KR100397967B1 - 무단 변속기의 댐퍼 클러치 제어방법 - Google Patents

Abstract

드로틀 오프 상태로 진입할 때 댐퍼 클러치를 해제하는 조건을 변경함으로써 엔진 요동 및 충격을 줄이고, 운전성을 향상시키기 위하여,

변속기를 제어하는 변속기 제어수단이 상기 변속기 내의 댐퍼 클러치를 제어하는 방법에 있어서,

댐퍼 클러치가 작동하는 경우에, 드로틀 밸브 개도 변화율이 설정 변화율 이상인지 판단하여, 설정 변화율 이상인 경우에는, 노면 경사가 설정경사 이상이고, 엔진 회전수가 제1설정 회전수 이상이며, 차속이 설정차속 이하인 것으로 하는 해제 조건에 해당하는 경우에 댐퍼 클러치를 해제하고,

상기 해제 조건 판단 시에 노면 경사가 설정경사 이상이 아닌 경우에는, 엔진 회전수가 제2설정 회전수 이상인 경우에 댐퍼 클러치를 해제한다.

Description

무단 변속기의 댐퍼 클러치 제어방법{A METHOD FOR CONTROLLING DAMPER CLUTCH OF A CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION}

본 발명은 무단 변속기의 댐퍼 클러치 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 차속 이외에도 차량 주행 상태를 반영하는 데이터를 기초로 댐퍼 클러치 해제 조건을 결정함으로써 댐퍼 클러치 해제 시에 발생하는 충격을 감소시키는 댐퍼 클러치 제어방법에 관한 것이다.

차량의 변속장치는 엔진의 구동력을 구동륜에 전달하는 기능을 갖고 있는데,이러한 변속장치에는 운전자의 의지대로 운전자가 직접 변속단을 선택하는 수동 변속기와, 차량의 주행 조건에 따라 자동적으로 변속이 이루어지는 자동 변속기와, 각 변속단 사이에 특정한 변속 영역이 없이 무단으로 연속적인 변속이 이루어지는 무단 변속기로 대별된다.

그런데 상기 무단 변속기는 엔진으로부터 동력을 전달받을 때 유압에 의해 작동하는 토크 컨버터를 구비하여 상기 토크 컨버터를 통하여 변속기 내로 엔진 토크를 전달하고 있으며, 상기 토크 컨버터 내에는 터빈 및 임펠러를 구비하여, 상기 임펠러가 엔진으로부터 토크를 전달받아 터빈에 전달하며, 상기 터빈은 변속기 쪽으로 토크를 전달하게 된다.

또한, 상기 토크 컨버터 내에는 동력 전달 상태를 직결 상태(즉 엔진 회전수와 터빈 회전수가 같은 상태)로 유지하는 댐퍼 클러치를 구비하고 있다.

상기 댐퍼 클러치는 그 작동 상태에서는 설정된 제어영역에서 엔진과 무단 변속기 사이의 동력 전달 상태를 직결 상태로 유지함으로써 토크 컨버터에서 생기는 슬립 현상으로 인한 연료 손실을 줄이는 장치이다.

그런데, 통상의 경우에 상기 댐퍼 클러치의 작동영역은 시속 20km 정도에서 설정된 기준 속도를 기준으로 상기 기준 속도 이상의 영역에서는 작동 상태로, 그 이하의 속도에서는 해제 상태로 제어하고 있다. 상기와 같은 댐퍼 클러치 작동영역은 평지 주행때와 경사로 주행 때에 구분 적용되지 아니하고 있다.

따라서 상기 기준 속도 이상에서는 액셀 페달을 밟아 가속하다가 드로틀 오프 시킨 경우(즉, 액셀 페달을 뗀 경우)에는 통상의 수동 변속기에서 나타나는 바와 같은 엔진 브레이크가 걸리게 된다.

주지하는 바와 같이 갑작스런 드로틀 오프 상태 진입으로 엔진 브레이크가 갑자기 발생하게 되면, 엔진에 충격 및 요동이 발생하게 되고, 상기 충격 및 요동은 차체를 통하여 운전자에게 전달됨으로써 운전성을 악화시키게 된다.

상기 엔진 브레이크로 인한 충격은 평지에서보다는 언덕길에서 더욱 크게 발생하는 것으로 나타나고 있다.

도 4는 종래기술에 의한 댐퍼 클러치 제어 결과를 나타낸 그래프이다.

언덕길에서 드로틀 온 상태(도면에서는 70% 개도율 상태)로 주행하다가 순간적으로 드로틀 오프 상태로 진입한 경우에는, 엔진 및 터빈 회전수는 드로틀 온 상태에서는 증가하다가(즉, 가속되다가), 상기 드로틀 오프 진입 시점으로부터 감소하되, 도 4에 도시된 바와 같이, 불규칙적으로 감소하게 된다.

특히 엔진 및 터빈 회전수가 불규칙하게 됨으로써 엔진에서 발생되는 토크는 도 4에 도시된 바와 같이 엔진 브레이크 상태로 매끄럽게 접근하지 못하고 요동하는 현상을 보이게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 차속 이외에도 차량 주행 상태를 반영하는 데이터를 기초로 댐퍼 클러치 해제 조건을 결정함으로써 댐퍼 클러치 해제 시에 발생하는 충격을 감소시키는 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 무단 변속기 댐퍼 클러치 제어방법이 수행되는 제어 시스템의 블럭도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 변속기 제어수단이 댐퍼 클러치를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의하여 댐퍼 클러치가 제어된 결과를 나타낸 그래프이다.

도 4는 종래기술에 의한 댐퍼 클러치 제어 결과를 나타낸 그래프이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 무단 변속기의 댐퍼 클러치 제어방법은,

변속기를 제어하는 변속기 제어수단이 상기 변속기 내의 댐퍼 클러치를 제어하는 방법에 있어서,

댐퍼 클러치가 작동하는 경우에, 드로틀 밸브 개도 변화율이 설정 변화율 이상인지 판단하여, 설정 변화율 이상인 경우에는, 노면 경사가 설정경사 이상이고, 엔진 회전수가 제1설정 회전수 이상이며, 차속이 설정차속 이하인 것으로 하는 해제 조건에 해당하는 경우에 댐퍼 클러치를 해제하고,상기 해제조건 판단시에 노면 경사가 설정경사 이상이 아닌 경우에는, 엔진 회전수가 제2설정 회전수 이상인 경우에 댐퍼 클러치를 해제하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면의 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 무단 변속기 댐퍼 클러치 제어방법이 수행되는 제어 시스템의 블럭도이다.

본 발명의 실시예의 댐퍼 클러치 제어 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 드로틀 밸브 개도량을 검출하는 드로틀 밸브 개도 검출수단(110), 주행 노면의 경사도를 검출하는 노면 경사 검출수단(120), 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출수단(130), 차속을 검출하는 차속 검출수단(140), 무단 변속기 내에서 무단 변속기와 엔진의 동력 전달을 제어하는 댐퍼 클러치(160) 및 상기 각검출수단(110~140)으로부터 데이터를 입력받아 상기 댐퍼 클러치(160)를 제어하는 변속기 제어수단(150)을 포함한다.

상기 변속기 제어수단(150)은 변속기를 제어하는 통상의 변속기 제어유닛(TCU; Transmission Control Unit)으로 하는 것이 바람직하다.

도 2는 상기 변속기 제어수단(150)이 상기 댐퍼 클러치(160)를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 상기 변속기 제어수단(150)은 댐퍼 클러치(160)가 작동 상태인가 판단한다(S210). 상기 판단은 댐퍼 클러치(160)에 유압이 공급되고 있는지 유무로 판단할 수 있다.

댐퍼 클러치(160)가 작동하고 있는 경우에는 드로틀 밸브 개도량 변화율이 설정 변화율 이상인가 판단한다(S220).

상기 설정 변화율은 드로틀 오프 진입이 갑작스러운 것이라고 판단할 수 있는 임의의 변화율로 설정될 수 있으며, 일예로는 6.5%/20msec로 설정될 수 있다.

상기 드로틀 개도 변화율 판단 단계(S220)에서 설정 변화율 이상인 경우에는 노면 경사가 설정경사 이상인가 판단한다(S230).

상기 설정경사는 드로틀 오프 상태에 갑자기 진입할 때 엔진 회전수의 요동이 생길 수 있는 임의의 노면 경사로 설정될 수 있으며, 일예로는 6%로 설정될 수 있다.

노면 경사가 상기 설정경사 이상인 경우에는 엔진 회전수가 제1설정 회전수 이상인지 판단한다(S240).

상기 제1설정 회전수는 상기 설정경사 이상의 경사로에서 갑작스런 드로틀 오프 진입 시에 엔진 회전수의 요동이 생길 수 있는 임의의 회전수로 설정될 수 있으며, 일예로는 2500rpm으로 설정될 수 있다.

엔진 회전수가 제1설정 회전수 이상인 경우에는 차속이 설정차속 이하인지 판단한다(S250).

차속이 빠른 경우에는 엔진 회전수 요동이 생겨도 그 충격이 차체에 전해지는 정도가 줄게 되므로, 상기 설정차속은 상기 설정경사 이상의 경사로에서 갑작스런 드로틀 오프 진입 시에 엔진 회전수의 요동일 생길 때 차체에 충격이 전해지는 임의의 차속으로 설정될 수 있으며, 일예로는 시속45km로 설정될 수 있다.

상기 노면 경사 판단 단계(S230)에서 설정경사 이상이 아닌 경우에는 엔진 회전수가 제2설정 회전수 이상인지 판단한다(S260).

상기 제2설정 회전수는, 상기 설정경사 이상이 아닌 노면에서 갑작스런 드로틀 오프 진입 시에 엔진 회전수의 요동이 생길 수 있는 임의의 회전수로 설정될 수 있으며, 일예로는 4000rpm으로 설정될 수 있다.

상기 차속 판단 단계(S250)에서 설정차속 이하인 경우이거나, 상기 제2설정 회전수 판단 단계(S260)에서 엔진 회전수가 제2설정 회전수 이상인 경우에는 댐퍼 클러치(160)를 해제 제어한다(S270).

상기 해제 제어는 댐퍼 클러치(160)의 작동 상태를 직결 상태에서 해제하는 것이며, 통상의 방법에 의하여 듀티 제어를 통한 해제를 포함한 임의의 방법에 의해 해제할 수 있다.

댐퍼 클러치(160)를 해제한 후에는 본 발명의 실시예의 댐퍼 클러치 제어방법은 종료하게 된다.

또한, 상기 댐퍼 클러치(160) 작동 판단 단계(S210)에서 작동하지 않는 것으로 판단되는 경우, 상기 드로틀 개도 변화량 판단 단계(S220)에서 설정 변화율 이상이 아닌 경우, 상기 엔진 회전수 판단 단계(S240)에서 제1설정 회전수 이상이 아닌 경우, 상기 차속 판단 단계(S250)에서 설정차속 이하가 아닌 경우, 또는 상기 엔진 회전수 판단 단계(S260)에서 제2설정 회전수 이상이 아닌 것으로 판단된 경우에는 상기 댐퍼 클러치 해제 단계(S270)를 수행함이 없이 종료하게 된다.

이상으로 본 발명의 무단 변속기의 댐퍼 클러치 제어방법에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

도 3은 도 4와 동일한 조건에서 본 발명의 실시예에 의하여 댐퍼 클러치가 제어된 결과를 나타낸 그래프이다.

본 발명의 실시예에 의한 조건에 의해 댐퍼 클러치가 해제 제어됨에 따라, 엔진 회전수 및 터빈 회전수는 약간의 편차를 발생하면서 매끄럽게 감소하게 되며, 이에 따라 엔진 토크 또한 요동 없이 매끄럽게 엔진 브레이크 상태로 진행하게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 드로틀 오프 상태로 진입할 때 댐퍼 클러치를 해제하는 조건을 변경함으로써 엔진 요동 및 충격을 줄이고, 운전성을 향상시키게 된다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 변속기를 제어하는 변속기 제어수단이 상기 변속기 내의 댐퍼 클러치를 제어하는 방법에 있어서,

   (a) 댐퍼 클러치가 작동하는 경우에, 드로틀 밸브 개도 변화율이 설정 변화율 이상인지 판단하는 단계;

   (b) 설정 변화율 이상인 경우에, 노면 경사가 설정경사 이상이고, 엔진 회전수가 제1설정 회전수 이상이며, 차속이 설정차속 이하인 것으로 하는 해제 조건에 해당하는지 판단하는 단계;

   (c) 상기 해제 조건에 해당하는 경우에 댐퍼 클러치를 해제하는 단계;

   (d) 상기(b)단계에서 노면 경사가 설정경사 이상이 아닌 경우에는, 엔진 회전수가 제2설정 회전수 이상인지 판단하는 단계; 및

   (e) 엔진 회전수가 제2설정 회전수 이상인 경우에 댐퍼 클러치를 해제하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기의 댐퍼 클러치 제어방법.
3. 제2항에서

   상기(b)단계에서 엔진 회전수가 상기 제1설정 회전수 이상이 아니거나, 차속이 설정차속 이하가 아닌 경우에는 댐퍼 클러치를 해제하지 않는 것을 특징으로 하는 무단 변속기의 댐퍼 클러치 제어방법.
4. 제2항에서

   상기(d)단계에서 엔진 회전수가 제2설정 회전수 이상이 아닌 경우에는 댐퍼 클러치를 해제하지 않는 것을 특징으로 하는 무단 변속기의 댐퍼 클러치 제어방법.