KR101510015B1 - Dct 차량의 변속 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건식클러치를 구비한 DCT 차량에서 운전자가 가속페달을 밟지 않은 상태에서 하위 변속단으로 변속이 이루어지는 파워오프 다운쉬프트 중 운전자가 갑자기 가속페달을 밟는 팁인이 발생하는 경우에 부드럽고 적절한 변속감을 확보할 수 있도록 하여 DCT차량의 변속품질을 확보하여 상품성을 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

DCT 차량의 변속 제어 방법{SHIFING CONTROL METHOD FOR VEHICLE WITH DCT}

본 발명은 DCT 차량의 변속 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파워 오프 다운쉬프트(POWER OFF DOWN SHIFT) 중 운전자가 가속페달을 밟는 팁인(TIP-IN) 발생시 변속충격을 방지하기 위한 제어 기술에 관한 것이다.

DCT(DUAL CLUTCH TRANSMISSION)는 두 개의 클러치와 종래 수동변속기의 변속메커니즘을 사용하는 변속기로서, 변속시 목표 변속단의 변속단기어는 미리 체결된 상태에서 두 클러치의 결합상태를 전환함에 의해 실질적인 변속이 이루지게 된다.

종래의 토크컨버터가 구비된 자동변속기에서는 변속시 발생하는 충격을 토크컨버터에서 유체슬립으로 흡수하여 주므로, 부드럽고 적절한 변속감을 확보하기에 비교적 용이하지만, DCT의 경우 토크컨버터를 구비하지 않고 있어서, 변속시 발생하는 충격을 흡수할 장치가 없으므로 부드럽고 적절한 변속감 확보를 위해서는 변속시 상기 두 클러치의 제어가 매우 정밀하게 이루어져야 하며, 상기 두 클러치가 건식클러치로 이루어진 경우에는 더욱 더 세밀한 제어가 필요하다.

상기 파워 오프 다운쉬프트 중 운전자가 가속페달을 밟는 팁인(TIP-IN) 상황은, 운전자가 가속페달을 밟지 않은 상태에서 하위 변속단으로 변속이 이루어지는 도중에 운전자가 가속페달을 밟는 경우를 말하는 것으로서, 일반적인 전형적인 변속이 아니라서, 특별한 변속제어가 이루어지지 못하면 변속 충격이 발생할 가능성이 매우 높은 상황이다.

상기의 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 1007938860000 B1

본 발명은 건식클러치를 구비한 DCT 차량에서 운전자가 가속페달을 밟지 않은 상태에서 하위 변속단으로 변속이 이루어지는 파워오프 다운쉬프트 중 운전자가 갑자기 가속페달을 밟는 팁인이 발생하는 경우에 부드럽고 적절한 변속감을 확보할 수 있도록 하여 DCT차량의 변속품질을 확보하여 상품성을 향상시킬 수 있도록 한 DCT 차량의 변속 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 DCT 차량의 변속 제어 방법은

파워오프 다운쉬프트 중인지 판단하는 변속중판단단계와;

파워오프 다운쉬프트 중에 운전자에 의한 팁인이 발생하는지를 모니터링 하는 팁인모니터링단계와;

파워오프 다운쉬프트 중 팁인 발생으로 판단되면, 해방측클러치는 물론 결합측클러치의 전달토크를 모두 해제하는 토크해제단계와;

엔진속도가 목표 변속단이 배치되어 있는 결합측입력축의 속도와 같아질 시점에 엔진토크를 저감시키도록 하는 엔진토크저감단계와;

해방측클러치가 완전히 해제되고 엔진속도가 상기 결합측입력축 속도보다 높아지면, 결합측클러치의 전달토크를 점진적으로 증가시키고 엔진토크 저감량을 점진적으로 감소시켜서 엔진토크를 상승시키는 동기유도단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 건식클러치를 구비한 DCT 차량에서 운전자가 가속페달을 밟지 않은 상태에서 하위 변속단으로 변속이 이루어지는 파워오프 다운쉬프트 중 운전자가 갑자기 가속페달을 밟는 팁인이 발생하는 경우에 부드럽고 적절한 변속감을 확보할 수 있도록 하여 DCT차량의 변속품질을 확보하여 상품성을 향상시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 DCT 차량의 변속 제어 방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 2는 본 발명에 따른 DCT 차량의 변속 제어 방법을 설명한 그래프이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명 DCT 차량의 변속 제어 방법의 실시예는, 파워오프 다운쉬프트 중인지 판단하는 변속중판단단계(S10)와; 파워오프 다운쉬프트 중에 운전자에 의한 팁인이 발생하는지를 모니터링 하는 팁인모니터링단계(S20)와; 파워오프 다운쉬프트 중 팁인 발생으로 판단되면, 해방측클러치는 물론 결합측클러치의 전달토크를 모두 해제하는 토크해제단계(S30)와; 엔진속도가 목표 변속단이 배치되어 있는 결합측입력축의 속도와 같아질 시점에 엔진토크를 저감시키도록 하는 엔진토크저감단계(S50)와; 해방측클러치가 완전히 해제되고 엔진속도가 상기 결합측입력축 속도보다 높아지면, 결합측클러치의 전달토크를 점진적으로 증가시키고 엔진토크 저감량을 점진적으로 감소시켜서 엔진토크를 상승시키는 동기유도단계(S60)를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명은 파워오프 다운쉬프트 중 팁인이 발생하면, 결합하려던 결합측클러치를 즉시 해제하는 방향으로 작동시켜서 해방중이던 해방측클러치의 전달토크는 물론 결합측클러치의 전달토크를 함께 해제하는 상기 토크해제단계(S30)를 수행하여 갑자기 상승하게 되는 엔진토크가 결합측클러치로 작용하여 충격이 발생하는 것을 일차적으로 방지하도록 하고, 이후 상기 토크해제단계(S30)에 의해 엔진토크를 저감시킨 후 상기 동기유도단계(S60)를 통해 다시 엔진을 상기 결합측클러치에 동기시켜서 변속을 완료할 수 있도록 함으로써, 변속충격을 방지하고 적절한 변속제어가 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

상기 동기유도단계(S60)가 개시된 후에는 엔진속도와 결합측입력축 속도의 차이가 소정의 기준값 이내로 수렴하면서 소정의 기준시간을 유지하는 경우, 제어를 종료하여 변속을 완료하도록 하는 동기확인단계(S70)를 수행함으로써, 안정된 상태로 변속제어를 마무리하도록 한다.

여기서, 상기 엔진속도와 결합측입력축 속도의 차이가 소정의 기준값 이내로 수렴한다는 것은 엔진과 결합측입력축이 거의 동기가 완료되었다는 것으로서, 상기 기준값은 대체로 50 내지 100RPM수준으로 정해질 수 있을 것이며, 상기 기준시간은 동기된 상태가 안정되었음을 확인하기 위한 것으로서 실험 및 해석 등에 의해 적절히 결정될 수 있는 값이다.

본 실시예에서는, 상기 토크해제단계(S30) 개시 후, 상기 엔진토크저감단계(S50) 이전에 상기 엔진토크저감단계(S50)에 진입할 시점을 판단하는

진입시점판단단계(S40)를 더 수행하고, 상기 진입시점판단단계(S40)에서는 상기 엔진속도가 상기 결합측입력축의 속도와 같아질 것으로 예상되는 시점(S)으로부터 엔진토크 저감 제어의 개시 후 실제 엔진에서 토크 저감이 이루어질 때까지 소요될 것으로 예상되는 지연시간만큼 앞선 시점이 도달하였는지를 판단하여 상기 엔진토크저감단계(S50)로 진입하도록 한다.

즉, 상기 진입시점판단단계(S40)는, 컨트롤러에서 상기 엔진속도가 결합측입력축 속도와 같아질 것으로 예상되는 시점(S)을 계산하여 그 시간이 도달한 시점에 상기 엔진토크저감단계(S50)를 시작하면, 실질적으로는 상기 지연시간에 의해 이미 엔진속도가 상기 결합측입력축 속도와 같아지고 나서 보다 높아진 상태에서 엔진토크의 저감이 이루어지기 시작하게 되므로, 상기 지연시간을 감안하여 미리 상기 엔진토크저감단계(S50)를 개시하도록 하는 것이다.

참고로, 도 2에서는 상기 엔진토크저감단계(S50)의 시작을 상기 상기 엔진속도가 결합측입력축 속도와 같아질 것으로 예상되는 시점(S)과 같은 시점으로 표시하고 있다.

상기 엔진토크저감단계(S50)에서는 엔진토크가 0가 되도록 하여 상기 해방측클러치 전달토크 및 상기 결합측클러치 전달토크 모두가 0가 되도록 하였다가(도 2의 A지점), 이후에 상기 동기유도단계(S60)를 개시한다.

상기 동기유도단계(S60)에서는 상기 결합측클러치의 전달토크를 점진적으로 상승시킴에 있어서, 상기 결합측클러치를 체결하는 과정 중에 터치포인트를 지날 때까지 전달토크를 상승시키는 기울기는 그 이후에 상기 전달토크를 상승시키는 기울기에 비하여 완만하게 제어하도록 한다.

즉, 건식클러치 제어에 있어서, 터치포인트를 통과하기까지 너무 급하게 건식클러치의 체결이 이루어지면 충격이 발생하게 되므로, 터치포인트를 지날 때까지는 상대적으로 완만하게 결합측클러치를 체결하도록 하고, 그 이후부터는 상대적으로 급한 기울기로 전달토크를 상승시키도록 하여, 변속 충격도 방지하면서 가급적 신속한 변속제어가 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

또한, 상기 동기유도단계(S60)에서 상기 엔진토크 저감량을 감소시켜서 엔진토크를 상승시킴에 있어서, 상기 엔진토크는 상기 결합측클러치의 전달토크보다는 작은 상태를 유지하면서 상승되도록 제어하며, 상기 엔진토크를 상승시키는 기울기도 상기 결합측클러치의 전달토크와 마찬가지로 상기 결합측클러치의 터치포인트를 지날때까지의 기울기가 그 이후의 기울기에 비하여 완만하게 상승되도록 제어한다.

여기서, 상기 엔진토크를 상기 결합측클러치의 전달토크보다는 작은 상태를 유지하면서 상승되도록 제어하는 이유는, 현 상태는 엔진속도가 결합측입력축 속도보다 높게 상승한 플레어(FLARE) 상태이므로, 이러한 엔진 플레어를 잡아서 상기 결합측입력축 속도에 동기시키기 위해서는 결합측클러치 전달토크가 상기 엔진토크보다 크게 제어되어야 하기 때문이다.

또한, 상기 엔진토크를 상기 결합측클러치의 전달토크를 상승시킴과 동시에 비록 상대적으로 작은 값이지만 함께 상승시키는 이유는, 운전자가 가속페달을 밟은 상태이므로, 이러한 운전자의 기대심리를 가급적 충족시켜서 차량의 가속감을 부여하기 위한 것이다.

참고로, 상기 결합측클러치 전달토크와 엔진토크의 기울기가 상대적으로 완만한 부분과 상대적으로 급한 부분은 도 2에서 각각 60-1, 60-2로 표시하고 있다.

파워오프 다운쉬프트 중 팁인이 발생하는 경우에 상기한 바와 같은 방법으로 DCT 차량을 제어하게 되면, 변속충격을 배제하면서도 운전자의 가속페달 조작에 따른 가속감도 가급적 부여하면서, 가급적 신속하게 변속을 마무리할 수 있도록 하여 DCT차량의 변속품질 향상에 기여하여 차량의 상품성을 향상시킬 수 있게 되는 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.

S10; 변속중판단단계
S20; 팁인모니터링단계
S30; 토크해제단계
S40; 진입시점판단단계
S50; 엔진토크저감단계
S60; 동기유도단계
S70; 동기확인단계

Claims (6)

1. 파워오프 다운쉬프트 중인지 판단하는 변속중판단단계(S10)와;
   파워오프 다운쉬프트 중에 운전자에 의한 팁인이 발생하는지를 모니터링 하는 팁인모니터링단계(S20)와;
   파워오프 다운쉬프트 중 팁인 발생으로 판단되면, 해방측클러치는 물론 결합측클러치의 전달토크를 모두 해제하는 토크해제단계(S30)와;
   엔진속도가 목표 변속단이 배치되어 있는 결합측입력축의 속도와 같아질 시점에 엔진토크를 저감시키도록 하는 엔진토크저감단계(S50)와;
   해방측클러치가 완전히 해제되고 엔진속도가 상기 결합측입력축 속도보다 높아지면, 결합측클러치의 전달토크를 점진적으로 증가시키고 엔진토크 저감량을 점진적으로 감소시켜서 엔진토크를 상승시키는 동기유도단계(S60);
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 DCT 차량의 변속 제어 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 토크해제단계(S30) 개시 후, 상기 엔진토크저감단계(S50) 이전에 상기 엔진토크저감단계(S50)에 진입할 시점을 판단하는 진입시점판단단계(S40)를 더 수행하고;
   상기 진입시점판단단계(S40)에서는 상기 엔진속도가 상기 결합측입력축의 속도와 같아질 것으로 예상되는 시점으로부터 엔진토크 저감 제어의 개시 후 실제 엔진에서 토크 저감이 이루어질 때까지 소요될 것으로 예상되는 지연시간만큼 앞선 시점이 도달하였는지를 판단하여 상기 엔진토크저감단계(S50)로 진입하도록 하는 것
   을 특징으로 하는 DCT 차량의 변속 제어 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 동기유도단계(S60)에서는 상기 결합측클러치의 전달토크를 점진적으로 상승시킴에 있어서, 상기 결합측클러치를 체결하는 과정 중에 터치포인트를 지날 때까지 전달토크를 상승시키는 기울기는 그 이후에 상기 전달토크를 상승시키는 기울기에 비하여 완만하게 제어하는 것
   을 특징으로 하는 DCT 차량의 변속 제어 방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 동기유도단계(S60)에서 상기 엔진토크 저감량을 감소시켜서 엔진토크를 상승시킴에 있어서, 상기 엔진토크는 상기 결합측클러치의 전달토크보다는 작은 상태를 유지하면서 상승되도록 제어하는 것
   을 특징으로 하는 DCT 차량의 변속 제어 방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 동기유도단계(S60)에서 상기 엔진토크 저감량을 감소시켜서 엔진토크를 상승시킴에 있어서, 상기 엔진토크를 상승시키는 기울기는 상기 결합측클러치의 전달토크와 마찬가지로 상기 결합측클러치의 터치포인트를 지날때까지의 기울기가 그 이후의 기울기에 비하여 완만하게 상승되도록 제어하는 것
   을 특징으로 하는 DCT 차량의 변속 제어 방법.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 동기유도단계(S60)가 개시된 후에는 엔진속도와 결합측입력축 속도의 차이가 소정의 기준값 이내로 수렴하면서 소정의 기준시간을 유지하는 경우, 제어를 종료하여 변속을 완료하도록 하는 동기확인단계(S70)를 수행하는 것
   을 특징으로 하는 DCT 차량의 변속 제어 방법.

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