KR20220078767A

KR20220078767A - 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 방법 및 그 필터링 장치

Info

Publication number: KR20220078767A
Application number: KR1020200167434A
Authority: KR
Inventors: 김세진
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-12-03
Filing date: 2020-12-03
Publication date: 2022-06-13
Also published as: US11530745B2; US20220178438A1; CN114593200A

Abstract

차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 방법은, 제어기가, 차속 필터가 상기 차량의 진동으로 인해 왜곡된 차량의 속도 신호를 필터링(filtering)하도록 제어하는 단계와, 상기 제어기가, 목표 구동 풀리 속도 메모리가 가속 페달 센서의 출력값과 상기 필터링된 차량의 속도 신호에 근거하여 상기 무단 변속기의 목표 구동 풀리 속도 신호를 출력하도록 제어하는 단계와, 상기 제어기가, 변속비 계산기가 상기 무단 변속기의 목표 구동 풀리 속도 신호 및 상기 필터링된 차량의 속도 신호에 근거하여 안정된 값인 상기 무단 변속기의 목표 변속비를 계산하도록 제어하는 단계를 포함하고, 상기 차속 필터는 상기 차속 필터의 필터링 능력 및 응답 속도를 증가시켜 상기 차량의 속도 신호의 크기를 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 크기로 감소시킨다.

Description

차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 방법 및 그 필터링 장치{METHOD AND DEVICE FOR FILTERING TARGET TRANSMISSION RATIO OF CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION FOR VEHICLE}

본 발명은 차량의 무단 변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 방법 및 그 필터링 장치에 관한 것이다.

차량의 변속기에는 엔진의 회전력을 구동륜에 전달하는 기능이 있는데, 이러한 변속기에는 운전자의 의지대로 운전자가 직접 변속단을 선택하는 수동변속기와, 차량의 주행조건에 따라 자동으로 변속이 이루어지는 자동변속기와, 각 변속단 사이에 특정한 변속 영역이 없이 무단으로 연속적인 변속이 이루어지는 무단 변속기(continuously variable transmission)로 구분된다.

무단 변속기는 기어 대신에 벨트를 사용하여 연속적인 변속비를 얻을 수 있는 변속기로, CVT라고 약칭한다.

무단 변속기는 종동 풀리에 입력된 종동 풀리압과 구동 풀리에 입력된 구동 풀리압에 따른 직경의 변화로 변속비를 구현하고, 벨트의 마찰을 통해 구동 풀리와 종동 풀리간에 동력을 전달하는 변속기이다.

무단 변속기에서 변속비를 제공하기 위해 구동 풀리와 종동 풀리의 직경을 변화시키고, 구동 풀리와 종동 풀리의 직경을 변화시키기 위해 공급되는 유압은 솔레노이드 밸브와 스풀 밸브의 작동으로 공급된다.

무단 변속기는 종동 풀리압과 구동 풀리압의 소스압(Source Pressure)으로 라인압(또는 펌프압)을 사용하며, 솔레노이드 밸브 또는 스풀 밸브를 조합하여 라인압을 제어한다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명이 해결하려는 기술적 과제(목적)는, 차량의 진동에 따른 차량 속도 신호의 불필요한 왜곡을 억제하여 목표 변속비를 안정화시켜 차량의 변속감, 차량의 연비, 또는 차량의 내구성을 향상시킬 수 있는, 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 방법 및 그 필터링 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결(달성)하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 방법은, 제어기가, 차속 필터가 상기 차량의 진동으로 인해 왜곡된 차량의 속도 신호를 필터링(filtering)하도록 제어하는 단계와, 상기 제어기가, 목표 구동 풀리 속도 메모리가 가속 페달 센서의 출력값과 상기 필터링된 차량의 속도 신호에 근거하여 상기 무단 변속기의 목표 구동 풀리 속도 신호를 출력하도록 제어하는 단계와, 상기 제어기가, 변속비 계산기가 상기 무단 변속기의 목표 구동 풀리 속도 신호 및 상기 필터링된 차량의 속도 신호에 근거하여 안정된 값인 상기 무단 변속기의 목표 변속비를 계산하도록 제어하는 단계를 포함하고, 상기 차속 필터는 상기 차속 필터의 필터링 능력 및 응답 속도를 증가시켜 상기 차량의 속도 신호의 크기를 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 크기로 감소시킬 수 있다.

상기 차량의 속도 신호는 상기 무단 변속기의 종동 풀리 속도 신호에 대응할 수 있다.

현재 제어 주기의 상기 차량의 속도가, 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 상기 차량의 속도와 상기 차량의 속도의 변화량의 최소 제한값을 합한 값 이상이고 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 상기 차량의 속도와 상기 차량의 속도의 변화량의 최대 제한값을 합한 값 이하일 때, 상기 차속 필터는 상기 차속 필터의 필터링 방법 중 제1 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 상기 차량의 속도를 상기 현재 제어 주기의 상기 차량의 속도으로 결정하고, 상기 최소 제한값은 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도의 미분값와 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 제1 필터 계수에 근거하여 결정되고 상기 최대 제한값은 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도의 미분값와 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 제2 필터 계수에 근거하여 결정되고, 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도가, 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도와 상기 최소 제한값을 합한 값 미만일 때, 상기 차속 필터는 상기 제1 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 차량의 속도를 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도와 상기 최소 제한값을 합한 값으로 결정하고, 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도가, 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도와 상기 최대 제한값을 합한 값을 초과할 때, 상기 차속 필터는 상기 제1 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 차량의 속도를 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도와 상기 최대 제한값을 합한 값으로 결정하고, 상기 현재 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도에서 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도를 뺀 값이 제3 필터 계수를 초과할 때, 상기 차속 필터는 상기 차속 필터의 필터링 방법 중 제2 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 차량의 속도를, 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도와 상기 제3 필터 계수를 합한 값으로 결정하고, 상기 제3 필터 계수는 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 값이고, 상기 현재 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도에서 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도를 뺀 값이 음의 상기 제3 필터 계수 미만일 때, 상기 차속 필터는 상기 제2 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 차량의 속도를, 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도에서 상기 제3 필터 계수를 뺀 값으로 결정될 수 있다.

상기 변속비 계산기는 상기 목표 구동 풀리 속도 신호의 값을 상기 필터링된 차량의 속도 신호에 대응하는 필터링된 상기 무단 변속기의 종동 풀리 속도 신호의 값으로 나눈 값을 이용하여 상기 목표 변속비를 계산할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 장치는, 상기 차량의 진동으로 인해 왜곡된 차량의 속도 신호를 필터링(filtering)하는 차속 필터와, 가속 페달 센서의 출력값과 상기 필터링된 차량의 속도 신호에 근거하여 상기 무단 변속기의 목표 구동 풀리 속도 신호를 출력하는 목표 구동 풀리 속도 메모리와, 상기 무단 변속기의 목표 구동 풀리 속도 신호 및 상기 필터링된 차량의 속도 신호에 근거하여 상기 무단 변속기의 목표 변속비를 계산하는 변속비 계산기와, 상기 차속 필터의 동작, 상기 목표 구동 풀리 속도 메모리의 동작, 및 상기 변속비 계산기의 동작을 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 차속 필터는 상기 차속 필터의 필터링 능력 및 응답 속도를 증가시켜 상기 차량의 속도 신호의 크기를 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 크기로 감소시킬 수 있다.

현재 제어 주기의 상기 차량의 속도가, 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 상기 차량의 속도와 상기 차량의 속도의 변화량의 최소 제한값을 합한 값 이상이고 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 상기 차량의 속도와 상기 차량의 속도의 변화량의 최대 제한값을 합한 값 이하일 때, 상기 차속 필터는 상기 차속 필터의 필터링 방법 중 제1 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 상기 차량의 속도를 상기 현재 제어 주기의 상기 차량의 속도으로 결정하고, 상기 최소 제한값은 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도의 미분값와 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 제1 필터 계수에 근거하여 결정되고 상기 최대 제한값은 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도의 미분값와 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 제2 필터 계수에 근거하여 결정되고, 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도가, 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도와 상기 최소 제한값을 합한 값 미만일 때, 상기 차속 필터는 상기 제1 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 차량의 속도를 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도와 상기 최소 제한값을 합한 값으로 결정하고, 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도가, 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도와 상기 최대 제한값을 합한 값을 초과할 때, 상기 차속 필터는 상기 제1 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 차량의 속도를 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도와 상기 최대 제한값을 합한 값으로 결정하고, 상기 현재 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도에서 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도를 뺀 값이 제3 필터 계수를 초과할 때, 상기 차속 필터는 상기 차속 필터의 필터링 방법 중 제2 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 차량의 속도를, 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도와 상기 제3 필터 계수를 합한 값으로 결정하고, 상기 제3 필터 계수는 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 값이고, 상기 현재 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도에서 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도를 뺀 값이 음의 상기 제3 필터 계수 미만일 때, 상기 차속 필터는 상기 제2 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 차량의 속도를, 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도에서 상기 제3 필터 계수를 뺀 값으로 결정할 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예에 따른 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 방법 및 그 필터링 장치는, 차량의 진동에 따른 차량 속도 신호의 불필요한 왜곡을 억제하여 목표 변속비를 안정화시켜(또는 필터링하여) 차량의 변속감, 차량의 연비, 또는 차량(또는 무단 변속기)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 방법을 설명하는 흐름도(flowchart)이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 방법이 적용되는 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 장치를 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다.
도 3은 도 2에 도시된 차속 필터에 의해 수행된 필터링된 차속을 설명하는 도면이다.
도 4는 강한 필터에 의해 필터링된 차속을 설명하는 도면이다.

본 발명, 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는, 본 발명의 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용이 참조되어야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하는 것에 의해, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낼 수 있다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 "전기적 또는 기계적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(통상의 기술자)에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

관련 기술에 따른 차량의 무단 변속기(CVT(Continuously Variable Transmission))의 목표 변속비는 차속과, 차량 운전자의 가속의지에 대응하는 가속 페달 센서(APS(acceleration pedal position Sensor))의 값에 의해 결정된다.

차량이 주행하는 도로의 노면상태로 인해 차량이 충격을 받거나 또는 차량의 PT(powertrain)가 진동할 때, 상기 차속에 대응하는 상기 무단 변속기의 종동 풀리 속도가 비정상적으로 흔들릴 수 있다(또는 진동할 수 있다). 따라서, 목표 변속비의 불필요한 왜곡이 발생하여, 무단 변속기의 변속 제어가 불안정해질 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 방법을 설명하는 흐름도(flowchart)이다. 도 2는 도 1에 도시된 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 방법이 적용되는 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 장치를 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다. 도 3은 도 2에 도시된 차속 필터에 의해 수행된 필터링된 차속을 설명하는 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 필터링 단계(20)에서, 제어기(160)는 차속 필터(Vehicle speed filter)(100)가 차량의 진동으로 인해 왜곡된 차량의 속도 신호를 필터링(filtering)하도록 차속 필터를 제어할 수 있다. 상기 차량의 속도 신호는 상기 무단 변속기의 종동 풀리 속도 신호에 대응할 수 있다. 상기 종동 풀리(또는 피동(driven 풀리)는 무단 변속기의 토크를 차량의 구동 휠(driving wheel)로 전달할 수 있다.

차속 필터(100)에 의해 수행되는 필터링 방법 중 제1 필터링 방법의 실시예가 아래와 같이 설명된다.

차속 필터(100)는 차속의 변화량의 최대 제한값과 차속의 변화량의 최소 제한값을 아래의 수학식들을 이용하여 설정 또는 계산할 수 있다.

차속의 변화량의 최대 제한값 = 차속의 미분값 + A

차속의 변화량의 최소 제한값 = 차속의 미분값 - B

상기 수학식들에서, A와 B는 차속 필터(100)의 필터링 능력 및 응답 속도를 증가시켜 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 설정값들(또는 필터 계수들)이고 시험(test)(또는 실험)에 의해 결정될 수 있다. A와 B의 크기가 작을 때 상기 왜곡된 차량의 속도 신호의 진동 성분은 많이 제거되고 차량의 속도 신호의 진폭은 크게 감소될 수 있다. A와 B의 크기가 클 때 상기 왜곡된 차량의 속도 신호의 진동 성분은 적게 제거되고 차량의 속도 신호의 진폭은 작게 감소되나 차속 필터(100)의 응답 속도가 증가되고 상기 왜곡된 차량의 속도 신호와 필터링된 차량의 속도 신호 사이의 차이는 감소될 수 있다.

왜곡된 차속의 필터링을 위한 현재 제어 주기(i)의 차속이, 현재 제어 주기(i) 직전의 제어 주기(i-1)에서 차속 필터(100)의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차속과, 상기 차속의 변화량의 최소 제한값을 합한 값 이상이고 현재 제어 주기(i) 직전의 제어 주기(i-1)에서 차속 필터(100)의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차속과, 상기 차속의 변화량의 최대 제한값을 합한 값 이하일 때, 차속 필터(100)는 현재 제어 주기(i)의 필터링된 차속을 현재 제어 주기(i)의 차속으로 결정 또는 계산할 수 있다. 필터링된 차속의 초기값과 차속의 초기값은 동일하다.

현재 제어 주기(i)의 차속이, 현재 제어 주기(i) 직전의 제어 주기(i-1)에서 차속 필터(100)의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차속과 상기 차속의 변화량의 최소 제한값을 합한 값 미만일 때, 차속 필터(100)는 현재 제어 주기(i)의 필터링된 차속을 현재 제어 주기(i) 직전의 제어 주기(i-1)에서 차속 필터(100)의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차속과 상기 차속의 변화량의 최소 제한값을 합한 값으로 결정 또는 계산할 수 있다.

현재 제어 주기(i)의 차속이, 현재 제어 주기(i) 직전의 제어 주기(i-1)에서 차속 필터(100)의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차속과 상기 차속의 변화량의 최대 제한값을 합한 값을 초과할 때, 차속 필터(100)는 현재 제어 주기(i)의 필터링된 차속을 현재 제어 주기(i) 직전의 제어 주기(i-1)에서 차속 필터(100)의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차속과 상기 차속의 변화량의 최대 제한값을 합한 값으로 결정 또는 계산할 수 있다.

차속 필터(100)에 의해 수행되는 필터링 방법 중 제2 필터링 방법의 실시예가 아래와 같이 설명된다.

현재 제어 주기(i)에 차속 필터(100)의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차속에서 현재 제어 주기(i)의 차속을 뺀 값이 양의 값을 가지는 필터 계수(C)를 초과할 때, 차속 필터(100)는 현재 제어 주기(i)의 필터링된 차속을, 현재 제어 주기(i)의 차속과 필터 계수(C)를 합한 값으로 결정 또는 계산할 수 있다.

현재 제어 주기(i)에 차속 필터(100)의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차속에서 현재 제어 주기(i)의 차속을 뺀 값이 음의 값을 가지는 필터 계수(- C) 미만일 때, 차속 필터(100)는 현재 제어 주기(i)의 필터링된 차속을, 현재 제어 주기(i)의 차속에서 필터 계수(C)를 뺀 값으로 결정 또는 계산할 수 있다.

상기 C 는 차속 필터(100)의 필터링 능력 및 응답 속도를 증가시켜 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 설정값이고 시험(test)(또는 실험)에 의해 결정될 수 있다. C 의 크기가 작을 때 차속 필터(100)의 응답 속도가 증가되고 상기 왜곡된 차량의 속도 신호와 필터링된 차량의 속도 신호 사이의 차이는 감소될 수 있다. C의 크기가 클 때, 상기 왜곡된 차량의 속도 신호의 진동 성분은 많이 제거되나 차속 필터(100)의 응답 속도는 감소되고, 차량의 속도 신호의 진폭은 크게 감소되어 상기 왜곡된 차량의 속도 신호와 필터링된 차량의 속도 신호 사이의 차이는 증가될 수 있다.

상기 제1 필터링 방법 및 제2 필터링 방법이 동시에 사용될 때, 차속 필터(100)의 필터링 능력 및 응답 속도가 증가될 수 있다.

차속 필터(100)는 상기 차량의 속도 신호의 크기를 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 크기로 감소시켜 도 3에 도시된 필터링된 차량의 속도 신호를 발생시킬 수 있다.

도 3을 참조하면, 필터링된 차속 신호의 진폭이 크게 감소되어 차속 신호의 진동 성분이 많이 제거되고, 차속 신호 값와 필터링된 차속 신호 값 사이의 차이가 필터 계수(C)를 초과하지 않도록 제한하는 것에 의해 필터링된 차속 신호의 생성 속도(또는 출력 속도)가 증가되고 차속 신호와 필터링된 차속 신호 사이의 차이가 감소됨을 알 수 있다.

도 4는 강한 필터(strong filter)에 의해 필터링된 차속을 설명하는 도면이다. 도 4를 참조하면, 도 3에 도시된 필터링된 차속 신호와 달리, 필터링된 차속 신호의 진폭이 크게 감소되어 차속 신호의 진동 성분이 많이 제거되나 필터링된 차속 신호의 생성 속도가 감소되고 차속 신호와 필터링된 차속 신호 사이의 차이가 증가됨을 알 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 장치는, 차속 필터(100), 목표 구동 풀리 속도 산출 맵(map)(또는 목표 구동 풀리 속도를 저장하는 메모리(memory))(120), 변속비 계산기(140), 및 제어기(160)를 포함할 수 있다.

제어기(160)는 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit, ECU)으로서 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 장치를 포함하는 차량의 전체 동작을 제어할 수 있다. 제어기(160)는, 예를 들어, 프로그램(제어 로직(logic))에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서(microprocessor) 또는 상기 마이크로프로세서를 포함하는 하드웨어(예, 마이크로컴퓨터)일 수 있고, 상기 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 방법을 수행하기 위한 일련의 명령(instruction)을 포함할 수 있다. 상기 명령은 차량 또는 제어기(160)의 메모리에 저장될 수 있다.

도 1에 도시된 단계(40)에 따르면, 제어기(160)는, 목표 구동 풀리 속도 메모리(120)가 가속 페달 센서(APS(acceleration pedal position sensor))의 출력값과 상기 필터링된 차량의 속도 신호에 근거하여 상기 무단 변속기의 목표 구동 풀리 속도 신호를 출력 또는 계산하도록 목표 구동 풀리 속도 메모리를 제어할 수 있다.

상기 가속 페달 센서는 가속 페달의 위치값(가속 페달이 눌린 정도)을 지속적으로 측정할 수 있다. 가속 페달이 완전히 눌린 경우에는 가속 페달의 위치값이 100%이고, 가속 페달이 눌리지 않은 경우에는 가속 페달의 위치값이 0%일 수 있다.

목표 구동 풀리 속도 메모리(120)에 저장된, 가속 페달 센서의 출력값과 상기 필터링된 차량의 속도 신호에 따른 목표 구동 풀리 속도 신호는 시험(test)(또는 실험)에 의해 결정될 수 있다.

상기 종동 풀리에 벨트를 통해 연결되는 구동 풀리는 차량의 엔진의 토크를 무단 변속기로 전달할 수 있다. 무단 변속기는 구동 풀리의 직경과 종동 풀리의 직경이 동시에 변하면서 변속 동작을 수행할 수 있다.

단계(60)에 따르면, 제어기(160)는 변속비 계산기(140)가 상기 무단 변속기의 목표 구동 풀리 속도 신호 및 상기 필터링된 차량의 속도 신호에 근거하여 상기 무단 변속기의 목표 변속비를 계산하도록 변속비 계산기를 제어할 수 있다. 예를 들어, 변속비 계산기(140)는 상기 목표 구동 풀리 속도 신호의 값을 상기 필터링된 차량의 속도 신호에 대응하는 필터링된 상기 무단 변속기의 종동 풀리 속도 신호의 값으로 나눈 값을 이용하여 상기 목표 변속비를 계산 또는 필터링할 수 있다. 상기 무단 변속기의 종동 풀리 속도 신호를 필터링하는 방법은 전술한 차량의 속도 신호를 필터링하는 방법과 유사할 수 있다.

상기 목표 변속비는, 목표 변속비를 안정적으로 유지시키는(추종시키는) 무단 변속기의 변속비 피드백(feedback) 제어 방법에 사용될 수 있다. 변속비 피드백 제어 방법에 의해 출력되는 제어 신호는 무단 변속기의 동작을 위한 구동 풀리의 유압 및 종동 풀리의 유압을 조절할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 사용되는 구성요소 또는 “~부(unit)” 또는 블록 또는 모듈은 메모리 상의 소정 영역에서 수행되는 태스크, 클래스, 서브 루틴, 프로세스, 오브젝트, 실행 쓰레드, 프로그램과 같은 소프트웨어(software)나, FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)로 구현될 수 있으며, 또한 상기 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어질 수도 있다. 상기 구성요소 또는 '~부' 등은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 포함되어 있을 수도 있고, 복수의 컴퓨터에 그 일부가 분산되어 분포될 수도 있다.

이상에서와 같이, 도면과 명세서에서 실시예가 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명으로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 차속 필터
120: 목표 구동 풀리 속도 메모리
140: 변속비 계산기
160: 제어기

Claims

차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 방법에 있어서,
제어기가, 차속 필터가 상기 차량의 진동으로 인해 왜곡된 차량의 속도 신호를 필터링(filtering)하도록 제어하는 단계;
상기 제어기가, 목표 구동 풀리 속도 메모리가 가속 페달 센서의 출력값과 상기 필터링된 차량의 속도 신호에 근거하여 상기 무단 변속기의 목표 구동 풀리 속도 신호를 출력하도록 제어하는 단계; 및
상기 제어기가, 변속비 계산기가 상기 무단 변속기의 목표 구동 풀리 속도 신호 및 상기 필터링된 차량의 속도 신호에 근거하여 안정된 값인 상기 무단 변속기의 목표 변속비를 계산하도록 제어하는 단계
를 포함하고,
상기 차속 필터는 상기 차속 필터의 필터링 능력 및 응답 속도를 증가시켜 상기 차량의 속도 신호의 크기를 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 크기로 감소시키는 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 방법.
제1항에 있어서,
상기 차량의 속도 신호는 상기 무단 변속기의 종동 풀리 속도 신호에 대응하는 것을 특징으로 하는 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 방법.
제1항에 있어서,
현재 제어 주기의 상기 차량의 속도가, 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 상기 차량의 속도와 상기 차량의 속도의 변화량의 최소 제한값을 합한 값 이상이고 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 상기 차량의 속도와 상기 차량의 속도의 변화량의 최대 제한값을 합한 값 이하일 때, 상기 차속 필터는 상기 차속 필터의 필터링 방법 중 제1 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 상기 차량의 속도를 상기 현재 제어 주기의 상기 차량의 속도으로 결정하고, 상기 최소 제한값은 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도의 미분값와 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 제1 필터 계수에 근거하여 결정되고 상기 최대 제한값은 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도의 미분값와 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 제2 필터 계수에 근거하여 결정되고,
상기 현재 제어 주기의 차량의 속도가, 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도와 상기 최소 제한값을 합한 값 미만일 때, 상기 차속 필터는 상기 제1 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 차량의 속도를 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도와 상기 최소 제한값을 합한 값으로 결정하고,
상기 현재 제어 주기의 차량의 속도가, 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도와 상기 최대 제한값을 합한 값을 초과할 때, 상기 차속 필터는 상기 제1 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 차량의 속도를 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도와 상기 최대 제한값을 합한 값으로 결정하고,
상기 현재 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도에서 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도를 뺀 값이 제3 필터 계수를 초과할 때, 상기 차속 필터는 상기 차속 필터의 필터링 방법 중 제2 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 차량의 속도를, 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도와 상기 제3 필터 계수를 합한 값으로 결정하고, 상기 제3 필터 계수는 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 값이고,
상기 현재 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도에서 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도를 뺀 값이 음의 상기 제3 필터 계수 미만일 때, 상기 차속 필터는 상기 제2 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 차량의 속도를, 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도에서 상기 제3 필터 계수를 뺀 값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 방법.
제1항에 있어서,
상기 변속비 계산기는 상기 목표 구동 풀리 속도 신호의 값을 상기 필터링된 차량의 속도 신호에 대응하는 필터링된 상기 무단 변속기의 종동 풀리 속도 신호의 값으로 나눈 값을 이용하여 상기 목표 변속비를 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 방법.
차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 장치에 있어서,
상기 차량의 진동으로 인해 왜곡된 차량의 속도 신호를 필터링(filtering)하는 차속 필터;
가속 페달 센서의 출력값과 상기 필터링된 차량의 속도 신호에 근거하여 상기 무단 변속기의 목표 구동 풀리 속도 신호를 출력하는 목표 구동 풀리 속도 메모리;
상기 무단 변속기의 목표 구동 풀리 속도 신호 및 상기 필터링된 차량의 속도 신호에 근거하여 상기 무단 변속기의 목표 변속비를 계산하는 변속비 계산기; 및
상기 차속 필터의 동작, 상기 목표 구동 풀리 속도 메모리의 동작, 및 상기 변속비 계산기의 동작을 제어하는 제어기를 포함하고,
상기 차속 필터는 상기 차속 필터의 필터링 능력 및 응답 속도를 증가시켜 상기 차량의 속도 신호의 크기를 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 크기로 감소시키는 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 장치.
제5항에 있어서,
상기 차량의 속도 신호는 상기 무단 변속기의 종동 풀리 속도 신호에 대응하는 것을 특징으로 하는 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 장치.
제5항에 있어서,
현재 제어 주기의 상기 차량의 속도가, 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 상기 차량의 속도와 상기 차량의 속도의 변화량의 최소 제한값을 합한 값 이상이고 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 상기 차량의 속도와 상기 차량의 속도의 변화량의 최대 제한값을 합한 값 이하일 때, 상기 차속 필터는 상기 차속 필터의 필터링 방법 중 제1 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 상기 차량의 속도를 상기 현재 제어 주기의 상기 차량의 속도으로 결정하고, 상기 최소 제한값은 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도의 미분값와 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 제1 필터 계수에 근거하여 결정되고 상기 최대 제한값은 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도의 미분값와 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 제2 필터 계수에 근거하여 결정되고,
상기 현재 제어 주기의 차량의 속도가, 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도와 상기 최소 제한값을 합한 값 미만일 때, 상기 차속 필터는 상기 제1 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 차량의 속도를 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도와 상기 최소 제한값을 합한 값으로 결정하고,
상기 현재 제어 주기의 차량의 속도가, 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도와 상기 최대 제한값을 합한 값을 초과할 때, 상기 차속 필터는 상기 제1 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 차량의 속도를 상기 현재 제어 주기 직전의 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도와 상기 최대 제한값을 합한 값으로 결정하고,
상기 현재 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도에서 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도를 뺀 값이 제3 필터 계수를 초과할 때, 상기 차속 필터는 상기 차속 필터의 필터링 방법 중 제2 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 차량의 속도를, 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도와 상기 제3 필터 계수를 합한 값으로 결정하고, 상기 제3 필터 계수는 상기 무단 변속기의 목표 변속비가 안정된 값이 되도록 하는 값이고,
상기 현재 제어 주기에서 상기 차속 필터의 필터링 방법에 의해 계산된 필터링된 차량의 속도에서 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도를 뺀 값이 음의 상기 제3 필터 계수 미만일 때, 상기 차속 필터는 상기 제2 필터링 방법을 수행하여 상기 현재 제어 주기의 필터링된 차량의 속도를, 상기 현재 제어 주기의 차량의 속도에서 상기 제3 필터 계수를 뺀 값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 장치.
제5항에 있어서,
상기 변속비 계산기는 상기 목표 구동 풀리 속도 신호의 값을 상기 필터링된 차량의 속도 신호에 대응하는 필터링된 상기 무단 변속기의 종동 풀리 속도 신호의 값으로 나눈 값을 이용하여 상기 목표 변속비를 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 무단 변속기의 목표 변속비 필터링 장치.