KR20130009083A - 차량의 크립토크 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 차량의 크립토크 제어 방법은, 브레이크 신호를 감지하는 단계, 및 상기 브레이크 신호를 기초로 크립토크 출력을 제어하되, 브레이크 온 신호가 발생되는 시점부터 설정된 시간 동안 크립토크가 출력되도록 크립토크 출력을 제어하는 단계를 포함한다.
따라서, 브레이크를 작동시키는 동안에 설정된 시간동안 크립토크를 발생시켜, 기어들 사이에 백래쉬를 제거함으로써, 브레이크를 해제하여 크립토크를 이용하여 주행할 때, 기어의 백래쉬에 의한 쇼크를 방지할 수 있다.

Description

차량의 크립토크 제어 방법{CREEP TORQUE CONTROL METHOD OF VEHICLE}
본 발명은 브레이크신호, 차속 및 변속단에 따라서 변속기를 통해서 엔진 또는 모터에서 발생되는 크립토크를 제어하여 백래쉬에 의한 쇼크를 방지하는 차량의 크립토크 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전기, 하이브리드 차량에는 구동용 모터가 장착되고, 변속기의 변속단과 속도에 따라서 크립토크(CREEP TORQUE)가 미리 설정된 데이터에 따라서 발생된다.
아울러, 브레이크가 작동되는 것으로 판단되면, 모터 또는 엔진의 구동에너지를 줄이기 위해서 크립토크의 발생을 제한하는 기술이 소개되었다.
크립토크제어 와는 별개로, 백래쉬(back lash)는 한 쌍의 기어치가 맞물렸을 때 기어치 사이에 틈을 말하며, 이러한 백래쉬는 기어가 매끄럽게 돌아가기 위해서 형성되며, 이 틈 사이에 윤활유가 형성되어 부드럽게 회전한다.
백래쉬가 작아지면, 윤활이 정상적으로 형성되지 않아서 동력에너지가 손실되고, 백래쉬가 커지면, 기어치 사이에 유격이 커져 기어가 파손되거나 소음이 발생된다. 이러한 백래쉬는 차량 정차와 출발시 백래쉬 쇼크를 발생시켜 운전자에게 불쾌감을 줄 수 있다.
따라서, 본 발명은 브레이크 신호와 크립토크를 이용하여 차량의 구동시스템에서 발생되는 백래쉬 쇼크를 저감시킬 수 있는 차량의 크립토크 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 차량의 크립토크 제어 방법은, 브레이크 신호를 감지하는 단계, 및 상기 브레이크 신호를 기초로 크립토크 출력을 제어하되, 브레이크 온 신호가 발생되는 시점부터 설정된 시간 동안 크립토크가 출력되도록 크립토크 출력을 제어하는 단계를 포함한다.
브레이크 온 신호의 시작점을 지연시키는 단계를 더 포함하고, 상기 크립토크 출력을 제어하는 단계는, 상기 브레이크 온 신호의 시작점이 지연되는 동안에는 크립토크를 발생시킨다.
상기 크립토크 출력을 제어하는 단계는, 상기 브레이크 신호의 온/오프 여부에 따라 상기 크립토크를 발생시킨다.
상기 크립토크 출력을 제어하는 단계는, 상기 브레이크 신호가 오프이면 상기 크립토크를 발생시키고 상기 브레이크 신호가 온이면 상기 크립토크를 의 발생을 해제시킨다.
변속단을 감지하는 단계, 및 차속을 감지하는 단계를 더 포함하고, 상기 출력되는 크립토크는 차속, 변속단을 기초로 계산된다.
상기 크립토크가 서서히 연속적으로 증가하도록, 레이트리미트 또는 필터처리한다.
구동력을 발생시키거나 회생토크를 이용하여 발전을 수행하는 모터/제너레이터를 더 포함하고, 상기 모터/제너레이터가 크립토크를 발생시킨다.
상기 브레이크신호가 감지되다가 감지되지 않으면, 상기 변속기로부터 크립토크가 출력되도록 한다.
크립토크는 중립상태가 아닌, 드라이브(D) 및 후진(R) 중 하나의 주행상태에서 발생된다.
차속을 감지하는 단계를 더 포함하고, 상기 차속이 0인 상태에서 크립토크가 발생되도록 한다.
앞에서 기재된 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 크립토크 제어 방법에서, 브레이크를 작동시키는 동안에 설정된 시간동안 크립토크를 발생시켜, 기어들 사이에 백래쉬를 제거함으로써, 브레이크를 해제하여 크립토크를 이용하여 주행할 때, 기어의 백래쉬에 의한 쇼크를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어 시스템에서 차속과 변속단에 따는 크립토크의 크기를 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어 방법에서 브레이크신호와 크립토크의 관계를 보여주는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어방법을 보여주는 제어차트이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어방법을 보여주는 플로우차트이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 차량의 크립토크 제어 시스템은 엔진(100), 모터/제너레이터(110), 변속기(120), 브레이크유닛(130), 및 제어부(140)를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 엔진(100)이나 상기 모터/제너레이터(110)는 선택적으로 적용될 수 있다. 따라서, HEV인 경우에는 엔진(100)과 모터/제너레이터(110)가 모두 적용되고, EV인 경우에는 상기 모터/제너레이터(110)가 적용된다.
상기 모터/제너레이터(110)는 상기 엔진(100)의 구동력을 보조하거나, 상기 엔진(100)의 도움없이 메인 구동원으로 작동할 수 있다. 아울러, 상기 모터/제너레이터(110)는 구동력을 발생시키기 위한 모터의 기능과 회생재동을 실시하여 발전을 수행하는 발전기의 기능을 동시에 수행 할 수 있다.
상기 변속기(120)는 상기 엔진(100) 또는 상기 모터/제너레이터(110)의 회전속도를 설정비율로 가변시켜, 일정한 토크를 출력시킨다. 상기 변속기(120)는 유성기어, 토크컨버터, 무단변속기(CVT: continuous variable transmission)를 선택적으로 포함할 수 있다.
상기 제어부(140)는 상기 브레이크유닛(130)으로부터 차량의 브레이크가 작동되는 상태를 감지하고, 상기 변속기(120)로부터 변속단을 감지하며, 상기 모터/제너레이터(110)와 상기 엔진(100)을 제어하여, 상기 엔진(100)과 상기 모터/제너레이터(110)를 제어하여, 상기 변속기(120)를 통해서 크립토크를 발생시킨다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제어부(140)는 상기 브레이크유닛(130)이 작동되는 동안에는 크립토크의 발생을 해제하여 크립토크가 발생하지 않도록 한다. 다만, 운전자가 브레이크를 작동시킨 상태에서, 다시 브레이크를 작동시킬 때, 구동계의 기어들 사이에 형성되는 백래쉬에 의한 쇼크가 발생되는 것을 방지하기 위해서, 브레이크온신호가 발생된 시점부터 설정된 시간동안, 크립토크를 발생시켜 기어들 사이에 백래쉬를 저감시킨다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어 시스템에서 차속과 변속단에 따는 크립토크의 크기를 보여주는 그래프이다.
도 2를 참조하면, 가로축은 차속(KPH)이고, 세로축은 크립토크의 크기를 나타낸다.
차속이 20인 지점을 기준으로, 그 이하일 경우에는 그 크기가 양의 값을 갖고, 차속 20을 초과하는 경우에는 그 크기가 음의 값을 갖는다.
즉, 차속이 20이하인 경우에는 차속이 증가하는 플러스 토크가 발생되고, 차속이 20을 초과하는 경우에는 차속이 줄어드는 마이너스 토크가 발생된다. 아울러, 크립토크는 변속단에 따라서 그 크기가 가변되며, 크립토크의 절대값은 2단보다 1단이 더 크다.
도시한 바와 같이, 크립토크가 변속단과 차속에 따라서 미리 설정되면, 이 설정된 크립토크의 값을 레이트리미트(ratelimit) 또는 필터(filter)처리하여 크립토크를 서서히 증가시키는 제어를 수행한다. 레이트리미트처리는 크립토크를 단계적으로 증가시키는 것이고, 필터처리는 크립토크를 서서히 부드럽게 증가시키는 신호처리기법이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어 방법에서 브레이크신호와 크립토크의 관계를 보여주는 그래프이다.
도 3을 참조하면, 브레이크 신호가 0(오프, OFF)이면, 브레이크가 작동되지 않는 것이고, 브레이크신호가 1(온, ON)이면 브레이크가 작동되는 것이다.
도시한 바와 같이, 상기 브레이크 온신호가 발생되는 시작점부터 설정시간 동안 크립토크를 발생시키고, 나머지 브레이크신호가 발생되는 동안에는 크립토크를 발생시키지 않는다.
따라서, 상기 크립토크에 의해서 기어들 사이에 백래쉬가 제거되어, 상기 브레이크신호가 발생되지 않아서, 크립토크가 발생되는 순간에 백래쉬에 의한 쇼크가 발생되지 않는다.
아울러, 브레이크 신호가 발생되는 동안에, 초기에만 크립토크가 발생됨으로써, 크립토크에 의한 동력에너지의 낭비를 최소화한다.
본 발명의 실시예에서는, 상기 브레이크 신호가 시작되는 시점부터 신호를 라이징지연(rising delay)시킴으로써, 크립토크가 발생되도록 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 브레이크 신호를 라이징지연 시킴으로써, 크립토크가 설정된시간 동안 발생되도록 제어할 수 있고, 브레이크신호를 지연시키지 않고, 브레이크신호가 입력되는 순간부터 설정된시간 동안 강제로 크립토크가 발생되고, 그 이후에는 크립토크가 발생되지 않도록 할 수 있다. 여기서, 브레이크신호가 발생되지 않으면, 정상적으로 크립토크를 발생시킨다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어방법을 보여주는 제어차트이다.
도 4를 참조하면, 브레이크스위치 신호가 입력되고, 이 신호를 지연시키기 위한 신호가 동시에 입력된다. 여기서 브레이크 신호를 지연시키기 위한 방법은 라이징지연(rising delay) 방법을 사용하여, 브레이크 신호가 입력된 순간부터 설정된 시간동안 지연된다.
도시한 바와 같이, 입력된 신호에 따라서, 0 또는 1의 신호가 출력되는데, 0이 출력되면, 크립토크가 발생되지 않는 것이고, 1이 출력되면, 크립토크가 발생되는 것이다.
크립토크는 차속과 변속단에 의해서 설정된 값이 출력되고, 전술한 바와 같이, 레이트리미트(ratelimit) 및 필터(filter)처리와 같은 신호처리를 통해서 서서히 증가하도록 제어된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 5를 참조하면, S500에서 제어가 시작되고, S510에서 변속단과 차속이 감지된다. 변속단과 차속을 감지하는 방법에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
S520에서 감지된 변속단과 차속에 따라서 크립토크 값이 선택 또는 연산되고, S530에서 브레이크 신호가 감지된다. 여기서, 브레이크 신호가 감지되면, 구동휠에 브레이킹된다.
S540에서 크립토크를 발생시키기 위해서, 브레이크 온신호를 설정된시간 동안 라이징지연(rising delay)처리한다.
S530에서 지연된 브레이크 온/오프신호에 따라서 팩터값(0 또는 1)을 출력하고, S560에서 상기 팩터값을 레이트리미트(ratelimit) 또는 필터(filter) 처리한다.
상기 레이트리미트처리는 설정된 양만큼 순차적으로 증가시키는 것이고, 상기 필터처리는 상기 크립토크를 부드럽게 연속적으로 증가시키는 것이다.
S570에서 최종적으로 연산된 크립토크를 적용하여, 상기 엔진, 상기 모터/제너레이터, 및 상기 변속기를 제어하여 크립토크(creep torque)를 발생시켜, 크립토크에 의한 주행을 시작한다.
본 발명에서, 크립토크는 변속기가 드라이브(D) 또는 후진(R) 상태에서 발생되며, 특히 차량이 정차한 상태에서 백래쉬에 의한 쇼크를 저감시킬 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 엔진
110: 모터/제너레이터
120: 변속기
130: 브레이크유닛
140: 제어부

Claims (10)

  1. 브레이크 신호를 감지하는 단계; 및
    상기 브레이크 신호를 기초로 크립토크 출력을 제어하되, 브레이크 온 신호가 발생되는 시점부터 설정된 시간 동안 크립토크가 출력되도록 크립토크 출력을 제어하는 단계; 를 포함하는 차량의 크립토크 제어 방법.
  2. 제1항에서,
    브레이크 온 신호의 시작점을 지연시키는 단계;를 더 포함하고,
    상기 크립토크 출력을 제어하는 단계는, 상기 브레이크 온 신호의 시작점이 지연되는 동안에는 크립토크를 발생시키는 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 크립토크 출력을 제어하는 단계는, 상기 브레이크 신호의 온/오프 여부에 따라 상기 크립토크를 발생시키는 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 방법.
  4. 제2항에서,
    상기 크립토크 출력을 제어하는 단계는, 상기 브레이크 신호가 오프이면 상기 크립토크를 발생시키고 상기 브레이크 신호가 온이면 상기 크립토크를 의 발생을 해제시키는 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 방법.
  5. 제1항에서,
    변속단을 감지하는 단계; 및
    차속을 감지하는 단계; 를 더 포함하고,
    상기 출력되는 크립토크는 차속, 변속단을 기초로 계산되는 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 방법.
  6. 제2항에서,
    상기 크립토크가 서서히 연속적으로 증가하도록, 레이트리미트 또는 필터처리하는 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 방법.
  7. 제1항에서,
    구동력을 발생시키거나 회생토크를 이용하여 발전을 수행하는 모터/제너레이터를 더 포함하고, 상기 모터/제너레이터가 크립토크를 발생시키는 것을 특징으로 하는 크립토크 제어 방법.
  8. 제1항에서,
    상기 브레이크신호가 감지되다가 감지되지 않으면, 상기 변속기로부터 크립토크가 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 방법.
  9. 제1항에서,
    크립토크는 중립상태가 아닌, 드라이브(D) 및 후진(R) 중 하나의 주행상태에서 발생되는 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 방법.
  10. 제1항에서,
    차속을 감지하는 단계; 를 더 포함하고, 상기 차속이 0인 상태에서 크립토크가 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 방법.
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