KR20140073306A

KR20140073306A - 변속기의 고장 진단 방법

Info

Publication number: KR20140073306A
Application number: KR1020120141394A
Authority: KR
Inventors: 윤영민
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2014-06-16

Abstract

본 발명은 동기치합식 변속메커니즘을 액츄에이터로 조작하는 변속기에서, 변속 과정 중 잘못된 변속단으로의 쉬프팅 동작이 일어나는지를 포함하여 기타 비정상적인 변속이 이루어지는 것을 감지하여 변속기의 고장을 판단함으로써, 관련 부품들의 고장의 조기에 진단할 수 있도록 하고 추가적인 파손을 방지할 수 있도록 한다.

Description

변속기의 고장 진단 방법{FAIL DIAGNOSTIC METHOD FOR TRANSMISSION}

본 발명은 변속기의 고장 진단 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 AMT(Automated Manual Transmission)나 DCT(Double Clutch Transmission) 등과 같이 종래 수동변속기의 동기 치합식 변속메커니즘을 액츄에이터를 사용하여 작동적으로 조작하도록 된 변속기의 고장을 진단하고 추가적인 파손을 방지할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 종래의 자동화 수동변속기의 변속메커니즘을 예시한 것으로서, 구체적으로는 더블클러치 변속장치를 개시하고 있다.

도 1은 도면상 상하방향으로 이동하여 셀렉팅 동작을 수행하고 회동되어 쉬프팅동작을 수행하는 핑거(F)가 2개 구비되고, 상기 두 핑거를 각각 상하방향으로 이동시키는 홀수단셀렉팅액츄에이터(9) 및 짝수단셀렉팅액츄에이터(13)와, 상기 두 핑거(F)를 각각 회동시키는 홀수단쉬프팅액츄에이터(11) 및 짝수단쉬프팅액츄에이터(15)를 구비하여, 상기 두 핑거(F)가 도 2에 도시된 바와 같이 각각의 변속게이트패턴에서 상하방향으로 이동하여 셀렉팅 동작을 수행하고, 좌우방향으로 이동하여 쉬프팅 동작을 수행하여 원하는 변속작동을 수행하도록 되어 있다.

그런데, 도 2의 하측과 같이 예컨대 차량이 5단으로 고속 주행중 7단으로 변속하기 위해 변속을 시도하던 중, 홀수단셀렉팅액츄에이터로부터 상기 핑거(F)에 이르는 동력 전달 경로상에서 파손 등의 이상이 발생하여, 실질적으로는 셀렉팅 동작이 이루어지지 않았는데, 셀렉팅이 이루어진 것으로 판단되었을 때, 상기 하측의 핑거(F)는 상기 홀수단쉬프팅액츄에이터의 작동에 의해 1단으로 치합되기 위해 이동하게 된다.

상기한 바와 같은 상황이 발생하면, 클러치의 회전속도가 비정상적으로 급격히 상승하는 클러치 버스트(burst)가 발생하여 클러치의 소손이 일어나고, 싱크로나이저링이나 클러치기어 및 슬리브 등의 동기장치의 파손이나 마모 등을 유발할 수 있다.

상기의 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 동기치합식 변속메커니즘을 액츄에이터로 조작하는 변속기에서, 변속 과정 중 잘못된 변속단으로의 쉬프팅 동작이 일어나는지를 포함하여 기타 비정상적인 변속이 이루어지는 것을 감지하여 변속기의 고장을 판단함으로써, 관련 부품들의 고장의 조기에 진단할 수 있도록 하고 추가적인 파손을 방지할 수 있도록 한 변속기의 고장 진단 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 변속기의 고장 진단 방법은

쉬프팅 동작에 의해 동기가 시작되면, 입력축 속도가 소정의 클러치 버스트 속도 이상으로 되는지를 판단하여, 상기 입력축 속도가 상기 클러치 버스트 속도 이상이 되면 변속장치의 고장으로 판단하는 클러치속도판단단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 변속기의 고장 진단 방법은

쉬프팅 동작에 의해 동기가 시작되면, 동기가 진행됨에 따라 동기 시작 시점에서의 초기 슬립량에 비하여 슬립량이 증가하는지를 판단하여, 상기 슬립량이 증가하는 경우에는 변속장치의 고장으로 판단하는 슬립량판단단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 변속기의 고장 진단 방법은

쉬프팅 동작에 의해 동기가 시작되면, 핑거가 기어 치합 위치인 인기어 위치에 도달하였는 데에도 동기가 완료되지 않았는지 판단하여, 핑거의 인기어 위치에서 동기 미완료시 변속장치의 고장으로 판단하는 인기어판단단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 변속기의 고장 진단 방법은

쉬프팅 동작에 의해 동기가 시작되면, 입력축 속도가 소정의 클러치 버스트 속도 이상으로 되는지를 판단하여, 상기 입력축 속도가 상기 클러치 버스트 속도 이상이 되면 변속장치의 고장으로 판단하는 클러치속도판단단계와;

상기 쉬프팅 동작에 의해 동기가 시작되면, 동기가 진행됨에 따라 동기 시작 시점에서의 초기 슬립량에 비하여 슬립량이 증가하는지를 판단하여, 상기 슬립량이 증가하는 경우에는 변속장치의 고장으로 판단하는 슬립량판단단계와;

상기 쉬프팅 동작에 의해 동기가 시작되면, 핑거가 기어 치합 위치인 인기어 위치에 도달하였는 데에도 동기가 완료되지 않았는지 판단하여, 핑거의 인기어 위치에서 동기 미완료시 변속장치의 고장으로 판단하는 인기어판단단계;

중 적어도 2개 이상의 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술에 의한 자동화 수동변속기의 변속메커니즘을 예시한 도면,
도 2는 도 1의 변속메커니즘에 따른 변속게이트패턴과 핑거들을 표시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 변속기의 고장 진단 방법의 실시예를 도시한 순서도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명 변속기의 고장 진단 방법의 실시예는 쉬프팅 동작에 의해 동기가 시작되면, 입력축 속도가 소정의 클러치 버스트 속도 이상으로 되는지를 판단하여, 상기 입력축 속도가 상기 클러치 버스트 속도 이상이 되면 변속장치의 고장으로 판단하는 클러치속도판단단계(S10)와; 상기 쉬프팅 동작에 의해 동기가 시작되면, 동기가 진행됨에 따라 동기 시작 시점에서의 초기 슬립량에 비하여 슬립량이 증가하는지를 판단하여, 상기 슬립량이 증가하는 경우에는 변속장치의 고장으로 판단하는 슬립량판단단계(S20)와; 상기 쉬프팅 동작에 의해 동기가 시작되면, 핑거가 기어 치합 위치인 인기어 위치에 도달하였는 데에도 동기가 완료되지 않았는지 판단하여, 핑거의 인기어 위치에서 동기 미완료시 변속장치의 고장으로 판단하는 인기어판단단계(S30)를 포함하여 구성된다.

물론, 상기 클러치속도판단단계(S10)와 슬립량판단단계(S20) 및 인기어판단단계(S30)는 그 각각만으로도 본 발명의 변속기의 고장 진단 방법을 구성할 수 있으며, 이들 단계들 중 2개 이상의 단계를 조합하여 포함한 고장 진단 방법을 구성할 수도 있을 것이다.

상기 클러치속도판단단계(S10)는 상술한 바와 같이 동기가 시작된 후, 입력축 속도가 클러치 버스트 속도 이상이 되는지를 판단하는 것으로서, 상기 클러치 버스트 속도는 클러치가 이 속도 이상으로 회전되는 경우에는 뭔가 잘못된 상황으로 정상적인 상태에서는 도달해서는 안되는 회전속도로서, 클러치의 소손이 염려되는 정도의 속도로서 실험 및 해석에 의해 적절히 설정되는 값이다.

즉, 상기 클러치속도판단단계(S10)에서는 정상적인 변속이 아니라, 예컨대 5단 주행 중 1단으로의 변속이 이루어지는 경우 등과 같은 상황에서, 입력축의 회전수가 급격히 증가하여 상기 클러치 버스트 속도를 넘는 것으로 변속 목표 기어 설정 불량이나, 셀렉팅 장치의 파손으로 잘못된 기어로의 쉬프팅 조작이 이루어지는 것을 알아낼 수 있도록 한 것이다.

물론, 상기한 바와 같이 클러치속도판단단계(S10)를 수행하여, 고장이 판단되면, 그에 따라 변속을 중지하고 운전자에게 상황을 알리는 등 후속되는 고장 대책을 수행하도록 하게 된다.

참고로, 상기 입력축 속도를 클러치 버스트 속도와 비교하는 이유는, 상기 입력축에는 클러치가 직결되어 있으므로, 상기 입력축의 속도가 곧 상기 클러치의 속도를 나타내기 때문이다.

한편, 상기 슬립량판단단계(S20)는 동기 작용이 진행되어 가고 있는 상황에서 동기 시작 시점에서의 슬립량에 비하여 현재의 슬립량이 증가하는지를 판단하는 것으로서, 만약에 현재의 슬립량이 동기 시작시점에 비하여 증가하고 있다면, 이는 싱크로나이저링이 고장났거나 잘못된 기어를 체결하는 경우로 판단할 수 있다는 것이다.

또한, 상기 인기어판단단계(S30)는 동기가 완료되지 않은 상태에서 이미 핑거가 인기어 위치에 도달하였는지를 판단하는 것으로서, 입력축과 출력축 회전속도로부터 슬립의 발생이 있어서 동기가 완료되지 않았다는 것을 확인할 수 있는 상황인데에도 핑거가 이미 기어가 치합되어 있는 위치를 나타내는 인기어 위치에 도달하였다면, 이는 싱크로나이저링이 마찰력을 상실하여 동기가 되지 않은 것으로 판단할 수 있으므로, 이를 고장으로 판단하도록 한 것이다.

이상과 같은 클러치속도판단단계(S10)와 슬립량판단단계(S20) 및 인기어판단단계(S30)를 하나 이상 수행하여 고장진단을 하고, 만약 상기 모든 단계를 수행하고도 이상이 없으면, 도 3에 도시된 바와 같이 동기가 완료되었는지를 판단하는 동기완료확인단계(S40)를 수행하도록 할 수 있을 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

S10; 클러치속도판단단계
S20; 슬립량판단단계
S30; 인기어판단단계
S40; 동기완료확인단계

Claims

쉬프팅 동작에 의해 동기가 시작되면, 입력축 속도가 소정의 클러치 버스트 속도 이상으로 되는지를 판단하여, 상기 입력축 속도가 상기 클러치 버스트 속도 이상이 되면 변속장치의 고장으로 판단하는 클러치속도판단단계(S10);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 변속기의 고장 진단 방법.
쉬프팅 동작에 의해 동기가 시작되면, 동기가 진행됨에 따라 동기 시작 시점에서의 초기 슬립량에 비하여 슬립량이 증가하는지를 판단하여, 상기 슬립량이 증가하는 경우에는 변속장치의 고장으로 판단하는 슬립량판단단계(S20);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 변속기의 고장 진단 방법.
쉬프팅 동작에 의해 동기가 시작되면, 핑거가 기어 치합 위치인 인기어 위치에 도달하였는 데에도 동기가 완료되지 않았는지 판단하여, 핑거의 인기어 위치에서 동기 미완료시 변속장치의 고장으로 판단하는 인기어판단단계(S30);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 변속기의 고장 진단 방법.
쉬프팅 동작에 의해 동기가 시작되면, 입력축 속도가 소정의 클러치 버스트 속도 이상으로 되는지를 판단하여, 상기 입력축 속도가 상기 클러치 버스트 속도 이상이 되면 변속장치의 고장으로 판단하는 클러치속도판단단계(S10)와;
상기 쉬프팅 동작에 의해 동기가 시작되면, 동기가 진행됨에 따라 동기 시작 시점에서의 초기 슬립량에 비하여 슬립량이 증가하는지를 판단하여, 상기 슬립량이 증가하는 경우에는 변속장치의 고장으로 판단하는 슬립량판단단계(S20)와;
상기 쉬프팅 동작에 의해 동기가 시작되면, 핑거가 기어 치합 위치인 인기어 위치에 도달하였는 데에도 동기가 완료되지 않았는지 판단하여, 핑거의 인기어 위치에서 동기 미완료시 변속장치의 고장으로 판단하는 인기어판단단계(S30);
중 적어도 2개 이상의 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 변속기의 고장 진단 방법.