KR20090062410A - 댐퍼클러치의 슬립량 산출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 댐퍼클러치의 슬립량 산출방법에 관한 것으로서, 특히, 엔진회전수의 진폭을 판단하여 운전성 문제가 발생하지 않을 수 있는 최소한의 슬립량을 산출하기 위한 방법에 관한 것으로서, 필터링 되지 않은 엔진회전수를 검출하는 제1단계(S1)와; 안전 슬립량을 검출하여 목표 슬립량을 설정하는 제2단계(S2)와; 맵으로부터 슬립 변화율을 검출하는 제3단계(S3)와; 토크 변화율 및 터빈회전수 변화율을 검출하여 제어듀티를 계산하는 제4단계(S4)로 구성되어, 하드웨어의 변경 없이 단순히 제어 로직 추가 및 매칭으로 적용 가능하며, 슬립직결 제어 중 슬립량이 과다하게 유지되는 것을 방지하여 락업클러치의 내구성을 향상시킬 수 있고, 최적의 목표 슬립량을 통하여 연비를 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

슬립량, 댐퍼클러치, 엔진회전수, 터빈회전수

Description

댐퍼클러치의 슬립량 산출방법{Method for computing slip of damper clutch}

본 발명은 댐퍼클러치의 슬립량 산출방법에 관한 것으로서 특히, 엔진회전수의 진폭을 판단하여 운전성 문제가 발생하지 않을 수 있는 최소한의 슬립량을 산출하기 위한 방법으로써, 하드웨어의 변경 없이 단순히 제어 로직 추가 및 매칭으로 적용 가능하며, 슬립직결 제어 중 슬립량이 과다하게 유지되는 것을 방지하여 락업클러치의 내구성을 향상시킬 수 있고, 최적의 목표 슬립량을 통하여 연비를 향상시킬 수 있는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기 차량의 연비 향상을 목적으로 토크컨버터의 락업클러치를 이용한 제어가 차량에 널리 적용되고 있는 실정이다.

기존의 락업클러치 제어가 엔진회전수와 터빈회전수를 1:1로 제어하는 완전직결 제어이었다면, 최근에는 엔진회전수와 터빈회전수에 슬립량 차이를 두는 슬립직결을 통해 운전성을 개선하는 동시에, 락업클러치의 작동 영역을 보다 확대하여 연비 향상을 도모하고 있다.

슬립직결 제어 중 엔진회전수와 터빈회전수 사이의 슬립량을 결정하는 것은, 운전성, 클러치 내구, 연비 성능과 트레이드 오프(trade off)관계에 있으며, 연비 성능 및 내구 안전성을 최대로 얻기 위해서는 슬립량을 작게 설정할수록 유리하지만, 이 경우 미처 예측하지 못한 이상진동인 저더(judder) 등의 운전성 문제가 발생할 수 있다.

단, 토크컨버터의 슬립직결을 적용할 경우, 일반적인 완전직결과 달리 클러치의 내구성이 크게 요구되므로, 클러치 재질, 냉각, ATF 종류 설계 및 선정 단계에서부터 기존과는 전혀 다른 접근이 필요할 뿐 아니라 장기간 지속적인 내구 검증 시험이 필요하다.

도 1은 종래의 필터링 된 엔진회전수와 터빈회전수를 도시하는 선도이며, 도 2는 종래의 필터링 되지 않은 엔진회전수와 터빈회전수를 도시하는 선도이다,

종래에 있어서, 슬립량의 산출이 어려운 것은 도 1에 도시한 바와 같이 엔진회전수가 클러스터에 표시되는 것과 같이 일정한 것이 아니라, 도 2에 도시한 바와 같이 크랭크축의 매 회전마다 엔진회전수(빨간 선으로 도시)가 크게 변동하기 때문이다.

이에 따라, 도 1만으로는 슬립제어를 수행하기 위한 적정 슬립량으로 판단할 수 있으나, 실제로는 도 2와 같이 슬립제어 중 엔진회전수가 터빈회전수(파란 선으로 도시) 이하로 떨어져 역회전이 발생할 가능성이 높아지며, 이상진동이 발생할 수 있을 뿐 아니라, 해당 운전영역이 완전직결 중 서지에 취약한 운전영역인 경우 도 문제가 될 수 있다.

또한, 개발 시와는 달리 차량 양산 후 엔진 내구도 악화나 오일 불충분 혹은 지역별 연료 조성 등에 따라서도 엔진회전수의 진폭이 악화될 수 있으나, 개발 시에는 이를 미처 예측하지 못한 운전성 문제가 발생할 수 있는 것이다.

그리고, 종래에는 토크컨버터에 진동센서를 마련하여 슬립제어 시 이상 진동을 검출하여 클러치의 내구도를 판단하거나, 터빈회전수의 변화량을 체크하여 급격한 변화인 서지(surge) 발생 시, 슬립제어를 중단하는 제어를 실시하고 있는 실정이다.

그러나, 상술한 바와 같이 종래에는 단순히 이상 현상의 발생 이후 슬립제어를 중단하는 것만으로는 클러치의 손상을 예방할 수 없다는 기술상의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 엔진회전수의 진폭을 판단하여 운전성 문제가 발생하지 않을 수 있는 최소한의 슬립량을 산출함으로써, 하드웨어의 변경 없이 단순히 제어 로직 추가 및 매칭으로 적용 가능하며, 슬립직결 제어 중 슬립량이 과다하게 유지되는 것을 방지하여 락업클러치의 내구성을 향상시킬 수 있고, 최적의 목표 슬립량을 통하여 연비를 향상시킬 수 있도록 하는 댐퍼클러치의 슬립량 산출방법을 제공하고자 한다.

이러한 본 발명은 필터링 되지 않은 엔진회전수를 검출하는 제1단계(S1)와; 안전 슬립량을 검출하여 목표 슬립량을 설정하는 제2단계(S2)와; 맵으로부터 슬립 변화율을 검출하는 제3단계(S3)와; 토크 변화율 및 터빈회전수 변화율을 검출하여 제어듀티를 계산하는 제4단계(S4)로 구성함으로써 달성된다.

이상과 같은 본 발명은 엔진회전수의 진폭을 판단하여 운전성 문제가 발생하지 않을 수 있는 최소한의 슬립량을 산출함으로써, 하드웨어의 변경 없이 단순히 제어 로직 추가 및 매칭으로 적용 가능하며, 슬립직결 제어 중 슬립량이 과다하게 유지되는 것을 방지하여 락업클러치의 내구성을 향상시킬 수 있고, 최적의 목표 슬 립량을 통하여 연비를 향상시킬 수 있는 발명인 것이다.

도 3은 본 발명의 댐퍼클러치의 슬립량 산출방법을 도시하는 순서도이며, 도 4는 본 발명의 댐퍼클러치의 슬립량 산출방법에 있어서 목표 슬립량을 통해 슬립 변화율을 검출하기 위한 맵을 도시하는 선도이고, 도 5는 본 발명의 필터링 되지 않은 엔진회전수와 터빈회전수를 도시하는 선도이다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 댐퍼클러치의 슬립량 산출방법은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 크게 제1단계(S1) 내지 제4단계(S4)로 이루어져 엔진회전수의 진폭을 통하여 운전성 문제가 발생치 않는 최소한의 슬립량을 산출할 수 있는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.

이하 본 발명의 댐퍼클러치의 슬립량 산출방법에 대한 바람직한 실시예의 각 단계를 도면을 참조하여 하나씩 살펴보면 다음과 같다.

우선, 제1단계(S1)에서는 필터링 되지 않은 엔진회전수를 검출하게 된다.

즉, 필터링 되지 않은 엔진회전수(빨간 선으로 도시)는 크랭크축의 매 회전마다 발생하는 것으로 도 5와 같이 어느 정도의 진폭을 갖고 반복적으로 증감하는 파형을 나타낸다.

상기 제1단계(S1) 이후에는, 제2단계(S2)를 통해 안전 슬립량을 검출하여 목표 슬립량을 설정하게 된다.

이때, 상기 제2단계(S2)는 필터링 되지 않은 엔진회전수의 진폭 절반에 안전 슬립량을 더하여 목표 슬립량을 설정하는 것이 바람직하다.

다시 말해 상기 제2단계(S2)에서는 상기 제1단계(S1)에서 검출한 필터링 되지 않은 엔진회전수의 진폭을 둘로 나눈 후 안전 슬립량을 더하여 목표 슬립량을 설정하게 되는 것이다.

상기 제2단계(S2) 이후 제3단계(S3)에서는, 상기 제2단계(S2)에서 설정한 목표 슬립량을 이용하여 도 4에 도시한 맵으로부터 슬립 변화율을 검출하게 된다.

그리고, 상기 제3단계(S3) 이후 제4단계(S4)에서는, 토크 변화율 및 터빈회전수 변화율을 검출하여 제어듀티를 계산하게 되는 것이다.

특히, 상기 제4단계(S4)에 있어서는 슬립 변화율에 토크 펙터를 곱한 값에 토크 변화율 및 터빈회전수 변화율을 합하여 최적의 제어듀티를 산출해 낼 수 있는 것이다.

이때, 상기 제2단계(S2) 내지 제4단계(S4)에서의 제어를 코딩하여 나타내면 다음과 같다.

Control of Actions If( u2g_slp_tqc < XSLIP) Then Get unfiltered Engine rpm Target_slip_rpm = (unfiltered Engine rpm amplitude / 2) + safety_slip_rpm Get dDslip from dDslip map with Target_slip_rpm u2g_cm_sol_lup_dc_val += ( dDslip × Torque Factor ) + dDTQ + dDNT else return to connecting control

특히, 본 발명에 있어서, 상기 제1단계(S1) 이전에는 직결 완료를 판단하는 제5단계(S5)가 추가 구성되는 것이 바람직하며, 상기 제1단계(S1) 이전에 제5단계(S5)를 통하여 직결 완료를 판단하여, 직결이 완료된 경우에는 상술한 제1단계(S1) 내지 제4단계(S4)가 진행되는 반면, 직결이 완료되지 않은 경우에는 피드백 컨트롤이 이루어지는 것이다.

이에 따라, 본 발명의 댐퍼클러치의 슬립량 산출방법을 이용하여 슬립량을 산출하게 되면, 도 5에 도시한 바와 같이 빨간 선으로 도시한 엔진회전수가 어느 정도의 진폭을 가지고 있더라도 항상 파란 선으로 도시한 터빈회전수로부터 안전 슬립량만큼 크게 유지될 뿐 아니라, 이상진동이나 개발 시 예측하지 못했던 운전성 문제 등에 의하여 엔진회전수의 진폭이 악화되더라도 엔진회전수는 항상 터빈회전수보다 크게 유지될 수 있는 것이다.

따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명의 댐퍼클러치의 슬립량 산출방법은 엔진회전수의 진폭을 판단하여 운전성 문제가 발생하지 않을 수 있는 최소한의 슬립량을 산출함으로써, 하드웨어의 변경 없이 단순히 제어 로직 추가 및 매칭으로 적용 가능하며, 슬립직결 제어 중 슬립량이 과다하게 유지되는 것을 방지하여 락업클러치의 내구성을 향상시킬 수 있고, 최적의 목표 슬립량을 통하여 연비를 향상시킬 수 있다는 탁월한 이점을 지닌 발명인 것이다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 종래의 필터링 된 엔진회전수와 터빈회전수를 도시하는 선도,

도 2는 종래의 필터링 되지 않은 엔진회전수와 터빈회전수를 도시하는 선도,

도 3은 본 발명의 댐퍼클러치의 슬립량 산출방법을 도시하는 순서도,

도 4는 본 발명의 댐퍼클러치의 슬립량 산출방법에 있어서 목표 슬립량을

통해 슬립 변화율을 검출하기 위한 맵을 도시하는 선도,

도 5는 본 발명의 필터링 되지 않은 엔진회전수와 터빈회전수를 도시하는

선도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

S1 : 제1단계 S2 : 제2단계

S3 : 제3단계 S4 : 제4단계

S5 : 제5단계

Claims (3)

1. 필터링 되지 않은 엔진회전수를 검출하는 제1단계(S1)와;

   안전 슬립량을 검출하여 목표 슬립량을 설정하는 제2단계(S2)와;

   맵으로부터 슬립 변화율을 검출하는 제3단계(S3)와;

   토크 변화율 및 터빈회전수 변화율을 검출하여 제어듀티를 계산하는 제4단계(S4)로 구성되는 것을 특징으로 하는 댐퍼클러치의 슬립량 산출방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제1단계(S1) 이전에는 직결 완료를 판단하는 제5단계(S5)가 추가 구성되는 것을 특징으로 하는 댐퍼클러치의 슬립량 산출방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제2단계(S2)는 필터링 되지 않은 엔진회전수의 진폭 절반에 안전 슬립량을 더하여 목표 슬립량을 설정하는 것을 특징으로 하는 댐퍼클러치의 슬립량 산출방법.

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