KR102389131B1 - 변속기 인터락 방지방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 변속기 인터락 방지방법은 제어부가 다수의 마찰요소에 각각 연결된 다수의 솔레노이드밸브들의 목표전류를 센싱하는 전류센싱단계; 및 전류센싱단계 수행결과, 다수의 솔레노이드밸브들 중 적어도 두 개의 솔레노이드밸브의 목표전류가 설정전류 이상일 경우, 제어부가 설정시간동안 변속기출력축의 실제속도가 목표속도로부터 벗어나는 정도에 기반하여 다수의 솔레노이드밸브 전원을 차단하는 인터락방지단계;를 포함할 수 있다.

Description

변속기 인터락 방지방법 {METHOD FOR PREVENTING INTERLOCK OF TRANSMISSION}
본 발명은 페일세이프 밸브를 적용하지 않더라도 차량 변속기의 인터락 상황을 판단하여 인터락 발생을 방지하는 변속기 인터락 방지방법에 관한 것이다.
차량에 탑재되는 자동변속기는 엔진 등과 같은 동력 발생장치로부터의 동력을 차량의 주행상태에 적합한 토크와 회전수로 자동적으로 변화시켜서, 원활한 차량의 주행이 이루어지도록 하는 장치이다.
자동변속기가 내부적으로 구현할 수 있는 변속비가 다양할수록, 동력 발생장치로부터의 동력을 차량의 주행상태에 따라 보다 적합한 상태로 변화시키 수 있어, 차량의 연비 및 동력성능을 향상시킬 수 있다.
상기한 바와 같은 다양한 변속비를 구현하기 위해서는 다수의 마찰요소를 제어해야 하며, 각 마찰요소들이 정밀하게 제어되어 변속 충격 등이 발생하지 않고 좋은 변속감을 형성하여야 하며, 이들 마찰요소들이 항상 정해진 적절한 조합으로 작동되고 고장시에도 오작동할 가능성을 배제하고 최소한의 운행이 가능하도록 페일 세이프 기능이 요구된다.
특히, 종래에는 마찰요소들에 유압을 제공하는 솔레노이드밸브마다 페일세이프 밸브가 연결되어 인터락 현상이 발생하는 것을 방지하였다. 하지만, 다단변속기를 구현하기 위해 마찰요소를 다수 적용하면 그에 따라 페일세이프밸브를 적용하는 비용이 증가하였다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-1210206 B1
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 페일세이프밸브를 적용하지 않으면서도 변속기의 인터락 상황이 발생하는 것을 감지하여 변속기 인터락을 방지하는 변속기 인터락 방지방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 변속기 인터락 방지방법은 제어부가 다수의 마찰요소에 각각 연결된 다수의 솔레노이드밸브들의 목표전류를 센싱하는 전류센싱단계; 및 상기 전류센싱단계 수행결과, 다수의 솔레노이드밸브들 중 적어도 두 개의 솔레노이드밸브의 목표전류가 설정전류 이상일 경우, 상기 제어부가 설정시간동안 변속기출력축의 실제속도가 목표속도로부터 벗어나는 정도에 기반하여 상기 다수의 솔레노이드밸브 전원을 차단하는 인터락방지단계;를 포함할 수 있다.
상기 인터락방지단계는, 상기 제어부가 연속되는 다수의 설정시간동안 각각 변속기출력축의 실제속도와 목표속도의 차이가 누적되는 값이 설정값에 도달하는 횟수를 카운트하는 과정;과, 상기 카운트과정 후, 상기 제어부가 카운트된 값이 설정횟수 이상일 경우, 상기 다수의 솔레노이드밸브의 전원을 차단하는 과정;을 포함하도록 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 인터락방지단계는, 상기 제어부가 터빈속도와 변속기출력축 속도에 기반하여 기어비를 산출하고, 산출된 기어비가 기어비영역에 포함되는지 판단하는 과정;과, 상기 판단과정 수행결과, 상기 기어비가 기어비영역에 미포함된 경우, 상기 제어부가 목표전류가 설정전류 이상인 솔레노이드밸브들이 일정시간 동안 동일한 전류로 유지되는지 확인하는 과정;을 더 포함하도록 구성되고, 상기 확인과정 수행결과, 목표전류가 설정전류 이상인 솔레노이드밸브들의 구동전류가 일정 시간동안 유지되지 않는 경우, 상기 제어부는 상기 설정시간을 제1설정시간, 상기 설정값을 제1설정값으로 설정하여 상기 카운트과정을 실시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 확인과정 수행결과, 목표전류가 설정전류 이상인 솔레노이드밸브들 중 적어도 하나의 솔레노이드밸브의 구동전류가 일정시간 동안 유지되는 경우, 상기 제어부는 상기 설정시간을 제2설정시간, 상기 설정값을 제2설정값으로 설정하여 상기 카운트과정을 실시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 판단과정 수행결과, 상기 기어비가 기어비영역에 포함된 경우, 상기 제어부는 상기 설정시간을 제2설정시간, 상기 설정값을 제2설정값으로 설정하여 상기 카운트과정을 실시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제어부는 변속레버가 D레인지에 위치하고, 차량 고장신호가 수신되지 않는 경우에만 상기 전류센싱단계를 실시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 변속기 인터락 방지방법에 따르면 페일세이프밸브를 적용하지 않더라도 변속기 인터락 상황을 감지하여 방지할 수 있는바, 밸브 적용에 소요되는 비용 및 무게를 저감할 수 있다.
또한, TCU 오작동에 의한 인터락 현상을 방지하여 변속기가 파손되거나, 휠이 잠겨 이차적인 사고가 발생하는 것을 방지하여 승객 안전을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기 인터락 방지방법을 도시한 순서도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기 인터락 방지장치를 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터락 상황 시 변속기출력축의 실제속도와 목표속도의 변화를 도시한 그래프이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 변속기 인터락 방지방법에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기 인터락 방지방법을 도시한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기 인터락 방지장치를 도시한 블록도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 변속기 인터락 방지방법은 제어부(100)가 다수의 마찰요소(300)에 각각 연결된 다수의 솔레노이드밸브들(200)의 목표전류를 센싱하는 전류센싱단계(S20); 및 상기 전류센싱단계(S20) 수행결과, 다수의 솔레노이드밸브들(200) 중 적어도 두 개의 솔레노이드밸브의 목표전류가 설정전류 이상일 경우, 상기 제어부(100)가 설정시간동안 변속기출력축의 실제속도(Nor)가 목표속도(Not)로부터 벗어나는 정도에 기반하여 상기 다수의 솔레노이드밸브 전원을 차단하는 인터락방지단계(S30);를 포함할 수 있다.
상기 다수의 마찰요소(300)들은 변속기 내부에 마련되어, 그 동작에 따라 차량의 변속을 수행하는 클러치, 브레이크 구성으로 구성된다. 이러한 다수의 마찰요소(300)들에는 각각 하나씩의 솔레노이드밸브(200)가 연결되어, 솔레노이드밸브(200)로부터 제공되는 압력에 의해 동작이 제어된다.
여기서, 다수의 솔레노이드밸브(200)들은 TCU(Transmission Control Unit)에 의해 유압 제어되는 것을 특징으로 하는데, TCU의 오작동에 의해 솔레노이드밸브 제어가 잘못 이루어져 동시에 두 개의 솔레노이드밸브(200)가 동작할 수 있다. 이때, 마찰요소들의 유압이 중첩되어 락(Lock)이 발생하는 인터락(Interlock) 현상이 발생한다.
이와 같이 인터락(Interlock)은 자동변속기의 변속 제어 오류로 인하여 발생하는 현상으로서, 차륜이 락(Lock)되어 이차적인 사고가 발생하거나 변속기 파손으로 이어질 수 있는바, 일반적으로 금지되어야 한다.
이와 관련하여 본 발명의 제어부(100)는 TCU에 의해 다수의 솔레노이드밸브(200)가 잘못 제어되어 인터락(Inter)이 발생하는 상황을 감지하고, 이를 방지하기 위한 제어를 실시하도록 마련된다.
구체적으로, 제어부(100)는 다수의 솔레노이드밸브(200)들의 목표전류를 센싱한다. 이렇게 센싱된 목표전류에 기반하여 다수의 솔레노이드밸브(200)들 중 적어도 두 개 이상의 솔레노이드밸브의 목표전류가 설정전류 이상인지를 판단한다(S20). 즉, 제어부(100)는 TCU로부터 솔레노이드밸브(200)들을 제어하는 목표전류 데이터를 수신하고, 해당 목표전류가 인터락 발생 가능한 임계 전류치인 설정전류 이상인지를 확인함으로써, 변속기의 인터락(Interlock) 발생 가능성을 판단할 수 있다.
만약, 두 개 이상의 솔레노이드밸브(200)의 목표전류가 설정전류 이상일 경우, 다수의 솔레노이드밸브(200) 작동으로 인해 다수의 마찰요소(300)가 동시에 작동할 가능성이 있는바, 제어부(100)는 인터락(Lock)을 방지하기 위한 로직을 실시한다.
하지만, 두 개 이상의 솔레노이드밸브(200)의 목표전류가 설정전류 이상일 때, 반드시 인터락(Interlock)이 발생한다고 할 수 없는데, 일반적인 변속과정에서도 솔레노이드밸브(200) 작동이 중첩되는 현상이 발생하기 때문이다.
따라서, 본 발명의 제어부(100)는 추가적으로 설정시간(△t)동안 변속기출력축의 실제속도가 목표속도로부터 벗어나는 정도에 기반하여 인터락(Interlock) 상황인지를 판별하고, 판별결과에 따라 상기 다수의 솔레노이드밸브(200) 전원을 차단함으로써 차량의 인터락(Interlock) 현상을 방지한다(S30).
즉, 차량에 인터락(Interlock)이 발생하면 변속기출력축에 흔들림이 발생하여, 변속기출력축이 목표로 하는 목표속도로부터 실제회전속도가 벗어나는 현상이 발생하기 때문에, 상기 제어부(100)는 변속기출력축의 실제속도가 목표속도로부터 벗어나는 정도에 기반하여 차량의 인터락(Interlock) 여부를 판단할 수 있다.
구체적으로, 상기 인터락방지단계(S30)는, 상기 제어부(100)가 연속되는 다수의 설정시간(△t)동안 각각 변속기출력축의 실제속도와 목표속도의 차이가 누적되는 값이 설정값에 도달하는 횟수를 카운트하는 과정(S30-3);과, 상기 카운트과정(S30-3) 후, 상기 제어부(100)가 카운트된 값이 설정횟수 이상일 경우, 상기 다수의 솔레노이드밸브(200)의 전원을 차단하는 과정(S30-4);을 포함하도록 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터락 상황 시 변속기출력축의 실제속도와 목표속도의 변화를 도시한 그래프이다.
도 3을 참조하면, 제어부는 다수의 설정시간(△t)이 연속되는데, 각 설정시간(△t)마다 변속기출력축의 실제속도와 목표속도의 차이가 누적되는 값을 산출한다. 여기서, 누적되는 값은 도 3에 도시된 바와 같이 설정시간(△t) 동안 변속기출력축의 실제속도와 목표속도 사이의 해칭 표시된 면적(A)을 의미한다.
상기 제어부(100)는 누적되는 값이 설정값을 초과하면 해당 설정시간(△t)에 카운트값이 누적된다고 판단하고, 연속되는 다수의 설정시간(△t)동안 누적된 카운트값을 설정횟수와 비교함으로써, 인터락(Interlock)에 의해 변속기출력축에 지나친 흔들림이 발생하는지를 판단할 수 있다.
이와 같이 인터락(Interlock)이 감지될 경우, 제어부(100)는 다수의 솔레노이드밸브(200)의 전원을 차단함으로써, 마찰요소(300)들에 유압이 공급되어 인터락(Interlock) 상태가 유지되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 인터락방지단계(S30)는, 상기 제어부(100)가 터빈속도(Nt)와 변속기출력축 속도(No)에 기반하여 기어비(Nt/No)를 산출하고, 산출된 기어비가 기어비영역에 포함되는지 판단하는 과정(S30-1);과, 상기 판단과정(S30-1) 수행결과, 상기 기어비가 기어비영역에 미포함된 경우, 상기 제어부(100)가 목표전류가 설정전류 이상인 솔레노이드밸브(200)들이 일정 시간동안 동일한 전류로 유지되는지 확인하는 과정(S30-2);을 더 포함하도록 구성되고, 상기 확인과정(S30-2) 수행결과, 목표전류가 설정전류 이상인 솔레노이드밸브들(200)의 구동전류가 일정 시간 동안 유지되지 않는 경우, 상기 제어부(100)는 상기 설정시간을 제1설정시간, 상기 설정값을 제1설정값으로 설정하여 상기 카운트과정(S30-3)을 실시할 수 있다.
즉, 본 발명의 제어부(100)는 차량이 변속중인 상태인지 또는 변속이 완료되어 변속기어가 인기어(In-gear)된 상태인지를 판단하는 로직을 추가적으로 실시한다.
이는 변속중인 경우의 변속기출력축 속도의 거동과, 인기어 상태에서의 변속기출력축 속도의 거동이 서로 상이하기 때문이다. 즉, 제어부(100)는 변속기출력축 속도(No)를 이용하여 인터락(Interlock)을 판단하는데, 정확한 인터락(Interlock) 판단을 위해 요구되는 설정시간과 설정값은 각 상황마다 상이한바, 변속여부를 정확히 파악하고 요구되는 설정시간과 설정값을 설정하기 위함이다.
상기 기어비영역은 각 변속단을 이루는 기어비의 일정 범위를 나타낸 것을 의미한다. 따라서, 터빈속도(Nt)를 변속기출력축 속도(No)로 나누어 산출된 실측값인 기어비(Nt/No)가 기어비영역에 포함되는지 미포함되는지를 확인하여 차량 변속이 수행되는지 또는 완료되는지를 판단할 수 있다(S30-1).
또한, 제어부(100)는 솔레노이드밸브(200)가 구동하는데 소요되는 구동전류가 일정 시간동안 유지될 경우에, 솔레노이드밸브(200)가 안정적(stable)인 상태로써 변속이 완료된 것으로 판단한다. 반면, 솔레노이드밸브(200) 중 적어도 하나의 구동전류가 일정시간 동안 유지되지 않을 경우에는 솔레노이드밸브(200)가 비안정적(unstable)인 상태로써, 변속이 진행되는 상황이라 판단한다(S30-2).
따라서, 제어부(100)는 판단과정(S30-1) 수행결과, 상기 기어비가 기어비영역에 미포함되고, 상기 확인과정(S30-2) 수행결과, 목표전류가 설정전류 이상인 솔레노이드밸브(200)들의 구동전류가 일정시간동안 일정하게 유지되지 않는 경우에, 변속이 진행 중인 상황이라 판단하여, 해당 상황에 대응되는 설정시간 및 설정값인 제1설정시간과 제1설정값으로 카운트과정(S30-3)을 수행한다. 즉, 상기 카운트과정(S30-3)에서 다수의 제1설정시간(△t1)동안 각각 변속기출력축의 실제속도(Nor)와 목표속도(Not)의 차이가 누적되는 값이 제1설정값에 도달하는 횟수를 카운트한다.
반대로, 상기 확인과정(S30-2) 수행결과, 목표전류가 설정전류 이상인 솔레노이드밸브들 중 적어도 하나의 솔레노이드밸브의 구동전류가 일정시간 동안 유지되는 경우, 상기 제어부(100)는 상기 설정시간을 제2설정시간(△t2), 상기 설정값을 제2설정값으로 설정하여 상기 카운트과정(S30-3)을 실시할 수 있다.
또한, 상기 판단과정(S30-1) 수행결과, 상기 기어비(Nt/No)가 기어비영역에 포함된 경우, 상기 제어부(100)는 상기 설정값을 제2설정값(△t2)으로 설정하여 상기 카운트과정(S30-3)을 실시할 수 있다.
즉, 제어부(100)는 판단과정(S30-1)에서 기어비(Nt/No)가 기어비영역에 포함되거나, 확인과정(S30-2)에서 적어도 하나의 솔레노이드밸브(200)의 구동전류가 일정시간 동안 유지되면, 변속이 완료되어 변속단기어가 인기어(In-gear)된 상태로 판단하고, 해당 변속상태에서 인터락(interlock) 현상을 명확히 파악하기 위해 설정시간을 제2설정시간(△t2), 설정값을 제2설정값으로 설정하여 카운트과정(S30-3)을 실시한다.
이때, 제어부(100)는 기어비(Nt/No) 뿐만 아니라, 솔레노이드밸브(200)의 안정(stable) 여부로 변속상황을 판단하기 때문에, 순간적인 변속기출력축 속도나 터빈속도 신호가 튀어서 변속완료상황이 오인식되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 제어부(100)는 변속레버가 D레인지에 위치하고, 차량 고장신호가 수신되지 않는 경우에만 상기 전류센싱단계(S20)를 실시할 수 있다.
일부 차량은 주차 중인 상태일 때 인터락(interlock) 현상을 이용함으로써 차량 밀림을 방지하는 경우가 있다. 따라서, 제어부(100)는 주행 중 발생하는 인터락(interlock) 상황을 방지하기 위해 변속레버가 D레인지일 경우에만 상술한 인터락(interlock) 방지 로직을 실시한다.
또한, 제어부(100) 차량에 포함된 다른 고장진단장치로부터 다른 고장정보나 차량의 인터락(interlock) 정보를 수신한 경우에는 차량 안전을 확보하기 위해 인터락(interlock) 방지 로직을 실시하지 않는다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 변속기 인터락 방지방법에 따르면 페일세이프밸브를 적용하지 않더라도 변속기 인터락 상황을 감지하여 방지할 수 있는바, 밸브 적용에 소요되는 비용 및 무게를 저감할 수 있다.
또한, TCU 오작동에 의한 인터락 현상을 방지하여 변속기가 파손되거나, 휠이 잠겨 이차적인 사고가 발생하는 것을 방지하여 승객 안전을 도모할 수 있다.
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 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100: 제어부
200: 솔레노이드밸브
300: 마찰요소

Claims (6)

  1. 제어부가 다수의 마찰요소에 각각 연결된 다수의 솔레노이드밸브들의 목표전류를 센싱하는 전류센싱단계; 및
    상기 전류센싱단계 수행결과, 다수의 솔레노이드밸브들 중 적어도 두 개의 솔레노이드밸브의 목표전류가 설정전류 이상일 경우, 상기 제어부가 연속되는 다수의 설정시간동안 각각 변속기출력축의 실제속도와 목표속도의 차이가 누적되는 값이 설정값에 도달하는 횟수를 카운트하는 과정이 포함되고, 상기 제어부가 카운트된 값을 기반으로 상기 다수의 솔레노이드밸브 전원을 차단하는 인터락방지단계; 를 포함하는 변속기 인터락 방지방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 인터락방지단계는,
    상기 카운트과정 후, 상기 제어부가 카운트된 값이 설정횟수 이상일 경우, 상기 다수의 솔레노이드밸브의 전원을 차단하는 과정;을 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 변속기 인터락 방지방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 인터락방지단계는,
    상기 제어부가 터빈속도와 변속기출력축 속도에 기반하여 기어비를 산출하고, 산출된 기어비가 기어비영역에 포함되는지 판단하는 과정;과,
    상기 판단과정 수행결과, 상기 기어비가 기어비영역에 미포함된 경우, 상기 제어부가 목표전류가 설정전류 이상인 솔레노이드밸브들이 일정시간 동안 동일한 전류로 유지되는지 확인하는 과정;을 더 포함하도록 구성되고,
    상기 확인과정 수행결과, 목표전류가 설정전류 이상인 솔레노이드밸브들의 구동전류가 일정 시간동안 유지되지 않는 경우, 상기 제어부는 상기 설정시간을 제1설정시간, 상기 설정값을 제1설정값으로 설정하여 상기 카운트과정을 실시하는 것을 특징으로 하는 변속기 인터락 방지방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 확인과정 수행결과, 목표전류가 설정전류 이상인 솔레노이드밸브들 중 적어도 하나의 솔레노이드밸브의 구동전류가 일정시간 동안 유지되는 경우, 상기 제어부는 상기 설정시간을 제2설정시간, 상기 설정값을 제2설정값으로 설정하여 상기 카운트과정을 실시하는 것을 특징으로 하는 변속기 인터락 방지방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 판단과정 수행결과, 상기 기어비가 기어비영역에 포함된 경우, 상기 제어부는 상기 설정시간을 제2설정시간, 상기 설정값을 제2설정값으로 설정하여 상기 카운트과정을 실시하는 것을 특징으로 하는 변속기 인터락 방지방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 변속레버가 D레인지에 위치하고, 차량 고장신호가 수신되지 않는 경우에만 상기 전류센싱단계를 실시하는 것을 특징으로 하는 변속기 인터락 방지방법.

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