KR20220120225A

KR20220120225A - 차량의 런치 제어 방법

Info

Publication number: KR20220120225A
Application number: KR1020210024049A
Authority: KR
Inventors: 조성현
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2021-02-23
Filing date: 2021-02-23
Publication date: 2022-08-30
Also published as: US11498559B2; US20220266833A1

Abstract

본 발명은 제동압이 저감될수록 클러치 토크를 상승시키는 단계; 소정의 제1기준시간 동안, 상기 클러치 토크를 일정하게 유지시키는 단계; 상기 제1기준토크보다 작은 소정의 제2기준토크 이상의 범위 내에서, 상기 클러치 토크를 점진적으로 저감시키는 단계; 상기 클러치 토크가 상기 제1기준토크보다 큰 소정의 제3기준토크가 될 때까지, 클러치 토크를 점진적으로 상승시키는 단계; 클러치슬립이 소정의 임계동기슬립 미만인 상태가 소정의 임계동기시간 이상인 경우 제어를 종료하는 단계를 포함하여 구성된다.

Description

차량의 런치 제어 방법{LAUNCH CONTROL METHOD FOR VEHICLE}

본 발명은 DCT(Dual Clutch Transmission)나 AMT(Automated Manual Transmission)과 같이 엔진으로부터 구동륜으로 전달되는 토크를 클러치 토크의 제어를 통해 정밀하게 제어할 수 있는 차량의 런치 제어에 관한 기술이다.

차량의 런치 제어(Launch Control)은 정지 상태의 차량이 가급적 최대한 빠르게 가속되도록 하는 제어로서, 주로 경주용 차량이나 고급 승용차 등에 사용된다.

토크컨버터를 구비한 AT(Automatic Transmission)를 탑재한 차량의 경우에는, 구조적으로 구동륜으로 전달되는 토크가 주로 토크컨버터에 의해 결정되므로, 정밀한 토크 조절을 통한 런치 제어가 이루어지기 어렵다.

그러나, DCT나 AMT 등과 같이 엔진으로부터 구동륜으로 전달되는 토크를 클러치 토크를 제어함에 의해 정밀하게 제어할 수 있는 변속기를 탑재한 차량에서는 클러치 토크의 적절한 제어를 통해 런치 제어를 구현할 수 있을 것이다.

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 1020210003349 A

본 발명은 DCT나 AMT와 같이 구동륜으로 전달되는 토크를 정밀하게 제어할 수 있는 변속기를 탑재한 차량에서, 차량의 가속력을 극대화할 수 있는 런치 제어를 구현할 수 있도록 함으로써, 궁극적으로 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한 차량의 런치 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 런치 제어 방법은,

[A]: 런치 제어가 개시되면, 제동압이 저감될수록 클러치 토크를 상승시키는 단계;

[B]: 상기 클러치 토크가 소정의 제1기준토크 이상이 되면, 소정의 제1기준시간 동안, 상기 클러치 토크를 일정하게 유지시키는 단계;

[C]: 상기 제1기준시간 경과 후, 휠슬립비율이 소정의 제1기준슬립비율을 초과하면, 상기 제1기준토크보다 작은 소정의 제2기준토크 이상의 범위 내에서, 상기 클러치 토크를 점진적으로 저감시키는 단계;

[D]: 상기 휠슬립비율이 상기 제1기준슬립비율보다 작은 소정의 제2기준슬립비율 이하이거나, 상기 클러치 토크가 상기 제1기준토크 이상이 된 시점으로부터 소정의 제2기준시간이 경과하면, 상기 클러치 토크가 상기 제1기준토크보다 큰 소정의 제3기준토크가 될 때까지, 클러치 토크를 점진적으로 상승시키는 단계;

[E]: 클러치슬립이 소정의 임계동기슬립 미만인 상태가 소정의 임계동기시간 이상인 경우 제어를 종료하는 단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 런치 제어의 개시는, 운전자가 런치 제어를 선택하고, 가속페달과 브레이크페달을 모두 밟은 상태에서, 엔진속도가 소정의 기준속도에 도달함에 의해 이루어질 수 있다.

상기 엔진속도가 상기 기준속도에 도달하기까지는 상기 클러치 토크는 소정의 준비토크를 유지할 수 있다.

상기 [A]단계에서는,

상기 제동압이 소정의 제2기준제동압 이상이면, 상기 클러치 토크를 점차 저감시키고,

상기 제동압이 상기 제2기준제동압 미만이면, 상기 클러치 토크를 소정의 제1기울기로 상승시킬 수 있다.

가속페달이 소정의 제2APS기준치 이상 밟힌 상태가 유지되면서, 상기 제동압이 상기 제2기준제동압 보다 작은 소정의 제3기준제동압 이하가 되면, 상기 클러치 토크를 상기 제1기준토크가 될 때까지 소정의 제2기울기로 상승시킬 수 있다.

상기 [C]단계에서, 상기 클러치 토크는 상기 휠슬립비율을 저감시키기 위한 피드백제어를 병행하면서 저감시킬 수 있다.

상기 [C]단계에서, 상기 휠슬립비율이 상기 제1기준슬립비율 이하이면, 상기 클러치 토크를 저감시키지 않고 그대로 유지시킬 수 있다.

상기 [D]단계에서, 상기 클러치 토크는 상기 휠슬립비율을 저감시키기 위한 피드백제어를 병행하면서 상승시킬 수 있다.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 런치 제어 방법은,

를 포함하여 구성되고,

상기 [D]단계 개시 후, 상기 클러치슬립이 소정의 제1기준클러치슬립 이하이고, 비구동륜 평균차속이 소정의 제1기준차속 이상이며, 상기 휠슬립비율이 소정의 제3기준슬립비율 이하이면,

상기 클러치 토크를 소정의 제4기준토크를 향해 상승시키는 단계를 더 수행할 수 있다.

상기 비구동륜 평균차속이 소정의 제2기준차속 이상이거나, 상기 클러치슬립이 상기 임계동기슬립 미만인 상태가 상기 임계동기시간 이상이면, 제어를 종료할 수 있다.

상기 본 발명의 단계들을 수행하는 동안에는 차량의 구동륜 스핀 방지 기능의 제어를 금지시킬 수 있다.

본 발명은 런치 제어를 정확하고 정밀하게 구현하여 차량의 가속력을 극대화할 수 있도록 하여, 차량의 주행성능을 향상시킴은 물론, 운전자가 느끼는 운전의 재미를 극대화할 수 있도록 함으로써, 궁극적으로 차량의 상품성을 크게 향상시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 DCT탑재 차량의 구성도,
도 2와 도 3은 본 발명에 따른 차량의 런치 제어 방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 차량의 런치 제어 방법을 설명한 그래프이다.

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 1은 본 발명이 적용될 수 있는 DCT를 탑재한 차량의 구성을 도시한 것으로서, 엔진(E)의 동력은 DCT를 통해 변속되어 구동륜(DW)으로 전달되는 구성이다.

여기서, 구동륜(DW)은 차량의 전륜이고, 후륜은 종동륜(FW)으로 기능하도록 되어 있다.

상기 DCT는 2개의 클러치를 통해 상기 엔진의 동력을 입력 받지만, 본 발명에서 클러치는 차량의 런치 제어에 사용되는 것을 의미하므로, 기본적으로 전진 최저단을 구동할 때 사용되는 클러치를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.

참고로, 도 1에서는 클러치를 통칭하여 "CL"로 표현하고 있으며, 도 4에서 '결합측 클러치'는 DCT에서 차량의 전진 최저단 구동에 사용되는 클러치로서, 본 발명의 런치 제어 시에 결합되는 클러치를 의미하고, '해방측 클러치'는 DCT의 나머지 클러치를 의미한다.

상기 엔진(E)은 EMS(Engine Management System)에 의해 제어되고, 상기 DCT는 TCU(Transmission Control Unit)에 의해 제어되며, 상기 EMS와 TCU는 상호 통신을 통하여 정보를 주고받을 수 있다.

통신은 CAN(Controller Area Network)이 사용될 수 있으며, 상기 TCU는 이와 같은 통신망을 이용하여 ESC(Electronic Stability Control)나 TCS(Traction Control System)와 같이 차량의 구동륜 스핀 방지 기능을 구현할 수 있는 시스템과 통신할 수 있다.

도 2와 도 3은 본 발명에 따른 차량의 런치 제어 방법의 실시예를 도시한 순서도로서, [A]: 런치 제어가 개시되면, 제동압이 저감될수록 클러치 토크를 상승시키는 단계; [B]: 상기 클러치 토크가 소정의 제1기준토크 이상이 되면, 소정의 제1기준시간 동안, 상기 클러치 토크를 일정하게 유지시키는 단계; [C]: 상기 제1기준시간 경과 후, 휠슬립비율이 소정의 제1기준슬립비율을 초과하면, 상기 제1기준토크보다 작은 소정의 제2기준토크 이상의 범위 내에서, 상기 클러치 토크를 점진적으로 저감시키는 단계; [D]: 상기 휠슬립비율이 상기 제1기준슬립비율보다 작은 소정의 제2기준슬립비율 이하이거나, 상기 클러치 토크가 상기 제1기준토크 이상이 된 시점으로부터 소정의 제2기준시간이 경과하면, 상기 클러치 토크가 상기 제1기준토크보다 큰 소정의 제3기준토크가 될 때까지, 클러치 토크를 점진적으로 상승시키는 단계; [E]: 클러치슬립이 소정의 임계동기슬립 미만인 상태가 소정의 임계동기시간 이상인 경우 제어를 종료하는 단계를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명은, 런치 제어가 개시된 후, 제동압이 저감됨에 따라 점차 클러치 토크를 상승시켜서, 구동륜에 구동력을 공급하는데, 상기 제1기준시간 동안 클러치 토크를 일정하게 유지시켜 본 후, 휠슬립비율이 너무 커지면 클러치 토크를 약간 저감시켜 휠슬립을 억제하고, 휠슬립비율이 충분히 작아지거나 상기 제2기준시간이 경과하면 클러치 토크를 다시 상승시켜서 충분한 구동력을 전달하도록 함에 의해, 가급적 휠슬립은 억제하면서 큰 구동력을 구동륜에 전달할 수 있도록 하는 것이다.

즉, 정차 상태에서 운전자가 AVN(Audio/Video/Navigation)시스템이나, 별도의 조작 스위치 등에 의해 런치 제어를 수행하도록 선택한 상태에서, 가속페달을 밟아 APS가 제1APS기준치 이상이 되고, 브레이크페달을 밟아 제동압이 제1기준제동압 이상이 되면, 차량은 정차한 상태로 엔진속도가 상기 기준속도로 상승하게 되는데, 이것이 런치 제어의 개시인 것이다.

참고로, 도 4에서는, 이미 런치 제어가 개시되어 엔진속도는 상기 기준속도로 상승된 상태를 도시하고 있다.

여기서, 상기 기준속도는 운전자가 상기 AVN시스템 등으로 설정하도록 할 수 있으며, 최소 2000RPM 이상 3000RPM 내외로 설정하도록 할 수 있을 것이다.

도 2에서 상기 가속페달의 조작량은 APS로 표시되고 있으며, 상기 APS는 Accelerator Position Sensor의 출력 신호를 의미하는 것으로 해석될 수 있다.

상기 제1APS기준치와 제1기준제동압은 운전자가 런치제어를 구현하고자 하는 의지가 확실한지를 판단할 수 있을 정도로 설정하는 것으로서, 상기 제1APS기준치와 제1기준제동압은 각각 APS의 최대값과 제동압의 최대값을 기준으로 최소 80% 이상의 값으로 설정될 수 있을 것이다.

상기 엔진속도가 상기 기준속도에 도달하기까지는 상기 클러치 토크는 소정의 준비토크를 유지하도록 한다.

엔진속도가 충분히 상승하기 전에 클러치 토크를 상승시키면, 엔진의 시동 꺼짐 등 불안정한 상황이 발생할 수 있고, 클러치가 완전히 해제된 상태로부터 클러치를 체결하기 시작하면, 클러치 토크 제어의 응답성이 저하된다.

따라서, 운전자의 가속페달 조작으로 엔진 토크가 상승하기 시작하면, 클러치가 토크를 전달하기 시작하는 상태 직전의 상태로 클러치를 제어하고, 그 상태를 엔진속도가 상기 기준속도에 도달할 때까지 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 클러치가 토크를 전달하기 시작하는 상태 직전의 상태를 형성하는 클러치 토크가 상기 준비토크이다.

상기 클러치가 토크를 전달하기 시작하는 상태 직전의 상태는, 클러치가 마찰력을 발생하기 시작하는 터치포인트 상태 또는 그 직전의 상태 등이 될 수 있다. 따라서, 실질적으로 상기 준비토크는 거의 0N에 가까운 값이 된다.

상기 [A]단계에서는, 상기 제동압이 소정의 제2기준제동압 이상이면, 상기 클러치 토크를 점차 저감시키고, 상기 제동압이 상기 제2기준제동압 미만이면, 상기 클러치 토크를 소정의 제1기울기로 상승시킨다([A-1]).

즉, 기본적으로는 브레이크페달의 해제에 의해 제동압을 저감시킴에 따라, 상기 클러치 토크를 점차 상승시켜서, 구동력을 구동륜에 전달할 수 있는 상태가 되도록 한다.

그러나, 제동압이 상기 제2기준제동압 이하로 떨어지다가, 다시 제동압이 상기 제2기준제동압 이상이 되는 경우에는 운전자가 마음을 바꾸어 차량의 정차상태로 유지하려고 하는 것으로 볼 수 있으므로, 이때에는 클러치 토크를 저감하여 클러치의 발열을 억제하고 정차상태를 확보할 수 있도록 하는 것이다.

따라서, 상기 제2기준제동압은 상기와 같은 취지에 따라 제동압의 최대값을 기준으로 70% 등과 같이 설정될 수 있을 것이다.

도 2에서, 상기 클러치 토크를 상승시키도록 하는 제1증가량은 본 제어의 다른 증가량에 비해 가장 큰 값을 갖게 하여 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1기울기가 가장 크게 형성되도록 하는 것이 바람직할 것이다.

즉, 상기 준비토크 상태에 있던 클러치 토크를 급격히 상승시킴으로써, 런치 제어의 신속한 응답성이 확보될 수 있도록 하는 것이다.

한편, 제1저감량은 상기 제1증가량에 상응하게 비교적 큰 값으로 하여, 운전자가 브레이크페달을 해제하다가 다시 밟게 되면, 신속하게 클러치 토크를 해제하여, 클러치를 보호할 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.

상기 [A-1]에서, 운전자가 계속해서 브레이크페달을 해제하여, 정상적인 런치 제어가 계속되는 경우, 가속페달이 소정의 제2APS기준치 이상 밟힌 상태가 유지되면서, 상기 제동압이 상기 제2기준제동압 보다 작은 소정의 제3기준제동압 이하가 되면, 상기 클러치 토크를 상기 제1기준토크가 될 때까지 소정의 제2기울기로 상승시킨다([A-2]).

즉, 운전자가 정상적인 런치 제어가 계속되기를 원하는 경우, 운전자는 가속페달은 계속해서 거의 최대로 밟고 있으면서, 브레이크페달은 거의 완전히 해제할 것이므로, 상기 제2APS기준치와 제3기준제동압으로 이와 같은 의사를 확인한 후, 상기 클러치 토크를 상승시켜서 구동륜이 실질적인 구동력을 전달받아 차량의 출발이 개시될 수 있도록 하는 것이다.

따라서, 상기 제2APS기준치는 상기 제1APS기준치와 동일하거나 유사하게 설정할 수 있을 것이며, 예컨대 APS 최대값의 90% 등과 같이 설정할 수도 있을 것이며, 상기 제3기준제동압은 제동압 최대값의 25% 등과 같이 설정할 수 있을 것이다.

또한, 상기 클러치 토크를 상기 제1기준토크까지 제2기울기로 상승시키기 위한 제2증가량은, 상기 클러치 토크가 상기 제1기준토크에 이르렀을 때, 지나친 휠슬립을 발생시키지 않도록 하면서도 가급적 신속하게 구동륜의 구동력을 상승시킬 수 있는 수준으로 다수의 실험 및 해석에 의해 해당 차종에 적합하게 선정되는 것이 바람직하다.

상기 제1기준토크는 상기 운전자가 AVN 등으로 설정하는 엔진의 기준속도에 따라 설정될 수 있는 바, 예컨대 상기 기준속도가 2000RPM인 경우 상기 제1기준토크는 100N, 상기 기준속도가 3000RPM인 경우 상기 제1기준토크는 150N 등과 같은 방식으로 설정될 수 있다.

상기 클러치 토크가 상기 제1기준토크에 도달하면, 상술한 바와 같이, 상기 제1기준시간 동안 클러치 토크를 그대로 유지하는 [B]단계를 수행한다.

상기 제1기준시간은 약 150ms 정도로 설정되어, 클러치 토크의 상승을 잠시 멈춘 상태에서, 구동륜의 휠슬립이 발생하는지를 모니터링할 수 있도록 한다.

상기 [C]단계에서는, 상기 제1기준시간 경과 후, 휠슬립비율이 소정의 제1기준슬립비율을 초과하면, 상기 제1기준토크보다 작은 소정의 제2기준토크 이상의 범위 내에서, 상기 클러치 토크를 점진적으로 저감시킨다.

즉, 구동륜의 휠슬립이 발생하여 상기 휠슬립비율이 상기 제1기준슬립비율을 초과하는 정도로 커지면, 클러치 토크를 상기 제1기준토크로부터 점진적으로 감소시켜서, 휠슬립을 억제하도록 하되, 지나치게 클러치 토크를 저감시키면, 차량의 구동력을 충분히 발휘할 수 없으므로, 상기 제2기준토크를 한계로 하여 클러치 토크를 저감시키도록 하는 것이다.

여기서, 구동륜의 휠슬립 발생은 상기 휠슬립비율에 의해 판단하며, 상기 휠슬립비율은 도 1과 같이 구동륜이 전륜이고, 비구동륜인 종동륜이 후륜인 경우, 다음 수학식 1에 의해 산출할 수 있다.

여기서, 상기 후륜평균차속은 최소 3kph 이상인 경우에만 적용.

따라서, 상기 제1기준슬립비율은 구동륜의 휠슬립이 너무 커서 노면에 적절한 구동력 전달이 어려운 지의 여부를 구분할 수 있는 정도로 설정하는 것이며, 상기 제2기준토크는 상술한 취지와 같이 휠슬립을 억제할 수 있도록 하되, 차량의 구동력을 충분히 발휘할 수 있는 수준으로 설정하는 것으로서, 둘 다 다수의 실험 및 해석에 의해 설계적으로 결정될 수 있을 것이다.

또한, 상기 클러치 토크를 저감시키기 위한 제2저감량은 상술한 취지와 같이, 클러치 토크를 상기 제1클러치 토크로부터 제2클러치 토크로 점진적으로 저감시킬 수 있는 크기로 설정하여, 휠슬립은 저감시키도록 하면서도 구동력의 급격한 저하는 최소화되도록 하는 것이 바람직할 것이다.

본 실시예의 상기 [C]단계에서, 상기 클러치 토크는 상기 휠슬립비율을 저감시키기 위한 피드백제어를 병행하면서 저감시키도록 한다.

즉, 상기 휠슬립비율을 피드백 받아서, 비례제어성분 및 적분제어성분 등을 산출하고, 이들을 포함하는 피드백성분과 직전 클러치 토크 및 상기 제2저감량을 이용하여, 새로 제어할 클러치 토크를 산출하도록 하는 것이다.

도 2에는 직전 클러치 토크에 제2저감량 및 피드백성분을 더하는 것으로 표현하고 있으나, 상기 제2저감량은 음의 값이고, 상기 피드백성분은 양 또는 음의 값이 될 수 있어서, 결과적으로 새로 산출되는 클러치 토크는 직전 클러치 토크보다 작은 값이 되어, 점차 상기 제2클러치 토크를 향해 수렴해 가게 되는 것이다.

참고로, 상기 새로 제어할 클러치 토크는 "클러치 토크(t)"로 표시되고, 직전 클러치 토크는 "클러치 토크(t-1)"로 표시되어 있다.

상기 [C]단계에 의해, 상기 휠슬립비율이 저감되어, 상기 제1기준슬립비율보다 작은 상기 제2기준슬립비율 이하가 되거나, 상기 클러치 토크가 상기 제1기준토크 이상이 된 시점으로부터 상기 제2기준시간이 경과하면, 상기 클러치 토크가 상기 제1기준토크보다 큰 소정의 제3기준토크가 될 때까지, 클러치 토크를 점진적으로 상승시키는 상기 [D]단계를 수행한다.

즉, 휠슬립비율이 상기 제2기준슬립비율 이하로 작아지면, 클러치 토크를 다시 상승시켜서, 차량의 구동력을 극대화하도록 하는 것이다.

또는, 비록 휠슬립비율이 상기 제2기준슬립비율 이하로 작아지지는 못했더라도, 상기 제2기준시간이 경과하면, 클러치 토크를 다시 상승시켜서 차량의 구동력 증대를 도모하도록 함으로써, 런치 제어의 목적을 최대한 달성하고자 하는 것이다.

따라서, 상기 제2기준슬립비율은 상기한 바와 같은 취지에 따라, 상기 제2기준시간이 경과하지는 않았지만, 클러치 토크를 상승시켜 차량의 구동력 극대화를 도모하는 것이 보다 강한 차량 가속력 획득에 도움이 될 것으로 판단되는 수준을 고려하여 설정하는 것이 바람직하며, 상기 제2기준시간도 상기와 같은 취지에 따라 비록 휠슬립비율이 충분히 저감되지는 않았지만, 런치 제어의 목적을 달성하기 위해서는 클러치 토크의 상승이 필요한 시점을 고려하여 설정하는 것이 타당하다.

참고로, 상기 제2기준시간은 예컨대 600ms 등과 같이 설정될 수 있을 것이다.

또한, 상기 제3기준토크는 실질적으로 엔진의 최대출력토크로 설정될 수 있다.

한편, 상기 [C]단계에서, 상기 휠슬립비율이 상기 제1기준슬립비율 이하이면, 상기 클러치 토크를 저감시키지 않고 그대로 유지시킨다.

즉, 휠슬립이 발생하지 않거나 크지 않은 경우, 클러치 토크를 상기 제1기준클러치 토크로 계속 유지하여, 차량의 구동력을 가급적 크게 확보할 수 있도록 하는 것이다.

이 경우, 상기 제2기준시간이 경과하면, 상기 [D]단계를 수행한다.

한편, 본 실시예의 [D]단계에서, 상기 클러치 토크는 상기 휠슬립비율을 저감시키기 위한 피드백제어를 병행하면서 상승시킨다.

즉, 상기 클러치 토크를 상승시키되, 무조건 일정한 비율로 상승시키기 보다는 휠슬립에 따른 피드백제어 성분을 함께 고려함으로써, 가급적 휠슬립을 억제하도록 하는 것이다.

따라서, [D]단계에서도, 상기 휠슬립비율을 피드백 받아서, 비례제어성분 및 적분제어성분 등을 산출하고, 이들을 포함하는 피드백성분과 직전 클러치 토크 및 상기 제3증가량을 이용하여, 새로 제어할 클러치 토크를 산출하도록 하는 것이다.

상기 제3증가량은 클러치 토크를 상기 제1기준토크로부터 엔진 최대출력토크까지 신속히 상승시키되, 가급적 휠슬립은 방지하면서 상승시킬 수 있는 수준으로 설정되는 것이 바람직하며, 다수의 실험 및 해석에 의해 설계적으로 결정될 수 있다.

상기 [D]단계의 수행에 의해, 클러치슬립이 소정의 임계동기슬립 미만인 상태가 소정의 임계동기시간 이상인 경우, 제어를 종료하는 상기 [E]단계를 수행한다.

상기 클러치슬립은 엔진속도와 클러치속도의 차이이며, 상기 임계동기슬립은 상기 엔진속도와 클러치속도의 차이가 거의 발생하지 않아서, 클러치속도가 엔진속도에 거의 동기가 된 것으로 판단할 수 있는 값으로서, 예컨대 20RPM 정도가 될 수 있고, 상기 임계동기시간은 예컨대 500ms 등과 같이 설정되어, 클러치슬립이 상기 임계동기슬립 미만인 상태가 안정되게 확보된 것을 확인할 수 있도록 한다.

즉, 상기와 같이 클러치슬립이 임계동기슬립 미만인 상태가 임계동기시간 이상 지속된다는 것은, 클러치가 엔진과 거의 동기가 완료되었다는 것을 의미하는 것으로, 이와 같은 상태가 되면 본 발명의 런치 제어를 종료하도록 하는 것이다.

한편, 본 실시예는 상기 [D]단계 개시 후, 상기 [E]단계의 조건이 충족되지 않는 상황에서, 상기 클러치슬립이 소정의 제1기준클러치슬립 이하이고, 비구동륜 평균차속이 소정의 제1기준차속 이상이며, 상기 휠슬립비율이 소정의 제3기준슬립비율 이하이면, 상기 클러치 토크를 소정의 제4기준토크를 향해 상승시키는 단계를 더 수행하도록 하여, 상기 클러치속도를 엔진에 동기시키도록 한다[F].

상기 제1기준클러치슬립은 예컨대 100RPM과 같이, 상기 임계동기슬립보다 크게 설정되어, 아직 클러치속도가 엔진속도에 동기가 완료되지 않은 상황임을 확인할 수 있도록 하고, 상기 제1기준차속은 차량이 런치 제어에 의해 정상적으로 가속되기 시작하였음을 확인할 수 있는 수준으로 설정되며, 상기 제3기준슬립비율은 클러치 토크를 더 상승시켜도 구동륜의 휠슬립이 지나치게 커지지 않을 것을 판단할 수 있는 수준으로 설정한다.

상기와 같은 조건들이 충족되면, 상기 클러치 토크를 제4증가량을 사용하여 상기 제4기준토크를 향해 점진적으로 상승시켜, 궁극적으로 클러치속도를 엔진속도에 동기시킨다.

따라서, 상기 제4기준토크는 상기 제3기준토크보다 약간 더 커서, 클러치의 완전 체결로 클러치속도와 엔진속도를 동기시킬 수 있는 수준으로 설정하며, 상기 제4증가량은 가급적 신속하게 상기 동기가 이루어질 수 있도록 하되, 휠슬립의 발생 및 증가를 억제할 수 있는 수준으로, 다수의 실험 및 해석에 의해 설계적으로 결정될 수 있다.

상기와 같은 [F]단계의 수행에 의해, 상기 비구동륜 평균차속이 소정의 제2기준차속 이상이거나, 상기 클러치슬립이 상기 임계동기슬립 미만인 상태가 상기 임계동기시간 이상이면, 제어를 종료하도록 한다.

여기서, 상기 제2기준차속은 상기 제1기준차속보다 높게, 런치 제어에 의한 차량 가속이 거의 완료되었음을 확인할 수 있는 수준으로 설정될 수 있을 것이다.

참고로, 도 4의 X는 상기한 바와 같이 [D]단계의 수행 중, 상기 [E]단계나 [F]단계의 조건들이 충족되어, 클러치 토크가 상기 제3기준토크에 이르기 전에 본 발명의 런치 제어를 종료하게 되는 것을 표현한 것이다.

한편, 상기 본 발명의 단계들을 수행하는 동안에는 차량의 구동륜 스핀 방지 기능의 제어를 금지시키도록 하여, ECS나 TCS와 같은 장치의 제어와 제어의 충돌이 발생하지 않도록 하는 것이 바람직할 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.

E; 엔진
DW; 구동륜
FW; 종동륜

Claims

[A]: 런치 제어가 개시되면, 제동압이 저감될수록 클러치 토크를 상승시키는 단계;
[B]: 상기 클러치 토크가 소정의 제1기준토크 이상이 되면, 소정의 제1기준시간 동안, 상기 클러치 토크를 일정하게 유지시키는 단계;
[C]: 상기 제1기준시간 경과 후, 휠슬립비율이 소정의 제1기준슬립비율을 초과하면, 상기 제1기준토크보다 작은 소정의 제2기준토크 이상의 범위 내에서, 상기 클러치 토크를 점진적으로 저감시키는 단계;
[D]: 상기 휠슬립비율이 상기 제1기준슬립비율보다 작은 소정의 제2기준슬립비율 이하이거나, 상기 클러치 토크가 상기 제1기준토크 이상이 된 시점으로부터 소정의 제2기준시간이 경과하면, 상기 클러치 토크가 상기 제1기준토크보다 큰 소정의 제3기준토크가 될 때까지, 클러치 토크를 점진적으로 상승시키는 단계;
[E]: 클러치슬립이 소정의 임계동기슬립 미만인 상태가 소정의 임계동기시간 이상인 경우 제어를 종료하는 단계;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 런치 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 런치 제어의 개시는, 운전자가 런치 제어를 선택하고, 가속페달과 브레이크페달을 모두 밟은 상태에서, 엔진속도가 소정의 기준속도에 도달함에 의해 이루어지는 것
을 특징으로 하는 차량의 런치 제어 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 엔진속도가 상기 기준속도에 도달하기까지는 상기 클러치 토크는 소정의 준비토크를 유지하는 것
을 특징으로 하는 차량의 런치 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 [A]단계에서는,
상기 제동압이 소정의 제2기준제동압 이상이면, 상기 클러치 토크를 점차 저감시키고,
상기 제동압이 상기 제2기준제동압 미만이면, 상기 클러치 토크를 소정의 제1기울기로 상승시키는 것
을 특징으로 하는 차량의 런치 제어 방법.
청구항 4에 있어서,
가속페달이 소정의 제2APS기준치 이상 밟힌 상태가 유지되면서, 상기 제동압이 상기 제2기준제동압 보다 작은 소정의 제3기준제동압 이하가 되면, 상기 클러치 토크를 상기 제1기준토크가 될 때까지 소정의 제2기울기로 상승시키는 것
을 특징으로 하는 차량의 런치 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 [C]단계에서, 상기 클러치 토크는 상기 휠슬립비율을 저감시키기 위한 피드백제어를 병행하면서 저감시키는 것
을 특징으로 하는 차량의 런치 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 [C]단계에서, 상기 휠슬립비율이 상기 제1기준슬립비율 이하이면, 상기 클러치 토크를 저감시키지 않고 그대로 유지시키는 것
을 특징으로 하는 차량의 런치 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 [D]단계에서, 상기 클러치 토크는 상기 휠슬립비율을 저감시키기 위한 피드백제어를 병행하면서 상승시키는 것
을 특징으로 하는 차량의 런치 제어 방법.
[A]: 런치 제어가 개시되면, 제동압이 저감될수록 클러치 토크를 상승시키는 단계;
[B]: 상기 클러치 토크가 소정의 제1기준토크 이상이 되면, 소정의 제1기준시간 동안, 상기 클러치 토크를 일정하게 유지시키는 단계;
[C]: 상기 제1기준시간 경과 후, 휠슬립비율이 소정의 제1기준슬립비율을 초과하면, 상기 제1기준토크보다 작은 소정의 제2기준토크 이상의 범위 내에서, 상기 클러치 토크를 점진적으로 저감시키는 단계;
[D]: 상기 휠슬립비율이 상기 제1기준슬립비율보다 작은 소정의 제2기준슬립비율 이하이거나, 상기 클러치 토크가 상기 제1기준토크 이상이 된 시점으로부터 소정의 제2기준시간이 경과하면, 상기 클러치 토크가 상기 제1기준토크보다 큰 소정의 제3기준토크가 될 때까지, 클러치 토크를 점진적으로 상승시키는 단계;
[E]: 클러치슬립이 소정의 임계동기슬립 미만인 상태가 소정의 임계동기시간 이상인 경우 제어를 종료하는 단계;
를 포함하여 구성되고,
상기 [D]단계 개시 후, 상기 클러치슬립이 소정의 제1기준클러치슬립 이하이고, 비구동륜 평균차속이 소정의 제1기준차속 이상이며, 상기 휠슬립비율이 소정의 제3기준슬립비율 이하이면,
상기 클러치 토크를 소정의 제4기준토크를 향해 상승시키는 단계를 더 수행하는 것
을 특징으로 하는 차량의 런치 제어 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 비구동륜 평균차속이 소정의 제2기준차속 이상이거나, 상기 클러치슬립이 상기 임계동기슬립 미만인 상태가 상기 임계동기시간 이상이면, 제어를 종료하는 것
을 특징으로 하는 차량의 런치 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 본 발명의 단계들을 수행하는 동안에는 차량의 구동륜 스핀 방지 기능의 제어를 금지시키는 것
을 특징으로 하는 차량의 런치 제어 방법.