KR20230101432A - Transmission control apparatus and method for prevention of rapid acceleration - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전장품 중 엔진과 긴밀한 협조제어를 수행하는 변속기 제어기(TCU)에서 토크상승요청의 적합 여부를 판단하여 급가속 상황을 판단하고 주어진 시간 내에 토크 요청이 과도할 때에 차량 가속 성능을 림프홈 모드로 제한함으로써, 엔진의 비정상 구동 및 스로틀 개도가 열리는 경우라 하더라도 동력 전달을 차단할 수 있는 기술을 제공한다. 본 발명에 따르면, 토크상승요청 신호를 생성하여 ECU(Engine Control Unit)(40)로 토크상승요청을 전송하는 토크상승 요청(14); 출력속도 센서(20) 및 터빈속도 센서(30)로부터의 출력속도와 터빈속도를 이용하여 물리적 변속상황을 판단하는 변속판단(13); 상기 토크상승요청의 비정상을 결정하는 안전상태 결정(15); 및 상기 토크상승요청이 비정상으로 결정된 경우에 가속을 방지하기 위해 솔레노이드 액추에이터(50)의 전류치를 제어하여 LimpHome 모드로 진입하도록 하는 액추에이터 제어(16)를 포함하는 급가속 방지를 위한 변속 제어 장치 및 방법이 제공된다.According to the present invention, the transmission controller (TCU), which performs close cooperative control with the engine among electrical components, judges whether a torque increase request is suitable to determine a rapid acceleration situation, and when the torque request is excessive within a given time, the vehicle acceleration performance is improved in the limp home mode. By limiting to , it provides a technology capable of blocking power transmission even when the engine is abnormally driven and the throttle opening is opened. According to the present invention, a torque increase request (14) for generating a torque increase request signal and transmitting the torque increase request to an ECU (Engine Control Unit) (40); a shift determination 13 for determining a physical shift situation using the output speed and turbine speed from the output speed sensor 20 and the turbine speed sensor 30; Safety status determination (15) for determining abnormality of the torque increase request; and an actuator control 16 for controlling the current value of the solenoid actuator 50 to enter the LimpHome mode to prevent acceleration when the torque increase request is determined to be abnormal. is provided.
Description
본 발명은 차량의 급가속을 방지하기 위한 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 급가속을 방지하기 위하여 변속기를 제어하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for preventing sudden acceleration of a vehicle, and more particularly, to a technology for controlling a transmission to prevent sudden acceleration.
차량의 급가속 방지를 위한 많은 노력이 있어 왔다. 종래에 차량의 급가속 상황은 엔진의 갑작스러운 스로틀 밸브 개도량 증가 또는 ECU의 연산 오류로 인한 토크 증가의 경우가 대부분이다.Many efforts have been made to prevent sudden acceleration of vehicles. Conventionally, most cases of rapid acceleration of a vehicle are cases of a sudden increase in the throttle valve opening of the engine or an increase in torque due to an ECU calculation error.
대한민국 출원 10-2019-0144832(차량의 급가속 방지 방법 및 그 방지 장치)는 1) 운전자의 연령, 2) 차량 속도, 3) 액셀 페달량을 요소로 하는 차량 급가속 방지 방법에 관한 특허이다. 이에 따르면, 운전자의 처지를 고려하여 운전자의 의도와 다르게(예를 들어, 브레이크를 밟아야 하는 경우임에도 액셀 페달을 강하게 밟는 경우) 차량이 동작하여 급가속이 발생하는 상황을 방지한다. Korean Application No. 10-2019-0144832 (Method for Preventing Sudden Acceleration of Vehicle and Apparatus for Preventing the Same) is a patent on a method for preventing rapid acceleration of a vehicle, which takes 1) driver's age, 2) vehicle speed, and 3) accelerator pedal amount as factors. According to this, it is possible to prevent a situation in which the vehicle operates and rapidly accelerates against the driver's intention (for example, when the driver strongly steps on the accelerator pedal even when the driver has to step on the brake) in consideration of the driver's circumstances.
하지만, 급가속은 가속페달을 밟지 않아도, 즉 물리적으로 스로틀밸브를 열지 않더라도 TCU와 ECU 간에 전송되는 '토크상승요청 신호'에 의해서도 발생 가능하며, 현재의 전장 부품이 늘어나는 자동차 개발 추세를 고려할 때 중요하게 고려해야 할 위험 요소는 오히려 전장 부품간의 토크상승요청 여부이다.However, rapid acceleration can also be generated by the 'torque increase request signal' transmitted between TCU and ECU without stepping on the accelerator pedal, that is, without physically opening the throttle valve. Rather, the risk factor to be considered is whether to request a torque increase between electric parts.
또한, 상기 선행 특허에서는 페달 리턴으로 급가속 방지를 예측하지만 실제로 급가속 발생으로 개방된 스로틀 밸브와 페달 간의 물리적 연결이 급가속 직후 끊어진다면 페달 리턴만으로는 급가속을 방지할 수 없다.In addition, although the prior patent predicts prevention of sudden acceleration by pedal return, if the physical connection between the throttle valve opened by sudden acceleration and the pedal is disconnected immediately after sudden acceleration, sudden acceleration cannot be prevented by pedal return alone.
이에, 본 발명의 목적은 엔진과 긴밀한 협조제어를 수행하는 변속기 제어기(TCU)에서 이러한 급가속 상황을 판단하여 위험상황을 방지하고자 하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to prevent a dangerous situation by determining such a sudden acceleration situation in a transmission controller (TCU) that performs close cooperative control with an engine.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전장품 중 엔진과 긴밀한 협조제어를 수행하는 변속기 제어기(TCU)에서 토크상승요청의 적합 여부를 판단하여 급가속 상황을 판단하고 주어진 시간 내에 토크 요청이 과도할 때에 차량 가속 성능을 림프홈 모드로 제한함으로써, 엔진의 비정상 구동 및 스로틀 개도가 열리는 경우라 하더라도 동력 전달을 차단할 수 있는 기술을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention determines whether a torque increase request is suitable in a transmission controller (TCU) that performs close cooperative control with an engine among electrical components to determine a sudden acceleration situation and when the torque request is excessive within a given time By limiting vehicle acceleration performance to the limp home mode, a technology capable of blocking power transmission even when the engine is abnormally driven and the throttle opening is opened is provided.
구체적으로, 본 발명에 따르면, 토크상승요청 신호를 생성하여 ECU(Engine Control Unit)로 토크상승요청을 전송하는 토크상승 요청; 출력속도 센서 및 터빈속도 센서로부터의 출력속도와 터빈속도를 이용하여 물리적 변속상황을 판단하는 변속판단; 상기 토크상승요청의 비정상을 결정하는 안전상태 결정; 및 상기 토크상승요청이 비정상으로 결정된 경우에 가속을 방지하기 위해 솔레노이드 액추에이터의 전류치를 제어하여 LimpHome 모드로 진입하도록 하는 액추에이터 제어를 포함하는 급가속 방지를 위한 변속 제어 장치 및 방법이 제공된다.Specifically, according to the present invention, a torque increase request for generating a torque increase request signal and transmitting the torque increase request to an ECU (Engine Control Unit); Shift determination for determining a physical shift situation using the output speed from the output speed sensor and the turbine speed sensor and the turbine speed; Determining the safety state for determining the abnormality of the torque increase request; and actuator control for controlling a current value of a solenoid actuator to enter a LimpHome mode in order to prevent acceleration when the torque increase request is determined to be abnormal.
본 발명의 다른 특징에 따르면, ECU로 토크상승요청을 전송하는 변속기 제어기(TCU)에서 수행되는 급가속 방지를 위한 변속 제어 방법으로서, 상기 TCU는 1) 상기 토크상승요청 값이 제1허용치 이상인지 판단하여, 제1허용치 이상이면, 토크상승 요청이 비정상으로 위험상황이라는 결정을 하고, 제1허용치 이상이 아닌 경우에는 변속기의 물리적 기어체결 상태여부를 판단하고; 2) 변속기가 물리적 기어체결 상태가 아닌 것으로 판단한 경우에는 상기 토크상승 요청이 정상인 것으로 결정하고, 물리적 기어체결 상태인 것으로 판단한 경우에는 상기 토크상승요청 값이 제2허용치 이상인지 판단하고; 3) 상기 토크상승 요청값이 제2허용치보다 작다고 판단되면 해당 토크상승 요청이 정상인 것으로 결정하고, 상기 토크상승요청 값이 제2허용치 이상인 것으로 판단되면 해당 토크상승 요청이 비정상이라는 결정을 하는 것을 포함하는 급가속 방지를 위한 변속 제어 방법이 제공된다.According to another feature of the present invention, as a shift control method for preventing sudden acceleration performed in a transmission controller (TCU) that transmits a torque increase request to an ECU, the TCU determines whether 1) the torque increase request value is greater than or equal to a first allowable value. If it is determined that the torque increase request is abnormal and dangerous, if it is more than the first allowable value, and if it is not more than the first allowable value, it is determined whether or not the gear is physically engaged in the transmission; 2) determining that the torque increase request is normal when it is determined that the transmission is not in a physical gear engagement state, and determining whether the torque increase request value is equal to or greater than a second allowable value when it is determined that the transmission is in a physical gear engagement state; 3) determining that the torque increase request is normal when it is determined that the torque increase request value is less than the second allowable value, and determining that the torque increase request is abnormal when it is determined that the torque increase request value is greater than or equal to the second allowable value; A shift control method for preventing sudden acceleration is provided.
본 발명의 구성 및 작용은 이후에 도면과 함께 설명하는 구체적인 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다. The configuration and operation of the present invention will become more clear through specific embodiments described later in conjunction with the drawings.
1. 변속 단에서 직접적으로 급가속을 통제하는 기존의 방법에 비해, 본 발명에 따르면 10ms 단위의 속도로 연산 및 처리하는 변속 제어기를 이용함으로써 더 빠르고 유연한 급가속 대응이 가능해진다. 즉, 종래, 액셀 패달 및 스로틀 개도에 따른 차량 급가속 판단 방법보다 본 발명에 따른 전장 부품간의 통신에 따른 급가속 방지 방법이 전장 부품이 10ms 단위로 동작한다는 점에서 보다 신속하게 대처가능하며 전기적 시스템을 사용한다는 점에서 물리적 시스템보다 신뢰성 있는 대응이 된다. 1. Compared to the conventional method of directly controlling sudden acceleration at the shift stage, according to the present invention, faster and more flexible response to sudden acceleration is possible by using a shift controller that calculates and processes at a speed of 10 ms. That is, the method for preventing sudden acceleration according to communication between electric parts according to the present invention can cope more quickly than the conventional method for determining sudden acceleration of a vehicle according to the opening of the accelerator pedal and throttle, in that the electric parts operate in units of 10 ms, and the electrical system It is a more reliable response than a physical system in that it uses .
2. 고장 가능성을 안고 있는 엔진 제어기(ECU)의 제어보다 변속기 제어기(TCU)의 협조제어를 통해 더 안전한 대처가 가능하다. 즉, 대부분의 급가속은 엔진 또는 모터의 토크와 관련되어 있기 때문에 이 점에서는 엔진 또는 모터의 제어가 효과적일 수 있으나, 이미 고장난 대상(스로틀 개도량 초과 또는 토크 출력 초과)을 제어하는 것에는 한계가 많기 때문에 바퀴로의 동력 전달 장치인 정상 작동하는 변속기를 제어함이 더 안정적인 위험 발생 방지 방법이라고 볼 수 있다.2. It is possible to cope more safely through the cooperative control of the transmission controller (TCU) than the control of the engine controller (ECU), which has a possibility of failure. In other words, since most rapid acceleration is related to the torque of the engine or motor, control of the engine or motor can be effective in this respect, but there is a limit to controlling a target that has already failed (exceeding the throttle opening or torque output). Since there are many, it can be seen that controlling the normally operating transmission, which is the power transmission device to the wheels, is a more reliable way to prevent the occurrence of danger.
도 1은 본 발명에 따른 급가속 방지를 위한 변속 제어 장치의 구성도
도 2는 안전상태 결정부(15)가 토크상승 요청의 비정상(즉, 급가속 가능성)을 결정하는 동작의 순서도
도 3은 물리적 변속에 따른 터빈속도의 변화도
도 4는 변속판단부(13)가 물리적 변속상황을 판단하는 동작의 순서도1 is a block diagram of a shift control device for preventing rapid acceleration according to the present invention;
2 is a flow chart of an operation in which the safety
Figure 3 is a change in turbine speed according to physical change
4 is a flowchart of an operation in which the
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법은 이하 첨부된 도면과 함께 상세하게 기술된 바람직한 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에 기술된 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 다른 형태로 구현될 수 있다. 실시예는 단지 본 발명을 완전하게 개시하며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명은 청구항의 기재 내용에 의해 정의되는 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한 명세서에 사용된 '포함한다(comprise, comprising 등)'라는 용어는 언급된 구성요소, 단계, 동작, 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용된 것이다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be implemented in various other forms. The examples are only provided to completely disclose the present invention and to completely inform those skilled in the art of the scope of the invention to which the present invention belongs, the present invention is defined by the description of the claims will be. In addition, terms used in this specification are for describing embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless otherwise specified. Also, as used herein, the term 'comprises (comprises, comprising, etc.)' refers to the presence or absence of one or more other elements, steps, operations, and/or elements It is used in the sense of not excluding additions.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 실시예의 설명에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the embodiments, if a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
도 1은 본 발명에 따른, 급가속 방지를 위한 변속 제어 장치의 구성도이다. 여기서, 변속 제어 장치(10)는 TCU(Transmission Control Unit)에 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 1 is a configuration diagram of a shift control device for preventing sudden acceleration according to the present invention. Here, the
변속 제어 장치(10)는, 출력속도 센서(20) 및 터빈속도 센서(30)로부터 출력속도 신호와 터빈속도 신호를 수신하는 신호수신부(11); 수신된 터빈속도 신호를 처리하는 터빈속도 신호처리부(12); 수신된 터빈속도와 출력속도를 활용하여 물리적 변속상황을 판단하는 변속판단부(13); 토크상승요청 신호를 생성하여 ECU(Engine Control Unit)(40)로 전송하는 토크상승 요청부(14); 상기 토크상승요청 신호의 비정상을 결정하는 안전상태 결정부(15); 및 상기 토크상승요청이 비정상(위험) 상황일 경우에 가속을 방지하기 위해 솔레노이드 액추에이터(50)의 전류치를 제어하여 LimpHome(5단 고정) 모드로 진입하도록 하는 액추에이터 제어부(16)를 포함한다.The
신호수신부(11)는 현재 변속기의 입력축(엔진 출력과 연결)이 되는 터빈속도와, 바퀴까지 동력을 전달하는 출력속도에 대한 정보를 각각 출력속도 센서(20) 및 터빈속도 센서(30)로부터 수신한다.The
터빈속도 신호처리부(12)는 입력되는 터빈속도값에 대해서, 터빈속도의 급격한 변화에 대응하기 위한 필터링을 적용한다. 예를 들어, 터빈속도 급상승시에는 '이전 터빈속도+30 rpm'으로 제한하고 급하강시에는 '이전 터빈속도―30 rpm'으로 제한한다.The turbine speed
변속판단부(13)는 터빈속도와 출력속도를 활용하여 출력속도와 고정된 각각의 기어비를 통해 입력 속도를 예측하고 실제 입력되는 터빈속도와 비교하여 현재 이루어진 물리적 변속상황 또는 기어체결 상태를 판단하여 변속신호를 생성한다. The
토크상승 요청부(14)는 ECU에 토크 상승을 요청하기 위한 신호를 생성하는 유닛이다. 이하에서 설명될 것이지만, TCU에서 엔진으로의 토크상승 요청은 변속기의 기어가 물리적으로 체결된 상태에서는 하지 않는다. 따라서, 기어가 체결된 상태에서 토크상승 요청이 있다면 이는 비정상 신호일 것이다.The torque increase
안전상태 결정부(15)는 토크상승 요청부(14)에서 생성된 토크상승요청의 비정상(급가속 위험) 여부를 결정한다. 본 발명에서 토크상승요청의 비정상이란 통상의 토크상승 요청값이 제1허용치를 벗어나는 경우, 또는 물리적으로 기어가 체결된 상태에서 토크상승 요청이 이루어지고 그 요청값이 제2허용치를 벗어나는 경우를 의미한다. The safety
토크상승 요청이 비정상일 경우에는 가속을 막기 위해 액추에이터 제어부(16)를 통해 솔레노이드 액추에이터(50)의 전류치를 제어하여 LimpHome(5단 고정) 모드로 진입하여 5단으로 고정시킨다. 이때 토크상승 요청부(14)는 토크상승 요청 값을 초기화한다(즉, 요청값을 0으로 만든다).When the torque increase request is abnormal, the current value of the
이제, 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 변속 제어 장치(10)의 안전상태 결정부(15)가 토크상승 요청의 비정상(즉, 급가속 가능성)을 결정하는 동작에 대해 설명한다. Now, with reference to FIG. 2 , an operation in which the safety
본 발명에서, ECU의 엔진토크 상승은 TCU에서 생성되는 토크상승 요청 신호와 관련이 있는 점을 이용한다. 변속시 엔진-변속기 간의 충격 전달을 막기 위해 TCU는 엔진에 의도적인 토크상승 요청을 한다. 하지만 이 토크상승 요청을 한다 하더라도 소프트웨어 구현시에 별도 한계치인 일정값 A를 설정하여 필요 이상의 요청을 하지 않도록 한다. 즉, 이 한계치를 넘는 과한 요청의 경우에 변속 여부를 떠나 비정상으로 판단해야 하므로 변속 여부를 고려하지 않는다.In the present invention, the fact that the increase in engine torque of the ECU is related to the torque increase request signal generated by the TCU is used. In order to prevent transmission of shock between the engine and transmission during shifting, the TCU requests an intentional torque increase to the engine. However, even if this torque increase request is made, a specific value A, which is a separate limit value, is set during software implementation to prevent more requests than necessary. That is, in the case of an excessive request exceeding this limit, regardless of whether or not the gear shift is abnormal, it is determined that the gear shift is not considered.
이 A값의 상한값은 엔진의 사양에 따라 엔지니어가 별도 설정할 수 있는데, 에를 들어, 현대자동차 모델 1.6Turbo의 경우 최대 200Nm, R 2.0의 경우 110Nm로 설정된다. 이들 값은 소프트웨어의 허용 최대치이므로 변속 여부에 상관없이 10% 마진을 설정하여(예를 들어, 200Nm의 경우, 220Nm) 위험 상황을 결정하는 전략을 취한다.The upper limit of this A value can be set separately by the engineer according to the specifications of the engine. For example, in the case of the Hyundai Motor Company model 1.6 Turbo, it is set to a maximum of 200 Nm and R 2.0 to 110 Nm. Since these values are the maximum allowed by the software, a strategy is taken to determine the risk situation by setting a 10% margin (for example, 220 Nm in the case of 200 Nm) regardless of shifting.
이러한 토크상승 요청을 활용하여, 먼저, 토크상승요청값이 일정값 A(제1허용치)), 예를 들어, 220Nm 이상인지 판단한다(110). 토크상승요청값이 제1허용치 이상이면, 안전상태 결정부(15)는 해당 토크상승 요청이 비정상으로 위험상황이라는 결정을 한다(130). Utilizing this torque increase request, first, it is determined whether the torque increase request value is equal to or greater than a certain value A (first allowable value), for example, 220 Nm (110). If the torque increase request value is equal to or greater than the first allowable value, the safe
이때 오진단(결정 오류)을 막기 위하여 예를 들어 500ms의 유예시간을 둔다(120). 500ms 이전에 토크상승 요청값이 다시 감소하는 경우가 있기 때문이다. 따라서 이 유예시간이 경과한 경우에도 상기 110단계의 조건이 유지되면 안전상태 결정부(15)는 위험 결정을 하고(130), 이 유예시간이 경과하기 전에 상기 110단계의 조건이 유지되지 않으면 문제가 없다는 정상 결정을 한다(135).At this time, in order to prevent misdiagnosis (decision error), for example, a grace period of 500 ms is set (120). This is because there is a case where the torque increase request value decreases again before 500 ms. Therefore, even when the grace time has elapsed, if the condition of
한편, TCU에서 엔진으로의 토크상승 요청은 기어가 체결된 상태에서는 하지 않는다. 따라서, 도 1에서 설명한 변속판단부(13)가 변속기의 물리적 기어 체결 상태를 판단한 후에 안전상태 결정부(15)가 토크상승요청의 비정상을 결정한다. 즉, 도 2에서 앞의 단계 110의 조건, 즉, 토크상승요청값이 제1허용치 이상인지 판단(110)하여 허용 최대치를 넘지는 않지만 물리적으로 기어가 체결된 상태에서 운전자가 급가속이라 결정할만한 토크 요청이 있다면(예를 들면, 0→>150Nm) 이를 추가 위험성이 있는 것으로 판단한다.Meanwhile, a torque increase request from the TCU to the engine is not made while the gear is engaged. Therefore, after the
이를 처리하기 위해, 다시 도 2를 참조하면, 단계 110에서 토크상승요청값이 제1허용치보다 작은 경우에는 변속판단부(13)가 변속기의 물리적 기어체결 상태여부를 판단한다(140). 물리적 기어체결 상태가 아니면 안전상태 결정부(15)는 해당 토크상승 요청이 정상인 것으로 결정한다(145). To process this, again referring to FIG. 2 , when the torque increase request value is smaller than the first allowable value in
한편, 변속기가 물리적 기어체결 상태인 것으로 판단된 경우에는, 다시, 안전상태 결정부(15)가 토크상승 요청값이 일정값 B(제2허용치)), 예를 들어, 150Nm 이상인지 판단한다(150). 앞서 판단한 물리적 변속/비변속 상태에 따라 비변속 상황인 경우, TCU에서 엔진으로 토크 상승 요청은 하지 않으므로, 제1허용치보다 더 낮은 제2허용치(150Nm)를 기준으로 더 강건한 위험 판단을 하기 위한 것이다.On the other hand, when it is determined that the transmission is in a physical gear engagement state, again, the safety
토크상승 요청값이 제2허용치보다 작으면 해당 토크상승 요청이 정상인 것으로 결정한다(150). 그러나 토크상승 요청값이 제2허용치 이상이면, 안전상태 결정부(15)는 해당 토크상승 요청이 비정상으로 위험상황이라는 결정을 한다(170). If the torque increase request value is smaller than the second allowable value, it is determined that the corresponding torque increase request is normal (150). However, if the torque increase request value is equal to or greater than the second allowable value, the safe
이때에도 오진단(판단 오류)을 막기 위하여 예를 들어 500ms의 유예시간을 둔다(160). 이 유예시간이 경과한 경우에도 상기 150단계의 조건이 유지되면 안전상태 결정부(15)는 위험 결정을 하고(170), 이 유예시간이 경과하기 전에 상기 150단계의 조건이 유지되지 않으면 문제가 없다는 정상 결정을 한다(175).Even at this time, a grace period of, for example, 500 ms is set in order to prevent misdiagnosis (decision error) (160). Even after this grace time has elapsed, if the condition of
안전상태 결정부(15)가 위험 결정을 하면(130, 170), 액추에이터 제어부(16)는 솔레노이드 액추에이터(50)의 전류치를 제어하여 LimpHome 모드로 진입하여 기어를 5단으로 고정(변속하지 않음)시키고, 토크상승 요청부(14)는 ECU로의 토크상승 요청값을 초기화한다(즉, 요청값을 0으로 만든다).When the safety
도 3과 도 4를 참조하여, 상기 변속판단부(13)가 터빈속도로부터 물리적 변속 상황(기어체결 상태)을 판단(140)하는 방법에 대해서 상세히 설명한다.Referring to FIGS. 3 and 4 , a method in which the
변속기의 동작 중에 물리적 변속이 되는 경우에는 변속이 Up shift인지 Down Shift인지에 따라 터빈속도의 경향이 달라진다. 도 3의 물리적 변속에 따른 터빈속도 변화도에 나타낸 것과 같이, 변속기가 현재의 2단 기어(S2) 체결 상태에서 변속 상태를 거쳐 1단 기어(S1)로 다운쉬프트되거나 3단 기어(S3)로 업쉬프트될 때 터빈속도는 기존의 동기화 속도(출력속도 × 현재단 기어비)의 일정 범위(예를 들어, ―30 ~ +30 rpm)를 벗어나게 된다. 따라서 이러한 터빈속도의 거동은 변속판단부(13)가 물리적 변속 상황을 판단할 수 있는 확실한 기준이 될 수 있다.When a physical shift occurs during operation of the transmission, the tendency of the turbine speed varies depending on whether the shift is upshift or downshift. As shown in the turbine speed change according to the physical shift in FIG. 3, the transmission is downshifted from the current second gear (S2) to the first gear (S1) through the shift state or to the third gear (S3). When upshifted, the turbine speed deviates from a certain range (eg, -30 to +30 rpm) of the existing synchronization speed (output speed × current stage gear ratio). Therefore, the behavior of the turbine speed can be a reliable criterion by which the speed
이와 같이 터빈속도를 이용하여 물리적 변속상태를 판단하는 원리를 중요 변속 상황에 따라 설명한다.In this way, the principle of determining the physical shift state using the turbine speed will be described according to important shift conditions.
*Case 1: N→D 변속의 경우*Case 1: In case of N→D shifting
- 고속: 고속(예를 들어, 출력속도>200 rpm)에서의 N단 주행시에는 터빈속도가, 계산되는 동기화 속도 범위에 있지 않고 출력속도를 그대로 따라간다. 즉, 변속판단부(13)는 저속에서만 N→D 변속을 판단할 수 있다.- High speed: When traveling in N-speed at high speed (eg, output speed > 200 rpm), the turbine speed does not fall within the calculated synchronization speed range and follows the output speed as it is. That is, the
- 저속: 출력속도≤200 rpm일 때 터빈속도는 동기화 속도를 추종하며 이때에 변속판단부(13)는 유효한 변속상황 판단을 할 수 있다.- Low speed: When the output speed ≤ 200 rpm, the turbine speed follows the synchronization speed, and at this time, the
*Case 2: D단에서 자동 변속(1~8단)하는 경우*Case 2: In the case of automatic shifting from D gear (1 to 8 gears)
―30 ~ +30 rpm의 허용 범위 내에 터빈속도값이 포함되는 경우 최종적으로 비변속(in-gear. 기어 체결) 판단을 하고, 이 범위를 벗어날 경우에는 변속(shifting) 판단을 한다. 이들 비변속/변속 판단시에 판단 오류를 막기 위한 유지시간(예를 들어, 비변속 판단시 1000ms, 변속 판단시 30ms)이 필요하다.When the turbine speed value is included within the allowable range of -30 ~ +30 rpm, a non-shifting (in-gear. gear engagement) decision is finally made, and when it is out of this range, a shifting decision is made. A holding time (for example, 1000 ms for non-shift determination and 30 ms for shift determination) is required to prevent a judgment error when determining non-shifting/shifting.
도 4는 이러한 원리에 따라 변속판단부(13)가 변속상황을 판단하는 방법을 정리한 것이다.FIG. 4 summarizes a method in which the
먼저, 변속판단부(13)는(이하, 다른 기재가 없으면 변속판단부(13)가 주어임) 변속레버 포지션이 D인 상태에서 출력속도가 0 rpm 이상인지 판단하여(210), 출력속도가 0 rpm 이상일 경우에만 변속판단을 수행한다. 0 rpm이면 변속상태를 판단할 수 없다(not defined)(215).First, the shift determining unit 13 (hereinafter, unless otherwise described, the
다시 단계 210로 돌아가 변속레버 포지션이 D인 상태에서 출력속도가 0 rpm 이상인 경우에, 변속기레버가 상기 Case 1과 같이 N→D 변속 쉬프트 중인지 판단한다(220). Returning to step 210 again, when the output speed is 0 rpm or more with the shift lever position at D, it is determined whether the transmission lever is shifting from N to D as in Case 1 (220).
N→D 변속이 아닌 경우는 후속 단계 260부터 수행된다. 이에 대해서는 나중에 설명한다.In the case of non-N→D shift, the
N→D 변속 중이 아닌 경우는 역산한 터빈값과 현재 터빈값이 동일하므로 '출력속도 × 기어비 = 터빈속도 역산'을 수행하고(225) 이어서 후속 단계 260으로 진행한다.If N→D is not shifting, since the inversely calculated turbine value and the current turbine value are the same, 'output speed × gear ratio = inverse turbine speed' is performed (225), and then the process proceeds to the
한편, 레버 쉬프트가 N→D 변속 중인 것으로 판단된 경우에는, 역산한 터빈값과 현재 터빈값이 다르므로, N→D 쉬프트 시점에서의 터빈속도값을 고정값으로 캡쳐한 캡쳐값을 저장하고(230) 이하의 변속판단을 행하는데, 먼저, 출력속도가 사전속도설정값(예를 들어 200 rpm) 이하인지 판단한다(240).On the other hand, when it is determined that the lever shift is shifting N→D, since the inversely calculated turbine value and the current turbine value are different, the captured value of the turbine speed at the time of N→D shift is captured as a fixed value and stored ( 230) In order to make a shift determination below, first, it is determined whether the output speed is below a preset speed setting value (eg, 200 rpm) (240).
출력속도가 200 rpm보다 크면 앞에서 언급한 것과 같이 N단 주행 상태이므로 터빈속도는 동기화 속도 범위에 있지 않고 출력속도를 추종하게 되므로, 출력속도가 200 rpm 이하가 될 때까지 계속 체크한다. 단계 240에서 출력속도가 200 rpm 이하로 판단되면 현재의 터빈속도값을 계산하여, 이 터빈속도값이 상기 고정된 캡쳐값+30 rpm 이하이고 캡쳐값―30 rpm 이상의 범위 내에 있는지 판단한다(260). If the output speed is greater than 200 rpm, as mentioned above, since the turbine speed is not in the synchronization speed range and follows the output speed, it is continuously checked until the output speed is less than 200 rpm. If the output speed is determined to be 200 rpm or less in
터빈속도값이 캡쳐값+30 rpm 이하이고 캡쳐값―30 rpm 이상이면, 이 상태가 1000ms의 제1유지시간동안 유지(262)된 후에 비변속(in-gear)으로 판단한다(270). If the turbine speed value is equal to or less than the capture value + 30 rpm and equal to or greater than the capture value -30 rpm, it is determined that the state is in-gear after being maintained for a first holding time of 1000 ms (262) (270).
한편, 단계 260에서 터빈속도값이 캡쳐값+30 rpm 이하 캡쳐값―30 rpm 이상의 범위를 벗어나는 경우에는, 30ms의 제2유지시간이 경과(264)한 후에 변속(shifting)으로 판단한다(280).On the other hand, in
이제, 앞의 단계 220으로 돌아가 레버가 N→D 변속이 아닌 경우는 단계 260부터 수행된다. 즉, 터빈속도값이 캡쳐값+30 rpm 이하이고 캡쳐값―30 rpm 이상인지 판단한다(260). 터빈속도값이 캡쳐값+30 rpm 이하 캡쳐값―30 rpm 이상의 범위에 들면, 1000ms의 제1유지시간이 경과(262)한 후에 비변속(in-gear)으로 판단하고(270), 만일, 터빈속도값이 캡쳐값+30 rpm 이하, 캡쳐값―30 rpm 이상의 범위를 벗어나면, 30ms의 제2유지시간이 경과(264)한 후에 변속(shifting)으로 판단한다(280).Now, returning to the
지금까지 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 명세서에 개시된 내용과는 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다. 또한 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술한 특허청구범위에 의하여 정해지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태는 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.So far, the present invention has been described in detail through preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art to which the present invention pertains may differ from the contents disclosed herein without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be appreciated that it may be embodied in other specific forms. It should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. In addition, the scope of protection of the present invention is determined by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the technical scope of the present invention. do.
Claims (13)
출력속도 센서 및 터빈속도 센서로부터의 출력속도와 터빈속도를 이용하여 물리적 변속상황을 판단하는 변속판단부;
상기 토크상승요청의 비정상을 결정하는 안전상태 결정부; 및
상기 토크상승요청이 비정상으로 결정된 경우에 가속을 방지하기 위해 솔레노이드 액추에이터의 전류치를 제어하여 LimpHome 모드로 진입하도록 하는 액추에이터 제어부를 포함하는 급가속 방지를 위한 변속 제어 장치.A torque increase request unit for generating a torque increase request signal and transmitting the torque increase request to an ECU (Engine Control Unit);
a shift determination unit for determining a physical shift situation using the output speed and the turbine speed from the output speed sensor and the turbine speed sensor;
a safety state determination unit determining whether the torque increase request is abnormal; and
A shift control device for preventing rapid acceleration including an actuator controller controlling a current value of a solenoid actuator to enter a LimpHome mode in order to prevent acceleration when the torque increase request is determined to be abnormal.
토크상승요청값이 제1허용치 이상인 경우, 및 물리적으로 기어가 체결된 상태에서 토크상승요청이 이루어지고 그 토크상승요청값이 제2허용치 이상인 경우 중 하나인 때에 토크상승요청이 비정상임을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 급가속 방지를 위한 변속 제어 장치.The method of claim 1, wherein the safe state determining unit
Configured to determine that the torque increase request is abnormal when one of the cases in which the torque increase request value is equal to or greater than the first allowable value and the torque increase request is made while the gear is physically engaged and the torque increase request value is equal to or greater than the second allowable value A shift control device for preventing rapid acceleration, characterized in that.
N→D 변속 중인 경우에, 터빈속도 값이 사전 설정된 허용 범위 내에 포함되는 경우 비변속(기어 체결) 판단을 하고, 상기 허용 범위를 벗어날 경우에 변속(shifting) 판단을 하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 급가속 방지를 위한 변속 제어 장치.The method of claim 1, wherein the shift determining unit
In the case of N → D shifting, a non-shifting (gear engagement) determination is made when the turbine speed value is within a preset tolerance range, and a shifting determination is made when it is out of the tolerance range. Shift control device to prevent sudden acceleration.
상기 안전상태 결정부가 토크상승요청이 비정상이라고 결정한 경우에 토크상승 요청값을 초기화하는 것을 특징으로 하는 급가속 방지를 위한 변속 제어 장치.The method of claim 1, wherein the torque increase request unit
The shift control device for preventing sudden acceleration, characterized in that the safety state determination unit initializes the torque increase request value when it is determined that the torque increase request is abnormal.
출력속도 센서 및 터빈속도 센서로부터의 출력속도와 터빈속도를 이용하여 물리적 변속상황을 판단하는 변속판단단계;
상기 토크상승요청의 비정상을 결정하는 안전상태 결정단계; 및
상기 토크상승요청이 비정상으로 결정된 경우에 가속을 방지하기 위해 솔레노이드 액추에이터의 전류치를 제어하여 LimpHome 모드로 진입하도록 하는 액추에이터 제어단계를 포함하는 급가속 방지를 위한 변속 제어 방법.A torque increase request step of generating a torque increase request signal and transmitting the torque increase request to an ECU (Engine Control Unit);
A shift determination step of determining a physical shift situation using the output speed and the turbine speed from the output speed sensor and the turbine speed sensor;
a safety state determination step of determining whether the torque increase request is abnormal; and
A shift control method for preventing sudden acceleration comprising an actuator control step of controlling a current value of a solenoid actuator to enter a LimpHome mode to prevent acceleration when the torque increase request is determined to be abnormal.
토크상승요청값이 제1허용치 이상인 경우, 및 물리적으로 기어가 체결된 상태에서 토크상승요청이 이루어지고 그 토크상승요청값이 제2허용치 이상인 경우 중 하나인 때에 토크상승요청이 비정상임을 결정하는 것을 포함하는 급가속 방지를 위한 변속 제어 방법.The method of claim 6, wherein the step of determining the safe state
Determining that the torque increase request is abnormal when either the torque increase request value is equal to or greater than the first allowable value and the torque increase request is made while the gear is physically engaged and the torque increase request value is equal to or greater than the second allowable value A shift control method for preventing rapid acceleration including
N→D 변속 중인 경우에, 터빈속도 값이 사전 설정된 허용 범위 내에 포함되는 경우 비변속(기어 체결) 판단을 하고, 상기 허용 범위를 벗어날 경우에 변속발생(shifting) 판단을 하는 것을 포함하는 급가속 방지를 위한 변속 제어 방법.The method of claim 6, wherein the shift determination step
In the case of N→D shifting, rapid acceleration including determining non-shifting (gear engagement) when the turbine speed value is within a preset allowable range and making a shifting determination when out of the allowable range Shift control method for prevention.
1) 상기 토크상승요청 값이 제1허용치 이상인지 판단하여, 제1허용치 이상이면, 토크상승 요청이 비정상으로 위험상황이라는 결정을 하고, 제1허용치 이상이 아닌 경우에는 변속기의 물리적 기어체결 상태여부를 판단하고;
2) 변속기가 물리적 기어체결 상태가 아닌 것으로 판단한 경우에는 상기 토크상승 요청이 정상인 것으로 결정하고, 물리적 기어체결 상태인 것으로 판단한 경우에는 상기 토크상승요청 값이 제2허용치 이상인지 판단하고;
3) 상기 토크상승 요청값이 제2허용치보다 작다고 판단되면 해당 토크상승 요청이 정상인 것으로 결정하고, 상기 토크상승요청 값이 제2허용치 이상인 것으로 판단되면 해당 토크상승 요청이 비정상이라는 결정을 하는 것을 포함하는 급가속 방지를 위한 변속 제어 방법.A shift control method for preventing rapid acceleration performed in a transmission controller (TCU) that transmits a torque increase request to the ECU, wherein the TCU comprises:
1) It is determined whether the torque increase request value is equal to or greater than the first allowable value, and if it is equal to or greater than the first allowable value, it is determined that the torque increase request is abnormal and dangerous, and if it is not equal to or greater than the first allowable value, whether the gearbox is physically engaged judge;
2) determining that the torque increase request is normal when it is determined that the transmission is not in a physical gear engagement state, and determining whether the torque increase request value is equal to or greater than a second allowable value when it is determined that the transmission is in a physical gear engagement state;
3) determining that the torque increase request is normal when it is determined that the torque increase request value is less than the second allowable value, and determining that the torque increase request is abnormal when it is determined that the torque increase request value is greater than or equal to the second allowable value; A shift control method for preventing sudden acceleration.
상기 1)에서, 상기 토크상승요청 값이 제1허용치 이상인 경우의 비정상 결정을 사전 정의된 유예시간이 경과한 이후에 수행하고;
상기 3)에서, 상기 토크상승요청 값이 제2허용치 이상인 경우의 비정상 결정을 사전 정의된 유예시간이 경과한 이후에 수행하는 것을 특징으로 하는 급가속 방지를 위한 변속 제어 방법.11. The method of claim 10, wherein the TCU
In the above 1), abnormal determination when the torque increase request value is equal to or greater than the first allowable value is performed after a predefined grace time has elapsed;
In the above 3), the shift control method for preventing sudden acceleration, characterized in that the abnormal determination when the torque increase request value is equal to or greater than the second allowable value is performed after a predefined grace time has elapsed.
a) 변속레버 포지션이 D인 상태에서 출력속도가 0 rpm 이상인 경우에, 변속기레버가 N→D 변속 쉬프트 중인지 판단하고;
b) 레버 쉬프트가 N→D 변속 중인 것으로 판단된 경우에, 이 시점의 터빈속도를 고정하여 캡쳐값으로 저장하고;
c) 출력속도가 200 rpm 이하인지 판단하고;
d) 단계 b)에서 출력속도가 200 rpm 이하로 판단된 경우에, 터빈속도값이 캡쳐값+30 rpm 이하이고 캡쳐값―30 rpm 이상의 범위 내에 있는지 판단하고;
e) 터빈속도값이 캡쳐값+30 rpm 이하이고 캡쳐값―30 rpm 이상인 상태가 사전 정의된 제1유지시간이 경과한 후에 지속되면 비변속(in-gear)으로 판단하고;
f) 터빈속도값이 캡쳐값+30 rpm 이하 캡쳐값―30 rpm 이상의 범위를 벗어나는 경우에는, 사전 정의된 제2유지시간이 경과한 경우에 변속(shifting)으로 판단하고;
g) 상기 단계 a)에서 레버가 N→D 변속 중이 아닌 경우는 출력속도×기어비 = 터빈속도 역산을 수행하고 상기 단계 d) 내지 f)를 수행하는 것을 포함하는 급가속 방지를 위한 변속 제어 방법.11. The method of claim 10, wherein the TCU determines whether the transmission is in a physical gear engagement state.
a) determining whether the transmission lever is shifting from N→D when the output speed is 0 rpm or more in a state where the shift lever position is D;
b) When it is determined that the lever shift is shifting N→D, the turbine speed at this time is fixed and stored as a capture value;
c) determining whether the output speed is less than 200 rpm;
d) if the output speed is determined to be 200 rpm or less in step b), it is determined whether the turbine speed value is within the range of the captured value + 30 rpm or less and the captured value - 30 rpm or more;
e) if the turbine speed value is less than the captured value + 30 rpm and the state of the captured value - 30 rpm or more continues after the first predefined holding time has elapsed, it is determined that the gear is not shifted (in-gear);
f) when the turbine speed value is out of the range of the captured value + 30 rpm or less and the captured value - 30 rpm or more, it is determined as shifting when a predefined second holding time has elapsed;
g) In step a), when the lever is not shifting from N to D, inversion of output speed × gear ratio = turbine speed is performed, and steps d) to f) are performed.
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KR (1) | KR20230101432A (en) |
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2021
- 2021-12-29 KR KR1020210191540A patent/KR20230101432A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal |