KR20190120868A - 차량의 cvt 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨트롤러가 목표풀리비를 일정하게 유지하는 고정비제어단계와; 상기 고정비제어단계 수행 중 발생하는 상기 목표풀리비에 대한 실제풀리비의 차이에 의해, 상기 컨트롤러가 풀리 유압제어의 불량 여부를 판단하는 제어상태판단단계와; 풀리 유압제어가 불량한 것으로 판단되면, 상기 컨트롤러가 풀리 제어에 사용되는 유압을 소정의 추가압력만큼 상승시키는 압력상승단계를 포함하여 구성된다.

Description

차량의 CVT 제어방법{CVT CONTROL METHOD FOR VEHICLE}

본 발명은 차량의 CVT(Continuous Variable Transmission) 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 벨트타입 CVT의 슬립(SLIP)을 방지하는 기술에 관한 것이다.

Variator로 벨트를 사용하는 CVT는 구동풀리와 종동풀리 사이에 벨트로 동력을 전달하도록 하면서, 구동풀리와 종동풀리의 풀리비를 변화시켜서 변속비를 연속적으로 가변할 수 있도록 구성된다.

구동풀리와 종동풀리의 풀리비 변화는 유압에 의해 구동풀리 및 종동풀리를 구동하여, 구동풀리 및 종동풀리가 벨트와 접촉하여 형성하는 유효 직경비가 가변하도록 하는 것으로서, CVT의 안정된 작동 상태를 확보하기 위해서는 이러한 구동풀리 및 종동풀리의 정확한 유압제어가 요구된다.

그러나, 차량의 주행거리가 증가함에 따른 CVT 내부 부품의 마모 등에 의한 이물질의 증가, 오일펌프 및 밸브바디의 마모에 의한 유압시스템 내의 이물질 증가 등으로 유압제어장치의 솔레노이드밸브 제어성이 저하되거나 오일펌프의 실제 출력 압력의 저하 등이 발생하면, 풀리의 제어성이 악화된다.

상기와 같이 풀리의 제어가 적절히 이루어지지 못하면, 벨트의 슬립이 발생하게 되고, 이러한 상태에서 차량의 주행이 지속되면 벨트와 풀리의 소손이 발생하고 궁극적으로 CVT의 고장에 이르게 된다.

상기 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.

KR 1014696720000 B

본 발명은 차량의 주행 중 CVT의 벨트 슬립이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 함으로써, CVT의 안정된 작동성 확보에 의해, 원활하고 안정된 변속성능과 차량의 주행 신뢰성을 제공하고, CVT의 내구성을 확보할 수 있도록 한 차량의 CVT 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 CVT 제어방법은

컨트롤러가 목표풀리비를 일정하게 유지하는 고정비제어단계와;

상기 고정비제어단계 수행 중 발생하는 상기 목표풀리비에 대한 실제풀리비의 차이에 의해, 상기 컨트롤러가 풀리 유압제어의 불량 여부를 판단하는 제어상태판단단계와;

풀리 유압제어가 불량한 것으로 판단되면, 상기 컨트롤러가 풀리 제어에 사용되는 유압을 소정의 추가압력만큼 상승시키는 압력상승단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 제어상태판단단계에서는 상기 목표풀리비와 실제풀리비의 차이가 소정의 기준값 이상인 시점부터 소정시간 동안, 상기 목표풀리비와 실제풀리비 사이의 대소관계가 소정의 기준회수 이상 변동되는 경우 풀리 유압제어가 불량한 것으로 판단할 수 있다.

상기 기준시간 동안에 상기 목표풀리비가 변동되어 다수의 고정비제어단계가 수행되는 경우, 상기 목표풀리비와 실제풀리비 사이의 대소관계가 변동되는 회수는 각 고정비제어단계에서의 변동회수를 합산하여 상기 기준회수와 비교할 수 있다.

CVT의 모사변속제어가 이루어지는 경우에는 인기어구간이 상기 고정비제어단계로 판단될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 차량의 CVT 제어방법은,

CVT의 모사변속제어가 이루어지는 경우에, 소정의 기준시간 내에 속하는 모사변속의 각 인기어 구간 동안에, 목표풀리비와 실제풀리비의 차이가 소정의 기준값 이상이면서 서로의 대소관계가 소정의 기준회수 이상 변동되면, 풀리 제어에 사용되는 유압을 소정의 추가압력만큼 상승시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 차량의 주행 중 CVT의 벨트 슬립이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 함으로써, CVT의 안정된 작동성 확보에 의해, 원활하고 안정된 변속성능과 차량의 주행 신뢰성을 제공하고, CVT의 내구성을 확보할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 CVT차량의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 차량의 CVT 제어방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 차량의 CVT 제어방법의 실시예를 설명한 그래프,
도 4는 종래의 CVT 변속 제어 방법과 모사 변속 제어 방법을 비교한 도면이다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 CVT차량의 구성을 도시한 개략도로서, 엔진(E)의 동력은 토크컨버터(TC)를 통해 구동풀리(DP)로 전달되고, 구동풀리(DP)로 전달된 동력은 벨트(B)를 통해 종동풀리(PP)로 전달되면서 변속되어 디퍼렌셜(DF)을 통해 양쪽 구동륜(W)으로 배분되도록 구성되어 있다.

컨트롤러(CLR)는 유압제어장치(PA)를 제어하여 유압에 의해 상기 구동풀리(DP)와 종동풀리(PP)의 유효 직경비를 가변함으로써, 엔진(E)으로부터의 동력을 차량의 주행상황에 맞는 적절한 변속비로 변속하여 상기 구동륜(W)으로 제공될 수 있도록 한다.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 차량의 CVT 제어방법은, 컨트롤러(CLR)가 목표풀리비를 일정하게 유지하는 고정비제어단계(S10)와; 상기 고정비제어단계(S10) 수행 중 발생하는 상기 목표풀리비에 대한 실제풀리비의 차이에 의해, 상기 컨트롤러(CLR)가 풀리 유압제어의 불량 여부를 판단하는 제어상태판단단계(S20)와; 풀리 유압제어가 불량한 것으로 판단되면, 상기 컨트롤러(CLR)가 풀리 제어에 사용되는 유압을 소정의 추가압력만큼 상승시키는 압력상승단계(S30)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 고정비제어단계(S10)의 수행은 상기 제어상태판단단계(S20)를 수행하기 위한 기본적인 전제조건이 되고, 상기 전제조건이 충족되는 상황에서 풀리 유압제어의 양부를 판단하는 것이며, 풀리 유압제어가 불량한 것으로 판단되는 경우에는 상기 압력상승단계(S30)를 통해 실질적으로는 부족한 유압을 상승시켜 줌으로써, 적절한 풀리 제어를 유도하여 벨트(B)의 슬립을 방지하도록 하는 것이다.

상기 제어상태판단단계(S20)에서는 상기 목표풀리비와 실제풀리비의 차이가 소정의 기준값 이상인 시점부터 소정시간 동안, 상기 목표풀리비와 실제풀리비 사이의 대소관계가 소정의 기준회수 이상 변동되는 경우 풀리 유압제어가 불량한 것으로 판단한다.

즉, 상기 고정비제어단계(S10)에 의해 CVT가 연속적인 변속비의 변화를 수행하지 않고 일정한 변속비를 유지하고 있는 동안, 상기 컨트롤러(CLR)가 상기 목표풀리비와 실제풀리비의 차이가 상기 기준값 이상이 되는 시점으로부터 미리 정해진 상기 기준시간 동안, 목표풀리비와 실제풀리비의 대소관계 변화의 회수를 상기 기준회수와 비교하여 풀리 유압제어의 이상 유무를 판단하는 것이다.

이는 CVT를 제어하는 컨트롤러(CLR)가 차량의 주행상황에 따라 필요한 것으로 결정된 목표풀리비를 추종하도록 구동풀리(DP) 및 종동풀리(PP)를 제어할 때, 실질적으로 구동풀리(DP) 및 종동풀리(PP)에 의해 구현되는 실제풀리비가 목표풀리비를 적절히 추종하지 못하고 상기 기준값 이상 차이를 반복적으로 발생시켜서, 도 3에 예시한 바와 같이, 상기 기준시간 내에 목표풀리비를 중심으로 실제풀리비가 진동함으로써 목표풀리비에서 실제풀리비를 뺀 값의 부호가 상기 기준회수 이상 변동하는 것으로 판단된다면, 풀리 제어에 필요한 실질적인 유압이 부족하여 풀리 제어가 적절히 이루어지지 못함에 의해 벨트(B)의 슬립이 발생하는 것으로 볼 수 있다는 것이다.

따라서, 상기 기준시간, 기준값 및 기준회수는 상기한 바와 같은 본 발명의 원리에 따라 풀리 제어의 불량에 따른 벨트(B)의 슬립을 현실적으로 판단할 수 있을 정도로, 미리 다수의 실험 및 해석에 의해 설계적으로 결정될 수 있는 것이다.

한편, 도 3에 예시한 바와 같이 상기 기준시간 동안에 상기 컨트롤러(CLR)가 제어하고자 하는 목표풀리비가 차량의 주행 상황에 따라 변동될 수 있는데, 이와 같이 상기 기준시간 동안에 상기 목표풀리비가 변동되어 다수의 고정비제어단계(S10)가 수행되는 경우에는, 상기 목표풀리비와 실제풀리비 사이의 대소관계가 변동되는 회수는 각 고정비제어단계(S10)에서의 변동회수를 합산하여 상기 기준회수와 비교하여 풀리 유압제어의 양부를 판단하도록 할 수 있다.

물론, 이 경우 상기 목표풀리비가 변동되는 그 순간의 목표풀리비와 실제풀리비의 대소관계 변화는 더 정확한 판단을 위해 상기 풀리 유압제어의 양부 판단에서 제외하도록 하는 것이 바람직할 것이다.

한편, CVT의 모사변속제어가 이루어지는 경우에는 인기어구간이 상기 고정비제어단계(S10)로 판단되도록 한다.

상기 모사변속제어란 CVT를 종래의 유단 변속기에서의 변속을 모사하여 일정한 구간 동안은 풀리비를 일정하게 유지하여 계단식으로 풀리비(=변속비)를 변화시키도록 하는 제어로서, 이러한 모사변속제어에서 인기어 구간이란, 마치 유단 변속기에서 변속기어가 치합되어 일정한 변속비가 형성되는 구간과 같이 풀리비(엄밀히는 목표풀리비)가 일정하게 고정된 구간을 말한다.

도 4의 좌측에는 상기 모사변속제어가 아닌 종래 기본적인 CVT의 풀리비 제어를 예시한 것으로서 목표풀리비가 연속적으로 변화하는 것을 예시하고 있으며, 이와 같은 연속적인 목표풀리비의 변화에 있어서는 실제풀리비가 목표풀리비를 근처에서 반복적으로 크게 변화하여 벨트(B)의 슬립이 일어나고 있음을 추측할 수 있는 경우에도, 목표풀리비와 실제풀리비의 대소관계 변화가 정확하게 카운트 되기 어려운 경우가 발생하여, 이 경우에는 풀리 제어의 양부를 판단하기 어려움을 나타내고 있다.

그에 비해, 도 4의 우측에는 본 모사변속제어가 이루어지고 있는 상황을 예시한 것으로서, 목표풀리비가 계단식으로 변화하면서 일정 구간에서는 일정한 목표풀리비를 유지하고 있으므로, 이에 비하여 실제풀리비의 변화를 상기한 본 발명과 같은 방법으로 모니터링함에 의해, 풀리 제어의 양부를 비교적 정확하게 판정할 수 있는 것이다.

물론, 상기한 바와 같이 CVT의 모사변속제어가 이루어지는 상황에서는 인기어 구간을 상기 고정비제어단계(S10)로 간주하여 본 발명을 구현하고, 모사변속제어가 기본적으로 이루어지지 않는 경우에는, 컨트롤러(CLR)가 일정한 시간 동안 목표풀리비를 고정하여 상기 고정비제어단계(S10)를 수행함으로써, 본 발명을 구현하도록 할 수도 있을 것이다.

참고로, 상기 컨트롤러(CLR)는 실제풀리비는 구동풀리(DP) 회전수와 종동풀리(PP) 회전수에 의해 실측값을 얻도록 할 수 있을 것이며, 상기 추가압력은 다수의 실험 및 해석에 의해 풀리 제어의 불량으로 벨트(B) 슬립이 야기되는 상황에서 벨트(B) 제어에 사용되는 유압을 얼마나 상승시키면 벨트(B) 슬립이 방지될 수 있는지에 따라 적절히 설정될 수 있을 것이다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서, CVT의 모사변속제어가 이루어지는 경우에, 소정의 기준시간 내에 속하는 모사변속의 각 인기어 구간 동안에, 목표풀리비와 실제풀리비의 차이가 소정의 기준값 이상이면서 서로의 대소관계가 소정의 기준회수 이상 변동되면, 풀리 제어에 사용되는 유압을 소정의 추가압력만큼 상승시키도록 할 수 있다.

즉, 상기 실시예에서는 목표풀리비와 실제풀리비의 차이가 상기 기준값 이상인 경우로부터 상기 기준시간이 시작되고, 그 이후에는 목표풀리비와 실제풀리비의 차이의 크기에는 무관하게 대소관계 변화의 회수만을 카운트하여 상기 기준회수와 비교하였지만, 본 실시예에서는 목표풀리비와 실제풀리비의 차이가 기준값 이상으로 차이가 나면서 동시에 대소관계가 상기 기준시간 동안 기준회수 이상 변동되는 경우를 풀리 유압제어 불량으로 판단하여, 보다 까다롭게 풀리 유압제어 불량을 판단하도록 한 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.

E; 엔진
TC; 토크컨버터
DP; 구동풀리
CLR; 컨트롤러
B; 벨트
PP; 종동풀리
DF; 디퍼렌셜
W; 구동륜
PA; 유압제어장치
S10; 고정비제어단계
S20; 제어상태판단단계
S30; 압력상승단계

Claims (5)

1. 컨트롤러가 목표풀리비를 일정하게 유지하는 고정비제어단계와;
   상기 고정비제어단계 수행 중 발생하는 상기 목표풀리비에 대한 실제풀리비의 차이에 의해, 상기 컨트롤러가 풀리 유압제어의 불량 여부를 판단하는 제어상태판단단계와;
   풀리 유압제어가 불량한 것으로 판단되면, 상기 컨트롤러가 풀리 제어에 사용되는 유압을 소정의 추가압력만큼 상승시키는 압력상승단계;
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 CVT 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어상태판단단계에서는 상기 목표풀리비와 실제풀리비의 차이가 소정의 기준값 이상인 시점부터 소정시간 동안, 상기 목표풀리비와 실제풀리비 사이의 대소관계가 소정의 기준회수 이상 변동되는 경우 풀리 유압제어가 불량한 것으로 판단하는 것
   을 특징으로 하는 차량의 CVT 제어방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 기준시간 동안에 상기 목표풀리비가 변동되어 다수의 고정비제어단계가 수행되는 경우, 상기 목표풀리비와 실제풀리비 사이의 대소관계가 변동되는 회수는 각 고정비제어단계에서의 변동회수를 합산하여 상기 기준회수와 비교하는 것
   을 특징으로 하는 차량의 CVT 제어방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   CVT의 모사변속제어가 이루어지는 경우에는 인기어구간이 상기 고정비제어단계로 판단되는 것
   을 특징으로 하는 차량의 CVT 제어방법.
5. CVT의 모사변속제어가 이루어지는 경우에, 소정의 기준시간 내에 속하는 모사변속의 각 인기어 구간 동안에, 목표풀리비와 실제풀리비의 차이가 소정의 기준값 이상이면서 서로의 대소관계가 소정의 기준회수 이상 변동되면, 풀리 제어에 사용되는 유압을 소정의 추가압력만큼 상승시키는 것
   을 특징으로 하는 차량의 CVT 제어방법.
   

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