KR100579250B1 - 스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어방법 및 그 제어장치 - Google Patents

스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어방법 및 그 제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 스태틱 변속 중의 변속 시작점의 점프량을 유온에 따른 터빈 토크의 함수로 설정하여, 스태틱 변속 제어 중 팁인 시 결합측 유압 감소량을 최소화하기 위하여, 스태틱 변속 중 팁인 상태 신호를 감지하여 입력하는 신호 입력단계 (ST10), 이 신호 입력단계의 신호에 의하여 스태틱 변속인가를 판단하는 스태틱 판단단계(ST20), 이 스태틱 판단단계의 판단이 만족되면 듀티 점프 조건인가를 판단하는 점프 판단단계(ST30), 이 점프 판단단계의 판단이 만족되면 터빈 토크를 연산하는 터빈 토크 연산단계(ST40), 이 터빈 토크 연산단계에서 연산된 터빈 토크와 신호 입력단계에서 입력된 유온으로 듀티 점프량을 결정하는 점프량 결정단계(ST50), 이 점프량 결정단계에서 결정된 점프량으로 결합측 듀티를 제어하는 듀티 제어단계(ST60)로 구성되어 있다.
듀티 점프량, 스태틱 변속, 팁인, 유온, 터빈 토크

Description

스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어방법 및 그 제어장치 {HYDRAULIC CONTROL METHOD DURING TIP IN BEING STATIC SHIFT AND APPARATUS THEREOF}
도 1은 종래기술에 따른 스태틱 N-D 변속 시 결합측 듀티 제어 패턴도.
도 2는 종래기술에 따른 스태틱 N-D 변속 중 팁인 시 결합측 듀티 제어 패턴도.
도 3은 본 발명에 따른 스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어방법의 순서도.
도 4는 변속 시작점(SB)에서 감압 점프량을 유온과 터빈 토크의 함수로 설정한 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 스태틱 변속 중 팁인 시 결합측 듀티 제어 패턴도.
도 6은 본 발명에 따른 스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어장치의 구성도.
본 발명은 스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어방법 및 그 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스태틱 변속 중의 변속 시작점의 점프량을 유온에 따른 터빈 토크의 함수로 설정하여 스태틱 변속 제어 중 팁인 시 결합측 유압 감소량을 최소화하는 스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어방법 및 그 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동변속기 차량은 N→D, N→R 변속과 같은 스태틱 변속으로 전진 또는 후진 출발을 하게 된다. 따라서 이 스태틱 변속 제어는 자동변속기에 있어서 중요한 제어 부분을 차지하고 있다.
스태틱 변속 시 듀티 제어는, 소정의 필 타임(F)이 경과한 후 듀티를 가하고(T), 변속 시작점(SB)이 검출되면 듀티를 점프량(Dp)으로 감압시켜 변속감을 확보하도록 이루어져 있다.
도 1은 N→D 스태틱 변속 시 듀티 제어 패턴을 보여 주고 있으며, 이 감압 점프량(Dp)은 결합측의 변속감을 확보하게 된다.
즉, 스태틱 변속 중 팁인 시에는 증가된 엔진 토크를 감당하기 위하여 변속기의 듀티 제어 유압도 상승하도록 구성되어 있다.
그러나, 변속 시작점(SB)이 되는 순간 설정된 유압의 감압 점프량(Dp)으로 인하여 유압이 감소하면서 결합측 클러치가 풀리고, 이로 인하여 터빈 회전수가 상승한 후 높은 유압에서 결합측 클러치가 계합되면서 변속 충격이 발생된다.
도 2는 N→D 스태틱 변속 중 팁인 시의 듀티 제어 패턴을 보여 주고 있으며, 스로틀 개도가 증가되는 것으로 팁인을 알 수 있다.
상기와 같은 스태틱 변속 시 듀티 제어는, 도 2에서 스태틱 변속 중 팁인 상황임에도 불구하고 팁인이 아닌 때와 같은 듀티 점프량(Dp)을 출력하여, 터빈 회전수가 급격히 상승된 후 낮아지면서 큰 변속 충격을 발생되는 것을 알 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 스태틱 변속 중의 변속 시작점의 점프량을 유온에 따른 터빈 토크의 함수로 설정하여, 스태틱 변속 제어 중 팁인 시 결합측 유압 감소량을 최소화하는 스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어방법 및 그 제어장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어방법은, 스태틱 변속 중 팁인 상태 신호를 감지하여 입력하는 신호 입력단계,
상기 신호 입력단계의 신호에 의하여 스태틱 변속인가를 판단하는 스태틱 판단단계,
상기 스태틱 판단단계의 판단이 만족되면 듀티 점프 조건인가를 판단하는 점프 판단단계,
상기 점프 판단단계의 판단이 만족되면 터빈 토크를 연산하는 터빈 토크 연산단계,
상기 터빈 토크 연산단계에서 연산된 터빈 토크와 신호 입력단계에서 입력된 유온으로 듀티 점프량을 결정하는 점프량 결정단계,
상기 점프량 결정단계에서 결정된 점프량으로 결합측 듀티를 제어하는 듀티 제어단계를 포함한다.
상기 신호 입력단계는 스로틀 포지션 센서, rpm센서, 엑셀 포지션 센서, 유온센서, 및 인히비트 스위치 각각의 감지 신호가 입력된다.
상기 스태틱 판단단계는 인히비트 스위치의 감지 신호로부터 N→D 또는 N→R 변속인가를 판단한다.
상기 점프 판단단계는 팁인의 변속 시작점인 것으로 판단한다.
상기 점프량 결정단계는 유온과 터빈 토크의 함수로 미리 설정되어 있는 데이터를 이용하여 듀티 점프량을 결정한다.
상기 듀티 제어단계는 스태틱 변속 중 팁인 시에도 듀티 점프량을 가압으로 제어한다.
또한, 본 발명의 스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어장치는, 스로틀 포지션 센서, rpm센서, 및 엑셀 포지션 센서,
상기 센서들로부터 엔진 상태의 감지 신호를 받도록 연결되는 ECU,
유온센서와 인히비트 스위치, 및
상기 센서로부터 변속기 상태의 감지 신호를 받도록 연결되고 상기 ECU와 정보를 공유하도록 연결되어 유온과 터빈 토크의 함수로 듀티 점프량을 결정하여 결합측 듀티를 제어하는 TCU를 포함하고 있다.
본 발명의 이점 및 장점은 이하의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명함으로서 보다 명확하게 될 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어방법의 순서도로서, 변속기 오일의 온도, 즉 유온과 터빈 토크의 함수로 변속 시작점(SB)의 듀티 점프량(Dp)을 설정하여 제어하도록 이루어져 있다.
이 변속 시작점(SB)의 듀티 점프량(Dp)은 도 4에 도시된 바와 같이 유온 및 터빈 토크(%)의 함수에 의하여 결정되도록 데이터화되어 TCU에 내장되어 있다. 따라서 유온이 감지되고 터빈 토크가 연산되면, 이 유온(油溫)과 터빈 토크에 의하여 듀티 점프량(Dp)이 결정된다.
이 유온과 터빈 토크의 함수로 결정되는 듀티 점프량(Dp)을 이용하는 본 발명의 제어방법은, 도 5에 도시된 바와 같은 결합측 듀티 제어 패턴도를 형성한다.
이와 같은 제어를 가능하게 하는 제어장치는 도 6에 도시된 바와 같이, 스로틀 개도를 감지하는 스로틀 포지션 센서(1, TPS), 엔진 회전수를 감지하는 rpm센서(3), 엑셀 작동을 감지하는 엑셀 포지션 센서(5, APS), 이 센서들로부터 엔진 상태의 감지 신호를 받도록 연결되는 ECU(7), 변속기 오일의 온도를 감지하는 유온센서(9)와 변속단을 감지하는 인히비트 스위치(11), 및 이 센서들로부터 변속기 상태의 감지 신호를 받도록 연결되고 듀티 점프량을 결정하여 결합측 듀티(13)를 제어하는 TCU(15)로 구성되어 있다.
물론, TCU(15)는 ECU(7)와 정보를 공유하도록 상호 연결되어 있으며, 상기 유온 및 터빈 토크의 함수 관계에 의하여 결정되는 듀티 점프량(Dp)의 데이터를 내장하고 있는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 제어장치를 이용하는 스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어방법은 신호 입력단계(ST10)로부터 시작된다.
이 신호 입력단계(ST10)는 스태틱 변속 중 팁인 상태 신호를 감지하여 입력하게 된다. 이 신호 입력단계(ST10)에서는 상기한 스로틀 포지션 센서(1), rpm센서(3), 엑셀 포지션 센서(5), 유온센서(9), 및 인히비트 스위치(11) 각각의 감지 신호가 ECU(7) 및 TCU(15)에 입력된다.
이 신호 입력단계(ST10)에 이어 스태틱 판단단계(ST20)가 진행된다. 이 스 태틱 판단단계(ST20)는 도 5에 도시된 바와 같이 매뉴얼 레버의 조작을 감지하는 인히비트 스위치(11)의 신호에 의하여 N→D 변속 또는 N→R 변속인가를 판단한다.
이 스태틱 판단단계(ST20)에 이어 점프 판단단계(ST30)가 진행된다. 이 점프 판단단계(ST30)는 N→D 변속 또는 N→R 변속인 경우 듀티 점프 조건인가를 판단한다. 이 점프 판단단계(ST)의 듀티 점프 조건 여부는 도 5에 도시된 바와 같이 스로틀 개도가 급증하는 팁인의 변속 시작점(SB)으로 판단한다.
이 점프 판단단계(ST30)에 이어 터빈 토크 연산단계(ST40)가 진행된다. 이 토크 연산단계(ST40)는 스태틱 변속 중 팁인 시에 필요한 터빈 토크(%)를 연산한다. 이렇게 연산된 터빈 토크와 유온은 도 4에 도시된 바와 같은 관계를 가지고 있다.
이 터빈 토크 연산단계(ST40)에 이어 점프량 결정단계(ST50)가 진행된다. 이 점프량 결정단계(ST50)는 연산된 터빈 토크와 유온센서(9)에 의하여 감지된 유온으로부터 이에 상응하는 듀티 점프량(Dp)을 결정한다.
이때 듀티 점프량(Dp)은 유온과 터빈 토크의 함수 관계로 TCU(15)에 미리 설정되어 있는 데이터에 의하여 결정된다.
이 점프량 결정단계(ST50)에 이어 듀티 제어단계(ST60)가 진행된다. 이 듀티 제어단계(ST60)는 결정된 점프량(Dp)으로 결합측 듀티를 제어한다. 즉, TCU(15)는 결정된 가압 점프량(Dp)으로 결합측 듀티를 제어한다.
이 듀티 점프량(Dp)은 스태틱 변속 중 엑셀 팁인 시 결합측 클러치로 공급되는 유압 감소량을 최적화하며, 더욱이 도 5에 도시된 바와 같이 감압이 아닌 가압 으로 변경되어 터빈 회전수의 상승을 억제한다.
따라서, 터빈 회전수의 급격한 상승이 없어짐에 따라 스태틱 변속 중 팁인 시 변속감 및 내구성이 향상된다.
이와 같이 본 발명은 스태틱 변속 중 변속 시작점의 듀티 점프량을 유온에 따른 변속기측 터빈 토크의 함수로 설정하여 팁인 시 결합측 클러치의 유압 감소량을 최소화함으로서 변속감을 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 스태틱 변속 중 팁인 상태 신호를 감지하여 입력하는 신호 입력단계,
    상기 신호 입력단계의 신호에 의하여 스태틱 변속인가를 판단하는 스태틱 판단단계,
    상기 스태틱 판단단계의 판단이 만족되면 듀티 점프 조건인가를 판단하는 점프 판단단계,
    상기 점프 판단단계의 판단이 만족되면 터빈 토크를 연산하는 터빈 토크 연산단계,
    상기 터빈 토크 연산단계에서 연산된 터빈 토크와 신호 입력단계에서 입력된 유온으로 듀티 점프량을 결정하는 점프량 결정단계,
    상기 점프량 결정단계에서 결정된 점프량으로 결합측 듀티를 제어하는 듀티 제어단계를 포함하는 스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 신호 입력단계는 스로틀 포지션 센서, rpm센서, 엑셀 포지션 센서, 유온센서, 및 인히비트 스위치 각각의 감지 신호가 입력되는 것을 특징으로 하는 스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 스태틱 판단단계는 인히비트 스위치의 감지 신호로부터 N→D 또는 N→R 변속인가를 판단하는 것을 특징으로 하는 스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 점프 판단단계는 팁인의 변속 시작점인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 점프량 결정단계는 유온과 터빈 토크의 함수로 미리 설정되어 있는 데이터를 이용하여 듀티 점프량을 결정하는 것을 특징으로 하는 스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 듀티 제어단계는 스태틱 변속 중 팁인 시에도 듀티 점프량을 가압으로 제어하는 것을 특징으로 하는 스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어방법.
  7. 스로틀 포지션 센서, rpm센서, 및 엑셀 포지션 센서,
    상기 센서들로부터 엔진 상태의 감지 신호를 받도록 연결되는 ECU,
    유온센서와 인히비트 스위치, 및
    상기 센서로부터 변속기 상태의 감지 신호를 받도록 연결되고 상기 ECU와 정 보를 공유하도록 연결되어 유온과 터빈 토크의 함수로 듀티 점프량을 결정하여 결합측 듀티를 제어하는 TCU를 포함하는 스태틱 변속 중 팁인 시 유압 제어장치.
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