KR20140103619A - 듀얼 클러치 변속기용 유압제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 변속작동이 개시되면 변속제어를 위하여 체결측 클러치에 작동유체를 공급하고 해방측 클러치의 작동압력을 낮춰 토크 마진을 감소시키는 단계와, 해방측 클러치의 작동압력을 해제하고, 체결측 클러치에 작동압력 공급을 완료하는 단계와, 현재단에 머물러 있는 엔진 회전속도를 목표단까지 피드백 제어하는 단계와, 체결측 클러치의 작동압력이 변속제어 요구압력에서 슬립제어 요구압력으로 천이되는 단계를 포함하고, 체결측 클러치의 작동압력은 슬립제어 요구압력과 변속제어 요구압력 중 낮은 압력으로 결정되는 것을 특징으로 한다.

Description

듀얼 클러치 변속기용 유압제어방법 {OIL PRESSURE CONTROL METHOD FOR DUAL CLUTCH TRANSMISSION}

본 발명은 듀얼 클러치 변속기용 유압제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 변속작동 말기에 체결측 클러치의 유압제어를 행하여 변속제어와 정속단 발진제어를 연속적으로 구현할 수 있는 듀얼 클러치 변속기용 유압제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 주행 중 차량의 속도를 조절하기 위한 변속장치가 설치되어 있으며, 최근에는 두 개의 동력 전달 클러치가 구비된 더블 클러치 변속장치(DCT : Double Clutch Transmission)가 개발되어 있다.

더블 클러치 변속장치는 두 개의 동력 전달 클러치 중 하나의 클러치(이하 '제1클러치'라 한다)는 1,3,5단의 동력전달을 담당하고 또 다른 클러치(이하 '제2클러치'라 한다)는 2,4,6,R단의 동력전달을 담당하고 있다.

제1클러치가 동력을 전달할 때에는 제2클러치가 분리된 상태를 유지하고 제2클러치가 동력을 전달할 때에는 제1클러치가 분리된 상태를 유지하면서 차량의 주행 속도 변화에 따라서 제1클러치 및 제2클러치 중 어느 하나의 클러치가 동력을 전달하고 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0666538호(2007년 1월 9일 공개, 발명의 명칭 : 더블 클러치 변속기용 유압 제어구조)에 개시되어 있다.

일반적인 듀얼 클러치 변속기는 토크컨버터가 설치되지 않기 때문에 변속작동이 종료되는 말기에 터빈의 급격한 회전속도 변화율 변동으로 인해 충격이 발생되고, 변속작동이 완료되면 엔진 토크의 변동이 그대로 출력되므로 정속단으로 주행하는 차량의 승차감이 저하되는 문제점이 있다.

따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 변속작동 완료 후에 작동되는 체결측 클러치의 유압제어를 행하여 변속제어와 정속단 발진제어를 연속적으로 구현할 수 있는 듀얼 클러치 변속기용 유압제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, (a) 변속작동이 개시되면 변속제어를 위하여 체결측 클러치에 작동유체를 공급하고 해방측 클러치의 작동압력을 낮춰 토크 마진을 감소시키는 단계; (b) 상기 해방측 클러치의 작동압력을 해제하고, 상기 체결측 클러치에 작동압력 공급을 완료하는 단계; (c) 현재단에 머물러 있는 엔진 회전속도를 목표단까지 피드백 제어하는 단계; 및 (d) 상기 체결측 클러치의 작동압력이 변속제어 요구압력에서 슬립제어 요구압력으로 천이되는 단계를 포함하고; 상기 체결측 클러치의 작동압력은 슬립제어 요구압력과 변속제어 요구압력 중 낮은 압력으로 결정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 슬립제어 요구압력은 변속작동 중에 엔진 회전속도와 목표단 회전속도 사이의 슬립을 제어하기 위한 제어기의 출력을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 슬립제어 요구압력은, 듀얼 클러치 압력 입력 대 전달 토크용량 관계를 바탕으로 실시간 변동되는 엔진토크에 상당하는 상기 듀얼 클러치 압력과, 상기 엔진 회전속도와 목표단 회전속도 사이의 슬립을 제어 목표로 하여 목표 슬립량이 0이 되도록 제어되는 슬립제어 피드백 압력의 합으로 계산되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 듀얼 클러치 변속기용 유압제어방법은, 변속작동 중에 체결측 클러치의 유압을 조절하므로 변속작동이 완료되는 말기에 터빈의 회전속도 변화율이 급격히 변하지 않도록 하여 변속제어와 정속단 발진제어를 연속적으로 구현할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 클러치 변속기용 유압제어방법이 도시된 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 클러치 변속기의 변속작동 중에 발생되는 엔진 회전속도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 클러치 변속기의 변속작동 중에 발생되는 토크용량 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 클러치 변속기의 변속작동 중에 클러치 압력의 변화를 나타내는 그래프이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 듀얼 클러치 변속기용 유압제어방법의 일 실시예를 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 클러치 변속기용 유압제어방법이 도시된 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 클러치 변속기의 변속작동 중에 발생되는 엔진 회전속도의 변화를 나타내는 그래프이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 클러치 변속기의 변속작동 중에 발생되는 토크용량 변화를 나타내는 그래프이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 클러치 변속기의 변속작동 중에 클러치 압력의 변화를 나타내는 그래프이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 클러치 변속기용 유압제어방법은, 변속작동이 개시되면 변속제어를 위하여 체결측 클러치에 작동유체를 공급하고 해방측 클러치의 작동압력을 낮춰 토크 마진을 감소시키는 단계(S10)와, 해방측 클러치의 작동압력을 해제하고 체결측 클러치에 작동압력 공급을 완료하는 단계(S20)와, 현재단에 머물러 있는 엔진 회전속도를 목표단까지 피드백 제어하는 단계(S30)와, 체결측 클러치의 작동압력이 변속제어 요구압력에서 슬립제어 요구압력으로 천이되는 단계(S40)를 포함하고, 체결측 클러치의 작동압력은 슬립제어 요구압력과 변속제어 요구압력 중 낮은 압력으로 결정된다.

통상적인 자동변속기는 다수 개의 마찰요소 중에 일부분의 마찰요소가 작동되면서 변속단을 구현하게 된다.

따라서 변속작동이 진행되면 작동되었던 마찰요소로부터 유압에 해제되면서 작동이 중단됨과 동시에 다른 마찰요소에 유압이 공급되면서 마찰요소의 작동이 개시되어 변속작동이 완료된다.

본 실시예에서는, 변속작동이 종료된 후에 유압이 공급되어 작동이 이루어지는 마찰요소를 체결측 클러치라 정의하며, 작동되던 마찰요소가 변속작동 후에 유압이 해제되어 작동되지 않는 마찰요소를 해방측 클러치라 정의한다.

변속작동이 개시되면 해방측 클러치로부터 유압이 해제되기 시작함과 동시에 체결측 클러치에 유압이 공급되기 시작한다.

이후에, 해방측 클러치에 유압이 완전히 해제되고, 체결측 클러치에 유압공급이 완료되면 변속작동이 종료되어 목표 변속단으로 주행을 행하게 된다.

이때, 체결측 클러치에 공급되는 유압을 제어하는 방법에 따라 관성영역의 변속작동 중에 충격량을 조절할 수 있게 된다.

본 실시예는 도 2의 관성영역(B)과 같은 엔진 회전속도 궤적을 갖도록 체결측 클러치의 압력을 피드백 제어하게 되며 이를 통해서 관성영역(B) 말기에 엔진 회전속도가 목표단에 도달시 엔진 회전속도 변화량(관성 토크)을 최소화 하여 변속 충격을 제어하게 된다.

자동변속기에서는 관성영역(B) 말기의 관성 토크를 토크컨버터 내의 슬립으로 흡수되는 반면에, 발진클러치 만으로 이루어진 듀얼 클러치 변속기에서는 관성 토크 발생은 변속충격을 일으키게 된다.

따라서 관성영역 말기에 엔진 회전속도 변화율을 최소화하여 목표단에 도달시켜야만 한다.

슬립제어 요구압력은 변속작동 중에 엔진 회전속도와 목표단 회전속도 사이의 슬립을 제어하기 위한 제어기의 출력을 포함하여 이루어진다.

여기서, 슬립이란 엔진 회전속도와, 변속작동에 의한 목표단 회전속도 사이의 차이를 의미한다.

슬립제어 요구압력은, 듀얼 클러치 입력 대 토크용량을 바탕으로 실시간 변동되는 엔진토크에 상당하는 듀얼 클러치 압력과, 엔진 회전속도와 목표단 회전속도 사이의 슬립을 제어 목표로 하여 목표 슬립량이 0이 되도록 제어되는 슬립제어 피드백 압력의 합으로 계산된다.

도 4에 도시된 바와 같이 슬립제어 요구압력은 슬립 회전속도에 대한 비례 제어에 기인하므로 도 2에 도시된 엔진 회전속도 궤적과 유사하며, 토크컨버터가 구비되는 종래의 자동변속기에서 변속작동 중에 요구되는 제어압력은 도 4에 도시된 변속제어 요구압력과 동일하다.

본 실시예는 변속작동이 개시되면 슬립제어 요구압력과 변속제어 요구압력을 비교하여 낮은 압력값을 체결측 클러치 목표압력으로 결정하여 유압제어를 행한다.

본 실시예에 따르면, A구간에서는 변속제어 요구압력이 슬립제어 요구압력보다 낮은 압력값을 가지므로 변속제어 요구압력이 체결측 클러치 목표압력으로 결정된다. 마찬가지로 B구간의 종반 이전까지는 변속제어 요구압력이 체결측 클러치 목표압력으로 결정되나, B구간의 종반 이후부터 C구간까지는 슬립제어 요구압력이 변속제어 요구압력보다 낮은 압력값을 가지므로 슬립제어 요구압력이 체결측 클러치 목표압력으로 결정된다.

따라서 토크컨버터가 구비되는 종래의 자동변속기와 비교하여 상대적으로 작은 유압이 체결측 클러치에 공급된다.

상기한 바와 같은 유압제어에 의해 엔진 회전속도가 작아지는 B구간에서 엔진 회전속도는 급격히 낮아진 후에 곡선을 이루며 목표단 회전속도에 가까워지게 변형된다.

본 실시예는, B구간에서 엔진 회전속도를 나타내는 그래프와, C구간의 엔진 회전속도를 나타내는 그래프가 맞닿을 때에 이루어지는 각도가 작을수록 변속 충격이 작아지게 되므로 변속제어와 정속단 발진제어를 연속적으로 행할 때에 발생되는 변속충격을 줄일 수 있게 된다.

이로써, 변속작동 완료 후에 작동되는 체결측 클러치의 유압제어를 행하여 변속제어와 정속단 발진제어를 연속적으로 구현할 수 있는 듀얼 클러치 변속기용 유압제어방법을 제공할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

또한, 듀얼 클러치 변속기용 유압제어방법을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 듀얼 클러치 변속기용 유압제어방법이 아닌 다른 제품에도 본 발명의 유압제어방법이 사용될 수 있다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (3)

1. (a) 변속작동이 개시되면 변속제어를 위하여 체결측 클러치에 작동유체를 공급하고 해방측 클러치의 작동압력을 낮춰 토크 마진을 감소시키는 단계;
   (b) 상기 해방측 클러치의 작동압력을 해제하고, 상기 체결측 클러치에 작동압력 공급을 완료하는 단계;
   (c) 현재단에 머물러 있는 엔진 회전속도를 목표단까지 피드백 제어하는 단계; 및
   (d) 상기 체결측 클러치의 작동압력이 변속제어 요구압력에서 슬립제어 요구압력으로 천이되는 단계를 포함하고;
   상기 체결측 클러치의 작동압력은 슬립제어 요구압력과 변속제어 요구압력 중 낮은 압력으로 결정되는 것을 특징으로 하는 듀얼 클러치 변속기용 유압제어방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 슬립제어 요구압력은 변속작동 중에 엔진 회전속도와 목표단 회전속도 사이의 슬립을 제어하기 위한 제어기의 출력을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 듀얼 클러치 변속기용 유압제어방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 슬립제어 요구압력은, 듀얼 클러치 입력 대 토크용량을 바탕으로 실시간 변동되는 엔진토크에 상당하는 상기 듀얼 클러치 압력과, 상기 엔진 회전속도와 목표단 회전속도 사이의 슬립을 제어 목표로 하여 목표 슬립량이 0이 되도록 제어되는 슬립제어 피드백 압력의 합으로 계산되는 것을 특징으로 하는 듀얼 클러치 변속기용 유압제어방법.
   

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