KR100645577B1 - 자동변속기 댐퍼 클러치의 노이즈 제어장치 - Google Patents

Abstract

자동변속기에서, 댐퍼 클러치의 작동중에 발생되는 부밍 노이즈를 직접 인지하여 댐퍼 클러치에 공급되는 듀티압의 제어로 부밍 노이즈를 제거하는 것으로,

댐퍼 클러치의 펌프축과 터빈축이 직결되어 작동되는 과정에서 발생되는 노이즈를 검출하는 노이즈 검출부와, 상기 노이즈 검출부에서 댐퍼 클러치 작동에 따른 노이즈가 검출되면 노이즈의 레벨을 분석한 후 현재의 변속 제어조건을 판단하여, 댐퍼 클러치에 공급되는 듀티압을 제어하는 변속제어부 및 상기 변속제어부에서 인가되는 듀티압 제어신호에 따라 구동되어 댐퍼 클러치에 공급되는 유량을 조정하는 액츄에이터를 포함하며,

자동변속기의 댐퍼 클러치가 작동되는 상태에서 노이즈가 발생하는지 판단하여, 노이즈의 발생으로 판단되면 댐퍼 클러치의 현재 작동조건에 따라 공급되는 유압의 듀티값을 설정된 기울기 감소 제어하여 노이즈 발생을 제거하여 운전성 및 변속감을 향상시킨다.

자동변속기, 댐퍼 클러치, 부밍 노이즈, 듀티 제어

Description

자동변속기 댐퍼 클러치의 노이즈 제어장치{BOOMING NOISE CONTROL SYSTEM OF DAMPER CLUTCH ON AUTOMATIC TRANSMISSION}

도 1은 본 발명에 따른 자동변속기 댐퍼 클러치의 노이즈 제어장치에 대략적인 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 자동변속기에서 센서 부착위치를 도시한 파워 트레인의 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 자동변속기에서 노이즈 제어를 실행하는 일 실시예의 흐름도.

도 4는 본 발명에 따른 자동변속기에서 노이즈 제어를 위한 듀티 제어의 타이밍도.

본 발명은 자동변속기에 관한 것으로, 더 상세하게는 댐퍼 클러치의 작동중에 발생되는 부밍 노이즈를 직접 인지하여 댐퍼 클러치에 공급되는 듀티압의 제어로 부밍 노이즈를 제거하는 자동변속기 댐퍼 클러치의 노이즈 제어장치에 관한 것이다.

자동차에 대한 소비자의 편의 욕구가 증대되면서 자동변속기의 사용이 크게 증가하였다.

그러나, 자동변속기에 사용되는 토크 컨버터는 자체 효율이 낮아 연비면에서 수동변속기에 비해 매우 불리하다.

따라서, 자동변속기의 편의성과 수동변속기의 효율을 제공하기 위하여 특정 사용 영역에서 토크 컨버터의 펌프축과 터빈축을 함께 직결시키는 댐퍼 클러치가 사용되고 있다.

댐퍼 클러치는 일정 차속 이상에서 펌프축과 터빈축의 회전 속도차에 의하여 발생되는 동력 손실에 의한 연비 저하를 배제하고, 동력의 효율 향상을 위하여 펌프축과 터빈측을 직결시켜 주는 것이다.

차량에 장착되는 변속제어장치는 현재의 운행 조건에서 스로틀 밸브의 개도와 터빈 회전수, 엔진 회전수, 차속의 검출을 통해 연산되는 입력 토오크(엔진 토오크값 * 토오크 컨버터의 토오크 비)와 슬립율(엔진 회전수 - 터빈 회전수)이 댐퍼 클러치가 작동 영역에 진입할 것인지를 판단한다.

상기에서 댐퍼 클러치가 작동 영역에 진입할 것으로 판단되면 연산되는 입력 토오크에 대한 맵(MAP)값으로부터 초기 듀티율(DS)을 결정한 다음 댐퍼 클러치용 솔레노이드 밸브를 구동시켜 댐퍼 클러치를 작동시킴으로써, 수동변속기의 효율성과 자동변속기의 편의성이 제공되도록 한다.

이와 같이, 자동변속기는 토크 컨버터에 댐퍼 클러치를 사용하게 되면서 효율 향상을 가져왔으나, 유체로 분리되어 있던 펌프축과 터빈축이 댐퍼 클러치에 의 해 기계적으로 직결됨에 따라 다양한 진동문제에 노출된다.

따라서, 차량의 개발 단계에서 댐퍼 클러치 매칭에 많은 노력을 기울이고 있으나, 그러함에도 불구하고 실제 상용 차량의 경우 댐퍼 클러치에 의해 발생되는 부밍(진동+소음) 노이즈에 의해 상품성에 많은 문제점이 발생하고 있어 운전성을 저해하고 있다.

상기 댐퍼 클러치의 부밍 노이즈는 댐퍼 클러치의 직결시 터빈 회전수의 변화율이 커지면서 발생되는 진동과 소음이 발생되는 노이즈이다.

현재 댐퍼 클러치의 내부에 진동 흡수를 위한 기계적(스프링) 장치들이 마련되어 있으나 다양한 진동 스펙트럼에 대하여 능동적으로 대응하지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 자동변속기 차량에서 댐퍼 클러치가 작동중에 발생하는 부밍 노이즈를 센서를 통해 직접 인지하여 댐퍼 클러치에 공급되는 듀티압의 제어를 통해 부밍 노이즈 발생을 제거하도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 자동변속기에 있어서,

댐퍼 클러치의 펌프축과 터빈축이 직결되어 작동되는 과정에서 발생되는 노이즈를 검출하는 노이즈 검출부와; 상기 노이즈 검출부에서 댐퍼 클러치 작동에 따른 노이즈가 검출되면 노이즈의 레벨을 분석한 후 현재의 변속 제어조건을 판단 하여, 댐퍼 클러치에 공급되는 듀티압을 제어하는 변속제어부 및; 상기 변속제어부에서 인가되는 듀티압 제어신호에 따라 구동되어 댐퍼 클러치에 공급되는 유량을 조정하는 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 댐퍼 클러치 부밍 제어장치를 제공한다.

상기 노이즈 검출부는 엔진에 장착되어 있는 녹 센서를 활용하거나 파워 트레인의 소정 위치에 별도로 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 자동변속기의 댐퍼 클러치가 작동되는 상태에서 노이즈가 발생하는지 판단하는 과정과; 노이즈의 발생으로 판단되면 댐퍼 클러치의 현재 작동조건에 따라 공급되는 유압의 듀티값을 설정된 기울기 감소 제어하여 노이즈 발생을 제거시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 댐퍼 클러치 부밍 제어방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동변속기 댐퍼 클러치의 부밍 제어장치는 노이즈 검출부(10)와 변속 제어부(20) 및 액츄에이터(30)를 포함하여 구성된다.

상기 노이즈 검출부(10)는 댐퍼 클러치의 펌프축과 터빈축이 직결되어 작동되는 과정에서 발생되는 부밍 노이즈를 검출하여 그에 대한 신호를 출력한다.

상기의 부밍 노이즈는 댐퍼 클러치의 작동으로 발생되는 진동의 일종이므로, 노이즈 검출부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 엔진에 장착되어 있는 녹(Knock) 센 서를 활용할 수 있고, 필요에 따라 파워 트레인의 소정 위치에 별도의 부밍 인지용 가속센서로 장착될 수 있다.

부밍 노이즈는 특성상 노킹에서 발생하는 진동 특성과 상이하므로 차량의 상태에 따라 별도의 부밍 인지용 가속센서를 장착하지 않고 엔진에 장착되어 있는 녹 센서를 활용하는 방법이 원가 절감 및 생산성의 차원에서 바람직하다.

변속제어부(20)는 상기 노이즈 검출부(10)로부터 댐퍼 클러치 작동에 따른 부밍 노이즈가 검출되는 경우 노이즈의 레벨을 분석한 후 현재의 변속 제어조건을 판단하여, 댐퍼 클러치에 공급되는 듀티압을 제어한다.

액츄에이터(30)는 상기 변속제어부(20)에서 인가되는 듀티압 제어신호에 따라 구동되어 댐퍼 클러치에 공급되는 유량을 조정한다.

상기한 구성 이외에 자동변속기에는 다수의 구성요소가 더 포함되나, 본 발명에 직접적으로 관련되지 않는 구성요소에 통상의 기능이 적용되므로, 구체적인 설명은 생략한다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명에서 댐퍼 클러치 부밍 노이즈를 제어하는 동작은 다음과 같다.

엔진의 시동이 온을 유지하며 임의의 목적지로 소정의 속도로 주행 상태에서(S101), 스로틀 밸브의 개도 정보가 댐퍼 클러치의 작동 조건을 만족하는지 판단한다(S102).

상기에서 스로틀 밸브의 개도 정보가 댐퍼 클러치의 작동 조건을 만족하면 차속이 댐퍼 클러치의 작동 조건을 만족하는지 판단한다(S103).

상기에서 차속이 댐퍼 클러치의 작동 조건을 만족하면, 변속 제어부(20)는 액츄에어터(30)를 통해 댐퍼 클러치에 공급되는 듀티를 제어하여 댐퍼 클러치의 펌프축과 터빈축이 직결되도록 한다(S104).

상기와 같이 댐퍼 클러치의 펌프축과 터빈축이 직결되어 제어되는 상태에서 댐퍼 클러치의 슬립 제어조건 인지를 판단한다(S105).

댐퍼 클러치의 슬립 제어조건이면 변속제어부(20)는 액츄에이터(30)를 통해 댐퍼 클러치에 공급되는 듀티 제어를 통해 슬립 제어를 실행하고(S106), 댐퍼 클러치가 슬립 제어 조건이 아니면 완전 직결 제어조건인지를 판단하며(S107), 완전 직결 제어조건이면 액츄에이터(30)를 통한 듀티 제어로 완전 직결제어를 실행한다(S108).

상기와 같이 댐퍼 클러치의 펌프축과 터빈축이 직결되어 슬립 제어 혹은 완전 직결 제어가 실행되는 상태에서 엔진에 장착되는 녹센서 혹은 파워 트레인에 별도로 장착되는 노이즈 검출부(10)로부터 댐퍼 클러치의 부밍 노이즈가 검출되는지를 판단한다(S109).

상기 S109에서 댐퍼 클러치의 부밍 노이즈가 검출되지 않으면 리턴되어 전술한 과정을 반복하고, 댐퍼 클러치의 부밍 노이즈가 검출되면 댐퍼 클러치에 공급되는 듀티값을 변경 제어하며 펌프축과 터빈축이 슬립되도록 함으로써 부밍 노이즈가 발생되는 것을 방지한다(S110).

상기에서 댐퍼 클러치의 부밍 노이즈 검출에 따른 듀티압의 제어는 도 4에 도시된 바와 같이, 정상적인 상태에서 댐퍼 클러치에 공급되는 기본 듀티압은 (가) 와 같은 조건으로 제어된다.

이때, (나)와 같이 부밍 노이즈가 검출되면 (다)에 도시된 바와 같이, 기본 듀티압에 대하여 부밍 노이즈 검출 시점인 t1에서 S1의 기울기로 d1만큼 감소시킨 다음 d1의 듀티압으로 설정된 일정시간을 지연하고, s2의 기울기로 증가시킨다.

또한, 슬립 제어의 조건에서 (나)와 같이 부밍 노이즈가 검출되면 s3의 기울기로 d2만큼 감소시켜 제어하고, 이에 따라 부밍 노이즈가 제거되면 s4의 기울기로 듀티압을 증가시켜 완전 직결 제어가 이루어질 수 있도로 한다.

따라서, 댐퍼 클러치 작동중에 발생되는 부밍 노이즈를 안정되게 제거함으로써, 운전성 및 승차감이 향상된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 댐퍼클러치의 부밍을 인지 제어할 수 있게되어 차량 양산 편차에 따른 문제 차량를 줄일 수 있으며, 댐퍼 클러치 작동 영역 설정의 자유도가 높아져 연비 향상을 위한 매칭을 더욱 효율적으로 할 수 있게 되는 장점이 있다.

또한, 기존 댐퍼 클러치에 장착되어있는 진동 흡수 메커니즘을 간소화시킬 수 있는 가능성을 제공하며, 파워 트레인에 부밍 인지 전용 가속센서를 장착하게 되면 중량이 다소 늘어날 수 있으나, 기존 댐퍼 클러치 기구를 다소 변경할 수 있으므로 경량화에도 기여할 수 있다.

또한, 엔진에 장착된 가속 센서를 사용할 경우 기존 기구학적 메커니즘의 변경 없이 개선되므로 중량 변화 없이 안정된 변속감 승차감을 제공한다.

댐퍼 클러치 매칭에 소요되는 시간을 최소화하며, 댐퍼 클러치의 설계 자유도가 커지므로 원가 절감을 제공한다.

Claims (4)

1. 자동변속기에 있어서,

   댐퍼 클러치에 공급되는 듀티압을 제어하는 변속제어부와; 변속 제어부에서 인가되는 듀티압 제어신호에 따라 구동되어 댐퍼 클러치에 공급되는 유량을 조정하는 액츄에이터를 포함하며;

   엔진에 장착되는 녹 센서 혹은 파워 트레인의 소정 위치에 별도로 장착되는 가속센서로 이루어지며, 상기 댐퍼 클러치의 펌프축과 터빈축이 직결되어 작동되는 과정에서 발생되는 노이즈를 검출하는 노이즈 검출부를 포함하고,

   상기 제어부는 노이즈 검출부에서 인가되는 댐퍼 클러치 작동에 따른 노이즈 레벨과 현재의 변속 제어조건을 판단하여 댐퍼 클러치에 공급되는 듀티압을 제어하는 하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 댐퍼 클러치 노이즈 제어장치.
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