KR20200026548A - 무단변속기의 시동 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 ISG시스템이 탑재된 차량에서 엔진 재시동시 변속기 오일의 충진속도 차이에 의해 벨트 풀리의 손상을 방지하는 기술에 관한 것으로, 본 발명에서는, ISG기능에 의해 엔진이 정지된 상태에서 엔진 재시동시, 변속기 내부의 변속요소들에는 오일을 공급하지 않으면서, 풀리에 오일을 공급하도록 제어하는 단계; 컨트롤러가 상기 풀리의 유압이 설정값 초과시, 상기 변속요소들에 오일을 공급하도록 제어하는 단계;를 포함하여 구성되는 무단변속기의 시동 제어방법이 소개된다.

Description

무단변속기의 시동 제어방법{STARTING CONTROL METHOD FOR CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION}

본 발명은 ISG시스템이 탑재된 차량에서 엔진 재시동시 변속기 오일의 충진속도 차이에 의해 벨트 풀리의 손상을 방지하도록 한 무단변속기의 시동 제어방법에 관한 것이다.

벨트 풀리에 의해 변속을 수행하는 무단변속기(CVT)는 구동풀리와 종동풀리의 압력을 제어하여 원하는 변속비를 만든다.

이로 인해 변속단을 고정단이 아닌 무한단으로 구성할 수 있어, 다단(유성기어/외접기어)변속기와 비교하여 변속단을 엔진의 효율이 높은점으로 최적화할 수 있고, 이에 차량의 연비 및 성능이 우수한 장점이 있다.

한편, 차량에는 정차 중 엔진을 정지하는 기술인 ISG(Idle Stop & Go)시스템이 탑재될 수 있는데, 자동변속기 차량에서 ISG시스템이 작동되는 경우, 엔진이 정지하면 변속기 내부의 오일이 모두 드레인된다.

물론, 엔진을 재시동하는 경우, 오일의 압력이 다시 생성되기는 하지만, 오일이 급격하게 차오르면서 시동 충격이 발생하는 문제가 있다.

이 같은 문제를 해소하기 위해, 차량의 정지시 변속기 오일을 공급해 줄 수 있는 전동식 오일펌프(EOP, Electric Oil Pump)를 장착함으로써, 엔진 재시동시의 충격을 방지하게 된다.

그러나, 원가절감을 목적으로 고가의 EOP를 탑재하지 않는 저가 차량에 ISG시스템을 탑재하고자 하는 경우, EOP 없이도 시동 충격을 방지할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

특히, EOP가 없는 무단변속기 차량의 경우, 엔진 재시동시 풀리와 클러치에 충진되는 오일의 충진속도가 상이하여 벨트 풀리가 손상될 수 있는 문제가 있다.

즉, ISG시스템이 작동되어 엔진이 정지되면, 변속기에 내장된 기계식 오일펌프가 정지되어 클러치 등의 변속요소와 구동풀리 및 종동풀리에 유압을 생성하고 있던 오일이 모두 드레인된다.

이 후, ISG시스템이 해제되어 엔진이 재시동되면, 기계식 오일펌프가 작동하여 오일을 충진하게 되는데, 이때에 필 볼륨이 작은 클러치에 오일이 먼저 충진되어 벨트 풀리 측으로 엔진의 동력을 전달하게 된다.

그러나, 벨트 풀리에는 아직 오일 공급이 되어 있지 않은 상태이므로, 벨트 풀리는 엔진의 토크를 전달할 수 없는 상태에 있게 된다. 즉, 구동풀리에는 토크가 전달되지만 종동풀리 측은 고정된 상태이므로, 벨트 풀리의 슬립(파손)이 발생하는 문제가 있다.

상기의 배경기술로서 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 10-2012-0023444 A

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, ISG시스템이 탑재된 차량에서 엔진 재시동시 변속기 오일의 충진속도 차이에 의한 벨트 풀리의 손상을 방지하도록 한 무단변속기의 시동 제어방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 컨트롤러가 ISG(IDLE STOP & GO)기능에 의해 엔진이 정지된 상태에서 엔진 재시동시, 변속기 내부의 변속요소들에는 오일을 공급하지 않으면서, 풀리에 오일을 공급하도록 제어하는 단계; 컨트롤러가 상기 풀리의 유압이 설정값 초과시, 상기 변속요소들에 오일을 공급하도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 변속요소들과 풀리에는 유압 제어용 솔레노이드밸브의 온/오프 작동에 따라 오일을 공급하도록 제어할 수 있다.

상기 풀리의 유압이 상기 설정값을 초과하기 전까지 엔진토크를 제한할 수 있다.

상기 설정값은 엔진토크에 의해 결정될 수 있다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, ISG시스템이 탑재된 차량에서 엔진 재시동시 클러치보다 벨트 풀리 측에 변속기 오일이 먼저 공급되도록 제어함으로써, 벨트 풀리에 엔진토크를 전달할 수 있는 수준의 유압이 생성된 후에 클러치에 유압을 형성하게 되는바, 엔진토크 전달과정에서 발생할 수 있는 벨트 풀리의 슬립 및 손상을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 적용 가능한 무단변속기 차량의 파워트레인 구성과, 벨트 풀리와 클러치에 유압이 생성되는 작동을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 시동 제어과정을 나타낸 흐름도.
도 3은 본 발명에서 엔진토크에 따른 풀리 유압의 설정값을 예시하여 나타낸 도면.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 시동 제어과정 별 오일 제어 흐름을 나타낸 도면.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 무단변속기의 시동 제어방법은, ISG시스템 기능에 따라 엔진 정지 이 후에 엔진이 재시동되는 경우, 변속기 오일이 충진되는 속도 차이를 두어 벨트 풀리의 손상을 방지하는 기술이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명을 구체적으로 살펴보면, 컨트롤러(C)가 ISG(IDLE STOP & GO)기능에 의해 엔진(1)이 정지된 상태에서 엔진(1) 재시동시, 변속기 내부의 변속요소들에는 오일을 공급하지 않으면서, 풀리에 오일을 공급하도록 제어하는 단계와, 컨트롤러(C)가 상기 풀리의 유압이 설정값 초과시, 상기 변속요소들에 오일을 공급하도록 제어하는 단계를 포함하여 구성이 된다.

여기서, 상기 변속요소는 유성기어장치의 회전요소를 제어하는 클러치일 수 있고, 상기 풀리는 구동풀리(7) 및 종동풀리(9)일 수 있다.

그리고, 상기 변속요소들에는 유압 제어용 클러치 솔레노이드밸브(5)의 온/오프 작동에 따라 오일을 공급하도록 제어하고, 상기 풀리에는 유압 제어용 풀리 솔레노이드밸브(13)의 온/오프 작동에 따라 오일을 공급하도록 제어하게 된다.

즉, ISG시스템이 작동하는 진입조건을 만족하여 엔진(1)이 정지되면, 변속기 내부에 장착된 기계식 오일펌프도 함께 정지한다. 이로 인해 변속기 내부의 오일 공급이 중단되고, 클러치(3)와 풀리에 공급된 변속기 오일이 섬프로 드레인된다.

이 후, ISG시스템의 해제조건이 만족되어 엔진(1)이 재시동 되면, 클러치 솔레노이드밸브(5)를 오프시켜, 벨트 풀리 측보다 클러치(3)에 오일이 먼저 공급되는 것을 방지한다.

이로 인해, 클러치(3)보다 벨트 풀리 측에 오일이 먼저 공급됨으로써, 일시적으로 N단 상태가 되고, 벨트 풀리에는 엔진(1)의 토크를 전달할 수 있는 유압이 생성된다. 이 상태에서 클러치 솔레노이드밸브(5)를 온 작동하면 주행단(D단)이 형성되면서 차량을 주행할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명은 ISG시스템이 탑재된 차량에서 엔진(1) 재시동시 클러치(3)보다 벨트 풀리 측에 변속기 오일이 먼저 공급되도록 제어함으로써, 주행단 형성 이전에 벨트 풀리에 엔진토크를 전달할 수 있는 수준의 유압이 생성되고, 이에 벨트 풀리의 슬립 발생이 방지되어 벨트 풀리의 손상을 방지하게 된다.

아울러, 본 발명에서는 상기 풀리의 유압이 상기 설정값을 초과하기 전까지 엔진토크를 제한하도록 제어할 수 있다.

예컨대, 상기 풀리의 유압이 설정값을 초과하기 전에 운전자가 가속페달을 밟아 급가속을 하는 경우라 하더라도 엔진토크의 상승을 제한하여 차량의 발진 가속을 허용하지 않도록 제어하게 된다.

이때에, 상기 설정값은 엔진토크에 의해 결정될 수 있다.

즉, 도 3과 같이 엔진토크에 따라 설정값이 변경될 수 있는 것으로, 예컨대 압력센서(15)를 이용하여 벨트 풀리에 걸리는 유압을 측정하고, 벨트 풀리에 걸리는 유압이 변속기에 입력되는 엔진토크를 벨트(11)의 슬립없이 전달할 수 있는 정도로 생성되었는지 판단하여, 벨트 풀리의 유압이 현재 변속기 입력토크에 적합하도록 생성된 것으로 판단되면 클러치 솔레노이드밸브(5)를 온 작동하여 D단을 형성함으로써, 차량을 발진 주행할 수 있게 된다.

한편, 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 무단변속기의 시동 제어과정을 순차적으로 살펴보면, 차량의 주행 중 ISG시스템이 작동되는 진입조건을 만족하는 경우 엔진(1)이 정지하게 되고(S10), 이와 함께 기계식 오일펌프가 함께 정지되어 도 4a와 같이 유압시스템의 오일이 드레인된다.

이 후, 운전자의 발진 의지에 따라 ISG시스템의 해제조건을 만족하게 되면, 엔진(1)이 재시동되는데(S20), 이때에 클러치 솔레노이드밸브(5)는 오프시키고, 풀리 솔레노이드밸브(13)는 온 작동하여 도 4c와 같이 구동풀리(7) 및 종동풀리(9)에 오일이 먼저 인가되도록 제어하게 된다(S30).

이에 따라, 차량이 일시적으로 N단 상태가 되고, 이 상태에서 풀리에 걸리는 압력을 측정하여, 풀리에 걸리는 유압이 설정값을 초과하는지 판단한다(S50).

판단 결과 설정값을 초과하기 전까지는 운전자에 의지에 의해 APS신호가 발생하더라도 엔진토크가 상승하는 것을 제한하게 된다(S40).

이어서, 풀리에 걸리는 유압이 설정값을 초과하게 되면, 클러치 솔레노이드밸브(5)를 온 작동하여 D단을 형성하고(S60), 엔진토크의 상승을 허용하게 되는바, 도 4c와 같이 차량을 발진 주행할 수 있게 된다(S70).

상술한 바와 같이, 본 발명은 ISG시스템이 탑재된 차량에서 엔진(1) 재시동시 클러치(3)보다 벨트 풀리 측에 변속기 오일이 먼저 공급되도록 제어함으로써, 벨트 풀리에 엔진토크를 전달할 수 있는 수준의 유압이 생성된 후에 클러치(3)에 유압을 형성하게 되는바, 엔진토크 전달과정에서 발생할 수 있는 벨트 풀리의 슬립 및 손상을 방지하게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

1 : 엔진
3 : 클러치
5 : 클러치 솔레노이드밸브
7 : 구동풀리
9 : 종동풀리
11 : 벨트
13 : 풀리 솔레노이드밸브
15 : 압력센서
C : 컨트롤러

Claims (4)

1. 컨트롤러가 ISG(IDLE STOP & GO)기능에 의해 엔진이 정지된 상태에서 엔진 재시동시, 변속기 내부의 변속요소들에는 오일을 공급하지 않으면서, 풀리에 오일을 공급하도록 제어하는 단계;
   컨트롤러가 상기 풀리의 유압이 설정값 초과시, 상기 변속요소들에 오일을 공급하도록 제어하는 단계;를 포함하는 무단변속기의 시동 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 변속요소들과 풀리에는 유압 제어용 솔레노이드밸브의 온/오프 작동에 따라 오일을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무단변속기의 시동 제어방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 풀리의 유압이 상기 설정값을 초과하기 전까지 엔진토크를 제한하는 것을 특징으로 하는 무단변속기의 시동 제어방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 설정값은 엔진토크에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 무단변속기의 시동 제어방법.

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