KR20160015932A - 페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 방법 및 장치 - Google Patents

페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 방법 및 장치에 관한 것으로서, 온오프 솔레노이드 밸브의 온오프 동작에 따라 좌측 또는 우측으로 이동하여 클러치를 제어하는 페일세이프 밸브; 및 엔진 토크가 기설정된 기준치 이상인 경우, 상기 온오프 솔레노이드 밸브를 오프시켜 상기 페일세이프 밸브를 좌측으로 이동시킴으로써 라인압을 상기 클러치에 인가하고, 엔진 토크가 저토크인 경우, 상기 온오프 솔레노이드 밸브를 온시켜 상기 페일세이프 밸브를 우측으로 이동시킴으로써 솔레노이드 밸브의 제어압을 상기 클러치에 인가하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 방법 및 장치{Method and Apparatus for Controlling Clutch Using Fail Safe Valve}
본 발명은 페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
자동차에 적용되는 자동변속기는 자동차의 주행속도와 스로틀 밸브의 개도율 및 제반 검출 조건에 따라 변속제어 장치가 다수의 솔레노이드 밸브를 제어하여 유압을 제어함으로써, 목표 변속단의 변속 기어가 동작되어 자동으로 변속이 이루어지게 하는 것이다.
즉, 운전자가 변속 레버를 원하는 변속단으로 레인지 변환하면, 매뉴얼 밸브의 포트 변환이 이루어지면서 오일펌프로부터 공급되는 유압을 솔레노이드 밸브의 듀티 제어에 따라 변속기어 메카니즘의 여러 작동요소를 선택적으로 작동시켜 변속이 이루어지도록 한다.
한편, 특정 클러치에 고토크가 작용했을 때 이에 대응되는 압력을 클러치에 인가해 주어야 하지만, 종래에는 솔레노이드 밸브를 통해 제어할 수 있는 압력의 한계로 인해 클러치에 슬립이 발생하고, 이로 인해 변속기에 고장이 발생할 수 있다.
본 명세서는 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 엔진 고토크시에도 클러치에 슬립이 발생하지 않도록 하는 페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 방법 및 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 명세서의 제1 실시예에 따르면, 본 명세서에 따른 페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 장치는, 온오프 솔레노이드 밸브의 온오프 동작에 따라 좌측 또는 우측으로 이동하여 클러치를 제어하는 페일세이프 밸브; 및 엔진 토크가 기설정된 기준치 이상인 경우, 상기 온오프 솔레노이드 밸브를 오프시켜 상기 페일세이프 밸브를 좌측으로 이동시킴으로써 라인압을 상기 클러치에 인가하고, 엔진 토크가 저토크인 경우, 상기 온오프 솔레노이드 밸브를 온시켜 상기 페일세이프 밸브를 우측으로 이동시킴으로써 솔레노이드 밸브의 제어압을 상기 클러치에 인가하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 페일세이프 밸브의 밸브보디는 온오프 솔레노이드 밸브로부터 제어압을 공급받는 제1 포트, 솔레노이드 밸브로부터 제어압을 공급받는 제2 포트, 라인압을 공급받는 제3 포트, 상기 제2 포트 또는 상기 제3 포트로부터 공급되는 유압을 클러치로 공급하는 제4 포트 및 상기 제4 포트로 공급되었던 유압을 배출하는 제5 포트를 포함하고, 상기 밸브보디에 내장되는 밸브스풀은 상기 제1 포트로 공급되는 제어압에 작용하는 제1 랜드, 상기 제3 포트를 선택적으로 개폐하는 제2 랜드 및 상기 제2 랜드와 함께 상기 제4 포트를 선택적으로 상기 제2 포트 또는 상기 제3 포트에 연결하여 주는 제3 랜드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 온오프 솔레노이드 밸브가 온되는 경우, 상기 제1 포트를 통해 제어압이 공급되어, 상기 밸브스풀이 우측으로 이동하여 상기 제2 포트와 상기 제4 포트가 연결되고, 상기 클러치로 상기 솔레노이드 밸브의 제어압이 공급되며, 상기 온오프 솔레노이드 밸브가 오프되는 경우, 상기 제1 포트의 제어압이 배출되어, 상기 밸브스풀이 좌측으로 이동하여 상기 제3 포트와 상기 제4 포트가 연결되고, 상기 클러치로 라인압이 공급되는 것을 특징으로 한다.
본 명세서의 제2 실시예에 따르면, 본 명세서에 따른 페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 방법은, 자동변속기 차량에서 제어부의 페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 방법에 있어서, 상기 제어부가 엔진 토크가 기설정된 기준치 이상인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 제어부가 엔진 토크가 기설정된 기준치 이상인 경우, 온오프 솔레노이드 밸브를 오프시켜 라인압을 클러치에 인가하고, 엔진 토크가 저토크인 경우, 온오프 솔레노이드 밸브를 온시켜 솔레노이드 밸브의 제어압을 상기 클러치에 인가하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 엔진 토크가 기설정된 기준치 이상인지 여부를 판단하는 단계 이전에, 상기 제어부가 점화 온(Ignition On), 엔진 크랭킹(Engine Cranking) 및 각 솔레노이드 밸브의 정상 작동 여부 중 적어도 하나를 테스트하여 상기 페일세이프 밸브가 유압제어 테스트 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 명세서에 의하면, 온오프 솔레노이드 밸브를 통해 페일세이프 밸브를 제어하여 상대적으로 높은 라인압을 특정 클러치에 인가하는 페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 방법 및 장치를 제공함으로써, 엔진 고토크시에도 클러치에 슬립이 발생하지 않도록 하여 변속기의 고장을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 장치의 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 페일세이프 밸브의 구성을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 클러치 제어 장치는 제어부(110) 및 페일세이프 밸브(120) 등을 포함한다.
제어부(110)는 점화 온(Ignition On), 엔진 크랭킹(Engine Cranking) 및 각 솔레노이드 밸브의 정상 작동 여부 등을 테스트하여 페일세이프 밸브(120)가 유압 제어 테스트 조건을 만족하는지 여부를 판단한다.
그리고, 제어부(110)는 엔진 토크가 기설정된 기준치 이상인지 여부를 판단한다. 즉, 제어부(110)는 엔진 토크의 고토크 여부를 판단한다. 제어부(110)는 엔진 토크가 고토크인 경우, 온오프 솔레노이드 밸브를 오프시켜 페일세이프 밸브(120)를 좌측으로 이동시킴으로써, 라인압을 클러치에 인가한다.
또한, 제어부(110)는 엔진 토크가 기설정된 기준치 미만인 경우, 즉, 엔진 토크가 저토크인 경우, 온오프 솔레노이드 밸브를 온시켜 페일세이프 밸브(120)를 우측으로 이동시킴으로써, 솔레노이드 밸브의 제어압을 클러치에 인가한다.
페일세이프 밸브(120)는 온오프 솔레노이드 밸브의 온오프 동작에 따라 좌측 또는 우측으로 이동하여 라인압 또는 솔레노이드 밸브의 제어압을 클러치에 인가하여 클러치를 제어한다. 본 발명에 따른 페일세이프 밸브(120)의 자세한 구성은 도 2에서 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 페일세이프 밸브의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 페일세이프 밸브(120)의 밸브보디는 온오프 솔레노이드 밸브로부터 제어압을 공급받는 제1 포트(210), 솔레노이드 밸브로부터 제어압을 공급받는 제2 포트(212), 라인압을 공급받는 제3 포트(214), 제2 포트(212) 또는 제3 포트(214)로부터 공급되는 유압을 클러치로 공급하는 제4 포트(216), 제4 포트(216)로 공급되었던 유압을 배출하는 제5 포트(218) 및 라인압을 공급받는 제6 포트(219)를 포함한다.
한편, 밸브보디에 내장되는 밸브스풀은 제1 포트(210)로 공급되는 제어압에 작용하는 제1 랜드(220), 제3 포트(214)를 선택적으로 개폐하는 제2 랜드(222) 및 제2 랜드(222)와 함께 제4 포트(216)를 선택적으로 제2 포트(212) 또는 제3 포트(214)에 연결하여 주는 제3 랜드(224)를 포함한다.
따라서, 본 발명에 따른 페일세이프 밸브(120)는 온오프 솔레노이드 밸브가 온되면, 제1 포트(210)를 통해 제어압이 공급되어, 밸브스풀이 우측으로 이동하여 제2 포트(212)와 제4 포트(216)가 연결되고, 클러치로 솔레노이드 밸브의 제어압이 공급되며, 반대로 온오프 솔레노이드 밸브가 오프되면, 제1 포트(210)의 제어압이 배출되어, 밸브스풀이 좌측으로 이동하여 제3 포트(214)와 제4 포트(216)가 연결되고, 클러치로 라인압이 공급된다. 자세하게는, 제1 포트(210)의 제어압이 배출되면, 제1 포트(210)와 제6 포트(219)의 압력차에 의해 밸브스풀이 좌측으로 이동한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 제어부(110)는 점화 온, 엔진 크랭킹 및 각 솔레노이드 밸브의 정상 작동 여부 등을 테스트하여 페일세이프 밸브(120)가 유압 제어 테스트 조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S310).
제어부(110)는 엔진 토크가 고토크인지 여부를 판단한다(S320). 이때, 제어부(110)는 엔진 토크가 기설정된 기준치 이상인지 여부를 판단함으로써, 엔진 토크가 고토크인지 여부를 판단한다.
제어부(110)는 엔진 토크가 고토크인 경우, 온오프 솔레노이드 밸브를 오프시켜 라인압을 클러치에 인가한다(S330). 자세하게는, 온오프 솔레노이드 밸브가 오프되면, 밸브스풀이 좌측으로 이동하여 제3 포트(214)와 제4 포트(216)가 연결되고, 클러치로 라인압이 공급된다. 따라서, 본 발명에 의하면, 엔진 고토크시에도 클러치에 슬립이 발생하지 않도록 할 수 있다.
제어부(110)는 엔진 토크가 저토크인 경우, 온오프 솔레노이드 밸브를 온시켜 솔레노이드 밸브의 제어압을 클러치에 인가한다(S340). 자세하게는, 온오프 솔레노이드 밸브가 온되면, 밸브스풀이 우측으로 이동하여 제2 포트(212)와 제4 포트(216)가 연결되고, 클러치로 솔레노이드 밸브의 제어압이 공급된다.
전술한 방법은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(Firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러 및 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
이상에서 본 명세서에 개시된 실시예들을 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 이와 같이 각 도면에 도시된 실시예들은 한정적으로 해석되면 아니되며, 본 명세서의 내용을 숙지한 당업자에 의해 서로 조합될 수 있고, 조합될 경우 일부 구성 요소들은 생략될 수도 있는 것으로 해석될 수 있다.
여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 명세서에 개시된 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 명세서에 개시된 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
110: 제어부 120: 페일세이프 밸브
210: 제1 포트 212: 제2 포트
214: 제3 포트 216: 제4 포트
218: 제5 포트 219: 제6 포트
220: 제1 랜드 222: 제2 랜드
224: 제3 랜드

Claims (5)

  1. 온오프 솔레노이드 밸브의 온오프 동작에 따라 좌측 또는 우측으로 이동하여 클러치를 제어하는 페일세이프 밸브; 및
    엔진 토크가 기설정된 기준치 이상인 경우, 상기 온오프 솔레노이드 밸브를 오프시켜 상기 페일세이프 밸브를 좌측으로 이동시킴으로써 라인압을 상기 클러치에 인가하고, 엔진 토크가 저토크인 경우, 상기 온오프 솔레노이드 밸브를 온시켜 상기 페일세이프 밸브를 우측으로 이동시킴으로써 솔레노이드 밸브의 제어압을 상기 클러치에 인가하도록 제어하는 제어부;
    를 포함하는 페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 페일세이프 밸브의 밸브보디는 온오프 솔레노이드 밸브로부터 제어압을 공급받는 제1 포트, 솔레노이드 밸브로부터 제어압을 공급받는 제2 포트, 라인압을 공급받는 제3 포트, 상기 제2 포트 또는 상기 제3 포트로부터 공급되는 유압을 클러치로 공급하는 제4 포트 및 상기 제4 포트로 공급되었던 유압을 배출하는 제5 포트를 포함하고,
    상기 밸브보디에 내장되는 밸브스풀은 상기 제1 포트로 공급되는 제어압에 작용하는 제1 랜드, 상기 제3 포트를 선택적으로 개폐하는 제2 랜드 및 상기 제2 랜드와 함께 상기 제4 포트를 선택적으로 상기 제2 포트 또는 상기 제3 포트에 연결하여 주는 제3 랜드를 포함하는 것을 특징으로 하는 페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 온오프 솔레노이드 밸브가 온되는 경우, 상기 제1 포트를 통해 제어압이 공급되어, 상기 밸브스풀이 우측으로 이동하여 상기 제2 포트와 상기 제4 포트가 연결되고, 상기 클러치로 상기 솔레노이드 밸브의 제어압이 공급되며, 상기 온오프 솔레노이드 밸브가 오프되는 경우, 상기 제1 포트의 제어압이 배출되어, 상기 밸브스풀이 좌측으로 이동하여 상기 제3 포트와 상기 제4 포트가 연결되고, 상기 클러치로 라인압이 공급되는 것을 특징으로 하는 페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 장치.
  4. 자동변속기 차량에서 제어부의 페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 방법에 있어서,
    상기 제어부가 엔진 토크가 기설정된 기준치 이상인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 제어부가 엔진 토크가 기설정된 기준치 이상인 경우, 온오프 솔레노이드 밸브를 오프시켜 라인압을 클러치에 인가하고, 엔진 토크가 저토크인 경우, 온오프 솔레노이드 밸브를 온시켜 솔레노이드 밸브의 제어압을 상기 클러치에 인가하는 단계;
    를 포함하는 페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 엔진 토크가 기설정된 기준치 이상인지 여부를 판단하는 단계 이전에,
    상기 제어부가 점화 온(Ignition On), 엔진 크랭킹(Engine Cranking) 및 각 솔레노이드 밸브의 정상 작동 여부 중 적어도 하나를 테스트하여 상기 페일세이프 밸브가 유압제어 테스트 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페일세이프 밸브를 이용한 클러치 제어 방법.
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