KR100980965B1 - 하이브리드 차량 무단변속기 소음저감 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량 무단변속기 소음저감 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차속 및 트랜스미션오일온도의 증감에 따른 카운터값을 이용하여 아이들스탑의 진입을 금지 또는 허용함으로써, 고속으로 장시간 운행 정지 후 급출발하는 경우에도 트랜스미션의 소음 발생을 방지할 수 있도록 한 하이브리드 차량 무단변속기 소음저감 방법에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 차속을 감지하는 단계; 상기 차속이 고속구간 또는 저속구간인지를 판단하는 단계; 상기 차속에 따라 카운터에 증감치를 주어 고속구간인 경우에는 카운터값을 증가시키고, 상기 차속이 저속구간인 경우에는 카운터값을 감소시키는 단계; 상기 카운터값이 증가하여 초기설정카운터값에 도달했는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 카운터값이 초기설정카운터값에 도달한 경우 아이들스탑의 진입을 금지하는 단계를 포함하여 이루어지는 하이브리드 차량 무단변속기 소음저감 방법을 제공한다.

무단변속기, 와인성 소음, 카운터

Description

하이브리드 차량 무단변속기 소음저감 방법{Method for reduction of noise in Continuous Varible Transmission of HEV}

본 발명은 하이브리드 차량 무단변속기 소음저감 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차속 및 트랜스미션오일온도의 증감에 따른 카운터값을 이용하여 아이들스탑의 진입을 금지 또는 허용함으로써, 고속으로 장시간 운행 정지 후 급출발하는 경우에도 트랜스미션의 소음 발생을 방지할 수 있도록 한 하이브리드 차량 무단변속기 소음저감 방법에 관한 것이다.

클러치를 갖는 트랜스미션(Transmission;T/M)은 브레이크 온시에는 엔진과 T/M사이의 클러치가 오픈(Open)되어 있어 동력이 전달되지 않고, 브레이크 오프(Brake Off)시에는 클러치가 인게이지(Engage) 되어 동력을 전달 한다.

한편, 종래 하이브리드차량은 연비 향상을 위해 차량의 정차시 엔진 시동을 오프시키는 아이들 스톱(idle stop)기능을 구비하고 있다.

상기 아이들 스톱 모드는 경사로에서 주행중 정차시에도 동작하고 운전자의 재출발의지 즉, 브레이크 오프에 의해 차량의 출발이 이루어지며, 엔진 시동 완료시간과 CVT(무단변속기) 클러치 체결을 위해 엔진RPM이 상승하는데 약 1~2초 정도의 시간이 소요된다.

그런데, 하이브리드 차량의 경우 고속으로 장시간 주행 후 정지한 상태에서 아이들 스탑 기능에 의해 엔진시동이 정지되어 급출발 할경우에 CVT 내 유압이 형성되지 않아 CVT 측에 공기가 유입되어 캐비테이션에 의한 와인(Whine)성 소음이 발생하는 문제점이 있다(도 6 참조). 또한, 종래의 하이브리드 차량의 경우 이를 방지하는 외장 오일펌프도 없다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 차속 및 트랜스미션오일온도가 증가함에 따라 카운터값을 증가시키고, 차속 및 트랜스미션오일온도가 감소함에 따라 카운터값을 감소시키며, 이 카운터값을 이용하여 고속주행 후 차량이 일정시간동안 저속으로 운행될 때까지 또는 트랜스미션오일이 일정온도 미만으로 떨어질 때까지 아이들스탑의 진입을 금지함으로써, 고속으로 장시간 운행 정지 후 급출발하는 경우에도 트랜스 미션의 소음 발생을 방지할 수 있도록 한 하이브리드 차량 무단변속기 소음저감 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차속을 감지하는 단계; 상기 차속이 고속구간 또는 저속구간인지를 판단하는 단계; 상기 차속에 따라 카운터에 증감치를 주어 고속구간인 경우에는 카운터값을 증가시키고, 상기 차속이 저속구간인 경우에는 카운터값을 감소시키는 단계; 상기 카운터값이 증가하여 초기설정카운터값에 도달했는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 카운터값이 초기설정카운터값에 도달한 경우 아이들스탑의 진입을 금지하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직한 구현예로서, 상기 초기설정카운터값은 트랜스미션오일의 온도에 따라 다른 값으로 설정되며, 상기 트랜스미션오일의 온도가 높을 수록 초기설정카운 터값이 증가하고, 상기 트랜스미션오일의 온도가 낮을 수록 초기설정카운터값이 감소하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직한 구현예로서, 상기 트랜스미션오일의 온도가 일정 온도미만인 경우에는 아이들스탑의 진입을 허용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 카운터값이 초기설정카운터값에 도달하여 아이들스탑의 진입을 금지하는 단계는 상기 카운터값이 감소하여 아이들스탑 재진입 설정값으로 되는 경우에 아이들스탑의 진입을 다시 허용하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라 본 발명에 따른 차량 무단변속기 와인성 소음저감 방법에 의하면, 아이들 스탑 금지를 위한 카운터를 차속조건에 따라 증가 또는 감소시키고, 카운터값이 초기설정카운터값에 도달시점부터 0이 될 때까지 아이들 스탑 기능을 금지시켜 실제압력이 목표압력 이상으로 형성됨으로써, 고속으로 장시간 운행 정지 후 급출발하는 경우에도 소음 발생을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.

첨부한 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량 무단변속기 소음저감 방법을 나타내는 순서도이다.

기존 하이브리드 차량의 무단변속기(CVT 또는 트랜스미션) 측에서 소음이 발 생하는 원인은 고속으로 장시간 주행후 정지시 아이들 스탑 기능에 의해 엔진 시동이 정지된 다음, 급출발하게 될 때 무단변속기 내부의 오일에 공기가 유입되어 캐비테이션에 의한 소음이 발생하기 때문이다.

본 발명은 일정한 조건을 만족하는 경우 아이들 스탑 기능을 금지시켜 엔진 시동을 정지시키지 않도록 한 점에 주안점이 있다.

일정한 조건을 만족하는 경우란 카운터를 이용하여 소음이 발생하기 쉬운 구간을 설정한 다음, 이 설정구간에 들어오는 경우를 의미한다.

소음이 발생하기 쉬운 구간이란 차량의 CVT 오일 내에 공기가 유입되기 쉬운 구간이며, 카운터값은 아이들 스탑 진입 이후 소음의 발생정도를 나타냄으로 카운터 값이 클수록 소음이 크다는 것을 의미한다.

여기서, 상기 카운터값은 차속이 증가할수록 증가하고, 차속이 감소할수록 카운터값이 감소한다. 그리고, 트랜스미션오일의 온도가 증가할수록 카운터값이 증가하고, 트랜스미션오일의 온도가 감소할수록 카운터값이 감소한다.

따라서, 상기 카운터값을 이용하여 차량이 고속주행했는지 여부를 판단하고, 예를 들어 초기설정카운터값이 3,000,000이라면 차속이 증가함에 따라 카운터값이 증가하여 3,000,000에 도달하는 경우 아이들 스탑 진입을 금지한다.

또한, 상기 카운터값을 이용하여 고속주행 후 일정시간동안 저속주행을 했는지 여부를 판단한다. 즉, 차량운전자가 고속주행을 하여 카운터값이 3,000,000에 도달한 이후 차량이 감속을 하지 않고 계속 고속주행하는 경우에는 카운터값이 증가하지 않으므로 아이들스탑의 진입이 계속 금지될 것이고, 차량운전자가 고속주행 후 일정시간(설정시간) 이상동안 저속주행을 하여 카운터값이 0이 된 경우 다시 아이들스탑의 진입을 허용하는 것이다.

본 발명에 따른 트랜스미션제어부(TCU)는 아이들 스탑 금지를 위한 카운터를 차속조건에 따라 증가 또는 감소시켜 카운터가 초기설정카운터(Threshold)값에 도달하게 되는 시점부터 "0(zero)"될 때까지 아이들 스탑을 금지시킨다.

이때 고속 운행시에는 트랜스미션오일의 온도가 증가하게 되므로, CVT 오일내 공기함유확률이 상승하여 카운터값이 증가하고, 저속 운행시에는 CVT 오일내 공기함유확률이 감소하여 카운터값이 감소하게 된다.

다음 표 1은 차속별 카운터 증감치를 나타낸다.

도 2는 차속 구간별 카운터 증감치 변화를 나타내는 그래프이고, 도 3은 차량 운행에 따른 카운터 변화(아래)를 나타내는 그래프이다.

상기 초기설정카운터값은 점화플러그 온시 트랜스미션오일온도의 증감에 따라 결정될 수 있으며, 트랜스미션(CVT) 유온별 초기설정카운터값을 나타내면 다음 표 2와 같다.

상기 아이드 스탑 기능 금지를 위한 카운터 조건을 만족하는 경우에도 차량 정지시 트랜스미션 오일의 온도가 45℃ 미만일 경우에는 아이들 스탑의 진입을 허용한다.

본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량 무단변속기 소음저감 방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 차속(표 1)의 증감에 따라 카운터에 증감치를 주고, 트랜스미션 유온(표 2)에 따라 초기설정카운터값을 달리 설정함으로써, 차량운전자가 고속주행 후 일정시간동안 저속주행 및 트랜스미션 유온이 일정온도로 떨어질때까지 아이들스탑을 금지함으로써, 고속운전시 트랜스미션오일의 증기압 증가에 따른 캐비테이션 현상을 방지하여 소음발생을 저감하게 된다.

본 발명에 따른 카운터값은 차속과 연동하여 표 1에 따라 차속이 증가할수록 증가하게 되며, 차량운전자가 고속으로 일정시간 동안 주행할 경우 카운터값이 증가하여 초기설정카운터값에 도달하는 경우 TCU(트랜스미션제어유닛)가 캔통신을 통해 HCU(하이브리드제어유닛)에 아이들스탑의 진입을 금지시킨다.

계속해서, 상기와 같이 일정시간동안 고속주행하다가 감속하여 일시정지하는 경우 아이들스탑의 진입을 허용하는 것이 아니라, 표 1에 따라 카운터값이 차속이 감소할수록 감소하여 0(아이들 재진입 설정값)이 되면, 이때 비로소 아이들스탑의 진입이 허용되는 것이다.

그러나, 상기 카운터값이 초기설정카운터값에 도달한 경우에도 트랜스미션 오일의 온도가 45℃ 이상인지를 판단하여, 상기 오일온도가 45℃ 미만인 경우에는 아이들스탑의 진입을 허용한다.

이와 같은 방법에 따라 TCU를 통해 제어하는 경우 도 4에 도시한 바와 같이 아이들 스탑 진입 후 급출발하는 경우에도 실제 압력이 목표 압력이상으로 형성되어 소음이 발생하지 않는다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량 무단변속기 소음저감 방법을 나타내는 순서도,

도 2는 차속 구간별 카운터 증감치 변화를 나타내는 그래프,

도 3은 차량 운행에 따른 카운터 변화(아래)를 나타내는 그래프,

도 4는 본 발명에 따라 고속 주행 아이들 스탑 이후 급출발시 소음이 발생하지 않은 상태를 나타내는 그래프,

도 5는 종래의 아이들 스탑 제어방법을 나타내는 순서도,

도 6은 종래기술에 따라 고속 주행 아이들 스탑 이후 급출발시 소음이 발생된 상태를 나타내는 그래프이다.

Claims (4)

1. 차속을 감지하는 단계;

   상기 차속이 고속구간 또는 저속구간인지를 판단하는 단계;

   상기 차속에 따라 카운터에 증감치를 주어 고속구간인 경우에는 카운터값을 증가시키고, 상기 차속이 저속구간인 경우에는 카운터값을 감소시키는 단계;

   상기 카운터값이 증가하여 초기설정카운터값에 도달했는지 여부를 판단하는 단계; 및

   상기 카운터값이 초기설정카운터값에 도달한 경우 아이들스탑의 진입을 금지하는 단계를 포함하여 이루어지는 하이브리드 차량 무단변속기 소음저감 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 초기설정카운터값은 트랜스미션오일의 온도에 따라 다른 값으로 설정되며, 상기 트랜스미션오일의 온도가 높을수록 초기설정카운터값이 증가하고, 상기 트랜스미션오일의 온도가 낮을수록 초기설정카운터값이 감소하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 무단변속기 소음저감 방법.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 트랜스미션오일의 온도가 일정 온도미만인 경우에는 아이들스탑의 진입을 허용하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 무단변속기 소음저감 방법.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 카운터값이 초기설정카운터값에 도달하여 아이들스탑의 진입을 금지하는 단계는 상기 카운터값이 감소하여 아이들스탑 재진입 설정값으로 되는 경우에 아이들스탑의 진입을 다시 허용하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 무단변속기 소음저감 방법.

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