KR20140074545A - Ｄｃｔ 탑재 차량의 변속 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 DCT를 탑재한 차량에서 킥다운 변속이 일어나고 있는 도중에 재차 킥다운 변속이 필요한 경우에 보다 신속하게 싱크로나이저 동기를 수행할 수 있도록 함으로써, 변속 응답성을 향상시켜 궁극적으로 차량의 변속품질을 향상시키고 상품성을 증대시킬 수 있도록 한다.

Description

ＤＣＴ 탑재 차량의 변속 제어방법{SHIFTING CONTROL METHOD FOR VEHICLE WITH DCT}

본 발명은 DCT(DOUBLE CLUTCH TRANSMISSION)를 탑재한 차량의 변속 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 킥다운 변속시의 변속 응답성을 향상시키기 위한 기술에 관한 것이다.

클러치 변속만 필요한 AT(AUTOMATIC TRANSMISSION)와는 달리 DCT의 경우는 기어변속이 완료된 이후에 클러치 변속을 할 수 있기 때문에 기어변속 성능은 전체 변속 응답성에서 중요한 인자가 된다. 특히 운전자가 변속의 응답성에서 가장 민감하게 받아들이는 Kick Down 변속의 경우에는 좀 더 빠른 기어변속이 요구된다.

참고로, 여기서 상기 기어변속이라 함은 싱크로나이저로 동기시켜서 궁극적으로 슬리브가 클러치기어와 결합되는 변속작용을 말하고, 상기 클러치 변속이라 함은 상기와 같이 기어변속이 완료된 입력축의 클러치를 결합하여 실질적으로 엔진으로부터의 동력을 상기 슬리브와 클러치기어 및 변속단기어들을 통해 변속하여 구동륜으로 보낼 수 있는 상태로 하는 변속작용을 말한다. 아울러, 기어해제라 함은 슬리브가 클러치기어로부터 이탈되어 해제되는 것을 말한다.

상기 기어변속에 소요되는 시간을 단축하기 위해서는 싱크로나이저 동기 시작점 위치 이동 최적화, 싱크로나이저 동기 시간 축소, 클러치기어 체결점 위치 이동 최적화 등이 필요한데, 그 중에서도 기어변속 중 싱크로나이저 동기 구간에서 가장 많은 시간이 소요되기 때문에 싱크로나이저 동기 시간을 단축시킬 필요가 있다.

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 1020110105636 A

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, DCT를 탑재한 차량에서 킥다운 변속이 일어나고 있는 도중에 재차 킥다운 변속이 필요한 경우에 보다 신속하게 싱크로나이저 동기를 수행할 수 있도록 함으로써, 변속 응답성을 향상시켜 궁극적으로 차량의 변속품질을 향상시키고 상품성을 증대시킬 수 있도록 한 ＤＣＴ 탑재 차량의 변속 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 ＤＣＴ 탑재 차량의 변속 제어방법은

1차 킥다운 변속 중 새로운 2차 킥다운 변속이 요구되는 상황인지를 판단하는 변속중변속판단단계와;

상기 변속중변속판단단계 수행결과, 1차 킥다운 변속 중 2차 킥다운 변속이 요구되는 상황이면, 상기 1차 킥다운 변속 시에 클러치가 해제되는 입력축의 기어가 해제되었는지를 판단하는 기어해제판단단계와;

상기 기어해제판단단계 수행결과, 기어가 해제되었으면, 상기 기어가 해제된 입력축의 클러치를 체결방향으로 작동시켜, 상기 입력축의 속도를 상승시키는 클러치조작단계와;

상기 클러치조작단계 수행결과, 상기 입력축의 속도가 상기 클러치로 동력을 제공하는 동력발생장치의 속도와 같아지거나, 2차 킥다운 변속의 목표 변속단에 대한 동기 시작점에 도달하면, 상기 클러치를 해제하는 클러치해제단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 ＤＣＴ 탑재 차량의 변속 제어방법은

동일한 입력축에 배정된 변속단들 사이의 변속인지를 판단하는 단계와;

상기 입력축의 기어가 해제되었는지를 판단하는 단계와;

상기 입력축의 기어가 해제되면, 최종적인 목표 변속단의 동기 시작 전까지의 구간 내에서 상기 입력축의 클러치를 체결하는 단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 DCT를 탑재한 차량에서 킥다운 변속이 일어나고 있는 도중에 재차 킥다운 변속이 필요한 경우에 보다 신속하게 싱크로나이저 동기를 수행할 수 있도록 함으로써, 변속 응답성을 향상시켜 궁극적으로 차량의 변속품질을 향상시키고 상품성을 증대시킬 수 있도록 한다.

도 1은 종래 기술에 의한 킥다운 변속 중 킥다운 변속이 일어나는 것을 설명한 그래프,
도 2는 본 발명에 따른 ＤＣＴ 탑재 차량의 변속 제어방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 킥다운 변속 중 킥다운 변속의 상황을 설명한 그래프이다.

도 2를 참조하면, 본 발명 ＤＣＴ 탑재 차량의 변속 제어방법의 실시예는 1차 킥다운 변속 중 새로운 2차 킥다운 변속이 요구되는 상황인지를 판단하는 변속중변속판단단계(S10)와; 상기 변속중변속판단단계(S10) 수행결과, 1차 킥다운 변속 중 2차 킥다운 변속이 요구되는 상황이면, 상기 1차 킥다운 변속 시에 클러치가 해제되는 입력축의 기어가 해제되었는지를 판단하는 기어해제판단단계(S20)와; 상기 기어해제판단단계(S20) 수행결과, 기어가 해제되었으면, 상기 기어가 해제된 입력축의 클러치를 체결방향으로 작동시켜, 상기 입력축의 속도를 상승시키는 클러치조작단계(S30)와; 상기 클러치조작단계(S30) 수행결과, 상기 입력축의 속도가 상기 클러치로 동력을 제공하는 동력발생장치의 속도와 같아지거나, 2차 킥다운 변속의 목표 변속단에 대한 동기 시작점에 도달하면, 상기 클러치를 해제하는 클러치해제단계(S40)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 1차 킥다운 변속과 2차 킥다운 변속은 차례로 커지는 변속비들을 가지고 있는 일련의 변속단들로 순차적으로 변속하는 것이며, 상기 1차 킥다운 변속시에 해제되는 변속단과 상기 2차 킥다운 변속시에 결합되는 상기 목표 변속단은 동일한 입력축에 의해 구현되도록 배치된다.

예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 1차 킥다운 변속이 4단으로부터 3단으로 이루어지고 있는 상황에서 2차 킥다운 변속 요청이 발생하여 바로 2단으로의 변속이 필요한 경우를 말하는 것이며, 이때 출발 변속단은 4단이며 목표 변속단은 2단이 되는 것이다.

DCT는 통상 두 클러치에 각각 연결되는 두 입력축이 구비되고, 그 중 한 입력축에는 홀수 변속단이 배치되고 나머지 한 입력축에는 짝수 변속단이 배치되는 바, 도 3에서는 4단에서 최종적으로는 2단으로 변속되는 것이므로, 결국 상기 변속중변속판단단계(S10)는 동일한 입력축에 배정된 변속단들 사이의 변속인지를 판단하는 단계로 볼 수 있다.

참고로, 도 1과 도 3에서 클러치1과 클러치2는 각각 홀수단이 배정된 입력축에 연결된 클러치와, 짝수단이 배정된 입력축에 연결된 클러치를 의미하는 바, 상기 클러치1의 속도는 홀수단이 배정된 입력축의 속도를 말하는 것이며, 클러치2의 속도는 짝수단이 배정된 입력축의 속도와 같은 의미이다.

또한, 상기 동력발생장치는 통상 엔진이 될 수 있겠으나, 최근의 하이브리드 차량이나 전기차량 등의 경우라면 모터 등이 될 수도 있을 것이다.

상기와 같이 변속중변속판단단계(S10)에 의해 1차 및 2차에 걸친 킥다운 변속이 연속되는 상황임이 판단되면, 상기 기어해제판단단계(S20)를 수행하여 상기 입력축의 기어가 해제되었는지를 판단하고, 상기 클러치조작단계(S30)와 클러치해제단계(S40)를 수행하여 목표 변속단의 동기 개시 전에 해당 입력축의 속도를 충분히 상승시키도록 한다.

즉, 상기 입력축의 기어가 해제되면, 최종적인 목표 변속단의 동기 시작 전까지의 구간 내에서 상기 입력축의 클러치를 체결하였다가 해제하여, 상기 입력축의 속도를 상승시킴으로써, 실질적으로 상기 목표 변속단의 동기장치가 동기시켜야 할 속도차이인 슬립량을 가급적 축소하도록 하여, 싱크로나이저 동기 시간을 단축시킴에 의해 변속시간을 단축하여 변속 응답성을 향상시키도록 하는 것이다.

한편, 상기 클러치조작단계(S30)에서는 상기 클러치를 통한 토크의 전달이 점진적으로 증가하도록 클러치를 체결하는 방향으로 조작하여, 클러치 체결에 따른 관성력 변화에 의한 충격 발생 등을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 입력축의 클러치를 체결하는 단계에서는 상기 클러치에 의해 전달되는 클러치토크의 선형적인 증가가 이루어지도록 상기 클러치를 작동시키는 액츄에이터를 구동하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제어방법을 설명한 도 3에 비교되는 종래의 킥다운 변속 중의 킥다운 변속의 상황을 설명한 것으로서, 도 3과 비교하여 보면, 목표 변속단이 3단에서 2단으로 전환되는 부분에서 상기 클러치조작단계(S30) 및 클러치해제단계(S40)에 의해 클러치2의 토크가 선형적으로 상승하였다가 해제되는 부분이 없고, 그에 따라 클러치2의 속도가 엔진속도와 동기되는 시점이 늦어지게 되고 그만큼 변속에 소요되는 시간이 길어짐을 표현하고 있다.

물론, 상기한 바와 같이 클러치해제단계(S40) 이후에는 상기 목표 변속단인 2단으로의 동기 작용이 신속히 이루어진 후 기어변속이 완료되며, 그 이후 다시 상기 입력축의 클러치가 결합되어 엔진 또는 모터와 같은 동력발생장치로부터의 동력이 전달되도록 하여 최종적으로 변속을 완료하게 된다.

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; 변속중변속판단단계
S20; 기어해제판단단계
S30; 클러치조작단계
S40; 클러치해제단계

Claims (5)

1차 킥다운 변속 중 새로운 2차 킥다운 변속이 요구되는 상황인지를 판단하는 변속중변속판단단계(S10)와;
상기 변속중변속판단단계(S10) 수행결과, 1차 킥다운 변속 중 2차 킥다운 변속이 요구되는 상황이면, 상기 1차 킥다운 변속 시에 클러치가 해제되는 입력축의 기어가 해제되었는지를 판단하는 기어해제판단단계(S20)와;
상기 기어해제판단단계(S20) 수행결과, 기어가 해제되었으면, 상기 기어가 해제된 입력축의 클러치를 체결방향으로 작동시켜, 상기 입력축의 속도를 상승시키는 클러치조작단계(S30)와;
상기 클러치조작단계(S30) 수행결과, 상기 입력축의 속도가 상기 클러치로 동력을 제공하는 동력발생장치의 속도와 같아지거나, 2차 킥다운 변속의 목표 변속단에 대한 동기 시작점에 도달하면, 상기 클러치를 해제하는 클러치해제단계(S40);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 ＤＣＴ 탑재 차량의 변속 제어방법.

청구항 1에 있어서,
상기 1차 킥다운 변속과 2차 킥다운 변속은 차례로 커지는 변속비들을 가지고 있는 일련의 변속단들로 순차적으로 변속하는 것이며;
상기 1차 킥다운 변속시에 해제되는 변속단과 상기 2차 킥다운 변속시에 결합되는 상기 목표 변속단은 동일한 입력축에 의해 구현되도록 배치된 것
을 특징으로 하는 ＤＣＴ 탑재 차량의 변속 제어방법.

청구항 1에 있어서,
상기 클러치조작단계(S30)에서는 상기 클러치를 통한 토크의 전달이 점진적으로 증가하도록 클러치를 체결하는 방향으로 조작하는 것
을 특징으로 하는 ＤＣＴ 탑재 차량의 변속 제어방법.

동일한 입력축에 배정된 변속단들 사이의 변속인지를 판단하는 단계와;
상기 입력축의 기어가 해제되었는지를 판단하는 단계와;
상기 입력축의 기어가 해제되면, 최종적인 목표 변속단의 동기 시작 전까지의 구간 내에서 상기 입력축의 클러치를 체결하는 단계;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 ＤＣＴ 탑재 차량의 변속 제어방법.

청구항 4에 있어서,
상기 입력축의 클러치를 체결하는 단계에서는 상기 클러치에 의해 전달되는 클러치토크의 선형적인 증가가 이루어지도록 상기 클러치를 작동시키는 액츄에이터를 구동하는 것
을 특징으로 하는 ＤＣＴ 탑재 차량의 변속 제어방법.

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