KR20170131776A

KR20170131776A - Dct 차량의 제어방법

Info

Publication number: KR20170131776A
Application number: KR1020160062015A
Authority: KR
Inventors: 조성현; 김호성; 윤영민; 정성환
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-05-20
Filing date: 2016-05-20
Publication date: 2017-11-30
Also published as: US20170334419A1; CN107415921A; US10184533B2; CN107415921B; KR101846672B1

Abstract

본 발명 DCT 차량의 제어방법은, 컨트롤러가 홀센서 신호로부터 에러를 검출하면, 해당 클러치를 오픈시키고 엔진 회전수 상승을 억제하기 위해 엔진토크를 제한하는 조치를 취한 후, 홀센서의 진단을 위한 테스트펄스를 인가하는 진단단계와; 상기 진단단계 이후, 컨트롤러가 상기 홀센서 신호가 정상인 것으로 판단하면, 클러치 위치를 초기 위치로 리셋되도록 시도하는 리셋시도단계와; 상기 리셋시도단계에 의해, 클러치 위치가 초기 위치로 리셋되면, 상기 컨트롤러는 상기 클러치를 상기 초기 위치로부터 목표 클러치 스트로크로 정상제어를 개시하며, 상기 엔진토크 제한 조치를 해제하는 복귀단계를 포함하여 구성된다.

Description

DCT 차량의 제어방법{CONTROL METHOD FOR VEHICLE WITH DCT}

본 발명은 DCT 차량의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 클러치액츄에이터에 사용되는 모터의 홀센서 에러가 검출되는 경우, 차량의 제어방법에 관한 기술이다.

DCT(Dual Clutch Transmission)는 탑재되어 있는 두 클러치를 제어하기 위한 클러치액츄에이터와 변속단을 전환할 수 있도록 하는 변속액츄에이터를 구비하여, 차량의 운전 상황에 따라 컨트롤러가 상기 클러치액츄에이터와 변속액츄에이터를 적절히 작동시켜 변속을 수행하도록 구성된다.

상기 클러치액츄에이터는 통상 홀센서가 구비된 모터에 의해 구동되도록 구성되어, 상기 홀센서로부터 출력되는 신호에 의해 간접적으로 클러치의 위치를 파악하고, 그 신호가 정상적인지의 여부에 의해 해당 클러치의 제어가 가능한지의 여부를 진단한다.

종래, 클러치액츄에이터에 사용되는 모터의 홀센서로부터 잘못된 패턴이나 순서의 신호가 수신되어 이상이 있음이 감지되면, 해당 모터에 테스트 펄스를 인가하여, 고장 여부를 확인하도록 한다.

도 1은 종래 상기한 바와 같은 테스트 펄스를 인가하게 된 경우를 예시한 그래프로서, 차량은 짝수축 클러치가 결합된 상태로 후진 크립주행 중인 상황에서, 짝수측 클러치액츄에이터의 모터 홀센서로부터 에러가 감지된 경우를 예시하고 있다.

홀센서 에러가 감지되어 그 고장 여부를 진단하기 위해 모터에 테스트 펄스를 인가한 후, 고장이 아니라고 확인되어 클러치를 다시 결합시키는 상황이 도시되고 있으며, 이는 짝수축 클러치 목표 스트로크와 함께 이동하던 짝수축 클러치의 실제 스트로크가 상기 목표 스트로크로부터 하측으로 이탈되어 상하로 진동하는 테스트를 수행한 후 다시 목표 스트로크로 접근하는 것으로 표현되어 있다.

상기와 같은 상황에서 테스트를 마친 후 클러치의 스트로크가 다시 목표 스트로크로 접근할 때, 급격한 클러치 스트로크 변화에 의해 충격이 발생하게 되며, 이러한 충격은 짝수축 입력축 회전수가 진동함으로 나타나 있다.

물론, 상기 충격이 심한 경우에는 파워트레인의 진동으로 승차감을 크게 저하시킬 수 있음은 물론, 엔진의 시동 꺼짐을 유발할 수도 있다.

상기 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 1020130065407 A

본 발명은 DCT의 클러치액츄에이터에 사용되는 모터의 홀센서 에러 검출 시, 가급적 차량의 안정된 주행이 지속되도록 하여 차량의 안정성을 향상시키고, 홀센서의 고장이 아닌 것으로 판단되는 경우에, 테스트 후 클러치의 정상적인 작동 상황으로의 전환이 적절히 이루어져 차량 파워트레인에 충격이 유발되지 않고 엔진의 시동 꺼짐 등이 발생하지 않도록 하여 궁극적으로 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한 DCT 차량의 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 DCT 차량의 제어방법은, 컨트롤러가 홀센서 신호로부터 에러를 검출하면, 해당 클러치를 오픈시키고 엔진 회전수 상승을 억제하기 위해 엔진토크를 제한하는 조치를 취한 후, 홀센서의 진단을 위한 테스트펄스를 인가하는 진단단계와; 상기 진단단계 이후, 컨트롤러가 상기 홀센서 신호가 정상인 것으로 판단하면, 클러치 위치를 초기 위치로 리셋되도록 시도하는 리셋시도단계와; 상기 리셋시도단계에 의해, 클러치 위치가 초기 위치로 리셋되면, 상기 컨트롤러는 상기 클러치를 상기 초기 위치로부터 목표 클러치 스트로크로 정상제어를 개시하며, 상기 엔진토크 제한 조치를 해제하는 복귀단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 리셋시도단계 이후 상기 복귀단계 이전에, 상기 컨트롤러는 상기 리셋시도단계에도 불구하고 클러치가 이동되지 않는 스턱 현상이 감지되면, 상기 리셋시도단계를 소정 기준회수까지 반복적으로 시도하는 스턱탈출단계를 더 포함할 수 있다.

상기 진단단계에서는 해당 클러치의 스트로크에 대한 전달토크 특성의 학습을 금지시킬 수 있고, 상기 복귀단계에서는 상기 학습 금지를 해제하도록 할 수 있다.

상기 복귀단계에서는 상기 클러치를 초기 위치로부터 목표 클러치 스트로크까지의 전체 구간 중 70%이상의 구간은 상대적으로 신속히 이동하고, 나머지 구간은 상대적으로 천천히 이동하여 클러치의 재결합에 의한 충격을 방지하도록 할 수 있다.

상기 복귀단계에서는 엔진토크 제한 조치의 해제에 있어서, 시간의 경과에 따라 점진적으로 제한량을 해제하도록 할 수 있다.

상기 진단단계 이후, 홀센서의 에러가 확정되거나, 상기 스턱탈출단계에서 상기 기준회수까지 리셋시도단계를 수행하여도 스턱 현상이 해소되지 않으면, 고장으로 판정하고, 고장이 판단된 입력축의 사용을 중지하고 나머지 입력축만을 이용한 싱글클러치 주행으로 전환하는 고장대응단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명은 DCT의 클러치액츄에이터에 사용되는 모터의 홀센서 에러 검출 시, 가급적 차량의 안정된 주행이 지속되도록 하여 차량의 안정성을 향상시키고, 홀센서의 고장이 아닌 것으로 판단되는 경우에, 테스트 후 클러치의 정상적인 작동 상황으로의 전환이 적절히 이루어져 차량 파워트레인에 충격이 유발되지 않고 엔진의 시동 꺼짐 등이 발생하지 않도록 하여 궁극적으로 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한다.

도 1은 종래 클러치액츄에이터 모터의 홀센서 에러 발생시 테스트 펄스를 인가하였다가 복귀되는 상황을 예시한 그래프,
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 DCT차량의 구성을 예시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 DCT 차량의 제어방법의 실시예를 도시한 순서도이다.

도 2를 참조하면, 엔진(E)의 동력은 DCT(DUAL CLUTCH TRANSMISSION)를 통해 구동륜(W)으로 제공될 수 있도록 구성되고, DCT를 구성하는 두 클러치(1)는 각각 클러치액츄에이터(3)에 의해 제어되며, 각 변속단을 형성하는 변속기어들은 동기장치들을 선택하여 구동하는 변속액츄에이터(4)에 의해 변속이 이루어지며, 상기 클러치액츄에이터(3)와 변속액츄에이터(4)는 컨트롤러(5)에 의해 제어가 이루어지게 되어 있으며, 상기 컨트롤러는 가속페달 조작량을 입력 받기 위해 APS(ACCELERATOR POSITION SENSOR: 7)신호를 입력 받도록 되어 있다.

물론, 상기 컨트롤러(5)는 이외에도 엔진토크 및 엔진속도 등의 정보를 제공받도록 되어 있으며, 상기 클러치액츄에이터(3)에 내장된 모터의 홀센서로부터 신호를 입력 받도록 되어 있다.

여기서, "컨트롤러"는 별도의 접두어가 없는 한 DCT 등과 같은 변속기를 제어하는 변속기 컨트롤러이며, 엔진을 제어하는 컨트롤러는 구별을 위해 별도로 "엔진컨트롤러"로 칭하도록 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명 DCT 차량의 제어방법의 실시예는, 컨트롤러(5)가 홀센서 신호로부터 에러를 검출하면, 해당 클러치를 오픈시키고 엔진 회전수 상승을 억제하기 위해 엔진토크를 제한하는 조치를 취한 후, 홀센서의 진단을 위한 테스트펄스를 인가하는 진단단계(S10)와; 상기 진단단계(S10) 이후, 컨트롤러(5)가 상기 홀센서 신호가 정상인 것으로 판단하면, 클러치 위치를 초기 위치로 리셋되도록 시도하는 리셋시도단계(S30)와; 상기 리셋시도단계(S30)에 의해, 클러치 위치가 초기 위치로 리셋되면, 상기 컨트롤러(5)는 상기 클러치를 상기 초기 위치로부터 목표 클러치 스트로크로 정상제어를 개시하며, 상기 엔진토크 제한 조치를 해제하는 복귀단계(S40)를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명은 홀센서의 에러가 검출되면, 상기 진단단계(S10)를 수행하여, 홀센서의 고장을 확정하며, 이러한 홀센서의 고장확정에 이르는 테스트 도중에 만약 홀센서의 에러가 해제됨이 판단되면, 상기 리셋시도단계(S30)를 통해 클러치를 초기 위치로 리셋시킨 후, 상기 복귀단계(S40)를 통해 종전의 상태로 복귀하도록 함으로써, 가급적 차량의 안정된 주행이 지속되도록 하여 차량의 안정성을 향상시키고, 홀센서의 고장이 아닌 경우에는 클러치의 정상적인 작동 상황으로의 전환이 적절히 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

또한, 본 실시예는, 상기 리셋시도단계(S30) 이후 상기 복귀단계(S40) 이전에, 상기 컨트롤러(5)는 상기 리셋시도단계(S30)에도 불구하고 클러치가 이동되지 않는 스턱(STUCK) 현상이 감지되면, 상기 리셋시도단계(S30)를 소정 기준회수까지 반복적으로 시도하는 스턱탈출단계(S50)도 포함하고 있다.

따라서, 혹여 발생할 수 있는 클러치 스턱 현상이 나타나면, 다수회 상기 리셋시도단계(S30)를 통해 스턱 상황을 벗어나도록 하여, 차량의 안정된 주행이 가급적 계속되도록 시도하는 것이다.

참고로, 도 3에는 상기 기준회수를 3회로 정하고 있으나, 이는 차량의 종류나 상태에 따라 적절히 변경될 수 있는 값임은 물론이다.

또한, 본 실시예에서는 상기 진단단계(S10)에서 해당 클러치의 스트로크에 대한 전달토크 특성의 학습을 금지시키고, 상기 복귀단계(S40)에서 상기 학습 금지를 해제하도록 하여, 부정확한 학습에 의한 향후의 부작용을 방지할 수 있도록 하였다.

상기 복귀단계(S40)에서는 상기 클러치를 초기 위치로부터 목표 클러치 스트로크까지의 전체 구간 중 70%이상의 구간은 상대적으로 신속히 이동하고, 나머지 구간은 상대적으로 천천히 이동하여 클러치의 재결합에 의한 충격을 방지하도록 하는 것이 바람직할 것이다.

즉, 상기 초기 위치로 리셋된 클러치를 다시 정상적인 목표 클러치 스트로크까지 이동시킴에 있어서, 신속한 클러치의 정상 복귀를 위하여 상기 예시한 전체 이동해야 할 스트로크 중 70%는 상대적으로 신속하게 이동시키고, 나머지 구간에서는 상대적으로 서서히 이동시켜서 클러치의 결합시 충격이 발생하는 것을 방지하도록 하여, 나아가 종래와 같은 엔진 시동 꺼짐 등이 방지될 수 있도록 하는 것이다.

또한, 상기 복귀단계(S40)에서는 엔진토크 제한 조치의 해제에 있어서, 시간의 경과에 따라 점진적으로 제한량을 해제하도록 하는 것이 바람직할 것이다. 이 역시 급격한 엔진토크의 제한 해제에 의한 충격의 방지를 위한 것이다.

참고로, 상기 엔진토크 제한 조치는 상기 컨트롤러(5)가 엔진컨트롤러에게 엔진토크를 제한해줄 것을 요청하는 신호를 보냄으로써, 이루어질 수 있고, 그 해제 역시 상기 엔진컨트롤러의 협조제어로 이루어질 수 있을 것이다.

물론, 상기 컨트롤러(5)가 엔진제어까지 겸하여 수행하는 경우에는 자체적인 처리도 가능할 것이다.

한편, 상기 진단단계(S10) 이후, 홀센서의 에러가 확정되거나, 상기 스턱탈출단계(S50)에서 상기 기준회수까지 리셋시도단계(S30)를 수행하여도 스턱 현상이 해소되지 않으면, 고장으로 판정하고, 고장이 판단된 입력축의 사용을 중지하고 나머지 입력축만을 이용한 싱글클러치 주행으로 전환하는 고장대응단계(S60)를 수행하도록 한다.

예컨대, 짝수측 클러치액츄에이터의 모터 홀센서가 고장인 것으로 확정되면, 짝수축의 사용을 중지하고, 홀수축에 배치된 변속단들 사이로만 변속을 수행하면서 차량을 주행하도록 하는 싱글클러치 주행으로 전환하도록 하여, 가급적 차량의 주행 안정성을 확보할 수 있도록 한 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.

1; 클러치
3; 클러치액츄에이터
4; 변속액츄에이터
5; 컨트롤러
E; 엔진
W; 구동륜
S10; 진단단계
S30; 리셋시도단계
S40; 복귀단계
S50; 스턱탈출단계
S60; 고장대응단계

Claims

컨트롤러가 홀센서 신호로부터 에러를 검출하면, 해당 클러치를 오픈시키고 엔진 회전수 상승을 억제하기 위해 엔진토크를 제한하는 조치를 취한 후, 홀센서의 진단을 위한 테스트펄스를 인가하는 진단단계와;
상기 진단단계 이후, 컨트롤러가 상기 홀센서 신호가 정상인 것으로 판단하면, 클러치 위치를 초기 위치로 리셋되도록 시도하는 리셋시도단계와;
상기 리셋시도단계에 의해, 클러치 위치가 초기 위치로 리셋되면, 상기 컨트롤러는 상기 클러치를 상기 초기 위치로부터 목표 클러치 스트로크로 정상제어를 개시하며, 상기 엔진토크 제한 조치를 해제하는 복귀단계;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 DCT 차량의 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 리셋시도단계 이후 상기 복귀단계 이전에, 상기 컨트롤러는 상기 리셋시도단계에도 불구하고 클러치가 이동되지 않는 스턱 현상이 감지되면, 상기 리셋시도단계를 소정 기준회수까지 반복적으로 시도하는 스턱탈출단계;
를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 DCT 차량의 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 진단단계에서는 해당 클러치의 스트로크에 대한 전달토크 특성의 학습을 금지시키고;
상기 복귀단계에서는 상기 학습 금지를 해제하도록 하는 것
을 특징으로 하는 DCT 차량의 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 복귀단계에서는 상기 클러치를 초기 위치로부터 목표 클러치 스트로크까지의 전체 구간 중 70%이상의 구간은 상대적으로 신속히 이동하고, 나머지 구간은 상대적으로 천천히 이동하여 클러치의 재결합에 의한 충격을 방지하도록 하는 것
을 특징으로 하는 DCT 차량의 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 복귀단계에서는 엔진토크 제한 조치의 해제에 있어서, 시간의 경과에 따라 점진적으로 제한량을 해제하도록 하는 것
을 특징으로 하는 DCT 차량의 제어방법.
청구항 2에 있어서,
상기 진단단계 이후, 홀센서의 에러가 확정되거나, 상기 스턱탈출단계에서 상기 기준회수까지 리셋시도단계를 수행하여도 스턱 현상이 해소되지 않으면, 고장으로 판정하고, 고장이 판단된 입력축의 사용을 중지하고 나머지 입력축만을 이용한 싱글클러치 주행으로 전환하는 고장대응단계;
를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 DCT 차량의 제어방법.