KR20200116266A - 변속기 유압회로의 라인압 제어방법 - Google Patents

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KR20200116266A KR1020190037829A KR20190037829A KR20200116266A KR 20200116266 A KR20200116266 A KR 20200116266A KR 1020190037829 A KR1020190037829 A KR 1020190037829A KR 20190037829 A KR20190037829 A KR 20190037829A KR 20200116266 A KR20200116266 A KR 20200116266A
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고영호
윤영민
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Abstract

본 발명은 컨트롤러가 전동식오일펌프에 전류를 인가하면서, 인가되는 전류에 따라 라인압을 산출하는 전류온단계와; 상기 라인압이 소정의 기준상한치보다 커지면, 상기 컨트롤러가 상기 전동식오일펌프에 인가하던 전류를 차단하고, 시간의 경과에 따라 하강하는 라인압을 추정하여 추정라인압으로 산출하는 전류오프단계를 포함하여 구성되고, 상기 추정라인압이 소정의 기준하한치보다 작아지면, 상기 전류온단계를 반복하는 구성이다.

Description

변속기 유압회로의 라인압 제어방법{LINE PRESSURE CONTROL METHOD FOR HYDRAULIC CIRCUIT OF TRANSMISSION}
본 발명은 변속기 유압회로의 라인압 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 라인압을 직접적으로 측정하는 센서 없이 일정하게 조절하도록 제어하는 기술에 관한 것이다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 습식 DCT(Dual Clutch Transmission)의 유압회로를 도시한 것으로서, 컨트롤러(500)에 의해 제어되는 전동식오일펌프(502)에서 펌핑된 유압은 체크밸브(504)를 통해 라인압이 형성되는 메인유압라인(506)으로 공급되고, 상기 메인유압라인(506)의 유압은 클러치 압력제어 솔레노이드밸브(508)를 통해 제1클러치(510) 및 제2클러치(512)를 작동시킬 수 있도록 공급되며, 기어액츄에이터 압력제어 솔레노이드밸브(514)와 기어액츄에이터 유량제어 솔레노이드밸브(516)를 통해 기어액츄에이터(518)를 구동할 수 있도록 공급된다.
참고로, 상기 기어액츄에이터 유량제어 솔레노이드밸브(516)와 기어액츄에이터(518)는 실질적으로는 다수개가 구비되는 것을 생략하여 도시한 것이며, 상기 제1클러치(510)와 제2클러치(512)에는 각각 유압센서(520)가 구비되어 상기 제1클러치(510)와 제2클러치(512)의 정밀 제어가 가능하도록 하고 있으며, 상기 전동식오일펌프(502)의 입구측 및 출구측에는 각각 필터(522)가 구비되어 있고, 이외에 상기 메인유압라인(506)에는 클러치 페일세이프 솔레노이드밸브(524)와, 축압기(526), 라인 릴리프밸브(528) 및 메인유압라인 압력센서(530)가 연결된 구성이다.
상기 메인유압라인(506)의 라인압은 지속적으로 일정한 수준을 유지하도록 해야 하는 바, 종래에는 상기 메인유압라인 압력센서(530)에 의해 측정된 라인압이 소정의 기준하한치 이하로 떨어지면 소정의 기준상한치까지 상기 전동식오일펌프(502)를 구동하는 방식으로 라인압을 유지하도록 제어한다.
그러나, 상기한 바와 같은 메인유압라인 압력센서(530)를 메인유압라인(506)에 설치하는 것은 비용이 소요되므로, 이를 설치하지 않고도 메인유압라인(506)의 라인압을 적정한 수준으로 유지되도록 하는 것은 매우 바람직하다.
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 1020120063258 A
본 발명은 변속기 유압회로의 라인압을 직접적으로 측정하는 압력센서를 사용하지 않으면서도, 라인압을 적절한 수준으로 유지할 수 있도록 제어함으로써, 변속기의 원가를 저감할 수 있도록 한 변속기 유압회로의 라인압 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 변속기 유압회로의 라인압 제어방법은
컨트롤러가 전동식오일펌프에 전류를 인가하면서, 인가되는 전류에 따라 라인압을 산출하는 전류온단계와;
상기 라인압이 소정의 기준상한치보다 커지면, 상기 컨트롤러가 상기 전동식오일펌프에 인가하던 전류를 차단하고, 시간의 경과에 따라 하강하는 라인압을 추정하여 추정라인압으로 산출하는 전류오프단계;
를 포함하여 구성되고,
상기 추정라인압이 소정의 기준하한치보다 작아지면, 상기 전류온단계를 반복하는 것을 특징으로 한다.
상기 전류온단계에서 라인압은 다음 수식
Figure pat00001
Figure pat00002
여기서,
Figure pat00003
: 예측모델 시상수
Figure pat00004
: 전동식오일펌프 목표회전수
Figure pat00005
: 전류 예측값
Figure pat00006
: 전류 측정값
Figure pat00007
: 라인압
Figure pat00008
: 실험데이터에 따른 파라미터
에 의해 산출할 수 있다.
상기 전류오프단계에서 상기 추정라인압은 다음 수식
Figure pat00009
,
Figure pat00010
①
Figure pat00011
Figure pat00012
: 실험데이터에 따른 파라미터
Figure pat00013
: 추정라인압
Figure pat00014
: 하한압력예측값(k사이클)
Figure pat00015
: 추정라인압의 초기값
Figure pat00016
①
Figure pat00017
: 전동식오일펌프의 전류 오프 시의 라인압
에 의해 산출할 수 있다.
k사이클의 다음 사이클에 대한 상기 하한압력예측값(k+1사이클)은 다음 수식
Figure pat00018
Figure pat00019
: 하한압력예측값(k+1사이클)
Figure pat00020
: 하한압력예측값(k사이클)
Figure pat00021
: 튜닝변수
Figure pat00022
: k사이클에서 전동식오일펌프의 전류 온 시의 라인압
Figure pat00023
: 목표라인압
Figure pat00024
: 기준하한치
에 의해 산출할 수 있다.
상기 k+1 사이클에 대한 상기 하한압력예측값의 예측은 k 사이클에서 전동식오일펌프의 전류 온 시에만 수행할 수 있다.
상기 전류온단계와 전류오프단계는 차량의 전원이 온되어 컨트롤러가 온된 이후부터 차량의 전원이 오프될때까지 반복적으로 수행되도록 할 수 있다.
본 발명은 변속기 유압회로의 라인압을 직접적으로 측정하는 압력센서를 사용하지 않으면서도, 라인압을 적절한 수준으로 유지할 수 있도록 제어함으로써, 변속기의 원가를 저감할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 DCT의 유압회로도,
도 2는 본 발명에 따른 변속기 유압회로의 라인압 제어방법의 개념을 간략하게 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 변속기 유압회로의 라인압 제어방법을 설명한 블록도,
도 4는 본 발명을 적용하여 라인압을 제어하는 것을 시간의 경과에 따라 예시한 그래프,
도 5는 본 발명을 차량에 적용하는 예를 설명한 순서도이다.
도 2는 본 발명 변속기 유압회로의 라인압 제어방법의 개념을 간략히 도시한 것으로서, 컨트롤러가 전동식오일펌프에 전류를 인가하면서, 인가되는 전류에 따라 라인압을 산출하는 전류온단계(S10)와; 상기 라인압이 소정의 기준상한치보다 커지면, 상기 컨트롤러가 상기 전동식오일펌프에 인가하던 전류를 차단하고, 시간의 경과에 따라 하강하는 라인압을 추정하여 추정라인압으로 산출하는 전류오프단계(S20)로 구성되어, 상기 추정라인압이 소정의 기준하한치보다 작아지면, 상기 전류온단계를 수행함으로써, 상기 전류온단계와 전류오프단계를 계속적으로 반복하도록 한다.
즉, 상기 컨트롤러는 상기 전류온단계에서는 전동식오일펌프에 가해지는 전류에 기초하여 라인압을 산출하고, 이 라인압이 상기 기준상한치보다 커졌다고 판단되면, 상기 전동식오일펌프를 오프시킨 상태에서 라인압이 시간의 경과에 따라 떨어질 것을 추정하여 상기 추정라인압을 구하고, 상기 추정라인압이 상기 기준하한치 아래로 떨어지면, 다시 상기 전동식오일펌프에 전류를 인가하면서 상기 전류온단계를 수행함으로써, 반복적으로 전류온단계와 전류오프단계가 수행됨에 의해, 라인압은 별도의 압력센서 없이도 목표라인압 근처를 유지하게 되는 것이다.
참고로, 도 2와 도 4에서 ①은 전동식오일펌프의 전류를 온상태에서 오프상태로 전환하는 것을 의미하고, ②는 전동식오일펌프의 전류를 오프상태에서 온상태로 전환하는 것을 의미한다.
또한,
Figure pat00025
은 상기 기준상한치를 의미하며,
Figure pat00026
는 상기 기준하한치를 의미한다.
상기 전류온단계에서 라인압은 다음 수학식 1,
Figure pat00027
Figure pat00028
여기서,
Figure pat00029
: 예측모델 시상수
Figure pat00030
: 전동식오일펌프 목표회전수
Figure pat00031
: 전류 예측값
Figure pat00032
: 전류 측정값
Figure pat00033
: 라인압
Figure pat00034
: 실험데이터에 따른 파라미터
에 의해 산출한다.
즉, 전동식오일펌프를 목표회전수로 구동하도록 제어할 때 전동식오일펌프로 공급되는 전류의 모델에 전류 측정값
Figure pat00035
을 입력하면서 수치적분에 의해 연산하여 상기 전류 예측값
Figure pat00036
을 구하고, 이 전류 예측값
Figure pat00037
에 상기 파라미터
Figure pat00038
를 적용하여 상기 라인압
Figure pat00039
을 산출하는 것이다.
물론, 상기 파라미터
Figure pat00040
는 전동식오일펌프에 전류를 인가함에 따라 변화하는 라인압을 실제 측정하는 방법으로 다수의 실험을 수행하여 설계적으로 결정되는 것이 바람직하다.
상기 전류오프단계에서 상기 추정라인압은 다음 수학식 2,
Figure pat00041
Figure pat00042
: 실험데이터에 따른 파라미터
Figure pat00043
: 추정라인압
Figure pat00044
: 하한압력예측값(k사이클)
Figure pat00045
: 추정라인압의 초기값
Figure pat00046
①
Figure pat00047
: 전동식오일펌프의 전류 오프 시의 라인압
에 의해 산출한다.
상기 추정라인압에 대한 모델을 수치적분에 의해 연산하여, 상기 추정라인압을 산출하는 것이며, 추정라인압의 초기값
Figure pat00048
은 이전 사이클에서 전동식오일펌프를 구동하면서 산출하였던 라인압의 최종값, 즉, 전동식오일펌프의 전류 오프시의 라인압
Figure pat00049
①
Figure pat00050
을 대입한다.
여기서, 사이클이란 도 4에 표시한 바와 같이 전동식오일펌프의 전류를 오프시킨 시점부터 전동식오일펌프의 전류를 온시켰다가 다시 오프시킬 때까지로 정의할 수 있으며, 본 발명은 이러한 사이클을 반복적을 수행하게 된다.
상기 k사이클의 다음 사이클에 대한 상기 하한압력예측값(k+1사이클)은 다음 수학식 3,
Figure pat00051
Figure pat00052
: 하한압력예측값(k+1사이클)
Figure pat00053
: 하한압력예측값(k사이클)
Figure pat00054
: 튜닝변수
Figure pat00055
: k사이클에서 전동식오일펌프의 전류 온 시의 라인압
Figure pat00056
: 목표라인압
Figure pat00057
: 기준하한치
에 의해 산출한다.
상기 k+1 사이클에 대한 상기 하한압력예측값의 예측은 k 사이클에서 전동식오일펌프의 전류 온 시에만 수행한다.
즉, 현재 사이클이 k사이클이라고 할 때, k사이클 수행 중 전동식오일펌프의 전류를 온시키는 시점에, 미리 k+1사이클에서 추정라인압을 산출하는 데에 사용할 하한압력예측값
Figure pat00058
을 산출해 두도록 하는 것이다.
물론, 상기 컨트롤러가 최초사이클을 수행할 때에는 상기 하한압력예측값을 상기 수학식 3으로 산출할 수 없으므로, 적절한 초기값을 임의로 부여하도록 할 수 있을 것인 바, 예컨대, 상기 기준하한치와 같게 부여할 수 있을 것이다.
상기 하한압력예측값은 상술한 바와 같이 전동식오일펌프의 전류를 오프시킨 상태에서 추정라인압을 산출하는 데에 사용되는 값으로서, 그 값은 지속적으로 이전 사이클의 하한압력예측값에 기반하여 매번 업데이트됨으로써, 결과적으로 상기 라인압과 추정라인압이 계속적으로 상기 목표라인압 근처를 추종하도록 하게 된다.
상기 전류온단계와 전류오프단계는 도 5에 예시한 바와 같이 차량에 적용될 때, 차량의 전원이 온되어 컨트롤러가 온된 이후부터 차량의 전원이 오프될때까지 반복적으로 수행되도록 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; 전류온단계
S20; 전류오프단계

Claims (6)

  1. 컨트롤러가 전동식오일펌프에 전류를 인가하면서, 인가되는 전류에 따라 라인압을 산출하는 전류온단계와;
    상기 라인압이 소정의 기준상한치보다 커지면, 상기 컨트롤러가 상기 전동식오일펌프에 인가하던 전류를 차단하고, 시간의 경과에 따라 하강하는 라인압을 추정하여 추정라인압으로 산출하는 전류오프단계;
    를 포함하여 구성되고,
    상기 추정라인압이 소정의 기준하한치보다 작아지면, 상기 전류온단계를 반복하는 것
    을 특징으로 하는 변속기 유압회로의 라인압 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전류온단계에서 라인압은 다음 수식
    Figure pat00059

    Figure pat00060

    여기서,
    Figure pat00061
    : 예측모델 시상수
    Figure pat00062
    : 전동식오일펌프 목표회전수
    Figure pat00063
    : 전류 예측값
    Figure pat00064
    : 전류 측정값
    Figure pat00065
    : 라인압
    Figure pat00066
    : 실험데이터에 따른 파라미터
    에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 변속기 유압회로의 라인압 제어방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전류오프단계에서 상기 추정라인압은 다음 수식
    Figure pat00067
    ,
    Figure pat00068
    ①
    Figure pat00069

    Figure pat00070
    : 실험데이터에 따른 파라미터
    Figure pat00071
    : 추정라인압
    Figure pat00072
    : 하한압력예측값(k사이클)
    Figure pat00073
    : 추정라인압의 초기값
    Figure pat00074
    ①
    Figure pat00075
    : 전동식오일펌프의 전류 오프 시의 라인압
    에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 변속기 유압회로의 라인압 제어방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    k사이클의 다음 사이클에 대한 상기 하한압력예측값(k+1사이클)은 다음 수식
    Figure pat00076

    Figure pat00077
    : 하한압력예측값(k+1사이클)
    Figure pat00078
    : 하한압력예측값(k사이클)
    Figure pat00079
    : 튜닝변수
    Figure pat00080
    : k사이클에서 전동식오일펌프의 전류 온 시의 라인압
    Figure pat00081
    : 목표라인압
    Figure pat00082
    : 기준하한치
    에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 변속기 유압회로의 라인압 제어방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 k+1 사이클에 대한 상기 하한압력예측값의 예측은 k 사이클에서 전동식오일펌프의 전류 온 시에만 수행하는 것
    을 특징으로 하는 변속기 유압회로의 라인압 제어방법.
  6. 청구항 1 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전류온단계와 전류오프단계는 차량의 전원이 온되어 컨트롤러가 온된 이후부터 차량의 전원이 오프될때까지 반복적으로 수행되는 것
    을 특징으로 하는 변속기 유압회로의 라인압 제어방법.
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