KR100488710B1 - 차량용 자동 변속기의 유온센서 고장 진단방법 - Google Patents

Abstract

자동 변속기 유온센서의 작동 범위내에서 특정온도에 고정되는 것에 대한 고장 진단 기능을 수행할 수 있도록 한 자동 변속기의 유온센서 고장 진단방법을 제공할 목적으로;

차량의 조건이 정상적인 상태에서 자동 변속기의 유온센서의 초기 온도가 일정온도 범위내에 있는가를 판단하는 제1 단계와;

상기 제1 단계의 조건을 만족하면, 차량이 일정 조건에서 구동되어 워밍업이 충분히 이루어졌는가를 판단하는 제2 단계와;

상기 제2 단계의 조건을 만족하면, 유온의 변화가 일정 범위 이내에 있는가를 판단하여, 이의 조건을 만족하면 일정시간 포워드 필터링을 실시한 후 고장 판정을 실시하는 제3 단계로 이루어지는 차량용 자동 변속기의 유온센서 고장 진단방법을 제공한다.

Description

차량용 자동 변속기의 유온센서 고장 진단방법{METHOD OF DIAGNOSING FAIL OF OIL TEMPERATURE SENSOR FOR AN AUTOMATIC TRANSMISSION IN VEHICLES}

본 발명은 차량용 자동 변속기의 유온센서 고장 진단방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유온센서의 작동범위내에서 특정온도에 고정되는 것을 모니터링 하여 고장을 진단할 수 있도록 한 자동 변속기의 유온센서 고장 진단 방법에 관한 것이다.

예컨대, 차량용 자동 변속기는 토크 컨버터와, 이 토크 컨버터에 연결되어 있는 다단 변속기어 메커니즘인 파워 트레인을 보유하고 있으며, 차량의 주행상태에 따라 상기 파워 트레인의 작동요소 중 어느 하나의 작동요소를 선택적으로 작동시키기 위한 유압 제어시스템을 보유하게 된다.

이러한 자동 변속기에 충진되는 자동 변속기 오일은 토크 컨버터내에서의 동력 전달과, 기어 및 베어링 등의 회전요소의 윤활, 상기 파워 트레인의 클러치와 브레이크류의 작동유, 냉각작용의 역할을 수행하게 된다.

이러한 자동 변속기 오일에 있어서의 유온은 자동 변속기의 성능 및 에미션에 대하여 매우 중요한 인자로 작용하게 되고, 유온에 의하여 기어비의 어긋남이나 토크 컨버터의 고장등을 진단하게 되는 바, 고장이 발생되는 경우 이를 정확하게 운전자에게 인식시켜 교환수리가 이루어지도록 해야만 한다.

상기와 같은 자동 변속기의 오일의 온도를 측정하는 유온센서의 고장 진단은 북미 캘리포니아주 대기자원국(CARB)의 OBD-Ⅱ 규제를 만족하기 위한 수단으로 단선, 단락만을 검출하는 데에 국한되어 실시되어 왔다.

그러나 상기와 같이 단선, 단락만으로 유온센서의 고장을 진단하는 경우에는 최근 북미 캘리포니아주 대기자원국(CARB)에서 요구하고 있는 다른 진단항목 즉, 유온이 일정 온도 이상에서 기어비의 어긋남을 진단하거나 토크 컨버터의 고장 진단을 수행할 수 없다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 자동 변속기 유온센서의 작동 범위내에서 특정온도에 고정되는 것에 대한 고장 진단 기능을 수행할 수 있도록 한 자동 변속기의 유온센서 고장 진단방법을 제공함에 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 차량의 조건이 정상적인 상태에서 자동 변속기의 유온센서의 초기 온도가 일정온도 범위내에 있는가를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 조건을 만족하면, 차량이 일정 조건에서 구동되어 워밍업이 충분히 이루어졌는가를 판단하는 제2 단계와; 상기 제2 단계의 조건을 만족하면, 유온의 변화가 일정 범위 이내에 있는가를 판단하여, 이의 조건을 만족하면 일정시간 포워드 필터링을 실시한 후 고장 판정을 실시하는 제3 단계를 포함하는 차량용 자동 변속기의 유온센서 고장 진단방법에 있어서, 상기 제1 단계는 전기계통의 시스템의 전압과, 엔진제어유닛과 통신과, 차속센서가 정상적으로 작동하고 있는가를 판단하는 제1 과정과;상기 제1 과정의 조건을 만족하면, 시동시 유온센서의 초기 온도가 - 40℃ ~ 20℃ 범위 이내인가를 판단하는 제2 과정으로 이루어지며, 상기 제1, 2 과정의 조건을 만족하지 못하면 진단 조건 불만족으로 판정하고 종료함을 특징으로 차량용 자동 변속기의 유온센서 고장 진단방법을 제공한다.

삭제

삭제

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 고장 진단방법을 수행하기 위한 시스템의 블록 구성도로서, 검출수단(A)으로부터 현재 차량 상태에 대한 정보가 입력되면, 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에서는 미리 입력되어 있는 데이터와 비교하여 유온센서가 고장인 경우에는 경보기구(B)를 통해 운전자에게 이를 인식할 수 있도록 경보하여 주는 것이다.

상기에서 검출수단은 자동차 전기계통의 전압을 측정하는 전압센서(2)와, 차속을 검출하는 차속센서(4)와, 자동 변속기의 유온을 측정할 수 있는 유온센서(6)와, 엔진의 냉각수온을 측정할 수 있는 수온센서(8)와, 엔진의 RPM을 검출할 수 있는 엔진 RPM 센서(10)를 포함하여 이루어진다.

물론 상기 검출수단은 상기의 센서들에 한정되는 것은 아니며, 상기 센서들은 본 발명을 설명하는데 필요한 것만을 발췌하여 개시한 것이다.

그리고 상기 경보기구(B)는 부져 또는 점멸등으로 형성할 수 있으며, 운전자에게 유온센서(6)의 고장을 신속하게 인식시킬 수 있는 것이면, 어느 것이라도 좋다.

또한, 상기 트랜스밋션 제어유닛(TCU)은 엔진 제어유닛과 통신이 이루어지면서 변속제어에 필요한 정보를 교환하게 된다.

도 2는 본 발명에 의한 고장 진단방법의 작동 흐름을 나타낸 것으로서, 본 발명의 기본 개념은 유온이 초기 온도가 - 40℃ ~ 20℃ 이내의 구간에서 차량이 충분히 구동된 후에도 유온의 변화가 일정 범위 이내에 있는 경우에는 고장으로 판단하는 고장 진단방법인 것이다.

즉, 준비단계로서, 전기계통의 시스템의 전압이 9V 이상인가와(S100), 엔진제어유닛과 통신이 정상이고, 차속센서가 정상적으로 작동하고 있는가를 판단하게 된다(S110).

상기 S100 단계 및 상기 S110 단계를 모두 만족하면, 시동시 유온센서의 초기 온도가 - 40℃ ~ 20℃ 범위 이내인가를 판단하고(S120), 상기 S120 단계의 조건을 만족하면 엔진 RPM이 500 RPM 이상인가를 판단하게 된다(S130).

그리고 상기 S130 단계의 조건을 만족하면, 차속이 20 km/h 이상의 상태에서 누적시간이 500sec 이상인가를 판단하고(S140), S140 단계의 조건을 만족하면 냉각수온 변화량이 50℃ 이상이고, 현재의 냉각수온이 70℃ 이상인가를 판단하게 된다.

상기 S100 단계에서 S150 단계까지의 조건중 어느 하나의 조건이라도 만족시키지 못하면 진단 조건 불만족으로 판정하여 종료한다(S160).

또한, 상기 S150 단계를 만족하면, 유온 변화량이 기준값(3.5℃) 이하인가를 판단하여(S170), 조건을 만족하면 포워드 필터링을 10초간 실시한 후(S180)에 유온센서의 고장으로 판정하여 경보기구로 경보신호를 보내고(S190), 상기 S180 단계에서 조건을 만족하지 못하는 경우에는 고장 없음으로 판정한 후 종료하게 되는 것이다(S200).

상기 S120 단계에서 시동시 유온센서의 초기 온도가 - 40℃ ~ 20℃ 범위 이내인가를 판단하는 것은, 실제로 자동 변속기에 영향을 주는 온도의 - 40℃ ~ 20℃ 에서는 토크 컨버터의 댐퍼 클러치를 오픈시키고, 20℃ ~ 45℃에서는 조건부에 따라 토크 컨버터의 댐퍼 클러치가 작동되며, 45℃ 이상에서는 정상작동을 이루어지게 되는 바, 유온센서의 초기 온도가 낮을수록 오판단을 줄일 수 있으므로 - 40℃ ~ 20℃를 초기 온도 범위로 설정한 것이다.

그리고 실제로도 토크 컨버터 댐퍼 클러치 오픈시 에미션에도 많을 영향을 주기 때문이며, 초기 온도 검출은 엔진의 크랭킹 후 1초 뒤에 실시하게 된다.

또한, 상기 S130, S150, S160 단계는 차량의 충분한 구동 조건을 만족하는가를 판단하기 위한 것으로서, 이는 유온의 변화조건이 되지 않았는데, 유온센서가 고착(STUCK) 되었음을 오판단하지 않도록 하기 위한 것이다.

보다 구체적으로는 S130 단계에서 엔진 RPM이 500 RPM 이상인가를 판단하는 것은 이그니션 키만 온 상태를 유지하고 엔진이 런닝하지 않는 경우에도 유온이 전혀 변하지 않기 때문이다.

그리고 S140 단계에서 차속이 20 km/h 이상의 상태에서 누적시간이 500sec 이상인가를 판단하는 것은 엔진이 시동된 상태에서만 500sec 있는 것보다 차량이 주행하면서 500sec가 경과하는 경우가 유온 및 냉각수 온도 크게 상승하게 때문이며, S150 단계에서 냉각수온 변화량이 50℃ 이상이고, 현재의 냉각수온이 70℃ 이상인가를 판단하는 것은 이의 온도이면 충분히 워밍업이 이루어진 것으로 판단할 수 있기 때문이다.

또한, S170 단계에서 유온 변화량이 기준값(3.5℃) 이하인가를 판단하는 것은 유온센서로부터 동일 값이 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 입력되었을 때, 반복 측정 오차를 고려하여 최악의 상태를 고려한 이론적인 TCU의 최대 반복오차를 고려하여 설정한 것이다.

상기에서 동일한 트랜스밋션 제어유닛(TCU)과 유온센서가 가질 수 있는 최대측정 오차 계산방법은 당업계에서는 이미 공지된 방법이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 자동 변속기 유온센서의 작동 범위내에서 특정온도에 고정되는 것에 대한 고장 진단 기능을 수행할 수 있도록 함으로써, 유온센서의 고장 진단에 대한 북미 캘리포니아 대기 자원국의 규제 조건을 만족시켜 차량의 북미 수출의 걸림돌을 제거할 수 있는 발명인 것이다.

도 1은 본 발명을 운용하기 위한 시스템의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 고장 진단방법의 작동 흐름도이다.

Claims (7)

1. 삭제
2. 차량의 조건이 정상적인 상태에서 자동 변속기의 유온센서의 초기 온도가 일정온도 범위내에 있는가를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 조건을 만족하면, 차량이 일정 조건에서 구동되어 워밍업이 충분히 이루어졌는가를 판단하는 제2 단계와; 상기 제2 단계의 조건을 만족하면, 유온의 변화가 일정 범위 이내에 있는가를 판단하여, 이의 조건을 만족하면 일정시간 포워드 필터링을 실시한 후 고장 판정을 실시하는 제3 단계를 포함하는 차량용 자동 변속기의 유온센서 고장 진단방법에 있어서,

   상기 제1 단계는 전기계통의 시스템의 전압과, 엔진제어유닛과 통신과, 차속센서가 정상적으로 작동하고 있는가를 판단하는 제1 과정과;

   상기 제1 과정의 조건을 만족하면, 시동시 유온센서의 초기 온도가 - 40℃ ~ 20℃ 범위 이내인가를 판단하는 제2 과정으로 이루어지며,

   상기 제1, 2 과정의 조건을 만족하지 못하면 진단 조건 불만족으로 판정하고 종료함을 특징으로 차량용 자동 변속기의 유온센서 고장 진단방법.
3. 제2항에 있어서, 제2 단계는 엔진 RPM이 500 RPM 이상인가를 판단하는 제1과정과;

   상기 제1 과정을 만족하면 차속이 20 km/h 이상의 상태에서 누적시간이 500sec 이상인가를 판단하는 제2 과정과;

   상기 제2 과정을 만족하면, 냉각수온 변화량이 50℃ 이상이고, 현재의 냉각수온이 70℃ 이상인가를 판단하는 제3 과정으로 이루어지며,

   상기 제1, 2, 3 과정의 조건을 만족하지 못하면 진단 조건 불만족으로 판정하고 종료함 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 유온센서 고장 진단방법.
4. 삭제
5. 전기계통의 시스템의 전압과, 엔진제어유닛과 통신과, 차속센서가 정상적으로 작동하고 있는가를 판단하는 제1 단계와;

   상기 제1 단계의 조건을 만족하면, 시동시 유온센서의 초기 온도가 - 40℃ ~ 20℃ 범위 이내인가를 판단하는 제2 단계와;

   상기 제2 단계의 조건을 만족하면, 엔진 RPM이 500 RPM 이상인가를 판단하는 제3 단계와;

   상기 제3 단계의 조건을 만족하면 차속이 20 km/h 이상의 상태에서 누적시간이 500sec 이상인가를 판단하는 제4 단계와;

   상기 제4 단계를 만족하면, 냉각수온 변화량이 50℃ 이상이고, 현재의 냉각수온이 70℃ 이상인가를 판단하는 제5 단계와;

   상기 제5 단계의 조건을 만족하면, 유온의 변화가 일정 범위 이내에 있는가를 판단하여, 이의 조건을 만족하면 일정시간 포워드 필터링을 실시한 후 고장 판정을 실시하는 제6 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 유온센서 고장 진단방법.
6. 제5항에 있어서, 제1, 2, 3, 4, 5 단계의 조건을 만족하지 못하면 진단 조건 불만족으로 판정하고 종료함 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 유온센서 고장 진단방법
7. 제5항에 있어서, 제6 단계에서 유온의 변화가 일정 범위 이상이면, 고장 없음으로 판정하고 종료함을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 유온센서 고장 진단방법.