KR20180001746A - 자동변속기의 유압 제어방법 - Google Patents

자동변속기의 유압 제어방법 Download PDF

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KR20180001746A KR1020160080543A KR20160080543A KR20180001746A KR 20180001746 A KR20180001746 A KR 20180001746A KR 1020160080543 A KR1020160080543 A KR 1020160080543A KR 20160080543 A KR20160080543 A KR 20160080543A KR 20180001746 A KR20180001746 A KR 20180001746A
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현대자동차주식회사
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Abstract

이 발명의 자동변속기의 유압 제어방법은 제어부가 차량의 변속을 감지하는 단계; 감지단계 수행결과, 차량의 변속이 감지될 경우, 제어부가 스티어링 회전각도 및 차속을 이용하거나 차량의 횡가속도를 이용하여 솔레노이드밸브의 유압보정량을 산출하는 단계; 및 산출단계 이후, 제어부가 기준전류량에 유압보정량을 가산하고, 가산된 값으로 상기 솔레노이드밸브를 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

자동변속기의 유압 제어방법 {METHOD FOR CONTROLLING OIL PRESSURE OF AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은 자동변속기 차량이 선회할 경우 변속감을 안정적으로 유지하도록 하는 자동변속기의 유압 제어방법에 관한 것이다.
이 발명은 유압제어방식의 다단자동변속기 차량에서 차량의 선회시 변속감을 확보하기 위한 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.
유압제어식 다단자동변속기는 유압을 형성하기 위해 내부에 변속제어용 솔레노이드밸브를 구비하고, 형성된 유압을 내부의 클러치 요소 또는 브레이크 요소에 전달 또는 차단함으로써 변속을 실시한다. 따라서, 차량의 변속감을 확보하기 위해서는 솔레노이드밸브의 출력압을 정확하게 제어하는 것이 중요하다.
하지만, 차량이 선회할 경우, 솔레노이드밸브의 출력압이 횡방향 가속도에 의해 영향을 받게 되어 직진상태에서의 출력압과 차이가 생기면서 변속시 충격이 발생하거나 변속시간이 지연되어 변속감이 악화되는 문제점이 있었다.
도 1은 종래의 차량 주행상태에 따른 변속시 솔레노이드밸브의 이동을 도시한 도면이다. 도 1a와 같이 직진상태에서의 변속시, 변속제어에 필요한 솔레노이드밸브의 출력압은 솔레노이드의 자기력에 의해 결정되는바, 동일한 전류를 인가하면 일정한 출력압을 얻을 수 있다.
하지만, 도 1b와 같이 차량이 일방향으로 선회하게 되면 횡방향의 가속도가 생기게 되고 이 횡방향 가속도가 솔레노이드 자기력에 (-)방향으로 영향을 미치게 되어 출력압이 저하시킨다. 반대로, 도 1c와 같이 차량이 타방향으로 선회하게 되면 횡방향의 가속도가 솔레노이드 자기력에 (+)방향으로 영향을 미치게 되어 출력압을 증가시킨다. 따라서, 솔레노이드밸브의 출력압을 일정하게 제어할 수 없어 차량의 변속감이 저하될 수 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2012-0058868 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량의 선회 중 변속제어시 차량의 선회정도를 파악하고 그에 따라 솔레노이드밸브에 입력하는 전류값을 가변함으로써 변속감을 일정하게 유지하는 자동변속기의 유압 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동변속기의 유압 제어방법은 제어부가 차량의 변속을 감지하는 단계; 상기 감지단계 수행결과, 상기 차량의 변속이 감지될 경우, 상기 제어부가 스티어링 회전각도 및 차속을 이용하거나 차량의 횡가속도를 이용하여 솔레노이드밸브의 유압보정량을 산출하는 단계; 및 상기 산출단계 이후, 상기 제어부가 기준전류량에 상기 유압보정량을 가산하고, 가산된 값으로 상기 솔레노이드밸브를 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 산출단계 수행 전, 제어부가 차량의 횡가속도를 센싱할 수 있는지 판단하는 단계;를 더 포함하고, 상기 판단단계 수행결과, 차량의 횡가속도의 센싱이 가능한 경우, 상기 제어부는 상기 산출단계를 실시하되, 상기 산출단계 시 횡가속도를 이용하여 유압보정량을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 판단단계 수행결과, 상기 횡가속도의 센싱이 불가능한 경우, 상기 제어부가 스티어링 회전각도를 센싱할 수 있는지 확인하는 단계;를 더 포함하고, 상기 확인단계 수행결과, 스티어링 회전각도의 센싱이 가능한 경우, 상기 제어부는 상기 산출단계를 실시하되, 상기 산출단계 시 스티어링 회전각도와 차속을 이용하여 유압보정량을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 확인단계 수행결과, 스티어링 회전각도의 센싱이 불가능한 경우, 상기 제어부는 제어를 종료하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 산출단계 시, 상기 차량의 횡가속도를 이용하여 유압보정량을 산출한 경우, 상기 제어부가 상기 제어단계 수행 전, 상기 횡가속도의 절대값과 제한가속도를 비교하는 단계;를 더 포함하고, 상기 비교단계 수행결과, 상기 횡가속도의 절대값이 제한가속도 미만일 경우, 상기 제어부는 상기 제어단계를 실시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 비교단계 수행결과, 상기 횡가속도의 절대값이 제한가속도 이상일 경우, 상기 제어부는 기준전류량으로 상기 솔레노이드밸브를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제한가속도는 변속유형에 따라 기맵핑된 가속도값인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 산출단계 시, 상기 스티어링 회전각도 및 차속을 이용하여 유압보정량을 산출한 경우, 상기 제어부가 상기 제어단계 수행 전, 상기 스티어링 회전각도의 절대값과 제한각도를 비교하는 단계;를 더 포함하고, 상기 비교단계 수행결과, 상기 스티어링 회전각도의 절대값이 제한각도 미만일 경우, 상기 제어부는 상기 제어단계를 실시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 비교단계 수행결과, 상기 스티어링 회전각도의 절대값이 제한각도 이상일 경우, 상기 제어부는 기준전류량으로 상기 솔레노이드밸브를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제한각도는 차속 및 변속유형에 따라 기맵핑된 각도값인 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 자동변속기의 유압 제어방법에 따르면 차량 선회중 변속이 발생할 경우, 횡가속도 또는 스티어링 회전각도와 차속에 기반하여 솔레노이드밸브의 구동전류를 보정하여 유압을 형성시키는바, 일관된 변속감을 확보하여 차량의 상품성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 차량 주행상태에 따른 변속시 솔레노이드밸브의 이동을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 유압 제어방법을 도시한 순서도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 유압 제어장치를 도시한 블록도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동변속기의 유압 제어방법에 대하여 살펴본다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 유압 제어방법을 도시한 순서도이다. 도 2를 참조하면, 자동변속기의 유압 제어방법은 제어부가 차량의 변속을 감지하는 단계(S10); 상기 감지단계(S10) 수행결과, 상기 차량의 변속이 감지될 경우, 상기 제어부가 스티어링 회전각도 및 차속을 이용하거나 차량의 횡가속도를 이용하여 솔레노이드밸브의 유압보정량을 산출하는 단계(S30); 및 상기 산출단계(S30) 이후, 상기 제어부가 기준전류량에 상기 유압보정량을 가산하고, 가산된 값으로 상기 솔레노이드밸브를 제어하는 단계(S50);를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기의 유압 제어장치를 도시한 블록도이다. 도 3와 같이, 상기 제어부(110)는 변속기(120)와 연결되어 차량의 변속여부와 변속유형을 감지하고, 변속기(120)의 솔레노이드밸브(125)를 통한 유압제어를 수행하며, 스티어링 각도센서(130)와 차속센서(140)를 통해 스티어링의 회전각도와 차량의 차속을 센싱하도록 마련될 수 있다. 여기서, 제어부는 차량의 변속을 감지하고, 상기 솔레노이드밸브를 제어하는 변속기제어유닛(TCU:Transmission Control Unit)일 수 있다.
또한, 차량에 ESP(Electronic Stability Program) 또는 HAS(Hill Assist System) 등이 적용될 경우, 제어부(110)는 해당 구성과 CAN통신을 통해 차량의 횡가속도 정보를 직접적으로 수신할 수 있다.
따라서, 제어부(110)는 차량의 구성에 따라 차량의 횡가속도 또는 스티어링 회전각도 및 차속을 이용하여 솔레노이드밸브(120)의 유압보정량을 산출할 수 있다.
다시, 도 2를 참조하면 일차적으로, 제어부는 차량 주행 중 자동변속기에서 변속이 발생하면 이를 감지하고(S10), 차량의 선회정도에 따라 솔레노이드밸브에 발생하는 유압차를 보정하기 위해 스티어링 회전각도와 차속 또는 차량의 횡가속도 특성을 이용한다.
이에 따라 이 발명은 상기 산출단계(S30) 수행 전, 제어부가 차량의 횡가속도를 센싱할 수 있는지 판단하는 단계(S20-1);를 더 포함하고, 상기 판단단계(S20-1) 수행결과, 차량의 횡가속도의 센싱이 가능한 경우, 상기 제어부는 상기 산출단계(S30)를 실시하되, 상기 산출단계(S30)시 횡가속도를 이용하여 유압보정량을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 차량 내부에 ESP 또는 HAS 등과 같이 차량의 횡가속도를 직접적으로 감지할 수 있는 부품이 구비된 경우이고, 아울러 횡가속도 센싱 부품이 정상상태라면, 제어부는 차량의 횡가속도의 직접적인 센싱이 가능하다고 판단하여, 상기 산출단계(S30) 수행시 차량의 횡가속도를 이용하여 유압보정량을 산출한다(S30-1). 이때, 차량의 횡가속도가 빠를수록 유압보정량은 증가할 것이다.
따라서, 용이하게 차량의 선회정도를 파악하여 솔레노이드밸브의 보정량을 산출해낼 수 있다.
만약, 상기 판단단계(S20-1) 수행결과, 상기 횡가속도의 센싱이 불가능한 경우, 상기 제어부가 스티어링 회전각도를 센싱할 수 있는지 확인하는 단계(S20-2);를 더 포함하고, 상기 확인단계(S20-2) 수행결과, 스티어링 회전각도의 센싱이 가능한 경우, 상기 제어부는 상기 산출단계를 실시하되, 상기 산출단계 시 스티어링 회전각도와 차속을 이용하여 유압보정량을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 제어부가 캔(CAN)통신을 통해 차량의 횡가속도 정보를 수신할 수 없는 경우, 대안으로써 스티어링의 회전각도와 차속에 기반하여 차량의 선회정도를 파악할 수 있고, 이에 따라 상기 솔레노이드밸브의 유압보정량을 산출할 수 있다. 이때, 유압보정량은 스티어링 회전각도가 커질수록 큰 값으로 크게 산출될 것이며, 차속이 높을수록 0으로부터 편차가 큰 값으로 산출될 것이다.
따라서, 제어부는 차량의 횡가속도를 감지할 수 없더라도 차량의 선회정도를 파악할 수 있어 솔레노이드밸브의 출력압을 일정하게 유지시킬 수 있다.
한편, 상기 확인단계(S20-2) 수행결과, 스티어링 회전각도의 센싱이 불가능한 경우, 상기 제어부는 제어를 종료하는 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 차량의 횡가속도와 스티어링 회전각도의 센싱이 모두 불가능한 상황에는 솔레노이드밸브의 유압보정량을 산출해낼 수 없는 바, 제어를 종료하고 솔레노이드는 변속유형에 따라 기맵핑된 기준전류량으로 유압제어를 실시할 수 있다.
아울러, 이 발명은 상기 산출단계(S30) 시, 상기 차량의 횡가속도를 이용하여 유압보정량을 산출한 경우(S30-1), 상기 제어부가 상기 제어단계 수행 전, 상기 횡가속도의 절대값과 제한가속도를 비교하는 단계(S40-1);를 더 포함하고, 상기 비교단계(S40-1) 수행결과, 상기 횡가속도의 절대값이 제한가속도 미만일 경우, 상기 제어부는 상기 제어단계(S50)를 실시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
반대로, 상기 비교단계(S40-1) 수행결과, 상기 횡가속도의 절대값이 제한가속도 이상일 경우, 상기 제어부는 기준전류량으로 상기 솔레노이드밸브를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 제한가속도는 변속종류에 따라 기맵핑된 가속도값인데, 차량의 선회정도가 과도할 경우, 유압보정량을 제어부가 학습하지 않도록 제한하기 위해 변속종류에 따라 설정된 값이다.
즉, 차량의 횡가속도의 절대값이 제한가속도를 초과하는 경우라면 차량이 좌측 또는 우측방향으로 급격하게 선회하는 상황인바 유압보정량이 매우 큰 값으로 산출된다. 이때, 산출된 유압보정량을 기준전류량에 가산하는 학습제어를 실시하면 오히려 차량 주행 중 위험상황이 발생할 수 있는바, 제어부는 변속유형에 따른 기준전류량으로만 솔레노이드밸브를 제어한다.
반대로, 제어부는 차량의 횡가속도의 절대값이 제한가속도 미만이라면 차량의 선회정도가 급격하지 않는 상황이라고 판단하여, 기준전류량에 산출된 유압보정량을 가산하는 학습제어를 실시함으로써 차량 선회중 일정한 변속감이 유지되도록 제어할 수 있다.
만약, 상기 산출단계(S30) 시, 상기 스티어링 회전각도 및 차속을 이용하여 유압보정량을 산출한 경우(S30-2), 상기 제어부가 상기 제어단계 수행 전, 상기 스티어링 회전각도의 절대값과 제한각도를 비교하는 단계(S40-2);를 더 포함하고, 상기 비교단계(S40-2) 수행결과, 상기 스티어링 회전각도의 절대값이 제한각도 미만일 경우, 상기 제어부는 상기 제어단계를 실시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
반대로, 상기 비교단계(S40-2) 수행결과, 상기 스티어링 회전각도의 절대값이 제한각도 이상일 경우, 상기 제어부는 기준전류량으로 상기 솔레노이드밸브를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제한각도는 차속 및 변속종류에 따라 기맵핑된 각도값으로, 차량의 선회정도가 과도할 경우, 유압보정량을 제어부가 학습하지 않도록 제한하기 위해 변속종류와 차속에 따라 설정한다.
상기 제한각도도 상술한 바와 같이 차량의 선회정도가 과도할 경우, 기준전류량이 유압보정량을 가산하는 솔레노이드밸드 학습제어가 수행되는 것을 방지하도록 설정된다. 따라서, 스티어링 회전각도의 절대값이 제한각도 미만인 경우에만 상기 제어단계(S50)를 실시한다. 만약, 상기 스티어링 회전각도의 절대값이 제한각도 이상이면 변속유형에 따른 기준전류량으로 솔레노이드밸브의 출력압을 제어한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 자동변속기의 유압 제어방법에 따르면 차량 선회중 변속이 발생할 경우, 횡가속도 또는 스티어링 회전각도와 차속에 기반하여 솔레노이드밸브의 구동전류를 보정하여 유압을 형성시키는바, 일관된 변속감을 확보하여 차량의 상품성을 향상시킬 수 있다.
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 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
110: 제어부
120: 변속기
125: 솔레노이드밸브
130: 스티어링 각도센서
140: 차속센서

Claims (10)

  1. 제어부가 차량의 변속을 감지하는 단계;
    상기 감지단계 수행결과, 상기 차량의 변속이 감지될 경우, 상기 제어부가 스티어링 회전각도 및 차속을 이용하거나 차량의 횡가속도를 이용하여 솔레노이드밸브의 유압보정량을 산출하는 단계; 및
    상기 산출단계 이후, 상기 제어부가 기준전류량에 상기 유압보정량을 가산하고, 가산된 값으로 상기 솔레노이드밸브를 제어하는 단계;를 포함하는 자동변속기의 유압 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 산출단계 수행 전, 제어부가 차량의 횡가속도를 센싱할 수 있는지 판단하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 판단단계 수행결과, 차량의 횡가속도의 센싱이 가능한 경우, 상기 제어부는 상기 산출단계를 실시하되, 상기 산출단계 시 횡가속도를 이용하여 유압보정량을 산출하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압 제어방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 판단단계 수행결과, 상기 횡가속도의 센싱이 불가능한 경우, 상기 제어부가 스티어링 회전각도를 센싱할 수 있는지 확인하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 확인단계 수행결과, 스티어링 회전각도의 센싱이 가능한 경우, 상기 제어부는 상기 산출단계를 실시하되, 상기 산출단계 시 스티어링 회전각도와 차속을 이용하여 유압보정량을 산출하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압 제어방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 확인단계 수행결과, 스티어링 회전각도의 센싱이 불가능한 경우, 상기 제어부는 제어를 종료하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압 제어방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 산출단계 시, 상기 차량의 횡가속도를 이용하여 유압보정량을 산출한 경우, 상기 제어부가 상기 제어단계 수행 전, 상기 횡가속도의 절대값과 제한가속도를 비교하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 비교단계 수행결과, 상기 횡가속도의 절대값이 제한가속도 미만일 경우, 상기 제어부는 상기 제어단계를 실시하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압 제어방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 비교단계 수행결과, 상기 횡가속도의 절대값이 제한가속도 이상일 경우, 상기 제어부는 기준전류량으로 상기 솔레노이드밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압 제어방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제한가속도는 변속유형에 따라 기맵핑된 가속도값인 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압 제어방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 산출단계 시, 상기 스티어링 회전각도 및 차속을 이용하여 유압보정량을 산출한 경우, 상기 제어부가 상기 제어단계 수행 전, 상기 스티어링 회전각도의 절대값과 제한각도를 비교하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 비교단계 수행결과, 상기 스티어링 회전각도의 절대값이 제한각도 미만일 경우, 상기 제어부는 상기 제어단계를 실시하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압 제어방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 비교단계 수행결과, 상기 스티어링 회전각도의 절대값이 제한각도 이상일 경우, 상기 제어부는 기준전류량으로 상기 솔레노이드밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압 제어방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 제한각도는 차속 및 변속유형에 따라 기맵핑된 각도값인 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압 제어방법.
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