KR100412731B1 - 자동차용 무단 변속기의 고온 출발시 프라이머리 풀리의유압 제어방법 - Google Patents

Abstract

고온(高溫) 출발시 프라이머리 풀리로 공급되는 유압을 효과적으로 제어하여 변속응답성을 높이고, 라인압이 안정되게 유지될 수 있도록 한 무단 변속기의 고온 출발시 프라이머리 풀리의 유압 제어방법을 제공할 목적으로;

스로틀 개도각 변화량과 유온이 기준값 이상인가를 판단하는 제1 단계와;

상기 제1 단계에서 조건을 만족하면, 정상적인 변속제어가 이루어지고 만족하지 못하면, 변속비 제어용 솔레노이드 밸브의 듀티를 변속비 제어용 널 포지션 듀티 상태에서 일정시간 유지하는 제2 단계와;

상기 제2 단계의 실시과정에서, 실제 프라이머리 풀리 속도와 목표 프라이머리 풀리의 속도를 근거로 에러값을 산출하고, 상기 에러값이 기준값 이하가 되면 기존의 정상적인 변속제어가 이루어지고, 기준값 이상이면 상기 제2 단계로 리턴 제어하는 제3 단계로 이루어지는 자동차용 무단 변속기의 고온 출발시 프라이머리 풀리의 유압 제어방법을 제공한다 .

Description

자동차용 무단 변속기의 고온 출발시 프라이머리 풀리의 유압 제어방법 {METHOD OF CONTROLLING HYDRAULIC OF PRIMARY PULLEY ON THE START HIGH TEMPERA TURE FOR CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 무단 변속기의 유압 제어시스템에 있어서, 고온(高溫) 출발시 프라이머리 풀리로 공급되는 유압을 효과적으로 제어하여 변속응답성을 높이고, 라인압이 안정되게 유지될 수 있도록 한 무단 변속기의 고온 출발시 프라이머리 풀리의 유압 제어방법에 관한 것이다.

예컨대, 차량의 변속기에는 엔진의 회전력을 구동륜에 전달하는 기능을 갖고 있는데, 이러한 변속기에는 운전자의 의지대로 운전자가 직접 변속단을 선택하는 수동 변속기와, 차량의 주행조건에 따라 자동적으로 변속이 이루어지는 자동 변속기와, 각 변속단 사이에 특정한 변속 영역이 없이 무단으로 연속적인 변속이 이루어지는 무단 변속기로 대별된다.

상기와 같은 변속기에 있어서, 본 발명은 유압을 이용하는 자동 변속기의 단점을 보완하여 연비 및 동력 전달성능, 그리고 중량면에서 큰 장점을 갖는 무단 변속기에 관계하며, 이의 무단 변속기는 입력축과 출력축에 장착되는 풀리의 직경변위를 이용하는 벨트 방식이 주로 사용되고 있다.

이러한 벨트 방식의 무단 변속기에 있어서, 프라이머리 풀리(입력측 풀리) 및 세컨들리 풀리(출력측 풀리)는 이미 알려진 바와 같이 고정측 풀리와 이동측 풀리로 이루어져 이동측 풀리의 후측에 형성된 유압 쳄버에 작용하는 유압에 의해 구동 토크에 알맞은 수준으로 가변측 풀리가 금속벨트 측면에 추력을 가하게 되며, 이들 풀리의 직경 변환에 따라 무단 변속이 이루어지게 되는 것이다.

그리고 상기와 같은 무단 변속기의 변속제어를 실시함에 있어서, 차속, 엔진 회전수, 부하등의 운전 조건에 따라 미리 정해진 소정의 패턴에 따라 변화하도록 상기 운전조건을 검출하면서 각 풀리를 제어하는 변속비 컨트롤 밸브의 개도를 제어하게 되며, 이와 같이 변속비를 변화시킬 경우 새로운 변속비로 목표로 하는 응답에 일치되도록 하는 것이 매우 중요하다.

이와 같이 새로운 목표 변속비를 얻기 위하여는 유압의 응답성이 매우 중요한 인자로 작용하게 되는데, 이때의 변속 패턴을 살펴보면, 도 3에서와 같이, A구간에서는 스로틀이 증가하지만 실변속비와 목표 변속비가 차이가 발생되지 않으며, B구간에서는 실변속비와 목표 변속기에 차이가 발생되면서 제어가 이루어지기 시작하는데, 이때에는 변속비 컨트롤 밸브의 솔레노이드 밸브의 듀티는 변하지만 변속비가 변하지 않게 된다.

이는 프라이머리 풀리의 유압실을 채우는 필 타임(FILL TIME) 구간으로 듀티는 변하더라도 실제로 변속비는 변하지 않게 되며, C 구간에서는 필 타임이 끝나고 실제 변속이 이루어지게 된다.

그러나 상기와 같은 제어과정에서 라인압 듀티는 라인압 제어듀티는 상승함에도 불구하고, 라인압이 저하되지 않고 급격히 상승한 후에 제어됨으로써, 라인압의 불안정 현상이 발생되고 있다.

그러나 상기와 같은 라인압 불안정 현상은 실 변속비가 변할 때 순간적인 유량 부족이 발생되는데, 이는 변속시 소모되는 유량이 펌프의 토출 유량 보다 많을 때 발생된다.

특히, 고온의 조건에서 여분의 배출 유량이 없는 극한 조건이 되는 경우에는 상기와 같은 현상이 더욱 두드러지게 발생된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여는 펌프의 토출 유량을 증가시키는 방안이 있지만, 이는 펌프를 재설계하여야 하며 유량 증가로 인한 대부분에 영역에서는 효율 감소가 발생하므로 바람직한 해결수단은 되지 못한다는 문제점을 내포하고 있다.

그리고 둘째로는 무단 변속기내에서의 누유량을 줄이는 것이 경우인데, 유압 시스템은 기본적으로 누유량을 가지고 있기 때문에 펌프, 밸브 보디 및 어셈블리에서의 누유량을 줄여 유량 부족 현상을 개선 할 수 있으나, 이러한 수단은 노력 대비 얻는 효과가 미비하다고 하다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 고온(高溫) 출발시 프라이머리 풀리로 공급되는 유압을 효과적으로 제어하여 변속응답성을 높이고, 라인압이 안정되게 유지될 수 있도록 한 무단 변속기의 고온 출발시 프라이머리 풀리의 유압 제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명을 운용하기 위한 무단 변속기의 변속 제어 시스템에 대한 모식도.

도 2는 본 발명에 의한 제어방법의 작동 흐름도.

도 3은 종래 제어방법에 의하여 변속이 이루어질 때의 작동 패턴도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 고온 출발 조건에서 스로틀이 증가함에 따른 목표 변속비를 미리 변화시켜 실제 변속비의 변화 기울기를 낮추어 유량 소모를 줄임으로써, 라인압 불안정 현상을 방지할 수 있도록 하였다.

보다 구체적으로는, 스로틀 개도각 변화량과 유온이 기준값 이상인가를 판단하는 제1 단계와;

상기 제1 단계에서 조건을 만족하면, 정상적인 변속제어가 이루어지고 만족하지 못하면, 변속비 제어용 솔레노이드 밸브의 듀티를 변속비 제어용 널 포지션 듀티 상태에서 일정시간 유지하는 제2 단계와;

상기 제2 단계의 실시과정에서, 실제 프라이머리 풀리 속도와 목표 프라이머리 풀리의 속도를 근거로 에러값을 산출하고, 상기 에러값이 기준값 이하가 되면 기존의 정상적인 변속제어가 이루어지고, 기준값 이상이면 상기 제2 단계로 리턴 제어하는 제3 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차용 무단 변속기의 고온 출발시 프라이머리 풀리의 유압 제어방법을 제공한다 .

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명이 운용될 수 있는 무단 변속기 제어계통의 모식도로서, 구체적으로 도시하지는 않았으나, 오일펌프(2)로부터 토출되는 유압은 압력 제어밸브 (4)에 의하여 소정의 압력(소정의 라인압)으로 제어되어 세컨들리 풀리(출력측 풀리)(6)로 공급되고, 상기 압력 제어밸브(4)의 하류측에 배치되는 변속비 제어밸브 (8)에 의하여 제어되는 유압은 프라이머리 풀리(입력측 풀리)(10)로 공급되는 유압계통으로 이루어진다.

상기 압력 제어밸브(4)와 변속비 제어밸브(8)는 구동수단으로서, 이들은 각기 라인압 제어용 솔레노이드 밸브(S1)와, 변속비 제어용 솔레노이드 밸브(S2)에 의하여 제어되며, 상기 라인압 및 변속비 제어용 솔레노이드 밸브(S1)(S2)는 라인압 제어수단(12)과 변속 제어수단(14)을 포함하는 엔진 제어유닛(ECU)의 의하여 제어된다.

상기 엔진 제어유닛(ECU)은 검출수단으로부터 입력되는 전기적인 신호를 미리 입력되어진 데이터와 비교 연산하여 이에 적정하게 상기 솔레노이드 밸브 (S1)(S3)를 제어함으로써, 라인압 및 변속비를 제어하게 된다.

그리고 상기 엔진 제어유닛(ECU)에 차량의 운전 정보를 제공하는 상기의 검출수단은 크랭크 각 센서 또는 캠각 센서로 이루어지는 엔진 회전수 센서(20)와, 스로틀 개도각을 검출하는 스로틀 포지션 센서(22)와, 상기 프라이머리 풀리(8)의 회전수를 검출하는 제1 회전센서(24)와, 상기 세컨들리 풀리(4)의 회전수를 검출하여 차속을 검출할 수 있는 제2 회전센서(26)와, 라인압을 검출하는 라인압 센서(28)와, 라인압을 검출하는 라인 압력센서(30)와, 공연비를 검출할 수 있는 에어 플로우 센서(32)와, 작동 오일의 온도를 검출하는 유온 센서(34)를 포함하여 이루어진다.

물론. 상기의 센서들은 본 발명을 설명하는 소요되는 최소한의 센서들만을 설명한 것으로 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 검출수단으로부터 차량 운전의 각 정보가 엔진 제어유닛(ECU)로 입력되면, 엔진 제어유닛(ECU)에서 미리 입력되어진 맵에 의하여 비교 연산 처리되는데, 이의 처리 과정은 이미 공지된 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 하며, 본 발명에 의한 제어방법은 일반적인 제어방법의 일부로서 사용되어지는 것이다.

이와 같은 변속비 제어과정에서 본 발명은 도 2에서와 같이, 스로틀 개도각 변화량(dT_VO)을 산출하여(S100), 이의 스로틀 개도각 변화량(dT_VO)과 유온센서(34)로 부터 입력되는 유온(Temp)이 기준값(A)(B) 이상인가를 판단하게 된다(S110).

상기에서 스로틀 개도각 변화량(dT_VO)의 변화량 기준값(A)과 유온(Temp)의 기준값(B)은 해당 차량의 설계 기준에 따라 달라질 수 있으므로 어느 한 값으로 한정되는 것은 아니다.

그리고 상기 S110 단계에서 조건을 만족하지 못하면, 현재의 변속비 제어용 솔레노이드 밸브의 듀티(DR)를 변속비 제어용 널 포지션 듀티(Null Position Duty :D_RN)로 하고, 이의 상태를 일정시간 동안 유지하면서 프라이머리 풀리에 유량을 공급하게 된다(S120).

상기에서 널 포지션은 변속비 제어밸브에서 공급 유량과 배출 유량이 평형을 이루는 상태를 말하는 것으로서, 대개 듀티 50%에서 널 포지션이 이루어지도록 셋팅하는 것이 일반적이다.

상기 S120 단계가 실시되는 과정에서 실제 프라이머리 풀리 속도(IP)에서 목포 프라이머리 풀리의 속도(IPT)를 뺀 값으로 에러값(En)을 산출하여(S130), 이 에러값이 기준값(D) 보다 작으면 기존 퍼지 컨트롤이 이루어지면서 정상적인 변속비 제어가 이루어지게 되는 것이다(S150).

그리고 상기 에러값(En)이 기준값(D)보다 큰 경우에는 상기 S120 단계로 리턴되어 그 에러량(En)이 기준값 이하가 될 때까지 계속 반복적으로 실시되는 것이다.

상기에서 에러값은 프라이머리 풀리가 필(HILL)을 완료하고 실제 변속이 이루어지면 작아지게 되며, 상기 S110 단계에서의 조건을 만족하지 못하는 경우에는 상기 S150 단계로 진입하여 정상적인 변속비 제어가 이루어지게 된다.

즉, 상기의 본 발명에 의하면, 무단 변속기의 변속비 제어과정에서 유온이 일정 온도 이상인 상태에서 급가속이 아닌 일반적인 출발등이 이루어지는 경우에는 본 발명의 제어방법이 적용되면서 변속지령에 의한 변속이 급격하게 이루어지는 것이 아니라 프라이머리 풀리에 충분히 유압이 충진되어 프라이머리 풀리의 목표 회전수 및 실제 회전수 차이가 소정의 기준값 범위내에 들었을 때 정상적인 변속이 이루어지도록 함으로써, 유량 부족으로 인한 라인압 불안전을 줄일 수 있게 되는것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 정상적인 무단 변속기의 변속과정에서 유온이 일정온도 이상인 고온(高溫) 출발시 프라이머리 풀리로 공급되는 유압을 효과적으로 제어하여 실제의 변속이 지연된 상태에서 급격하게 이루어지는 것을 방지함으로써, 변속 응답성을 높이고, 라인압이 안정되게 유지될 수 있도록 한 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 스로틀 개도각 변화량과 유온이 기준값 이상인가를 판단하는 제1 단계와;

   상기 제1 단계에서 조건을 만족하면, 정상적인 변속제어가 이루어지고 만족하지 못하면, 변속비 제어용 솔레노이드 밸브의 듀티를 변속비 제어용 널 포지션 듀지션한 생태에서 일정시간 유지하는 제2 단계와;

   상기 제2 단계의 실시과정에서, 실제 프라이머리 풀리 속도와 목표 프라이머리 풀리의 속도를 근거로 에러값을 산출하고, 상기 에러값이 기준값 이하가 되면 기존의 정상적인 변속제어가 이루어지고, 기준값 이상이면 상기 제2 단계로 리턴 제어하는 제3 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차용 무단 변속기의 고온 출발시 프라이머리 풀리의 유압 제어방법 .