KR20200006671A - Sbw 변속기 차량의 제어방법 - Google Patents

Sbw 변속기 차량의 제어방법 Download PDF

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Abstract

차량이 주차 변속단이 해제된 상태에서 시동 종료 조건의 만족 여부를 감지하는 단계; 시동 종료 조건을 만족한 것으로 감지한 경우, 파킹 피스톤의 유압 또는 엔진 RPM을 기반으로 파킹기어의 해제를 유지하는 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계; 및 파킹 해제 장치를 구동하기 시작한 이후, 파킹 피스톤의 유압을 기반으로 파킹 해제 장치의 구동하는 전력의 온/오프 듀티비를 제어하는 단계;를 포함하는 SBW 변속기 차량의 제어방법이 소개된다.

Description

SBW 변속기 차량의 제어방법{CONTROL METHOD OF SHIFTING BY WIRE TRANSMISSION VEHICLE}
본 발명은 SBW 변속기 차량의 제어방법에 관한 것으로, 더 구체적으로는 SBW 변속기 차량의 시동 종료시 주차 변속단으로 자동 변속되는 것을 방지하는 제어방법에 관한 것이다.
기존의 차량에서는 케이블 또는 샤프트를 통해 레버(기어봉)와 변속기(Transmission)이 기계적인 링크결합 구조를 적용하였으나, 이러한 기계식 자동변속기를 대체하는 신기술로 운전자가 입력한 변속조작신호를 전기적 신호로 변환하여 TCU(Transmission Control Unit)에 송출하고, TCU가 운전자의 변속조작신호와 차량의 주행조건에 따라 변속기를 조작하여 실제 변속을 실행하는 SBW(Shift By Wire) 변속기(또는 e-Shifter 변속기)가 개발되었다.
SBW 변속기에서는 전기적 신호에 의해 트랜스미션의 제어가 이뤄지므로 변속조작장치는 종래의 기어봉 형태로 한정될 필요가 없다. 이에 따라, SBW 변속기의 변속조작장치는 종래의 기어봉 방식뿐만 아니라 버튼형 등으로도 구성될 수 있다.
SBW 변속기는 공간활용 상의 장점뿐만 아니라, NVH(Noise, Vibration, Harshness) 성능이 향상되고, 조작 성능이 향상되는 등 다양한 장점을 가지고 있다.
특히, SBW 변속기는 차량의 주행시에 엔진이 정상적으로 작동하는 동안에는 엔진의 회전력에 의해 변속기 오일펌프가 구동되어 변속기 미션오일(ATF: Automatic Transmission Fluid)의 유압을 형성한다. 다만, 시동 종료시 엔진 동력에 의해 작동되는 변속기 오일펌프가 정지되어 변속기 미션오일의 유압이 제거됨으로써 파킹 피스톤 내의 변속기 미션오일의 감소로 주차 변속단(P단)으로 자동으로 변속된다.
다만, 주행 변속단(D단)에서 임시 정차시 ISG(Idle Stop and Go) 기능에 의해 시동이 종료되거나, 중립 변속단(N단)에서 시동 종료시 해당 변속단을 유지할 필요가 있으나, 자동으로 엔진에 의해 구동되는 변속기 오일펌프가 정지되어 주차 변속단(P단)으로 자동으로 변속되는 문제가 발생하였다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 주행 변속단(D단)에서 시동 종료시에도 주행 변속단을 유지하기 위하여 전기 모터를 이용하여 변속기 유압을 유지하는 전기식 오일펌프(EOP: Electric Oil Pump) 또는 중립 변속단(N단)으로 주차가 가능하도록 주차 변속단(P단)의 해제를 유지하기 위한 파킹 해제 액츄에이터(PRA: Parking Release Actuator) 등의 장치를 추가하는 기술이 개발되었다.
그러나 전기식 오일펌프를 이용하더라도 전기식 오일펌프의 유압이 부족하여 시동 종료시 순간적으로 주차 변속단(P단)이 체결되어 제어기가 오작동하는 문제가 발생하고, 파킹 해제 액츄에이터를 이용하더라도 파킹 해제 액츄에이터의 작동력(토크) 부족으로 인하여 시동 종료시 순간적으로 주차 변속단(P단)이 체결되어 시동 종료시 IGN(Ignition) 전원이 Acc전원이 아닌 Off 전원으로 천이하는 문제가 발생한다.
이러한 시동 종료시 순간적으로 주차 변속단(P단)이 체결되는 문제를 방지하기 위하여 변속기 오일펌프의 동력을 유지하기 위한 목적으로 엔진 정지에 시간 지연(Delay)을 발생시키거나 일정한 시간동안 엔진 RPM을 상승시키는 제어가 개발되었지만, 이러한 제어는 연비가 악화되는 문제가 있었고, 시동 종료 상태에서 배터리 전력을 이용하여 전기식 오일펌프를 구동하거나 파킹 해제 액츄에이터를 구동함으로써 배터리 방전의 위험이 존재하였다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2014-0077054 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, SBW 변속기를 탑재한 차량의 시동 종료시 순간적으로 주차 변속단으로 자동 변속되는 오작동을 방지하고, 연비를 최대한으로 유지하면서 배터리 전력을 효율적으로 사용하는 기술을 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 SBW 변속기 차량의 제어방법은 차량이 주차 변속단이 해제된 상태에서 시동 종료 조건의 만족 여부를 감지하는 단계; 시동 종료 조건을 만족한 것으로 감지한 경우, 파킹 피스톤의 유압 또는 엔진 RPM을 기반으로 파킹기어의 해제를 유지하는 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계; 및 파킹 해제 장치를 구동하기 시작한 이후, 파킹 피스톤의 유압을 기반으로 파킹 해제 장치의 구동하는 전력의 온/오프 듀티비를 제어하는 단계;를 포함한다.
파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계 이전에, 엔진의 구동이 종료되면 엔진 RPM 정보를 주기적으로 입력받고, 입력받은 엔진 RPM 정보를 이용하여 엔진 RPM이 기설정된 최소 엔진 RPM 이하인지 판단하는 단계;를 더 포함하고, 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계에서는, 엔진 RPM이 최소 엔진 RPM 이하로 판단되면 파킹 해제 장치를 구동하기 시작할 수 있다.
파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계 이전에, 입력받은 엔진 RPM 정보를 이용하여 엔진이 완전히 정지하는 엔진정지타이밍을 추정하는 단계;를 더 포함하고, 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계에서는, 추정한 엔진정지타이밍 이전에 파킹 해제 장치를 구동하기 시작할 수 있다.
기설정된 최소 엔진 RPM은 파킹 피스톤이 주차 변속단의 해제를 유지하기 위한 최소 유압을 생성하는 엔진 RPM으로 기설정될 수 있다.
파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계 이전에, 파킹 피스톤의 유압이 기설정된 기준 유압 이하가 되면 파킹 피스톤의 유압 정보를 주기적으로 입력받고, 입력받은 파킹 피스톤의 유압 정보를 이용하여 파킹 피스톤의 유압이 기설정된 최소 유압 이하인지 판단하는 단계;를 더 포함하고, 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계에서는, 파킹 피스톤의 유압이 기설정된 최소 유압 이하로 판단되면 파킹 해제 장치를 구동하기 시작할 수 있다.
파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계 이전에, 입력받은 파킹 피스톤의 유압 정보를 이용하여 파킹 피스톤의 유압이 완전히 제거되는 유압제거타이밍을 추정하는 단계;를 더 포함하고, 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계에서는, 추정한 유압제거타이밍 이전에 파킹 해제 장치를 구동하기 시작할 수 있다.
기설정된 기준 유압은 엔진이 구동되는 동안 파킹 피스톤에 유지되는 최소한의 유압으로 기설정될 수 있다.
기설정된 최소 유압은 파킹 피스톤이 주차 변속단의 해제를 유지하기 위한 최소 유압으로 기설정될 수 있다.
전력의 온/오프 듀티비를 제어하는 단계에서는, 파킹 피스톤의 유압이 기설정된 최소 유압 이상이 되기까지 온/오프 듀티비를 증가시키도록 제어할 수 있다.
전력의 온/오프 듀티비를 제어하는 단계에서 온/오프 듀티비가 100%로 증가된 경우, 파킹 해제 장치의 구동하는 전력을 승압하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
전력의 온/오프 듀티비를 제어하는 단계에서는, 파킹 피스톤의 유압이 기설정된 최소 유압을 초과하면 온/오프 듀티비를 감소시키도록 제어할 수 있다.
파킹 해제 장치는 파킹 피스톤에 유압을 제공하는 전기적 오일펌프(EOP) 또는 파킹 해제를 방지하는 파킹 해제 레버에 동력을 제공하는 파킹 해제 액츄에이터(PRA)일 수 있다.
전력의 온/오프 듀티비를 제어하는 단계 이후에, 재시동 조건의 만족 여부를 감지하는 단계; 및 재시동 조건을 만족한 것으로 감지하면, 파킹 피스톤의 유압 또는 엔진 RPM을 기반으로 파킹 해제 장치를 구동을 종료하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 SBW 변속기 차량의 제어방법에 따르면, SBW 변속기 차량의 시동 오프시 변속기 오일펌프의 유압 상실에 따라 주차 변속단(P단)으로 잘못 변속되는 오작동이 방지되는 효과를 갖는다.
또한, SBS 변속기 차량의 시동 오프시 주차 변속단(P단)으로 잘못 변속되는 오작동을 방지하기 위한 엔진 정지에 시간 지연(Delay)을 발생시키거나 일정한 시간동안 엔진 RPM을 상승시키지 않음으로써 연비가 향상되는 효과를 갖는다.
또한, 전기식 오일펌프(EOP) 또는 파킹 해제 액츄에이터(PRA)의 구동시 전력 사용을 최적화하여 배터리의 전력 사용을 최소화함으로써 배터리의 방전을 방지하는 효과를 갖는다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 SBW 변속기 차량의 시스템 구성도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SBW 변속기 차량의 제어방법의 순서도이다.
도 3 내지 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 SBW 변속기 차량의 제어 타이밍도를 도시한 것이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 SBW 변속기 차량의 시스템 구성도를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, SBW 변속기 차량의 시스템은 사용자가 조작하는 변속레버(10), TCU(20)(Transmission Control Unit), 파킹 기어(34) 및 이를 체결하거나 해제하는 장치들로 구성된다.
변속레버(10)는 전자식 레버 또는 버튼 등으로 사용자가 조작하는 변속단을 감지하여 이를 전기적 신호로 변환하여 TCU(20)로 전달한다.
TCU(20)는 변속레버(10)로부터 전달받은 변속단 조작 신호에 따라 변속기의 변속단을 제어한다. 또한, TCU(20)는 ECU(Electronic Control Unit) 등의 상위 제어기와 연결되어 사용자의 IGN(Ignition) 신호에 따른 시동 종료 또는 ISG(Idle Stop and Go) 기능에 따른 시동 종료에 따라 변속단을 제어할 수 있다.
TCU(20)는 주차 변속단인 경우 파킹 장치(30)를 제어하여 파킹 기어(34)가 체결되도록 제어한다. 특히, TCU(20)는 파킹 스위치(31)와 연결되어 TCU(20)의 파킹 변속단의 체결 또는 해제 신호를 받아 파킹 로드(32)를 체결하거나 해제하는 방향으로 이동시키도록 제어한다. 파킹 로드(32)는 직선 운동을 통하여 파킹 기어(34)를 체결 또는 해제하기 위하여 파킹 기어(34)와 맞물려있는 돌기인 파킹 스프래그(33)(Sprag)가 파킹 기어(34)를 체결 또는 해제하도록 제어한다.
파킹 로드(32)는 파킹 유압실린더(36)와 파킹 피스톤(35)에 의한 힘으로 이동된다. 파킹 유압실린더(36)와 파킹 피스톤(35) 사이에 위치한 스프링의 탄성력에 의해 파킹 로드(32)는 파킹이 체결되는 방향으로 이동되고, 파킹 피스톤(35)에 탄성력보다 강한 유압이 발생하면 파킹 로드(32)는 파킹이 해제되는 방향으로 이동된다.
파킹 유압실린더(36)와 파킹 피스톤(35) 사이에는 변속기 오일펌프(미도시)가 구동되어 공급되는 변속기 미션오일(ATF: Automatic Transmission Fluid)이 유압을 형성한다. 변속기 오일펌프(미도시)는 엔진의 동력에 의해 구동되므로, 시동이 종료되어 엔진이 구동되지 않으면 변속기 오일펌프(미도시)의 유압은 제거된다.
따라서, 파킹 스위치(31)에는 파킹 해제 장치가 더 마련될 수 있다. 파킹 해제 장치는 전기식 오일펌프(40)(EOP: Electric Oil Pump) 및 파킹 해제 액츄에이터(50)(PRA: Parking Release Actuator)가 포함될 수 있다.
전기식 오일펌프(40)는 파킹 유압실린더(36)와 파킹 피스톤(35)으로 연결되어 엔진의 구동이 종료되어 변속기 오일펌프(미도시)가 구동되지 않더라도 배터리 등의 전력을 이용하여 유압을 형성하는 것이다. 전기식 오일펌프(40)는 TCU(20)에 의해 신호를 입력받는 EOP제어기(41)에 의해 제어된다.
또한, 파킹 해제 액츄에이터(50)는 PRA 케이블(38)을 통하여 연결된 파킹 해제 레버(37)를 회전시켜 파킹 로드(32)가 파킹 기어(34)의 체결을 해제하도록 구동력을 발생시킬 수 있다. 파킹 해제 액츄에이터(50) 또한 배터리의 전력을 이용하여 주차 변속단이 아닌 변속단으로 차량이 시동 종료시 주차 변속단으로 자동 변경되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 시동 종료 상태에서 사용자가 변속 레버에 위치한 파킹 해제 버튼(미도시)을 조작하면 주차 변속단에서 해제되도록 제어할 수 있다. 파킹 해제 액츄에이터(50)는 TCU(20)에 의해 신호를 입력받는 PRA제어기(51)에 의해 제어된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SBW 변속기 차량의 제어방법의 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 SBW 변속기 차량의 제어방법은, 차량이 주차 변속단이 해제된 상태에서 시동 종료 조건의 만족 여부를 감지하는 단계(S100); 시동 종료 조건을 만족한 것으로 감지한 경우, 파킹 피스톤(35)의 유압 또는 엔진 RPM을 기반으로 파킹 기어(34)의 해제를 유지하는 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계(S400); 및 파킹 해제 장치를 구동하기 시작한 이후, 파킹 피스톤(35)의 유압을 기반으로 파킹 해제 장치의 구동하는 전력의 온/오프 듀티비를 제어하는 단계(S500);를 포함한다.
주차 변속단이 해제된 상태는 주차 변속단(P단)이 아닌 주행 변속단(D단), 후진 변속단(R단) 또는 중립 변속단(N단)의 변속단을 유지한 상태를 의미하는 것으로, 일반적인 주차 상황과는 달리 주차 변속단이 해제되어 파킹 기어(34)의 체결이 해제된 상태로 시동 종료 조건을 만족한 경우를 의미한다.
시동 종료 조건의 만족 여부를 감지하는 단계(S100)에서는, IGN(Ignition) 오프 조작 또는 ISG 기능의 작동 여부를 통하여 시동 종료 조건을 감지할 수 있다. 즉, 사용자가 IGN을 On에서 Off로 조작하는 경우 또는 사용자의 의지가 아닌 ISG 기능에 의해 정지된 상태에서 시동이 종료되는 경우를 모두 감지할 수 있다.
시동 종료 조건을 만족한 것으로 감지한 경우, 엔진의 구동이 종료되어 엔진 RPM이 감소하고, 이에 따라 변속기 오일펌프(미도시)의 구동이 종료되어 파킹 피스톤(35)의 유압이 감소한다.
즉, 감소하는 엔진 RPM 또는 파킹 피스톤(35)의 유압을 모니터링하고, 이에 따라 파킹 피스톤(35)의 유압 또는 엔진 RPM을 기반으로 파킹 기어(34)의 해제를 유지하는 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하도록 제어할 수 있다.
파킹 해제 장치를 구동하기 시작한 이후, 파킹 피스톤(35)의 유압을 기반으로 파킹 해제 장치의 구동하는 전력의 온/오프 듀티비를 제어할 수 있다.
구체적으로, 파킹 해제 장치는 파킹 피스톤(35)에 유압을 제공하는 전기적 오일펌프(EOP) 또는 파킹 해제를 방지하는 파킹 해제 레버(37)에 동력을 제공하는 파킹 해제 액츄에이터(50)(PRA)일 수 있다.
이에 따라, 차량이 주차 변속단이 해제된 상태에서 시동 종료시 파킹 해제 장치의 구동에 의해 주차 변속단으로 잘못 체결되는 오작동이 방지되는 효과를 갖는다.
도 3 내지 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 SBW 변속기 차량의 제어 타이밍도를 도시한 것이다.
도 3 내지 4를 더 참조하면, 시동 종료 조건을 만족한 후 일정 시간이 지나면 엔진의 구동이 종료되어 엔진의 RPM이 감소하기 시작한다.
파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계(S400) 이전에, 엔진의 구동이 종료되면 엔진 RPM 정보를 주기적으로 입력받고, 입력받은 엔진 RPM 정보를 이용하여 엔진 RPM이 기설정된 최소 엔진 RPM 이하인지 판단하는 단계(S300);를 더 포함하고, 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계(S400)에서는, 엔진 RPM이 최소 엔진 RPM 이하로 판단되면 파킹 해제 장치를 구동하기 시작할 수 있다.
엔진의 RPM이 감소하기 시작하면, 엔진의 구동이 종료된 것으로 판단하여 엔진 RPM 정보를 주기적으로 입력받을 수 있다. 즉, 차량에 탑재된 프로세서(Processor)에서 엔진 RPM 신호를 Task 주기(예를 들어, 10[ms])로 입력받을 수 있다.
입력받은 엔진 RPM 정보를 이용하여 엔진 RPM이 기설정된 최소 엔진 RPM 이하인지 판단할 수 있고, 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계(S400)에서는, 엔진 RPM이 최소 엔진 RPM 이하로 판단되면 파킹 해제 장치를 구동하기 시작할 수 있다.
기설정된 최소 엔진 RPM은 파킹 피스톤(35)이 주차 변속단의 해제를 유지하기 위한 최소 유압을 생성하는 엔진 RPM으로 기설정될 수 있다. 즉, 기설정된 최소 엔진 RPM은 파킹 피스톤(35)에 가해지는 유압이 주차 변속단의 해제를 유지하기 위한 최소 유압인 상태에서 측정된 엔진 RPM으로 기설정될 수 있다.
파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계(S400) 이전에, 입력받은 엔진 RPM 정보를 이용하여 엔진이 완전히 정지하는 엔진정지타이밍을 추정하는 단계(S200);를 더 포함하고, 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계(S400)에서는, 추정한 엔진정지타이밍 이전에 파킹 해제 장치를 구동하기 시작할 수 있다.
즉, 주기적으로 입력받은 엔진 RPM 정보를 이용하여, 주기적인 시간동안 RPM의 변화를 계산하여 엔진이 완전히 정지하여 엔진의 RPM이 0이 되는 엔진정지타이밍을 추정할 수 있다. 예를 들어, 10[ms] 주기로 엔진 RPM을 입력받은 경우, 100[ms]동안 엔진 RPM 변화량의 평균을 계산하여 엔진정지타이밍을 추정할 수 있다.
파킹 해제 장치는 추정한 엔진정지타이밍 이전에 구동하기 시작하도록 제어할 수 있다. 즉, 늦어도 엔진이 완전히 정지하기 전에는 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하도록 제어할 수 있다.
또한, 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계(S400) 이전에, 파킹 피스톤(35)의 유압이 기설정된 기준 유압 이하가 되면 파킹 피스톤(35)의 유압 정보를 주기적으로 입력받고, 입력받은 파킹 피스톤(35)의 유압 정보를 이용하여 파킹 피스톤(35)의 유압이 기설정된 최소 유압 이하인지 판단하는 단계(S300);를 더 포함하고, 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계(S400)에서는, 파킹 피스톤(35)의 유압이 기설정된 최소 유압 이하로 판단되면 파킹 해제 장치를 구동하기 시작할 수 있다.
기설정된 기준 유압은 엔진이 구동되는 동안 파킹 피스톤(35)에 유지되는 최소한의 유압으로 기설정될 수 있다. 즉, 기설정된 기준 유압은 엔진이 구동되는 동안의 최소 RPM에 따라 파킹 피스톤(35)에 가해지는 최소한의 유압으로 기설정되어, 파킹 피스톤(35)의 유압이 기설정된 기준 유압보다 작아지면 엔진의 구동이 종료된 것으로 판단할 수 있는 것이다.
파킹 피스톤(35)의 유압이 기설정된 기준 유압 이하가 되어 엔진의 구동이 종료된 것으로 판단되면, 파킹 피스톤(35)의 유압 정보를 주기적으로 입력받고, 입력받은 파킹 피스톤(35)의 유압 정보를 이용하여 파킹 피스톤(35)의 유압이 기설정된 최소 유압 이하인지 판단할 수 있다.
파킹 유압실린더(36) 내부의 오일이 파킹 피스톤(35)을 가하는 유압을 측정하는 별도의 센서가 마련될 수 있고, 이에 따라 파킹 피스톤(35)의 유압 정보를 주기적으로 입력받을 수 있다. 파킹 피스톤(35)의 유압 정보 또한 차량에 탑재된 프로세서의 Task 주기(예를 들어, 10[ms])로 입력받을 수 있다.
기설정된 최소 유압은 파킹 피스톤(35)이 주차 변속단의 해제를 유지하기 위한 최소 유압으로 기설정될 수 있다. 즉, 기설정된 최소 유압은 파킹 피스톤(35)의 유압이 감소되어 자동으로 주차 변속단이 체결되지 않도록 유지될 수 있는 최소의 유압이 실험을 통하여 기설정될 수 있다.
파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계(S400) 이전에, 입력받은 파킹 피스톤(35)의 유압 정보를 이용하여 파킹 피스톤(35)의 유압이 완전히 제거되는 유압제거타이밍을 추정하는 단계(S200);를 더 포함하고, 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계(S400)에서는, 추정한 유압제거타이밍 이전에 파킹 해제 장치를 구동하기 시작할 수 있다.
즉, 주기적으로 입력받은 파킹 피스톤(35)의 유압 정보를 이용하여, 주기적인 시간동안 파킹 피스톤(35)의 유압의 변화를 계산하여 파킹 피스톤(35)의 유압이 완전히 제거된 유압제거타이밍을 추정할 수 있다. 예를 들어, 10[ms] 주기로 파킹 피스톤(35)의 유압을 입력받은 경우, 100[ms]동안 파킹 피스톤(35)의 유압 변화량의 평균을 계산하여 유압제거타이밍을 추정할 수 있다.
파킹 해제 장치는 추정한 유압제거타이밍 이전에 구동하기 시작하도록 제어할 수 있다. 즉, 늦어도 유압이 완전히 정지하기 전에는 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하도록 제어할 수 있다.
전력의 온/오프 듀티비를 제어하는 단계(S500)에서는, 파킹 피스톤(35)의 유압이 기설정된 최소 유압 이상이 되기까지 온/오프 듀티비를 증가시키도록 제어할 수 있다.
파킹 해제 장치는 배터리 등의 전력저장장치와 연결되어 시동 종료 상태에서 저장된 전력을 공급하여 구동한다. 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하면, 파킹 해제 장치에 공급하는 전력의 온/오프 듀티비를 증가하도록 제어할 수 있다. 온/오프 듀티비는 파킹 해제 장치에 전력을 공급하는 인버터의 PWM 출력 On 듀티(Duty)의 비율을 의미한다.
온/오프 듀티비는 파킹 피스톤(35)의 유압이 기설정된 최소 유압 이상이 되기까지 증가시키도록 제어하고, 최대 100[%]의 온/오프 듀티비까지 증가시키도록 제어할 수 있다(S600). 기설정된 최소 유압은 파킹 피스톤(35)이 주차 변속단의 해제를 유지하기 위한 최소 유압으로 기설정될 수 있다.
전력의 온/오프 듀티비를 제어하는 단계(S500)에서 온/오프 듀티비가 100%로 증가된 경우(S600), 파킹 해제 장치의 구동하는 전력을 승압하는 단계(S700);를 더 포함할 수 있다. 배터리와 파킹 해제 장치 사이에는 배터리에서 공급된 전력을 승압하는 컨버터(DC/DC 컨버터)가 마련되어 배터리의 전력을 승압할 수 있다. 따라서, 컨버터를 제어하여 파킹 해제 장치의 구동하는 구동 전압을 상승시킬 수 있다.
즉, 온/오프 듀티비를 100[%]로 증가시키더라도 파킹 피스톤(35)의 유압이 기설정된 최소 유압에 미치지 못하는 경우에는 컨버터를 이용하여 파킹 해제 장치의 구동하는 전력을 승압할 수 있다.
반대로, 전력의 온/오프 듀티비를 제어하는 단계(S500)에서는, 파킹 피스톤(35)의 유압이 기설정된 최소 유압을 초과하면(S600) 온/오프 듀티비를 감소시키도록 제어할 수 있다(S800).
즉, 온/오프 듀티비가 100[%]까지 증가하지 않더라도 파킹 피스톤(35)의 유압이 기설정된 최소 유압을 초과하면(S600), 다시 온/오프 듀티비를 감소시키도록 제어할 수 있다(S800). 이에 따라, 파킹 피스톤(35)의 유압이 기설정된 최소 유압에 수렴하도록 제어하여 기설정된 최소 유압를 초과하도록 제어하여 낭비되는 전력을 최소화할 수 있는 효과를 갖는다.
추가로, 전력의 온/오프 듀티비를 제어하는 단계(S500) 이후에, 재시동 조건의 만족 여부를 감지하는 단계(S900); 및 재시동 조건을 만족한 것으로 감지하면, 파킹 피스톤(35)의 유압 또는 엔진 RPM을 기반으로 파킹 해제 장치를 구동을 종료하는 단계(S1000);를 더 포함할 수 있다.
재시동 조건의 만족 여부는 ISG 기능의 해제 조건을 만족하거나, 사용자가 IGN을 Off에서 On으로 조작하는 경우 등을 포함할 수 있다.
재시동 조건을 만족한 것으로 감지하면, 파킹 피스톤(35)의 유압 또는 엔진 RPM을 기반으로 파킹 해제 장치를 구동을 종료할 수 있다. 재시동 조건을 만족하고 바로 파킹 해제 장치의 구동을 종료하는 경우에는 주차 변속단이 잘못 체결되는 문제가 발생할 수 있다.
이에 따라, 파킹 피스톤(35)의 유압 또는 엔진 RPM을 기반으로 파킹 해제 장치를 구동을 종료하도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 엔진 RPM이 기설정된 최소 RPM 이상으로 상승된 것으로 감지되거나, 파킹 피스톤(35)의 유압이 기설정된 최소 유압 이상으로 상승된 것으로 감지된 경우에 파킹 해제 장치의 구동을 종료할 수 있다.
본 발명의 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 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10 : 변속레버 20 : TCU
30 : 파킹 장치 40 : 전기식 오일펌프
50 : 파킹 해제 액츄에이터

Claims (13)

  1. 차량이 주차 변속단이 해제된 상태에서 시동 종료 조건의 만족 여부를 감지하는 단계;
    시동 종료 조건을 만족한 것으로 감지한 경우, 파킹 피스톤의 유압 또는 엔진 RPM을 기반으로 파킹기어의 해제를 유지하는 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계; 및
    파킹 해제 장치를 구동하기 시작한 이후, 파킹 피스톤의 유압을 기반으로 파킹 해제 장치의 구동하는 전력의 온/오프 듀티비를 제어하는 단계;를 포함하는 SBW 변속기 차량의 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계 이전에, 엔진의 구동이 종료되면 엔진 RPM 정보를 주기적으로 입력받고, 입력받은 엔진 RPM 정보를 이용하여 엔진 RPM이 기설정된 최소 엔진 RPM 이하인지 판단하는 단계;를 더 포함하고,
    파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계에서는, 엔진 RPM이 최소 엔진 RPM 이하로 판단되면 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 것을 특징으로 하는 SBW 변속기 차량의 제어방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계 이전에, 입력받은 엔진 RPM 정보를 이용하여 엔진이 완전히 정지하는 엔진정지타이밍을 추정하는 단계;를 더 포함하고,
    파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계에서는, 추정한 엔진정지타이밍 이전에 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 것을 특징으로 하는 SBW 변속기 차량의 제어방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    기설정된 최소 엔진 RPM은 파킹 피스톤이 주차 변속단의 해제를 유지하기 위한 최소 유압을 생성하는 엔진 RPM으로 기설정된 것을 특징으로 하는 SBW 변속기 차량의 제어방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계 이전에, 파킹 피스톤의 유압이 기설정된 기준 유압 이하가 되면 파킹 피스톤의 유압 정보를 주기적으로 입력받고, 입력받은 파킹 피스톤의 유압 정보를 이용하여 파킹 피스톤의 유압이 기설정된 최소 유압 이하인지 판단하는 단계;를 더 포함하고,
    파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계에서는, 파킹 피스톤의 유압이 기설정된 최소 유압 이하로 판단되면 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 것을 특징으로 하는 SBW 변속기 차량의 제어방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계 이전에, 입력받은 파킹 피스톤의 유압 정보를 이용하여 파킹 피스톤의 유압이 완전히 제거되는 유압제거타이밍을 추정하는 단계;를 더 포함하고,
    파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 단계에서는, 추정한 유압제거타이밍 이전에 파킹 해제 장치를 구동하기 시작하는 것을 특징으로 하는 SBW 변속기 차량의 제어방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    기설정된 기준 유압은 엔진이 구동되는 동안 파킹 피스톤에 유지되는 최소한의 유압으로 기설정된 것을 특징으로 하는 SBW 변속기 차량의 제어방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    기설정된 최소 유압은 파킹 피스톤이 주차 변속단의 해제를 유지하기 위한 최소 유압으로 기설정된 것을 특징으로 하는 SBW 변속기 차량의 제어방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    전력의 온/오프 듀티비를 제어하는 단계에서는, 파킹 피스톤의 유압이 기설정된 최소 유압 이상이 되기까지 온/오프 듀티비를 증가시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 SBW 변속기 차량의 제어방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    전력의 온/오프 듀티비를 제어하는 단계에서 온/오프 듀티비가 100%로 증가된 경우, 파킹 해제 장치의 구동하는 전력을 승압하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SBW 변속기 차량의 제어방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    전력의 온/오프 듀티비를 제어하는 단계에서는, 파킹 피스톤의 유압이 기설정된 최소 유압을 초과하면 온/오프 듀티비를 감소시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 SBW 변속기 차량의 제어방법.
  12. 청구항 1에 있어서,
    파킹 해제 장치는 파킹 피스톤에 유압을 제공하는 전기적 오일펌프(EOP) 또는 파킹 해제를 방지하는 파킹 해제 레버에 동력을 제공하는 파킹 해제 액츄에이터(PRA)인 것을 특징으로 하는 SBW 변속기 차량의 제어방법.
  13. 청구항 1에 있어서,
    전력의 온/오프 듀티비를 제어하는 단계 이후에, 재시동 조건의 만족 여부를 감지하는 단계; 및
    재시동 조건을 만족한 것으로 감지하면, 파킹 피스톤의 유압 또는 엔진 RPM을 기반으로 파킹 해제 장치를 구동을 종료하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SBW 변속기 차량의 제어방법.
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