KR20080062236A - 자동 변속 차량의 라인압 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

엔진 회전수 및 유온에 따른 마찰계수, 필요 피스톤 힘에 따라 마찰요소에 공급되는 라인 압력을 제어하기 위해 산출되는 클러치의 슬립량을 정확하게 산출할 수 있도록 한 자동 변속 차량의 라인압 제어 방법이 개시되어 있다. 이러한 자동 변속 차량의 라인압 제어 방법은, 터빈 회전수에 따른 마찰계수, 유온에 따른 마찰계수 및 각 변속단별 토크 컨버터의 토크비를 설정하고, 토크 용량에 따른 라인 압력을 산출하고, 클러치의 슬립량에 따라 상기 라인압을 보정하는 자동 변속 차량의 라인압 제어 방법에 있어서, a) 변속 중이 아닌 일반 주행 중 공급된 터빈 회전수 검출부와 출력 회전수를 감지하는 출력측 회전수 검출부의 고장 여부를 진단하는 단계; b) 상기 a) 단계에서 터빈 회전수 검출부 및 출력 회전수 감지 센서가 정상인 경우 수신되는 쓰로틀 밸브 개도 변화율, 터빈 회전수, 출력 회전수, 및 기어 변속비를 판독하는 단계; 및 c) 상기의 터빈 회전수, 기어 변속비, 및 출력 회전수에 따라 클러치의 슬립량을 발생 시 기 설정된 프로그램에 의해 상기 라인압을 보정하고 보정된 라인압의 해당 듀티 제어 신호를 출력하는 단계를 포함한다.

자동차, 클러치, 라인압, 슬립, 터빈 회전수 검출부, 출력축 회전수 검출부,

Description

자동 변속 차량의 라인압 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING LINE PRESSURE OF AUTOMATIC TRANSMISSION CAR}

도 1은 본 발명이 적용되는 자동 변속 차량의 라인압 제어 장치의 구성을 보인 도이다.

도 2는 본 발명에 따른 자동 변속 차량의 라인압 제어 과정을 보인 흐름도이다.

본 발명은 차량용 자동 변속기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마찰요소에 공급되는 라인 압력을 제어하여 연비 향상 및 변속 품질을 개선하기 위한 차량용 자동 변속 차량의 라인압 제어 방법에 관한 것이다.

예컨데, 자동차에 적용되는 자동 변속기는 자동차의 주행속도와 스로틀 밸브의 개도율 및 제반 검출 조건에 따라 변속제어 장치가 다수의 솔레노이드 밸브를 제어하여 유압을 제어함으로써, 목표 변속단의 변속 기어가 동작되어 자동으로 변속이 이루어지게 하는 것이다.

즉, 운전자가 변속 레버를 원하는 변속단으로 레인지 변환하면, 매뉴얼 밸브 의 포트 변환이 이루어지면서 오일 펌프로부터 공급되는 유압을 솔레노이드 밸브의 듀티 제어에 따라 변속기어 메카니즘의 여러 작동요소를 선택적으로 작동시켜 변속이 이루어지도록 한다.

이와 같은 작동원에 따라 동작되는 자동 변속기는, 각 해당 목표 변속단으로의 변속이 실행되는 경우 작동 상태에서 작동 해제되는 해방측 클러치와 작동 해제 상태에서 작동 상태로 변환되는 결합측 클러치를 보유하게 되는데, 이들 클러치의 작동 해제 및 작동 시작 타이밍에 따라 공급되는 라인 압력에 의해 자동 변속기의 변속 성능이 결정되므로 최근에는 보다 나은 변속 성능 향상을 위한 변속 제어 방법의 연구가 활발하게 진행되고 있다.

이러한 점을 감안하여 본 발명의 기술적 배경을 살펴보면, 클러치에서 요구하는 최적의 힘은 변속기 오일의 종류, 유온, 마찰계수, 엔진 회전수, 변속시간, 주행단 등 수많은 요소들에 의해 이루어지는데, 본 발명은 클러치에 공급되는 라인 압력을 엔진 회전수 및 유온에 따라 최적의 라인 압력을 제어하는 방법에 관계한 것이다.

그러나, 변속 중이 아닌 경우 라인 압력은 연비 개선을 목적으로 낮게 되고, 이 경우 클러치의 슬립이 발생되고, 발생된 클러치 슬립은 라인압의 학습을 통해 제어된다. 이때, 상기한 클러치의 용량 설계는 최악의 일부 극소수의 주행 상황에 맞추어 설계되어 있어서, 대부분의 주행 조건에서는 라인압이 높게 설정되어 있다.

여기서, 상기의 자동 변속기의 학습 제어는 변속 중이 아닌 경우 엔진 회전수와 기어 변속비 및 출력축 회전수의 차가 일정치 이상일 때 클러치의 슬립으로 판정될 때 실행되어 라인압을 제어한다.

그러나, 종래의 자동 변속 차량에 있어 변속 중이 아닌 경우 실행되는 학습을 통한 라인압 제어 시 터빈 회전수 검출부, 자동차의 오프 로드 주행, 엔진 회전수 및 터빈 회전수 등의 연산 오차로 인해 클러치의 슬립 판정을 오판하여 라인압 제어를 정확하게 실행할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 클러치에 공급되는 라인 압력을 제어 후 터빈 회전수 검출부 및 출력축 회전수 검출부의 고장 판정하여 정상일 때 수신되는 터빈 회전수 및 출력측 회전수와 기어 변속비를 기초로 클러치의 슬립을 판정하고 슬립 판정 시 현재 제어 중인 라인압을 보정함으로써, 보다 정확한 슬립 판정으로 최적의 라인 압력을 제어하기 위한 자동 변속 차량의 라인압 제어 방법을 제공하고자 함에 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기술적 과제는,

터빈 회전수에 따른 마찰계수, 유온에 따른 마찰계수 및 각 변속단 별 토크 컨버터의 토크비를 설정하고 토크 용량에 따른 라인 압력을 산출하고, 클러치의 슬립량에 따라 상기 라인 압력을 보정하는 자동 변속 차량의 라인압 제어 방법에 있어서,

a) 변속 중이 아닌 일반 주행 중 공급된 터빈 회전수 검출부와 출력 회전수를 감지하는 출력축 회전수 검출부의 고장 여부를 진단하는 단계;

b) 상기 a) 단계에서 터빈 회전수 검출부 및 출력축 회전수 검출부가 정상인 경우 수신되는 쓰로틀 밸브 개도 변화율, 터빈 회전수, 출력 회전수, 및 기어 변속비를 판독하는 단계; 및

c) 상기의 터빈 회전수, 기어 변속비, 및 출력 회전수에 따라 산출된 클러치의 슬립량에 따라 상기 라인 압력을 보정하고 보정된 라인 압력의 해당 듀티 제어 신호를 출력하는 단계를 포함한다.

여기서, 클러치의 슬립은 터번 회전수-(기어 변속비*출력축 회전수)의 절대값 연산 후 연산값이 기 설정된 임계치 이상일 때 상기 클러치의 슬립으로 판정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 기 설정된 프로그램에 의해 설정된 라인압으로 제어되는 클러치 구동 후 터빈 회전수 검출부 및 출력축 회전수 검출부의 고장 진단하고 정상일 때 수신되는 터빈 회전수 및 출력측 회전수와 기어 변속비를 기초로 클러치의 슬립을 판정하며 슬립 판정 시 현재 제어 중인 라인압을 보정함으로써, 상기 클러치의 슬립을 정확하게 판정 및 최적의 라인 압력으로 클러치가 제어되어 연비를 향상시킬 수 있고, 변속 품질을 개선할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 차량용 자동 변속기의 라인압 제어 방법을 예를 들어 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 적용되는 차량용 자동 변속기의 라인압 제어장치 구성 블록도로서, 차량의 주행 상태에 따라 가변되는 스로틀 밸브 개도량(11), 터빈 회전수(12), 출력측 회전수(13), 유온(14) 및 엔진 회전수(15)의 변화를 검출하는 차량 주행 상태 검출 수단(10)과; 상기 차량 주행 상태 검출 수단(10)으로부터 인가되는 신호를 입력받아 맵 값으로 설정된 상기 터빈 회전수에 따른 마찰계수, 유온에 따른 마찰계수 및 각 변속단별 토크 컨버터의 토크비를 설정하고, 토크 용량에 따른 라인 압력을 산출한 다음, 차량이 변속중이 아니면 산출된 라인 압력에 해당하는 듀티 제어 신호를 출력하고, 마찰요소의 슬립 여부를 판단하여, 상기 마찰요소가 슬립한다고 판단되면 라인 압력을 보정하여 해당 듀티 제어 신호로 출력하는 변속 제어 수단(20)과; 상기 변속 제어 수단(20)에서 출력되는 라인 압력 제어 신호에 따라 클러치로 공급되는 라인 압력을 조절하는 구동 수단(30)으로 이루어져 있다.

상기 구성으로 이루어지는 차량용 자동 변속기의 라인압 제어 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 라인압 제어 방법 동작 순서도이다.

운전자의 조작 상태에 따라 변속단이 자동으로 변속되는 자동 변속기를 장착한 차량에서, 상기 자동 변속기를 기설정된 프로그램에 의해 제어하는 변속 제어 수단(20)은 차량 주행 상태 감지 수단(10)으로 소정의 제어 신호를 출력한다.

이에 차량 주행 상태 감지 수단(10)은 주행 중인 차량의 스로틀 밸브 개도량(11), 터빈 회전수(12), 출력측 회전수(13), 유온(14) 및 엔진 회전수(15)검출부로 부터 스로틀 밸브 개도량(Th), 터빈 회전수(Nt), 차속에 대응하는 출력측 회전수(No), 유온(AFT) 및 엔진 회전수(Ne)의 검출값을 변속 제어 수단(20)으로 전송한다.

따라서, 변속 제어 수단(20)은 상기 차량 주행 상태 검출 수단(10)으로부터 입력되는 스로틀 밸브 개도량(Th), 터빈 회전수(Nt), 차속에 대응하는 출력측 회전수(No), 유온(AFT) 및 엔진 회전수(Ne)의 검출값을 인가받아 판독하고, 기설정된 프 로그램에 의해 맵 값으로 설정된 터빈 회전수에 따른 마찰계수(μ), 유온에 따른 마찰계수(K) 및 각 변속 단별 토크 컨버터의 토크비(Tr)를 설정한다.

이후, 변속 제어 수단(20)은 상기에서 설정된 터빈 회전수에 따른 마찰계수(μ), 유온에 따른 마찰계수(K) 및 각 변속단 별 토크 컨버터의 토크비(Tr)를 적용하여 토크 용량에 따른 필요 라인 압력(P1)을 산출한다(101).

이어서, 변속 제어 수단(20)은 주행 차량이 변속중인가를 비교 판단한다(103). 상기에서 주행 차량이 변속중이 아닌 일반 주행 상태라고 판단되면, 변속 제어 수단(20)은 클러치에 공급되는 라인 압력을 제어하기 위해 상기 실적용 라인 압력(P)에 해당하는 듀티 제어 신호를 출력한다(105).

또한, 상기 구동 수단(30)은 상기 변속 제어 수단(20)에서 출력되는 라인 압력 듀티 제어 신호에 의해 구동되어 클러치에 공급되는 라인 압력을 조절한다.

또한, 상기의 변속 제어 수단(20)은 클러치의 슬립 여부를 판단한다.

즉, 상기 변속 제어 수단(20)은 상기 차량 주행 상태 검출 수단(10)에서 터빈 회전수를 출력하는 터빈 회전수 검출부(12)와 출력축 회전수 검출부(13)의 고장 여부를 진단하고(107), 진단 결과 터빈 회전수 검출부(12)와 출력축 회전수 검출부(13)가 정상으로 판정될 때(108) 수신된 스로틀 밸브 개도량(Th)가 기 설정된제1 임계치 이하이고, 차속에 대응하는 출력측 회전수(No)가 기 설정된 제2 임계치 이상이며, 터번 회전수(Nt)가 기 설정된 제3 임계치 이상인 지를 판정한다(109).

상기 단계(109)에서 판정 결과 상기의 조건들을 만족하는 경우 상기 변속 제어 수단(20)은 상기 단계(101)에서 산출된 기어 변속비와 상기의 출력측 회전수(No)을 곱한 값과 터빈 회전수(Nt)의 차를 연산하고(111), 이 연산 값과 기 설정된 소정치를 비교하여(113) 비교 결과 연산값이 상기 소정치 이상일 때 클러치를 슬립으로 판정한다(115).

즉, 상기의 변속 제어 수단(20)은 클러치가 정상적으로 계합되지 못하고 슬립하고 있음을 판단하여, 상기 실적용 라인 압력을 보정(P)한 후(117), 상기 보정된 라인 압력에 해당하는 듀티 제어 신호를 구동 수단(30)으로 출력한다(119).

상기에서 실적용 라인 압력 보정(P)은, 상기 산출된 이론 라인 압력(P1)에 일반 주행 시의 보정치 1.1을 앤드 연산하여 산출한다.

그러나, 상기 단계(109)의 조건들 중 하나 이상을 만족하지 않는 경우 상기 변속 제어 수단(20)은 클러치가 슬립하지 않고 정상적으로 계합 되었음을 판단하고 상기의 단계(105)로 리턴한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 라인압 제어 방법은, 기 설정된 프로그램에 의해 설정된 라인압으로 제어되는 클러치 구동 후 터빈 회전수 검출부 및 출력축 회전수 검출부의 고장 진단하고 정상일 때 수신되는 터빈 회전수 및 출력측 회전수와 기어 변속비를 기초로 클러치의 슬립을 판정하며 슬립 판정 시 현재 제어 중인 라인압을 보정함으로써, 상기 클러치의 슬립을 정확하게 판정 및 최적의 라인 압력으로 클러치가 제어되어 연비를 향상시킬 수 있고, 변속 품질을 개선할 수 있는 효과를 얻는다.

이와 같이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위 의해 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (2)

1. 터빈 회전수에 따른 마찰계수, 유온에 따른 마찰계수 및 각 변속단별 토크 컨버터의 토크비를 설정하고 토크 용량에 따른 라인 압력을 산출하고, 클러치의 슬립량에 따라 상기 라인 압력을 보정하는 자동 변속 차량의 라인압 제어 방법에 있어서,

   a) 변속 중이 아닌 일반 주행 중 공급된 터빈 회전수 검출부와 출력 회전수를 감지하는 출력축 회전수 검출부의 고장 여부를 진단하는 단계;

   b) 상기 a) 단계에서 터빈 회전수 검출부 및 출력축 회전수 검출부가 정상인 경우 수신되는 쓰로틀 밸브 개도 변화율, 터빈 회전수, 출력 회전수, 및 기어 변속비를 판독하는 단계; 및

   c) 상기의 터빈 회전수, 기어 변속비, 및 출력 회전수에 따라 클러치의 슬립량을 발생 시 기 설정된 프로그램에 의해 상기 라인압을 보정하고 보정된 라인압의 해당 듀티 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속 차량의 라인압 제어 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 클러치의 슬립은 터번 회전수-(기어 변속비*출력축 회전수)의 절대값 연산 후 연산값이 기 설정된 소정치 이상일 때 상기 클러치의 슬립으로 판정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속 차량의 라인압 제어 방법.

Images