KR100418766B1

KR100418766B1 - Torque converter for automatic transmission and control method thereof

Info

Publication number: KR100418766B1
Application number: KR10-2000-0082955A
Authority: KR
Inventors: 김홍식
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2004-02-18
Also published as: KR20020054190A

Abstract

토크 컨버터의 원웨이 클러치인 스테이터 고정자를 마그네틱 클러치로 개선하여 제어를 가능하게 하기 위하여;To improve the stator stator, which is a one-way clutch of the torque converter, with a magnetic clutch to enable control;

토크 컨버터에 있어서,In a torque converter,

스테이터를 단속하기 위하여 변속기 입력축의 외주면에 하우징과 고정 설치되는 와이어링 부재와,A wiring member fixed to the housing on the outer circumferential surface of the transmission input shaft to control the stator;

상기 와이어링 부재와 스테이터 사이에 전기적인 신호로 동력을 단속하게 제어되는 마그네틱 브레이크를 설치하여 이루어지는 자동 변속기의 토크 컨버터를 제공하는데 있다.It is to provide a torque converter of an automatic transmission formed by providing a magnetic brake that is controlled to control the power by an electrical signal between the wiring member and the stator.

Description

Torque converter of automatic transmission and its control method {TORQUE CONVERTER FOR AUTOMATIC TRANSMISSION AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 자동변속기의 토크 컨버터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토크 컨버터의 원웨이 클러치인 스테이터 고정자를 마그네틱 클러치로 개선하여 제어를 가능하게 한 자동변속기의 토크 컨버터 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a torque converter of an automatic transmission, and more particularly, to a torque converter and an control method of an automatic transmission in which a stator stator, which is a one-way clutch of a torque converter, is improved by using a magnetic clutch.

도1은 종래기술에 따른 토크 컨버터를 도시한 도면이다.1 shows a torque converter according to the prior art.

토크 컨버터(2)는 자동 변속기와 엔진 사이에 놓여 엔진 토크를 증배하여 변속기에 입력하는 유체 전동장치이다.The torque converter 2 is a fluid transmission device placed between the automatic transmission and the engine to multiply the engine torque and input it to the transmission.

토크 컨버터(2)는 입력요소인 임펠러(4), 출력요소인 터빈(6), 그리고 반력요소인 스테이터(8)로 구성되어 있으며, 일반적으로 임펠러와 터빈(6)은 사류형의 동익으로, 스테이터(8)는 축류형의 정익으로 구성되고 있다.The torque converter 2 is composed of an impeller 4 as an input element, a turbine 6 as an output element, and a stator 8 as a reaction force element. In general, the impeller and the turbine 6 are quadrilateral rotors. The stator 8 is comprised by the axial flow vane.

상기한 토크 컨버터(2)는 임펠러(4)로부터 원심력을 받은 토크 컨버터(2)내의 작동 유체는 터빈(6)에서 구심적으로 흐르며, 운동량을 전달하고 스테이터(8)는 터빈(6)으로부터 유입된 유체에 반력을 가하여 임펠러(4)에 유입시키며, 이때 운동량 보존의 법칙에 의해 토크 컨버터(2)는 토크 증배를 이루게 된다.The torque converter 2 is a centrifugal force from the impeller 4, the working fluid in the torque converter 2 flows centripetally in the turbine 6, transmits momentum and the stator 8 flows in from the turbine 6. The reaction force is applied to the impeller 4 by applying a reaction force, and the torque converter 2 achieves torque multiplication by the law of momentum conservation.

이러한 스테이터(8)의 역할에 있어 토크 컨버터(2)는 유체 클러치와 달리 토크의 증배를 가지게 되는 것이며, 슬립이 줄어들면 즉, 임펠러(4)의 회전수에 터빈의 회전수에 가까워 졌을 때에는 스테이터(8)의 역할이 줄어들며 이에 스테이터(8)는 원웨이 클러치로 고정시켜 토크 증배가 이루어지지 못하는 영역에서는 유체 클러치로 작동하게 된다.In the role of the stator 8, the torque converter 2 has a multiplication of torque unlike the fluid clutch, and when the slip decreases, that is, when the speed of the impeller 4 approaches the speed of the turbine, the stator The role of (8) is reduced so that the stator (8) is fixed by a one-way clutch to operate as a fluid clutch in the area where torque multiplication is not possible.

토크 컨버터(2)의 아이들시 토크 증배는 엔진의 측면에서는 부하로 작용한다.The torque multiplication at idle of the torque converter 2 acts as a load on the side of the engine.

즉, 아이들시 주행단 상태에 있는 자동 변속기 차량에 있어서는 엔진과 임펠러(4)는 회전하고 터빈(6)은 정지한 스톨 상태에 놓이고 이태의 토크 증배는 최대이며, 엔진에 주는 부하도 최대이다.In other words, in an automatic transmission vehicle in a driving stage state at idling, the engine and the impeller 4 are rotated, the turbine 6 is in a stall stall state, the torque multiplication is maximum, and the load on the engine is also maximum. .

즉, 아이들시 중립단과 주행단의 부밍상의 차이가 나타난다.In other words, there is a difference in the booming between the neutral stage and the driving stage when idle.

또한 아이들 주행단 엔진의 연료 소비량도 늘어난다. 이에 최근에 타사에서는 아이들 뉴트랄 제어 방식이 도입되고 있으며, 이는 주행단일지라도 유압회로를 조정하여 중립단의 상태를 만들어주는 것이다.It also increases the fuel consumption of the idler engine. Recently, other companies have introduced the idle neutral control method, which is to adjust the hydraulic circuit even in the driving stage to create the state of the neutral stage.

즉, 아이들 스톨 상태를 비스톨 상태로 만들어 엔진부를 저감하며 연비, 진동 및 소음, 배기가스 저감에 효과를 보고 있다.In other words, by making the idle stall state to be a stall state to reduce the engine portion, it is effective in reducing fuel consumption, vibration and noise, exhaust gas.

하지만 이러한 제어는 초기 발진 지연이라는 단점 및 변속 품질이 떨어지는문제점이 있다.However, this control has the disadvantage of an initial oscillation delay and a problem of poor shift quality.

따라서 본 발명은 앞에서 언급한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 토크 컨버터의 원웨이 클러치인 스테이터 고정자를 마그네틱 클러치로 개선하여 제어를 가능하게 한 자동변속기의 토크 컨버터 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to improve the torque converter of the automatic transmission stator stator stator stator, which is a one-way clutch of the torque converter to enable the control and its To provide a control method.

도1은 종래기술에 따른 토크 컨버터를 도시한 도면.1 shows a torque converter according to the prior art;

도2는 본 발명에 따른 토크 컨버터를 도시한 도면.2 shows a torque converter according to the present invention;

도3은 본 발명에 따른 토크 컨버터의 제어 흐름을 도시한 순서도.3 is a flow chart showing the control flow of the torque converter according to the present invention;

이를 실현하기 위한 본 발명은The present invention for realizing this

토크 컨버터에 있어서,In a torque converter,

마그네틱 브레이크는 와이어링 부재에 연결 설치되는 전자석 부재와, 이 전자석 부재의 자화에 의해 가변적으로 부착하게 스테이터측에 설치되는 디스크 부재를 포함하여 이루어지는 자동 변속기의 토크 컨버터를 제공하는데 있다.The magnetic brake is to provide a torque converter of an automatic transmission comprising an electromagnet member connected to a wiring member and a disk member provided on the stator side to be variably attached by magnetization of the electromagnet member.

차량의 구동을 시작으로 전자제어장치(트랜스미션 컨트롤 유니트)가 주행중인가 판단하는 단계와, (S10)Determining whether the electronic control device (transmission control unit) is running by starting the vehicle (S10);

상기 단계(S10)에서 주행중이 아님을 판단하면 풋 브레이트가 작동중인가를 판단하는 단계와,(S20)If it is determined that the driving is not in the step (S10) and determining whether the foot brate is in operation (S20)

상기 단계(S20)에서 풋 브레이크의 작동중이 아니면 주행단인가를 판단하는 단계와, (S30)In step S20, determining whether the driving stage is not in operation of the foot brake, and (S30)

상기 단계(S30)에서 주행단이 아니면 토크 컨버터의 작동을 위해 마그네틱 브레이크 작동을 지시하는 단계, (S40)으로 제어됨을 특징으로 하는 자동 변속기의 토크 컨버터 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.To provide a torque converter of the automatic transmission and a method of controlling the same, characterized in that the control step (S40), the step of instructing the operation of the magnetic brake for the operation of the torque converter in the step (S30).

상기 단계(S10)에서 주행중임을 판단하면 토크 컨버터의 속도비가 커플링점을 넘었는가를 판단하는 단계와, (S50)Determining that the speed ratio of the torque converter has exceeded the coupling point when determining that the vehicle is driving in the step S10;

상기 단계(S50)에서 토크 컨버터의 속도비가 커플링점을 넘었으면 유체 클러치로 작동을 유도하기 위하여 마그네틱 브레이크를 해제하는 단계(S60)로 제어됨을 특징으로 하는 자동 변속기의 토크 컨버터 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.When the speed ratio of the torque converter in the step (S50) exceeds the coupling point is provided in the step (S60) of releasing the magnetic brake in order to induce operation by the fluid clutch provides a torque converter of the automatic transmission and its control method. It is.

상기 단계(S50)에서 토크 컨버터의 속도비가 커플링점을 넘지 않았으면 토크 컨버터 작동을 위해 마그네틱 브레이크를 작동시키는 단계(S70)로 제어됨을 특징으로 하는 자동 변속기의 토크 컨버터 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.If the speed ratio of the torque converter in the step (S50) does not exceed the coupling point is provided in the step (S70) of operating the magnetic brake for the torque converter operation, the torque converter of the automatic transmission and its control method. .

상기 단계(S30)에서 풋 브레이크가 작동중이면 유체 클러치 작동을 위해 마그네틱 브레이크를 해제하는 단계(S60)으로 제어됨을 특징으로 하는 자동 변속기의 토크 컨버터 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.When the foot brake is operating in the step (S30) to provide a torque converter and an automatic control method of the automatic transmission, characterized in that controlled by the step (S60) for releasing the magnetic brake for the fluid clutch operation.

상기 단계(S30)에서 주행단이면 가속페달을 밟았는가를 판단하는 단계와,(S90)In step S30, if the driving stage determines whether the accelerator pedal is pressed, and (S90)

상기 단계(S90)에서 가속페달을 밟았으면 토크 컨버터 작동을 위해 마그네틱 브레이크 작동을 지시하는 단계(S40)로 제어됨을 특징으로 하는 자동 변속기의 토크 컨버터 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.When the accelerator pedal is pressed in the step S90, the control unit provides a torque converter and a control method of the automatic transmission, characterized in that the control is performed in step S40 of instructing the operation of the magnetic brake to operate the torque converter.

상기 단계(S90)에서 가속페달을 밟지 않았으면 유체 클러치로 작동을 위해 마그네틱 브레이크 해제를 지시하는 단계(S60)로 제어됨을 특징으로 하는 자동 변속기의 토크 컨버터 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.If the accelerator pedal is not pressed in the step S90, the control unit provides a torque converter and a control method of the automatic transmission, characterized in that the control is performed in step S60 of instructing the release of the magnetic brake for actuation by the fluid clutch.

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the preferred configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명에 따른 토크 컨버터를 도시한 도면이고, 도3은 본 발명에 따른 토크 컨버터의 제어 흐름을 도시한 순서도이다.2 is a view showing a torque converter according to the present invention, Figure 3 is a flow chart showing the control flow of the torque converter according to the present invention.

토크 컨버터(20)는 와이어링 부재(22)와, 마그네틱 브레이크(24))를 부가 구성하여 이루어지고 있다.The torque converter 20 is formed by additionally configuring the wiring member 22 and the magnetic brake 24.

와이어링 부재(22)는 스테이터(26)를 단속하기 위하여 변속기 입력축(28)의 외주면에 하우징과 고정 설치되고 있다.The wiring member 22 is fixed to the housing on the outer circumferential surface of the transmission input shaft 28 in order to control the stator 26.

상기 와이어링 부재(22)는 트랜스미션 컨트롤 유니트(30)와 전기적으로 연결되고 있다.The wiring member 22 is electrically connected to the transmission control unit 30.

마그네틱 브레이크(24)는 와이어링 부재(22)와 스테이터(26)사이에 전기적인 신호로 동력을 단속하게 설치되어 제어되고 있다.The magnetic brake 24 is intermittently controlled by an electric signal between the wiring member 22 and the stator 26 and controlled.

마그네틱 브레이크(24)는 와이어링 부재(22)에 연결 설치되는 전자석 부재(32)와, 이 전자석 부재(32)의 자화에 의해 가변적으로 부착하게 스테이터(26)측에 설치되는 디스크 부재(34)로 구성되어 이루어지고 있다.The magnetic brake 24 includes an electromagnet member 32 connected to the wiring member 22 and a disc member 34 provided on the stator 26 side to be variably attached by magnetization of the electromagnet member 32. It consists of.

상기한 마그네틱 브레이크(24)는 통상의 동력 전달 단속용 클러치를 브레이크 용으로 적용한 것이다.The magnetic brake 24 described above applies a normal power transmission control clutch for the brake.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 작용을 도3에 의하여 설명하면, 차량의 구동을 시작으로 트랜스미션 컨트롤 유니트(30)가 주행중인가 판단(S10)하여 주행중이 아님을 판단하면 도시 생략한 풋 브레이트가 작동중인가를 판단한다.(S20)Referring to Figure 3 illustrates the operation of the present invention as described above, when the transmission control unit 30 starts running the vehicle (S10) to determine whether the driving is not running, the foot plate (not shown) operates It is determined whether it is being carried out. (S20)

그리고 상기 단계(S20)에서 풋 브레이크의 작동중이 아니면 주행단인가를 판단(S30)하고, 주행단이 아니면 토크 컨버터(20)의 작동을 위해 마그네틱 브레이크 (24)작동을 지시(S40)한다.In operation S20, if the foot brake is not in operation, it is determined whether the driving stage is in operation S30, and if the driving stage is not in operation, the operation of the magnetic brake 24 is instructed in operation S40.

또, 트랜스미션 컨트롤 유니트(30)가 주행중임을 판단(S10)하면 토크 컨버터(20)의 속도비가 커플링점을 넘었는가를 판단(S50)한 후 토크 컨버터(20)의 속도비가 커플링점을 넘었으면 유체 클러치로 작동을 유도하기 위하여 마그네틱 브레이크(24)를 트랜스미션 컨트롤 유니트(30)가 해제(S60)한다.In addition, when it is determined that the transmission control unit 30 is running (S10), it is determined whether the speed ratio of the torque converter 20 exceeds the coupling point (S50), and when the speed ratio of the torque converter 20 exceeds the coupling point, the fluid The transmission control unit 30 releases (S60) the magnetic brake 24 to induce operation with the clutch.

또, 트랜스미션 컨트롤 유니트(30)가 토크 컨버터의 속도비가 커플링점을 넘지 않았(S50)으면 토크 컨버터(20) 작동을 위해 마그네틱 브레이크(24)를 작동시킨다.(S70)In addition, when the speed ratio of the torque converter does not exceed the coupling point (S50), the transmission control unit 30 operates the magnetic brake 24 to operate the torque converter 20 (S70).

한편 트랜스미션 컨트롤 유니트(30)가 풋 브레이크의 작동중(S20)임을 판단하면 유체 클러치 작동을 위해 마그네틱 브레이크(24)를 해제한다.(S60)On the other hand, when the transmission control unit 30 determines that the foot brake is in operation (S20), the magnetic brake 24 is released to operate the fluid clutch. (S60)

또, 트랜스미션 컨트롤 유니트(30)가 주행단(S30)을 판단한 후 도시 생략한 가속페달을 밟았는가를 판단(S90)한다.Further, after the transmission control unit 30 determines the driving stage S30, it is determined whether or not the accelerator pedal (not shown) has been pressed (S90).

상기 단계(S90)에서 가속페달을 밟았으면 토크 컨버터(20) 작동을 위해 마그네틱 브레이크(24) 작동을 지시(S40)한다.When the accelerator pedal is pressed in the step S90, the magnetic brake 24 is instructed to operate the torque converter 20 (S40).

또, 트랜스미션 컨트롤 유니트(30)가 가속페달을 밟지 않았(S70)으면 유체 클러치로 작동을 위해 마그네틱 브레이크(24) 해제를 지시(S60)하게 된다.In addition, when the transmission control unit 30 does not step on the accelerator pedal (S70), the magnetic brake 24 is instructed to be released (S60) to operate as the fluid clutch.

다시말해 토크 컨버터(20)가 토크 증배 기능을 가져야 할 때 전기 신호로 상기 마그네트 브레이크(24)를 작동시키고 유체 클러치로 작용시키고자 할 때에는 트랜스미션 컨트롤 유니트(30)의 신호로 전자석 부재(32)와 디스크 부재(34)의 자화를 풀어 마그네틱 브레이크(24)를 해제하므로서 기능을 하게 한다.In other words, when the torque converter 20 needs to have a torque multiplication function, when the magnet brake 24 is operated by an electric signal and the fluid clutch is to be acted as a fluid clutch, the signal of the transmission control unit 30 and the electromagnet member 32 are used. The magnetization of the disk member 34 is released to release the magnetic brake 24 to function.

즉, 주행단 아이들시 운전자가 신호 대기등으로 차량 정차시에는 유체 클러치로 가능토록 하고, 이때 변속기 입력 토크가 50%로 낮아지므로 엔진 부하가 작아진다.That is, when the driver stops the vehicle with the signal waiting light when the driving stage is idle, the driver can enable the fluid clutch, and the engine input is reduced because the transmission input torque is reduced to 50%.

이후 가속페달을 밟으면 스테이터용 마그네틱 브레이크(24)를 작동시켜 토크 증배를 도모하며, 이때 토크 컨버터(20)는 유체 댐퍼의 역할도 하고 있기 때문에 치합에 따른 변속 충격도 적다.Then, when the accelerator pedal is pressed, the stator magnetic brake 24 is operated to increase torque, and at this time, the torque converter 20 also serves as a fluid damper, so there is little shift shock due to the engagement.

한편 계속 차속이 증가하게 되면 터빈측이 가속되어 토크비가 1인 커플링점에 달하면 토크 컨버터(20)의 전달 효율을 위하여 유체 클러치로 작동하게 한다.On the other hand, if the vehicle speed continues to increase, the turbine side is accelerated to reach a coupling point with a torque ratio of 1 to operate as a fluid clutch for transmission efficiency of the torque converter 20.

이는 토크 컨버터(20)의 스테이터(26)가 계속 고정되면 커플링점 이상의 속도비에서 토크비가 1보다 작아지며 이는 바로 전달 효율의 감소를 의미하게 된다.This means that if the stator 26 of the torque converter 20 continues to be fixed, the torque ratio becomes smaller than 1 at a speed ratio above the coupling point, which means a reduction in transmission efficiency.

그리고 차량의 정차중 운전자의 변속이 있을시 풋 브레이크를 밝고 있으면 매뉴얼 쉬프트 조작이 중립에서 후진단으로, 주행단에서 후진단으로 이루어졌을 때에도 스테이터 고정으로부터 해제하여 유체 클러치로 만들어 변속기 입력 토크를낮추면 토크 변동이 작아져 변속 충격이 작고 변속감도 향상된다.If the foot brake is turned on when the driver shifts while the vehicle is stopped, the manual shift operation from the neutral to the reversing stage and from the driving stage to the reversing stage is released from the stator fixing to the fluid clutch to lower the transmission input torque. Smaller fluctuations result in smaller shifting shocks and improved shifting feel.

마그네틱 브레이크를 이용 주행 상태에 따라 가변적으로 유체 클러치 상태로 하므로서 엔진의 아이들시 부하 저감이 이루어진다.The load is reduced when the engine is idle by using the magnetic brake in a fluid clutch state in accordance with the driving state.

또 아이들시 연비 개선과 이로 인한 배기가스 저감이 이루어진다.In addition, the fuel economy is improved when idle, thereby reducing the emissions.

입력 토크 감소를 통해 변속감이 향상된다.Reduced input torque improves shifting feel.

Claims

In the torque converter of the automatic transmission,

A wiring member fixed to the housing on an outer circumferential surface of the transmission input shaft to control the stator;

And a magnetic brake installed between the wiring member and the stator, the magnetic brake being intermittently controlled according to the input of the electrical signal supplied from the electronic controller.

The method of claim 1, wherein the magnetic brake is

An electromagnet member connected to the wiring member;

And a disk member provided on the stator side so as to be variably attached by magnetization of the electromagnet member.

In the torque converter control method of the automatic transmission,

Determining whether the vehicle is being driven through the electronic controller by starting the vehicle (S10);

If it is determined in step S10 that the vehicle is not driving, determining whether the foot plate is in operation (S20);

Determining whether the driving stage is in operation (S30) if the foot brake is not in operation (S30);

Torque converter control method of an automatic transmission, characterized in that it comprises a step (S40) for instructing the operation of the magnetic brake for the operation of the torque converter in the step (S30).

4. The method of claim 3, further comprising: determining whether the speed ratio of the torque converter exceeds a coupling point when determining that the vehicle is driving in step S10;

If the speed ratio of the torque converter in the step (S50) exceeds the coupling point, further comprising the step of releasing the magnetic brake (S60) in order to induce operation with the fluid clutch, the torque converter control method of the automatic transmission.

The torque of the automatic transmission according to claim 4, further comprising the step (S70) of operating the magnetic brake for operating the torque converter when the speed ratio of the torque converter does not exceed the coupling point in the step (S50). Converter control method.

4. The method of claim 3, further comprising the step (S60) of releasing the magnetic brake for the fluid clutch operation when the foot brake is in operation (S30).

4. The method of claim 3, further comprising: determining whether the accelerator pedal is depressed if the driving stage is in the step S30;

If the accelerator pedal is pressed in the step (S90), the torque converter control method of the automatic transmission, characterized in that further comprising the step (S40) for instructing the magnetic brake operation for the torque converter operation.

The torque converter control method of claim 7, further comprising the step (S60) of instructing the release of the magnetic brake to operate the fluid clutch if the accelerator pedal is not stepped in the step (S90). .