KR20110125395A

KR20110125395A - 무단변속장치의 라인압력 학습장치 및 방법

Info

Publication number: KR20110125395A
Application number: KR1020100044895A
Authority: KR
Inventors: 이호욱
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2010-05-13
Filing date: 2010-05-13
Publication date: 2011-11-21

Abstract

본 발명은 종동풀리에 공급되는 압력의 검출로 라인압력을 학습하여, 최적의 라인압력 제어가 실행되도록 하는 무단변속장치의 라인압력 학습방법이다.
본 발명은 운전조건이 라인압력 학습조건을 만족하는지 판단하는 과정, 라인압력 학습조건을 만족하면 종동압력 제어밸브를 100%개방하여 라인압력과 종동풀리 압력을 일치시키는 과정, 종동풀리 압력을 검출한 다음 라인압력 제어명령과 비교하여 차이값을 학습하는 과정, 학습값을 적용하여 라인압력 제어명령을 보정하는 과정을 포함한다.

Description

무단변속장치의 라인압력 학습장치 및 방법{Method and system for line pressure learn of continuously variable transmission}

본 발명은 무단변속장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종동풀리에 공급되는 압력을 이용하여 라인압력을 학습 및 보정하여 최적의 상태로 제어하는 무단변속장치의 라인압력 학습장치 및 방법에 관한 것이다.

엔진의 출력을 구동 휠에 전달함에 있어 적절한 감속비를 결정하는 변속장치로는 수동변속장치와 자동변속장치 및 무단변속장치 등으로 구분되는데, 운전의 편의성을 중요시하는 운전자의 요구에 따라 자동변속장치의 사용이 증가되고 있다.

자동변속장치는 내부의 여러 부하요소에 의한 동력 손실이 많이 발생됨에 따른 연비 저하로 최근 들어 무단변속장치의 채용이 증가되고 있다.

무단변속장치는 동력의 입력축과 출력축 사이에 직경이 변하는 풀리(Pully)를 설치하여 벨트(Belt)나 체인(Chain)으로 연결하며, 풀리의 직경이 조절되어 변속이 실행된다.

무단변속장치는 정해진 범위 내에서 엔진 회전수에 상관없이 변속비를 임의로 설정할 수 있으므로, 최적 엔진 효율점에서 운전이 가능하여 연비의 우수성을 갖고 있는 특징이 있다.

무단변속장치는 자동변속장치와 대비하여 고압의 유압시스템을 사용하며, 실제 구동풀리와 종동풀리를 제어할 때 정확한 유압으로 제어가 이루어진다.

무단변속장치에 사용되는 라인압력은 각각의 풀리에 제공되는 압력보다 높은 압력을 가져야하지만 너무 높으면 오일펌프의 효율이 저하되어 연비가 나빠지는 문제점이 발생한다.

따라서, 높은 라인압력으로 설정되는 경우 오일펌프의 부하가 증가되어 전달효율이 악화되고, 연비 저하가 발생되므로 라인압력을 높은 풀리압력과 동일한 수준으로 제어되도록 하여야 한다.

무단변속장치에서 라인압력센서가 적용되지 않는 경우 실제 제품편차로 인해 실제의 라인압력이 어떠한 값을 발생하고 있는지 알 수 없어 일반적으로 오픈 루프 제어를 수행하고 있으나, 이런 경우 실제 라인압력의 최적 제어가 불가능한 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 무단변속장치에서 라인압력센서를 이용하지 않은 상태에서 라인압력을 학습하고, 학습 값을 적용한 보정으로 실제라인압력을 최적으로 제어하여 변속 효율 및 연비 향상을 제공하도록 하는 무단변속장치의 라인압력 학습장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 종동풀리와 구동풀리가 벨트로 연결되는 무단변속장치에 있어서, 변속기오일을 저장하는 오일팬; 엔진 동력으로 변속기오일을 압송하는 오일펌프; 상기 압송되는 변속기오일의 공급량을 조절하여 라인압력을 형성시키는 라인압력 제어밸브; 상기 종동풀리에 공급되는 변속기오일의 압력을 조절하는 종동압력 제어밸브; 상기 종동풀리에 공급되는 변속기오일의 압력을 검출하는 종동풀리 압력센서를 포함하며,

상기 라인압력 제어밸브에 의해 조절되는 라인압력을 학습하고, 학습 값을 적용하여 라인압력을 보정하는 제어하는 제어기를 포함하는 무단변속장치의 라인압력 학습장치를 제공한다.

상기 제어기는 라인압력 학습 조건이 만족되면 종동압력 제어밸브를 100%개방하여 종동풀리에 공급되는 압력을 라인압력 상태로 유지하고, 종동풀리 압력센서로 압력을 검출한 다음 제어명령압력 비교하여 라인압력의 차이를 학습한다.

또한, 본 발명은 운전조건이 라인압력 학습조건을 만족하는지 판단하는 과정; 라인압력 학습조건을 만족하면 종동압력 제어밸브를 100%개방하여 라인압력과 종동풀리 압력을 일치시키는 과정; 종동풀리 압력을 검출한 다음 라인압력 제어명령과 비교하여 차이값을 학습하는 과정; 학습값을 적용하여 라인압력 제어명령을 보정하는 과정을 포함하는 무단변속장치의 라인압력 학습방법을 제공한다.

이와 같은 본 발명은 무단변속장치에서 라인압력을 학습하여 실제 라인압력을 최적으로 제어함으로써, 변속효율과 연비를 향상시키는 효과가 있다.

또한, 압력센서의 추가 장착이 배제되어 원가절감 및 공정의 단순화를 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무단변속장치의 유압 시스템 구조를 도시한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무단변속장치의 라인압력 학습절차를 도시한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무단변속장치의 유압 시스템 구조를 도시한 개략적인 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 무단변속장치의 유압 시스템은, 변속기 오일이 저장되는 오일팬(11), 엔진의 크랭크샤프트와 직결되어 엔진의 시동에 따라 동작되며 엔진의 동력으로 오일을 펌핑 압송하는 오일펌프(13), 상기 오일펌프(13)에 의해 압송되는 오일의 공급량을 조절하여 라인압력을 조절하는 라인압력 제어밸브(15), 상기 라인압력의 공급량을 조정하여 무단변속장치(19)의 종동풀리에 공급되는 종동풀리압력을 조절하는 종동압력 제어밸브(17), 무단변속장치(19)의 종동풀리에 공급되는 압력을 검출하는 종동풀리 압력센서(21) 및 라인압력 제어밸브(15)에 의해 조절되는 라인압력을 학습한 다음 학습 값을 적용하여 실제 라인압력을 최적으로 조절하는 제어기(23)를 포함한다.

상기 제어기(23)는 라인압력의 학습 조건이 만족되면 종동압력 제어밸브(17)를 100%개방하여 무단변속장치(19)의 종동풀리에 공급되는 압력과 라인압력을 동일한 상태로 유지하고, 이때 종동풀리 압력센서(21)를 통해 실질적인 압력을 검출하며, 검출되는 실질적인 압력과 라인압력 제어밸브(15)로 조정된 제어명령압력 비교하여 라인압력의 차이를 학습한다.

상기 라인압력 차이의 학습은 라인압력 제어밸브(15)를 작동시키는 제어전류와 그에 따른 실질적인 라인압력의 특성으로 학습한다.

그리고, 상기 라인압력의 학습이 완료되면 학습된 값을 적용한 라인압력 마진값의 축소 보정을 통해 전체 라인압력을 최저수준 및 최적의 수준으로 제어한다.

상기 라인압력의 학습조건은 차속이 0KPH로 정지상태이고, 변속단 레버가 주차(P 레인지)위치이며, 브레이크 페달을 밟지 않은 상태(브레이크 페달 오프)이고, 변속기오일의 온도가 설정된 최저 온도보다는 높고, 설정된 최고 온도보다는 낮은 상태이며, 무단변속장치의 고장이 검출되지 않는 상태로 설정된다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명에 따른 무단변속장치의 라인압력 학습 절차에 대하여 도 2를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명이 적용되는 무단변속장치를 장착한 차량에서 제어기(23)는 변속단 레버의 위치, 주행 차속, 브레이크 페달의 작동 여부, 변속기 오일의 온도 등을 포함하는 제반적인 운전정보를 검출하여(S101), 라인압력 학습조건을 만족하는지 판단한다(S102).

상기 라인압력 학습조건은 변속단 레버가 주차(P 레인지)위치이며, 차속이 0KPH로 정지상태이며, 브레이크 페달을 밟지 않은 상태이고, 변속기오일의 온도가 설정된 최저온도와 최고온도의 범위에 포함되며, 무단변속장치의 고장이 검출되지 않는 상태 모두를 만족하는 상태이다.

상기 S102의 판단에서 라인압력 학습조건을 만족하지 않으면 상기 S101의 과정으로 리턴되고, 라인압력 학습조건을 만족하면 제어기(23)는 종동압력 제어밸브(17)를 100%로 개방하여 라인압력 제어밸브(15)를 통해 조절되는 라인압력이 무단변속장치(19)의 종동풀리에 그대로 전달되도록 한다(S103).

이때, 제어기(23)는 종동풀리 압력센서(21)로부터 종동풀리에 공급되는 압력을 검출한 다음(S104) 라인압력 제어밸브(15)로 제어명령압력과 비교하여(S105) 라인압력의 차이를 학습하여 저장한다(S106).

상기 라인압력 차이의 학습은 라인압력 제어밸브(15)의 작동시키는 제어전류와 그에 따른 실질적인 라인압력의 특성으로 학습한다.

상기한 라인압력 차이의 학습이 설정된 일정횟수, 예를 들어 7회 이상 실행되었는지를 판단하고(S107), 학습이 설정횟수 실행되지 않았으면 상기 S103의 과정으로 리턴되어 라인압력 학습을 반복하며, 설정횟수의 학습이 실행되었으면 학습 값을 적용하여 라인압력을 보상한다(S108).

즉, 제어기(23)는 라인압력 제어밸브(15)의 듀티를 조절하여 목표 라인압력을 출력하는 과정에서 설정된 라인압력 대비 전류 맵에서 전류값을 찾은 다음 학습값(옵셋값)을 적용하여 압력에 맞는 정확한 전류값으로 라인압력 제어밸브(15)를 작동시킨다(S109).

상기와 같이 학습값을 적용한 보정으로 라인압력이 결정되면 실제 라인압력이 불필요한 마진을 갖지 않도록 라인압력 마진을 학습값 만큼 차감시켜 라인압력 제어밸브(15)를 제어한다(S110).

따라서, 라인압력 제어밸브(15)로 제어되는 전체 라인압력은 최저수준 및 최적의 수준으로 형성되어 연비 향상과 변속 효율을 제공한다.

이상에서는 본 발명의 실시예에 따른 무단변속장치의 학습장치 및 방법에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 추가, 삭제 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 포함된다고 할 것이다.

11 : 오일팬 13 : 오일펌프
15 : 라인압력 제어밸브 17 : 종동압력 제어밸브
21 : 종동풀리 압력센서 23 : 제어기

Claims

종동풀리와 구동풀리가 벨트로 연결되는 무단변속장치에 있어서,
변속기오일을 저장하는 오일팬;
엔진 동력으로 변속기오일을 압송하는 오일펌프;
상기 압송되는 변속기오일의 공급량을 조절하여 라인압력을 형성시키는 라인압력 제어밸브;
상기 종동풀리에 공급되는 변속기오일의 압력을 조절하는 종동압력 제어밸브;
상기 종동풀리에 공급되는 변속기오일의 압력을 검출하는 종동풀리 압력센서;
를 포함하며,
상기 라인압력 제어밸브에 의해 조절되는 라인압력을 학습하고, 학습 값을 적용하여 라인압력을 보정하는 제어하는 제어기;
를 포함하는 무단변속장치의 라인압력 학습장치.
제1항에 있어서,
상기 제어기는 라인압력 학습 조건이 만족되면 종동압력 제어밸브를 100%개방하여 종동풀리에 공급되는 압력을 라인압력 상태로 유지하고, 종동풀리 압력센서로 압력을 검출한 다음 제어명령압력 비교하여 라인압력의 차이를 학습하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치의 라인압력 학습장치.
제2항에 있어서,
상기 제어기는 라인압력 제어밸브를 작동 제어전류와 그에 따른 실행라인압력의 특성으로 라인압력을 학습하며,
학습된 값을 적용한 라인압력 마진값의 축소 보정으로 라인압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치의 라인압력 학습장치.
제2항에 있어서,
상기 제어기에 설정되는 라인압력 학습조건은 차속이 정지상태이고, 변속단 레버가 주차위치이며, 브레이크 페달 오프 상태이고, 변속기 오일의 온도가 설정된 최저 온도와 최고 온도 범위에 포함되며, 무단변속장치의 고장이 검출되지 않는 조건 모두를 만족하는 것으로 설정되는 것을 특징으로 하는 무단변속장치의 라인압력 학습장치.
운전조건이 라인압력 학습조건을 만족하는지 판단하는 과정;
라인압력 학습조건을 만족하면 종동압력 제어밸브를 100%개방하여 라인압력과 종동풀리 압력을 일치시키는 과정;
종동풀리 압력을 검출한 다음 라인압력 제어명령과 비교하여 차이값을 학습하는 과정;
학습값을 적용하여 라인압력 제어명령을 보정하는 과정;
을 포함하는 무단변속장치의 라인압력 학습방법.
제5항에 있어서,
상기 라인압력 학습조건은,
정지상태이고, 변속단 레버가 주차위치이며, 브레이크 페달 오프 상태이고, 유온이 설정된 최저 온도와 최고 온도 범위에 포함되며, 고장이 검출되지 않는 조건 모두를 만족하는 것으로 설정되는 것을 특징으로 하는 무단변속장치의 라인압력 학습방법.
제5항에 있어서,
상기 라인압력 학습값은 설정횟수의 학습을 실행하여 결정하는 것을 특징으로 하는 무단변속장치의 라인압력 학습방법.