KR101846659B1 - 자동변속기용 록업클러치 제어방법 - Google Patents

자동변속기용 록업클러치 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 변속에 따른 펌프의 유량소모시 록업클러치의 제어 안정성을 향상시키기 위한 것으로, 변속 시작시, 제어부가 변속단 형성을 위한 체결요소용 솔레노이드밸브에 인가되는 전류신호를 검출하는 검출단계; 상기 체결요소용 솔레노이드밸브에 전류신호 인가시, 제어부가 초기 필타임 구간에서 록업클러치용 솔레노이드밸브에 인가되는 전류량을 소정시간 동안 소정량 상승 제어하는 제1상승제어단계;를 포함하여 구성되는 자동변속기용 록업클러치 제어방법이 소개된다.

Description

자동변속기용 록업클러치 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING LOCK-UP CLUTCH OF AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은 변속에 따른 펌프의 유량소모시 록업클러치의 제어 안정성을 향상시킬 수 있는 자동변속기용 록업클러치 제어방법에 관한 것이다.
세계적인 고유가 및 CO2규제로 연비향상 및 친환경은 차량개발의 핵심항목이며, 자동차 메이커들은 이러한 목표를 달성하기 위해 연비 향상을 위한 기술개발에 총력을 기울이고 있다.
차량의 연비향상을 위해서는 자동변속기의 손실을 감소시키는 것이 중요하며, 특히 토크컨버터의 동력 손실을 감소시키는 것이 중요하다.
자동변속기의 토크컨버터는 엔진의 동력을 유체로 전달하기 때문에 항상 손실을 갖게 되며, 이러한 단점을 보완하고 효율을 개선하기 위하여 록업클러치 시스템을 장착한다. 이에, 전체 차량 운전 영역에서의 효율 개선을 위해 록업클러치의 작동 영역을 점차 확대하는 방향으로 개발하고 있으며, 대표적으로 3-way 별실 다판 구조가 있다.
그런데, 록업클러치의 작동영역이 확대되면서 정밀한 슬립 제어가 요구되고 있고, 특히 유성기어의 변속 중 록업클러치의 제어를 통해 차량의 우수한 변속감을 확보할 필요성이 있다.
한편, 자동변속기의 변속은 복수의 클러치 또는 브레이크를 포함하는 마찰요소들을 선택적으로 체결 또는 해제하면서 변속이 이루어진다.
예컨대, 마찰요소로서 3개의 클러치가 구비된 경우, 제1클러치가 결합된 상태에서 제2클러치의 해제작동과 제3클러치의 체결작동이 동시에 이루어져 변속이 이루어질 수 있다. 이때에, 록업클러치의 경우 낮은 압력을 유지하면서 정밀한 슬립제어를 통해 차량으로 전달되는 변속충격을 흡수하게 된다.
그런데, 기존과 같이 록업클러치의 제어압을 낮은 압력으로 일정하게 유지하는 제어만 수행하는 경우, 여러 가지 문제점이 발생하게 된다.
첫 번째는, 제3클러치의 작동시 초기 필(FILL)타임 구간에서 제3클러치의 체적만큼 펌프의 유량을 소모하게 되고, 이에 록업클러치의 유량이 순간적으로 감소함에 따라 압력 저하가 발생하게 되어 차량에 충격이 발생하는 문제가 있고,
그리고, 두 번째는 클러치들의 해제 및 체결 작동에 따라 변속이 종료되는 경우, 제3클러치는 압력을 라인압력 수준까지 상승시키게 되는데, 이때에 앞선 첫 번째 문제와 마찬가지로 제3클러치에 유입되는 유량만큼 록업클러치의 유량을 소모하게 되는바, 록업클러치의 압력이 저하되어 차량에 충격이 발생하는 문제가 있다.
상기의 배경기술로서 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 10-2010-0088817 A
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 변속에 따른 펌프의 유량소모시 록업클러치의 제어 안정성을 향상시킬 수 있는 자동변속기용 록업클러치 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 변속 시작시, 제어부가 변속단 형성을 위한 체결요소용 솔레노이드밸브에 인가되는 전류신호를 검출하는 검출단계; 상기 체결요소용 솔레노이드밸브에 전류신호 인가시, 제어부가 초기 필타임 구간에서 록업클러치용 솔레노이드밸브에 인가되는 전류량을 소정시간 동안 소정량 상승 제어하는 제1상승제어단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1상승제어단계에서는, 유온과, 목표 변속단과, 엔진RPM의 관계를 형성하는 제1맵데이터를 통해 록업클러치용 솔레노이드밸브에 인가되는 전류상승량과, 전류상승 유지시간을 결정할 수 있다.
상기 제1상승제어단계에서는, 상기 체결요소용 솔레노이드밸브에 전류신호가 인가된 이 후에, 록업클러치용 솔레노이드밸브에 인가되는 전류량을 상승 제어할 수 있다.
상기 제1상승제어단계 이 후에, 상기 체결요소용 솔레노이드밸브에 설정값 이상의 전류신호가 인가됨에 따라 변속이 종료되는 경우, 제어부가 록업클러치용 솔레노이드밸브에 인가되는 전류량을 소정 시간동안 소정량 상승 제어하는 제2상승제어단계;를 포함할 수 있다.
상기 제2상승제어단계에서는, 유온과, 목표 변속단과, 엔진RPM의 관계를 형성하는 제2맵데이터를 통해 록업클러치용 솔레노이드밸브에 인가되는 전류상승량과, 전류상승 유지시간을 결정할 수 있다.
상기 제2상승제어단계에서는, 상기 체결요소용 솔레노이드밸브에 설정값 이상의 전류신호가 인가됨과 동시에 록업클러치용 솔레노이드밸브에 인가되는 전류량을 상승 제어할 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 변속 시작시 체결요소의 초기 필타임 구간에서 소모하는 유량에 의해 록업클러치의 유량이 감소하는 것을 적절하게 보상함으로써, 록업클러치의 압력 저하를 방지하여 변속 제어 안정성을 향상시키게 되고, 또한 변속이 종료되는 변속 말기구간에서 체결요소 작동에 의해 소모하는 유량에 의해 록업클러치의 유량이 감소하는 것을 보상함으로써, 록업클러치의 압력 저하를 방지하여 변속 제어 안정성을 향상시키게 된다.
도 1은 본 발명에 적용 가능한 자동변속기의 유압 제어구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 록업클러치의 제어 흐름을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 록업클러치 제어 적용시와, 미적용시의 록업클러치 유압 거동을 비교하여 나타낸 선도.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 자동변속기용 록업클러치 제어방법은 크게, 검출단계와, 제1상승제어단계를 포함하여 구성할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명을 구체적으로 살펴보면, 먼저 검출단계에서는, 변속 시작시, 제어부(1)가 변속단 형성을 위한 체결요소용 솔레노이드밸브(SV3)에 인가되는 전류신호를 검출할 수 있다.
여기서, 상기 체결요소는 자동변속기에서 변속을 위해 작동하는 클러치 또는 브레이크 등의 마찰요소 중에서 목표 변속단의 변속을 위해 체결 작동이 이루어지는 클러치 또는 브레이크일 수 있고, 도 3에 표기된 해제요소는 목표 변속단의 변속을 위해 해제 작동이 이루어지는 클러치 또는 브레이크일 수 있는 것인바, 체결요소와 해제요소는 목표 변속단의 변속을 위해 필요한 마찰요소가 무엇인지에 따라 변경될 수 있을 것이다.
본 발명에서는 도 1과 같이 3개의 클러치를 구비한 자동변속기를 예시하여 설명하고 있으며, 설명의 편의를 위해 3개의 클러치 중에서 체결요소를 제3클러치로 예시하였고, 후술하는 해제요소는 제2클러치로 예시하였음을 밝혀둔다.
아울러, 도 2 및 도 3과 같이 제1상승제어단계에서는, 상기 체결요소용 솔레노이드밸브(SV3)에 전류신호 인가시, 제어부(1)가 초기 필타임 구간에서 록업클러치용 솔레노이드밸브(DCCSV)에 인가되는 전류량을 소정시간 동안 소정량 상승하도록 제어할 수 있다.
즉, 변속 시작시, 목표하는 변속단의 변속을 위해 제2클러치(해제요소)를 해제하고, 제3클러치(체결요소)를 체결하는 작동을 동시에 실시하는 경우, 제3클러치의 유압 제어를 위한 솔레노이드밸브에 전류신호가 입력되면, 록업클러치의 유압 제어를 위한 솔레노이드밸브에 소정량 이상의 전류량을 순간적으로 인가한다.
따라서, 변속 시작시 제3클러치가 체결되는 시점에서 록업클러치용 솔레노이드밸브(DCCSV)의 전류값을 순간적으로 상승 제어함으로써, 제3클러치의 초기 필타임 구간에서 소모하는 유량에 의해 록업클러치의 유량이 감소하는 것을 보상하게 되는바, 록업클러치의 압력 저하를 방지하여 변속 제어 안정성을 향상시키게 된다.
도 2를 참조하면, 상기 제1상승제어단계에서는, 유온과, 목표 변속단 또는/및 현재 변속단과, 엔진RPM의 관계를 형성하는 제1맵데이터를 통해 록업클러치용 솔레노이드밸브(DCCSV)에 인가되는 전류상승량과, 전류상승 유지시간을 결정할 수 있다.
즉, 특정 엔진운전조건에서 록업클러치의 유압 저하를 보상할 수 있을 정도의 최소 전류상승량과 전류상승 유지시간의 관계를 형성한 제1맵데이터를 확보함으로써, 상기 제1맵데이터를 통해 록업클러치의 압력을 안정적으로 제어할 수 있는 것이다.
또한, 도 3과 같이, 본 발명의 상기 제1상승제어단계에서는, 상기 체결요소용 솔레노이드밸브(SV3)에 전류신호가 인가된 이 후에, 록업클러치용 솔레노이드밸브(DCCSV)에 인가되는 전류량을 상승 제어할 수 있다.
즉, 체결요소용 솔레노이드밸브(SV3)에 전류신호가 인가되고 난 이 후, 소정의 딜레이타임을 두고 록업클러치용 솔레노이드밸브(DCCSV)를 전류 제어한다. 따라서, 초기 필타임구간에서 제3클러치에 유량이 소모되기 전에 록업클러치의 유량이 상승하게 되면서 록업클러치의 압력이 상승(플레어)할 수 있는 위험을 방지하게 된다.
한편, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제1상승제어단계 이 후에, 상기 체결요소용 솔레노이드밸브(SV3)에 설정값 이상의 전류신호가 인가됨에 따라 변속이 종료되는 경우, 제어부(1)가 록업클러치용 솔레노이드밸브(DCCSV)에 인가되는 전류량을 소정 시간동안 소정량 상승 제어하는 제2상승제어단계를 더 포함할 수 있다.
즉, 변속시 제3클러치(체결요소)를 라인압력 수준까지 상승하여 체결하기 위해 제3클러치의 유압 제어를 위한 솔레노이드밸브에 설정값 이상의 전류신호가 입력되면, 록업클러치의 유압 제어를 위한 솔레노이드밸브에 소정량 이상의 전류량을 순간적으로 인가한다.
따라서, 제3클러치를 라인압력으로 상승하여 변속이 종료되는 시점에서 록업클러치용 솔레노이드밸브(DCCSV)의 전류값을 순간적으로 상승 제어함으로써, 제3클러치의 변속 말기구간에서 소모하는 유량에 의해 록업클러치의 유량이 감소하는 것을 보상하게 되는바, 록업클러치의 압력 저하를 방지하여 변속 제어 안정성을 향상시키게 된다.
아울러, 본 발명에서, 상기 제2상승제어단계에서는, 유온과, 목표 변속단과, 엔진RPM의 관계를 형성하는 제2맵데이터를 통해 록업클러치용 솔레노이드밸브(DCCSV)에 인가되는 상승전류량과, 상승전류 유지시간을 결정할 수 있다.
즉, 특정 엔진운전조건에서 록업클러치의 유압 저하를 보상할 수 있을 정도의 최소 전류상승량과 전류상승 유지시간의 관계를 형성한 제2맵데이터를 확보함으로써, 상기 제2맵데이터를 통해 록업클러치의 압력을 안정적으로 제어할 수 있는 것이다.
또한, 도 3을 참조하면, 본 발명의 제2상승제어단계에서는, 상기 체결요소용 솔레노이드밸브(SV3)에 설정값 이상의 전류신호가 인가됨과 동시에 록업클러치용 솔레노이드밸브(DCCSV)에 인가되는 전류량을 상승 제어할 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 록업클러치 제어 흐름에 대해 살펴보기로 한다.
도 2를 참조하면, 차량의 운전조건에 따라 현재 변속단에서 목표 변속단으로 변속이 시작되는 경우, 체결요소용 솔레노이드밸브(SV3)에 초기 전류신호가 인가되는지 검출한다(S10).
체결요소용 솔레노이드밸브(SV3)에 초기 전류신호가 인가되는 경우, 제1맵데이터를 이용하여 록업클러치의 전류 제어를 위한 전류상승량과 전류상승 유지시간을 결정하고(S20), 결정된 전류상승량과 전류상승 유지시간으로 록업클러치용 솔레노이드밸브(DCCSV)의 전류를 상승 제어한다(S30). 이에, 변속 초기, 체결요소의 초기 필타임 구간에서 록업클러치의 압력 저하가 발생하는 것을 방지하게 된다.
이어서, 체결요소용 솔레노이드밸브(SV3)에 설정값 이상의 전류신호가 인가되는지 검출하여, 변속이 종료되는지 판단한다(S40).
판단 결과, 체결요소용 솔레노이드밸브(SV3)에 설정값 이상의 전류신호가 인가되는 경우, 제2맵데이터를 이용하여 록업클러치의 전류 제어를 위한 전류상승량과 전류상승 유지시간을 결정하고(S50), 결정된 전류상승량과 전류상승 유지시간으로 록업클러치용 솔레노이드밸브(DCCSV)의 전류를 상승 제어한다(S60). 이에, 변속 말기, 체결요소의 라인압 상승 구간에서 록업클러치의 압력 저하가 발생하는 것을 방지하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 변속 시작시 제3클러치의 초기 필타임 구간에서 소모하는 유량에 의해 록업클러치의 유량이 감소하는 것을 적절하게 보상함으로써, 록업클러치의 압력 저하를 방지하여 변속 제어 안정성을 향상시키게 되고, 또한 변속이 종료되는 제3클러치의 변속 말기구간에서 제3클러치의 작동에 의해 소모하는 유량에 의해 록업클러치의 유량이 감소하는 것을 보상함으로써, 록업클러치의 압력 저하를 방지하여 변속 제어 안정성을 향상시키게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
1 : 제어부
SV3 : 체결요소용 솔레노이드밸브
DCCSV : 록업클러치용 솔레노이드밸브

Claims (6)

  1. 변속 시작시, 제어부가 변속단 형성을 위한 체결요소용 솔레노이드밸브에 인가되는 전류신호를 검출하는 검출단계;
    상기 체결요소용 솔레노이드밸브에 전류신호 인가시, 제어부가 초기 필타임 구간에서 록업클러치용 솔레노이드밸브에 인가되는 전류량을 소정시간 동안 소정량 상승 제어하는 제1상승제어단계;를 포함하는 자동변속기용 록업클러치 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1상승제어단계에서는,
    유온과, 목표 변속단과, 엔진RPM의 관계를 형성하는 제1맵데이터를 통해 록업클러치용 솔레노이드밸브에 인가되는 전류상승량과, 전류상승 유지시간을 결정하는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 록업클러치 제어방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1상승제어단계에서는,
    상기 체결요소용 솔레노이드밸브에 전류신호가 인가된 이 후에, 록업클러치용 솔레노이드밸브에 인가되는 전류량을 상승 제어하는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 록업클러치 제어방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1상승제어단계 이 후에,
    상기 체결요소용 솔레노이드밸브에 설정값 이상의 전류신호가 인가됨에 따라 변속이 종료되는 경우, 제어부가 록업클러치용 솔레노이드밸브에 인가되는 전류량을 소정 시간동안 소정량 상승 제어하는 제2상승제어단계;를 포함하는 자동변속기용 록업클러치 제어방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2상승제어단계에서는,
    유온과, 목표 변속단과, 엔진RPM의 관계를 형성하는 제2맵데이터를 통해 록업클러치용 솔레노이드밸브에 인가되는 전류상승량과, 전류상승 유지시간을 결정하는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 록업클러치 제어방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2상승제어단계에서는,
    상기 체결요소용 솔레노이드밸브에 설정값 이상의 전류신호가 인가됨과 동시에 록업클러치용 솔레노이드밸브에 인가되는 전류량을 상승 제어하는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 록업클러치 제어방법.
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