KR101673750B1

KR101673750B1 - 자동변속기의 학습 제어 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR101673750B1
Application number: KR1020150035219A
Authority: KR
Inventors: 김동균
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2016-11-07
Also published as: KR20160109934A; US9618111B2; US20160265655A1

Abstract

본 발명은 자동변속기의 학습 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 인 기어(in gear) 상태의 타행주행 중에 비작동 마찰요소에 유압을 인가하고, 이로 인해 유발되는 자동변속기의 인터락(interlock) 현상을 이용하여 필타임을 학습함으로써, 차량이 인 기어 상태의 타행주행 중에도 필타임 학습이 가능하도록 하는 자동변속기의 학습 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 자동변속기의 학습 제어 장치에 있어서, 초기 필타임 값, 터빈의 RPM(Revolution Per Minute) 변화율에 상응하는 이득값을 저장하는 저장부; 비작동 마찰요소에 유압을 인가하는 유압 인가부; 터빈의 RPM을 측정하는 RPM 측정부; 및 차량이 인 기어(in gear) 상태의 타행주행 중인 경우, 기 설정된 기준시간 동안 미작동 마찰요소에 유압을 인가하도록 상기 유압 인가부를 제어하고, 상기 RPM 측정부에 의해 측정된 터빈의 RPM(이하, 실측치)과 기 설정된 목표치 사이의 차를 나타내는 터빈의 RPM 변화율을 기반으로 상기 초기 필타임을 조절하는 학습 제어부를 포함한다.

Description

자동변속기의 학습 제어 장치 및 그 방법{LEARNING CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동변속기의 학습 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인 기어(in gear) 상태의 타행주행(coasting operation) 조건에서도 필타임(fill time)을 학습할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

차량용 자동변속기에서 필타임(fill time)에 영향을 미치는 마찰요소는 클러치, 브레이크 등이 있으며, 각각의 마찰요소는 특정 변속단에서 마찰요소로서 작동할 수도 있고, 작동하지 않을 수도 있다. 여기서, 필타임은 변속을 위한 토크 준비 시간을 의미한다.

예를 들어, 변속단이 6단인 경우에 작동 마찰요소는 오버드라이브(over drive) 클러치와 2,6단 브레이크를 포함하고, 비작동 마찰요소는 언더드라이브(under drive) 클러치를 포함한다.

종래의 자동변속기의 학습제어방법은 변속시 작동 마찰요소를 고려하여 필타임을 학습하였다.

즉, 종래의 자동변속기의 학습제어방법은 변속시 마찰요소로서 작동하는 클러치에 유압을 인가하고, 상기 인가된 유압에 의해 클러치가 기어에 결합되는 시점(kiss point)에, 터빈 RPM의 실측치와 목표치 사이의 차이에 상응하는 시간을 초기 필타임에 반영하여 필타임 학습을 수행하였다.

이러한 종래의 자동변속기의 학습제어방법은 특정 조건, 즉 안정적인 터빈 토크의 범위 내에서 가속에 따른 변속시에만 필타임 학습을 수행할 수 있기 때문에 다양한 운전조건, 특히 인 기어 상태의 타행주행 조건에서는 필타임 학습이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

이로 인해 필타임 학습에 소요되는 시간이 길어지는 추가적인 문제점까지 발생한다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 인 기어(in gear) 상태의 타행주행 중에 비작동 마찰요소에 유압을 인가하고, 이로 인해 유발되는 자동변속기의 인터락(interlock) 현상을 이용하여 필타임을 학습함으로써, 차량이 인 기어 상태의 타행주행 중에도 필타임 학습이 가능하도록 하는 자동변속기의 학습 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 자동변속기의 학습 제어 장치에 있어서, 초기 필타임 값, 터빈의 RPM(Revolution Per Minute) 변화율에 상응하는 이득값을 저장하는 저장부; 비작동 마찰요소에 유압을 인가하는 유압 인가부; 터빈의 RPM을 측정하는 RPM 측정부; 및 차량이 인 기어(in gear) 상태의 타행주행 중인 경우, 기 설정된 기준시간 동안 미작동 마찰요소에 유압을 인가하도록 상기 유압 인가부를 제어하고, 상기 RPM 측정부에 의해 측정된 터빈의 RPM(이하, 실측치)과 기 설정된 목표치 사이의 차를 나타내는 터빈의 RPM 변화율을 기반으로 상기 초기 필타임을 조절하는 학습 제어부를 포함한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는, 자동변속기의 학습 제어 장치에 있어서, 초기 필타임 값, 구동축(drive shaft)의 RPM(Revolution Per Minute) 변화율에 상응하는 이득값을 저장하는 저장부; 비작동 마찰요소에 유압을 인가하는 유압 인가부; 구동축의 RPM을 측정하는 RPM 측정부; 및 차량이 인 기어(in gear) 상태의 타행주행 중인 경우, 기 설정된 기준시간 동안 미작동 마찰요소에 유압을 인가하도록 상기 유압 인가부를 제어하고, 상기 RPM 측정부에 의해 측정된 구동축의 RPM(이하, 실측치)과 기 설정된 목표치 사이의 차를 나타내는 구동축의 RPM 변화율을 기반으로 상기 초기 필타임을 조절하는 학습 제어부를 포함한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 자동변속기의 학습 제어 방법에 있어서, 학습 제어부가 차량이 인 기어 상태에서 타행주행 중인 경우, 기 설정된 기준시간 동안 미작동 마찰요소에 유압을 인가하도록 유압 인가부를 제어하는 단계; 상기 학습 제어부가 RPM 측정부에 의해 측정된 터빈의 RPM(이하, 실측치)과 기 설정된 목표치 사이의 차를 나타내는 터빈의 RPM 변화율을 산출하는 단계; 상기 학습 제어부가 상기 산출한 터빈의 RPM 변화율이 조건을 만족하는지 확인하는 단계; 상기 확인 결과, 상기 조건을 만족하면 상기 터빈의 RPM 변화율에 상응하는 이득값을 기반으로 초기 필타임을 보상하는 단계; 및 상기 확인 결과, 상기 조건을 만족하지 않으면 상기 기준시간을 단위시간 증가시킨 후 상기 각 단계를 반복 수행하는 단계를 포함한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 자동변속기의 학습 제어 방법에 있어서, 학습 제어부가 차량이 인 기어 상태에서 타행주행 중인 경우, 기 설정된 기준시간 동안 미작동 마찰요소에 유압을 인가하도록 유압 인가부를 제어하는 단계; 상기 학습 제어부가 RPM 측정부에 의해 측정된 구동축의 RPM(이하, 실측치)과 기 설정된 목표치 사이의 차를 나타내는 구동축의 RPM 변화율을 산출하는 단계; 상기 학습 제어부가 상기 산출한 구동축의 RPM 변화율이 조건을 만족하는지 확인하는 단계; 상기 확인 결과, 상기 조건을 만족하면 상기 구동축의 RPM 변화율에 상응하는 이득값을 기반으로 초기 필타임을 보상하는 단계; 및 상기 확인 결과, 상기 조건을 만족하지 않으면 상기 기준시간을 단위시간 증가시킨 후 상기 각 단계를 반복 수행하는 단계를 포함한다.

상기와 같은 본 발명은, 인 기어(in gear) 상태의 타행주행 중에 비작동 마찰요소에 유압을 인가하고, 이로 인해 유발되는 자동변속기의 인터락(interlock) 현상을 이용하여 필타임을 학습함으로써, 차량이 인 기어 상태의 타행주행 중에도 필타임 학습이 가능하도록 하는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 자동변속기의 학습 제어 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 2 는 터빈의 RPM 변화율과 이득값 사이의 관계를 나타내는 그래프에 대한 일예시도
도 3 은 본 발명에 따른 자동변속기의 학습 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 자동변속기의 학습 제어 장치에 대한 일실시예 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동변속기의 학습 제어 장치는, 저장부(10), 유압 인가부(20), RPM(Revolution Per Minute) 측정부(30), 및 학습 제어부(40)를 포함한다.

상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 저장부(10)는 초기 필타임 값, 터빈의 RPM 변화율에 상응하는 이득값을 저장한다. 이때, 필타임 값은 변속을 위한 토크 준비 시간으로서, 마찰요소에 유압이 인가되는 시간에 영향을 미친다.

다음으로, 유압 인가부(20)는 학습 제어부(40)의 제어하에 비작동 마찰요소에 유압을 인가한다. 예를 들어, 목표 변속단이 6단인 경우에 제 1 클러치와 브레이크는 작동 마찰요소가 되고, 제 2 클러치는 비작동 마찰요소가 된다.

다음으로, RPM 측정부(30)는 학습 제어부(40)의 제어하에 자동변속기 내 터빈의 RPM을 측정한다. 이러한 RPM 측정부(30)는 제어부(40)의 제어하에 구동축(drive shaft)의 RPM을 측정할 수도 있다.

다음으로, 학습 제어부(40)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다.

특히, 학습 제어부(40)는 변속 제어부(미도시)와 연동하여 각종 변속정보를 획득한다. 이때, 변속정보는 현재 기어단, 터빈 토크, APS(Accel Position Sensor) 값 등을 포함한다. 물론, 학습 제어부(40)는 차량 네트워크를 통해 각종 변속정보를 획득할 수도 있다. 이때, 차량 네트워크는 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented System Transport) 등을 포함한다.

또한, 학습 제어부(40)는 차량이 인 기어(in gear) 상태의 타행주행 중임을 확인한 후, 기 설정된 기준시간(T) 동안 미작동 마찰요소에 유압을 인가하도록 유압 인가부(20)를 제어한다. 여기서, 미작동 마찰요소는 인 기어(in gear) 상태의 타행주행 조건에서 작동하지 않는 마찰요소를 의미한다.

이후, 상기 미작동 마찰요소에 의해 인터락(interlock) 현상, 즉 일시적으로 터빈의 RPM 변화율(peak to peak)이 임계치를 초과하는 현상이 발생하는지 확인한다. 여기서 터빈의 RPM 변화율이란, RPM 측정부(30)에 의해 측정된 터빈의 RPM(실측치)에서 기 설정된 목표치를 뺀 값을 의미한다.

즉, 학습 제어부(40)는 터빈의 RPM 변화율이 제 1 임계치(α)를 초과하거나 제 2 임계치 미만(β)인지를 확인한다. 여기서, α는 플러스(+) 값으로 설정하고, β는 마이너스(-) 값으로 설정하는 것이 바람직하다.

이를 위해 학습 제어부(40)는 RPM 측정부(30)에 의해 측정되는 터빈의 RPM을 모니터링한다.

이후, 학습 제어부(40)는 터빈의 RPM 변화율이 제 1 임계치(α)를 초과하거나 제 2 임계치(β) 미만이면, RPM 변화율에 상응하는 이득값(δ)을 저장부(10)에 저장되어 있는 초기 필타임에 반영한다. 여기서, 이득값은 시간 값이다.

예를 들어, 터빈의 RPM 변화율이 제 1 임계치를 초과하면, 이는 실측치가 적정 범위 이상으로 목표치를 초과한 경우로서, 이때 이득값은 마이너스(-) 값을 갖도록 하여 실측치와 목표치 사이의 차이가 적정 범위 내로 수렴하도록 만든다. 즉, 초기 필타임을 감소시킨다.

반면, 터빈의 RPM 변화율이 제 2 임계치 미만이면, 이는 실측치가 적정 범위 이상으로 목표치보다 작은 경우로서, 이때 이득값은 플러스(+) 값을 갖도록 하여 실측치와 목표치 상의 차이가 적정 범위 내로 수렴하도록 만든다. 즉, 초기 필타임을 증가시킨다.

한편, 제어부(40)는 터빈의 RPM 변화율이 제 1 임계치 이하이거나 제 2 임계치 이상이면, 상기 기준시간을 단위시간(일례로, 10msec)만큼 증가시킨 후 상기 과정을 반복 수행한다. 이때, 필타임에 단위시간을 더하는 과정은 매 주기마다 수행된다.

예를 들어, 기준시간을 T라 하면, 첫 번째 상기 과정 수행시 T를 이용하며, 두 번째는 T+10이 기준시간이 되고, 세 번째는 T+20이 기준시간이 된다.

상술한 과정은 소정 횟수(실험결과 10회 이내) 반복 수행되면, 반드시 자동변속기에 인터락 현상이 발생하기 때문에 무한반복에 대한 염려는 하지 않아도 된다.

이하, 도 2를 참조하여 터빈의 RPM 변화율과 이득값 사이의 관계에 대해 상세히 살펴보기로 한다.

도 2 는 터빈의 RPM 변화율과 이득값 사이의 관계를 나타내는 그래프에 대한 일예시도이다.

도 2에서, x축은 터빈의 RPM 변화율(= 실측치 - 목표치)을 의미하고, y축은 이득값을 의미하며, α는 제 1 임계치를 의미하고, β는 제 2 임계치를 의미한다. 여기서, 상기 적정 범위는 β와 α 사이의 RPM 변화율을 나타낸다.

예를 들어, α값이 3이고, β값이 -2라 할 때, 터빈의 RPM에 대한 실측치와 목표치 사이의 차이가 -2 이상 3 이하인 경우에는 초기 필타임을 조절하지 않는다.

상기 그래프는 저장부(10)에 저장되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서는 터빈의 RPM 변화율을 기반으로 초기 필타임을 조절하는 과정에 대해 살펴보았지만, 다른 실시예로서 구동축의 RPM 변화율을 이용하여 상술한 방식과 동일한 방식으로 초기 필타임을 조절할 수도 있다. 이때, 도 2 는 구동축의 RPM 변화율과 이득값 사이의 관계를 나타내는 그래프로 대체된다.

도 3 은 본 발명에 따른 자동변속기의 학습 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 학습 제어부(40)에 의해 수행되는 과정을 나타낸다.

먼저, 차량이 인 기어 상태에서 타행주행 중인 경우(301), 기 설정된 기준시간 동안 미작동 마찰요소에 유압을 인가하도록 유압 인가부(20)를 제어한다(302).

이후, RPM 측정부(30)에 의해 측정된 터빈의 RPM(이하, 실측치)과 기 설정된 목표치 사이의 차를 나타내는 터빈의 RPM 변화율을 산출한다(303).

이후, 상기 산출한 터빈의 RPM 변화율이 조건, 즉 플러스(+) 값인 제 1 임계치(α)를 초과하거나, 마이너스(-) 값인 제 2 임계치 미만(β)인지를 확인한다(304).

상기 확인 결과(304), 상기 조건을 만족하면, 터빈의 RPM 변화율에 상응하는 이득값을 나타내는 그래프를 기반으로 초기 필타임을 보상한다(305).

상기 확인 결과(304), 상기 조건을 만족하지 않으면, 상기 기준시간을 단위시간 증가시킨 후(306), 상기 "301" 과정으로 진행한다.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

10 : 저장부
20 : 유압 인가부
30 : RPM 측정부
40 : 학습 제어부

Claims

초기 필타임 값, 터빈의 RPM(Revolution Per Minute) 변화율에 상응하는 이득값을 저장하는 저장부;
비작동 마찰요소에 유압을 인가하는 유압 인가부;
터빈의 RPM을 측정하는 RPM 측정부; 및
차량이 인 기어(in gear) 상태의 타행주행 중인 경우, 기 설정된 기준시간 동안 미작동 마찰요소에 유압을 인가하도록 상기 유압 인가부를 제어하고, 상기 RPM 측정부에 의해 측정된 터빈의 RPM(이하, 실측치)과 기 설정된 목표치 사이의 차를 나타내는 터빈의 RPM 변화율을 기반으로 상기 초기 필타임을 조절하는 학습 제어부
를 포함하는 자동변속기의 학습 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 터빈의 RPM 변화율은,
상기 실측치에서 상기 목표치를 뺀 값인 것을 특징으로 하는 자동변속기의 학습 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 학습 제어부는,
상기 터빈의 RPM 변화율이 플러스(+) 값인 제 1 임계치(α)를 초과하거나, 마이너스(-) 값인 제 2 임계치 미만(β)인 경우에 상기 초기 필타임을 조절하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 학습 제어 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 학습 제어부는,
상기 터빈의 RPM 변화율이 제 1 임계치(α)를 초과하면 상기 초기 필타임을 감소시키는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 학습 제어 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 학습 제어부는,
상기 터빈의 RPM 변화율이 제 2 임계치(β) 미만이면, 상기 초기 필타임을 증가시키는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 학습 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 학습 제어부는,
상기 터빈의 RPM 변화율이 제 1 임계치(α) 이하이거나 제 2 임계치(β) 이상이면, 상기 기준시간을 단위시간 증가시킨 후 상기 증가된 기준시간 동안 미작동 마찰요소에 유압을 인가하도록 상기 유압 인가부를 제어하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 학습 제어 장치.
학습 제어부가 차량이 인 기어 상태에서 타행주행 중인 경우, 기 설정된 기준시간 동안 미작동 마찰요소에 유압을 인가하도록 유압 인가부를 제어하는 단계;
상기 학습 제어부가 RPM 측정부에 의해 측정된 터빈의 RPM(이하, 실측치)과 기 설정된 목표치 사이의 차를 나타내는 터빈의 RPM 변화율을 산출하는 단계;
상기 학습 제어부가 상기 산출한 터빈의 RPM 변화율이 조건을 만족하는지 확인하는 단계;
상기 확인 결과, 상기 조건을 만족하면 상기 터빈의 RPM 변화율에 상응하는 이득값을 기반으로 초기 필타임을 보상하는 단계; 및
상기 확인 결과, 상기 조건을 만족하지 않으면 상기 기준시간을 단위시간 증가시킨 후 상기 각 단계를 반복 수행하는 단계
를 자동변속기의 학습 제어 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 조건은,
플러스(+) 값인 제 1 임계치(α)를 초과 또는 마이너스(-) 값인 제 2 임계치 미만(β)인 것을 특징으로 하는 자동변속기의 학습 제어 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 초기 필타임 보상 단계는,
상기 터빈의 RPM 변화율이 제 1 임계치(α)를 초과하면 상기 초기 필타임을 감소시키는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 학습 제어 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 초기 필타임 보상 단계는,
상기 터빈의 RPM 변화율이 제 2 임계치(β) 미만이면, 상기 초기 필타임을 증가시키는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 학습 제어 방법.