KR20170079478A - 팁 인 쇼크 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 주행 도중 팁 인 쇼크(Tip In Shock)의 발생을 예측하고, 댐퍼 압력을 생성하여 팁 인 쇼크를 감소시킬 수 있는 팁 인 쇼크 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 시스템은, 엔진의 회전속도를 검출하는 제1 센서와, 변속기의 터빈 회전속도를 검출하는 제2 센서와, 상기 변속기의 구동을 제어하는 TCU(transmission control unit)와, 엔진의 회전속도와 변속기 터빈의 회전속도에 기초하여 팁 인 쇼크(Tip In Shock)를 사전에 예측하고, 상기 변속기의 댐퍼 유압 보상을 제어하는 ECU(electronic control unit)를 포함한다. 본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 시스템은 연료 공급이 차단되어 관성으로 차량이 주행하는 상태에서 엔진 회전수가 급격하게 증가할 때, 댐퍼에 추가적으로 유압을 인가한다. 이를 통해, 엔진 회전수와 변속기 내의 터빈 회전수가 증가하는 속도의 갭(gap)을 줄여 팁 인 쇼크의 발생을 줄임으로써 운전자에게 편안한 주행감을 제공할 수 있다.

Description

팁 인 쇼크 제어 시스템 및 방법{Control System and Method of Tip In Shock}
본 발명은 차량의 팁 인 쇼크 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 차량의 주행 도중 팁 인 쇼크(Tip In Shock)의 발생을 예측하고, 댐퍼 압력을 생성하여 팁 인 쇼크를 감소시킬 수 있는 팁 인 쇼크 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
자동 변속기는 주행 차속과 스로틀 밸브의 개도 변화에 따라 설정된 변속 패턴의 맵 테이블에 의거하여 임의의 목표 변속단을 설정한 다음 유압의 듀티 제어를 통해 변속기어 매카니즘의 여러 작동요소를 동작시켜 목표 변속 단으로의 변속이 자동으로 이루어지도록 함으로써, 운전의 편리성을 제공한다. 이와 같이 운전자에게 편리성을 제공하는 자동 변속기를 장착한 차량이 타력으로 주행하는 중, 즉 가속 페달을 구동하지 않는 아이들 상태로 차량의 관성에 의하여 주행되는 상태에서 팁 인(Tip In: 가속 페달의 구동)하게 되면 순간적인 엔진 토크 증대에 의하여 차량에 쇼크가 발생하는 팁 인 쇼크가 발생하게 된다.
도 1은 팁 인 쇼크(Tip In Shock)가 발생하는 원인을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 자동 변속기가 장착된 차량이 주행할 때, 가속 페달을 밟지 않으면 연료 공급이 중단되면서 엔진 회전수가 변속기의 터빈 회전수(변속기의 입력단의 회전수)보다 떨어지는 상황이 발생한다.
자동변속기 차량의 경우, 타력으로 주행하는 중에는 엔진회전수 보다 변속기내 터빈회전수가 높은 상태[엔진 회전수(NMO) < 터빈 회전수(NTU)]로 차량이 운전되게 되는 것이 일반적이다. 이는 엔진의 힘으로 차량이 진행되는 것이 아니라 차량의 관성에 의하여 차량이 운전되어지기 때문이다. 이러한 상태에서 운전자가 가속의지에 따라 가속 페달을 구동하게 되면 즉, 팁 인하게 되면 엔진회전수가 터빈 회전수 보다 상승하게 되어 결국 엔진이 차량을 구동시키게 된다. 이와 같이, 엔진회전수(NMO)가 터빈회전수(NTU) 보다 낮은 상태에서 엔진회전수(NMO)가 터빈회전수(NTU) 보다 높은 상태로 전환되는 순간에 차량 구동계는 힘의 방향이 반대가 됨에 따라 구동력의 역전현상이 발생되게 되고 결국 구동계의 백 러쉬(Backlash)에 의하여 팁 인 쇼크(Tip In Shock)가 운전자에게 전달되게 된다.
대한민국 공개특허번호: 10-2006-0064376(자동 변속기 차량의 가감속시 쇼크 제어장치 및 방법)
본 출원의 발명자들은 앞에서 언급한 문제점들을 인식하고 다음과 같은 기술적 과제를 제시한다.
앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 차량의 주행 시 발생하는 팁 인 쇼크(Tip In Shock)를 감소시킬 수 있는 팁 인 쇼크 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 엔진 회전수와 변속기의 터빈 회전수 증가 기울기의 갭(gap)을 줄여 팁 인 쇼크(Tip In Shock)를 감소시킬 수 있는 팁 인 쇼크 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 시스템은, 엔진의 회전속도를 검출하는 제1 센서와, 변속기의 터빈 회전속도를 검출하는 제2 센서와, 상기 변속기의 구동을 제어하는 TCU(transmission control unit)와, 엔진의 회전속도와 변속기 터빈의 회전속도에 기초하여 팁 인 쇼크(Tip In Shock)를 사전에 예측하고, 상기 변속기의 댐퍼 유압 보상을 제어하는 ECU(electronic control unit)를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 시스템의 상기 ECU는, 상기 엔진의 회전수(NMO)와 상기 터빈의 회전수(NTU)의 차이값(NMO - NTU = nwk_slip)을 미분하여 비교값(nwk_Slip_grad)을 생성한다. 그리고, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 사전 검출 포인트를 초과하는지 확인한다. 그리고, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 상기 사전 검출 포인트를 초과하면 팁 인 쇼크가 발생할 것으로 판단한다.
본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 시스템은, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 상기 사전 검출 포인트를 초과하면 제1 오프셋만큼 유압을 추가로 생성한다. 그리고, 상기 댐퍼에 유압을 인가한다.
본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 시스템은, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 상기 사전 검출 포인트를 초과하는 지점부터 시작하여, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)의 기울기가 '0'이되는 지점까지 상기 댐퍼에 유압을 인가한다.
본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 시스템은 상기 비교값(nwk_Slip_grad)의 기울기가 '0'인 지점부터 시작하여, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)과 상기 사전 검출 포인트가 동일하게 되는 지점까지 상기 댐퍼에 인가되는 유압을 감소시킨다.
본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 시스템은 상기 비교값(nwk_Slip_grad)과 상기 사전 검출 포인트가 동일한 지점부터 시작하여, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 '0'이 되는 지점까지 제2 오프셋만큼 상기 댐퍼에 인가되는 유압을 감소시킨다.
본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 시스템은 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 '0'이 되면 상기 댐퍼에 유압을 인가하는 것을 종료시킨다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 방법은 엔진의 회전속도와 변속기 터빈의 회전속도에 기초하여 팁 인 쇼크(Tip In Shock)를 사전에 예측하는 단계; 및 상기 팁 인 쇼크의 발생이 예측되면 상기 변속기의 댐퍼에 유압을 인가하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 방법 중 상기 팁 인 쇼크(Tip In Shock)를 사전에 예측하는 단계에 있어서, 엔진의 회전수(NMO)와 터빈의 회전수(NTU)의 차이값(NMO - NTU = nwk_slip)의 기울기를 산출한다. 그리고, 상기 차이값(nwk_slip)을 미분하여 비교값(nwk_Slip_grad)을 생성한다. 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 사전 검출 포인트를 초과하는지 확인한다. 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 상기 사전 검출 포인트(TI_Detect_Point)를 초과하면 팁 인 쇼크가 발생할 것으로 판단한다.
본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 방법 중 상기 댐퍼에 유압을 인가하는 단계에 있어서, 제1 오프셋만큼 유압을 추가로 생성한다. 그리고, 상기 댐퍼에 유압을 인가한다.
본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 방법은, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 상기 사전 검출 포인트를 초과하는 지점부터 시작하여, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)의 기울기가 '0'이되는 지점까지 상기 댐퍼에 유압을 인가한다.
본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 방법은, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)의 기울기가 '0'인 지점부터 시작하여, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)과 상기 사전 검출 포인트가 동일하게 되는 지점까지 상기 댐퍼에 인가되는 유압을 감소시킨다.
본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 방법은, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)과 상기 사전 검출 포인트가 동일한 지점부터 시작하여, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 '0'이 되는 지점까지 제2 오프셋만큼 상기 댐퍼에 인가되는 유압을 감소시킨다.
본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 방법은, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 '0'이 되면 상기 댐퍼에 유압을 인가하는 것을 종료시킨다.
본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 시스템은 연료 공급이 차단되어 관성으로 차량이 주행하는 상태에서 엔진 회전수가 급격하게 증가할 때, 댐퍼에 추가적으로 유압을 인가한다. 이를 통해, 엔진 회전수와 변속기 내의 터빈 회전수가 증가하는 속도의 갭(gap)을 줄여 팁 인 쇼크의 발생을 줄임으로써 운전자에게 편안한 주행감을 제공할 수 있다.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1은 팁 인 쇼크(Tip In Shock)가 발생하는 원인을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 팁 인 쇼크(Tip In Shock)의 발생 가능성을 사전에 감지하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 팁 인 쇼크(Tip In Shock)를 줄이기 위해 댐퍼 압력을 생성하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 방법을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 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.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 시스템(100)은 엔진(110), 제1 센서(120), 변속기(130), 제2 센서(140), TCU(150, transmission control unit) 및 ECU(160, electronic control unit)를 포함한다.
이러한, 팁 인 쇼크 제어 시스템(100)은 엔진(110)의 회전수 증가가 변속기(130) 내의 터빈 회전수 증가에 비해 급격히 증가하는 것을 억제시킨다. 이를 위해, 엔진(110) 회전수가 급격히 증가할 때 댐퍼 압력(damper pressure)을 추가로 형성하여 엔진(110) 회전수와 변속기(130) 내의 터빈 회전수 증가 기울기의 갭(gap)을 줄여 쇼크의 발생을 감소시킨다.
TCU(150)는 차량의 주행 정보를 검출하는 센서 및 스위치(입력부)와 현재의 주행 정보를 수집하여 분석한 후, 변속기를 제어한다. 이때, 최적의 변속단 및 변속시 충격 완화, 연비를 향상하기 위한 록업 클러치의 작동 시기를 제어한다.
ECU(160)는 차량의 엔진 제어수단으로서, 차속과 엔진 회전수, 엔진 부하, 스로틀 개도의 변화율, 변속단등의 정보를 검출하여 차량의 운행 중 점화시기 제어하며, 최고의 출력(토크)과 최저 연료 소비량으로 최적 주행이 구현될 수 있도록 엔진(110)을 제어한다. 따라서, 엔진(110) 토크의 변화가 적은 구간을 운전 중일 경우 ECU(160)에 탑재된 프로그램에 의해 최적의 운전상태의 구현이 가능하고, 갑작스런 엔진의 토크변화가 요구되는 운전구간에서도 어느 정도는 최적의 운전상태를 구현하는 것이 가능하다.
제1 센서(120)를 이용하여 엔진(110)의 회전수(NMO)를 검출하고, 검출된 엔진(110)의 회전수(NMO)에 대한 제1 검출신호를 ECU(160)로 공급한다.
제2 센서(140)를 이용하여 변속기(130)의 터빈(변속기의 입력단)의 회전수(NTU)를 검출하고, 검출된 터빈의 회전수(NTU)에 대한 제2 검출신호를 ECU(160)로 공급한다.
도 3은 팁 인 쇼크(Tip In Shock)의 발생 가능성을 사전에 감지하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, ECU(160)는 제1 센서(120)로부터 입력되는 제1 검출신호와 제2 센서(140)로부터 입력되는 제2 검출신호(NTU)에 기초하여 팁 인 쇼크의 발생을 사전에 검출(pre detect)한다.
구체적으로, ECU(160)는 제1 검출신호로부터 엔진(110)의 회전수(NMO)를 확인하고, 제2 검출신호로부터 변속기(130) 내부의 터빈의 회전수(NTU)를 확인한다. 그리고, 엔진(110)의 회전수(NMO)와 터빈의 회전수(NTU)의 차이값(NMO - NTU = nwk_slip)의 기울기를 산출한다. 이어서, 상기 차이값(nwk_slip)의 기울기를 이용하여 팁 인 쇼크의 발생을 사전에 검출(pre detect)한다.
여기서, 엔진(110)의 회전수(NMO)와 터빈의 회전수(NTU)의 차이값(nwk_slip)을 미분하여 비교값(nwk_Slip_grad)을 생성한다. 그리고, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 사전 검출 포인트(pre detection point)를 초과하는지 확인한다. 만약, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 사전 검출 포인트(TI_Detect_Point)를 초과하면 팁 인 쇼크가 발생할 것으로 판단하고, 팁 인 쇼크 검출 값을 "1"로(TI_Shock_Pre Detect = 1) 설정한다. 여기서, 사전 검출 포인트(TI_Detect_Point) 값은 하나의 값으로 고정되는 것이 아니라, 차량에 따라서 변경할 수 있다.
도 4는 팁 인 쇼크(Tip In Shock)를 줄이기 위해 댐퍼 압력을 생성하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 하기의 수학식 1과 같이, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 사전 검출 포인트(TI_Detect_Point)를 초과하게 되면, 추가로 유압을 생성하여 변속기(130) 내의 댐퍼에 유압을 공급한다. 구체적으로, 변속기(130) 내의 댐퍼 클러치(damper clutch)에 추가적인 유압을 인가한다.
[수학식 1]
nwk_Slip_grad > TI_Detect_Point
상기, 수학식 1에서 'nwk_Slip_grad'는 비교값이고, 'TI_Detect_Point'은 사전 검출 포인트를 의미한다.
여기서, 3개의 구간(A1, A2, A3)으로 나뉘어 변속기(130) 내의 댐퍼 클러치(damper clutch)에 유압이 공급된다. 이때, 3개의 구간(A1, A2, A3)은 3개의 변화도(gradient 구간, G1, G2, G3)와 2개의 오프셋(ofs1, ofs2)로 구성된다. 상기 3개의 변화도(gradient 구간, G1, G2, G3) 및 2개의 오프셋(ofs1, ofs2)은 변경 가능한 값이다.
제1 구간(A1)은 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 사전 검출 포인트(TI_Detect_Point)를 초과하는 지점부터 시작하여, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)의 기울기가 '0'이되는 지점에서 종료된다.
제1 구간(A1)이 시작되면 엔진(110)의 회전수(NMO)와 터빈의 회전수(NTU)의 차이값(nwk_slip)이 급격하게 증가하는 것을 방지해야 함으로, 제1 오프셋(ofs1)이 댐퍼 제어 듀티(duty)로 입력되고, 제1 구간(A1)의 기울기(G1)로 댐퍼 제어 듀티(duty)가 증가하게 된다.
제2 구간(A2)은 비교값(nwk_Slip_grad)의 기울기가 '0'인 지점부터 시작하여, 비교값(nwk_Slip_grad)과 사전 검출 포인트(TI_Detect_Point)가 동일하게 되는 지점(nwk_Slip_grad = TI_Detect_Point)에서 종료된다.
제2 구간(A2)이 시작되면 엔진(110)의 회전수(NMO)와 터빈의 회전수(NTU)의 차이값(nwk_slip)의 기울기가 줄어들기 시작함으로, 제2 구간(A2)의 기울기(G2)로 댐퍼 제어 듀티(duty)를 감소시킨다.
제3 구간(A3)은 비교값(nwk_Slip_grad)과 사전 검출 포인트(TI_Detect_Point)가 동일한 지점부터 시작하여, 비교값(nwk_Slip_grad)이 '0'이 되는 지점에서 종료된다.
제3 구간(A3)이 시작되면 제2 오프셋(ofs2)만큼 댐퍼 제어 듀티(duty)를 감소시킨다. 그리고, 제3 구간(A3)의 기울기(G3)로 댐퍼 제어 듀티(duty)를 감소시킨다.
제1 구간(A1) 내지 제3 구간(A3)의 동작이 완료되면, 팁 인 쇼크를 방지하기 위해서 변속기(130) 내의 댐퍼 클러치(damper clutch)에 추가적인 유압을 인가하는 동작을 종료한다. 여기서, 추가적으로 인가되는 댐퍼 제어 듀티(duty)는 압력의 보상(compensation)을 설정한 시간(T1_Comp_Time)을 넘어가면 모두 0으로 초기화된다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 팁 인 쇼크 제어 시스템(100)의 구성 및 구동을 정리하여 설명하면, 팁 인 쇼크 제어 시스템(100)은 엔진(110)의 회전속도를 검출하는 제1 센서(120)와, 변속기(130)의 터빈 회전속도를 검출하는 제2 센서(140)와, 상기 변속기(130)의 구동을 제어하는 TCU(150)와, 엔진의 회전속도와 변속기 터빈의 회전속도에 기초하여 팁 인 쇼크(Tip In Shock)를 사전에 예측하고, 상기 변속기의 댐퍼 유압 보상을 제어하는 ECU(160)를 포함한다.
팁 인 쇼크 제어 시스템(100)의 ECU(160)는 상기 엔진(110)의 회전수(NMO)와 상기 터빈의 회전수(NTU)의 차이값(NMO - NTU = nwk_slip)을 미분하여 비교값(nwk_Slip_grad)을 생성한다. 그리고, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 사전 검출 포인트를 초과하는지 확인한다. 그리고, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 상기 사전 검출 포인트를 초과하면 팁 인 쇼크가 발생할 것으로 판단한다.
또한, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 상기 사전 검출 포인트를 초과하면 제1 오프셋(ofs1)만큼 유압을 추가로 생성하고, 상기 댐퍼에 유압을 인가한다.
또한, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 상기 사전 검출 포인트를 초과하는 지점부터 시작하여, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)의 기울기가 '0'이되는 지점까지 상기 댐퍼에 유압을 인가한다.
또한, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)의 기울기가 '0'인 지점부터 시작하여, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)과 상기 사전 검출 포인트가 동일하게 되는 지점까지 상기 댐퍼에 인가되는 유압을 감소시킨다.
또한, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)과 상기 사전 검출 포인트가 동일한 지점부터 시작하여, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 '0'이 되는 지점까지 제2 오프셋(ofs2_만큼 상기 댐퍼에 인가되는 유압을 감소시킨다.
또한, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 '0'이 되면 상기 댐퍼에 유압을 인가하는 것을 종료시킨다.
이러한, 본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 시스템은 연료 공급이 차단되어 관성으로 차량이 주행하는 상태에서 엔진 회전수가 급격하게 증가할 때, 댐퍼에 추가적으로 유압을 인가한다. 이를 통해, 엔진 회전수와 변속기 내의 터빈 회전수가 증가하는 속도의 갭(gap)을 줄여 팁 인 쇼크의 발생을 줄임으로써 운전자에게 편안한 주행감을 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 방법을 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 변속기(130)가 동작하지 않아 댐퍼에 유압이 공급되지 않고(댐퍼 타입: coast), 엔진(110)에 연료가 공급되지 않는지 확인한다(S10). 변속기(130)가 동작하지 않는 경우 동력이 전달되지 않으며 차량이 관성에 의해서 움직이게 된다.
S10의 확인 결과, 변속기(130)가 동작하지 않으면서 엔진(110)에 연료가 공급되지 않으면 흡기 매니폴드의 스로틀 값이 0보다 크고(스로틀 값 > 0), 엔진(110)의 회전속도가 변속기(130)의 터빈 회전 속도보다 큰지(엔진 회전속도 > 터빈 회전속도)를 확인한다(S20).
이어서, S20의 확인 결과, 스로틀 값이 0보다 크고, 엔진(110)의 회전속도가 변속기(130)의 터빈 회전 속도보다 크면 팁 인 쇼크가 발생할 수 있음으로, 팁 인 쇼크의 발생을 사전에 검출(pre detect)하는 로직을 시작한다(S30).
이어서, ECU(160)는 제1 검출신호로부터 엔진(110)의 회전수(NMO)를 확인하고, 제2 검출신호로부터 변속기(130) 내부의 터빈의 회전수(NTU)를 확인한다. 그리고, 엔진(110)의 회전수(NMO)와 터빈의 회전수(NTU)의 차이값(NMO - NTU = nwk_slip)의 기울기를 산출한다.
엔진(110)의 회전수(NMO)와 터빈의 회전수(NTU)의 차이값(nwk_slip)을 미분하여 비교값(nwk_Slip_grad)을 생성한다. 그리고, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 사전 검출 포인트(pre detection point)를 초과하는지 확인한다(S40).
이어서, S40의 확인 결과, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 사전 검출 포인트(TI_Detect_Point)를 초과하면 팁 인 쇼크가 발생할 것으로 판단하고, 댐퍼 유압 보상을 시작한다(S50).
이어서, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 사전 검출 포인트(TI_Detect_Point)를 초과하게 되면 추가로 유압을 생성하여 변속기(130) 내의 댐퍼에 유압을 공급한다. 구체적으로, 변속기(130) 내의 댐퍼 클러치(damper clutch)에 추가적인 유압을 인가한다.
여기서, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 제1 구간(A1), 제2 구간(A2) 및 제3 구간(A3)으로 나뉘어 변속기(130) 내의 댐퍼 클러치(damper clutch)에 유압이 공급된다.
제1 구간(A1)은 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 사전 검출 포인트(TI_Detect_Point)를 초과하는 지점부터 시작하여, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)의 기울기가 '0'이되는 지점에서 종료된다. 제1 구간(A1)이 시작되면 엔진(110)의 회전수(NMO)와 터빈의 회전수(NTU)의 차이값(nwk_slip)이 급격하게 증가하는 것을 방지해야 함으로, 제1 오프셋(ofs1)이 댐퍼 제어 듀티(duty)로 입력되고, 제1 구간(A1)의 기울기(G1)로 댐퍼 제어 듀티(duty)가 증가하게 된다. 제2 구간(A2)은 비교값(nwk_Slip_grad)의 기울기가 '0'인 지점부터 시작하여, 비교값(nwk_Slip_grad)과 사전 검출 포인트(TI_Detect_Point)가 동일하게 되는 지점(nwk_Slip_grad = TI_Detect_Point)에서 종료된다. 제2 구간(A2)이 시작되면 엔진(110)의 회전수(NMO)와 터빈의 회전수(NTU)의 차이값(nwk_slip)의 기울기가 줄어들기 시작함으로, 제2 구간(A2)의 기울기(G2)로 댐퍼 제어 듀티(duty)를 감소시킨다.
제3 구간(A3)은 비교값(nwk_Slip_grad)과 사전 검출 포인트(TI_Detect_Point)가 동일한 지점부터 시작하여, 비교값(nwk_Slip_grad)이 '0'이 되는 지점에서 종료된다. 제3 구간(A3)이 시작되면 제2 오프셋(ofs2)만큼 댐퍼 제어 듀티(duty)를 감소시킨다. 그리고, 제3 구간(A3)의 기울기(G3)로 댐퍼 제어 듀티(duty)를 감소시킨다.
이어서, 엔진(110)의 회전수(NMO)와 터빈의 회전수(NTU)의 차이값(NMO - NTU = nwk_slip)의 기울기가 '0'보다 작거나, 또는 팁 인 쇼크 사전 검출을 시작하여 경과된 시간이 기 설정된 로직 제한 시간을 초과하거나, 또는 스로틀 값이 '0'이면 댐퍼 유압 보상을 종료 한다(S60).
이러한, 본 발명의 실시 예에 따른 팁 인 쇼크 제어 시스템은 연료 공급이 차단되어 관성으로 차량이 주행하는 상태에서 엔진 회전수가 급격하게 증가할 때, 댐퍼에 추가적으로 유압을 인가한다. 이를 통해, 엔진 회전수와 변속기 내의 터빈 회전수가 증가하는 속도의 갭(gap)을 줄여 팁 인 쇼크의 발생을 줄임으로써 운전자에게 편안한 주행감을 제공할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 팁 인 쇼크 제어 시스템
110: 엔진
120: 제1 센서
130: 변속기
140: 제2 센서
150: TCU(transmission control unit)
160: ECU(electronic control unit)

Claims (14)

  1. 엔진의 회전속도를 검출하는 제1 센서;
    변속기의 터빈 회전속도를 검출하는 제2 센서;
    상기 변속기의 구동을 제어하는 TCU(transmission control unit); 및
    엔진의 회전속도와 변속기 터빈의 회전속도에 기초하여 팁 인 쇼크(Tip In Shock)를 사전에 예측하고, 상기 변속기의 댐퍼 유압 보상을 제어하는 ECU(electronic control unit)를 포함하는 팁 인 쇼크 제어 시스템.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 ECU는,
    상기 엔진의 회전수(NMO)와 상기 터빈의 회전수(NTU)의 차이값(NMO - NTU = nwk_slip)을 미분하여 비교값(nwk_Slip_grad)을 생성하고,
    상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 사전 검출 포인트를 초과하는지 확인하고,
    상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 상기 사전 검출 포인트를 초과하면 팁 인 쇼크가 발생할 것으로 판단하는 팁 인 쇼크 제어 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 상기 사전 검출 포인트를 초과하면 제1 오프셋만큼 유압을 추가로 생성하고, 상기 댐퍼에 유압을 인가하는 팁 인 쇼크 제어 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 상기 사전 검출 포인트를 초과하는 지점부터 시작하여, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)의 기울기가 '0'이되는 지점까지 상기 댐퍼에 유압을 인가하는 팁 인 쇼크 제어 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 비교값(nwk_Slip_grad)의 기울기가 '0'인 지점부터 시작하여, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)과 상기 사전 검출 포인트가 동일하게 되는 지점까지 상기 댐퍼에 인가되는 유압을 감소시키는 팁 인 쇼크 제어 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 비교값(nwk_Slip_grad)과 상기 사전 검출 포인트가 동일한 지점부터 시작하여, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 '0'이 되는 지점까지 제2 오프셋만큼 상기 댐퍼에 인가되는 유압을 감소시키는 팁 인 쇼크 제어 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 '0'이 되면 상기 댐퍼에 유압을 인가하는 것을 종료시키는 팁 인 쇼크 제어 시스템.
  8. 엔진의 회전속도와 변속기 터빈의 회전속도에 기초하여 팁 인 쇼크(Tip In Shock)를 사전에 예측하는 단계; 및
    상기 팁 인 쇼크의 발생이 예측되면 상기 변속기의 댐퍼에 유압을 인가하는 단계;를 포함하는 팁 인 쇼크 제어 방법.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 팁 인 쇼크(Tip In Shock)를 사전에 예측하는 단계에 있어서,
    엔진의 회전수(NMO)와 터빈의 회전수(NTU)의 차이값(NMO - NTU = nwk_slip)의 기울기를 산출하고,
    상기 차이값(nwk_slip)을 미분하여 비교값(nwk_Slip_grad)을 생성하고,
    상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 사전 검출 포인트를 초과하는지 확인하고,
    상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 상기 사전 검출 포인트(TI_Detect_Point)를 초과하면 팁 인 쇼크가 발생할 것으로 판단하는 팁 인 쇼크 제어 방법.
  10. 제8 항에 있어서, 상기 댐퍼에 유압을 인가하는 단계에 있어서,
    제1 오프셋만큼 유압을 추가로 생성하고, 상기 댐퍼에 유압을 인가하는 팁 인 쇼크 제어 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 상기 사전 검출 포인트를 초과하는 지점부터 시작하여, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)의 기울기가 '0'이되는 지점까지 상기 댐퍼에 유압을 인가하는 팁 인 쇼크 제어 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 비교값(nwk_Slip_grad)의 기울기가 '0'인 지점부터 시작하여, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)과 상기 사전 검출 포인트가 동일하게 되는 지점까지 상기 댐퍼에 인가되는 유압을 감소시키는 팁 인 쇼크 제어 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 비교값(nwk_Slip_grad)과 상기 사전 검출 포인트가 동일한 지점부터 시작하여, 상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 '0'이 되는 지점까지 제2 오프셋만큼 상기 댐퍼에 인가되는 유압을 감소시키는 팁 인 쇼크 제어 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 비교값(nwk_Slip_grad)이 '0'이 되면 상기 댐퍼에 유압을 인가하는 것을 종료시키는 팁 인 쇼크 제어 방법.
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