KR100254228B1 - 자동변속기의로크업클러치제어장치및그방법 - Google Patents

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Abstract

이 발명은 자동변속기의 로크 업 클러치 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 점화 펄스 신호로 엔진의 회전수를 감지하여 전기적인 신호를 출력하는 점화 펄스 감지부와, 스로틀 밸브의 개도에 의해서 아이들 및 고부하 상태를 감지하여 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 위치 감지부와, 변속기 오일의 온도를 감지하여 전기적인 신호를 출력하는 유온 감지부와, 변속기의 압력축 회전 속도를 감지하여 전기적인 신호를 출력하는 입력축 회전 속도 감지부와, 상기 감지부들의 출력 신호를 인가받아 로크 업 클러치가 직결, 비직결, 또는 재직결 상태인가를 판단하여 그에 해당하는 맵값을 설정된 산술식에 의해 계산하고, 각각의 상태에 따라 듀티 변화율을 산출하여 제어 신호를 출력하는 변속 제어부와, 상기 변속 제어부로부터 출력되는 제어 신호에 따라 로크 업 클러치를 직결, 비직결, 재직결상태로 구동시키기 위해 유압을 조절하기 위한 구동부로 이루어져 있어, 오픈 루프 방식을 이용하여 로크 업 클러치의 비직결 상태에서 직결 상태로 변할 때의 값과 직결 상태에서 비직결 상태로 변할 때의 값과 직결 상태에서 변속중 해제되었다가 재직결 상태로 변할 때의 값을 정확하게 산출하여 로크 업 클러치를 제어하여 차체에 가해지는 충격을 줄이고, 승차감을 높일 수 있다.

Description

자동변속기의 로크 업 클러치 제어 장치 및 그 방법
도1는 이 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 로크 업 클러치 제어 장치의 구성 블럭도이고,
도2a는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 로크 업 클러치 제어 장치의 제어 특성도이고,
도2b는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 로크 업 클러치 제어 장치의 맵 값이고,
도3는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 로크 업 클러치 제어 방법의 순서도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 점화 펄스 감지부 20 : 스로틀 포지션 감지부
30 : 에어콘 릴레이 감지부 40 : 유온 감지부
50 : 가속페달 스위치 60 : 출력측 회전속도 감지부
70 : 변속 제어부 80 : 구동부
이 발명은 자동 변속기의 로크 업(Lock-Up) 클러치(Clutch) 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 피드백(Feedback) 제어를 사용하지 않고, 오픈 루프(Open Loop)제어만으로 간단하게 로크 업 클러치를 제어함으로써, 정확한 로크 업 클러치를 지정하기 위한 자동 변속기의 로크업 클러치 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 로크 업 클러치는 자동차가 규정속도 이상이 되면 펌프 임펠러와 터빈 리너를 기계적으로 직결시켜 미끄럼에 의한 손실을 없게 하고 연비 향상과 정숙한 향상을 도모하고 있으며, 이것에 의한 연비개선 효과와 동력의 전달 효율 향상을 위해 피드백 제어를 사용하고 있다.
그러나 상기한 종래의 기술은 피드백 제어에 의해 이루어지므로 제어 방법도 어렵고, 또한 이 제어에 필요한 게인(Gain)값 설정이 어려워 개발 기간이 오래 걸리고, 제어에 필요한 게인값 설정이 잘못된 경우, 로크 업 클러치 작동시 승차감 불량 등을 초래할 수 있는 문제점이 있다.
따라서 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 오픈 루프 방식을 이용하여 로크 업 클러치의 비 직결 상태에서 직결 상태(lock-up)로 변할 때의 값과, 직결 상태에서 비직결상태(unlock0up)로 변할 때의 값과, 직결 상태의 변속중 해제되었다가 재직결(relock-up) 상태로 변할 때의 값을 쉽고 정확하게 산출하여 로크 업 클러치를 제어하므로써, 종래의 복잡한 제어에 의해 얻을 수 있었던 승차감을 동일하게 얻을 수 있는 자동변속기의 로크 업 클러치 제어 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로써 이 발명의 구성은, 점화 펄스 신호로 엔진의 회전수를 감지하여 전기적인 신호를 출력하는 점화 펄스 감지부와, 스로틀 배브의 개도에 의해서 아이들 및 고부하 상태를 감지하여 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 위치 감지부와, 변속기 오일의 온도를 감비하여 전기적인 신호를 출력하는 유온 감지부와, 변속기의 입력축 회전 속도를 감지하여 전기적인 신호를 출력하는 입력축 회전수 감지부와, 상기 감지부들의 출력 신호를 인가받아 로크 업 클러치가 직결 상태인가, 비 직결 상태인가 또는, 재직결 상태인가를 판단하여 그에 해당하는 설정값을 값을 입력하여 설정된 산술식에 의해 계산하고, 각각의 상태에 따라 듀티 변화율을 산출하여 그에 해당하는 제어 신호를 출력하는 변속 제어부와, 상기 변속 제어부로부터 출력되는 제어 신호에 따라 로크 업 클로치를 직결, 비직결, 재직결상태로 구동시키기 위해 유압을 조절하는 구동부로 이루어진다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로써 이 발명의 다른 구성은, 전원이 인가되면 사용하는 모든 변수를 초기화하고, 감지부에서 인가되는 신호를 입력하여 판독하는 단계와, 기존 로크 업 클러치의 폴트(fault) 신호가 인가되는지 판단하는 단계와, 기존 로크 업 클러치의 폴트 신호가 인가되는 않은 경우, 로크 업 클러치가 작동 조건 만족인가를 판단하는 단계와, 상기에서 로크 업 클러치가 작동 조건을 만족한 경우, 로크 업 클러치가 작동 조건 만족 시간이 설정시간 보다 큰가 판단하는 단계와, 상기에서 로크 업 클러치가 작동 조건 만족 시간이 설정시간 보다 큰 경우, 로크 업 클러치가 재직결 상태인가 또는 직결해야 하는 상태인가를 판단하는 단계와, 로크 업 클러치가 재직결 또는 직결해야 하는 상태인 경우, 그에 해당하는 값을 입력하여 설정된 산술식에 의해 계산하여 듀티 변화율을 산출하는 단계와, 상기에서 산출된 듀티 변화율에 따라 해당하는 신호를 출력하는 단계로 이루어딘다.
상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도1는 이 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 로크 업 클러치 제어 장치의 구성 블록도이고, 도2a는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 로크 업 클러치 제어 장치의 제어 특성도이고, 도2b는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 로크 업 클러치 제어 장치 맵(map)값이고, 도3는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 로크 업 클러치 제어 방법의 순서도이다.
도1에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 로크 업 클러치 제어 장치의 구성은, 점화 펄스 신호로 엔진의 회전수를 감지하여 전기적인 신호를 출력하는 점화 펄스 감지부와(10), 스로틀 밸브의 개도에 의해서 아이들 및 고부하 상태를 감지하여 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 위치 감지부와(20), 변속기 오일의 온도를 감지하여 전기적인 신호를 출력하는 유온 감지부와(30), 변속기의 입력축 회전 속도를 감지하여 전기적인 신호를 출력하는 입력축 회전 속도 감지부와(40), 상기 감지부(10∼40)의 출력 신호를 인가 받아 로크 업 클러치가 직결 상태인가, 비 직결 상태인가 또는, 재직결 상태인가를 판단하여 그에 해당하는 설정값을 값을 입력하여 설정된 산술식에 의해 계산하고, 각각의 상태에 따라 듀티 변화율을 산출하여 그에 해당하는 제어 신호를 출력하는 변속 제어부(50)와, 상기 변속 제어부(50)로부터 출력되는 제어 신호에 따라 로크 업 클러치를 직결, 비직결, 재직결상태로 구동시키기 위해 유압을 조절하는 구동부(60)로 이루어진다.
도3에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시에에 따른 자동 변속기의 로크업 클러치 제어 방법은, 전원이 인가되면 사용하는 모든 변수를 초기화하고, 감지부에서 인가되는 신호를 입력하여 판독하는 단계와(S100, S110, S120), 기존 로크 업 클러치의 폴트(fault) 신호가 인가되는지 판단하는 단계와(S130), 상기 단계(S130)에서 기존 로크 업 클러치의 폴트 신호가 인가되지 않은 경우, 로크 업 클러치가 작동 조건 만족하고 있는지 판단하는 단계와(S200), 상기 단계(S200)에서 로크 업 클러치가 작동 조건 만족하고 있을 경우, 로크 업 클러치의 작동 조건 만족 상태의 시간이 설정시간 보다 큰가 판단하는 단계와(S210), 상기 단계(S210)에서 로크 업 클러치가 작동 조건 만족 상태의 시간이 설정시간 보다 큰 경우, 로크 업 클러치가 현재 작동하고 있는 상태인가 판단하는 단계와(S220), 상기 단계(S220)에서 로크 업 클러치가 현재 작동하고 있는 상태인 경우, 재직결에 해당하는 설정된 값을 입력하고, 로크 업 클러치가 현재 작동하고 있는 상태가 아닌 경우, 직결에 해당하는 설정된 값을 입력하고, 설정된 산술식에 의해 계산하여 듀티 변화율을 산출하는 단계와(S250, S260), 상기 단계(S250, S260)에서 산출된 듀티 변화율에 따라 해당하는 신호를 출력하고(S270), 초기단계로 리턴하는 단계(S280)로 이루어진다
상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 로크 업 클러치 제어 장치의 작용은 다음과 같다.
자동차를 구동하기 위해 전원을 인가하면, 변속 제어부(50)는 사용하는 모든 변수를 초기화하고, 주행중 차량의 속도가 일정한 규정 속도가 되면, 점화 펄스 신호로 엔진의 회전수를 감지하여 전기적인 신호를 출력하는 점화 펄스 감지부와(10), 스로틀 밸브의 개도에 의해서 아이들 및 고부하 상태를 감지하여 전기적인 신호를 출력하는 유온 감지부와(30), 변속기의 입력축 회전 속도를 감지하여 전기적인 신호를 출력하는 입력축 회전 속도 감지부(40)에서 출력되는 신호를 인가 받아, 판독한다(S110, S120).
현재 주행중인 자동차의 로크 업 클러치가 직결되기전, 기존에 로크 업 클러치가 직결 상태인 경우 폴트 신호를 출력하므로, 상기의 폴트 신호가 인가되는지 판단하여 기존에 로크 업 클러치의 직결 상태를 확인하다(S130).
상기에서 기존에 로크 업 클러치가 직결 상태인 경우, 로크 업 클러치의 직결 상태를 해제하고(S140), 초기단계로 리턴 한다(S150).
주행중인 차량이 로크 업 클러치 작동영역에 들어왔는지, 즉 로크 업 클러치 작동 조건을 만족하였는지를 판단한다(S200).
상기(S200)에서 로크 업 클러치가 작동조건을 만족하지 않을 경우에는 현재 로크 업 클러치가 작동하고 있는가를 판단하여 현재 록크 업 클러치 작동 상태인 경우에 비직결 제어로 판단한다(S230).
하지만, 상기(S200)에서 로크 업 클러치가 작동 조건을 만족하는 경우, 로크 업 클러치의 작동조건 만족 시간이 설정시간 보다 작다고 판단될 경우, 초기 단계로 리턴한다(S210).
상기(S210)에서 로크 업 클러치의 작동조건 만족 시간이 설정 시간보다 크다고 판단된 경우, 다시 로크 업 클러치가 현재 작동 상태에 있는가를 판단하며(S220), 현재 작동 상태에 있는 경우, 도2b에 도시되어 있는 재직결(relock-up)에 해당하는 설정된 맵 값을 입력하고(S250), 설정된 산술식에 의해 계산하여 듀티 변화율을 산출한다(S270).
상기(S270)에서 산출된 듀티 변화율에 따라 해당하는 신호를 구동부(60)에 출력하고(S280), 초기 단계로 리턴한다(S150).
하지만, 상기(S220)에서, 로크 업 클러치와 현재 작동상태에 있는가를 판단하여, 로크 업 클러치가 현재 작동상태에 있지 않을 경우, 로크 업 클러치가 작동하는 상태로 판단한다(S220).
상기(S220) 판단에서 로크 업 클러치가 처음 작동 상태인 경우, 도2b에 도시되어 있는 처음 작동 상태(lock-up)에 해당하는 값을 입력하여, 설정된 산술식에 의해 계산하여 듀티 변화율을 산출한다(S260).
상기(S260)에서 산출된 듀티 변화율에 따라 해당하는 신호를 구동부(60)에 출력하고(S280), 초기 단계로 리턴한다(S150).
상기(S280)에서 구동부에 출력되는 제어 신호는 도2a에 도시되어 있는 제어특성으로 로크 업 클러치 제어 솔레노이드 밸브(LCCSV : lock-up clutch control solenoid valve)을 작동시켜 제어함으로써, 로크 업 클러치를 지정한다.
하지만, 엔진의 스로틀 개도가 급격히 감소할 때 또는 일정량 이하로 감소할 때, 변속기의 오일 온도나 엔진의 오일온도가 일정값 이하일 때, 1속 또는 후진시, 출력 모드가 오프(off) 상태일 때 등의 조건이 하나라도 발생할 경우에는 로크 업 클러치를 작동시키지 않거나, 작동을 해제된다.
이상에서와 같이 발명의 실시예에서, 오픈 루프 방식을 이용하여 로크업 클러치의 비 직결 상태에서 직결시의 값, 직결 상태에서 비 직결시의 값, 직결중 변속주에 다시 직결되는 값을 정확하게 산출하여, 토크 업 클러치 작동조건을 만족하면 로크 업 제어를 한다.
단, 로크 업 상태에서 급격하게 가속페달을 밟는 조작을 했을때는 엔진의 스로틀 개도가 급격히 감소한 때와 같이 로크 업 클러치를 해제한다. 그러므로 여러가지 조건을 고려한 제어에 따라 차체에 가해지는 충격을 줄이고, 승차감을 향상시키며, 해당 부품의 수명을 연장 시킬 수 있는 효과를 가진 자동변속기의 로크 업 클러치 제어 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 주행중인 차량의 속도가 규정속도에 도달하면 점화 펄스 신호로 엔진의 회전수를 감지하여 전기적인 신호를 출력하는 점화 펄스 감지 수단과, 스로틀 밸브의 개도 상태로 아이들 및 고부하 상태를 감지하여 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 위치 감지 수단과, 변속기 오일의 온도를 감지하여 전기적인 신호를 출력한 유온 감지 수단과, 변속기의 입력축 회전 속도를 감지하여 전기적인 신호를 출력하는 입력축 회전 속도 감지 수단과, 상기 감지 수단들의 출력 신호를 인가받아 로크 업 클러치가 직결 상태인가, 비 직결 상태인가, 재직결 상태인가를 판단하여 그에 해당하는 설정값을 판독하여 설정된 산술식에 의해 계산하고, 각각의 상태에 따라 듀티 변화율을 산출하여 그에 해당하는 제어 신호를 출력하는 변속 제어 수단과, 상기 변속 제어 수단으로부터 출력되는 제어 신호에 따라 로크 업 클러치를 직결, 비직결, 재직결상태로 구동시키기 위해 유압을 조절하기 위한 구동 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 로크 업 클러치 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 변속 제어 수단은 상기 감지 수단들로부터 인가되는 신호를 입력하여 판독하고, 기존 로크 업 클러치의 폴트 신호가 인가되는지 판단하여, 기존 로크 업 클러치의 폴트 신호가 인가되지 않은 경우, 로크 업 클러치가 작동조건 만족 상태인지 판단하고, 로크 업 클러치가 작동조건 만족 상태인 경우, 로크 업 클러치가 직결 상태의 시간이 기 걸정시간 보다 큰가 판단하고, 로크 업 클러치가 작동조건 만족 상태의 시간이 설정시간 보다 큰 경우, 로크 업 클러치가 현재 작동상태에 있는가를 판단하여, 로크 업 클러치가 현재 작동상태에 있는 경우, 재직결에 해당하는 값을 입력하여 설정된 산술식에 의해 계산하여 듀티 변화율을 산출하고, 상기 로크 업 클러치가 현재 작동상태에 있지 않을 경우 처음 작동하는 것으로 판단하여 직결에 해당하는 값을 입력하며 설정된 산술식에 의해 계산하여 듀티 변화율을 산출한 후, 상기 산출된 듀티 변화율에 따라 해당하는 제어신호를 출력하는 것을 포함하여 이루어진 자동변속기의 로크 업 클러치 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 구동 수단은 듀티 변화율에 따라 출력되는 제어 신호를 인가받아 로크 업 클러치 제어 솔레노이드 밸브를 작동시켜 로크 업 클러치를 지정하는 것을 더 포함하여 이루어진 자동변속기의 로크 업 클러치 제어 장치.
  4. 초기화 상태에서 감지수단들로 부터 인가되는 신호를 입력하여 판독하는 단계와; 상기 단계에서 입력 판독된 신호가 기존 로크 업 클러치의 폴트 신호가 인가되는 지 판단하는 단계와, 상기 단계에서 기존 로크 업 클러치의 폴트 신호가 인가되지 않은 경우, 로크 업 클러치가 작동조건 만족 상태인가 판단하는 단계와; 상기 단계에서 로크 업 클러치가 작동 조건을 만족하지 않을 경우, 로크업 클러치가 현재 작동상태에 있는가를 판단하는 단계와, 상기 단계에서 현재 로크업 클러치가 현재 작동 상태인 경우, 비직결에 해당하는 값을 입력하는 단계와; 상기 단계에서 로크 업 클러치가 작동조건 만족 상태이면, 로크 업 클러치 작동조건 만족 시간이 기 설정시간 보다 큰가를 판단하면서, 로크 업 클러치가 현재 작동 상태에 있는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 로크 업 클러치가 현재 작동상태이면, 상기 로크 업 클러치에 재직결 상태에 해당하는 값을 입력하고, 상기 로크 업 클러치가 현재 작동조건 상태가 아니면, 로크 업 클러치에 직결에 해당하는 값을 입력하며 설정된 산술식에 의해 계산하여 듀티 변화율을 산출하는 단계와; 상기 단계에서 산출된 듀티 변화율에 따라 해당하는 제어신호를 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 로크 업 클러치의 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 감지수단으로 부터 데이타를 입력하고 판독한 단계에서 기존 로크 업 클러치의 폴트 신호가 인가되어 있는 경우, 로크 업 클러치를 해제하고 리턴하는 단계를 포함하여 이루어진 자동변속기의 로크 업 클러치 제어 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 로크 업 클러치가 작동조건 만족 상태인가 판단하는 단계에서 로크 업 클러치가 작동조건 만족하면, 상기 로크 업 클러치 작동조건 만족 상태의 시간이 설정시간 보다 큰가 판단하여, 로크 업 클러치 작동조건 만족 상태의 시간이 기 설정시간 보다 작은 경우, 초기단계로 리턴하는 단계를 더 포함하여 이루어진 자동변속기의 로크 업 클러치 제어 방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 로크 업 클러치가 작동조건 만족 상태인가 판단하는 단계에서 로크 업 클러치가 작동조건을 만족하지 않고, 로크 업 클러치가 현재 작동 상태인 경우, 비직결에 해당하는 값을 입력하고 기 설정된 산술식에 의해 계산하여 듀티 변화율을 산출하는 단계를 더 포함하여 이루어진 자동 변속기의 로크 업 클러치 제어 방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 로크 업 클러치가 작동조건 만족하고, 상기 로크 업 클러치 작동조건 만족 상태의 시간이 설정시간 보다 큰 상태에서, 상기 로크 업 클러치가 현재 작동 여부에 따라 현재 작동상태가 아닌 경우, 상기 로크 업 클러치를 처음 직결 상태로 설정하고, 상기 로크 업 클러치가 현재 작동 상태인 경우에는 재직결 상태로 설정하는 단계를 더 포함하여 이루어진 자동변속기의 로크 업 클러치 제어 방법.
  9. 상기 로크 업 클러치가 처음 직결 상태인 경우, 처음 직결 상태에 해당하는 값을 입력하고, 로크 업 클러치가 재직결 상태인 경우, 재 직결상태에 해당하는 값을 입력하고 설정된 산술식에 의해 계산하여 듀티 변화율을 산출하는 단계를 더 포함하여 이루어진 자동변속기의 로크 업 클러치 제어 방법.
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