KR101976929B1 - 댐퍼클러치 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 댐퍼클러치의 직결영역을 증대하면서, 댐퍼클러치의 직결과정에서 쇼크 발생을 억제하는 기술에 관한 것으로, 본 발명에서는 별실 다판 구조의 댐퍼클러치를 적용함에 따라 연비 및 직결감을 향상시키면서도, 댐퍼클러치의 직결시 발생하는 쇼크성 충격 및 울컥거림의 발생 문제를 댐퍼클러치의 듀티 제어를 통해 해소하여 차량의 상품성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 댐퍼클러치 제어방법이 소개된다.

Description

댐퍼클러치 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING DAMPER CLUTCH}

본 발명은 댐퍼클러치의 직결영역을 증대하면서, 댐퍼클러치의 직결과정에서 쇼크 발생을 억제하는 댐퍼클러치 제어방법에 관한 것이다.

자동변속기에 사용되는 토크컨버터는 유체의 흐름을 이용하여 토크를 변환하고, 이에 엔진의 동력을 변속기 측으로 전달하는 역할을 한다.

상기 토크컨버터는 유체가 기관에 천천히 부하를 가하므로 동력전달이 매끄럽고, 유체에 의해 엔진의 비틀림진동을 더욱 원활하게 흡수할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 유체의 순환에 의해 슬립이 발생함으로써, 슬립에 해당하는 만큼의 에너지가 동력전달과정에서 손실되고 이에 엔진에서 변속기에 전달되는 에너지는 엔진의 출력보다 작아지게 된다.

이에, 차량의 특정 주행영역에서 토크컨버터에 의한 슬립손실을 줄이기 위해 토크컨버터 내부에는 기계식 마찰클러치 또는 다판클러치 등을 이용한 댐퍼클러치가 설치되고 있는데, 연비와 직결감 향상을 위해서는 상기 댐퍼클러치의 직결영역을 최대한 증대할 필요성이 요구되고 있다.

상기의 배경기술로서 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 10-1484253 B

본 발명은 댐퍼클러치의 직결영역을 증대하면서, 댐퍼클러치의 직결과정에서 쇼크 발생을 억제하는 댐퍼클러치 제어방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 댐퍼클러치가 작동되는 상태에서 제어부가 엔진RPM변화율과 터빈RPM변화율을 검출하는 변화율 검출단계; 제어부가 상기 엔진RPM변화율 또는 터빈RPM변화율이 설정값 이상시, 상기 설정값 이상이 되는 시점의 댐퍼클러치 작동시점을 포함하여 회전변동구간을 설정하는 변동구간 설정단계; 및 제어부가 상기 회전변동구간에서의 댐퍼클러치 작동듀티를 댐퍼클러치 목표작동듀티보다 작게 하여 댐퍼클러치를 제어하는 듀티감소단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 변동구간 설정단계에서는, 상기 엔진RPM변화율이 설정값 이상이고, 상기 터빈RPM변화율이 설정값 이상인 경우, 엔진RPM변화율과 터빈RPM변화율 중에 먼저 설정값 이상이 되는 시점의 댐퍼클러치 작동시점을 기준으로 회전변동구간을 설정할 수 있다.

상기 변동구간 설정단계에서는, APS변화율이 설정값 이하이거나, 차로의 구배가 설정값 이하이거나, 엔진RPM변화율과 터빈RPM변화율의 차이값이 설정값 이상이고, 각각의 휠속도 변화율 차이가 설정값 이하인지 더 판단할 수 있다.

상기 듀티감소단계에서는, 유압제어전류에 대한 댐퍼클러치 작동듀티와, 작동유압의 관계를 형성하는 듀티변환맵 상에서 상기 댐퍼클러치 작동유압에 대한 유압제어전류를 감소 보정하여 상기 댐퍼클러치 작동듀티를 감소시킬 수 있다.

상기 듀티감소단계 직후에, 상기 댐퍼클러치 작동듀티를 댐퍼클러치 목표작동듀티보다 크게 하여 목표작동듀티를 추종하도록 댐퍼클러치를 제어하는 듀티증가단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 듀티감소단계 이 후에, 상기 회전변동구간에서 엔진RPM변화율 또는 터빈RPM변화율이 설정값 이상시, 상기 엔진RPM변화율 또는 터빈RPM변화율의 크기에 따라 댐퍼클러치 작동듀티를 증감 보정하는 듀티보정단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 듀티보정단계에서, 상기 댐퍼클러치 작동듀티를 보정하기 위한 듀티보정값은 상기 엔진RPM변화율 또는 터빈RPM변화율의 크기에 비례하여 결정될 수 있다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 별실 다판 구조의 댐퍼클러치를 적용함에 따라 연비 및 직결감을 향상시키면서도, 댐퍼클러치의 직결시 발생하는 쇼크성 충격 및 울컥거림의 발생 문제를 댐퍼클러치의 듀티 제어를 통해 해소하여 차량의 상품성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 적용 가능한 토크컨버터와, 그 내부의 댐퍼클러치를 도시한 도면.
도 2a, 2b는 댐퍼클러치의 직결 작동 과정에서 쇼크 및 울컥거림이 발생하는 거동을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 댐퍼클러치 제어를 위한 최초 회전변동구간 설정 및 작동듀티의 제어 흐름을 나타낸 도면.
도 4는 도 2a의 댐퍼클러치 직결 과정에서 댐퍼클러치 작동듀티의 거동을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 댐퍼클러치 제어에 따라 회전변동구간에서 작동듀티의 감소작용과 함께 이 후의 증가작용을 설명하기 위한 도면.
도 6은 도 3의 듀티 제어 이후에 작동듀티의 추가적인 보정 제어 흐름을 나타낸 도면.
도 7은 도 6의 댐퍼클러치 제어에 따른 회전변동구간에서의 작동듀티의 추가적인 보정 작용을 설명하기 위한 도면.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 댐퍼클러치 제어방법은, 변화율 검출단계와, 변동구간 설정단계 및 듀티감소단계를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명을 구체적으로 살펴보면, 변화율 검출단계에서는, 댐퍼클러치(1)가 작동되는 상태에서 제어부가 엔진RPM변화율과 터빈RPM변화율을 검출할 수 있다.

변동구간 설정단계에서는, 제어부가 상기 엔진RPM변화율 또는 터빈RPM변화율이 설정값 이상시, 상기 설정값 이상이 되는 시점의 댐퍼클러치 작동시점(A)을 포함하여 회전변동구간을 설정할 수 있다.

특히, 듀트감소단계에서는, 상기 제어부가 상기 회전변동구간에서의 댐퍼클러치 작동듀티를 댐퍼클러치 목표작동듀티보다 작게 하여 댐퍼클러치를 제어할 수 있다.

조금 더 구체적으로 설명하면, 도 1에 도시된 댐퍼클러치(1)의 경우, 별실 독립 구조로 이루어진 다판 클러치로서, 독립적으로 제어 가능한 별실 구조 적용으로 응답성이 향상되는 장점과 함께, 쿨링 유량의 증대로 인해 댐퍼클러치(1)의 직결영역을 증대시켜 연비 및 직결감을 개선시키는 장점도 있다.

다만, 상기 댐퍼클러치(1)의 직결 진입시, 도 2a와 같이 터빈RPM이 순간적으로 변동되어 쇼크성 충격이나 울컥거림이 발생하는 문제가 있고, 또한 도 2b와 같이 업시프트 변속 전후에도 유압떨림으로 인해 엔진RPM이 순간적으로 변동되어 쇼크성 충격 및 울컥거림이 발생하는 문제가 보고되고 있다.

이에, 본 발명에서는 댐퍼클러치(1)를 직결 작동시키는 영역에서, 엔진RPM변화율과 터빈RPM변화율을 실시간 검출하여 엔진RPM 또는 터빈RPM이 순간적으로 변동되는 시점을 검출한 후, 그 시점을 기준으로 전후의 소정구간을 포함하는 회전변동구간을 설정한다.

이때에, 댐퍼클러치를 직결 작동하기 위해서는 기설정된 댐퍼클러치 목표작동듀티 프로파일을 추종하면서 댐퍼클러치를 제어하는데, 상기와 같이 쇼크성 충격이 발생하는 구간인 회전변동구간에서는 듀티 감소를 통해 듀티 상승기울기가 완만해지도록 제어하게 되는바, 이 구간에서는 도 5와 같이 댐퍼클러치가 서서히 직결 제어되어 쇼크성 충격이 발생하지 않게 된다.

예를 들면, 엔진RPM 또는 터빈RPM이 순간적으로 변동된 시점이 25%라면, 여기에 ±2%구간을 더하여 회전변동구간을 23~27%로 설정한다. 이 경우, 상기 회전변동구간에서 설정된 목표작동듀티 프로파일에 따른 듀티 상승기울기가 8%/sec 이라면, 로직 진입시 듀티 감소 제어를 실시하여 상기 회전변동구간에서의 듀티 상승기울기가 8%/sec 보다 작은 기울기인 6%/sec의 듀티 상승기울기가 되도록 제어한다.

따라서, 본 발명은 별실 다판 구조의 댐퍼클러치를 적용함에 따라 연비 및 직결감을 향상시키면서도, 댐퍼클러치의 직결시 발생하는 쇼크성 충격 및 울컥거림의 발생 문제를 해소하여 차량의 상품성을 향상시키게 된다.

한편, 본 발명에 따른 상기 변동구간 설정단계에서는, 상기 엔진RPM변화율이 설정값 이상이고, 상기 터빈RPM변화율이 설정값 이상인 경우, 엔진RPM변화율과 터빈RPM변화율 중에 먼저 설정값 이상이 되는 시점의 댐퍼클러치 작동시점(A)을 기준으로 회전변동구간을 설정할 수 있다.

예컨대, 도 2a의 터빈RPM 회전거동 문제가, 도 2b의 엔진RPM 회전거동 문제보다 먼저 발생한 경우, 도 2a의 터빈RPM 회전거동 문제가 발생한 시점을 기준으로 회전변동구간을 설정하여 댐퍼클러치의 듀티감소 제어를 실시할 수 있다.

다만, 본 발명의 경우, 엔진RPM변화율과 터빈RPM변화율의 회전 거동으로 쇼크성 충격이 발생하는 것을 검출하게 되는바, 이 쇼크성 충격이 별실 다판 구조의 댐퍼클러치 구조가 갖는 하드웨어적 문제로 인해 발생하는 문제(이 출원에서 해소하려는 근본적인 문제)인지, 아니면 운전자의 조작이나 노면 상황 등과 같이 외부 노이즈(외란)에 의해 발생하는 우연성 문제인지 판단할 필요가 있다.

이에, 본 발명의 상기 변동구간 설정단계에서는, APS변화율이 설정값 이하이거나, 차로의 구배가 설정값 이하이거나, 엔진RPM변화율과 터빈RPM변화율의 차이값이 설정값 이상이고, 그리고 각각의 휠속도 변화율 차이가 설정값 이하인 경우, 댐퍼클러치의 하드웨어적 문제로 판단하여 듀티를 감소하는 본 발명의 로직에 진입하게 된다.

한편, 상기 듀티감소단계에서는, 유압제어전류에 대한 댐퍼클러치 작동듀티와, 작동유압의 관계를 형성하는 듀티변환맵 상에서 상기 댐퍼클러치 작동유압에 대한 유압제어전류를 감소 보정하여 상기 댐퍼클러치 작동듀티를 감소시킬 수 있다.

즉, 듀티 감소 제어 방식으로, 상기 듀티변환맵 자체를 보정하여 댐퍼클러치 작동듀티를 감소시킬 수 있다.

더불어, 본 발명은 상기 듀티감소단계 직후에, 상기 댐퍼클러치 작동듀티를 댐퍼클러치 목표작동듀티보다 크게 하여 목표작동듀티를 추종하도록 댐퍼클러치를 제어하는 듀티증가단계를 더 포함할 수 있다.

즉, 도 5와 같이 회전변동구간에서 듀티 감소를 통해 듀티 상승기울기가 완만해지도록 제어한 후에는, 제어를 빠르게 실시하더라도 쇼크성 충격이 발생하지 않으므로, 회전변동구간 직후에 연비 및 직결감 개선을 위해 댐퍼클러치를 빠르게 직결 제어하게 된다.

예를 들면, 회전변동구간의 끝부분 시점이 27%인 경우, 이때에 듀티 증가 제어를 실시하여 상기 회전변동구간 이 후의 듀티 상승기울기가 8%/sec 보다 큰 기울기인 10%/sec의 듀티 상승기울기가 되도록 제어할 수 있다.

한편, 도 6을 참조하면, 본 발명은 상기 듀티감소단계 이 후에, 상기 회전변동구간에서 엔진RPM변화율 또는 터빈RPM변화율이 설정값 이상시, 상기 엔진RPM변화율 또는 터빈RPM변화율의 크기에 따라 댐퍼클러치 작동듀티를 증감 보정하는 듀티보정단계를 더 포함할 수 있다.

이때에, 상기 듀티보정단계에서, 상기 댐퍼클러치 작동듀티를 보정하기 위한 듀티보정값은 상기 엔진RPM변화율 또는 터빈RPM변화율의 크기에 비례하여 결정될 수 있다.

물론, 이 경우에도 엔진RPM변화율 또는 터빈RPM변화율이 설정값 이상으로 변동된 원인이, 댐퍼클러치의 하드웨어적 문제인지, 아니면 외란에 의한 우연성 문제인지 판단하여 추가적인 보정 실시 여부를 결정할 수 있다.

즉, 듀티 감소 제어 이 후에도 여전히 쇼크성 충격 또는 울컥거림이 발생하는 경우, 상기 회전변동구간에서의 듀티를 추가적으로 보정하는 학습로직을 구현할 수 있다.

예컨대, 엔진RPM변화율과 터빈RPM변화율에 대한 보정량을 결정한 하기와 같은 보정테이블을 마련하여, 상기 보정테이블을 바탕으로 댐퍼클러치의 작동듀티를 추가적으로 보정할 수 있다.

이에 따라, 도 7과 같이 댐퍼클러치의 작동듀티 기울기가 초기의 듀티 감소 제어에 따른 작동듀티 기울기보다 더 완만해지게 됨으로써, 댐퍼클러치가 더욱 서서히 직결되어 쇼크성 충격 발생을 근본적으로 방지하게 된다.

이하에서는, 본 발명의 댐퍼클러치 제어 흐름에 대해 설명하기로 한다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 차량의 주행 중, 차량의 운전조건에 따라 댐퍼클러치가 직결 작동되는 경우(S10), 엔진RPM변화율과 터빈RPM변화율을 검출하여, 엔진RPM 또는 터빈RPM이 급변동하는지 여부를 판단한다(S20).

S20단계의 판단 결과, 엔진RPM 또는 터빈RPM이 급변동하는 경우, APS변화율, 차로의 구배, 엔진RPM변화율과 터빈RPM변화율의 차이값, 휠속도 변화율 차이 등의 조건을 확인하여, 상기한 RPM급변동이 댐퍼클러치의 하드웨어 문제로 인해 발생한 것이지 여부를 판단한다(S30).

S30단계의 판단 결과, 댐퍼클러치의 하드웨어 때문에 발생한 RPM급변동으로 판단시, 엔진RPM 또는 터빈RPM의 급변동 시점 중, 우선하는 급변동 시점에 대한 댐퍼클러치의 작동시점(A)을 기준으로 임의의 회전변동구간을 설정한다(S40).

이 후, 댐퍼클러치의 작동과정에서, 상기 설정된 회전변동구간에 진입하게 되는 경우(S50), 상기 회전변동구간에서의 댐퍼클러치 작동듀티를 댐퍼클러치 목표작동듀티보다 작게 함으로써, 회전변동구간에서 댐퍼클러치가 서서히 직결되도록 제어한다(S60). 따라서, 회전변동구간에서 발생되었던 쇼크성 충격이나 차량의 울컥거림 현상이 발생하지 않게 된다.

이어서, 상기 회전변동구간 직후에는, 댐퍼클러치 작동듀티를 댐퍼클러치 목표작동듀티보다 크게 하여 목표작동듀티를 추종하도록 함으로써, 회전변동구간 직후에 댐퍼클러치가 빠르게 직결되도록 제어한다(S70). 따라서, 연비 및 직결감 개선에 기여할 수 있게 된다.

한편, 도 6 및 도 7을 참조하면, S70단계 이 후에, 댐퍼클러치의 직결 작동과정에서(S80), 상기 설정된 회전변동구간에 다시 진입하게 되는 경우, 엔진RPM변화율과 터빈RPM변화율을 검출하여, 엔진RPM 또는 터빈RPM이 여전히 급변동하는지 여부를 판단한다(S90).

S90단계의 판단 결과, 엔진RPM 또는 터빈RPM이 급변동하는 경우, APS변화율, 차로의 구배, 엔진RPM변화율과 터빈RPM변화율의 차이값, 휠속도 변화율 차이 등의 조건을 확인하여, 상기한 RPM급변동이 댐퍼클러치의 하드웨어 때문에 발생한 것이지 여부를 판단한다(S100).

S100단계의 판단 결과, 댐퍼클러치의 하드웨어 때문에 발생한 RPM급변동으로 판단시, 상기 회전변동구간에서 감소된 작동듀티에 보정량을 반영하여 상기 댐퍼클러치의 작동듀티를 보정한다(S110). 따라서, 회전변동구간에서의 댐퍼클러치의 작동듀티 기울기가 더욱 완만해지게 됨으로써, 댐퍼클러치가 더 서서히 직결되어 쇼크성 충격 발생을 근본적으로 방지하게 된다.

이어서, 상기 회전변동구간 직후에는, 댐퍼클러치 작동듀티를 댐퍼클러치 목표작동듀티보다 크게 하여 목표작동듀티를 추종하도록 함으로써, 회전변동구간 직후에 댐퍼클러치가 빠르게 직결되도록 제어한다(S120). 따라서, 연비 및 직결감 개선에 기여할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 별실 다판 구조의 댐퍼클러치를 적용함에 따라 연비 및 직결감을 향상시키면서도, 댐퍼클러치의 직결시 발생하는 쇼크성 충격 및 울컥거림의 발생 문제를 해소하여 차량의 상품성을 향상시키게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

1 : 댐퍼클러치

Claims (7)

1. 댐퍼클러치가 작동되는 상태에서 제어부가 엔진RPM변화율과 터빈RPM변화율을 검출하는 변화율 검출단계;
   제어부가 APS변화율이 설정값 이하이고, 상기 엔진RPM변화율 또는 터빈RPM변화율이 설정값 이상시, 상기 엔진RPM변화율 또는 터빈RPM변화율이 설정값 이상이 되는 시점의 댐퍼클러치 작동시점을 포함하여 회전변동구간을 설정하는 변동구간 설정단계; 및
   제어부가 상기 회전변동구간에서의 댐퍼클러치 작동듀티를 댐퍼클러치 목표작동듀티보다 작게 하여 댐퍼클러치를 제어하는 듀티감소단계;를 포함하는 댐퍼클러치 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 변동구간 설정단계에서는,
   상기 엔진RPM변화율이 설정값 이상이고, 상기 터빈RPM변화율이 설정값 이상인 경우, 엔진RPM변화율과 터빈RPM변화율 중에 먼저 설정값 이상이 되는 시점의 댐퍼클러치 작동시점을 기준으로 회전변동구간을 설정하는 것을 특징으로 하는 댐퍼클러치 제어방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 변동구간 설정단계에서는,
   차로의 구배가 설정값 이하이거나, 엔진RPM변화율과 터빈RPM변화율의 차이값이 설정값 이상이고, 각각의 휠속도 변화율 차이가 설정값 이하인지 더 판단하는 것을 특징으로 하는 댐퍼 클러치 제어방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 듀티감소단계에서는,
   유압제어전류에 대한 댐퍼클러치 작동듀티와, 작동유압의 관계를 형성하는 듀티변환맵 상에서 상기 댐퍼클러치 작동유압에 대한 유압제어전류를 감소 보정하여 상기 댐퍼클러치 작동듀티를 감소시키는 것을 특징으로 하는 댐퍼클러치 제어방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 듀티감소단계 직후에,
   상기 댐퍼클러치 작동듀티를 댐퍼클러치 목표작동듀티보다 크게 하여 목표작동듀티를 추종하도록 댐퍼클러치를 제어하는 듀티증가단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼클러치 제어방법.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 듀티감소단계 이 후에,
   상기 회전변동구간에서 엔진RPM변화율 또는 터빈RPM변화율이 설정값 이상시, 상기 엔진RPM변화율 또는 터빈RPM변화율의 크기에 따라 댐퍼클러치 작동듀티를 증감 보정하는 듀티보정단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼클러치 제어방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 듀티보정단계에서,
   상기 댐퍼클러치 작동듀티를 보정하기 위한 듀티보정값은 상기 엔진RPM변화율 또는 터빈RPM변화율의 크기에 비례하여 결정되는 것을 특징으로 하는 댐퍼클러치 제어방법.

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