KR101028562B1 - 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 댐퍼 클러치의 직결 제어 중 팁 아웃이 발생한 경우 댐퍼 클러치의 직결 제어의 진행 정도에 따라 댐퍼 클러치에 공급되는 유압을 변화시키는 댐퍼 클러치 제어 방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법은 엔진과 변속기의 직결 또는 비직결을 제어하되, 댐퍼 클러치의 직결 제어 중 팁 아웃이 발생한 경우, 댐퍼 클러치의 직결 제어의 진행 정도에 따라 댐퍼 클러치에 공급되는 유압을 변화시켜 댐퍼 클러치의 직결 또는 비직결을 제어할 수 있다.

댐퍼 클러치, 직결 상태, 비직결 상태

Description

변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING DAMPER CLUTCH OF TRANSMISSION}

본 발명은 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 댐퍼 클러치의 직결 제어 중 팁 아웃이 발생한 경우 댐퍼 클러치의 직결 제어의 진행 정도에 따라 댐퍼 클러치에 공급되는 유압을 변화시키는 댐퍼 클러치 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명은 자동 변속기 차량에 주로 적용될 수 있으나, 두 개의 작동 부재 사이에서 유체의 마찰력을 이용하여 동력을 전달하거나 두 개의 작동 부재를 직결시켜 동력을 전달하는 어느 장치에도 동등하게 적용될 수 있다.

일반적으로, 자동차의 자동 변속기는 토크 컨버터가 엔진과 변속기 사이에서 동력의 전달을 수행하고 있다. 이러한 토크 컨버터에서의 동력 전달은 오일의 마찰에 의하여 이루어지게 된다.

토크 컨버터가 오일의 마찰력에 의해 동력을 전달하게 되면 슬립에 따른 동력의 손실이 크기 때문에, 차량이 일정 조건에서 주행을 할 때에는 엔진과 변속기를 직결시켜 동력효율을 향상시킬 수 있도록 댐퍼 클러치가 장착되어 있다.

즉, 가속 페달이 대략 30% 이내로 밟힌 상태에서 차량이 일정 시간 동안 일 정 속도로 달리면, 변속기 제어 유닛이 댐퍼 클러치를 작동시켜 토크 컨버터가 엔진과 자동 변속기를 직결시킴으로써, 엔진의 동력이 손실 없이 변속기로 전달되도록 한다.

또한, 차량이 일정 rpm(약, 1500 rpm) 이상을 유지하면서 운전자가 악셀레이터 페달에서 발을 떼게 되면 타력 운전 상태가 되는 바, 이 상태에서 감속 직결 제어하면서 동시에 연료 분사를 차단하는 소위 연료 컷(fuel cut)이 작동하게 된다.

즉, 차량의 변속 중에 감속 직결 제어가 이루어지게 되면 변속기 제어 유닛에서 록업 상태 신호를 엔진 제어 유닛에 송신하게 되고 엔진 제어 유닛은 스로틀 밸브, 악셀레이터 센서, 차속 센서 등에서의 정보로 타력 운전 상태를 인식하여 연료를 차단함으로써 연료 절감을 이루게 된다.

한편, 종래의 댐퍼 클러치 제어 방법에 따르면, 댐퍼 클러치의 직결 제어 중 팁 아웃(운전자가 가속 페달에서 발을 떼어서 가속 페달을 밟지 않은 상태를 말함, 팁 아웃은 가속 페달을 밟은양이 0%일 경우만을 이르는 것은 아니며, 예를 들어 가속 페달을 50% 밟아 가속하는 중에 20%로 밟게 되는 경우에는 팁 아웃이 발생된 것으로 판단함)이 발생된 경우, 댐퍼 클러치에 공급되는 유압을 감소시켜 댐퍼 클러치의 비직결 상태를 유지하였다. 이 경우, 댐퍼 클러치의 직결 영역이 축소되어 연비가 악화되는 문제점이 있었다.

또한, 팁 아웃 발생을 무시하고 댐퍼 클러치를 직결시키는 경우에는 쇼크가 발생되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 댐퍼 클러치의 제어 중 팁 아웃이 발생한 경우 댐퍼 클러치의 직결 제어의 진행 정도에 따라 댐퍼 클러치에 공급되는 유압을 변화시킴으로써 연비가 향상되고 쇼크를 방지할 수 있는 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법은 엔진과 변속기의 직결 또는 비직결을 제어하되, 댐퍼 클러치의 직결 제어 중 팁 아웃이 발생한 경우, 댐퍼 클러치의 직결 제어의 진행 정도에 따라 댐퍼 클러치에 공급되는 유압을 변화시켜 댐퍼 클러치의 직결 또는 비직결을 제어할 수 있다.

상기 댐퍼 클러치의 직결 제어의 진행 정도는 댐퍼 클러치의 직결 제어 시작 후 팁 아웃이 발생될 때까지 경과된 시간에 따라 결정될 수 있다.

댐퍼 클러치의 직결 제어 시작 후 경과된 시간이 제 1설정 시간 미만인 때 팁 아웃이 발생한 경우, 댐퍼 클러치에 공급되는 유압을 0까지 감소시켜 댐퍼 클러치를 비직결시킬 수 있다.

댐퍼 클러치의 직결 제어 시작 후 경과된 시간이 제 1설정 시간 이상 제 2설정 시간 미만인 때 팁 아웃이 발생한 경우, 유압에 제1 오프셋 유압을 증가시킨 후 댐퍼 클러치의 직결을 제어할 수 있다.

댐퍼 클러치의 직결 제어 시작 후 경과된 시간이 제 2설정 시간 이상 제 3설정 시간 미만인 때 팁 아웃이 발생한 경우, 유압에 제2 오프셋 유압을 감소시킨 후 댐퍼 클러치의 직결을 제어할 수 있다.

댐퍼 클러치의 직결 제어 시작 후 경과된 시간이 제 3설정 시간 이상인 때 팁 아웃이 발생한 경우, 댐퍼 클러치에 공급되는 유압을 변화시키지 않을 수 있다.

상기 제1,2 오프셋 유압은 팁 아웃이 발생했을 때 터빈 회전수와 엔진 회전수의 차에 의하여 따라 각각 설정되어 있을 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 댐퍼 클러치의 직결 제어 중 팁 아웃이 발생된 경우 댐퍼 클러치의 직결 제어의 진행 정도에 따라 댐퍼 클러치에 공급되는 유압을 변화시킴으로써 연비가 향상되고 쇼크를 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법이 적용되는 장치는 엔진 회전수 검출부(10), 터빈 회전수 검출부(20), 가속 페달 센서(30), 타이머(40), 제어부(50), 유압 구동부(60), 그리고 댐퍼 클러 치(70)를 포함한다.

엔진 회전수 검출부(10)는 크랭크 축의 위상 변화로부터 엔진의 회전수를 검출하고 이에 대한 신호를 제어부(50)에 인가한다.

터빈 회전수 검출부(20)는 엔진(도시하지 않음)과 변속기(도시하지 않음) 사이에 배치된 토크 컨버터의 터빈 회전수를 검출하고 이에 대한 신호를 제어부(50)에 인가한다.

가속 페달 센서(30)는 가속 페달의 누름량을 검출하고 이에 대한 신호를 제어부(50)에 인가한다. 통상적으로, 가속 페달 센서(30)은 가속 페달에 의하여 동작하는 스로틀 밸브(도시하지 않음)의 개도량을 검출한다.

타이머(40)는 댐퍼 클러치(70)의 직결 제어의 진행 정도를 검출하고 이에 대한 신호를 제어부(50)에 인가한다.

제어부(50)는 상기 엔진 회전수 검출부(10), 터빈 회전수 검출부(20), 가속 페달 센서(30)로부터 차량의 주행에 대한 신호를 인가 받는다. 또한, 제어부(50)는 댐퍼 클러치의 직결 제어가 시작되면 상기 타이머(40)를 턴 온하고 팁 아웃(tip-out)이 발생하면 타이머(40)를 턴 오프함으로써 댐퍼 클러치(70)의 직결 제어 시작으로부터 팁 아웃 발생시까지 소요된 시간을 인가 받는다.

더 나아가, 제어부(50)는 상기 차량의 주행 정보와 댐퍼 클러치(70)의 직결 제어로부터 팁 아웃 발생시까지 소요된 시간을 기초로 댐퍼 클러치(70)에 공급되는 유압을 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다.

유압 구동부(60)는 상기 제어부(50)의 제어 신호를 인가 받아 댐퍼 클러치(70)에 공급되는 유압을 제어하며, 적어도 하나 이상의 솔레노이드 밸브를 포함한다.

댐퍼 클러치(70)는 유압 구동부(60)로부터 유압을 공급받거나 유압 구동부(60)로 유압을 배출함으로써 직결 상태 또는 비직결 상태가 된다. 댐퍼 클러치(70)의 직결 상태에서는 엔진의 동력이 변속기에 직접 전달되고, 댐퍼 클러치(70)의 비직결 상태에서는 엔진의 동력이 유체의 마찰력에 의하여 변속기에 간접적으로 전달된다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법을 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 엔진 회전수 검출부(10), 터빈 회전수 검출부(20), 가속 페달 센서(30)가 차량의 주행 정보를 검출하고(S110), 이를 제어부(50)에 인가한다.

제어부(50)는 상기 차량의 주행 정보를 기초로 파워 온 록 업(Power On Lock-Up) 영역인지를 판단한다(S120). 예를 들어, 가속 페달이 설정 개도 이하인 상태에서 엔진 회전수와 터빈 회전수가 설정된 값 이하인 경우 파워 온 록 업 상태인 것으로 판단할 수 있다.

상기 S120 단계에서 파워 온 록 업 제어 영역이 아니면, 상기 제어부(50)는 현재의 제어 상태를 유지한다(S130). 즉, 상기 제어부(50)는 댐퍼 클러치(70)의 비직결 상태가 유지되도록 제어한다.

상기 S120 단계에서 파워 온 록 업 제어 영역이면, 상기 제어부(50)는 댐퍼클러치(70)의 직결 제어를 시작하고(S135), 타이머(40)를 턴 온 시킨다(S140).

댐퍼 클러치(70)의 직결 제어 방법을 간단히 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 댐퍼 클러치(70)의 직결 제어가 시작되면, 제어부(50)는 댐퍼 클러치(70)에 공급되는 유압을 프리 필 압력(pre-fill pressure)까지 급속히 상승시키고 이를 일정 시간 동안 유지한다. 이는 댐퍼 클러치(70)에 유압을 공급하는 유압 회로에 유압을 충진시키기 위함이다.

그 후, 제어부(50)는 댐퍼 클러치(70)에 공급되는 유압을 대기압(stand-by pressure)까지 급속히 낮춘 후 결합 유압(engagement pressure)까지 설정된 패턴에 따라 서서히 증가시킨다.

한편, 댐퍼 클러치(70)의 직결 제어의 진행은 댐퍼 클러치(70)의 직결 제어 시작 후 경과된 시간에 의해 정해진다. 여기에서는 편의상 세 개의 시간으로 나누어 설명한다.

댐퍼 클러치(70)의 직결 제어 시작 후 경과된 시간이 제 1설정 시간 미만인 경우에는 댐퍼 클러치(70)에 공급되는 유압이 프리 필 압력으로 유지된다.

댐퍼 클러치(70)의 직결 제어 시작 후 경과된 시간이 제 1설정 시간 이상 제2 설정 시간(엔진 회전수와 터빈 회전수의 차이가 50rpm 이하가 되기 시작하는 시간) 미만인 경우에는, 엔진 회전수가 터빈 회전수를 향하여 낮아지는 구간이다.

댐퍼 클러치(70)의 직결 제어 시작 후 경과된 시간이 제 2설정 시간 이상 제3 설정 시간(댐퍼 클러치(70)가 직결되는 시간) 미만인 경우에는, 댐퍼 클러치(70)가 거의 직결된 상태이다.

댐퍼 클러치(70)의 직결 제어 시작 후 경과된 시간이 제 3설정 시간 이상인 경우에는, 댐퍼 클러치(70)의 직결 제어는 완료되고 유압 제어의 용이성을 위하여 댐퍼 클러치(70)에 공급되는 유압을 결합 유압까지 상승시키는 구간이다.

타이머(40)가 턴 온된 후, 제어부(50)는 가속 페달의 개도가 설정된 값(예를 들어, 0.8%) 이하인지를 판단한다(S150). 여기서, 가속 페달의 개도가 설정된 값 보다 작은 경우는 운전자가 가속 페달로부터 발을 뗀 경우, 즉 팁 아웃이 발생된 경우를 의미한다. 상기 설정된 값은 제어부(50)가 팁 아웃의 발생을 인지할 수 있는 어떤 값을 사용해도 무방하다. 한편, 가속 페달의 이전 밟은양에서 현재 밟은 양을 뺀 값이 설정된 값 이상인 경우 팁 아웃이 발생된 것으로 판단하는 방법도 가능하다.

상기 S150 단계에서 가속 페달의 개도가 설정된 값 이상이면, 상기 제어부(50)는 현재의 제어 상태를 유지한다(S130). 즉, 제어부(50)는 댐퍼 클러치(70)의 직결 제어를 계속하여 수행한다.

상기 S150 단계에서 가속 페달 개도가 설정된 값 이하이면, 제어부(50)는 타이머(40)에서 측정된 시간이 제 1설정 시간 미만인지를 판단한다(S160).

상기 S160 단계에서 타이머(40)에서 측정된 시간이 제 1설정 시간 미만이면, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(50)는 댐퍼 클러치(70)에 공급되는 유압을 설정된 패턴에 따라 0까지 감소시킨다(S170). 이 영역에서는 매우 큰 프리 필 압력이 작용하므로 이 영역에서 댐퍼 클러치(70)를 직결시키면 쇼크가 발생하게 된다. 따라서, 댐퍼 클러치(70)에 유압을 공급하지 않고 비직결 상태를 유지함으로써 쇼크의 발생을 방지한다.

상기 S160 단계에서 타이머(40)에서 측정된 시간이 제 1설정 시간 이상이면, 제어부(50)는 타이머(40)에서 측정된 시간이 제 2 설정 시간 미만인지를 판단한다(S180).

상기 S180 단계에서 타이머(40)에서 측정된 시간이 제 2설정 시간 미만이면, 도 5에 도시된 바와 같이, 댐퍼 클러치(70)에 공급되는 유압에 제1 오프셋 유압을 증가시킨 후 설정된 패턴에 따라 댐퍼 클러치(70)의 직결을 제어한다(S190). 이 영역에서는 엔진 회전수가 터빈 회전수를 향해 감소한다. 따라서, 유압을 제1 오프셋 유압만큼 증가시켜 댐퍼 클러치(70)의 직결이 원활하게 수행되도록 한다.

상기 S180 단계에서 타이머(40)에서 측정된 시간이 제 2설정 시간 이상이면, 제어부(50)는 타이머(40)에서 측정된 시간이 제 3설정 시간 미만인지를 판단한다(S200).

상기 S200 단계에서 타이머(40)에서 측정된 시간이 제 3설정 시간 미만이면, 도 6에 도시된 바와 같이, 댐퍼 클러치(70)에 공급되는 유압에 제2 오프셋 유압을 감소시킨 후 설정된 패턴에 따라 댐퍼 클러치(70)의 직결을 제어한다(S210). 이 영역에서는 댐퍼 클러치(70)가 거의 직결될 정도로 유압이 높아져 있다. 이 때, 팁 아웃이 발생되면 쇼크가 발생하게 되므로, 유압을 제2 오프셋 유압만큼 감소시킨 후 서서히 증가시킴으로써 쇼크의 발생을 방지한다.

상기 S200 단계에서 타이머(40)에서 측정된 시간이 제3 설정 시간 이상이면, 상기 제어부(50)는 현재의 제어 상태를 유지한다(S130). 이 영역에서는 댐퍼 클러치(70)가 직결되어 있으므로, 제어부(50)는 유압 제어의 용이성을 위하여 댐퍼 클러치(70)에 공급된 유압을 결합 유압까지 서서히 증가시킨다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법이 적용되는 장치의 일 예이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법의 흐름도이다.

도 3은 팁 아웃이 발생하지 않은 경우 본 발명의 실시예에 따른 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법을 실행하기 위한 유압 제어도이다.

도 4는 댐퍼 클러치의 직결 제어 시작 후 경과된 시간이 제 1설정 시간 미만인 때 팁 아웃이 발생한 경우, 본 발명의 실시예에 따른 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법을 실행하기 위한 유압 제어도이다.

도 5는 댐퍼 클러치의 직결 제어 시작 후 경과된 시간이 제 1설정 시간 이상 제 2설정 시간 미만인 때 팁 아웃이 발생한 경우, 본 발명의 실시예에 따른 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법을 실행하기 위한 유압 제어도이다.

도 6은 댐퍼 클러치의 직결 제어 시작 후 경과된 시간이 제 2설정 시간 이상 제 3설정 시간 미만인 때 팁 아웃이 발생한 경우, 본 발명의 실시예에 따른 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법을 실행하기 위한 유압 제어도이다.

Claims (7)

1. 엔진과 변속기의 직결 또는 비직결을 제어하는 변속기의 댐퍼 클러치를 제어하는 방법에 있어서,

   댐퍼 클러치의 직결 제어 중 팁 아웃이 발생한 경우, 댐퍼 클러치의 직결 제어의 진행 정도에 따라 댐퍼 클러치에 공급되는 유압을 변화시켜 댐퍼 클러치의 직결 또는 비직결을 제어하며,

   상기 댐퍼 클러치의 직결 제어의 진행 정도는 댐퍼 클러치의 직결 제어 시작 후 팁 아웃이 발생될 때까지 경과된 시간에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   댐퍼 클러치의 직결 제어 시작 후 경과된 시간이 제 1설정 시간 미만인 때 팁 아웃이 발생한 경우, 댐퍼 클러치에 공급되는 유압을 0까지 감소시켜 댐퍼 클러치를 비직결시키는 것을 특징으로 하는 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   댐퍼 클러치의 직결 제어 시작 후 경과된 시간이 제 1설정 시간 이상 제 2설정 시간 미만인 때 팁 아웃이 발생한 경우, 유압에 제1 오프셋 유압을 증가시킨 후 댐퍼 클러치의 직결을 제어하는 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
5. 제 1항에 있어서,

   댐퍼 클러치의 직결 제어 시작 후 경과된 시간이 제 2설정 시간 이상 제 3설정 시간 미만인 때 팁 아웃이 발생한 경우, 유압에 제2 오프셋 유압을 감소시킨 후 댐퍼 클러치의 직결을 제어하는 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
6. 제 1항에 있어서,

   댐퍼 클러치의 직결 제어 시작 후 경과된 시간이 제 3설정 시간 이상인 때 팁 아웃이 발생한 경우, 댐퍼 클러치에 공급되는 유압을 변화시키지 않는 것을 특징으로 하는 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.
7. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

   상기 제1,2 오프셋 유압은 팁 아웃이 발생했을 때 터빈 회전수와 엔진 회전수의 차에 의하여 따라 각각 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 변속기의 댐퍼 클러치 제어 방법.

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