KR20230072266A - Owc 적용 자동변속기의 유압제어 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 OWC가 적용된 자동변속기에서 변속 수행시 결합측 솔레노이드의 편차에 의한 변속준비 유압의 과다로 인한 문제 발생시 기존 로직들의 약점을 보완하며 선제적으로 하드웨어를 보호하고 변속감을 확보할 수 있는 기술이다. 본 발명에 따르면, 변속기 제어기는 변속준비구간의 시간계측값과 변속 타겟시간 간의 차이로부터 보상로직 적용 여부를 결정한다. 보상로직 적용 결정 후 보상값인 유압 옵셋 및 기울기의 적용량을 결정하고, 보상값 적용 시점을 결정한다. 보상은 실변속 구간에서 솔레노이드 제어시에 적용한다. 보상 옵셋과 보상 기울기는 맵으로 구성되며, 이 맵은 상기 시간 차이값과 터빈토크를 기준으로 구성된다. 상기 보상 옵셋과 보상 기울기의 적용 시점은 실변속 구간 시작 후 사전 정의된 시간 이후로 조절될 수 있다.

Description

OWC 적용 자동변속기의 유압제어 방법 및 장치 {Method and apparatus for controlling oil pressure of OWC-adapted automatic transmission}

본 발명은 OWC(one way clutch)가 적용된 자동변속기에 관련된 것으로, 구체적으로는, OWC 적용 자동변속기의 결합측 솔레노이드를 제어하는 기술에 관련된 것이다.

OWC(one way clutch)가 장착된 자동변속기에서는 결합압 만으로 변속이 이루어진다. 따라서 변속시 결합압의 역할이 중요하다. 결합압은 결합측 솔레노이드에 의해 제어되는데, 솔레노이드의 편차로 인해서 변속이 타겟시간 대비 진각 또는 지각 되는 현상이 발생할 수 있다.

도 1은 OWC 변속 제어 타이밍도로, 결합측 솔레노이드 편차에 따른 문제 현상을 설명하기 위한 것이다.

좌측의 정상 제어 상태에서의 결합압(DC)에 비교할 때, 우측의 비정상 제어 상태에서는 솔레노이드의 편차가 상한치로 발생하여 변속준비 유압이 과다해져서 변속이 진각되는데, 이에 의해 제어구간이 스킵되어 변속준비구간에서 충분한 제어압을 형성하지 못해 실변속구간이 늘어나는 현상이 발생할 수 있다. 실변속구간의 시간이 증가하면 변속요소(클러치)의 슬립 시간이 증가되며 변속기 하드웨어에 손상을 줄 수 있다.

솔레노이드의 편차를 보상할 수 있는 학습로직이 존재하나, 이는 상기 현상이 일어난 후 발생하는 동일 변속에 보상값을 적용하는 방식에 불과해, 문제현상 발생시 즉각 대응하는 데 한계가 있다.

또한 실변속구간에서 터빈의 기울기의 이상을 감지하여 보상값을 적용하는 로직도 존재하나, 이 역시 유압의 반응성을 고려했을 때 즉각적인 대응이 어렵다.

본 발명은 OWC가 적용된 자동변속기에서 변속 수행시 결합측 솔레노이드의 편차에 의한 변속준비 유압의 과다로 인한 문제 발생시 기존 로직들의 약점을 보완하며 선제적으로 하드웨어를 보호하고 변속감을 확보할 수 있는 기술을 제안하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, OWC가 적용된 자동변속기에서 결합측 솔레노이드 편차 등에 의한 변속준비 유압의 과다로 인해 변속 지연이 일어나기 전에 변속기 하드웨어의 결합측 솔레노이드를 보상한다.

구체적으로, 변속기 제어기는 변속준비구간의 시간계측값과 변속 타겟시간 간의 차이로부터 보상로직 적용 여부를 결정한다.

보상로직 적용 결정 후 보상값인 유압 옵셋 및 기울기의 적용량을 결정하고, 보상값 적용 시점을 결정한다.

보상은 실변속 구간에서 솔레노이드 제어시에 적용한다.

보상 옵셋과 보상 기울기는 맵으로 구성되며, 이 맵은 상기 시간 차이값과 터빈토크를 기준으로 구성된다.

설계에 따라, 상기 보상 옵셋과 보상 기울기의 적용 시점은 실변속 구간 시작 후 사전 정의된 시간 이후로 조절될 수 있다.

본 발명의 구성 및 작용은 이후에 도면과 함께 설명하는 구체적인 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.

본 발명을 통해, OWC 적용 자동변속기에서 결합측 솔레노이드의 편차(상한치)에 의한 변속의 진각으로 이상제어 발생시 일어날 수 있는 하드웨어의 손상과 변속 이질감을 방지할 수 있으며, 문제발생시 선제적인 대응으로 학습로직 등 기존 로직들의 약점을 보완할 수 있다.

도 1은 결합측 솔레노이드 편차에 따른 문제를 설명하기 위한 OWC 변속 제어 타이밍도
도 2는 본 발명의 개념을 설명하기 위한 OWC 변속 시스템 구성도
도 3은 변속기 제어기(10)의 보상값 적용 여부 결정에 대해 설명하기 위한 변속 제어 타이밍도
도 4는 보상값(옵셋 및 기울기 적용량) 및 보상적용시점의 결정을 설명하기 위한 변속 제어 타이밍도
도 5a는 보상 옵셋을 구하는 데 사용할 수 있는 맵의 예시도
도 5b는 보상 기울기를 구하는 데 사용할 수 있는 맵의 예시도
도 5c는 딜레이타임을 구하는 데 사용할 수 있는 맵의 예시도
도 6은 본 발명에 따른 OWC 자동변속기의 유압제어 방법의 동작 순서도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법은 이하 첨부된 도면과 함께 상세하게 기술된 바람직한 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에 기술된 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 다른 형태로 구현될 수 있다. 실시예는 단지 본 발명을 완전하게 개시하며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명은 청구항의 기재 내용에 의해 정의되는 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한 명세서에 사용된 '포함한다(comprise, comprising 등)'라는 용어는 언급된 구성요소, 단계, 동작, 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용된 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 실시예의 설명에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 개념을 설명하기 위한 변속 시스템 구성도이다.

가속페달센싱(APS)값과 변속기 출력속도를 이용하여 OWC 변속기 하드웨어(20)를 제어하는 변속기 제어기(10)가 있다.

OWC 변속기 하드웨어(20)에는 변속요소(클러치), 터빈, 솔레노이드 기반의 유압장치가 있다(그리고 OWC(one way clutch)가 포함되지만 도 2에 표시하지 않았음). 유압장치는 변속기 제어기의 명령에 의해 작동되고, 이 유압장치의 동작에 의해 변속요소가 동작하여 변속이 수행된다. 터빈의 정보는 변속기 제어기로 전달되어 변속 제어에 활용된다.

변속기 제어기(10)는 APS값과 변속기 출력속도, 그리고 터빈 정보를 수신하여 OWC 변속기 하드웨어(20)를 제어한다.

본 발명에 따른 변속기 제어기(10)는 1) 변속준비구간 시간 측정, 2) 타켓시간과의 차이 계산, 3) 유압장치에 보상값 적용 여부 결정, 4) 보상을 위한 유압 옵셋값 및 기울기(유압 증가 경사도)의 적용량과 적용시점 결정을 수행한다.

도 3은 변속기 제어기(10)의 보상값 적용 여부 결정에 대해 설명하기 위한 변속 제어 타이밍도이다.

도 3의 좌측에 나타낸 정상 변속 제어 상태에서 타겟시간(Tt)은 변속준비 구간 시간과 동일한데, 우측의 비정상 제어 상태(유압장치에서 솔레노이드 편차 발생)에서는 이들 간에 차이가 있다. 이를 보상하기 위하여 변속기 제어기(10)는 비정상 상태에서 변속준비구간 시간을 측정하여 변속준비구간 시간 계측값(Tm)을 얻는다. 그리고 이 변속준비구간 시간 계측값(Tm)과 타겟시간(Tt)과의 차이 Tdiff(= Tm―Tt)를 계산한다. 변속기 제어기(10)는 OWC 변속기 내 유압장치에 보상값을 적용할지 여부를 결정하기 위해 이 Tdiff를 이용하는데, Tdiff < 0일 경우(즉, Tm―Tt가 음수일 경우)에 보상값 적용을 결정한다.

도 4는 상기와 같이 보상값 적용이 결정된 경우에 보상값(옵셋 및 기울기 적용량) 및 보상적용시점을 결정하는 것을 설명하기 위한 변속 제어 타이밍도이다.

변속기 제어기(10)는, 상기 계산된 Tdiff 값에 따라 보상로직 적용이 결정되면 결합측 솔레노이드 제어시에 보상값으로서 보상 옵셋(30) 및 보상 기울기(40)를 적용한다. 보상값 적용은 실변속 구간에서만 이루어진다.

보상 옵셋(30) 및 기울기(40)의 적용량은 맵을 사용하여 얻을 수 있다. 예를 들어, 보상 옵셋(30)을 구하기 위해 도 5a와 같은 Tdiff 행과 터빈토크 열의 8×8 테이블을 이용할 수 있다. 마찬가지로 보상 기울기(40)를 구하기 위해 도 5b와 같은 Tdiff 행과 터빈토크 열의 8×8 테이블을 이용할 수 있다. 이들 맵은 시험치로 구성할 수 있다. 즉, 다양한 상황에서의 Tdiff와 터빈토크에 대한 유압값 및 유압 기울기 데이터를 수집하여 맵 또는 룩업테이블을 만들어서 저장하고 이를 활용할 수 있다.

보상값의 적용 시점은 조절 가능하다. 즉, 변속기 제어기(10)는, 실변속이 시작된 후 사전 정의된 타임딜레이(ms)를 적용한 후에 보상값 적용을 시작한다. 이때의 딜레이 타임도 맵을 사용하여 결정할 수 있다. 예를 들어, 딜레이 타임을 구하기 위해 도 5c와 같은 Tdiff 행과 터빈토크 열의 8×8 테이블을 이용할 수 있다.

도 4에, 보상 적용이 없는 비정상 상태에서 지연되었던 실변속 구간(60)과, 보상 옵셋(30)과 보상 기울기(40)가 적용된 보상적용구간(50) 동안에 보상된 실변속 구간(60')의 종점을 나타내었다.

도 6은 이상에서 설명한 본 발명에 따른 OWC 자동변속기의 유압제어 방법의 동작을 정리해서 나타낸 순서도이다. 도 6의 동작은 변속기 제어기(10)에서 수행된다.

먼저, 변속준비구간 시간 Tm을 측정한다(110). 변속준비구간은 변속제어 시작시부터 실변속이 수행될 때까지의 시간이다.

상기 측정된 변속준비구간 시간 Tm과 타켓시간 Tt와의 차이 Tdiff(= Tm―Tt)를 계산한다(120).

본 발명의 보상로직 적용을 결정하기 위하여 Tdiff < 0인지 판단한다(130). 이와 같이 Tdiff가 음수이면 변속준비구간 시간계측값 Tm이 타켓시간 Tt보다 작은 상태를 의미하는 것이므로, 결합측 솔레노이드에 본 발명의 보상로직을 적용할 것을 결정한다.

실변속 구간이 시작되었는지 판단한다(140). 본 발명에서 보상로직은 실변속 구간에서만 적용하기 때문이다.

실변속 구간이 시작된 후 ms 단위의 타임딜레이를 적용한다(150). 즉, 실변속 구간이 시작되었어도 실제로 보상로직을 적용하는 시작 시점은 소정의 딜레이타임이 경과한 이후이다. 이 타임 딜레이의 적용에 대해서는 앞에서 설명한바 있다.

소정의 딜레이타임이 경과하면 본 발명의 보상로직 적용을 위해 보상 옵셋 및 기울기를 적용하기 시작한다(160).

보상로직의 적용은 실변속 구간에서 수행되기 때문에 실변속 구간이 종료되면(170), 보상 옵셋 및 기울기 적용을 완료한다(180).

지금까지 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 명세서에 개시된 내용과는 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다. 또한 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술한 특허청구범위에 의하여 정해지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태는 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (12)

1. 유압장치의 솔레노이드에 의해 변속요소가 동작하여 변속을 수행하는 자동변속기 하드웨어를 제어하는 변속기 제어기에서 수행되는 방법으로서,
   비정상 상태에서 변속준비구간 시간 Tm을 측정하고;
   정상 변속 제어시의 변속 타켓시간 Tt과의 차이 Tdiff(=Tm―Tt)를 계산하고;
   Tdiff < 0일 경우에 상기 솔레노이드에 보상값 적용 여부를 결정하고;
   상기 보상값의 적용량 및 적용시점을 결정하는 것을 포함하는, 자동변속기의 유압제어 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 보상값은 옵셋 및 기울기인 것을 특징으로 하는,
3. 제1항에 있어서, 상기 보상값의 적용량은 맵을 사용하여 구하는 것을 특징으로 하는, 자동변속기의 유압제어 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 보상값의 적용시점은 변속기 하드웨어의 실변속 구간의 시작시점인 것을 특징으로 하는, 자동변속기의 유압제어 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 보상값의 적용시점은 상기 실변속 구간의 시작 이후에 사전 정의된 딜레이타임으로 조절되는 것을 특징으로 하는, 자동변속기의 유압제어 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 딜레이타임은 맵을 사용하여 구하는 것을 특징으로 하는, 자동변속기의 유압제어 방법.
7. 유압장치의 솔레노이드에 의해 변속요소가 동작하여 변속을 수행하는 자동변속기 하드웨어를 제어하는 장치로서,
   비정상 상태에서 변속준비구간 시간 Tm을 측정하는 제1수단;
   정상 변속 제어시의 변속 타켓시간 Tt과의 차이 Tdiff(=Tm―Tt)를 계산하는 제2수단;
   Tdiff < 0일 경우에 상기 솔레노이드에 보상값 적용 여부를 결정하는 제3수단; 및
   상기 보상값의 적용량 및 적용시점을 결정하는 제4수단을 포함하는, 자동변속기의 유압제어 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 제3수단에서 결정되는 상기 보상값은 옵셋 및 기울기인 것을 특징으로 하는, 자동변속기의 유압제어 장치.
9. 제7항에 있어서, 상기 제4수단은 상기 보상값의 적용량을 구하기 위한 맵을 포함하는, 자동변속기의 유압제어 장치.
10. 제7항에 있어서, 상기 제4수단에서 결정되는 상기 보상값의 적용시점은 변속기 하드웨어의 실변속 구간의 시작시점인 것을 특징으로 하는, 자동변속기의 유압제어 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 제4수단에서 결정되는 상기 보상값의 적용시점은 상기 실변속 구간의 시작 이후에 사전 정의된 딜레이타임으로 조절되는 것을 특징으로 하는, 자동변속기의 유압제어 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 제4수단은 상기 딜레이타임을 구하기 위한 맵을 포함하는, 자동변속기의 유압제어 장치.

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