듀얼 클러치 변속기의 변속 성능 향상을 위한 퍼지 제어

Abstract

Recently, the automobile manufacturers are forced to improve both the fuel efficiency and driving comfort due to the environmental and energy problems. The purpose of this study is to develop the fuzzy shift schedule of the vehicle powertrain equipped with a DCT (Dual Clutch Transmission) with a wet type multi clutch to improve both the performance and fuel efficiency. The adequate fuzzy control surfaces are developed for the fuzzy shift schedule and the fuzzy inputs are vehicle speed, acceleration, throttle position and throttle position rate. The state equations of the power flow for the powertrain components are derived using the bond graph method. The DCT simulator is then developed to compare the performance of fuzzy shift schedule with the conventional shift schedule. The simulation results show that the fuzzy gear shift characteristic of the DCT has less torque interruption during the gear shift. The driving performance with fuzzy shift schedule had more traction force than using the normal shift schedule. The acceleration performances (0??100km/h and 0?? 200m) are also investigated under the different shifting modes with different road slopes. The results show that the arriving time using fuzzy mode is less than that using the normal mode. The fuel efficiency under two different modes indicates that the fuzzy mode uses less fuel than the conventional one at different driving modes (US06 mode, Japanese 1015 and LA-4 mode).; 최근 환경 및 에너지문제와 더불어 소비자들의 운전 편의성 요구로 인해 자동차 제조사들은 연비향상과 성능개선을 동시에 강요받고 있다. 본 연구의 목적은 수동변속기의 성능 및 연비와 자동변속기의 편의성을 만족시킬 수 있는 dual clutch transmission이 장착된 차량에 vehicle speed와 acceleration, throttle position과 throttle position rate를 input으로 하는 fuzzy logic을 이용한 fuzzy shift schedule을 개발하여 높은 비선형성을 갖는 듀얼클러치에 적절한 fuzzy control surface를 통하여 연비향상과 구동성능을 개선하는데 있다. 이를 위하여 습식 멀티클러치가 장착된 6단 듀얼클러치 변속기의 파워트레인을 사용하여 상태방정식과 각각의 shift schedule 그리고 shift control algorithm을 적용하여 동적성능을 시뮬레이션 할 수 있는 DCT (Dual Clutch Transmission) simulator를 개발하였다. 개발된 fuzzy shift schedule을 사용했을 경우의 성능을 기존의 shift schedule을 사용했을 때의 성능과 비교하기 위하여 simulation을 수행하였다. 그 결과 기존의 shift schedule 보다 변속성능이 향상되었고, DCT의 장점 중 한가지인 변속시 동력단절이 발생하지 않는 것을 확인하였다. Shift mode(normal & fuzzy modes)와 road slope에 따른 driving performance의 경우 fuzzy mode가 normal mode보다 향상되었음을 확인하였다. 가속성능과 연비의 경우도 기존의 shift schedule 보다 fuzzy shift schedule을 사용했을 경우가 성능이 더 향상되었음을 확인하였다.