KR101836608B1

KR101836608B1 - 자동변속기 탑재 차량의 제어방법

Info

Publication number: KR101836608B1
Application number: KR1020160034491A
Authority: KR
Inventors: 최재영; 황혜길; 이상돈; 최우석; 박준식
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2018-03-09
Also published as: KR20170110752A; US10533661B2; US20170276241A1

Abstract

본 발명은 컨트롤러가 차량이 소정의 기준감속도 이상의 감속도로 감속하여 정차하였고, 정차 후 경과 시간이 소정의 제1기준시간 이내인지를 판단하는 급정차판단단계와; 상기 컨트롤러가 차량의 변속레인지가 주행레인지인 상황에서, 상기 제1기준시간 이내에 변속기 입력토크가 0 초과인지를 판단하는 발진판단단계와; 상기 발진판단단계 수행결과, 차량이 발진하는 것으로 판단되면, 상기 컨트롤러는 변속기의 라인압을 이전보다 상승시키는 압력조절단계와; 상기 발진판단단계 수행결과, 차량이 발진하는 것으로 판단되면, 상기 컨트롤러는 터빈슬립량이 기준슬립량 이상으로 지속된 시간이 제2기준시간 이상이면, 차량의 발진 제한이 필요한 것으로 판단하는 제한필요판단단계와; 차량의 발진 제한이 필요한 것으로 판단되면, 상기 컨트롤러는 변속기로 입력되는 발진토크를 저감시키도록 하는 토크저감단계를 포함하여 구성된다.

Description

자동변속기 탑재 차량의 제어방법{CONTROL METHOD FOR VEHICLE WITH AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 유압에 의해 제어되는 자동변속기를 탑재한 차량의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 급정차 후 급 발진이 일어나는 상황에서 차량을 제어하는 기술에 관한 것이다.

자동변속기는 내부에 구비된 다수의 변속클러치를 유압에 의해 제어함에 의해 변속을 수행하도록 되어 있다.

상기와 같은 자동변속기를 탑재한 차량이 급정차 하는 경우에는, 변속기 오일이 한 쪽으로 쏠리게 되어 오일팬에 일시적인 오일 부족현상이 발생할 수 있으며, 이러한 상황에서 차량의 급발진을 시도하게 되면, 변속클러치에 적절한 유압공급이 이루어지지 못하여, 변속클러치의 불완전 결합으로 인한 터빈속도 발산의 현상이 발생할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같은 터빈속도 발산이 발생한 직후, 상기 변속클러치의 유압이 정상화되면 과도한 슬립에 의해 변속클러치의 내구성 저하 또는 소손이 발생할 수 있다.

상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 1020150014407 A

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자동변속기 탑재 차량이 급정차 후 급발진을 하는 경우에 터빈속도의 발산을 방지하여 변속클러치의 소손 및 내구성 저하를 방지할 수 있도록 한 자동변속기 탑재 차량의 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 자동변속기 탑재 차량의 제어방법은,

컨트롤러가 차량이 소정의 기준감속도 이상의 감속도로 감속하여 정차하였고, 정차 후 경과 시간이 소정의 제1기준시간 이내인지를 판단하는 급정차판단단계와;

상기 컨트롤러가 차량의 변속레인지가 주행레인지인 상황에서, 상기 제1기준시간 이내에 변속기 입력토크가 0 초과인지를 판단하는 발진판단단계와;

상기 발진판단단계 수행결과, 차량이 발진하는 것으로 판단되면, 상기 컨트롤러는 변속기의 라인압을 이전보다 상승시키는 압력조절단계와;

상기 발진판단단계 수행결과, 차량이 발진하는 것으로 판단되면, 상기 컨트롤러는 터빈슬립량이 기준슬립량 이상으로 지속된 시간이 제2기준시간 이상이면, 차량의 발진 제한이 필요한 것으로 판단하는 제한필요판단단계와;

차량의 발진 제한이 필요한 것으로 판단되면, 상기 컨트롤러는 변속기로 입력되는 발진토크를 저감시키도록 하는 토크저감단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 발진판단단계에서 주행레인지는 D레인지 또는 R레인지를 포함하는 차량의 구동륜으로 구동력을 제공할 수 있는 변속레인지를 의미할 수 있으며;

상기 변속기 입력토크가 0 초과인지는 APS신호를 이용하여 판단할 수 있다.

상기 압력조절단계에서는 상기 변속기의 라인압을 최대압으로 상승시킬 수 있다.

상기 제한필요판단단계에서의 터빈슬립량은 실제 터빈 속도와 차속에 의해 계산된 터빈 속도의 차이로 계산될 수 있다.

상기 제한필요판단단계에서 상기 기준슬립량은 운전자가 터빈의 발산에 따른 소음을 인식하기 시작하는 크기에 따라 설정하고, 상기 제2기준시간은 운전자가 차량의 발진이 불가함을 인지하기 시작하는 시간에 따라 설정할 수 있다.

상기 토크저감단계에서 상기 컨트롤러는 변속기로 동력을 제공하는 동력원을 제어하는 제어기에게 발진토크를 저감해줄 것을 요청할 수 있다.

상기 컨트롤러는 상기 토크저감단계 수행 중, 상기 터빈슬립량이 목표슬립량 이하가 되면 상기 토크저감단계를 중지하고, 변속기 입력토크를 점진적으로 정상 상태로 회복시키도록 할 수 있다.

상기 컨트롤러는 상기 급정차판단단계로부터 토크저감단계 수행 도중, 변속레인지가 비주행레인지로 전환되거나, 변속기 입력토크가 해제되면 상기 토크저감단계를 중지할 수 있다.

본 발명은 자동변속기 탑재 차량이 급정차 후 급발진을 하는 경우에 터빈속도의 발산을 방지하여 변속클러치의 소손 및 내구성 저하를 방지할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 차량의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 자동변속기 탑재 차량의 제어방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 3은 본 발명의 전체과정을 설명한 그래프,
도 4는 본 발명의 압력조절단계를 설명한 그래프,
도 5는 본 발명의 토크저감단계를 설명한 그래프이다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 차량의 구성도로서, 동력원인 엔진(E)의 동력이 변속기(T)로 입력되어 구동륜(W)으로 제공될 수 있도록 되어 있으며, 컨트롤러(C)는 변속레버(LV) 조작에 의한 변속레인지 선택상태를 입력 받을 수 있고, 가속페달 조작량을 Accelerator Position Sensor(APS)를 통해 입력 받을 수 있고, 가속도센서(G)에 의해 차량의 가속도 및 감속도를 입력 받을 수 있으며, 휠속도센서(WS)로부터 휠속을 입력 받아 차속을 인지할 수 있으며, 변속기(T) 유압장치(P)를 제어하여 유압장치(P)의 라인압 조절이 가능하고, 상기 엔진을 제어하는 엔진제어기(EC)에 요청을 통하여 엔진토크의 간접적인 조절이 가능하도록 구성되어 있다.

상기 동력원은 상기 엔진(E) 이외에 전기모터 등이 될 수도 있을 것이며, 상기 변속기(T)는 내부에 터빈이 있는 토크컨버터를 구비하고 각 변속단의 변속을 유압에 의해 구동되는 다수의 변속클러치로 수행하는 자동변속기를 의미한다.

물론, 상기 컨트롤러(C)로 입력되는 상기 가속페달 조작량이나, 가속도 및 감속도, 휠속 또는 차속 등의 정보는 직접 해당 센서나 장치로부터 입력 받는 것이 아니라 Controller Area Network (CAN) 통신 등을 통해 입력 받을 수 있고, 엔진과의 협조 제어 요청도 이러한 통신 방식으로 수행할 수 있을 것이다.

또한, 상기 컨트롤러(C)는 엔진제어기(EC)와 일체로 구성될 수도 있고, 도시된 바와 같이 별도의 제어기로 구성될 수도 있을 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 자동변속기(T) 탑재 차량의 제어방법의 실시예를 도시한 순서도로서, 컨트롤러(C)가 차량이 소정의 기준감속도 이상의 감속도로 감속하여 정차하였고, 정차 후 경과 시간이 소정의 제1기준시간 이내인지를 판단하는 급정차판단단계(S10)와; 상기 컨트롤러(C)가 차량의 변속레인지가 주행레인지인 상황에서, 상기 제1기준시간 이내에 변속기(T) 입력토크가 0 초과인지를 판단하는 발진판단단계(S20)와; 상기 발진판단단계(S20) 수행결과, 차량이 발진하는 것으로 판단되면, 상기 컨트롤러(C)는 변속기(T)의 라인압을 이전보다 상승시키는 압력조절단계(S30)와; 상기 발진판단단계(S20) 수행결과, 차량이 발진하는 것으로 판단되면, 상기 컨트롤러(C)는 터빈슬립량이 기준슬립량 이상으로 지속된 시간이 제2기준시간 이상이면, 차량의 발진 제한이 필요한 것으로 판단하는 제한필요판단단계(S40)와; 차량의 발진 제한이 필요한 것으로 판단되면, 상기 컨트롤러(C)는 변속기(T)로 입력되는 발진토크를 저감시키도록 하는 토크저감단계(S50)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 급정차판단단계(S10)에서 판단된 상기 제1기준시간 이내에 상기 발진판단단계(S20)의 변속기(T) 입력토크가 0 초과인 상황이 발생하면, 상기 컨트롤러(C)는 상기 압력조절단계(S30)를 통해 라인압을 상승시킴으로써, 가급적 상기 변속기(T) 내에 구비된 변속클러치의 유압 부족 상황을 방지하도록 하고, 동시에 상기 제한필요판단단계(S40)를 수행하여 상기 토크저감단계(S50)로 진입할 지 여부를 결정하고, 상기 토크저감단계(S50)를 수행하는 경우에는 변속기(T)로 입력되는 토크를 저감하도록 하여, 불필요한 터빈속도의 과도한 상승을 방지하고, 변속클러치의 소손이나 내구성이 저하되는 것을 방지하도록 하는 것이다.

상기 컨트롤러(C)는 상기 급정차판단단계(S10)에서, 상기 가속도센서(G)를 사용하여 차량의 감속도가 상기 기준감속도 이상으로 차량이 정차하였는지를 판단하는 바, 상기 기준감속도는 본 발명의 취지에 따라 급정차로 인해 변속기(T)의 오일 쏠림 현상이 변속기(T) 내부의 유압공급에 장애를 초래할 수준의 감속도로 설정되는 것이며, 이는 다수의 실험 및 해석에 의해 설계적으로 결정되는 값이다.

차량이 상기와 같이 기준감속도 이상의 감속도로 정차한 경우라도 정차 후 경과시간이 충분하면, 변속기(T) 내부의 오일은 바로 정상상태를 회복하여 변속기(T)의 유압공급에 문제가 없게 되므로, 상기 제1기준시간은 상기한 바와 같은 상황을 고려하여, 상기와 같은 급정차 후 바로 차량의 발진이 시도되면 변속기(T) 내부의 유압공급이 원활하지 못할 가능성이 있는 범위의 시간으로 설정하며, 이 역시 해당 차종에 따라 달라지므로 다수의 실험 및 해석에 의해 설계적으로 결정한다.

상기 발진판단단계(S20)에서 주행레인지는 D레인지 또는 R레인지를 포함하는 차량의 구동륜(W)으로 구동력을 제공할 수 있는 변속레인지를 의미하며, 상기 변속기(T) 입력토크가 0 초과인지는 APS신호를 이용하여 판단할 수 있을 것이다.

여기서, 상기 주행레인지는 D레인지나 R레인지 또는 그 이외의 명칭으로 표현되는 차량의 구동력을 구동륜(W)으로 인가할 수 있는 모든 변속레인지를 포함하는 의미이고, 후술하는 비주행레인지는 P레인지나 N레인지와 같이 구동력을 구동륜(W)에 인가하지 않은 변속레인지를 말한다.

물론, 상기 컨트롤러(C)는 상기 변속기(T)의 입력토크가 0 초과인지를 엔진제어기(EC)로부터 제공받는 정보에 의해 판단할 수도 있을 것이다.

상기 압력조절단계(S30)에서는 도 4와 같이 상기 변속기(T)의 라인압을 최대압으로 상승시키도록 할 수 있다.

즉, 상기 컨트롤러(C)는 특별한 제한이 필요하지 않는 한, 상기한 바와 같은 상황에서 변속기(T) 라인압을 가능한 한 최대값으로 설정하도록 함으로써, 변속기(T) 내부에 가급적 정상적인 유압의 제공이 가능하도록 하는 것이다.

상기 제한필요판단단계(S40)에서의 터빈슬립량은 실제 터빈 속도와 차속에 의해 계산된 터빈 속도의 차이로 계산된다.

즉, 상기 컨트롤러(C)는 실제 터빈속도와 상기 휠속도센서(WS)의 신호 등에 의한 차속으로부터 현재 변속단의 기어비를 적용하여 차속에 기반한 터빈속도를 연산하여 이들의 차이를 상기 터빈슬립량으로 하는 것이다.

참고로, 도 3 내지 도 5의 터빈속도A는 실제 터빈속도를 의미하며, 터빈속도B는 차속에 기반하여 계산된 터빈속도를 의미한다.

상기 제한필요판단단계(S40)에서 상기 기준슬립량은 운전자가 터빈의 발산에 따른 소음을 인식하기 시작하는 크기에 따라 설정하고, 상기 제2기준시간은 운전자가 차량의 발진이 불가함을 인지하기 시작하는 시간에 따라 설정할 수 있다.

물론, 상기 기준슬립량과 제2기준시간은 상기와 같은 운전자의 감각에 따라 결정하지 않고, 실질적으로 변속클러치의 내구성 등을 고려하여 적절한 수준으로 설계적으로 결정할 수 있을 것이다.

상기 제한필요판단단계(S40)는 도 2에는 상기 압력조절단계(S30) 이후에 수행하는 것으로 표시되어 있으나, 상기 압력조절단계(S30)와 동시에 개시될 수도 있을 것이다.

상기 토크저감단계(S50)에서 상기 컨트롤러(C)는 변속기(T)로 동력을 제공하는 동력원을 제어하는 제어기에게 발진토크를 저감해줄 것을 요청할 수 있다.

즉, 본 실시예에서는 상기 컨트롤러(C)가 엔진제어기(EC)에 토크 저감을 요청하여, 운전자의 가속페달 조작에도 불구하고, 도 5와 같이 변속기(T)로 입력되는 발진토크를 상기 가속페달 조작상태에 부합하는 정상적인 상태가 아닌 상태로 저하시켜서, 터빈속도의 과도한 상승을 억제할 수 있도록 하는 것이다.

상기 컨트롤러(C)는 상기 토크저감단계(S50) 수행 중, 상기 터빈슬립량이 목표슬립량 이하가 되면 상기 토크저감단계(S50)를 중지하고, 변속기(T) 입력토크를 점진적으로 정상 상태로 회복시키도록 하여, 갑작스러운 토크 증가로 충격이 발생하지 않도록 한다.

여기서, 상기 목표슬립량은 현재 변속단에 관계하는 변속클러치가 거의 체결이 완료된 것으로 판단할 수 있는 수준의 값으로 설정되어, 더 이상의 변속기 입력토크의 저감이 의미가 없다고 판단되는 상황에서 상기 토크저감단계를 중지하도록 하는 것이다.

또한, 상기 컨트롤러(C)는 상기 급정차판단단계(S10)로부터 토크저감단계(S50) 수행 도중, 변속레인지가 P레이지나 N레인지와 같이 비주행레인지로 전환되거나, 변속기(T) 입력토크가 해제되면 상기 토크저감단계(S50)를 중지하도록 한다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

T; 변속기
W; 구동륜
C; 컨트롤러
LV; 변속레버
G; 가속도센서
WS; 휠속도센서
P; 유압장치
E; 엔진
EC; 엔진제어기
S10; 급정차판단단계
S20; 발진판단단계
S30; 압력조절단계
S40; 제한필요판단단계
S50; 토크저감단계

Claims

컨트롤러가 차량이 소정의 기준감속도 이상의 감속도로 감속하여 정차하였고, 정차 후 경과 시간이 소정의 제1기준시간 이내인지를 판단하는 급정차판단단계와;
상기 컨트롤러가 차량의 변속레인지가 주행레인지인 상황에서, 상기 제1기준시간 이내에 변속기 입력토크가 0 초과인지를 판단하는 발진판단단계와;
상기 발진판단단계 수행결과, 차량이 발진하는 것으로 판단되면, 상기 컨트롤러는 변속기의 라인압을 이전보다 상승시키는 압력조절단계와;
상기 발진판단단계 수행결과, 차량이 발진하는 것으로 판단되면, 상기 컨트롤러는 터빈슬립량이 기준슬립량 이상으로 지속된 시간이 제2기준시간 이상이면, 차량의 발진 제한이 필요한 것으로 판단하는 제한필요판단단계와;
차량의 발진 제한이 필요한 것으로 판단되면, 상기 컨트롤러는 변속기로 입력되는 발진토크를 저감시키도록 하는 토크저감단계;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동변속기 탑재 차량의 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 발진판단단계에서 주행레인지는 D레인지 또는 R레인지를 포함하는 차량의 구동륜으로 구동력을 제공할 수 있는 변속레인지를 의미하며;
상기 변속기 입력토크가 0 초과인지는 APS신호를 이용하여 판단하는 것
을 특징으로 하는 자동변속기 탑재 차량의 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 압력조절단계에서는 상기 변속기의 라인압을 최대압으로 상승시키는 것
을 특징으로 하는 자동변속기 탑재 차량의 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제한필요판단단계에서의 터빈슬립량은 실제 터빈 속도와 차속에 의해 계산된 터빈 속도의 차이로 계산되는 것
을 특징으로 하는 자동변속기 탑재 차량의 제어방법.
청구항 4에 있어서,
상기 제한필요판단단계에서 상기 기준슬립량은 운전자가 터빈의 발산에 따른 소음을 인식하기 시작하는 크기에 따라 설정하고, 상기 제2기준시간은 운전자가 차량의 발진이 불가함을 인지하기 시작하는 시간에 따라 설정하는 것
을 특징으로 하는 자동변속기 탑재 차량의 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 토크저감단계에서 상기 컨트롤러는 변속기로 동력을 제공하는 동력원을 제어하는 제어기에게 발진토크를 저감해줄 것을 요청하는 것
을 특징으로 하는 자동변속기 탑재 차량의 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 토크저감단계 수행 중, 상기 터빈슬립량이 목표슬립량 이하가 되면 상기 토크저감단계를 중지하고, 변속기 입력토크를 점진적으로 정상 상태로 회복시키도록 하는 것
을 특징으로 하는 자동변속기 탑재 차량의 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 급정차판단단계로부터 토크저감단계 수행 도중, 변속레인지가 비주행레인지로 전환되거나, 변속기 입력토크가 해제되면 상기 토크저감단계를 중지하는 것
을 특징으로 하는 자동변속기 탑재 차량의 제어방법.