)와; 엔진회전수가 결합측 입력축 회전수와 거의 동기된 상태에서, 해방측 클러치를 해제하면서 결합측 클러치를 체결하여 변속을 마무리 하는 토크 핸드오버(TORQUE HAND OVER)가 개시되는지를 판단하는 핸드오버판단단계(S22);를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 실변속개시판단단계(S21) 수행결과, 엔진회전수와 해방측 입력축 회전수의 차이가 상기 기준값 미만인 경우에는, 상기 변속단수판단단계(S30)에서 목표 변속단과 현재 변속단 사이의 차이가 3단 이상 차이가 나는지를 판단하고, 3단 이상 차이가 나는 경우에는, 상기 변속수행단계(S40)에서 이축 풀스킵 파워온 다운쉬프트를 수행한다.

상기 소정의 기준값은 예컨대 50 내지 100 RPM 등과 같이 설정될 수 있을 것인 바, 변속의 진행에 의해 DCT의 두 클러치 중 현재 변속단이 배치된 입력축인 해방측 입력축에 연결된 클러치인 해방측 클러치를 약간 해제함에 따라 엔진의 회전수가 해방측 입력축 속도와 달라지면서 상승하기 시작하는지를 상기 실변속개시판단단계(S21)로 판단하는 것이며, 이는 이미 변속이 상당한 수준으로 진행된 후에는 이축 풀스킵 파워온 다운쉬프트를 수행하기에는 시간이 부족할 수 있기 때문이다.

즉, 파워온다운쉬프트가 개시되면, 통상의 경우에는 이축 파워온 다운쉬프트를 수행하므로, 현재 변속단이 배치된 입력축이 아닌 결합측 입력축에서는 현재 변속단(예컨대, 7단)보다 한 변속단 낮은 변속단(예컨대, 6단)이 결합되어 있거나 결합하고 있는 상황이므로, 변속이 이미 개시된 상황에서 목표 변속단이 3단 이상 낮은 것으로 판단되어 풀스킵 이축 파워온 다운쉬프트가 필요하다고 판단되더라도, 이후의 토크핸드오버로 변속을 마무리 하기 전까지 4단으로 기어 결합상태를 전환할 충분한 시간이 확보되지 못할 수 있기 때문이다.

그러나, 만약 이축 풀스킵 파워온 다운쉬프트를 수행할 수 있는 경우에는 종래의 일반적인 이축 파워온 다운쉬프트를 3회 연이어 수행해야 하는 것을 한 번의 변속동작으로 해결할 수 있으므로, 변속 응답성을 매우 빠르게 확보할 수 있고, 운전자가 매우 좋은 가속감을 얻을 수 있도록 하게 되는 것이다.

상기 실변속개시판단단계(S21) 수행결과, 엔진회전수와 해방측 입력축 회전수의 차이가 상기 기준값 미만인 경우에는, 상기 변속단수판단단계(S30)에서 목표 변속단과 현재 변속단 사이의 차이가 3단 이상 차이가 나는지를 판단하고, 3단 이상 차이가 나지 않는 경우에는 상기 핸드오버판단단계(S22)를 수행한다.

또한, 상기 실변속개시판단단계(S21) 수행결과, 엔진회전수와 해방측 입력축 회전수의 차이가 상기 기준값 이상인 경우에는, 상기 핸드오버판단단계(S22)를 수행한다.

상기 핸드오버판단단계(S22) 수행결과, 결합측 클러치와 해방측 클러치의 토크핸드오버가 개시되지 않은 경우에는, 상기 변속단수판단단계(S30)에서 목표 변속단과 현재 변속단 사이의 차이가 2단의 차이가 나는지를 판단하고, 2단의 차이가 나는 경우에는, 상기 변속수행단계(S40)에서 동축 파워온 다운쉬프트를 수행하는 바, 이축 파워온 다운쉬프트를 끊어서 차례로 진행하기 보다는, 이축 파워온 다운쉬프트를 연이어 수행하도록 하거나, 기존에 개발된 다른 보다 신속한 방법의 동축 변속을 도모하여 가급적 빠른 시간 내에 목표 변속단으로의 변속을 수행하도록 한다.

상기 핸드오버판단단계(S22) 수행결과, 토크핸드오버가 개시되지 않았더라도, 목표 변속단과 현재 변속단 사이의 차이가 2단 미만인 경우와, 상기 핸드오버판단단계(S22) 수행결과, 토크핸드오버가 개시된 경우에는 상기 변속수행단계(S40)에서 이축 파워온 다운쉬프트를 수행한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 파워온다운쉬프트가 개시된 경우에 그 변속의 진행 정도와 목표변속단과 현재변속단 사이의 변속단 수 차이에 따라, 이축 풀스킵 파워온 다운쉬프트와, 동축 파워온 다운쉬프트 및 이축 파워온 다운쉬프트 중 어느 하나를 선택하여 수행하도록 함으로써, 가급적이면 보다 신속하게 운전자가 원하는 상태로 변속이 완료될 수 있도록 하여 변속 응답성을 향상시키고, 차량의 가속감을 향상시킬 수 있게 된다.

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; 개시판단단계
S20; 진도판단단계
S21; 실변속개시판단단계
S22; 핸드오버판단단계
S30; 변속단수판단단계
S40; 변속수행단계

Claims

파워온다운쉬프트가 개시되었는지를 판단하는 개시판단단계(S10)와;
파워온다운쉬프트가 개시된 경우, 변속과정의 진행 정도를 판단하는 진도판단단계(S20)와;
상기 진도판단단계(S20)에서 판단된 변속과정의 진행 정도에 따라, 목표 변속단과 현재 변속단 사이의 변속단수 차이를 판단하는 변속단수판단단계(S30)와;
상기 변속과정의 진행정도 및 변속단수 차이에 따라 이축 풀스킵 파워온 다운쉬프트와, 동축 파워온 다운쉬프트 및 이축 파워온 다운쉬프트 중 어느 하나를 선택하여 수행하는 변속수행단계(S40);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 DCT차량의 변속제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 진도판단단계(S20)는
엔진회전수와 해방측 입력축 회전수의 차이가 소정의 기준값 이상으로서 엔진회전수가 해방측 입력축의 회전수로부터 실질적으로 달라지면서 상승하기 시작하는지를 판단하는 실변속개시판단단계(S21)와;
엔진회전수가 결합측 입력축 회전수와 거의 동기된 상태에서, 해방측 클러치를 해제하면서 결합측 클러치를 체결하여 변속을 마무리 하는 토크 핸드오버가 개시되는지를 판단하는 핸드오버판단단계(S22);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 DCT차량의 변속제어 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 실변속개시판단단계(S21) 수행결과, 엔진회전수와 해방측 입력축 회전수의 차이가 상기 기준값 미만인 경우에는, 상기 변속단수판단단계(S30)에서 목표 변속단과 현재 변속단 사이의 차이가 3단 이상 차이가 나는지를 판단하고, 3단 이상 차이가 나는 경우에는, 상기 변속수행단계(S40)에서 이축 풀스킵 파워온 다운쉬프트를 수행하는 것
을 특징으로 하는 DCT차량의 변속제어 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 실변속개시판단단계(S21) 수행결과, 엔진회전수와 해방측 입력축 회전수의 차이가 상기 기준값 미만인 경우에는, 상기 변속단수판단단계(S30)에서 목표 변속단과 현재 변속단 사이의 차이가 3단 이상 차이가 나는지를 판단하고, 3단 이상 차이가 나지 않는 경우에는 상기 핸드오버판단단계(S22)를 수행하는 것
을 특징으로 하는 DCT차량의 변속제어 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 실변속개시판단단계(S21) 수행결과, 엔진회전수와 해방측 입력축 회전수의 차이가 상기 기준값 이상인 경우에는, 상기 핸드오버판단단계(S22)를 수행하는 것
을 특징으로 하는 DCT차량의 변속제어 방법.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 핸드오버판단단계(S22) 수행결과, 토크핸드오버가 개시되지 않은 경우에는, 상기 변속단수판단단계(S30)에서 목표 변속단과 현재 변속단 사이의 차이가 2단의 차이가 나는지를 판단하고, 2단의 차이가 나는 경우에는, 상기 변속수행단계(S40)에서 동축 파워온 다운쉬프트를 수행하는 것
을 특징으로 하는 DCT차량의 변속제어 방법.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 핸드오버판단단계(S22) 수행결과, 토크핸드오버가 개시되지 않았더라도, 목표 변속단과 현재 변속단 사이의 차이가 2단 미만인 경우와;
상기 핸드오버판단단계(S22) 수행결과, 토크핸드오버가 개시된 경우에는;
상기 변속수행단계(S40)에서 이축 파워온 다운쉬프트를 수행하는 것
을 특징으로 하는 DCT차량의 변속제어 방법.
파워온다운쉬프트가 개시되었는지를 판단하는 개시판단단계(S10)와;
파워온다운쉬프트가 개시된 경우, 엔진회전수와 해방측 입력축 회전수의 차이가 소정의 기준값을 초과하여 엔진회전수가 해방측 입력축의 회전수로부터 실질적으로 달라지면서 상승하기 시작하는지를 판단하는 실변속개시판단단계(S21)와;
상기 실변속개시판단단계(S21) 수행결과, 엔진회전수와 해방측 입력축 회전수의 차이가 상기 기준값 미만인 경우에는, 목표 변속단과 현재 변속단 사이의 차이가 3단 이상 차이가 나는지를 판단하고, 3단 이상 차이가 나는 경우에는 이축 풀스킵 파워온 다운쉬프트를 수행하는 것
을 특징으로 하는 DCT차량의 변속제어 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 실변속개시판단단계(S21) 수행결과, 엔진회전수와 해방측 입력축 회전수의 차이가 상기 기준값을 초과하거나, 상기 기준값 이하이더라도 목표 변속단과 현재 변속단 사이의 차이가 3단 미만인 경우에는, 엔진회전수가 결합측 입력축 회전수와 거의 동기된 상태에서, 해방측 클러치를 해제하면서 결합측 클러치를 체결하여 변속을 마무리 하는 토크 핸드오버가 개시되는지를 판단하는 핸드오버판단단계(S22);를 수행하는 것
을 특징으로 하는 DCT차량의 변속제어 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 핸드오버판단단계(S22) 수행결과, 토크핸드오버가 개시되지 않은 경우에는, 목표 변속단과 현재 변속단 사이의 차이가 2단의 차이가 나는지를 판단하고, 2단의 차이가 나는 경우에는, 상기 변속수행단계(S40)에서 동축 파워온 다운쉬프트를 수행하는 것
을 특징으로 하는 DCT차량의 변속제어 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 핸드오버판단단계(S22) 수행결과, 토크핸드오버가 개시되지 않았더라도, 목표 변속단과 현재 변속단 사이의 차이가 2단 미만인 경우와;
상기 핸드오버판단단계(S22) 수행결과, 토크핸드오버가 개시된 경우에는;
상기 변속수행단계(S40)에서 이축 파워온 다운쉬프트를 수행하는 것
을 특징으로 하는 DCT차량의 변속제어 방법.