KR100569158B1 - 자동 변속기 차량의 급가속시 엔진 토크 저감방법 - Google Patents

Abstract

스로틀 오프 상태에서의 주행중 급가속을 위한 팁-인시 파워 오프 상태에서 파워 온으로의 전환시 엔진 제어유닛과 트랜스밋션 제어유닛의 상호 보완적인 제어에 의하여 파워 플랜트의 요동에 의한 충격 및 소음 발생을 최소화 할 목적으로;

스로틀 오프 상태에서의 주행중 급가속을 위한 팁-인 동작으로 파워 오프 상태에서 파워 온으로의 전환되는 과정에서,

현재의 차량 상태가 토크 저감 실시조건을 만족하면, 엔진 제1 토크 제어값으로 토크 저감 제어를 실시하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 제어과정에서 제1 제어 기준시간 동안 토크 저감 해제조건을 만족하는지를 판단하는 제2 단계와; 상기 제2 단계에서 제1 기준시간이 경과하거나 토크 해제조건을 만족하면, 제2 토크 저감 제어를 실시하면서 제2 제어 기준시간을 경과하였는지를 판단하는 제3 단계와; 상기 제3 단계의 조건을 만족하면, 초기 엔진 토크 학습 조건인가를 판단하여 조건을 만족하면 초기 엔진 토크 학습을 실시하고 종료하는 제4단계로 이루어지는 자동 변속기 차량의 급가속시 엔진 토크 저감방법을 제공한다.

팁인제어.학습제어

Description

자동 변속기 차량의 급가속시 엔진 토크 저감방법{METHOD OF DECREASIY ENGINE TORQUE UNDER RAPID ACCELERATION FOR AUTOMATIC TRANSMISSION IN VEHICLE}

도 1은 본 발명이 적용되는 제어시스템의 블록 구성도.

도 2는 본 발명에 적용되는 제어 패턴도.

도 3은 본 발명에 적용되는 학습제어 패턴도.

도 4는 본 발명에 의한 작동 흐름도이다.

본 발명은 자동 변속기 차량의 급가속시 엔진 토크 저감방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스로틀 오프 상태에서의 주행 중 급가속을 위한 팁-인(TIP-IN)시 파워 오프 상태에서 파워 온으로의 전환에 따른 파워 플랜트의 요동 충격을 해소할 수 있도록 한 자동 변속기 차량의 급가속시 엔진 토크 저감방법에 관한 것이다.

예컨대, 자동차에 적용되는 자동 변속기는 자동차의 주행속도와 스로틀 밸브의 개도율 및 제반 검출조건에 따라 변속 제어장치가 다수의 솔레노이드 밸브를 제어하여 유압을 제어함으로써, 목표 변속단의 변속기어가 동작되어 자동으로 변속 이 이루어지게 하는 것이다.

즉, 운전자가 셀렉트 레버를 원하는 변속단으로 레인지 변환하면, 매뉴얼 밸브의 포트 변환이 이루어지면서 오일펌프로부터 공급되는 유압을 솔레노이드 밸브의 듀티 제어에 따라 변속기어 메커니즘의 여러 작동요소를 선택적으로 작동시켜 변속이 이루어지도록 한다.

이와 같은 작동원리에 따라 동작되는 자동 변속기는, 최근 자동 변속기의 구조상 불가피하게 발생하는 토크 변동 문제와 엔진의 고출력화 및 고 회전화로 인한 변속 성능 불량의 문제는 자동 변속기만의 독립 제어로서는 더 이상 개선하기가 힘들게 되는 바, 변속시 엔진 제어와 연계하여 제어가 이루어지도록 하고 있으며, 이에 대한 연구가 계속되고 있는 실정이다.

이러한 점을 감안하여 본 발명의 기술적 배경을 살펴보면, 운전중 도로의 노면 조건이나, 교통 상황에 따라 운전 중 잦은 가속페달의 조작은 불가피하며, 이와 같이 잦은 가속페달의 조작으로 인하여 파워 오프와 파워 온 상태로 전환되면서 주행하게 된다.

이러한 주행과정에서 가속 오프 상태에서의 파워 오프 주행과정에서 가속을 위하여 가속페달을 온 상태로 조작하는 경우에는 파워 온으로 전환되면서 파워 플랜트 부분의 요동으로 인한 충격과 소음이 발생되는 것은 당연한 것이다.

이에 따라 종래에는 가속페달의 팁 - 인(TIP-IN)시 충격을 저감시키기 위하여 엔진의 회전수와 터빈 회전수를 비교하여 터빈 회전수가 엔진 회전수 보다 클 때에는 엔진 회전수가 터빈 회전수 보다 클 때까지 낮은 스로틀로 제어하고, 엔진 회전수가 터빈 회전수 보다 클 때에는 목표 스로틀로 엔진을 제어함으로써, 변속충격을 최소화할 수 있도록 하였다.

그러나 종래에는 상기에서와 같이 엔진 제어만이 이루어짐으로써, 파워 스테이트 전환점을 판단하기 어려우며, 적절한 엔진 토크 제어가 미흡하여 일정한 변속감을 얻을 수 없고, 가속감 악화를 초래한다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 스로틀 오프 상태에서의 주행중 급가속을 위한 팁-인시 파워 오프 상태에서 파워 온으로의 전환시 엔진 제어유닛과 트랜스밋션 제어유닛의 상호 보완적인 제어에 의하여 파워 플랜트의 요동에 의한 충격 및 소음 발생을 최소화할 수 있도록 한 자동 변속기 차량의 급가속시 엔진 토크 저감방법을 제공함에 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 스로틀 오프 상태에서의 주행중 급가속을 위한 팁-인 동작으로 파워 오프 상태에서 파워 온으로의 전환되는 과정에서,

현재의 차량 상태가 토크 저감 실시조건을 만족하면, 엔진 제1 토크 제어값으로 토크 저감 제어를 실시하는 제1 단계와;

상기 제1 단계의 제어과정에서 제1 제어 기준시간 동안 토크 저감 해제조건을 만족하는지를 판단하는 제2 단계와;

상기 제2 단계에서 제1 기준시간이 경과하거나 토크 해제조건을 만족하면, 제2 토크 저감 제어를 실시하면서 제2 제어 기준시간을 경과하였는지를 판단하는 제3 단계와;

상기 제3 단계의 조건을 만족하면, 초기 엔진 토크 학습 조건인가를 판단하여 조건을 만족하면 초기 엔진 토크 학습을 실시하고 종료하는 제4단계로 이루어짐을 특징으로 하는 자동 변속기 차량의 급가속시 엔진 토크 저감방법을 제공한다.

이하, 상기의 목적을 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제어방법을 운용하는 변속 제어장치의 구성도로서, 엔진 제어 감지부(10)를 형성하는 각종 센서로부터 현재 차량의 운행 상태가 ECU(20)로 입력되면, ECU(20)에서는 이들 정보를 미리 입력되어져 있던 데이터와 비교 판단하여 엔진 제어 구동부(30)를 제어하여 엔진을 최적의 상태로 제어하게 된다.

이와 동시에 ECU(20)에서는 변속 제어에 필요한 정보가 있으면, 트랜스밋션 제어유닛(40, 이하 TCU로 칭함)으로 정보를 보내어 변속 제어가 이루어지도록 하는데, 이때 TCU에서는 상기 ECU(20)로부터 전달되는 정보와 변속 제어 감지부(50)로부터 입력되는 정보를 미리 입력되어진 데이터와 비교 판단하여 변속 제어 구동부(60)를 제어함으로써, 최적의 변속 제어가 이루어지게 하는 것이다.

상기에서 엔진 제어 감지부(10)라고 함은, 공지에서와 같이, 차속센서, 크랭크 각 센서, 엔진 회전수 센서, 냉각수온 센서, 터빈 회전수 센서 등등 엔진 제어에 필요한 모든 정보를 검출하는 것을 의미하며, 변속 제어 감지부(50)는 입,출력측 속도 센서, 유온센서, 인히비터 스위치, 브레이크 스위치등 변속 제어에 필요한 정보를 제공하는 센서들을 의미한다.

그리고 엔진 제어 구동부(30)는 엔진 제어를 위한 모든 구동부를 의미하며, 변속 제어 구동부(60)는 자동 변속기의 유압 제어수단에 적용되는 모든 솔레노이드 밸브를 의하는 것이다.

또한, 상기 ECU(20)에서 TCU(40)로 정보를 보냄에 있어서는 여러 가지가 있으나, 그 일예로서는 CAN 통신을 들 수가 있다.

상기 CAN 통신은 CAN 버스 라인을 통해 데이터를 다중 통신하는 것으로서, 각 컨트롤러에 상호 필요한 모든 정보를 주고 받을 수 있고, 어떤 컨트롤러에 추가 정보 필요시 하드웨어 변경없이 소프트웨어만을 변경하여 대응 가능하다.

도 2, 3은 본 발명에 의한 제어 패턴 및 학습 제어 패턴도로서, 본 발명은 도 2에서와 같이 우선적으로 가속페달의 팁 - 인이 이루어지면, 엔진 토크가 완만하게 상승할 수 있도록 제1 토크 저감 제어(TQD1)를 일정시간(제어시간1) 동안 제어 실시하여 엔진의 회전수와 터어빈 회전수가 팁-인 충격 미발생 영역(Ne 〉Nt)으로 진입하면, 토크 제어를 위한 제2 토크 저감 제어(TQD2)를 일정시간(제어시간2) 동안 제어하게 된다.

그런 후에 도 3에서와 같이, 엔진 회전수 및 터빈 회전수의 변화에 따른 초기 엔진 토크 학습을 실시하게 되는 것이다.

상기와 같은 제어과정을 보다 구체적으로 살펴보면, 도 4에서와 같이, 자동차의 팁 - 오프 주행과정에서 팁 - 인 주행으로 전환되면, 먼저 현재의 차량 상태가 토크 저감 실시조건을 만족하는 가를 판단하여(S100), 그 조건을 만족하면 엔진 제1 토크 저감 제어(TQD1)를 실시하게 된다(S110).

상기 S100 단계에서의 토크 저감 실시 조건은, 현재의 변속단이 2속 또는 3속인가와, 유온, 엔진 회전수, 터빈 회전수, 스로틀이 팁 - 인상태, 스로틀 개로 변화량, 터빈 회전수 변화량등이 각각 설정값 조건을 만족하는가와 통신 및 센서 계통에 고장이 없는가 등의 판단을 만족하는 것으로 성립되며, S110 단계에서의 토크 저감 제어는 엔진 제어 구동부(30)를 통해 이루어진다.

그리고 상기 S110 단계는 제1 제어 기준시간(대략 100ms정도) 만큼 이루어지며(S120), 이 제어과정에서 토크 저감 해제조건을 만족하는가를 판단하게 된다(S130).

상기 S130 단계의 판단 조건은 이 과정에서 다른 변속신호가 입력되는가와 토크 저감시간이 설정값 보다 큰가, 스로틀이 오프 상태 인가 등의 조건에 의하여 판단되며, 이때, 조건을 만족하지 못하는 경우에는 S110 단계로 리턴된다.

또한, 상기 S120 단계에서 제1 제어 기준시간이 경과하거나, 상기 S130 단계의 조건을 만족하면 제2 토크 저감제어(TQD2)를 제2 제어 기준시간(100ms 정도) 동안 제어를 실시하면서(S140), 이 제2 제어 기준시간이 경과하면(S150), 초기 엔진 토크 학습조건인가를 판단하고(S160), 상기 S160 단계를 만족하면 초기 엔진 토크 학습을 실시한 후(S170) 종료하게 된다.

상기 S150 단계에서 기준시간이 경과하지 않을 경우에는 S140 단계로 리턴되어 기준시간을 경과할 때 제어를 실시한 후에 S160 단계로 진입하게 되며, 상기 S160 단계의 초기 엔진 토크 학습 조건은 터빈 회전수 변화율(dNt)이 최고 터빈 회전수 변화율(dNtH) 보다 크고, 터빈 회전수 변화율(dNt)이 최저 터빈 회전수 변화 율(dNtL)보다 작으면 토크 저감량이 부족한 것으로 학습하고, 제1 토크 제어 기준시간이 설정값 보다 크면, 토크 저감량이 과다한 것으로 학습하게 된다.

그리고 상기에서 학습된 학습값은 다음회의 급가속시 제1 엔진 토크 제어(TQD1)의 제어값으로 사용된다.

이와 같이 본 발명에 의한 제어는 먼저 스로틀의 팁 -오프 상태에서, 팁 - 인 상태로 전환하면, 엔진 토크 저감을 제어를 실시한 후, 변속이 이루어지도록 엔진 제어유닛(ECU)와 트랜스밋션 제어유닛(TCU)이 상호 보완 제어를 실시하고, 엔진 저감량에 대한 학습 제어를 실시함으로써, 가속감 저하 및 팁 - 인 충격을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 스로틀 오프 상태에서의 주행중 급가속을 위한 팁-인 동작으로 파워 오프 상태에서 파워 온으로 전환될 때 엔진 제어유닛과 트랜스밋션 제어유닛의 상호 보완적인 제어에 의하여 파워 플랜트의 요동에 의한 충격 및 소음 발생을 최소화할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 스로틀 오프 상태에서의 주행중 급가속을 위한 팁-인 동작으로 파워 오프 상태에서 파워 온으로의 전환되는 과정에서,

   현재의 차량 상태가 토크 저감 실시조건을 만족하면, 엔진 제1 토크 제어값으로 토크 저감 제어를 실시하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 제어과정에서 제1 제어 기준시간 동안 토크 저감 해제조건을 만족하는지를 판단하는 제2 단계와; 상기 제2 단계에서 제1 기준시간이 경과하거나 토크 해제조건을 만족하면, 제2 토크 저감 제어를 실시하면서 제2 제어 기준시간을 경과하였는지를 판단하는 제3 단계와; 상기 제3 단계의 조건을 만족하면, 초기 엔진 토크 학습 조건인가를 판단하여 조건을 만족하면 초기 엔진 토크 학습을 실시하고 종료하는 제4단계를 포함하며,

   상기 제2 단계에서 조건을 만족하지 못하면 제1 단계의 제1 토크 저감 제어 실시단계로 리턴되며,

   상기 제1단계의 토크 저감 실시조건은 현재의 변속단이 2속 또는 3속인 경우, 유온, 엔진 회전수, 터빈 회전수, 스로틀이 팁 - 인상태, 스로틀 개로 변화량, 터빈 회전수 변화량이 설정값 이상이고, 통신 및 센서 계통에 고장이 없는 경우이며,

   상기 제2 단계의 토크 저감 해제 조건은 제어과정에서 다른 변속신호가 입력되거나, 토크 저감시간이 설정값 보다 크거나, 스로틀이 오프 상태 인 경우에 만족하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 차량의 급가속시 엔진 토크 저감방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

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