KR100837902B1 - 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의엔진클러치 제어장치 및 이를 이용한 제어방법 - Google Patents

자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의엔진클러치 제어장치 및 이를 이용한 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하이브리드 차량이 저온 또는 극저온의 외기 온도 상태에서 자동변속기의 오일온도 저하에 따른 하이브리드 차량의 오작동 및 연비 저하를 방지하기 위해 외기 온도 상태가 저온 또는 극저온의 상태에서 하이브리드 차량의 주행이 이루어질 때, 상기한 하이브리드 차량의 자동변속기의 오일 온도 정보와 엔진에서 발생된 동력이 출력되는 출력축과 구동축과의 상대 회전수에 대한 회전수 정보와, 엔진 클러치측에 가해지는 압력정보와 시간정보에 대한 변수값 등을 입력받아 클러치 플레이트의 온도(T)를 연산하는 연산부; 및 상기한 자동변속기의 오일 온도가 안정적인 순환 작동을 위한 안정 온도 이하일 경우에 엔진클러치를 강제로 작동시켜 자동변속기의 오일 온도를 상승 가능하도록 제어하는 엔진클러치 제어기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어장치를 제공한다.
상기 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어하기 위한 방법으로는 하이브리드 차량에 구비된 클러치의 작동 상태 정보 또는 변속기의 상태 정보 및 외부 기온에 관한 정보를 입력받는 정보 입력 단계와; 입력된 정보와 자동변속기의 오일 온도 정보 상태에 따라 선택적으로 엔진 클러치를 작동시키는 엔진 클러치 작동 단계; 및 엔진 클러치 작동에 따른 클러치 플레이트의 온도 변화에 따라 엔진 클러치로 공급되는 오일의 공급을 단속하는 엔진클러치 보호 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어방법에 관한 것이다.
하이브리드 차량, 엔진클러치, 클러치 플레이트

Description

자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어장치 및 이를 이용한 제어방법{Apparatus and Method for Controlling Engine Clutch for Temperature Control of Automatic Transmission Fluid}
도 1은 본 발명에 의한 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 의한 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어방법을 도시한 순서도.
도 3은 본 발명에 의한 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어방법에 따른 작동 상태를 도시한 플로우 차트.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 제어부 200 : 연산부
본 발명은 외기의 온도 상태가 저온 또는 극저온의 상태에서 자동변속기 오일의 온도를 빠른 시간 내에 상승시켜 연비 향상을 도모하기 위한 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어장치 및 이를 이용한 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 내연 기관과 전기 모터가 장착되어 저속에서는 전기 모터로 구동하고 중고속에서는 내연 기관을 단독으로 구동하거나 내연 기관과 전기 모터를 함께 구동시키는 하이브리드 차량이 최근의 고유가와 환경 문제 등으로 인해 각광을 받고 있다. 상기한 하이브리드 차량에는 내연 기관의 구동력을 트랜스미션으로 전달하는 클러치가 사용되는데 이 클러치는 구동력 전달 기능 이외에 높은 토크가 전달되는 것을 방지하는 토크 흡수기로서의 기능도 수행한다.
하이브리드 차량에 설치되는 클러치는 엔진과 모터에 연결된 변속기를 단속하는 기능을 갖으며 토크 컨버터가 없는 관계로 고열 발생시 내구성이 악화 되는 문제점을 안고 있었다.
종래에는 상기한 문제점을 방지하기 위해 과열조건별로 시간 측정을 실시하는 등의 설정값에 따라 클러치 제어를 하고 있으나 다양한 차량 상황에 따른 대응 및 안전한 클러치 보호에 부족한 점이 많아 이에 대한 대책을 필요로 했다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 외기의 온도 상태가 저온 또는 극저온의 상태에서 자동변속기 오일 온도를 파악하여 최적의 온도 상태에서 자동변속기 오일을 유지시키기 위한 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어장치 및 이를 이용한 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어장치는 외기 온도 상태가 저온 또는 극저온의 상태에서 하이브리드 차량의 주행이 이루어질 때, 상기한 하이브리드 차량의 자동변속기의 오일 온도 정보와 엔진에서 발생된 동력이 출력되는 출력축과 구동축과의 상대 회전수에 대한 회전수 정보와, 엔진 클러치측에 가해지는 압력정보와 시간정보에 대한 변수값 등을 입력받아 클러치 플레이트의 온도(T)를 연산하는 연산부; 및 상기한 자동변속기의 오일 온도가 안정적인 순환 작동을 위한 안정 온도 이하일 경우에 엔진클러치를 강제로 작동시켜 자동변속기의 오일 온도를 상승 가능하도록 제어하는 엔진클러치 제어기를 포함하여 구성된다.
상기한 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어장치를 제어하기 위한 방법으로는 하이브리드 차량에 구비된 클러치의 작동 상태 정보 또는 변속기의 상태 정보 및 외부 기온에 관한 정보를 입력받는 정보 입력 단계와; 입력된 정보와 자동변속기의 오일 온도 정보 상태에 따라 선택적으로 엔진 클러치를 작동시키는 엔진 클러치 작동 단계; 및 엔진 클러치 작동에 따른 클러치 플레이트의 온도 변화에 따라 엔진 클러치로 공급되는 오일의 공급을 단속하는 엔진클러치 보호 단계를 포함하여 구성된다.
상기 엔진 클러치 작동 단계는 자동변속기의 오일 온도가 80℃를 기준으로 작동되도록 구성된다.
상기 엔진클러치 보호 단계는 클러치 플레이트에서 발생 되는 온도가 클러치 플레이트의 내구성에 영향을 미치는 T1의 온도보다 높을 경우에는 클러치 플레이트 를 보호하기 위해 엔진 클러치로의 오일 공급을 중단시키도록 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어장치의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 1은 본 발명에 의한 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어장치를 도시한 도면이다.
첨부된 도 1을 참조하면, 외기 온도 상태가 저온 또는 극저온의 상태에서 하이브리드 차량의 주행이 이루어질 때, 상기한 하이브리드 차량의 자동변속기의 오일 온도 정보와 엔진에서 발생된 동력이 출력되는 출력축과 구동축과의 상대 회전수에 대한 회전수 정보와, 엔진 클러치측에 가해지는 압력정보와 시간정보에 대한 변수값 등을 입력받아 클러치 플레이트(2)의 온도(T)를 연산하는 연산부(200); 및 상기한 자동변속기의 오일 온도가 안정적인 순환 작동을 위한 안정 온도 이하일 경우에 엔진클러치(10)를 강제로 작동시켜 자동변속기의 오일 온도를 상승 가능하도록 제어하는 엔진클러치 제어기(100)를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의한 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어방법의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어방법을 도시한 순서도 이고, 도 3은 본 발명에 의한 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어방법에 따른 작동 상태를 도시한 플로우 차트이다.
첨부된 도 2 내지 도 3을 참조하면, 하이브리드 차량에 구비된 클러치의 작 동 상태 정보 또는 변속기의 상태 정보 및 외부 기온에 관한 정보를 입력받는 정보 입력 단계(ST100)와; 입력된 정보와 자동변속기의 오일 온도 정보 상태에 따라 선택적으로 엔진 클러치를 작동시키는 엔진 클러치 작동 단계(ST200); 및 엔진 클러치 작동에 따른 클러치 플레이트의 온도 변화에 따라 엔진 클러치로 공급되는 오일의 공급을 단속하는 엔진클러치 보호 단계(ST300)를 포함하여 구성된다.
상기 엔진 클러치 작동 단계(ST200)는 자동변속기의 오일 온도가 80℃를 기준으로 작동되도록 구성된다.
상기 엔진클러치 보호 단계(ST300)는 클러치 플레이트에서 발생 되는 온도가 클러치 플레이트(2)의 내구성에 영향을 미치는 T1의 온도보다 높을 경우에는 클러치 플레이트(2)를 보호하기 위해 엔진 클러치로(10)의 오일 공급을 중단시키도록 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어장치 및 이를 이용한 제어방법의 작동 상태를 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 하이브리드 차량에 운전자가 탑승한 상태에서 주행이 이루어지게 되면 연산부(200) 상에 엔진 클러치(10)의 작동 상태와 변속기의 상태 정보 및 외부 기온에 관한 정보가 입력(ST100) 된다.
상기한 연산부(200)에 입력되는 정보는 하이브리드 차량에 대한 자동 변속기의 오일 온도정보와, 엔진에서 발생된 동력이 출력되는 출력축과 구동축과의 상대 회전수에 대한 회전수 정보와, 엔진 클러치(10)측에 가해지는 압력정보 및 시간정 보가 각각 입력된다. 상기한 연산부(200)는 입력된 정보를 바탕으로 현재 상태의 클러치 플레이트(2)의 온도를 계산(ST10)한다.
통상적으로 안정적인 자동 변속기의 오일 온도 범위가 80℃~120℃인 것을 가만하여 연산부(200)에 의해 연산된 자동 변속기의 오일 온도가 80℃ 이상(ST20)일 경우에는 엔진 클러치(10)에 정상적으로 유압을 적용하여 사용(ST30)한다. 만약, 자동 변속기의 오일 온도가 80℃ 이하일 경우에는 엔진 클러치(10)에 유압을 공급하여 슬립(Slip) 제어(ST200)를 실시한다. 상기 엔진 클러치(10)에 유압이 공급되면 클러치 플레이트(2)가 면접촉이 이루어지면서 온도가 상승 되며, 이와 동시에 엔진 알피엠도 상승시켜 자동 변속기의 오일 온도를 상승시킨다. 여기서 글러치 플레이트(2)는 20초~30초의 시간 동안 접촉시켜 제어를 하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 엔진 클러치(10)을 강제로 슬립 시킨 이후의 클러치 플레이트(2)의 온도(T)가 클러치 플레이트의 내구성에 영향을 미치는 온도(T1) 보다 높을 경우(ST40)에는 엔진 클러치(10)로 공급되는 오일을 단속하여 상기한 엔진 클러치(10)의 강제 슬립을 중지(ST300)시킨다.
상기 클러치 플레이트의 내구성에 영향을 미치는 온도(T1)는 안정적인 자동 변속기의 오일 온도 범위에 해당되는 80℃~120℃를 초과한 온도 범위를 의미하며 실제 주행중에는 170℃를 초과하여 180℃까지 상승되어 클러치 플레이트(2)의 고착을 유발하므로 위와 같이 제어하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어장치 및 이를 이용한 제어방법은 엔진 클러치의 슬립(Slip) 제어를 통해 자동변속기의 오일 온도를 안정 상태로 유지 가능하게 함으로서 자동 변속기 내부 부품에 안정적인 윤활 작용과 함께 변속감을 향상 시키고, 자동변속기 작동시 발생 되는 마찰열을 흡수 및 방출하며, 변속특성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 외기 온도 상태가 저온 또는 극저온의 상태에서 하이브리드 차량의 주행이 이루어질 때, 상기한 하이브리드 차량의 자동변속기의 오일 온도 정보와 엔진에서 발생된 동력이 출력되는 출력축과 구동축과의 상대 회전수에 대한 회전수 정보와, 엔진 클러치측에 가해지는 압력정보와 시간정보에 대한 변수값 등을 입력받아 클러치 플레이트의 온도(T)를 연산하는 연산부; 및
    상기한 자동변속기의 오일 온도가 안정적인 순환 작동을 위한 안정 온도 이하일 경우에 엔진클러치를 강제로 작동시켜 자동변속기의 오일 온도를 상승 가능하도록 제어하는 엔진클러치 제어기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어장치.
  2. 하이브리드 차량에 구비된 클러치의 작동 상태 정보 또는 변속기의 상태 정보 및 외부 기온에 관한 정보를 입력받는 정보 입력 단계;
    입력된 정보와 자동변속기의 오일 온도 정보 상태에 따라 선택적으로 엔진 클러치를 작동시키는 엔진 클러치 작동 단계; 및
    엔진 클러치 작동에 따른 클러치 플레이트의 온도 변화에 따라 엔진 클러치로 공급되는 오일의 공급을 단속하는 엔진클러치 보호 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 엔진 클러치 작동 단계는 자동변속기의 오일 온도가 80℃를 기준으로 작동되는 것을 특징으로 하는 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 엔진클러치 보호 단계는 클러치 플레이트에서 발생 되는 온도가 클러치 플레이트의 내구성에 영향을 미치는 T1의 온도보다 높을 경우에는 클러치 플레이트를 보호하기 위해 엔진 클러치로의 오일 공급을 중단시키는 것을 특징으로 하는 자동변속기 오일의 온도 조절을 위한 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어방법.
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