KR101361989B1 - 가변 솔레노이드의 출력 유압 초기조건 결정에 있어서의 멀티 세팅 방법 - Google Patents

가변 솔레노이드의 출력 유압 초기조건 결정에 있어서의 멀티 세팅 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동 변속기의 가변 솔레노이드(VFS, Variable Force Solenoid) 제조시 가변 솔레노이드에 인가되는 전류에 의해 조절되는 밸브 바디 제어 유압의 초기조건을 세팅하는 방법에 있어서, 출력되는 유압이 가변 솔레노이드에 가해지는 전류값에 의해 종속되어 변화되는 관계에 있으므로, 단일 전류 값에 의한 유압을 검사하여 공차 범위를 충족하는지의 여부를 검사하던 종래의 방법에서 벗어나, 여러 전류 값에 의한 유압을 검사하는 가변 솔레노이드의 출력 유압 초기조건 결정에 있어서의 멀티 세팅 방법에 관한 것이다.
본 발명은 먼저 임의의 단일 전류 값에 대한 출력 유압을 공차 범위 내로 세팅하고, 여러 전류 값에 대한 유압을 측정하거나 예측하여 상기 세팅된 유압을 보정하여 여러 전류 값에 대응되는 유압이 모두 공차 범위 내에 위치하도록 초기조건을 조정하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 넓은 구간에 대하여 공차를 벗어나지 않도록 함으로써 양품률을 증대시키는 효과가 있다.

Description

가변 솔레노이드의 출력 유압 초기조건 결정에 있어서의 멀티 세팅 방법{METHOD OF MULTI SETTING FOR DETERMINING HYDRAULIC PRECONDITION OF VARIABLE FORCE SOLENOID}
본 발명은 자동 변속기의 가변 솔레노이드(VFS, Variable Force Solenoid) 제조시 가변 솔레노이드에 인가되는 전류에 의해 조절되는 밸브 바디 제어 유압의 초기조건을 세팅하는 방법에 있어서, 출력되는 유압이 가변 솔레노이드에 가해지는 전류값에 의해 종속되어 변화되는 관계에 있으므로, 단일 전류 값에 의한 유압을 검사하여 공차 범위를 충족하는지의 여부를 검사하던 종래의 방법에서 벗어나, 여러 전류 값에 의한 유압을 검사하여 이 결과에 따라 유압의 초기조건을 보정하여 양품률을 높히도록 하는 가변 솔레노이드의 출력 유압 초기조건 결정에 있어서의 멀티 세팅 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동 변속기의 유압 제어 시스템에서 가변 솔레노이드(VFS, Variable Force Solenoid)는 통신제어장치(TCU, Transmission Control Unit)에서 출력되는 전류로 구동하며 제어된 유압을 출력하여, 이 유압으로 밸브 바디의 라인 압력을 제어하고 유성기어 등의 기어조합을 제어함으로써 자동 변속기를 정밀제어하게 된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 가변 솔레노이드에서 출력되는 유압은 인가되는 전류량에 대하여 선형적으로 종속된 관계를 가지게 되는데, 전류는 가변 솔레노이드 일측의 모터를 구동하여 내부 스풀이 유로를 개폐하며 유압을 결정하게 되므로, 임의의 전류 값에 대하여 스풀이 장착된 스프링의 압축량을 조정하여 공차 범위 내로 유압의 초기조건을 설정하는 작업이 필요하다(도 2 참조). 이때 종래에는 단일 전류 값에 대하여 유압을 측정하여 공차를 벗어나지 않으면 세팅하는 방식으로 양불을 판정하였다.
그러나 이러한 종래의 방법은 측정하지 않은 전류 값들에 대응되는 유압이 공차를 벗어나는 가능성으로 인하여 양품률이 높지 못하다는 단점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0254240호(2000.02.01)
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 인가되는 단일 전류 값에 대한 출력 유압만을 측정하는 방식에서 벗어나, 여러 전류 값에 의한 유압을 측정하거나 예측하여 유압의 초기조건을 가감하여 보정하는 가변 솔레노이드의 출력 유압 초기조건 결정에 있어서의 멀티 세팅 방법을 제공하는데 목적이 있다.
목적을 달성하기 위한 수단으로는, 먼저 유로 상의 기포를 빼는 청소를 하는 제 1단계와; 인가되는 전류에 대응되는 출력 유압의 초기조건을 조정하는 제 2단계와; 다시 한번 유로 상의 기포를 빼는 청소를 하는 제 3단계;를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징으로는, 상기 제 1단계는, 시간 축 대비 펄스 형태의 전류를 인가하여 그에 따른 펄스 유압으로 유로의 기포를 빼내는 펄싱(Pulsing)동작을 하는 제 1a단계와, 지속적인 유압을 유지하여 기포를 빼내는 플러싱(Flushing)동작을 하는 제 1b단계를 포함하고,
본 발명의 다른 특징으로는, 상기 제 2단계는, 먼저 임의의 단일 전류 값에 대한 출력 유압을 공차 범위 내로 세팅하고, 다수의 전류 값에 대한 유압을 측정하거나 예측하여 상기 세팅된 유압을 보정하여 다수의 전류 값에 대응되는 유압이 모두 공차 범위 내에 위치하도록 초기조건을 조정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징으로는, 상기 제 3단계는, 상기 제 2단계의 초기조건 조정 후 다시 지속적인 유압을 유지하여 기포를 빼내는 플러싱(Flushing)동작을 하는 제 3a단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징으로는, 상기 제 2단계는, 먼저 임의의 전류를 인가한 후 초기조건을 조정하여 당 전류에서의 출력 유압을 1차 목표 유압에 도달하도록 설정하는 제 2a단계와; 전류를 변화시키면서 둘 이상의 전류 값에 대하여 출력되는 유압을 각기 측정하는(측정 결과 : A) 제 2b단계와; 상기 제 2b단계에서 취득한 유압들(A) 중에서 가장 높은 유압에 해당하는 전류에서의 유압 공차 상한과, 당 유압과의 차를 구하는 제 2c단계와; 상기 제 2b단계에서 취득한 유압의 수치 각각에 상기 제 2c단계에서 구한 차를 합하는(합한 결과 : B) 제 2d단계와; 상기 제 2d단계의 결과 얻어진 유압 그래프(B) 중에서 최저 값과, 이에 해당하는 전류에서의 유압 공차 하한과의 차를 구하는 제 2e단계와; 상기 제 2e단계에서 구한 차를 2로 나눈 값을 다시 상기 제 2d단계의 결과 얻어진 유압 그래프 각각의 수치(B)에서 제하여 최종적인 유압 그래프(C)를 얻고 이것을 각 전류별 최종 목표 유압으로 하여 초기조건을 조정하는 제 2f단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징으로는, 상기 제 2a단계 및 제 2f단계는, 유압을 설정하는 초기조건을 세팅하는 방식으로서 가변 솔레노이드 일측의 모터를 구동함으로써 내부 스풀을 이동시켜 유로의 입구와 출구를 개폐하는 방식으로 유압을 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 가변 솔레노이드에 인가되는 여러 전류 값에 의한 유압을 측정하거나 예측하여 유압의 초기조건을 가감하여 보정함으로써, 넓은 구간에 대하여 공차를 벗어나지 않도록 함으로써 양품률을 증대시키는 효과가 있다.
도 1은 가변 솔레노이드의 인가 전류와 출력 유압의 관계를 표시한 그래프.
도 2는 가변 솔레노이드의 내부 구조를 설명하기 위한 절개도.
도 3은 본 발명에 따른 가변 솔레노이드의 출력 유압 초기조건 결정에 있어서의 멀티 세팅 방법의 중간 단계를 나타내는 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 가변 솔레노이드의 출력 유압 초기조건 결정에 있어서의 멀티 세팅 방법의 최종 단계를 나타내는 그래프.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 공정을 나타내는 전류-시간 그래프.
도 1은 가변 솔레노이드의 인가 전류와 출력 유압의 관계를 표시한 그래프이다.
도 2는 가변 솔레노이드의 내부 구조를 나타내는 절개도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 가변 솔레노이드에 인가한 전류에 대응하여 출력되는 유압과의 관계를 알 수 있다. 두 가지 제품 종류가 있을 수 있는데, 전류 증가에 따라 유압이 감소하는 타입(NH, Normally High)과 상승하는 타입(Normally Low)이 있다. 전류의 세기에 따라 모터가 구동하여 스풀(Spool)을 이동시키므로, NL타입은 전류의 증가에 따라 스풀이 이동하면서 유출구를 열어 유압이 상승하고, NH타입은 전류의 증가에 따라 스풀이 이동하면서 유입구를 열어 유압이 감소한다.
도 3은 본 발명에 따른 가변 솔레노이드의 출력 유압 초기조건 결정에 있어서의 멀티 세팅 방법의 중간 단계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 가변 솔레노이드의 출력 유압 초기조건 결정에 있어서의 멀티 세팅 방법의 최종 단계를 나타내는 그래프이다.
이하, 도면을 참고로 본 발명에 따른 알고리즘을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 가변 솔레노이드에 임의의 전류를 인가한 후 모터를 사용해 내부 스풀을 이동시켜 당 전류에서의 출력 유압을 1차 목표 유압에 도달하도록 설정한다. 그 다음 앞에서 설정된 초기조건에서 2개 이상의 전류 값에 대하여 각기 유압을 측정한다(도 3 - A 참조). 측정한 유압들(A) 중에서, 가장 높은 유압에서의 전류 값에 해당하는 유압 공차 상한과 당 유압과의 차를 구하여, 이 차를 유압 측정치 각각에 더해준다(도 3 - B 참조). 이번에는, 이렇게 해서 얻어진 유압들(B) 중에서 가장 낮은 유압과, 이에 해당하는 전류에서의 유압 공차 하한과의 차를 2로 나눈 값을 얻고, 상기 유압들(B) 각각에서 이 차를 뺀다(도 4 - C 참조). 이렇게 해서 최종적인 유압 세팅 값을 얻는다.
한편, 상기 과정을 통해 유압의 초기조건을 세팅하기 전후에는 유로의 청소를 행하는데, 펄스 주기로 강한 유압을 가하여 기포를 제거하는 펄싱(Pulsing)과, 강한 유압을 지속적으로 가하여 기포를 제거하는 플러싱(Flushing) 과정이 수행된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 공정을 나타내는 전류-시간 그래프이다.
본 실시예에서는 16초의 조정시간을 가지도록 되어있다.
본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
H : 공차 상한 L : 공차 상한

Claims (6)

  1. 자동 변속기의 가변 솔레노이드(VFS, Variable Force Solenoid)에 인가되는 전류와 가변 솔레노이드에서 출력되는 밸브 바디 제어 유압의 관계에 있어서의 초기조건을 세팅하는 방법에 있어서,
    먼저 유로 상의 기포를 빼는 청소를 하는 제 1단계(S1)와;
    임의의 전류를 인가한 후 초기조건을 조정하여 당 전류에서의 출력 유압을 1차 목표 유압에 도달하도록 설정하는 제 2a단계(S2a)와;
    전류를 변화시키면서 둘 이상의 전류 값에 대하여 출력되는 유압을 각기 측정하는(측정 결과 : A) 제 2b단계(S2b)와;
    상기 제 2b단계(S2b)에서 취득한 유압들(A) 중에서 가장 높은 유압에 해당하는 전류에서의 유압 공차 상한과, 당 유압과의 차를 구하는 제 2c단계(S2c)와;
    상기 제 2b단계(S2b)에서 취득한 유압의 수치 각각에 상기 제 2c단계에서(S2c) 구한 차를 합하는(합한 결과 : B) 제 2d단계(S2d)와;
    상기 제 2d단계(S2d)의 결과 얻어진 유압 그래프(B) 중에서 최저 값과, 이에 해당하는 전류에서의 유압 공차 하한과의 차를 구하는 제 2e단계(S2e)와;
    상기 제 2e단계(S2e)에서 구한 차를 2로 나눈 값을 다시 상기 제 2d단계(S2d)의 결과 얻어진 유압 그래프 각각의 수치(B)에서 제하여 최종적인 유압 그래프(C)를 얻고 이것을 각 전류별 최종 목표 유압으로 하여 초기조건을 조정하는 제 2f단계(S2f);로 구성되는 제 2단계(S2) 및;
    다시 한번 유로 상의 기포를 빼는 청소를 하는 제 3단계(S3);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 가변 솔레노이드의 출력 유압 초기조건 결정에 있어서의 멀티 세팅 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1단계(S1)는,
    시간 축 대비 펄스 형태의 전류를 인가하여 그에 따른 펄스 유압으로 유로의 기포를 빼내는 펄싱(Pulsing)동작을 하는 제 1a단계(S1a)와,
    지속적인 유압을 유지하여 기포를 빼내는 플러싱(Flushing)동작을 하는 제 1b단계(S1b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 솔레노이드의 출력 유압 초기조건 결정에 있어서의 멀티 세팅 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3단계(S3)는,
    상기 제 2단계의 초기조건 조정 후 다시 지속적인 유압을 유지하여 기포를 빼내는 플러싱(Flushing)동작을 하는 제 3a단계(S3a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 솔레노이드의 출력 유압 초기조건 결정에 있어서의 멀티 세팅 방법.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2a단계(S2a) 및 제 2f단계(S2f)는, 유압을 설정하는 초기조건을 세팅하는 방식으로서 가변 솔레노이드 일측의 모터를 구동함으로써 내부 스풀을 이동시켜 유로의 입구와 출구를 개폐하는 방식으로 유압을 조절하는 것을 특징으로 하는 가변 솔레노이드의 출력 유압 초기조건 결정에 있어서의 멀티 세팅 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002081570A (ja) * 2000-09-04 2002-03-22 Aisin Aw Co Ltd リニアソレノイドバルブの調整装置及び調整方法
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