KR100391655B1 - 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법 - Google Patents

차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법 Download PDF

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Abstract

가속패달 조작에 따른 스로틀 밸브 개도 변화가 빈번한 도심지역 운전 조건에서 파워 오프 시 댐퍼 클러치를 작동 제어할 목적으로;
주행중인 차량에서, 파워 오프 주행 조건 만족을 판단하는 단계와; 댐퍼 클러치 작동 조건을 판단하는 단계와; 댐퍼 클러치 작동 조건에 따라 연료 공급을 차단하고, 댐퍼 클러치 작동 듀티 제어를 수행하는 단계와; 댐퍼 클러치 작동 해제 조건을 판단하는 단계로 이루어져 있어서, 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다

Description

차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법{A METHOD FOR DAMPER CLUTCH CONTROLLING OF AUTOMATIC TRANSMISSION IN VEHICLE}
본 발명은 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파워 오프 주행 중 댐퍼 클러치를 작동 제어하여 연비를 향상시킬 수 있는 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 댐퍼 클러치의 작동 제어 판정은 변속 제어 장치(200)의 메모리에 작동 영역 맵과 목표 슬립량이 프로그램 되어 있어서, 차량 주행상태 변화에 따른 스로틀 밸브 개도(Th)와 터빈 회전수(Nt)에 따라 작동 제어를 판정하여 댐퍼 클러치의 작동 유무를 결정한다.
댐퍼 클러치의 슬립량은 엔진 회전수(Ne)와 터빈 회전수(Nt)에 의해 기 설정된 프로그램에 의해 연산되어 목표 슬립량에 접근하도록 제어된다.
또한 차량을 주행하고 있는 중에 댐퍼 클러치 비작동 요구 신호가 입력되면, 변속 제어 장치(200)는 댐퍼 클러치의 동작을 중지시킨다.
상기와 같이 주행상태에 따라 댐퍼 클러치의 작동 및 비작동 상태를 제어하는 자동 변속기 차량에서 파워 오프 상태로 주행중인 차량에서 댐퍼 클러치를 작동시키기 위해서 종래에는 파워 오프 조건으로 주행 중에 주행조건을 파워 온 조건으로 변경한 후 주행을 행할 때 댐퍼 클러치가 작동하였다.
그러나, 상기한 종래의 방법은 파워 온 시 댐퍼 클러치 작동 조건은 스로틀밸브 개도(Th) 변동량이 소정의 기준 값 이하인 경우에만 댐퍼 클러치가 작동함에 따라, 가속페달 조작에 따른 스로틀 밸브 개도의 변화가 빈번히 발생하는 도심지역 운전 조건에서 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 빈도가 없음에 따라 차량의 연비가 저하되는 문제점을 내포하고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가속패달 조작에 따른 스로틀 밸브 개도 변화가 빈번한 도심지역 운전 조건에서 파워 오프 시 댐퍼 클러치를 작동시킬 수 있도록 하기 위한 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
주행중인 차량에서, 파워 오프 주행 조건 만족을 판단하는 단계와;
댐퍼 클러치 작동 조건을 판단하는 단계와;
댐퍼 클러치 작동 조건에 따라 연료 공급을 차단하고, 댐퍼 클러치 작동 듀티 제어를 수행하는 단계와;
댐퍼 클러치 작동 해제 조건을 판단하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 장치 구성 블록도.
도2a, 도 2b는 본 발명에 적용되는 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어방법 동작 순서도.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 듀티 패턴도.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 듀티 보정 그래프이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 차량 주행상태 검출수단 110 : 스로틀 밸브 개도 검출부
120 : 출력축 회전수 검출부 130 : 엔진 회전수 검출부
140 : 터빈 회전수 검출부 150 : 변속레버 위치 검출부
160 : 유온 검출부 200 : 변속 제어 수단
300 : 구동수단
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어장치 구성 블록도로서, 차량 주행 상태 검출 장치(100)는 차량의 동작 상태에 따라 가변 출력되는 차량 주행 상태를 검출하고, 변속 제어 수단(200)은 상기 차량 주행 상태 검출장치(100)에서 검출된 신호를 입력받고자 소정의 제어신호를 상기 차량 동작 상태 검출 수단에 출력하고, 상기 제어신호에 따라 동기 되어 출력되는 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 터빈 회전수, 변속레버 위치 및 유온을 입력받아 주행중인 차량에서 파워 오프 주행 조건 만족상태에 따라 댐퍼 클러치 작동 조건을 판단하여, 상기 댐퍼 클러치 작동조건을 만족하면 연료 공급을 차단하고, 댐퍼 클러치 작동 듀티 제어신호를 출력하며, 댐퍼 클러치 작동 해제 조건을 만족하면 연료 공급을 실행함과 동시에 댐퍼 클러치 작동 듀티 제어를 종료하며, 구동장치(300)는 상기 변속 제어 장치(200)에서 출력되는 소정의 변속제어 듀티 신호에 의해 듀티 제어되어 오일 펌프로부터 토출되는 유압을 해당 마찰요소로 공급 및 해제하여 변속을 수행한다.
상기에서 차량 주행 상태 검출 장치(100)는 운전자의 가속페달 조작상태에 따라 연동하는 스로틀 밸브의 개도량을 검출하여 변속단 결정시 적용되는 스로틀 밸브 개도량 검출부(110)와; 주행중인 차량의 차속에 상응하는 신호로서, 자동 변속기의 출력축의 회전수를 검출하여 변속단 결정시 적용되는 출력축 회전수 검출부(120)와; 주행중인 차량의 엔진의 회전수를 검출하여 변속단 결정시 적용되는 엔진 회전수 검출부(130)와; 차량 주행상태 변화에 따라 가변되는 터빈 회전수를 검출하여 변속단 결정시 적용되는 터빈 회전수 검출부(140)와; 운전자의 변속레버 조작상태에 따라 가변 된 위치를 검출하는 변속레버 위치 검출부(150)와; 차량 주행상태에 따라 가변되는 유온을 검출하여 변속단 결정시 적용되는 유온 검출부(160)로 구비되어 이루어져 있다.
상기한 구성으로 이루어진 차량용 자동 변속기의 변속 제어 동작을 첨부한 도 2a,도 2b, 도 3 및 도 4를 첨부하여 상세히 설명한다.
주행중인 차량에서 차량 주행 상태 검출 장치(100)는 차량 주행 상태에 따라 가변되는 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 터빈 회전수, 변속레버 위치 및 유온 등을 검출한다.
이에 변속 제어 장치(200)는 소정의 제어신호를 상기 차량 주행 상태 검출 장치(100)로 출력하고, 차량 주행 상태 검출 장치(100)는 상기 변속 제어 장치(200)에서 출력된 소정의 제어신호에 의해 동기 되어 검출된 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 터빈 회전수, 변속레버 위치 및 유온 등을 출력한다.
변속 제어 장치(200)는 상기 차량 주행상태 검출장치(300)에서 출력되는 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 터빈 회전수, 변속레버 위치 및 유온 등을 입력받아, 주행중인 차량에서 파워 오프 주행 조건을 만족하는 가를 비교 판단한다(S100,S105).
상기에서 파워 오프 주행 조건은 스로틀 밸브 개도(Th) 설정 기준 값 이하이고, 출력축 회전수(No)가 소정의 설정 값 이하일 때, 변속 제어 장치(200)는 파워 오프 판단을 한다.
상기에서 파워 오프 주행 조건을 만족하면, 변속 제어 장치(200)는 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 조건을 만족상태를 판단한다(S110).
상기에서 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 조건은 변속단이 3속 또는 4속상태 유온 > 제1 설정값(20℃) 제2 설정값(1000rpm) < 터빈 회전수(Nt) < 제3 설정값(3000rpm) 스로틀 밸브 개도(Th) < 제4 설정 값 엔진 회전수(Ne) > 제5 설정값(1200rpm) 제6 설정값(350rpm) > 목표 슬립량(Ne - Nt) > 제7 설정값(150rpm) 인 조건을 모두 만족해야한다.
상기에서 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 조건을 만족하면, 변속 제어 장치(200)은 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 연료 차단 요구 신호(CASE#1)를 출력한다(S115).
도 3에서 CASE#2는 댐퍼 클러치 작동 조건 만족 후에 검출되는 연료 차단 요구신호이다.
하지만, 상기에서 파워 오프 주행 조건을 만족하지 않거나, 파워 오프 댐퍼 클러치 동작 조건을 만족하지 않으면, 변속 제어 장치(200)는 메인 루틴으로 리턴한다.
이 후, 변속 제어 장치(200)는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 댐퍼 클러치를 제어하기 위한 듀티 제어 신호를 출력함에 있어서, 댐퍼 클러치 제어 듀티를 0% →100%로 출력하고 소정의 초기 필 타임 시간동안 유지시킨다(S120).
구동장치(300)는 상기 변속 제어 장치(200)에서 출력되는 듀티 제어 신호에 의해 동기되어 오일펌프(도면에 도시되어 있지 않음)로부터 토출되는 유압이 댐퍼 클러치의 결합측(도면에 도시되어 있지 않음)으로 공급되어 질 수 있도록 라인압을 제어하여 댐퍼클러치 제어 밸브(도면에 도시되어 있지 않음)를 시프팅 시킨다.
이 때, 오일펌프(도면에 도시되어 있지 않음)로부터 토출된 유압은 토크 컨버터 유압 제어 밸브(도면에 도시되어 있지 않음)와 댐퍼 클러치 제어 밸브(도면에 도시되어 있지 않음)를 거쳐 댐퍼 클러치의 결합측(도면에 도시되어 있지 않음)으로 공급되어 진다.
상기에서 100%의 댐퍼 클러치 제어 듀티가 출력됨에 따라 변속 제어장치(200)는 목표 슬립량(Ne-Nt) < 제8 설정값(35rpm)이 만족여부를 비교 판단하여, 상기 목표 슬립량(Ne-Nt) < 제8 설정값(35rpm)이 만족됨이 판단되면, 100%의 댐퍼 클러치 제어 듀티를 하기의 댐퍼 클러치 보정 수식에 의해 보정하여 Da1의 저감 제어 한다(S125,S130).
Da1n= Da1n-1+ △D1
상기에서 D1n는 금회 댐퍼 클러치 제어 듀티이고, D1n-1은 전회 댐퍼 클러치 제어 듀티 이며, △D1은 보정 듀티이다.
상기에서 보정 듀티 △D1은 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 T1 - T 대비 △D1으로 구할 수 있다.
상기 T1 - T에서 T는 목표 슬립량(Ne-Nt) < 제8 설정값(35rpm)이 만족되는 시점에서부터의 시간이다.
상기에서 목표 슬립량(Ne-Nt) < 제8 설정값(35rpm)이 만족되는 시점은 댐퍼 클러치의 작동 완료 판단시점이다.
이어서, 변속 제어 장치(200)는 댐퍼 클러치 듀티를 Da1으로 저감하여 출력함과 동시에 소정의 시간(t)을 카운트하기 시작하며, 댐퍼 클러치 듀티 Da1을 α%/sec의 상승 기울기로 Da2까지 상승제어하며 ,상기 카운팅 되는 시간(t)가 소정의 설정 기준시간(Tda)에 도달여부를 비교 판단한다(S145).
상기에서 카운팅 되는 시간(t)가 소정의 설정 기준시간(Tda)에 도달됨이 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 댐퍼 클러치 제어 듀티 Da1을 Da2로 하여 dD까지 상승 제어한다(S150).
구동수단(300)은 상기 변속 제어 장치(300)에서 출력되는 듀티 제어신호에 동기되어 댐퍼 클러치 제어 밸브(도면에 도시되어 있지 않음)을 라인압으로 제어하여 댐퍼 클러치 결합측(도면에 도시되어 있지 않음)에 공급되는 유압을 조절한다.
이어서, 변속 제어 장치(200)는 dD로 상승된 댐퍼 클러치 제어 듀티를 유지하며, 댐퍼 클러치 동작 해제 조건 만족여부를 판단한다(S155).
상기에서 댐퍼 클러치 동작 해제 조건은 변속단 2속 또는 1속 OR 유온 < 제9 설정값(10℃) OR 엔진 회전수 < 제10 설정값(1000rpm) OR 스로틀 밸브 개도(Th) > 소정의 제4 설정 값 OR 터빈 회전수(Nt) < 제10 설정값(1000rpm) 또는 터빈 회전수(Nt) > 제11 설정값(3000rpm) OR 엔진 회전수 변화율(dNo) < 제12 설정값(-2rev/sec2) 인 조건중 한 조건만 만족하면 해제되는 조건이다.
상기에서 댐퍼 클러치 동작 해제 조건을 만족함이 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 연료 공급 신호를 출력하고, 댐퍼 클러치 제어 듀티를 0%로 제어하여, 댐퍼 클러치 결합을 해제한다(S160,S165).
하지만, 상기에서 댐퍼 클러치 동작 해제 조건을 만족하지 않으면, 변속 제어 장치(200)는 댐퍼 클러치 동작을 유지하며, 댐퍼 클러치 해제 조건 만족여부를 계속 비교 판단한다.
이로서, 가속페달 조작이 빈번한 도심 주행상태에서도 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 제어가 이루어짐에 따라 연비를 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법은, 가속패달 조작에 따른 스로틀 밸브 개도 변화가 빈번한 도심지역 운전 조건에서 파워 오프 시 댐퍼 클러치를 작동 제어 함으로서, 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (15)

  1. 주행중인 차량에서, 파워 오프 주행 조건 만족을 판단하는 단계와;
    댐퍼 클러치 작동 조건을 판단하는 단계와;
    댐퍼 클러치 작동 조건에 따라 연료 공급을 차단하고, 댐퍼 클러치 작동 듀티 제어를 수행하는 단계와;
    댐퍼 클러치 작동 해제 조건을 판단하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 파워 오프 주행 조건은, 스로틀 밸브 개도(Th) 설정 기준 값 이하이고, 출력축 회전수(No)가 소정의 설정 값 이하인 조건인 것을 포함한 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 파워 오프 주행 조건을 만족하면, 댐퍼 클러치 작동 조건을 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 파워 오프 주행 조건을 만족하지 않으면, 메인 루틴으로 리턴하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
  4. 제 1항 또는 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 댐퍼 클러치 작동 조건은 변속단이 3속 또는 4속상태 유온 > 제1 설정값 제2 설정값 < 터빈 회전수(Nt) < 제3 설정값 스로틀 밸브 개도(Th) < 제4 설정 값 엔진 회전수(Ne) > 제5 설정값 제6 설정값 > 목표 슬립량(Ne - Nt) > 제7 설정값 인 조건을 모두 만족해야 하는 조건인 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 댐퍼 클러치 작동 조건을 만족하면, 연료 차단 요구신호를 출력하고, 댐퍼 클러치 작동 듀티 제어를 수행하는 단계와;
    상기 단계에서 댐퍼 클러치 작동 조건을 만족하지 않으면, 메인 루틴으로 리턴하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
  6. 제 1항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 댐퍼 클러치 듀티 제어는 댐퍼 클러치 작동 조건을 만족하면 댐퍼 클러치 제어 듀티를 0% →100%로 제어하고 소정의 초기 필 타임 시간동안 유지하는 단계와;
    상기 단계에서 100%의 댐퍼 클러치 제어 듀티가 출력됨에 따라 목표 슬립량(Ne-Nt) < 제8 설정 값이 만족되었는가를 비교 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 목표 슬립량(Ne-Nt) < 제8 설정 값이 만족됨이 판단되면, 100%의 댐퍼 클러치 제어 듀티를 보정 제어하는 단계와;
    상기 단계에서 보정된 댐퍼 클러치 듀티로 제어를 수행함과 동시에 소정의 시간을 카운트하며 댐퍼 클러치 보정 듀티 α%/sec의 증가 기울기로 제어하는 단계와;
    상기 단계에서 카운팅 된 시간이 소정의 설정 기준시간에 도달했는가를 비교 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 카운팅 된 시간이 소정의 설정 기준시간에 도달됨이 판단되면, 댐퍼 클러치 보정 듀티 소정의 듀티 값으로 상승 제어하는 단계와;
    상기 단계에서 상승된 소정의 댐퍼 클러치 듀티로 듀티치를 유지하며 댐퍼 클러치 동작 해제 조건 만족 상태을 판단하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 목표 슬립량(Ne-Nt) < 제8 설정값이 만족되는 시점은 댐퍼 클러치 작동 완료 시점인 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 댐퍼 클러치 듀티 보정은 Da1n= Da1n-1+ △D1 보정하되, Da1n는 금회 댐퍼 클러치 제어 듀티이고, Da1n-1은 전회 댐퍼 클러치 제어 듀티 이며, △D1은 보정 듀티인 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 보정 듀티 △D1은 T1 - T 대비 △D1으로 기 설정된 메모리맵 테이블에서 설정하되, T1 - T에서 T는 목표 슬립량(Ne-Nt) < 제8 설정값이 만족되는 시점에서부터의 시간인 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 댐퍼 클러치 작동 해제 조건은 변속단 2속 또는 1속 OR 유온 < 제9 설정값 OR 엔진 회전수 < 제10 설정값 OR 스로틀 밸브 개도(Th) > 소정의 제4 설정 값 OR 터빈 회전수(Nt) < 제10 설정값 또는 터빈 회전수(Nt) > 제11 설정값 OR 엔진 회전수 변화율(dNo) < 제12 설정값 인 조건중 한 조건만 만족하면 해제되는 조건인 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 댐퍼 클러치 해제 조건을 만족하면, 연료 공급을 실행하고, 댐퍼 클러치 작동 듀티 제어를 종료하는 단계와;
    상기 단계에서 댐퍼 클러치 해제 조건을 만족하지 않으면, 소정의 댐퍼 클러치 듀티치를 유지하며, 댐퍼 클러치 해제 조건 만족상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
  12. 제 4항에 있어서, 제1 설정 값은 20℃, 제2 설정값은 1000rpm, 제3 설정값은 3000rpm, 제5 설정값은 1200rpm, 제6 설정값은 350rpm 및 제7 설정값은 150rpm 인 것을 포함한 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
  13. 제 6항에 있어서, 제8 설정값은 35rpm인 것을 포함한 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
  14. 제 9항에 있어서, 제8 설정값은 35rpm인 것을 포함한 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
  15. 제 10항에 있어서, 제9 설정값은 10℃, 제10 설정값은 1000rpm, 제11 설정값은 3000rpm 및 제12 설정값은 -2rev/sec2인 것을 포함한 차량용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
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