KR20070027090A

KR20070027090A - 자동 변속기 차량의 고장 진단방법

Info

Publication number: KR20070027090A
Application number: KR1020050079481A
Authority: KR
Inventors: 김홍섭
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-08-29
Filing date: 2005-08-29
Publication date: 2007-03-09

Abstract

자동 변속기에서 라인압을 가변 제어하는 가변력 솔레노이드 밸브(Variable Force Solenoid Valve) 및 제어 시스템의 고장 여부를 진단하도록 하는 것으로,

임의의 변속단을 계합한 상태에서 고장 진단모드의 진입 조건을 만족하는지 판단하는 과정과, 고장 진단모드의 진입 조건을 만족하면 현재 실행되고 있는 라인압 가변 제어 학습을 금지함과 동시에 고장 진단 모드로 진입하는 과정과, 댐퍼 클러치 직결 조건에 따라 설정된 기준 듀티값으로 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브를 작동시켜 댐퍼 클러치를 계합하는 과정과, 댐퍼 클러치의 직결 직후 슬립 발생이 검출되면 엔진 토크 및 엔진 회전수의 조건을 감안하여 제어 듀티값을 보정하는 과정과, 댐퍼 클러치의 직결로 슬립 발생이 검출되지 않으면 제어 듀티값을 목표 듀티값으로 단계적으로 감소시키며, 설정된 목표 듀티값에 도달하기 이전에 슬립이 발생하는지 판단하는 과정과, 허용된 듀티값 이하의 조건에서 슬립 발생이 검출되면 가변력 솔레노이드 밸브 및 제어 시스템을 정상으로 판정하는 과정 및 설정된 목표 듀티값에 도달하기 이전에 댐퍼 클러치의 슬립 발생이 검출되지 않으면 가변력 솔레노이드 밸브의 개방 고착으로 판정하는 과정을 포함한다.

자동변속기, 가변력 솔레노이드 밸브, 라인압, 고장판단

Description

자동 변속기 차량의 고장 진단방법{A DIAGNOSIS METHOD OF AUTOMATIC TRANSMISSION IN CAR}

도 1은 자동 변속기에서 라인압 가변 제어가 적용되지 않는 시스템의 개략적인 구성도.

도 2는 자동 변속기에서 라인압 가변 제어가 적용되는 시스템의 개략적인 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 자동 변속기 차량에서 고장 진단을 수행하는 일 실시예의 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1,10 ; 오일펌프 3,50 ; 솔레노이드 밸브

30 ; 가변 제어 솔레노이드 밸브

본 발명은 자동 변속기의 진단방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 라인압을 가변 제어하는 가변력 솔레노이드 밸브(Variable Force Solenoid Valve) 및 제어 시스템의 고장 여부를 진단하도록 하는 자동 변속기 차량의 고장 진단방법에 관한 것이다.

자동 변속기는 차량의 주행속도와 스로틀 밸브의 개도율 및 제반 검출조건에 따라 변속 제어장치가 다수의 솔레노이드 밸브를 구동시켜 유압을 제어함으로써, 다수개의 작동요소를 동작시켜 목표 변속단으로 변속이 자동으로 이루어지게 하는 시스템이다.

이와 같이 다수개의 작동요소에 유압을 공급하기 위해서는 라인압과 제어압이 형성된다.

상기의 라인압은 오일 팬에 저장된 변속기 오일이 오일펌프의 동작에 의해 가압되어 제어압을 형성하는 솔레노이드 밸브에 공급되는 압력을 의미한다.

도 1은 종래의 자동 변속기에서 라인압을 제어하지 않는 시스템의 구성도로, 오일 펌프(1)의 동작에 의해 가압된 오일이 목표 변속단을 동기시키기 위해 제어압을 형성하는 솔레노이드 밸브(3)에 직접적으로 공급되도록 되어 있다.

이러한 시스템의 구성은 라인압의 형성이 오일 펌프의 압력에만 의존되므로, 필요 이상의 라인압이 형성되어 토크 컨버터의 부하를 가중시킴으로써, 연비 저하를 초래하는 단점이 있다.

상기한 도 1의 시스템이 갖는 단점을 개선하기 위하여 최근에는 라인압을 가변 제어할 수 있는 시스템이 개발되어 적용되고 있다.

도 2는 라인압 가변 제어의 기능을 갖는 시스템의 구성도로, 오일을 가압하는 오일 펌프(10)와 제어압을 형성하는 솔레노이드 밸브(50)의 사이에 라인압을 가변시키는 가변력 제어 솔레노이드 밸브(30)가 더 구비된다.

이와 같은 시스템은 오일 펌프(10)에서 가압되는 오일이 가변력 제어 솔레노이드 밸브(30)에 1차 라인압으로 공급되면, 가변력 제어 솔레노이드 밸브(30)는 변속제어수단에서 현재의 변속단, 차량의 제반 운행 정보 등의 조건에 따라 인가되는 제어신호에 따라 목표 변속단을 동기시키기 위해 제어압을 형성하는 솔레노이드 밸브(50)에 공급되는 라인압을 가변하여 공급한다.

따라서, 제어압을 형성하는 솔레노이드 밸브에 공급되는 라인압을 자유롭게 제어할 수 있어, 상황에 따라 라인압을 낮추어 줌으로써 토크 컨버터의 부하를 줄여 연비 향상이 제공되는 장점이 있다.

상기한 가변력 제어 솔레노이드 혹은 라인압 제어 시스템에 문제가 발생하여 라인압이 목표값보다 작게 나오는 경우 클러치의 미끌어짐 현상이 발생하게 되며, 이로 인해 변속 불량 등의 문제점이 발생하게 되는데, 이러한 사항은 고장 진단로직에 의해 진단이 이루어진다.

종래의 고장 진단로직에서는 가변력 솔레노이드 밸브에 출력되는 가변 라인압이 목표값보다 작게 나오는 경우 이를 진단하여 사용자에게 차량의 이상 유무를 통지하여 준다.

그러나, 가변력 솔레노이드 밸브의 기계적 고착 등의 문제 혹은 라인압 제어 시스템의 고장으로 의해 가변 라인압이 목표값 보다 크게 나오는 경우 대해서는 진단이 불가한 단점이 있다.

가변력 솔레노이드 밸브에서 가변 라인압이 목표값보다 크게 나오는 경우 해당 차량의 연비는 그만큼 나빠지게 되는 단점이 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 가변력 솔레노이드 밸브에서 출력되는 가변 라인압이 목표값 보다 크게 나오는 경우에 대하여 이를 판정할 수 있도록 함으로써, 가변력 솔레노이드 밸브 및 제어 시스템의 고장 진단에 신뢰성을 제공하도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 임의의 변속단을 계합한 상태에서 검출되는 제어정보가 해당 드라이빙 싸이클에서 라인압 가변 제어에 대한 학습이 발생되었는지 판단하는 과정과; 학습이 발생되지 않았으면 댐퍼 클러치 직결 조건을 만족하는지 판단하는 과정과; 댐퍼 클러치 직결 조건을 만족하면 현재 실행되고 있는 라인압 가변 제어 학습을 금지함과 동시에 고장 진단 모드로 진입하는 과정과; 댐퍼 클러치 직결 조건에 따라 설정된 기준 듀티값으로 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브를 작동시켜 댐퍼 클러치를 계합하는 과정과; 댐퍼 클러치의 직결 직후 슬립 발생이 검출되면 엔진 토크 및 엔진 회전수의 조건을 감안하여 제어 듀티값을 보정하는 과정과; 댐퍼 클러치의 직결로 슬립 발생이 검출되지 않으면 제어 듀티값을 목표 듀티값으로 단계적으로 감소시키며, 설정된 목표 듀티값에 도달하기 이전에 슬립이 발생하는지 판단하는 과정과; 허용된 듀티값 이하의 조건에서 슬립 발생이 검출되면 가변력 솔레노이드 밸브 및 제어 시스템을 정상으로 판정하는 과정 및; 설정된 목표 듀티값에 도달하기 이전에 댐퍼 클러치의 슬립 발생이 검출되지 않으면 가변력 솔레노이드 밸브의 개방 고착 혹은 제어 시스템의 고장으로 판정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기 차량의 고장 진단방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따라 가변력 솔레노이드 밸브에서 출력되는 가변 라인압이 목표값보다 크게 나오는 경우 이를 판정할 수 있도록 구성한 로직의 기본 원리는 다음과 같다.

라인압과 클러치압은 비례하므로, 라인압이 부족한 경우 클러치압 역시 부족하게 되어 클러치의 미끌어짐이 발생한다.

따라서, 라인압을 부족하게 출력하는 상태임에도 불구하고 클러치의 미끌어짐이 발생하지 않는다면 가변력 솔레노이드 밸브 혹은 라인압 제어 시스템에 문제가 있어 가변력 솔레노이드 밸브에서 출력되는 라인압을 목표값 보다 크게 나오는 상태이다.

도 3을 참조하여 가변력 제어 솔레노이드 밸브 및 제어 시스템의 고장 여부를 진단하는 동작에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

자동 변속기가 임의의 변속단을 계합하고 있는 상태에서 도시되지 않은 제어수단은 제반적인 변속 제어정보를 검출하여(S101), 해당 드라이빙 싸이클에서 라인압 가변 제어에 대한 학습이 발생되었는지를 판단한다(S102).

상기 S102의 판단에서 해당 드라이빙 싸이클에서 라인압 가변 제어에 대한 학습이 발생된 것으로 판단되면 제어수단은 고장 진단로직을 비활성화의 상태로 유지한다(S115).

그러나, 상기 S102의 판단에서 해당 드라이빙 싸이클에서 라인압 가변 제어에 대한 학습이 발생되지 않은 것으로 판단되면 현재의 제어 조건이 댐퍼 클러치의 직결 조건을 만족하는지 판단한다(S103).

상기 S103에서 댐퍼 클러치의 직결 조건을 만족하지 않으면 제어수단은 고장 진단로직을 비활성화의 상태로 유지한다(S115).

그러나, 상기 S103의 판단에서 댐퍼 클러치의 직결 조건을 만족하는 것으로 판단되면, 현재 진행되고 있는 라인압 가변 제어의 학습을 금지한 다음(S104), 가변력 솔레노이드 밸브 및 제어 시스템에 대한 고장 진단 모드로 진입한다(S105).

이후, 설정된 기준 듀티값으로 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브를 작동시켜 댐퍼 클러치를 직결한다(S106).

일반적으로 자동 변속기는 안전 문제를 고려하여 각종 클러치 중 댐퍼 클러치의 경우 미끌어짐을 고려하여 설계되어 있다.

따라서, 댐퍼 클러치는 엔진축 속도(Ne)와 터빈축 속도(Nt)의 측정을 통해 정확한 슬립량을 계산할 수 있다.

그러므로, 기준 듀티값에 의한 유압으로 공급으로 댐퍼 클러치의 직결이 이루어진 직후 슬립(Slip)이 밸생되었는지를 판단할 수 있으며, 슬립의 발생으로 판단되면 엔진 토크와 엔진 회전수의 조건을 적용하여 댐퍼 클러치 직결을 위한 제어 듀티값을 보정한다(S107).

상기한 듀티값의 보정에 따라 댐퍼 클러치가 직결되었는지, 즉 슬립이 발생되지 않는지를 판단하며(S108), 댐퍼 클러치의 슬립이 지속적으로 검출되면 엔진 토크와 엔진 회전수의 조건이 적용하여 듀티값의 2차 보정을 수행한다(S109).

상기 S108의 판단에서 댐퍼 클러치가 슬립이 발생되지 않는 직결으로 판단되면 제어 듀티값을 댐퍼 클러치의 오용 토크를 고려하여 설정한 목표 듀티값으로 단계적으로 감소시킨다(S110).

상기와 같이 제어 듀티값을 목표 듀티값으로 단계적 감소시키는 상태에서 목표 듀티값에 도달하기 전에 슬립이 발생되었는지를 판단한다(S111).

상기 S111의 판단에서 슬립의 발생이 검출되면 현재의 제어 듀티값이 허용 듀티값 이하인지를 판단한다(S112).

상기 S112의 판단에서 현재의 듀티가 허용 듀티값 이상이면 상기 S111의 단계로 리턴하고, 허용 듀티값 이하를 만족하면 정상적인 가변 라인압이 출력되는 상태이므로 가변력 솔레노이드 밸브 및 제어 시스템의 정상으로 판정한다(S113).

그러나, 상기 S111의 판단에서 슬립의 발생이 검출되지 않으면 가변력 솔레노이드 밸브의 개방 고착 혹은 제어 시스템의 고장으로 인하여 정상적인 라인압 보다 높은 라인압이 출력되는 고장으로 판정한다(S114).

상술한 바와 같이, 댐퍼 클러치에 공급되는 압력은 1차적으로 라인압의 영향을 받으나, 2차적으로 솔레노이드 밸브의 제어 압력도 영향을 받는다.

따라서, 댐퍼 클러치가 직결되어 주행하고 있는 도중 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브의 제어로 댐퍼 클러치의 작동압을 충분히 감압한 후 다른 클러치에 영향을 주지 않을 정도로 라인압을 낮추게 되면 댐퍼 클러치만의 슬립량으로 라인압 시스템의 정상 동작을 판정할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 가변력 솔레노이드 밸브의 개방 고착 혹은 제어 시스템의 고장으로 가변 라인압이 목표값 보다 높게 출력되는 경우 댐퍼 클러치의 슬립량 검출을 통해 이를 진단함으로써, 자동 변속기의 고장 진단에 신뢰성을 제공한다.

Claims

임의의 변속단을 계합한 상태에서 가변력 솔레노이드 밸브의 고장 진단모드의 진입 조건인지 판단하는 과정과;

고장 진단모드의 진입 조건이면 현재 실행되고 있는 라인압 가변 제어 학습을 금지함과 동시에 고장 진단 모드로 진입하는 과정과;

설정된 기준 듀티값으로 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브를 작동시켜 댐퍼 클러치를 계합하는 과정과;

댐퍼 클러치의 직결 직후 슬립 발생이 검출되면 엔진 토크 및 엔진 회전수의 조건을 감안하여 제어 듀티값을 보정하는 과정과;

댐퍼 클러치의 직결로 슬립 발생이 검출되지 않으면 제어 듀티값을 목표 듀티값으로 단계적으로 감소시키며, 설정된 목표 듀티값에 도달하기 이전에 슬립이 발생하는지 판단하는 과정과;

허용된 듀티값 이하의 조건에서 슬립 발생이 검출되면 가변력 솔레노이드 밸브 및 제어 시스템을 정상으로 판정하는 과정 및;

설정된 목표 듀티값에 도달하기 이전에 댐퍼 클러치의 슬립 발생이 검출되지 않으면 가변력 솔레노이드 밸브의 개방 고착 혹은 제어 시스템의 고장으로 판정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기 차량의 고장 진단방법.
제1항에 있어서,

상기 고장 진단모드의 진입조건은 해당 드라이빙 싸이클에서 라인압 가변 제어에 대한 학습이 발생되지 않고, 댐퍼 클러치의 직결 조건을 만족하는 조건으로 설정되는 것을 특징으로 하는 자동변속기 차량의 고장 진단방법.
제1항에 있어서,

상기 댐퍼 클러치의 슬립은 엔진축 속도와 터빈축 속도의 비교로 검출하는 것을 특징으로 하는 자동변속기 차량의 고장 진단방법.
제1항에 있어서,

상기 고장 진단모드는 해당 드라이빙 싸이클에서 라인압 가변 제어에 대한 학습이 발생한 경우 비활성화를 유지하는 것을 특징으로 하는 자동변속기 차량의 고장 진단방법.
제1항에 있어서,

상기 고장 진단모드는 댐퍼 클러치가 직결되어 있으며, 고장 진단이 완료되기까지 댐퍼 클러치의 해제 조건을 만족시키지 않는 상태에서 활성화를 유지하는 것을 특징으로 하는 자동변속기 차량의 고장 진단방법.