KR20130067866A - 자동변속기의 유압생성장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에너지 효율을 향상시키는 자동변속기의 유압생성장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 유압생성장치는, 변속에 필요한 유압을 생성하는 제1오일펌프; 상기 제1오일펌프에서 생성된 유압이 부족할 경우, 추가적으로 유압을 생성하는 제2오일펌프; 상기 제2오일펌프의 펌핑을 제어하는 제어유닛; 및 상기 제1오일펌프 및 상기 제2오일펌프에 오일을 공급하는 오일탱크; 를 포함하되, 상기 제1오일펌프가 아이들 스톱 상태에서 작동될 경우, 상기 제어유닛은 상기 아이들 스톱 상태의 종료시점을 예측하고, 상기 예측된 종료시점으로부터 설정시간 전에 상기 제2오일펌프를 작동시킬 수 있다.

Description

자동변속기의 유압생성장치 및 그 제어방법{HYDRAULIC PRODUCTING SYSTEM FOR TRANSMISSION AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 자동변속기의 유압생성장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에너지 효율을 향상시키는 자동변속기의 유압생성장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전기자동차(Electric Vehicle)는 전력에 의하여 움직이는 차량의 총칭이다.
하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle)는 가솔린 자동차와 전기자동차(Electric Vehicle)의 단점을 보완하기 위하여 가솔린 자동차와 전기자동차(Electric Vehicle)의 기능을 복합적으로 구성한 차량이다. 따라서, 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle)의 운전자는 필요에 따라 가솔린엔진 구동 모드와 전기모터 구동 모드를 선택할 수 있다.
하이브리드 자동차에 주로 사용되는 변속기로는 무단 변속기 또는 자동 변속기가 있다. 특히, 상기 자동변속기에는 다단의 변속을 수행하기 위한 다수개의 마찰요소가 구비된다. 이러한 마찰요소는 유압에 의해 작동된다.
한편, 상기 자동변속기에는 변속에 필요한 유압을 생성시키는 기계식 오일펌프(mechanical oil pump) 및 전동식 오일펌프(electric oil pump)가 구비된다. 또한, 상기 전동식 오일펌프는 상기 기계식 오일펌프가 변속에 필요한 유압을 충분히 공급하지 못할 경우, 유압공급을 보조하는 기능을 한다. 즉, 상기 전동식 오일펌프는 필요에 따라 선택적으로 유압을 생성시킨다.
상기 전동식 오일펌프의 유압생성에 있어서, 상기 전동식 오일펌프는 응답성을 향상시키기 위해 아이들 스톱(idle stop) 상태에서 설정된 낮은 RPM으로 작동된다. 여기서, 아이들 스톱은 엔진의 동력이 자동변속기에 전달되지 않는 상태를 말한다. 즉, 상기 전동식 오일펌프는 RPM의 차이만 있을 뿐 자동차의 주행 중 항시 작동된다. 따라서, 상기 전동식 오일펌프의 유압생성을 필요로 하지 않는 아이들 스톱 상태에서도 상기 전동식 오일펌프의 전력소비가 발생된다. 즉, 불필요한 전력이 소비될 수 있다.
또한, 자동차의 주행 중 상기 기계식 오일펌프에서 발생된 필요 이상의 유압은 재활용될 필요성이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 불필요한 전력소비를 방지할 수 있는 자동변속기의 유압생성장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 과도하게 생성된 유압을 재활용함으로써, 연비를 향상시킬 수 있는 자동변속기의 유압생성장치 및 그 제어방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 유압생성장치는, 변속에 필요한 유압을 생성하는 제1오일펌프; 상기 제1오일펌프에서 생성된 유압이 부족할 경우, 추가적으로 유압을 생성하는 제2오일펌프; 상기 제2오일펌프의 펌핑을 제어하는 제어유닛; 및 상기 제1오일펌프 및 상기 제2오일펌프에 오일을 공급하는 오일탱크; 를 포함하되, 상기 제1오일펌프가 아이들 스톱 상태에서 작동될 경우, 상기 제어유닛은 상기 아이들 스톱 상태의 종료시점을 예측하고, 상기 예측된 종료시점으로부터 설정시간 전에 상기 제2오일펌프를 작동시킬 수 있다.
상기 제1오일펌프는 기계식 오일펌프일 수 있다.
상기 제2오일펌프는 모터가 구비된 전동식 오일펌프일 수 있다.
상기 제어유닛은 모터의 구동을 제어함으로써, 상기 제2오일펌프의 RPM을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동변속기의 유압생성장치는, 변속에 필요한 유압을 변속기에 전달하는 제1오일펌프; 상기 변속기에 선택적으로 유압을 전달하는 제2오일펌프; 상기 제1오일펌프에서 필요 이상으로 생성된 유압을 저장하고, 저장된 유압을 상기 변속기에 선택적으로 전달하는 어큐뮬레이터; 상기 제2오일펌프의 펌핑을 제어하는 제어유닛; 및 상기 제1오일펌프 및 상기 제2오일펌프에 오일을 공급하는 오일탱크; 를 포함하되, 상기 제어유닛은 상기 제2오일펌프를 작동시키는 시점을 결정하고, 상기 제2오일펌프가 작동될 때 상기 어큐뮬레이터의 유압이 함께 변속기로 전달될 수 있다.
상기 제2오일펌프는 모터가 구비된 전동식 오일펌프일 수 있다.
상기 제어유닛은 모터의 구동을 제어함으로써, 상기 제2오일펌프의 RPM을 제어할 수 있다.
상기 제1오일펌프가 아이들 스톱 상태에서 작동될 경우, 상기 제어유닛은 상기 아이들 스톱 상태의 종료시점을 예측하고, 상기 예측된 종료시점으로부터 설정시간 전에 상기 제2오일펌프를 작동시킬 수 있다.
나아가, 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 유압생성장치 제어방법은, 변속에 필요한 유압을 생성하는 제1오일펌프, 부족한 유압을 추가적으로 생성하는 제2오일펌프, 상기 제1오일펌프에서 필요 이상으로 생성된 유압을 저장하는 어큐뮬레이터 및 상기 제2오일펌프의 펌핑을 제어하는 제어유닛을 포함하는 자동변속기의 유압생성장치에 있어서, 아이들 스톱 상태에서 상기 제1오일펌프가 작동되는 단계; 상기 아이들 스톱 상태의 종료시점을 예측하는 단계; 상기 예측된 종료시점으로부터 설정시간 전에 상기 제2오일펌프의 작동이 시작되는 단계; 상기 제2오일펌프가 최대설정RPM으로 작동되는 단계; 및 상기 제2오일펌프가 목표RPM으로 작동되는 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 제2오일펌프가 최대설정RPM으로 작동되는 단계에서는 발생유압을 목표유압 이상으로 증가시킬 수 있다.
상기 발생유압이 증가되는 시간을 단축시키도록 상기 어큐뮬레이터에 저장된 유압이 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 아이들 스톱 상태에서 불필요한 전력소비를 방지할 수 있다.
또한, 필요 이상으로 발생된 유압이 재활용됨으로써, 연비를 향상시킬 수 있다.
나아가, 자동변속기의 유압생성장치에서 발생되는 소음이 저감될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 유압생성장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발생유압 및 제2오일펌프의 RPM을 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 유압생성장치 제어방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 아이들 스톱 상태의 종료시점을 예측하기 위한 구성요소들의 블록도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 유압생성장치의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 유압생성장치(10)는 제1오일펌프(20), 제2오일펌프(30), 모터(32), 제어유닛(34) 및 어큐뮬레이터(40)를 포함한다.
제1오일펌프(20)는 변속에 필요한 유압을 생성시킨다. 또한, 제1오일펌프(20)는 오일탱크(50)로부터 공급받은 오일을 펌핑하여 변속기(60)에 전달한다. 한편, 제1오일펌프(20)는 기계식 오일펌프(mechanical oil pump)일 수 있다.
제2오일펌프(30)는 제1오일펌프(20)에서 생성된 유압이 부족할 경우, 추가적으로 유압을 생성시킨다. 또한, 제2오일펌프(30)는 오일탱크(50)로부터 공급받은 오일을 펌핑하여 변속기(60)에 전달한다. 한편, 엔진의 동력이 자동변속기에 전달되지 않는 아이들 스톱(idle stop) 상태가 유지되는 동안 제2오일펌프(30)는 작동되지 않는다. 나아가, 제2오일펌프(30)는 아이들 스톱 상태가 종료되는 시점으로부터 설정시간 전에 작동될 수 있다. 여기서, 상기 설정시간은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, 당업자)에 의해 용이하게 설정될 수 있다.
모터(32)는 제2오일펌프(30)에 구비된다. 즉, 제2오일펌프(30)는 모터(32)의 구동에 의해 펌핑을 수행하는 전동식 오일펌프(electric oil pump)일 수 있다.
제어유닛(34)은 제2오일펌프(30)의 펌핑을 제어한다. 또한, 제어유닛(34)은 모터(32)의 구동을 제어하는 모터 컨트롤유닛(MCU)일 수 있다. 나아가, 제어유닛(34)에 의해 모터(32)가 제어됨으로써, 제2오일펌프(30)의 RPM이 제어된다.
어큐뮬레이터(40)는 제1오일펌프(20)에서 필요 이상으로 생성된 유압을 저장한다. 또한, 어큐뮬레이터(40)에 저장된 유압은 선택적으로 변속기(60)에 공급될 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 4을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 유압생성장치 제어방법을 자세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동식 오일펌프의 RPM 및 유압을 도시한 그래프이다. 또한, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 유압생성장치 제어방법의 흐름도이다. 나아가, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 아이들 스톱 상태의 종료시점을 예측하기 위한 구성요소들의 블록도이다.
아이들 스톱 상태에서 상기 제1오일펌프(20)가 작동되면(S100), 전자제어유닛(100)은 상기 아이들 스톱 상태의 종료시점을 예측한다(S110). 또한, 상기 아이들 스톱 상태의 종료시점 예측은 브레이크(80)의 작동 및 브레이크 페달(82)의 작동을 감지하는 센서(90)로부터 전자제어유닛(100)에 신호가 전달됨으로써 수행될 수 있다.
상기 아이들 스톱 상태의 종료시점이 예측되면, 상기 예측된 종료시점으로부터 설정시간 전에 제2오일펌프(30)의 작동이 시작된다(S120). 여기서 상기 설정시간은 당업자에 의해 용이하게 설정될 수 있다.
제2오일펌프(30)의 작동이 시작되면, 제2오일펌프(30)는 일정시간동안 최대설정RPM(V1)으로 작동된다(S130). 또한, S130단계에서는 발생유압을 목표유압 이상으로 증가시킨다. 나아가, S130단계의 발생유압은 제2오일펌프(30)에서 생성된 유압과 어큐뮬레이터(40)에서 공급되는 유압의 합일 수 있다. 즉, S130단계에서는 어큐뮬레이터(40)에 저장된 유압이 사용될 수 있다. 따라서, 상기 아이들 스톱 상태의 종료시점부터 발생유압이 목표유압(P)에 도달하는 시점까지의 시간(T)이 제2오일펌프(30)만 사용된 경우에 비해 상대적으로 줄어들 수 있다. 또한, 최대설정RPM(V1)가 제2오일펌프(30)만 사용된 경우에 비해 상대적으로 작아질 수 있다.
제2오일펌프(30)가 최대설정RPM(V1)으로 작동되는 일정시간이 지나면, 제2오일펌프(30)가 목표RPM(V2)으로 작동된다(S140). 이때, 제2오일펌프(30)는 목표유압(P)을 생성시킨다. 또한, S140단계의 발생유압은 제2오일펌프(30)에서 생성된 유압이며, 어큐뮬레이터(40)에 저장된 유압은 사용되지 않을 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 아이들 스톱 상태에서 불필요한 전력소비를 방지할 수 있다. 또한, 제1오일펌프(20)에서 필요 이상으로 발생된 유압이 재활용됨으로써, 연비를 향상시킬 수 있다. 나아가, 자동변속기의 유압생성장치(10)에서 발생되는 소음이 저감될 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 유압생성장치
20: 제1오일펌프
30: 제2오일펌프
32: 모터
34: 제어유닛
40: 어큐뮬레이터(accumulator)
50: 오일탱크
60: 변속기
70: 밸브

Claims (11)

  1. 변속에 필요한 유압을 생성하는 제1오일펌프;
    상기 제1오일펌프에서 생성된 유압이 부족할 경우, 추가적으로 유압을 생성하는 제2오일펌프;
    상기 제2오일펌프의 펌핑을 제어하는 제어유닛; 및
    상기 제1오일펌프 및 상기 제2오일펌프에 오일을 공급하는 오일탱크;
    를 포함하되,
    상기 제1오일펌프가 아이들 스톱 상태에서 작동될 경우, 상기 제어유닛은 상기 아이들 스톱 상태의 종료시점을 예측하고, 상기 예측된 종료시점으로부터 설정시간 전에 상기 제2오일펌프를 작동시키는 자동변속기의 유압생성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1오일펌프는 기계식 오일펌프인 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압생성장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2오일펌프는 모터가 구비된 전동식 오일펌프인 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압생성장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어유닛은 모터의 구동을 제어함으로써, 상기 제2오일펌프의 RPM을 제어하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압생성장치.
  5. 변속에 필요한 유압을 변속기에 전달하는 제1오일펌프;
    상기 변속기에 선택적으로 유압을 전달하는 제2오일펌프;
    상기 제1오일펌프에서 필요 이상으로 생성된 유압을 저장하고, 저장된 유압을 상기 변속기에 선택적으로 전달하는 어큐뮬레이터;
    상기 제2오일펌프의 펌핑을 제어하는 제어유닛; 및
    상기 제1오일펌프 및 상기 제2오일펌프에 오일을 공급하는 오일탱크;
    를 포함하되,
    상기 제어유닛은 상기 제2오일펌프를 작동시키는 시점을 결정하고, 상기 제2오일펌프가 작동될 때 상기 어큐뮬레이터의 유압이 함께 변속기로 전달되는 자동변속기의 유압생성장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2오일펌프는 모터가 구비된 전동식 오일펌프인 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압생성장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어유닛은 모터의 구동을 제어함으로써, 상기 제2오일펌프의 RPM을 제어하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압생성장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1오일펌프가 아이들 스톱 상태에서 작동될 경우, 상기 제어유닛은 상기 아이들 스톱 상태의 종료시점을 예측하고, 상기 예측된 종료시점으로부터 설정시간 전에 상기 제2오일펌프를 작동시키는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압생성장치.
  9. 변속에 필요한 유압을 생성하는 제1오일펌프, 부족한 유압을 추가적으로 생성하는 제2오일펌프, 상기 제1오일펌프에서 필요 이상으로 생성된 유압을 저장하는 어큐뮬레이터 및 상기 제2오일펌프의 펌핑을 제어하는 제어유닛을 포함하는 자동변속기의 유압생성장치에 있어서,
    아이들 스톱 상태에서 상기 제1오일펌프가 작동되는 단계;
    상기 아이들 스톱 상태의 종료시점을 예측하는 단계;
    상기 예측된 종료시점으로부터 설정시간 전에 상기 제2오일펌프의 작동이 시작되는 단계;
    상기 제2오일펌프가 최대설정RPM으로 작동되는 단계; 및
    상기 제2오일펌프가 목표RPM으로 작동되는 단계;
    를 포함하는 자동변속기의 유압생성장치 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2오일펌프가 최대설정RPM으로 작동되는 단계에서는 발생유압을 목표유압 이상으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압생성장치 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 발생유압이 증가되는 시간을 단축시키도록 상기 어큐뮬레이터에 저장된 유압이 사용되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압생성장치 제어방법.
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