KR102257757B1

KR102257757B1 - 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법 및 AT 시스템

Info

Publication number: KR102257757B1
Application number: KR1020190164063A
Authority: KR
Inventors: 박한길
Original assignee: 주식회사 현대케피코
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2021-05-28

Abstract

본 발명의 AT 시스템(1)에 적용된 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법은 IG ON에 의한 엔진 운전 시 TCU(Transmission Control Unit)(10)에 의해 제어유(Auto Transmission Fluid)와 냉각윤활유의 온도에서 열교환 효과를 발생하는 온도차가 검출되면, 제어유온과 냉각윤활유온의 온도차로 구분된 High Stuck 진단 수행 후 제어유온 변화 시 대한 제어유온과 냉각수온 및 냉각윤활유온에 대한 지연시간 카운트 누적 시 High Stuck 고장 판정이 이루어져 Soaking 후 제어유온 상승으로 인한 High Stuck 오진단을 방지함으로써 High Stuck 오진단에서 EOP(6-2)가 끼치는 영향이 원천적으로 차단되고, 특히 IG ON의 새로운 드라이빙 사이클에서 운전성에 영향이 가는 제어유온 값 대체를 배제함으로써 불필요한 유온 센서 교환 및 AS를 방지할 수 있는 특징이 구현된다.

Description

유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법 및 AT 시스템{Method for High Stuck Diagnosis of Fluid Temperature Sensor Based On Electronic Oil Pump and Auto Transmission System Thereof}

본 발명은 유온센서 High Stuck 진단에 관한 것으로, 특히 기계식 오일펌프와 전동식 오일펌프 간 오일 열교환 특성을 반영함으로써 유온센서의 정상상태에서 High Stuck 오진단의 발생이 방지되는 AT 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 DCT(Double Clutch Transmission)는 두 개의 클러치를 전방에 배치하고 선택적인 연속 작동으로 변속시간을 줄임으로써 수동변속기(Manual Transmission)의 우수한 전달효율과 자동변속기(Automatic Transmission)의 편리함과 함께 빠른 변속으로 스포티한 주행감각을 구현한다.

특히 상기 DCT는 수동변속기 특유의 직결감으로 운전성이 탁월하면서 평행축기어 특성상 동력 전달 효율이 높다는 것이 큰 장점이고, 동력 단속을 위한 클러치 종유에 따라 건식형, 콘형, 마그네틱형, 도그 투스형 및 습식형 DCT로 분류된다.

일례로 상기 습식형 DCT(이하 WET DCT)는 MOP(기계식 오일펌프, Mechanical Oil Pump)와 EOP(전동식 오일펌프, Electronic Oil Pump)의 동시 구동으로 냉각윤활유와 제어유(Auto Transmission Fluid)를 분리함으로써 변속기의 냉각 및 윤활이 이루어지고, 특히 상기 EOP를 축압기(Accumulator)와 함께 이용하여 라인압 제어가 이루어짐으로써 연비를 상향시키는데 크게 기여한다.

일본등록특허 5,688,117 (2015.01.30)

하지만, 상기 WET DCT는 MOP와 EOP의 이중 오일 시스템(Two Oil System)을 채택함으로써 유온 센서 High Stuck 진단 시 오진단 발생 가능성을 내포하고 있다. 여기서 High Stuck은 유온센서의 유온 값이 전기적 고장(Electric Fail)이 아님에도 정상출력 하지 못하고 고온에서 고정이 된 상태를 의미한다.

이러한 이유는 이중 오일 시스템을 적용한 WET DCT는 기어 및 클러치 마찰에 의한 발열요소로 기존 AT 또는 건식 DCT 대비 제어유 승온이 상대적으로 빠르고, 공랭식 쿨러(Cooler)를 갖추면서 두 오일간 열교환을 가능하게 하는 서로 맞닿은 하드웨어 특성이 적용된 리저버(Reserver)로 인해 Soaking 이후 제어유가 급격한 온도 상승 후 냉각윤활유의 온도로 수렴하기 때문이다.

일례로 소킹(Soaking) 이후에 냉각윤활유온이 제어유온보다 높아 리저버 하드웨어 특성으로 두 오일간 열교환이 일어나지만 차량 정지로 공랭식 냉각(Cooling) 효과가 부재할 수밖에 없고, 이는 제어유의 급격한 온도 상승을 가져올 수밖에 없다.

따라서 EOP의 영향이 반영되지 못한 WET DCT에서 High Stuck 진단 시 유온센서가 정상임에도 불구하고 제어유로 인해 High Stuck이 확정되는 High Stuck 오진단이 발생 된다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 Soaking 이후에 냉각윤활유와 제어유간 열교환 효과에 따른 제어유의 온도 상승이 고려됨으로써 MPO와 EPO의 동시 구동으로 발생될 수 있는 제어유에 의한 High Stuck 오진단을 방지하고, 특히 정상적인 냉각윤활유온 신호 상태에서 냉각윤활유온이 Soaking 초기 제어유온 이하일 때만 High Stuck 진단이 이루어짐으로써 유온 값 대체에 따른 운전성 영향을 배제하면서 불필요한 센서 교환 및 AS를 방지할 수 있는 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법 및 AT 시스템의 제공에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법은 IG ON에 의한 엔진 운전 시 TCU에 의해 MOP의 냉각윤활유와 EOP의 제어유 간 온도차가 판단되고, 상기 온도차로 인한 열교환 발생 조건에서 제어유온 센서의 유온을 오진단 인자로 적용하여 High Stuck 진단이 수행된 후 유온 변화에 대한 지연시간으로 High Stuck 고장 판정이 이루어지는 High Stuck 오진단 방지 제어가 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 온도차는 엔진 정지의 IG OFF 시 검출된 제어유 온도와 냉각윤활유 온도 및 냉각수 온도로 발생 된다.

바람직한 실시예로서, 상기 열교환 발생 조건은 시스템 Test 조건에서 확인되고; 상기 시스템 Test 조건은 엔진 정지의 IG OFF에 이어진 엔진 가동의 IG On 시 엔진 회전수, 배터리 전압, CAN 통신 Status, 제어유의 제어 Oil Temp Electronic Status, 냉각윤활유의 냉각윤활 Oil Temp Electronic Status, 냉각수의 Engine Coolant Temp Status이다.

바람직한 실시예로서, 상기 엔진 회전수와 상기 배터리 전압의 각각은 설정값(Threshold) 보다 큰 경우를 판단 조건으로 적용하고, 상기 CAN 통신 Status, 상기 제어 Oil Temp Electronic Status, 상기 냉각윤활 Oil Temp Electronic Status, 상기 Engine Coolant Temp Status에 대한 “NO ERROR"를 CAN BIT 조건으로 적용한다.

바람직한 실시예로서, 상기 High Stuck 오진단 방지 제어는, High Stuck 진단 영역에 EOP 영향을 반영하는 High Stuck 진단 제어, 설정값보다 큰 제어유 온도 조건 시 냉각윤활유와 제어유 및 냉각수에 대한 센서 특성을 지연시간(Delay Time)으로 반영하는 High Stuck 검증 제어로 구분된다.

바람직한 실시예로서, 상기 High Stuck 진단 제어는 냉각수 온도차로 냉각수온이 확인되는 단계, 냉각윤활유 온도차로 냉각윤활유온이 확인되는 단계, 제어유와 냉각윤활유의 온도차로 유온차가 확인되는 단계, 제어유 온도차로 High Stuck 검증 조건 확인 단계로 수행된다.

바람직한 실시예로서, 상기 냉각수 온도차, 상기 냉각윤활유 온도차의 각각에는 엔진 정지의 IG OFF와 IG ON 시 검출값이 적용된다. 상기 제어유와 냉각윤활유의 온도차는 엔진 정지의 IG OFF 시 제어유온 검출값과 IG ON 시 냉각윤활유온 검출값이 적용된다. 상기 제어유 온도차는 엔진 정지의 IG OFF와 IG ON 시 제어유온 검출값이 적용된다.

바람직한 실시예로서, 상기 High Stuck 검증 제어는 제어유온을 검출하여 제어유온 재검증이 이루어지는 단계, 냉각수온을 검출하여 냉각수온 재검증이 이루어지는 단계, 냉각윤활유온을 검출하여 냉각윤활유온 재검증이 이루어지는 단계, 재검증에 딜레이 타이머 적용에 의한 지연시간 경과로 상기 High Stuck 고장 판정이 이루어지는 단계로 수행된다.

바람직한 실시예로서, 상기 제어유온 재검증은 제어유 온도차 절대값이 설정값 보다 작아질 때까지 반복된다. 상기 냉각수온 재검증은 냉각수 온도차 절대값이 설정값 보다 작아질 때까지 반복된다. 상기 냉각윤활유온 재검증은 냉각윤활유 온도차 절대값이 설정값 보다 작아질 때까지 반복된다.

바람직한 실시예로서, 상기 시간지연 카운터의 누적 값이 설정값(Threshold)에 도달될 때 상기 High Stuck 고장 판정이 이루어진다.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 AT 시스템은 IG ON에 의한 엔진 운전 시 제어유와 냉각윤활유의 온도에서 열교환 효과를 발생하는 온도차가 검출되면, 제어유온과 냉각윤활유온의 온도차로 구분된 High Stuck 진단 수행 후 제어유온 변화 시 대한 제어유온과 냉각수온 및 냉각윤활유온에 대한 지연시간 카운트 누적 시 High Stuck 고장 판정이 이루어져 Soaking 후 냉각윤활유에 의한 제어유온 상승에 따른 High Stuck 오진단을 방지하여 주는 TCU; 변속기 클러치와 기어를 동작시켜주도록 상기 제어유를 펌핑하여 주는 EOP가 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 TCU는 상기 High Stuck 진단을 위해 상기 제어유와 상기 냉각윤활유 및 상기 냉각수에 대한 엔진 정지의 IG OFF 시 제어유온과 냉각윤활유온 및 냉각수온을 각각 저장하고, IG ON 시 제어유온과 냉각윤활유온 및 냉각수온을 각각 검출하여 준다.

바람직한 실시예로서, 상기 TCU는 냉각윤활유 온도를 냉각유 온도 센서로, 제어유 온도를 제어유 온도 센서에서 각각 제공받는다. 상기 냉각윤활유는 MOP으로 펌핑되어 변속기의 클러치와 기어에 대한 냉각 및 윤활 작용을 수행한다. 상기 변속기는 WET DCT이다.

바람직한 실시예로서, 상기 High Stuck 고장 판정을 운전자에게 인식시켜주는 경고등이 더 포함된다.

이러한 본 발명의 AT 시스템에 적용된 EOP를 반영한 유온센서 High Stuck 진단은 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.

첫째, 유온센서 High Stuck 진단 로직에 냉각윤활유와 제어유 간 열교환 효과를 반영함으로써 MOP와 EOP의 이중 오일 시스템(Two Oil System)을 채택한 AT 시스템에서 High Stuck 오진단이 방지된다. 둘째, Soaking 이후에 상대적으로 높은 냉각윤활유온도의 열교환 효과로 인한 제어유 온도 상승이 고려됨으로써 냉각윤활유온도에 수렴되기 위한 제어유의 온도 하강 시간이 High Stuck 진단 로직에 반영될 수 있다. 셋째, High Stuck 오진단 시 유온 값 대체로 운전성에 끼지는 악영향이 배제된다. 넷째, MOP와 EOP의 동시 구동으로 인한 유온 센서 High Stuck 오진단이 방지됨으로써 불필요한 센서 교환으로 인한 비용 부담 및 품질 대응에 따른 불필요한 인력과 자원의 손실이 배제될 수 있다. 다섯째, High Stuck 오진단에 EOP 영향이 배제됨으로써 MOP와 EOP의 이중 오일 시스템이 채택된 WET DCT로 이루어진 AT 시스템에 대한 유온센서 신뢰성 및 성능이 개선된다.

도 1은 본 발명에 따른 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 EOP 영향을 반영하는 유온센서 High Stuck 진단이 가능한 AT 시스템의 예이며, 도 3은 본 발명에 따른 유온센서의 High Stuck 진단 조건의 냉각수온-유온 프로파일 예이고, 도 4는 본 발명에 따른 High Stuck 진단과 무관한 유온센서의 정상적인 온도 검출 상태이고, 도 5는 본 발명에 따른 Soaking 이후 High Stuck 진단에 EOP의 제어유가 영향을 끼치는 냉각수온-유온 프로파일의 예이며, 도 6은 본 발명에 따른 Soaking 이후 High Stuck 진단에 EOP의 제어유가 영향을 끼치지 않는 냉각수온-유온 프로파일의 예이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1을 참조하면, 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법은 시스템 Test 조건(S1,S10)에서 MOP(Mechanical Oil Pump)의 냉각윤활유와 EOP(Electronic Oil Pump)의 제어유(ATF) 간 열교환 효과를 반영한 High Stuck 오진단 방지 제어(S20~S30)로 High Stuck 판정(S300)이 이루어짐으로써 High Stuck 진단 결과가 오진단 되지 않도록 한다.

특히 상기 High Stuck 오진단 방지 제어(S20~S30)는 High Stuck 진단 제어(S20)로 High Stuck 진단 영역에 EOP 영향을 반영하고, High Stuck 검증 제어(S30)로 냉각윤활유와 제어유 및 냉각수에 대한 센서 특성을 지연시간(Delay Time)으로 반영함으로써 Soaking 시 서로 영향을 받아 서로 수렴하는 냉각수와 유온의 특성으로 High Stuck 오진단에서 EOP 가 끼치는 영향이 원천적으로 차단될 수 있다.

그 결과 상기 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법은 Soaking 초기에 냉각윤활유와 제어유의 열교환 효과에 따른 제어유의 온도 상승이 고려됨으로써 MOP/EOP의 이중 오일 시스템(Two Oil System) 사양 적용 시 Soaking 이후 온도 하강의 시간지연이 필요한 상태에서 발생될 수 있는 제어유에 의한 High Stuck 오진단을 방지하고, 특히 시동 오프(IG OFF)에서 시동 온(IG ON)의 새로운 드라이빙 사이클 시작 시 Soaking 이후 냉각수온의 하강 조건으로 냉각윤활유온 신호가 정상인지 확인 후 냉각윤활유온이 Soaking 초기 제어유온 아래로 떨어졌을 때에만 High Stuck 진단이 이루어짐으로써 유온 값 대체에 따른 운전성 영향을 배제하면서 불필요한 센서 교환 및 AS를 방지할 수 있다.

도 2를 참조하면, AT 시스템(1)(Auto Transmission System)은 WET DCT((Double Clutch Transmission))(3), MOP(Mechanical Oil Pump)(6-1), EOP(Electronic Oil Pump)(6-2), 센서 유닛(7,8,9), TCU(Transmission Control Unit)(10) 및 경고등(20)을 포함한다.

일례로 상기 WET DCT(3)는 변속을 수행하는 자동변속기이고, 상기 MOP(6-1)는 냉각윤활유를 펌핑하여 클러치/기어에 대한 냉각 및 윤활 작용을 수행하고, 상기 EOP(6-2)는 제어유를 펌핑하여 클러치와 기어를 동작(Actuating)시켜 준다. 그러므로 상기 AT 시스템(1)은 WET DCT(3)와 MOP(6-1)에 더해 EOP(6-2)를 시스템 구성 요소로 하는 이중 오일 시스템(Two Oil System) 사양 AT 시스템으로 특징 된다.

일례로 상기 센서 유닛(7,8,9)은 유온센서(Oil Temperature Sensor)(7), 배터리 센서(8) 및 엔진탑재센서(9)를 포함한다. 상기 유온센서(7)는 냉각윤활유의 온도를 검출하는 냉각유 온도센서(7-1), 제어유의 온도를 검출하는 제어유 온도센서(7-2)로 구분된다. 상기 배터리 센서(8)는 차량 탑재용 배터리 전압을 포함한 온도 등을 검출한다. 상기 엔진탑재센서(9)는 CAN(Controller Area Network) BIT 신호(즉, 냉각수 Fault, 엔진회전수 Fault)로 출력되는 냉각수온도와 엔진 회전수를 검출한다.

일례로 상기 TCU(10)는 기본적인 변속기 제어 로직과 함께 High Stuck 진단 제어(S20) 및 High Stuck 검증 제어(S30)에 대한 로직 또는 프로그램이 저장된 메모리를 포함하며, 배터리 센서(8)의 배터리 전압 검출 값을 읽고, CAN 판정부(11)와 센서 판정부(13)를 구비한다.

상기 CAN 판정부(11)는 CAN으로 엔진탑재센서(9)와 연결되고, CAN BIT 신호로 냉각수 Fault Status 및 엔진회전수 Fault Status를 판단하여 준다. 상기 센서 판정부(13)는 냉각유 판정부(13-1)와 제어유 판정부(13-2)로 구분되고, 상기 냉각유 판정부(13-1)는 냉각윤활유 온도 값 판독 여부로 냉각윤활 Oil Temp Electronic Status를 판정하며, 상기 제어유 판정부(13-2)는 제어유 온도 값 판독 여부로 제어Oil Temp Electronic Status를 판정한다.

그러므로 상기 TCU(10)는 Soaking 후 냉각윤활유온이 제어유온과 영향을 주고받음 없이 독립적으로 변화하는 MOP(6-1) 적용 기존의 AT 시스템과 달리 Soaking 후 냉각윤활유온이 제어유온과 서로 영향을 받아 서로 수렴하는 냉각윤활유온이 제어유온보다 높은 발열요소의 특성을 갖는 MOP(6-1)/EOP(6-2)의 이중 오일 시스템(Two Oil System) 사양 AT 시스템(1)에 대한 유온센서 High Stuck 진단 로직의 High Stuck 오진단 방지를 강화하여 준다. 이 경우 제어유 발열요소는 변속 시 기어 및 클러치의 동작(Actuating)에 의한 솔레노이드(Solenoid) 발열이고, 냉각윤활유 발열요소는 변속 시 클러치 및 기어의 마찰에 의한 발열이다.

일례로 상기 경고등(20)은 점멸 가능한 전구 또는 LED로 이루어지고, 오진단 없는 High Stuck 고장진단의 발생을 운전자가 인식할 수 있도록 운전석 클러스터(Cluster)에 구비된다.

이하 도 1의 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법을 도 2 내지 도 6을 참조로 상세히 설명한다. 이 경우 제어주체는 TCU(10)이고, 제어대상은 유온센서(7)와 함께 MOP(6-1)/EOP(6-2)의 이중 오일 시스템(Two Oil System) 사양 AT 시스템(1)이다.

먼저 TCU(10)는 S1의 IG OFF 정보 캡쳐 단계, S10의 시스템 Test 조건 확인 단계를 수행한다.

도 2를 참조하면, TCU(10)는 냉각유 온도센서(7-1)의 냉각윤활유온 검출 값, 제어유 온도센서(7-2)의 제어유온 검출 값, 배터리 센서(8)의 배터리 전압 검출 값, 엔진탑재센서(9)의 냉각수온 검출 값을 엔진 정지 시 IG OFF 정보로 읽고, 나아가 엔진 정지의 IG OFF에 이어진 엔진 가동의 IG 시 엔진 회전수와 배터리 전압과 함께 CAN 통신 Status, Oil Temp Electronic Status, Engine Coolant Temp Status를 CAN BIT 조건으로 검출함으로써 IG OFF 정보 캡쳐(S1)를 수행한다.

또한 TCU(10)는 배터리 전압 검출 값 및 엔진 회전수 검출값을 이용한 시스템 Test 가능여부를 판단하고, CAN 판정부(11)의 냉각수 Fault Status 와 냉각유 판정부(13-1)의 냉각윤활 Oil Temp Electronic Status 및 제어유 판정부(13-2)의 제어 Oil Temp Electronic Status를 판정한다. 이로부터 상기 시스템 Test 조건 확인(S10)은 시스템 Test 조건 판단식 및 CAN BIT 조건을 적용한다.

시스템 Test 조건 판단식

엔진 회전수 > X ?, 배터리 전압 > Y ?

CAN BIT 조건

CAN 통신 = “NO CAN ERROR”Status

냉각윤활 Oil Temp Electronic Status = “NO ERROR” Status

제어 Oil Temp Electronic Status = “NO ERROR” Status

Engine Coolant Temp Status = NO ERROR” Status

여기서 “엔진 회전수”는 엔진 정지 후 IG ON에 의한 엔진 가동에서 Soaking 시 검출한 엔진 회전수이고, "X"는 엔진 회전수 설정값(Threshold)으로 크랭킹(Cranking) 또는 아이들 회전수를 적용하고, “배터리 전압”은 엔진 가동 상태에서 검출한 배터리 전압이고, “Y"는 배터리 전압 설정값(Threshold)으로 SOC(State Of Charge)를 기준하여 약 75% SOC(역 12,45V 이하)로 적용할 수 있다. “>”는 두 값의 크기 관계를 나타낸 부등호이고, “=”는 두 상태가 동일함을 나타내는 부등호이다.

그 결과 TCU(10)는 “엔진 회전수 > X”, “배터리 전압 > Y“, “NO CAN ERROR”,“NO Oil Temp Electronic Status ERROR”, "NO Engine Coolant Temp Status ERROR” 중 어느 하나라도 조건 미 충족인 경우 S100의 No Test Condition 판정으로 전환하여 High Stuck 진단 로직을 종료한다.

반면 TCU(10)는 “엔진 회전수 > X”, “배터리 전압 > Y“, “NO CAN ERROR”,“NO Oil Temp Electronic Status ERROR”, "NO Engine Coolant Temp Status ERROR” 이 모두 조건 충족되면, Test Condition 판정으로 S20의 High Stuck 진단 제어(S20)로 진입한다.

이어 TCU(10)는 상기 High Stuck 오진단 방지 제어(S20~S30)를 High Stuck 진단 영역에 EOP 영향을 반영하는 High Stuck 진단 제어(S20), 냉각윤활유와 제어유 및 냉각수에 대한 센서 특성을 지연시간(Delay Time)으로 반영함으로써 Soaking 시 서로 영향을 받아 서로 수렴하는 냉각수와 유온의 특성으로 High Stuck 오진단에서 EOP가 끼치는 영향을 차단시켜 주는 High Stuck 검증 제어(S30)로 구분한다.

구체적으로 상기 High Stuck 진단 제어(S20)는 S21의 냉각수온 확인 단계, S22의 냉각윤활유온 확인 단계, S23의 제어유온 확인 단계, S24의 High Stuck 검증 조건 확인 단계로 수행된다.

도 3을 참조하면, 냉각수온-유온 프로파일은 유온센서 High Stuck 진단 시 EOP(6-2)의 오진단 영역 특징을 나타낸다.

도시된 바와 같이, Soaking 초기 시 냉각수온 및 냉각윤활유온이 제어유온 보다 높은 온도 상태에서 Soaking 이후 제어유온이 냉각수온 및 냉각윤활유온을 넘지 않는 상태로 점차 냉각수온 및 냉각윤활유온에 수렴한다. 이로부터 냉각수온-유온 프로파일은 High Stuck 온도 기준으로 Soaking 이후 냉각수온 및 냉각윤활유온이 Soaking 초기 유온 아래로 떨어졌을 때 오진단 없는 High Stuck 판단이 가능함을 나타낸다.

그러므로 냉각수온-유온 프로파일은 High Stuck 판단 시 Soaking 초기 시 냉각수온 및 냉각윤활유온이 제어유온 보다 높은 온도인 경우 오진단 영역으로 확인하여 High Stuck에 EOP(6-2) 영향을 배제시킬 필요성을 증명한다.

일례로 상기 냉각수온 확인(S21), 상기 냉각윤활유온 확인(S22), 상기 제어유온 확인(S23)의 각각은 하기의 온도 판단식을 적용한다.

온도 판단식

냉각수온 - Soaking 냉각수온 > A ?

냉각윤활유온 - Soaking 냉각윤활유온 > B ?

제어유온 - Soaking 냉각윤활유온 > C ?

여기서 “냉각수온”, "냉각윤활유온", "제어유온"의 각각은 엔진정지의 IG OFF 시 검출된 온도이고, “Soaking 냉각수온”과 “Soaking 냉각윤활유온”의 각각은 엔진정지의 IG OFF 후 엔진 가동의 IG ON(즉, 새로운 드라이빙 사이클)에서 Soaking 초기 시 검출한 온도이다. “냉각수온 - Soaking 냉각수온”은 냉각수 온도차이고, “A"는 냉각수온 온도차 설정값(Threshold)이고, ”냉각윤활유온 - Soaking 냉각윤활유온“은 냉각윤활유 온도차이고, “B"는 냉각윤활유온 온도차 설정값(Threshold)이며, ”제어유온 - Soaking 냉각윤활유온“은 유온차이고, “C"는 열교환 가능한 유온차 설정값(Threshold)이다. “<”는 두 값의 크기 관계를 나타낸 부등호이다.

그러므로 상기 High Stuck 진단 제어(S20)는 새로운 드라이빙 사이클 시작 시 시동 오프(IG OFF)와 시동 온(IG ON)의 냉각수 및 냉각윤활유의 온도변화에서 각수온 및 냉각윤활유온이 Soaking 초기 유온 아래로 떨어지는 조건을 High Stuck 진단 조건으로 함으로써 High Stuck 오진단으로 인한 유온 값 대체에 따른 운전성 영향을 배제하면서 불필요한 센서 교환 및 AS를 방지하는데 기여할 수 있다.

그 결과 TCU(10)는 “냉각수온 - Soaking 냉각수온 > A”의 조건 미 충족 또는 “냉각윤활유온 - Soaking 냉각윤활유온 > B”의 조건 미 충족 또는 “제어유온 - Soaking 냉각윤활유온 > C”의 조건 미 충족인 경우 S100의 No Test Condition 판정으로 전환하여 High Stuck 진단 로직을 종료한다. 반면 TCU(10)는 냉각수온 - Soaking 냉각수온 > A”의 조건 충족, “냉각윤활유온 - Soaking 냉각윤활유온 > B”의 조건 충족, “제어유온 - Soaking 냉각윤활유온 > C”의 조건 충족이 모두 이루어진 경우 S24의 High Stuck 검증 조건 단계로 진입한다.

일례로 상기 High Stuck 검증 조건(S24)은 제어유온 적합성 판단식을 적용한다.

유온 적합성 판단식 : 제어유온 - Soaking 제어유온 > H ?

여기서 “제어유온”은 엔진정지의 IG OFF 시 검출된 제어유온이고, “Soaking 제어유온”은 엔진정지의 IG OFF 후 엔진 가동의 IG ON(즉, 새로운 드라이빙 사이클)에서 Soaking 초기 시 검출한 제어유온이며, “제어유온 - Soaking 제어유온”은 제어유온 온도차이고, “H"는 제어유 온도차 설정값(Threshold)으로 약 1℃를 적용한다. “<”는 두 값의 크기 관계를 나타낸 부등호이다.

그 결과 TCU(10)는 “제어유온 - Soaking 제어유온 > H ”조건 미 충족(즉, 제어유온 온도차가 제어유 온도차 설정값(H)보다 작은 조건)인 경우 S200의 OK 판정으로 전환하여 High Stuck 진단 로직을 종료한다. 이 경우 상기 OK 판정(S200)은 유온 센서(7)의 정상적인 작동 상태에서 High Stuck 진단 결과를 얻고 동시에 High Stuck 상황이 아님을 나타낸다.

도 4를 참조하면, OK 판정(S200)은 충분한 Soaking 상태에서 냉각수온 및 냉각윤활유온의 온도변화(온도하강) 확인과 함께 유온의 값 또한 같은 온도 하강의 변화를 가짐으로써 유온센서(7)의 정상적인 온도 검출 상태가 냉각수온-유온 프로파일로 예시됨을 나타낸다.

반면 TCU(10)는 “제어유온 - Soaking 제어유온 > H ”조건 미 충족(즉, 제어유온 온도차가 제어유 온도차 설정값(H)보다 큰 조건)인 경우 S30의 High Stuck 검증 제어로 진입한다.

구체적으로 상기 High Stuck 검증 제어(S30)는 S31의 제어유온 재검증 단계, S32의 냉각수온 재검증 단계, S33의 냉각윤활유온 재검증 단계, S34의 딜레이 타이머(Delay Timer) 적용 단계로 수행된다.

도 5를 참조하면, 냉각수온-유온 프로파일로부터 High Stuck 기준의 위쪽 영역에 EOP(6-2)의 영향으로 인해 Soaking 후 냉각수온 및 냉각윤활유온이 제어유온보다 높아 초기 제어유온 상승결과로 Soaking 초기온도에서 제어유의 유온 하강에 시간 지연을 가져오는 특정 조건의 오진단 영역을 형성하는 상태가 예시된다. 반면 도 6을 참조하면, 냉각수온-유온 프로파일로부터 Soaking 초기에 제어유온이 냉각수온 및 냉각윤활유온 보다 높아 특정 조건의 오진단 영역을 형성하지 않는 상태가 예시된다.

그러므로 상기 High Stuck 검증 제어(S30)는 IG Off 시 제어유온/냉각윤활유온/냉각수온과 새로은 Driving Cycle(IG On)시 제어유온/냉각윤활유온/냉각수온을 확인하고, 이때 Soaking 이후 냉각수온 및 냉각윤활유온이 Soaking 초기 유온 아래로 떨어지지 않을 때 High Stuck 고장으로 판단되는 오진단 영역을 반영함으로써 High Stuck 진단 시 오진단 가능성이 배제되도록 한다.

일례로 상기 제어유온 재검증(S31)은 현재 온도 판단식을 적용한다.

현재 온도 판단식

│Current 유온 - Soaking 유온│ < I ?

여기서 "Current 유온" 은 제어유온 - Soaking 제어유온 > H ”(S24)에서 제어유온 온도차가 제어유 온도차 설정값(H)보다 큰 조건)에서 검출한 제어유의 유온을 의미하고, “│Current 유온 - Soaking 유온│”은 제어유 온도 차 절대값을 의미하며, ”I"는 제어유 온도 차 설정값(Threshold)으로 약 2℃를 적용한다.

그 결과 TCU(10)는 “ │Current 유온 - Soaking 유온│ < I”의 조건 충족인 경우 S200의 OK 판정으로 전환하여 High Stuck 진단 로직을 종료하는 반면 “ │Current 유온 - Soaking 유온│ < I”의 조건 미충족인 경우 S32의 냉각수온 재검증 단계로 진입한다.

이로부터 High Stuck 진단의 최종 결과에 대해, Delay Timer의 카운트 동안 제어유온이 정상 출력으로 회복될 수 있음에도 시스템 초기에 발생될 수 있는 제어유 온도센서(7-2)의 센서 출력 이상이 High Stuck 진단에 반영됨으로써 시스템 초기 조건에서 센서로 인한 오진단을 회피할 수 있다.

일례로 상기 냉각수온 재검증(S32)은 현재 온도 판단식을 적용한다.

현재 온도 판단식

│Current 냉각수온 - Soaking 냉각수온│ < J ?

여기서 “Current 냉각수온”은 제어유온 - Soaking 제어유온 > H ”(S24)에서 제어유온 온도차가 제어유 온도차 설정값(H)보다 큰 조건)에서 검출한 냉각수의 냉각수온을 각각 의미하고, “│Current 냉각수온 - Soaking 냉각수온│”은 냉각수 온도 차 절대값을 각각 의미하며, “J"는 엔진냉각수 온도차 설정값(Threshold)으로 약 2℃를 적용한다.

그 결과 TCU(10)는 “ │Current 냉각수온 - Soaking 냉각수온│ < J”의 조건 충족인 경우 S100의 No Test Condition 판정으로 전환하여 High Stuck 진단 로직을 종료하는 반면 “ │Current 냉각수온 - Soaking 냉각수온│ < J”의 조건 미충족인 경우 S33의 냉각윤활유온 재검증 단계로 진입한다.

이로부터 High Stuck 진단의 최종 결과 시 시스템 초기 조건에서 냉각수 센서의 냉각수온 Stuck 고장으로 인한 오진단이 회피될 수 있다.

일례로 상기 냉각윤활유온 재검증(S33)은 현재 온도 판단식을 적용한다.

현재 온도 판단식

│Current 냉각윤활유온 - Soaking 냉각윤활유온│ < K ?

여기서 "Current 냉각윤활유온"은 제어유온 - Soaking 제어유온 > H ”(S24)에서 제어유온 온도차가 제어유 온도차 설정값(H)보다 큰 조건)에서 검출한 냉각윤활유의 냉각윤활유온을 각각 의미하고, “│Current 냉각윤활유온 - Soaking 냉각윤활유온│”은 냉각윤활유 온도 차 절대값을 각각 의미하며, ”K"는 냉각윤활유 온도차 설정값(Threshold) 이다.

그 결과 TCU(10)는 “ │Current 냉각윤활유온 - Soaking 냉각윤활유온│ < K”의 조건 충족인 경우 S100의 No Test Condition 판정으로 전환하여 High Stuck 진단 로직을 종료하는 반면 “ │Current 냉각윤활유온 - Soaking 냉각윤활유온│ < K”의 조건 미충족인 경우 딜레이 타이머 적용(S34)으로 진입한다.

이로부터 High Stuck 진단의 최종 결과에 대해, Delay Timer의 카운트 동안 제어유온이 정상 출력으로 회복될 수 있음에도 시스템 초기에 발생될 수 있는 냉각유 온도센서(7-1)의 센서 출력 이상이 High Stuck 진단에 반영됨으로써 시스템 초기 조건에서 센서로 인한 오진단을 회피할 수 있다.

일례로 상기 딜레이 타이머 적용(S34)은 지연시간 경과식을 각각 적용한다.

지연시간 경과식 : Delay Timer > L ?

여기서 ”Delay Timer“는 시간 카운트 횟수이고, ”L"는 카운트 횟수 설정값(Threshold)이다.

그 결과 TCU(10)는 “Delay Timer > K”의 조건 미충족인 경우 S31의 제어유온 재검증 단계로 피드백하는 반면 조건 충족인 경우 High Stuck 판정(S300)을 한 후 High Stuck 고장 진단을 종료한다.

도 2를 참조하면, TCU(10)는 High Stuck 판정(S300)에 대해 경고등(20)을 점등해 줌으로써 AT 시스템(1)이 High Stuck 상황임을 운전자가 인식할 수 있도록 한다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 AT 시스템(1)에 적용된 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법은 IG ON에 의한 엔진 운전 시 TCU(Transmission Control Unit)(10)에 의해 제어유(Auto Transmission Fluid)와 냉각윤활유의 온도에서 열교환 효과를 발생하는 온도차가 검출되면, 제어유온과 냉각윤활유온의 온도차로 구분된 High Stuck 진단 수행 후 제어유온 변화 시 대한 제어유온과 냉각수온 및 냉각윤활유온에 대한 지연시간 카운트 누적 시 High Stuck 고장 판정이 이루어져 Soaking 후 제어유온 상승으로 인한 High Stuck 오진단을 방지함으로써 High Stuck 오진단에서 EOP(6-2)가 끼치는 영향이 원천적으로 차단되고, 특히 IG ON의 새로운 드라이빙 사이클에서 운전성에 영향이 가는 제어유온 값 대체를 배제함으로써 불필요한 유온 센서 교환 및 AS를 방지할 수 있다.

1 : AT 시스템(Auto Transmission System)
3 : WET DCT((Double Clutch Transmission))
6-1 : MOP(Mechanical Oil Pump)
6-2 : EOP(Electronic Oil Pump)
7 : 유온센서(Oil Temperature Sensor)
7-1 : 냉각유 온도센서 7-2 : 제어유 온도센서
8 : 배터리 센서 9 : 엔진탑재센서
10 : TCU(Transmission Control Unit)
11 : CAN 판정부 13 : 센서 판정부
13-1 : 냉각유 판정부 13-2 :제어유 판정부
20 : 경고등

Claims

IG ON에 의한 엔진 운전 시 TCU(Transmission Control Unit)에 의해 MOP(Mechanical Oil Pump)의 냉각윤활유와 EOP(Electronic Oil Pump)의 제어유 간 온도차가 판단되고, 상기 온도차로 인한 열교환 발생 조건에서 제어유온 센서의 유온을 오진단 인자로 적용하여 High Stuck 진단이 수행된 후 유온 변화에 대한 지연시간(Delay Time)으로 High Stuck 고장 판정이 이루어지는 High Stuck 오진단 방지 제어가 포함되며,
상기 High Stuck 진단 제어는 냉각수 온도차로 냉각수온이 확인되는 단계, 냉각윤활유 온도차로 냉각윤활유온이 확인되는 단계, 제어유와 냉각윤활유의 온도차로 유온차가 확인되는 단계, 제어유 온도차로 High Stuck 검증 조건 확인 단계로 수행되는 것을 특징으로 하는 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 온도차는 엔진 정지의 IG OFF 시 검출된 제어유 온도와 냉각윤활유 온도 및 냉각수 온도로 발생되는 것을 특징으로 하는 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 열교환 발생 조건은 시스템 Test 조건에서 확인되고;
상기 시스템 Test 조건은 엔진 정지의 IG OFF에 이어진 엔진 가동의 IG On 시 엔진 회전수, 배터리 전압, CAN 통신 Status, 제어유의 제어 Oil Temp Electronic Status, 냉각윤활유의 냉각윤활 Oil Temp Electronic Status, 냉각수의 Engine Coolant Temp Status인 것을 특징으로 하는 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법.
청구항 3에 있어서, 상기 엔진 회전수와 상기 배터리 전압의 각각은 설정값(Threshold) 보다 큰 경우를 판단 조건으로 적용하고, 상기 CAN 통신 Status, 상기 제어 Oil Temp Electronic Status, 상기 냉각윤활 Oil Temp Electronic Status, 상기 Engine Coolant Temp Status에 대한 “NO ERROR"를 CAN BIT 조건으로 적용하는 것을 특징으로 하는 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법.
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청구항 1에 있어서, 상기 냉각수 온도차, 상기 냉각윤활유 온도차의 각각에는 엔진 정지의 IG OFF와 IG ON 시 검출값이 적용되는 것을 특징으로 하는 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 제어유와 냉각윤활유의 온도차는 엔진 정지의 IG OFF 시 제어유온 검출값과 IG ON 시 냉각윤활유온 검출값이 적용되는 것을 특징으로 하는 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 제어유 온도차는 엔진 정지의 IG OFF와 IG ON 시 제어유온 검출값이 적용되는 것을 특징으로 하는 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 제어유온 센서의 유온이 설정값보다 큰 제어유 온도 조건 시 냉각윤활유와 제어유 및 냉각수에 대한 센서 특성을 지연시간(Delay Time)으로 반영하는 High Stuck 검증 제어가 수행되고,
상기 High Stuck 검증 제어는 제어유온을 검출하여 제어유온 재검증이 이루어지는 단계, 냉각수온을 검출하여 냉각수온 재검증이 이루어지는 단계, 냉각윤활유온을 검출하여 냉각윤활유온 재검증이 이루어지는 단계, 재검증에 딜레이 타이머 적용에 의한 지연시간 경과로 상기 High Stuck 고장 판정이 이루어지는 단계
로 수행되는 것을 특징으로 하는 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 제어유온 재검증은 제어유 온도차 절대값이 설정값(Threshold) 보다 작아질 때까지 반복되는 것을 특징으로 하는 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 냉각수온 재검증은 냉각수 온도차 절대값이 설정값(Threshold) 보다 작아질 때까지 반복되는 것을 특징으로 하는 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 냉각윤활유온 재검증은 냉각윤활유 온도차 절대값이 설정값(Threshold) 보다 작아질 때까지 반복되는 것을 특징으로 하는 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 지연시간에 대한 시간지연 카운터의 누적 값이 설정값(Threshold)에 도달될 때 상기 High Stuck 고장 판정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 유온센서 High Stuck 진단 EOP 반영 방법.
청구항 1 내지 4 및 청구항 7 내지 14 중 어느 한 항에 의한 유온센서 High Stuck 진단 ATF 워머 반영 방법을 구현 하는 AT 시스템에 있어서,
IG ON에 의한 엔진 운전 시 제어유(Auto Transmission Fluid)와 냉각윤활유의 온도에서 열교환 효과를 발생하는 온도차가 검출되면, 제어유온과 냉각윤활유온의 온도차로 구분된 High Stuck 진단 수행 후 제어유온 변화 시 대한 제어유온과 냉각수온 및 냉각윤활유온에 대한 지연시간 카운트 누적 시 High Stuck 고장 판정이 이루어져 Soaking 후 냉각윤활유에 의한 제어유온 상승에 따른 High Stuck 오진단을 방지하여 주는 TCU(Transmission Control Unit);
변속기 클러치와 기어를 동작(Actuating)시켜주도록 상기 제어유를 펌핑하여 주는 EOP(Electronic Oil Pump)
가 포함되는 것을 특징으로 하는 AT 시스템.
청구항 15에 있어서, 상기 TCU는 상기 High Stuck 진단을 위해 상기 제어유와 상기 냉각윤활유 및 상기 냉각수에 대한 엔진 정지의 IG OFF 시 제어유온과 냉각윤활유온 및 냉각수온을 각각 저장하고, IG ON 시 제어유온과 냉각윤활유온 및 냉각수온을 각각 검출하여 주는 것을 특징으로 하는 AT 시스템.
청구항 15에 있어서, 상기 TCU는 냉각윤활유 온도를 냉각유 온도 센서로, 제어유 온도를 제어유 온도 센서에서 각각 제공받는 것을 특징으로 하는 AT 시스템.
청구항 15에 있어서, 상기 냉각윤활유는 MOP(Mechanical Oil Pump)으로 펌핑되어 변속기의 클러치와 기어에 대한 냉각 및 윤활 작용을 수행하는 것을 특징으로 하는 AT 시스템.
청구항 18에 있어서, 상기 변속기는 WET DCT((Double Clutch Transmission))인 것을 특징으로 하는 AT 시스템.
청구항 15에 있어서, 상기 High Stuck 고장 판정을 운전자에게 인식시켜주는 경고등이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 AT 시스템.