KR20100091498A - 자동차의 라인압 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

차량용 자동 변속기에서 마찰 요소에 공급되는 라인압을 제어하여 변속 품질을 향상할 수 있도록 한 자동차의 라인압 제어 시스템 및 방법이 개시되어 있다. 이러한 본 발명은, 차량의 운전 상태 정보를 수신하는 운전 상태 정보 수신부; 상기 운전 상태 정보를 근거로 라인압 가변 제어를 결정하고 라인압 가변 제어의 조건을 만족하는 경우 최저 라인압 및 가변 제어 가울기를 산출하여 라인압 가변 제어를 실행 변속 제어부; 및 상기 변속 제어부의 라인압 제어 신호에 따라 마찰 요소에 공급되는 라인압의 듀티를 가변시키는 변속 제어 구동부를 포함하되, 상기 변속 제어부는 상기 라인압 가변 제어를 통해 라인압이 최저 라인압으로 가변 제어 중 변속 요구 또는 댐퍼 클러치의 직결 검출되면 라인압을 스텝 바이 스텝 방식으로 증가하여 라인압을 최대 라인압으로 출력하도록 구비된다.

자동차, 라인압, 가변 제어

Description

자동차의 라인압 제어 시스템 및 방법{METHOD AND METHOD FOR CONTROLLING LINE PRESSURE OF TRANSMINSSION OF VEHICLE}

본 발명은 라인압 제어를 통해 변속감을 향상시키고자 한 방안에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 최저 라인압으로 가변 제어 도중에 변속 개시 또는 댐퍼 클러치의 직결 검출 시 라인압 제어를 통해 발생하는 엔진 회전수 및 터빈 회전수의 이상 거동을 제거하여 변속 품질을 향상할 수 있도록 한 자동차의 라인압 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

예컨데, 자동차에 적용되는 자동 변속기는 자동차의 주행속도와 스로틀 밸브의 개도율 및 제반 검출 조건에 따라 변속 제어 장치가 다수의 솔레노이드 밸브를 구동시켜 유압을 제어함으로써, 목표 변속단의 변속 기어가 동작되어 자동으로 변속이 이루어지게 하는 것이다.

즉, 운전자가 시프트 레버를 원하는 변속단으로 레인지 변환하면, 매뉴얼 밸브의 포트 변환이 이루어지면서 오일 펌프로부터 공급되는 유압을 솔레노이드 밸브의 듀티 제어에 따라 변속기어 메카니즘의 여러 작동요소를 선택적으로 작동시켜 변속이 이루어지도록 한다.

이와 같은 작동원에 따라 동작되는 자동 변속기는, 각 해당 목표 변속단으로의 변속이 실행되는 경우 작동 상태에서 작동 해제되는 마찰요소와 작동 해제 상태에서 작동 상태로 변환되는 마찰요소를 보유하게 되는데, 이들 마찰요소의 작동 해제 및 작동 시작 타이밍에 따라 공급되는 라인압에 의해 자동 변속기의 변속 성능이 결정되므로 최근에는 보다 나은 변속 성능 향상을 위한 변속 제어 방법의 연구가 활발하게 진행되고 있다.

이와 같이 마찰요소에 공급되는 유압을 제어함으로써 목표 변속단으로 변속을 실행하는 통상의 전자제어식 자동 변속기의 경우 마찰요소에 공급되는 유압을 제어함에 있어 기본적으로 제어하게 되는 유압의 기준이 안정적인 라인압을 공급하기 위해서 엔진에 기계적으로 연결된 오일 펌프가 엔진의 구동에 따라 구동되며, 이 오일 펌프는 여러 가지 범위의 엔진 회전수, 대략 700 내지 800RPM에서 만족할 수 있는 안정적인 유압/유량을 공급할 수 있도록 하며, 최악의 조건에서도 한계 이내를 유지하도록 설계되어 있다.

상기와 같이 라인압은 여러 가지의 운전 조건에 모두 만족되도록 설정되어 있으므로 운전 조건에 따라 라인압을 가변 조정하게 되면 오일 펌프에서 발생되는 동력 손실을 줄일 수 있게 되어 연비 향상을 도모할 수 있게 된다.

그러나 마찰요소가 클러치 대 클러치(Clutch To Clutch) 방식의 변속제어를 갖는 차량용 자동변속기의 경우 라인압을 가변하게 되면 기준 라인압이 상황에 따라 변동되므로, 클러치 대 원웨이 클러치(One Way Clutch)의 방식과 다르게 작동 상태에서 작동 해제되는 해방측 마찰요소와 작동 해제 상태에서 작동 상태로 변환되는 결 합측 마찰요소 모두를 동시에 제어하여야 하므로, 라인압의 제어에 있어 많은 어려움이 수반되고, 변속 제어 자체의 안정성에 많은 문제점이 발생하게 된다.

특히, 도 1에 도시된 바와 같이, 변속 전 라인압을 일정압(최대 라인압)까지 올리는 변속 지연 제어 시점에서 도 2에 도시된 바와 같이 터빈 회전수 및 엔진 회전수의 이상 거동이 발생하게 되어 변속 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 최저 라인압으로 가변 제어 도중에 변속 개시 또는 댐퍼 클러치의 직결 검출 시 변속 개시 이전 시점에서 라인압을 순차 스텝 바이 스텝 방식으로 증가 제어됨 따라 엔진 회전수 및 터빈 회전수의 이상 거동을 제거하여 변속 품질을 향상할 수 있는 자동차의 라인압 제어 시스템 및 방법을 제공하고자 함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 과제에 따라,

최저 라인압으로 가변 제어 도중에 변속 개시 또는 댐퍼 클러치의 직결 검출 시 변속 개시 이전 시점에서 라인압을 순차 스텝 바이 스텝 방식으로 상승시키는 자동차의 라인압 제어 방법을 제공하되,

상기 방법은,

라인압 제어의 비작동 모드에서 외부로부터 공급되는 운전 상태 정보를 근거로 라인압 가변 제어 진압 조건인 지를 판단하는 제1 단계;

상기 판단 결과 라인압 가변 제어 조건인 경우 엔진 회전수와 터빈 회전수를 근거로 라인압 가변 제어 모드로 진입하여 기 설정된 최소 라인압 및 가변 제어 기울기로 라인압을 가변 제어하는 제2 단계;

라인압 가변 제어 모드에서 상기 라인압이 최소 라인압이하의 시점에서 변속 개시 또는 댐퍼 클러치의 직결이 검출되면 상기 최소 라인압부터 스텝 바이 스텝(step by step) 방식을 통해 라인압을 순차 증가하는 제3 단계; 및

상기 라인압이 최대 라인압에 도달한 경우 최대 라인압으로 변속 실행하는 제4 단계를 포함한다.

상기 제3 단계는,

현재 라인압(Dt(n))=이전 라인압(Dt(n-1))*(1+rtncr)

여기서, r은 가변 제어 기울기 및 tncr은 기 설정된 시간 차이다.

또한, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 관점에 따른 기술적 과제에 따라,

최저 라인압으로 가변 제어 도중에 변속 개시 또는 댐퍼 클러치의 직결 검출 시 변속 개시 이전 시점에서 라인압을 순차 스텝 바이 스텝 방식으로 상승시키는 자동차의 라인압 제어 시스템을 제공하되,

상기 시스템은,

차량의 운전 상태 정보를 수신하는 운전 상태 정보 수신부와;

상기 운전 상태 정보를 근거로 라인압 가변 제어를 결정하고 라인압 가변 제어의 조건을 만족하는 경우 최저 라인압 및 가변 제어 가울기를 산출하여 라인압 가변 제어를 실행 변속 제어부; 및

상기 변속 제어부의 라인압 제어 신호에 따라 마찰 요소에 공급되는 라인압의 듀티를 가변시키는 변속 제어 구동부를 포함하되,

상기 변속 제어부는

상기 라인압 가변 제어를 통해 라인압이 최저 라인압으로 가변 제어 중 변속 개시 또는 댐퍼 클러치의 직결 검출되면 라인압을 스텝 바이 스텝 방식으로 증가하여 라인압을 최대 라인압으로 출력하도록 구비되는 것을 포함한다.

상기 변속 개시 전 최대 라인압이 100%인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 최저 라인압으로 가변 제어 도중에 변속 개시 또는 댐퍼 클러치의 직결 검출 시 변속 개시 이전 시점에서 라인압을 순차 스텝 바이 스텝 방식으로 증가 제어됨 따라 엔진 회전수 및 터빈 회전수의 이상 거동을 제거하여 변속 품질을 향상할 수 있는 효과를 얻는다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 구성을 보인 것으로, 본 발명에 따른 자동 변속기의 전반적인 작동을 제어하는 자동차는, 엔진 제어 감지부(11)로부터 제공되는 각종 센서로부터 현재 차량의 운행 정보가 엔진 제어부(13)로 입력되면, 상기 엔진 제어부(13)는 이들 정보를 미리 입력된 데이터와 비교 판단하여 엔진 제어 구동부(15)를 통해 엔진을 최적의 상태로 제어하게 된다.

또한, 상기 엔진 제어부(13)는, 변속 제어에 필요한 정보가 있으면, 변속 제어부(17)로 정보를 보내어 변속 제어가 이루어지도록 하는데, 이때 상기 변속 제어부(17)는 상기 엔진 제어부(13)로부터 공급되는 정보와 변속 제어 감지부(19)로부터 입력되는 정보를 미리 저장된 맵 데이터값과 비교하여 변속 제어 구동부(21)를 제어함에 따라 최적의 상태로 변속 제어하게 된다.

상기 엔진 제어 감지부(11)는 공지에서와 같이 차속 센서, 크랭크 각 센서, 엔진 회전수 센서, 냉각수온 센서, 터빈 회전수 센서, 쓰로틀 밸브 개도 감지 센서 등의 엔진 제어에 필요한 모든 정보를 검출하여 엔진 제어부(13)로 공급되고, 변속 제어 감지부(19)는 입출력측 속도 센서, 유온 센서, 인히비터 스위치, 브레이크 스위치 등 변속 제어에 필요한 정보를 제공하는 센서들을 의미한다.

그리고, 상기 엔진 제어 구동부(15)는 엔진 제어를 위한 모든 구동부를 의미하며, 상기 변속 제어 구동부(21)는 마찰 요소의 유압 제어 수단에 적용되는 솔레노이드 밸브를 의미하는 것이다.

즉, 상기 변속 제어부(17)는 엔진 제어부(13)로부터 공급되는 엔진 제어 감지부(11)의 운전 상태 정보를 근거로 라인압 가변 제어를 결정하고 라인압 가변 제어 의 조건을 만족하는 경우 최저 라인압 및 가변 제어 기울기를 산출하여 라인압 가변 제어를 실행하며, 라인압이 최저 라인압으로 가변 제어 중 변속 개시 또는 댐퍼 클러치의 직결 검출되면 변속 개시 이전 시점에서 라인압을 스텝 바이 스텝 방식으로 증가하여 라인압을 최대 라인압으로 출력하도록 구비된다.

여기서, 상기 운전 상태 정보를 근거로 라인압 자변 제어를 결정하고 산출된 최저 라인압 및 가변 제어 기울기를 통해 최저 라인압으로 감소하는 라인압 가변 제어 모드를 이미 널리 알려진 공지의 기술이므로 그에 따른 상세한 설명은 생략한다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 변속 개시 이전 시점 변속 개시 지연 시간 동안 상기 라인압을 최대 라인압(100%)로 상승시킴에 있어 상기 변속 제어부(17)는 스텝 바이 스텝 방식으로 증가한다.

여기서, 상기 스텝 바이 스텝 방식에 따른 라인압은 다음 식을 만족한다.

현재 라인압(Dt(n))=이전 라인압(Dt(n-1))*(1+rtncr) 를 만족하며,

여기서, r은 가변 제어 기울기 및 tncr은 기 설정된 시간 차이다.

이때 가변 제어 기울기 및 설정 시간 차 등은 다수의 실험을 통해 얻어진 결과값으로 최적의 변속을 실행하기 위해 미리 맵 테이블 값으로 변속 제어부(17)에 미리 저장된다.

도 5는 본 발명에 의한 라인압 제어 과정을 보인 도면으로서, 변속 제어부(17)는 엔진 제어부(13)로부터 공급되는 운전 상태 정보를 수신하고(단계 101), 수신된 운전 상태 정보를 통해 라인압 가변 제어 조건을 만족하는 지를 판단하며(단계 103), 판단 결과 라인압 가변 제어 조건을 만족하는 경우 엔진 회전수 및 터빈 회전수를 기초로 최저 라인압 및 가변 제어 기울기를 산출하고 산출된 가변 제어 기울기를 통해 최저 라인압으로 감소하는 라인압 가변 제어를 실행한다(단계 105).

이어 상기 변속 제어부(17)는 변속 제어 감지부(19)로부터 공급되는 변속 개시 또는 댐퍼 클러치 직결 검출 신호를 수신하여 변속 지연 시점(SD)에 도달하였는 지를 판단하고(단계 107), 상기 변속 지연 시점(SD)에 도달한 경우 단계(109)를 통해 스텝 바이 스텝 방식으로 라인압을 최대 라인압으로 상승한다.

이어 변속 제어부(17)는 라인압이 최대 라인압에 도달하였는 지를 판단하고(단계 111) 판단 결과 최대 라인압에 도달하는 경우 변속 개시 시점(SS)에 도달하였는 지를 판단하고(단계 113) 판단 결과 변속 개시 시점에 도달한 경우 최대 연료압으로 변속 실행한다(단계 115).

이와 같이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위 의해 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 종래의 라인압 제어 상태를 보인 도이다.

도 2는 도 1의 라인압 제어에 따른 출력 파형을 보인 도이다.

도 3은 본 발명에 따른 라인압 제어 시스템의 구성을 보인 도면이다.

도 4는 도 3의 라인압 제어 신호를 보인 도이다.

도 5는 본 발명에 따른 라인압 제어 과정을 보인 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 엔진 제어 감지부

13 : 엔진 제어부

15 : 엔진 제어 구동부

17 : 변속 제어부

19 : 변속 제어 감지부

21 : 변속 제어 구동부

Claims (4)

1. 라인압 제어의 비작동 모드에서 외부로부터 공급되는 운전 상태 정보를 근거로 라인압 가변 제어 진입 조건인 지를 판단하는 제1 단계;

   상기 판단 결과 라인압 가변 제어 조건인 경우 엔진 회전수와 터빈 회전수를 근거로 라인압 가변 제어 모드로 진입하여 기 설정된 최소 라인압 및 가변 제어 기울기로 라인압을 가변 제어하는 제2 단계;

   라인압 가변 제어 모드에서 상기 라인압이 최소 라인압 이하의 시점에서 변속 지연 시점에 도달하면 상기 최소 라인압 부터 스텝 바이 스텝(step by step) 방식을 통해 라인압을 순차 증가하는 제3 단계; 및

   상기 라인압이 최대 라인압에 도달한 후 변속 개시 시점에 도달하면 최대 라인압으로 변속 실행하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 라인압 제어 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제3 단계는,

   현재 라인압(Dt(n))=이전 라인압(Dt(n-1))*(1+rtncr) 를 만족하며,

   여기서, r은 가변 제어 기울기 및 tncr은 기 설정된 시간 차인 것을 특징으로 하는 자동차의 라인압 제어 방법.
3. 차량의 운전 상태 정보를 수신하는 운전 상태 정보 수신부와;

   상기 운전 상태 정보를 근거로 라인압 가변 제어를 결정하고 라인압 가변 제어의 조건을 만족하는 경우 최저 라인압 및 가변 제어 가울기를 산출하여 라인압 가변 제어를 실행 변속 제어부; 및

   상기 변속 제어부의 라인압 제어 신호에 따라 마찰 요소에 공급되는 라인압의 듀티를 가변시키는 변속 제어 구동부를 포함하되,

   상기 변속 제어부는

   상기 라인압 가변 제어를 통해 라인압이 최저 라인압으로 가변 제어 중 변속 개시 또는 댐퍼 클러치의 직결 검출되면 라인압을 스텝 바이 스텝 방식으로 증가하여 라인압을 최대 라인압으로 출력하도록 구비되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 라인압 제어 시스템.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 변속 개시 시점 이전의 최대 라인압이 100%인 것을 특징으로 하는 자동차의 라인압 제어 시스템.

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