KR102119870B1 - 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

완 가속 시 토크 정체를 해소하기 위한 변속 제어 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 방법은, 가속 페달의 페달량(현재 위치)과 페달 변화량(단위시간당 페달 변화율), 변속기 출력 속도에 관한 정보를 수신하는 단계, 수신된 정보를 분석하고 완 가속 판정 조건에 부합하는지 판단하는 단계, 완 가속 판정 상태에서 현재의 페달량이 설정된 제1 설정값보다 크고, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도 이하이면, 현재의 변속단 보다 1단 낮은 변속단으로 다운 시프트를 요청하는 단계 및 1단 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후, 계속되는 완 가속 판정 조건을 충족하는 상태에서 현재의 페달량이 상기 제1 설정값보다 큰 제2 설정값보다 크고, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도 이하이면, 1단 더 낮은 변속단으로 다운 시프트를 요청하는 단계를 포함하는 것을 요지로 한다.

Description

완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 방법 및 장치{Shifting gear controlling Methods and Apparatus to Eliminate Torque Congestion During Slow Acceleration}

본 발명은 완 가속 시 토크 정체 현상을 해소하기 위한 변속 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 상세하게는 가속 페달 페달량에 상응하여 출력되는 가속 신호가 완만하게 상승될 때, 변속 라인을 따라서 기어비가 변하지 않고 가속이 정체되는 구간에서의 가속감 확보를 위한 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기는 자동차의 주행속도와 부하(負荷)에 맞추어 자동적으로 최적의 변환을 얻을 수 있도록 한 기계장치로서, 운전자의 요구나 차량의 주행 상태에 기초하여 변속 제어 명령을 출력하는 변속 제어 유닛(TCU)의 통제에 따라 변속 솔레노이드 및 클러치가 작동됨으로써 기어단을 변속시키도록 구성된다.

자동 변속기를 통제하는 변속 제어 유닛(TCU)은 엔진 제어 유닛(ECU)으로부터 차량 상태에 관한 정보를 수신하며, 수신된 정보에 기초하여 변속을 위하여 상기 변속 솔레노이드 및 클러치 통제를 위한 제어 명령을 출력한다. 또한 변속 솔레노이드 및 클러치 작동에 따른 기어단 변속 시점에 맞춰 상기 엔진 제어 유닛에 출력 변경을 요청한다.

예를 들어, 변속 제어 유닛은 운전자가 차량을 가속시키기 위해 가속 페달을 조작하면, 업 시프트나 다운 시프트의 원활한 변속 동작을 위해 엔진 제어 유닛에 엔진 토크 감소를 요구한다. 그리고 엔진 토크 감소 요구 후에 자동 변속기의 입력축의 회전 속도와 엔진 출력축의 회전 속도를 동기화시키기 위해 엔진 토크 증가 요구를 엔진 제어 유닛에 출력한다.

변속 제어 유닛은 구체적으로, 가속 페달의 페달량과 변속기 출력 속도, 즉 차량 속도 사이의 관계로부터 설정되는 변속 라인(변속 패턴)을 이용하여, 현재의 가속 페달의 조작량과 현재의 차량 속도에 맞는 최적의 변속단을 찾아낸다. 그리고 그 변속단을 목표 변속단으로 결정하고, 목표 변속단으로의 변속을 위해 변속 솔레노이드와 클러치를 제어한다.

도 1은 변속 제어 시 사용되는 변속 라인(변속 패턴)의 일 예를 나타낸 예시도이다.

도 1의 예시와 같이, 현재 3단 주행 중 운전자의 급가속 요청으로 페달량과 속도 곡선이 ①번 곡선과 같이 그 기울기가 급격하게 증가하는 경우, ①번 곡선이 저속단 요청 라인과 만나는 시점(점 P1)에 2단으로 다운 시프트 제어를 하고, ②번 곡선과 같이 기울기가 완만하게 증가하는 완 가속 상태에서는, ②번 곡선이 고속단 요청 라인과 만나는 시점(점 P2)에 4단으로 업 시프트 제어를 한다.

그러나 운전자가 가속 페달을 서서히 밟아 완만하게 가속하고자 하는 완 가속 상황에서, 페달량과 속도 곡선이 ③번 곡선과 같이 저속단 요청 라인과 고속단 요청 라인 사이의 변속 구간을 따라 움직임으로써 다운 시프트나 업 시프트 중 어떤 변속도 행해지지 않는 가속 정체 구간 생기며, 이 구간에서 운전자는 자신의 가속 의지가 반영되지 않는 느낌을 받게 된다.

한국공개특허 제2015-0104380호(공개일 2015.09. 15)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 가속 페달의 페달량에 상응하여 출력되는 가속 신호(변속기 출력 속도)가 완만하게 상승될 때, 변속 라인을 따라서 기어비가 변하지 않고(변속이 행해지지 않고) 가속이 정체되는 구간에서의 강제적인 다운 시프트를 통해 가속감을 확보할 수 있는 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면,

(A) 가속 페달의 페달량(현재 위치)과 페달 변화량(단위시간당 페달 변화율), 변속기 출력 속도에 관한 정보를 수신하는 단계;

(B) 수신된 정보를 분석하고 완 가속 판정 조건에 부합하는지 판단하는 단계;

(C) 완 가속 판정 상태에서 현재의 페달량이 설정된 제1 설정값보다 크고, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도 이하이면, 현재의 변속단 보다 1단 낮은 변속단으로 다운 시프트를 요청하는 단계; 및

(D) 1단 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후, 계속되는 완 가속 판정 조건을 충족하는 상태에서 현재의 페달량이 상기 제1 설정값보다 큰 제2 설정값보다 크고, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도 이하이면, 1단 더 낮은 변속단으로 다운 시프트를 요청하는 단계;를 포함하는 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 방법을 제공한다.

여기서, 상기 (C) 단계를 통한 1단 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후 설정된 딜레이 타임 동안 업 시프트를 제한함으로써 가속감을 충분히 확보할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는, 업 시프트를 제한하는 도중 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재의 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도를 초과하면, 초과하는 시점부터 업 시프트 제한을 즉시 중지하고 토크 정체 해소를 위한 프로세스를 종료할 수 있다.

마찬가지로, 상기 (D) 단계를 통한 1단 더 낮은 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후 설정된 딜레이 타임 동안 업 시프트를 제한함으로써, 저속단에서 가속감을 충분히 확보할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이때에도 역시, 업 시프트를 제한하는 도중 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재의 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도를 초과하면, 초과하는 시점부터 업 시프트 제한을 즉시 중지하고 토크 정체 해소를 위한 프로세스를 종료하도록 제어 로직을 구성할 수 있다.

또한 상기 (B) 단계에서는, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도 이하이며, 상기 가속 페달의 페달량이 기준값 이상이고 페달 변화량이 다른 기준값 이하인 경우, 완 가속 판정 조건에 부합하는 것으로 판정하고 토크 정체 해소를 위한 이후 프로세스를 계속 진행할 수 있다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 다른 측면에 따르면,

완 가속 판정에 필요한 정보를 수신하는 엔진 제어 유닛(ECU); 및

상기 엔진 제어 유닛으로부터 제공받은 완 가속 판정에 필요한 정보와, 속도센서가 제공하는 변속기 출력 속도를 분석하여 현재의 차량 상태가 완 가속 판정 조건에 부합하는지 판단하는 변속 제어 유닛(TCU);을 포함하며,

상기 변속 제어 유닛은, 수신된 정보들로부터 파악되는 현재의 차량 상태가 완 가속 판정 조건에 부합하면 완 가속으로 판정하고, 완 가속 판정 상태에서 현재의 페달량과 현재의 페달량에 매칭되어 입력된 변속기 출력 속도에 기초하여 다운 시프트 실행을 위한 요청 명령을 출력하는 것을 특징으로 하는 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 장치를 제공한다.

여기서, 상기 엔진 제어 유닛으로부터 수신하는 완 가속 판정에 필요한 정보는, 가속 페달의 페달량(현재 위치)과 페달 변화량(단위시간당 페달 변화율)일 수 있으며, 차량 사양에 따라 새로운 정보가 더 추가될 수 있다.

바람직하게는, 상기 변속 제어 유닛은, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도 이하이며, 상기 가속 페달의 페달량이 기준값 이상이고 페달 변화량이 다른 기준값 이하인 경우, 완 가속 판정 조건에 부합하는 것으로 판정할 수 있다.

또한 상기 변속 제어 유닛은, 완 가속 판정 상태에서 현재의 페달량이 설정된 제1 설정값보다 크고, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도 이하인 경우, 현재의 변속단 보다 1단 낮은 변속단으로 다운 시프트를 요청할 수 있다.

또한, 다운 시프트 요청에 따른 1단 다운 시프트 완료 후, 계속되는 완 가속 판정 조건을 충족하는 상태에서 현재의 페달량이 상기 제1 설정값보다 큰 제2 설정값보다 크고, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도 이하이면, 1단 더 낮은 변속단으로 다운 시프트를 요청할 수 있다.

이때, 상기 1단 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후 가속감 확보를 위하여 설정된 딜레이 타임 동안 업 시프트를 제한할 수 있으며, 1단 더 낮은 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후에도 가속감 확보를 위하여 설정된 딜레이 타임 동안 업 시프트를 제한할 수 있다.

또한, 업 시프트를 제한하는 도중 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재의 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도를 초과하면, 초과하는 시점부터 업 시프트 제한을 즉시 중지할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 가속 페달의 페달량에 상응하여 출력되는 가속 신호(변속기 출력 속도)가 완만하게 상승될 때, 변속 라인을 따라서 기어비가 변하지 않고(변속이 행해지지 않고) 가속이 정체되는 구간에서 강제적인 다운 시프트를 실행한다. 이를 통해 만족도 높은 가속감을 확보할 수 있으며, 불필요한 변속 라인 수정에 따른 비용 소모를 방지할 수 있다.

도 1은 변속 제어 시 사용되는 변속 라인(변속 패턴)의 일 예를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 장치를 개략 도시한 장치 개략도.
도 3은 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 다운 시프트 요청 라인이 반영된 변속 라인의 예시도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 방법을 설명하기 위한 개략 순서도.
도 5는 구체적인 제어 알고리즘을 포함하는 흐름도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어 이하 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.

또한, 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 동일 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 장치를 개략 도시한 장치 개략도이며, 도 3은 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 다운 시프트 요청 라인이 반영된 변속 라인의 예시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 장치는, 엔진 제어 유닛(ECU, 10)과 변속 제어 유닛(TCU, 20)을 포함한다. 엔진 제어 유닛(10)은 완 가속 판정에 필요한 정보를 수신하고, 변속 제어 유닛(20)은 상기 엔진 제어 유닛(10)과 속도센서(30)로부터 상기 완 가속 판정에 필요한 정보와 변속기 출력 속도에 관한 정보를 각각 수신한다.

변속 제어 유닛(20)은 바람직하게, 상기 엔진 제어 유닛(10)으로부터 제공받은 완 가속 판정에 필요한 정보와, 변속기 출력 측에 설치된 속도센서(30)가 제공하는 변속기 출력 속도를 분석하여 현재의 차량 상태가 완 가속 판정 조건에 부합하는지 판단한다.

여기서, 엔진 제어 유닛(10)으로부터 수신하는 완 가속 판정에 필요한 정보는, 가속 페달의 페달량(현재 위치)과 페달 변화량(단위시간당 페달 변화율)일 수 있으며, 차량의 사양이나 변속 패턴을 결정하는 주요 인자 외에 다른 추가적인 요소에 따라 언급한 가속 페달의 페달량(현재 위치)과 페달 변화량(단위시간당 페달 변화율)에 관한 정보 외에 새로운 정보가 더 추가될 수 있다.

변속 제어 유닛(20)은, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도(도 3에서 제3 설정값) 이하이며, 상기 가속 페달의 페달량이 기준값 이상이고 페달 변화량이 다른 기준값 이하인 경우, 완 가속 판정 조건에 부합하는 것으로 판정할 수 있다.

여기서, 완 가속 판정의 기준이 되는 상기 페달량 기준값과 페달 변화량의 다른 기준값은, 변속단별 변속 라인(변속 패턴)에 따라 달라질 수 있으므로 특정 수치로 국한되는 것은 아니며, 반복 실험 또는 사전 시뮬레이션을 통해 각 변속단별 완 가속 유지를 위한 최저 페달량과 최고 페달 변화량을 도출하고, 도출된 값을 기록 장치에 각 변속단별로 저장한 값일 수 있다.

변속 제어 유닛(20)은, 수신된 정보들로부터 파악되는 현재의 차량 상태가 완 가속 판정 조건에 부합하면 완 가속으로 판정하고, 현재의 페달량과 현재의 페달량에 매칭되어 입력된 변속기 출력 속도에 기초하여 다운 시프트 실행을 위한 요청 명령을 출력한다. 예를 들어, 페달량과 변속기 출력 속도 사이의 관계로부터 도출된 도 3의 제1, 제2 다운 시프트 요청 라인을 따라 다운 시프트를 제어한다.

참고로, 제1, 제2 다운 시프트 요청 라인은 반복 실험 또는 사전 시뮬레이션을 통해 완 가속 구간에서 토크 정체를 해소할 수 있는 최적의 다운 시프트 시점을 각 변속단별로 페달량과 변속기 출력 속도의 2가지 인자에 대해 찾아내고, 이들 최적점을 데이터화하여 변속 맵(변속 라인을 구성하는 변속 시점에 관한 정보가 저장된 맵)에 반영한 것일 수 있다.

변속 제어 유닛(20)은 구체적으로, 완 가속 판정 상태에서 현재의 변속기 출력 속도를 기준으로 현재의 페달량이 설정된 제1 설정값(도 3에서 제1 다운 시프트 요청 라인을 구성하는 점)보다 크고, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도(도 3의 제3 설정값 참조) 이하인 경우, 현재의 변속단 보다 1단 낮은 변속단으로 다운 시프트를 요청한다.

변속기는 또한 다운 시프트 요청에 의한 1단 다운 시프트 완료 후, 계속되는 완 가속 판정 조건을 충족하는 상태에서 현재의 변속기 출력 속도를 기준으로 현재의 페달량이 상기 제1 설정값보다 큰 제2 설정값(도 3에서 제2 다운 시프트 요청 라인을 구성하는 점)보다 크고, 변속기 출력 속도가 상기 제3 설정값 이하이면, 1단 더 낮은 변속단으로 다운 시프트를 요청한다.

1단 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후 충분한 가속감 확보를 위해 변속 제어 유닛(20)은, 1단 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 시점부터 설정된 딜레이 타임(Delay time) 동안 업 시프트를 제한하도록 구성할 수 있다. 그리고 1단 더 낮은 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후에도 가속감 확보를 위하여 설정된 딜레이 타임(Delay time) 동안 업 시프트를 제한하도록 구성할 수 있다.

한편, 1단 또는 2단 다운 시프트 완료 후 설정된 딜레이 타임(Delay time) 동안 업 시프트를 제한하는 도중 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재의 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도(전술한 제3 설정값(3))를 초과하거나 딜레이 타임이 종료되면, 업 시프트 제한을 즉시 중지하고 기 설정된 변속 라인을 따라 업 시프트가 자연스럽게 이루어지도록 제어한다.

도 3의 변속 라인 예시도에 표현된 페달량에 대하여 변속기 출력 속도를 나타내는 패턴((1) 및 (2))을 예를 들어 살펴보면, 특정 변속단에서 페달량 증가에 대하여 (2)와 같은 패턴으로 변속기 출력 속도가 증가하는 경우, 제1 다운 시프트 요청 라인을 통과하는 시점에 현재 변속단보다 1단 낮은 저단으로 변속을 요청한다.

(2)와 같은 패턴은 1단 더 낮은 다운 시프트 요청 조건(제2 다운 시프트 요청 라인을 초과하는 조건)은 만족하지 않으므로, 1단 더 낮은 저단(처음 변속단에 대하여 총 2단 낮은 변속)으로의 변속 요청은 하지 않으며, 가속감 증대를 위한 계속적인 토크 확보를 위해 설정된 딜레이 타임(Delay time) 동안 업 시프트를 제한한다.

이와는 달리, 특정 변속단에서 페달량 증가에 대하여 (1)과 같은 패턴으로 변속기 출력 속도가 증가하는 경우, 제1 다운 시프트 요청 라인을 통과하는 시점에 현재 변속단보다 1단 낮은 저단으로 변속을 요청하고, 계속된 페달량 증가로 1단 낮은 저단 변속 때보다 일정값 이상 더 커져 제2 다운 시프트 요청 라인을 도달하면, 그 시점에 1단 더 낮은 저단으로 변속을 요청한다.

이때에도 가속감 증대를 위한 계속적인 토크 확보를 위해 설정된 딜레이 타임(Delay time) 동안 업 시프트를 제한하며, 업 시프트 제한 도중 딜레이 타임이 종료되거나, 현재의 엔진 RPM에 대해 현재의 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도(전술한 제3 설정값)를 초과하면, 업 시프트 제한을 종료하고, 기 설정된 변속 라인을 따라 업 시프트가 자연스럽게 이루어지도록 제어한다.

이하, 전술한 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 장치에 의해 수행되는 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 과정을 도 4 및 도 5의 순서도와 도 3의 예시도를 참조하여 살펴보기로 하되, 설명의 편의를 위해 전술한 도 2에 도시된 구성은 해당 참조번호를 언급하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 방법을 설명하기 위한 개략 순서도이며, 도 5는 구체적인 제어 알고리즘을 포함하는 흐름도이다.

도 4 및 도 5, 그리고 앞선 도 3을 참조하면, 먼저 변속 제어 유닛(20)은 엔진 제어 유닛(10)과 변속기 출력 측에 설치되는 속도센서(30)로부터 가속 페달의 페달량(현재 위치)과 페달 변화량(단위시간당 페달 변화율), 변속기 출력 속도에 관한 정보 등 완 가속 판정에 필요한 정보를 수신한다(S100). 그리고 수신된 정보를 분석하고 완 가속 판정 조건에 부합하는지 판단한다(S200).

S200 단계에서는, CAN 통신 상태 및 가속 페달 신호가 정상인 상태에서, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도 이하인 경우(도 3의 제3 설정값) 이하이며, 가속 페달의 페달량이 기준값 이상이고 페달 변화량이 다른 기준값 이하인 경우, 완 가속 판정 조건에 부합하는 것으로 판정하고 토크 정체 해소를 위한 이후 프로세스를 계속 진행한다.

완 가속 판정의 기준이 되는 상기 페달량 기준값과 페달 변화량의 다른 기준값은, 변속단별 변속 라인(변속 패턴)에 따라 달라질 수 있으므로 특정 수치로 국한되는 것은 아니며, 반복 실험 또는 사전 시뮬레이션을 통해 각 변속단별 완 가속 유지를 위한 최저 페달량과 최고 페달 변화량을 도출하고, 도출된 값을 기록 장치에 각 변속단별로 저장한 값일 수 있다.

S200 단계를 통해 차량의 현재 상태가 완 가속 상태로 판정되면, 현재의 가속 페달 페달량과 변속기 출력 속도 정보로부터 다운 시프트를 요청할지 판단한다(S300).

S300 단계에서는 구체적으로, 현재의 변속기 출력 속도를 기준으로 현재의 페달량이 설정된 제1 설정값(도 3에서 제1 다운 시프트 요청 라인을 구성하는 점)보다 크고, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도(도 3의 제3 설정값 참조) 이하이면, 현재의 변속단 보다 1단 낮은 변속단으로 다운 시프트를 요청한다.

S300 단계를 통한 1단 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후에는 업 시프트를 제한하는 프로세스가 행해진다(S400). S400 단계에서는 구체적으로, 1단 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후 충분한 가속감 확보를 위해, 상기 변속 제어 유닛(20)에 의한 1단 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 시점부터 설정된 딜레이 타임(Delay time) 동안 업 시프트를 제한한다.

S400 단계를 통한 업 시프트 제한 도중 만약, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재의 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도(제3 설정값)를 초과하는지 판단하고(S450), 초과하면 그 초과하는 시점부터 업 시프트 제한을 즉시 중지하고 토크 정체 해소를 위한 프로세스를 종료하며, 변속기 출력 속도가 상기 출력 최고 속도 이하이면 S500 단계로 넘어간다.

S400 단계를 통한 1단 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후, 계속되는 완 가속 판정 조건을 충족하는 상태에서 변속 제어 유닛(20)은, 현재의 가속 페달 페달량과 변속기 출력 속도 정보로부터 1단 더 낮은 다운 시프트를 요청할지 판단한다(S500)

S500 단계에서는 구체적으로, 1단 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후, 계속되는 완 가속 판정 조건을 충족하는 상태에서 현재의 페달량이 제1 설정값보다 큰 제2 설정값(도 3에서 제2 다운 시프트 요청 라인을 구성하는 점)보다 크고, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도 이하이면, 1단 더 낮은 변속단으로의 다운 시프트를 요청한다.

S500 단계를 통한 1단 더 낮은 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후에도 업 시프트를 제한하는 프로세스가 행해진다(S600). S600 단계에서는 구체적으로, 1단 더 낮은 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후 충분한 가속감 확보를 위해, 1단 더 낮은 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 시점부터 설정된 딜레이 타임(Delay time) 동안 업 시프트를 제한한다.

S600 단계를 통한 업 시프트 제한 도중에도, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재의 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도(제3 설정값)를 초과하는지 판단하고(S650), 업 시프트 제한을 즉시 중지하고 토크 정체 해소를 위한 프로세스를 종료하며, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재의 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도 이하이면 현재 변속단을 유지한다.

이상에서 살펴본 본 발명의 실시 예에 따르면, 가속 페달의 페달량에 상응하여 출력되는 가속 신호(변속기 출력 속도)가 완만하게 상승될 때, 변속 라인을 따라서 기어비가 변하지 않고(변속이 행해지지 않고) 가속이 정체되는 구간에서 강제적인 다운 시프트를 실행한다. 이를 통해 만족도 높은 가속감을 확보할 수 있으며, 불필요한 변속 라인 수정에 따른 비용 소모를 방지할 수 있다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 엔진 제어 유닛(ECU)
20 : 변속 제어 유닛(TCU)
30 : 속도센서

Claims (13)

1. (A) 가속 페달의 페달량(현재 위치)과 페달 변화량(단위시간당 페달 변화율), 변속기 출력 속도에 관한 정보를 수신하는 단계;
   (B) 수신된 정보를 분석하고 완 가속 판정 조건에 부합하는지 판단하는 단계;
   (C) 완 가속 판정 상태에서 현재의 페달량이 변속 선도 상에서 제1 다운 시프트 요청 라인을 구성하는 제1 설정값보다 크고, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도 이하이면, 현재의 변속단 보다 1단 낮은 변속단으로 강제적인 다운 시프트를 요청하는 단계; 및
   (D) 1단 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후, 계속되는 완 가속 판정 조건을 충족하는 상태에서 현재의 페달량이 변속 선도 상에서 제2 다운 시프트 요청 라인을 구성하는 제2 설정값보다 크고, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도 이하이면, 1단 더 낮은 변속단으로 강제적인 다운 시프트를 요청하는 단계;를 포함하는 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 (C) 단계를 통한 1단 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후 가속감 확보를 위하여 설정된 딜레이 타임 동안 업 시프트를 제한하는 것을 특징으로 하는 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 방법.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   업 시프트를 제한하는 도중 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재의 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도를 초과하면, 초과하는 시점부터 업 시프트 제한을 즉시 중지하고 토크 정체 해소를 위한 프로세스를 종료하는 것을 특징으로 하는 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 방법.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 (D) 단계를 통한 1단 더 낮은 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후 가속감 확보를 위하여 설정된 딜레이 타임 동안 업 시프트를 제한하는 것을 특징으로 하는 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 방법.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   업 시프트를 제한하는 도중 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재의 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도를 초과하면, 초과하는 시점부터 업 시프트 제한을 즉시 중지하고 토크 정체 해소를 위한 프로세스를 종료하는 것을 특징으로 하는 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 방법.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 (B) 단계에서는,
   변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도 이하이며, 상기 가속 페달의 페달량이 기준값 이상이고 페달 변화량이 다른 기준값 이하인 경우, 완 가속 판정 조건에 부합하는 것으로 판정하고 토크 정체 해소를 위한 이후 프로세스를 계속 진행하는 것을 특징으로 하는 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 방법.
   
7. 완 가속 판정에 필요한 정보를 수신하는 엔진 제어 유닛(ECU); 및
   상기 엔진 제어 유닛으로부터 제공받은 완 가속 판정에 필요한 정보와, 속도센서가 제공하는 변속기 출력 속도를 분석하여 현재의 차량 상태가 완 가속 판정 조건에 부합하는지 판단하는 변속 제어 유닛(TCU);을 포함하며,
   상기 변속 제어 유닛은, 수신된 정보들로부터 파악되는 현재의 차량 상태가 완 가속 판정 조건에 부합하면 완 가속으로 판정하고, 완 가속 판정 상태에서 현재의 페달량과 현재의 페달량에 매칭되어 입력된 변속기 출력 속도에 기초하여 다운 시프트 실행을 위한 요청 명령을 출력하되,
   완 가속 판정 상태에서 현재의 페달량이 변속 선도 상에서 제1 다운 시프트 요청 라인을 구성하는 제1 설정값보다 크고, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도 이하이면, 현재의 변속단 보다 1단 낮은 변속단으로 강제적인 다운 시프트를 요청하고,
   1단 다운 시프트 완료 후, 계속되는 완 가속 판정 조건을 충족하는 상태에서 현재의 페달량이 상기 변속 선도 상에서 제2 다운 시프트 요청 라인을 구성하는 제2 설정값보다 크고, 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도 이하이면, 1단 더 낮은 변속단으로 강제적인 다운 시프트를 요청하는 것을 특징으로 하는 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 장치.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 엔진 제어 유닛으로부터 수신하는 완 가속 판정에 필요한 정보는, 가속 페달의 페달량(현재 위치)과 페달 변화량(단위시간당 페달 변화율)인 것을 특징으로 하는 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 장치.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 변속 제어 유닛은,
   변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도 이하이며, 상기 가속 페달의 페달량이 기준값 이상이고 페달 변화량이 다른 기준값 이하인 경우, 완 가속 판정 조건에 부합하는 것으로 판정하고 토크 정체 해소를 위한 이후 프로세스를 계속 진행하는 것을 특징으로 하는 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 장치.
   
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11. 제 7 항에 있어서,
    상기 1단 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후 가속감 확보를 위하여 설정된 딜레이 타임 동안 업 시프트를 제한하는 것을 특징으로 하는 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 장치.
    
12. 제 7 항에 있어서,
    상기 1단 더 낮은 다운 시프트 요청에 따른 변속 완료 후 가속감 확보를 위하여 설정된 딜레이 타임 동안 업 시프트를 제한하는 것을 특징으로 하는 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 장치.
    
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    업 시프트를 제한하는 도중 변속기 출력 속도가 현재의 엔진 RPM에 대해 현재의 변속단이 낼 수 있는 출력 최고 속도를 초과하면, 초과하는 시점부터 업 시프트 제한을 즉시 중지하는 것을 특징으로 하는 완 가속 시 토크 정체 해소를 위한 변속 제어 장치.

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