KR100262605B1 - 자동변속기의변속제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 변속기의 변속제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 차량의 주행상태 따라 차량의 상태가 가변되어 출력되어지는 신호를 인가 받아 해당하는 전기신호를 출력하는 차량 주행상태 감지수단과; 상기 차량 주행상태 감지수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 판독하여 킥 다운 4→3변속제어중 운전자가 가속페달에서 발을 떼는 시간이 지연되면, 피드 백 4→3제어를 계속수행하고 엔진의 상태가 아이들이면 듀티 DU4를 출력한 후 파워의 상태가 오프로 판정되었는가를 판단하여, 상기에서 듀티 DU4를 출력한 후 파워의 상태가 오프로 판정되면 일정시간동안 Df2를 출력한 후, 1차 변속동기가 완료되면 설정시간인 T3동안 2차 동기 판정을 금지한 후, 상기의 설정시간인 T3가 경과하면 2차 동기 판정을 수행하여 킥 다운 4→3 다운 쉬프트 변속을 종료하는 제어 수단과; 상기 제어 수단에서 출력되는 듀티 제어신호에 따라 안정된 변속을 수행하는 구동 수단으로 이루어져 있어, 킥 다운 4→3변속제어중 운전자가 가속페달에서 발을 떼는 시간이 지연되어도 과대한 변속쇼크 없이 안정된 변속을 수행하므로 향상된 변속감과 변속 신뢰성을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동 변속기의 변속제어장치 및 그 방법

본 발명은 자동 변속기의 변속제어장치 및 그 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게 말하자면, 4속 주행중인 차량에서 차량의 주행효율을 높이기 위한 댐퍼 클러치 직결 제어시 발생하는 변속쇼크를 방지하기 위한 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기가 장착되어 있는 자동차는, 자동차의 주행 속도와 스로틀 밸브 개도량에 따라 설정되어 있는 변속 범위 안에서 유압을 제어하여 변속기어를 목표 변속단으로 자동 변속시켜 동작될 수 있도록 한다.

따라서 상기와 같이 유압에 따라 동작 상태가 제어되는 자동 변속기가 장착된 자동차는, 해당하는 변속 기어의 동작 상태를 가변시키기 위해 엔진과의 동력을 차단시키는 클러치 페달(clutch pedal)의 동작이 필요치 않으므로 운전자의 운전 피로를 경감시킬 수 있고, 주행중 운전자의 오동작이나 운전미숙 등으로 인한 엔진 스톨(engine stall)이 발생하지 않으므로 초보자일 경우에도 운전 동작을 용이하게 할 수 있다.

상기의 자동 변속기는 토크 컨버터(torque converter)가 엔진(engine)의 회전동력을 변화시키고, 자동차의 운행 상태에 따라 변속 제어 장치에서 인가되는 제어 신호에 의해 솔레노이드 밸브가 제어되어 해당 마찰 요소가 동작될 수 있도록 유압회로를 형성하여 자동 변속 동작을 실행한다.

따라서 상기의 자동 변속기는 운전자의 변속 레버 선택 위치와 차속, 스로틀 밸브의 개도량에 따라 해당되는 제어신호를 출력하고, 상기에 출력된 신호에 의해 해당 솔레노이드 밸브가 구동되어 유압회로의 밸브 포트 변환을 이루고, 그에 따라 오일 펌프로부터 공급되는 유압에 의해 변속기어 메카니즘의 기어단 중 어느 하나의 변속단을 선택하기 위한 작동 마찰 요소의 동작 상태를 제어한다.

클러치와 브레이크로 이루어져 있는 상기의 마찰 요소는 마찰요소의 선택적인 동작에 따라 유성 기어 장치의 작동상태가 전환되어, 적절한 변속비로 가변되어진 후 드라이브 기어로 전달된다.

상기 드라이브 기어로 가변된 동력이 전달되면, 상기의 가변된 동력은 상기 드라이브 기어와 치차 결합된 드리븐 기어에 의해 종감속 기어와 치차 결합된 종동 기어로 전달되어, 바퀴의 회전 동작을 제어하여 안정된 주행상태를 이룬다.

상기와 같이 동작하는 자동 변속기에서 4속 주행중 운전자가 차량의 속도를 증가하기 위해 가속페달을 밟아 킥 다운 4→3 변속이 발생하여 상기의 킥 다운 4→3변속제어중 운전자가 가속페달에서 발을 떼는 시간이 지연될 때 종래에는 첨부한 도1에 도시되어 있는 것과 같이 메모리에 저장되어 있는 듀티패턴에 의해 킥 다운 4→3 변속제어를 수행하였다.

그러나 상기한 종래의 기술은 첨부한 도1에 도시되어 있는 것과 같이 킥 다운 4→3변속제어중 운전자가 가속페달에서 발을 떼는 시간이 설정시간 이상 지연됨에 따라 Pa점에서 파워의 상태가 온에서 오프로 되어도 진행중인 피드 백 제어를 계속 수행하여 높은 유압으로 4→3 다운 쉬프트 변속제어를 종료함으로써, 변속중 과대한 변속쇼크가 발생하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 첨부한 도2에 도시되어 있듯이, 킥 다운 4→3변속제어중 운전자가 가속페달에서 발을 떼는 시간이 지연되면, 피드 백 4→3제어를 계속수행하고 엔진의 상태가 아이들이면 듀티 DU4를 출력한 후 파워의 상태가 오프로 판정되었는가를 판단하여, 상기에서 듀티 DU4를 출력한 후 파워의 상태가 오프로 판정되면 일정시간동안 Df2를 출력한 후, 1차 변속동기가 완료되면 설정시간인 T3동안 2차 동기 판정을 금지한 후, 상기의 설정시간인 T3가 경과하면 2차 동기 판정을 수행하여 킥 다운 4→3 다운 쉬프트 변속을 종료함으로써, 킥 다운 4→3변속제어중 운전자가 가속페달에서 발을 떼는 시간이 지연되어도 과대한 변속쇼크 없이 안정된 변속을 수행하므로 향상된 변속감과 변속 신뢰성을 제공할 수 있는 효과를 가진 자동 변속기의 변속제어장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

차량의 주행상태 따라 차량의 상태가 가변되어 출력되어지는 신호를 인가 받아 해당하는 전기신호를 출력하는 차량 주행상태 감지수단과;

상기 차량 주행상태 감지수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 판독하여 킥 다운 4→3변속제어중 운전자가 가속페달에서 발을 떼는 시간이 지연되면, 피드 백 4→3제어를 계속수행하고 엔진의 상태가 아이들이면 듀티 DU4를 출력한 후 파워의 상태가 오프로 판정되었는가를 판단하여, 상기에서 듀티 DU4를 출력한 후 파워의 상태가 오프로 판정되면 일정시간동안 Df2를 출력한 후, 1차 변속동기가 완료되면 설정시간인 T3동안 2차 동기 판정을 금지한 후, 상기의 설정시간인 T3가 경과하면 2차 동기 판정을 수행하여 킥 다운 4→3 다운 쉬프트 변속을 종료하는 제어 수단과;

상기 제어 수단에서 출력되는 듀티 제어신호에 따라 안정된 변속을 수행하는 구동 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명은,

킥 다운 4→3 변속을 수행하고 있는 중 운전자의 가속페달에서 발을 떼는 시간이 설정된 기준 시간보다 지연될 때, 메모리에 저장되어 있는 a 구간의 킥 다운 4→3 변속의 피드 백 4→3 제어를 계속 수행하는 단계와;

상기에서 a 구간의 킥 다운 4→3 변속의 피드 백 4→3 제어중 엔진의 상태가 아이들 상태인가를 판단하는 단계와;

상기에서 피드 백 4→3 제어중 엔진의 상태가 아이들 상태인 경우, 듀티 DU4를 출력한 후 파워 오프가 판정되었는가를 판단하는 단계와;

상기에서 듀티 DU4를 출력한 후 파워 오프가 판정된 경우, 메모리에 저장되어 있는 프론트 클러치 필 타임 시간인 듀티 Df2를 T2시간동안 출력하는 b구간을 수행하는 단계와;

따라서 상기에서 프론트 클러치 필 타임 시간인 듀티 Df2를 T2시간동안 출력하는 b구간을 수행한 1차 변속동기를 판단하는 단계와;

상기에서 1차 변속동기가 판단되면 메모리에 저장되어 있는 듀티지 D2로 하고 기울기를 A3%/sec로 하는 듀티제어신호를 출력하는 C구간을 수행하는 단계와;

상기에서 듀티치 D2로 하고 기울기를 A3%/sec로 하는 듀티제어신호 출력하는 C구간을 수행함에 있어서, 설정된 시간인 T3동안 2차 동기 판정을 금지하고, 상기의 설정 시간인 T3가 경과한 후 변속단이 목표 변속단인 3속 변속단에 2차 동기 완료되는 시점을 판단하기 시작하는 단계와;

상기에서 변속단이 목표 변속단인 3속 변속단에 2차 동기 완료되는 시점에 도달한 것으로 판단된 경우, 설정된 시간인 T1동안 C구간의 듀티를 계속 출력하는 d구간을 수행하고, 상기의 설정시간인 T1이 경과하면 듀티를 0%로 출력하고, 메인 루틴으로 리턴하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도1은 종래의 자동 변속기의 변속제어 듀티 패턴도이고,

도2는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속제어 듀티패턴도이고,

도3은 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속제어장치 구성 블럭도이고,

도4는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속제어방법 동작 순서도이다.

상기한 목적을 구체적으로 달성하여 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세히 설명한다.

첨부한 도3에 도시되어 있듯이 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기 변속제어장치의 구성은 ,

차량의 주행상태 따라 차량의 상태가 가변되어 출력되어지는 신호를 인가 받아 해당하는 전기신호를 출력하는 차량 주행상태 감지수단(10)과;

상기 차량 주행상태 감지수단(10)에서 출력되는 신호를 인가 받아 판독하여 킥 다운 4→3변속제어중 운전자가 가속페달에서 발을 떼는 시간이 지연되면, 피드 백 4→3제어를 계속수행하고 엔진의 상태가 아이들이면 듀티 DU4를 출력한 후 파워의 상태가 오프로 판정되었는가를 판단하여, 상기에서 듀티 DU4를 출력한 후 파워의 상태가 오프로 판정되면 일정시간동안 Df2를 출력한 후, 1차 변속동기가 완료되면 설정시간인 T3동안 2차 동기 판정을 금지한 후, 상기의 설정시간인 T3가 경과하면 2차 동기 판정을 수행하여 킥 다운 4→3 다운 쉬프트 변속을 종료하는 제어 수단(20)과;

상기 제어 수단(20)에서 출력되는 듀티 제어신호에 따라 안정된 변속을 수행하는 구동 수단(30)으로 이루어져 있다.

상기에 있어서, 차량 주행상태 감지수단(10)은,

가속 페달의 동작상태에 연동하여 개폐 상태가 가변되는 스로틀 밸브의 개도 정도를 감지하여 해당 신호를 출력하는 스로틀 밸브 개도 감지부(11)와;

차량의 주행속도를 감지하여 해당 신호를 출력하는 차속 감지부(12)와;

스로틀 밸브 개도량과 차속에 따라 변속단이 가변되면, 상기의 변속단의 가변 상태를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 변속단 감지부(13)와;

엔진의 동작 상태에 따라 가변되는 크랭크축의 회전 속도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지부(14)와;

변속기의 입력축과 연결되어 있는 토오크 컨버터의 터빈축의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터빈축 회전수 감지부(15)와;

킥 다운 서보 브레이크의 유압제어를 위해 킥 다운 서보 브레이크의 동작시점을 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 킥 다운 스위치(16)로 이루어져 있다.

상기한 구성에 의해 이루어진 자동 변속기 변속제어장치의 변속제어방법을 첨부한 도4를 참조하여 설명한다.

차량이 4속 주행중 킥 다운 4→3 변속제어신호가 출력되면 제어수단(20)은 메모리에 저장되어 있는 킥 다운 4→3 변속제어 듀티값에 의해 해당 듀티제어신호를 구동수단(30)에 출력한다.

상기와 같이 해당 듀티가 출력되어 킥 다운 4→3 변속을 수행하고 있는 중 운전자의 가속페달에서 발을 떼는 시간이 설정된 기준 시간보다 지연될 때, 제어 수단(20)은 메모리에 저장되어 있는 a 구간의 킥 다운 4→3 변속의 피드 백 4→3 제어를 계속 수행한다(S100).

상기에서 a 구간의 킥 다운 4→3 변속의 피드 백 4→3 제어중 제어 수단(20)은 엔진의 상태가 아이들 상태인가를 판단한다(S110).

상기에서 피드 백 4→3 제어중 엔진의 상태가 아이들 상태인 경우, 제어수단(20)은 듀티 DU4를 출력한 후 파워 오프가 판정되었는가를 판단한다(S120).

하지만 상기에서 엔진의 상태가 아이들 상태가 아닌 경우, 제어수단(20)은 엔진이 아이들 상태가 될 때까지 피드 백 4→3 제어를 계속 수행한다.

상기에서 듀티 DU4를 출력한 후 파워 오프가 판정된 경우 제어 수단(20)은 메모리에 저장되어 있는 프론트 클러치 필 타임 시간인 듀티 Df2를 T2시간동안 출력하는 b구간을 수행한다(S130).

하지만 상기에서 듀티 DU4를 출력한 후에도 파워 오프가 판정되지 않으면 해당하는 변속제어를 수행하기 위해 메인 루틴으로 리턴한다.

따라서 상기에서 프론트 클러치 필 타임 시간인 듀티 Df2를 T2시간동안 출력하는 b구간을 수행한 제어수단(20)은 1차 변속동기를 판단한 후, 상기에서 1차 변속동기가 판단되면 메모리에 저장되어 있는 듀티치 D2로 하고 기울기를 A3%/sec로 하는 듀티제어신호를 구동 수단(30)에 출력하는 C구간을 수행한다(S140).

또한 상기에서 듀티치 D2로 하고 기울기를 A3%/sec로 하는 듀티제어신호 출력하는 C구간을 수행함에 있어서, 제어 수단(20)은 설정된 시간인 T3동안 2차 동기 판정을 금지하고, 상기의 설정 시간인 T3가 경과한 후 변속단이 목표 변속단인 3속 변속단에 2차 동기 완료되는 시점에 도달하였는가를 판단한다(S150).

상기에서 변속단이 목표 변속단인 3속 변속단에 2차 동기 완료되는 시점에 도달하였는가를 판단하는 방법은. 하기에 서술되어 있는 산술식에 의해 판단할 수 있다.

Nts ≥ No - Nt

(상기에서 Nts는 동기 판정 슬립량이고,

No는 현재의 출력축 회전수 값이고,

Nt는 현재의 터빈의 회전수 값

이다.)

상기에서 변속단이 목표 변속단인 3속 변속단에 2차 동기 완료되는 시점에 도달한 것으로 판단된 경우, 제어 수단(20)은 설정된 시간인 T1동안 C구간의 듀티를 계속 출력하는 d구간을 수행하고, 상기의 설정시간인 T1이 경과하면 듀티를 0%로 출력하고, 메인 루틴으로 리턴한다.

하지만 상기에서 변속단이 목표 변속단인 3속 변속단에 2차 동기 완료되는 시점에 도달하지 못한 경우, 제어수단(20)은 변속단이 목표 변속단인 3속 변속단에 2차 동기 완료되는 시점에 도달할 때까지 C구간의 듀티제어 신호를 계속 출력한다.

상기한 실시예는 가장 바람직한 실시예를 설명한 것으로써, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 실시예로부터 용이하게 설명할 수 있는 것도 본 발명에 포함된다.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예서 킥 다운 4→3변속제어중 운전자가 가속페달에서 발을 떼는 시간이 지연되면, 피드 백 4→3제어를 계속수행하고 엔진의 상태가 아이들이면 듀티 DU4를 출력한 후 파워의 상태가 오프로 판정되었는가를 판단하여, 상기에서 듀티 DU4를 출력한 후 파워의 상태가 오프로 판정되면 일정시간동안 Df2를 출력한 후, 1차 변속동기가 완료되면 설정시간인 T3동안 2차 동기 판정을 금지한 후, 상기의 설정시간인 T3가 경과하면 2차 동기 판정을 수행하여 킥 다운 4→3 다운 쉬프트 변속을 종료함으로써, 킥 다운 4→3변속제어중 운전자가 가속페달에서 발을 떼는 시간이 지연되어도 과대한 변속쇼크 없이 안정된 변속을 수행하므로 향상된 변속감과 변속 신뢰성을 제공할 수 있는 효과를 가진 자동 변속기의 변속제어장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.

Claims (7)

1. 자동 변속기를 장착한 차량에 있어서, 차량의 주행상태 따라 차량의 상태가 가변되어 출력되어지는 신호를 인가 받아 해당하는 전기신호를 출력하는 차량 주행상태 감지수단과;

   상기 차량 주행상태 감지수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 판독하여 킥 다운 4→3변속제어중 운전자가 가속페달에서 발을 떼는 시간이 지연되면, 피드 백 4→3제어를 계속수행하고 엔진의 상태가 아이들이면 듀티 DU4를 출력한 후 파워의 상태가 오프로 판정되었는가를 판단하여, 상기에서 듀티 DU4를 출력한 후 파워의 상태가 오프로 판정되면 일정시간동안 Df2를 출력한 후, 1차 변속동기가 완료되면 설정시간인 T3동안 2차 동기 판정을 금지한 후, 상기의 설정시간인 T3가 경과하면 2차 동기 판정을 수행하여 킥 다운 4→3 다운 쉬프트 변속을 종료하는 제어 수단과;

   상기 제어 수단에서 출력되는 듀티 제어신호에 따라 안정된 변속을 수행하는 구동 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속제어방법.
2. 청구항 1에 있어서, 차량 주행상태 감지수단은 가속 페달의 동작상태에 연동하여 개폐 상태가 가변되는 스로틀 밸브의 개도 정도를 감지하여 해당 신호를 출력하는 스로틀 밸브 개도 감지부와;

   차량의 주행속도를 감지하여 해당 신호를 출력하는 차속 감지부와;

   스로틀 밸브 개도량과 차속에 따라 변속단이 가변되면, 상기의 변속단의 가변 상태를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 변속단 감지부와;

   엔진의 동작 상태에 따라 가변되는 크랭크축의 회전 속도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지부와;

   변속기의 입력축과 연결되어 있는 토오크 컨버터의 터빈축의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터빈축 회전수 감지부와;

   킥 다운 서보 브레이크의 유압제어를 위해 킥 다운 서보 브레이크의 동작시점을 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 킥 다운 스위치를 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속제어장치.
3. 킥 다운 4→3 변속을 수행하고 있는 중 운전자의 가속페달에서 발을 떼는 시간이 설정된 기준 시간보다 지연될 때, 메모리에 저장되어 있는 a 구간의 킥 다운 4→3 변속의 피드 백 4→3 제어를 계속 수행하는 단계와;

   상기에서 a 구간의 킥 다운 4→3 변속의 피드 백 4→3 제어중 엔진의 상태가 아이들 상태인가를 판단하는 단계와;

   상기에서 피드 백 4→3 제어중 엔진의 상태가 아이들 상태인 경우, 듀티 DU4를 출력한 후 파워 오프가 판정되었는가를 판단하는 단계와;

   상기에서 듀티 DU4를 출력한 후 파워 오프가 판정된 경우, 메모리에 저장되어 있는 프론트 클러치 필 타임 시간인 듀티 Df2를 T2시간동안 출력하는 b구간을 수행하는 단계와;

   따라서 상기에서 프론트 클러치 필 타임 시간인 듀티 Df2를 T2시간동안 출력하는 b구간을 수행한 1차 변속동기를 판단하는 단계와;

   상기에서 1차 변속동기가 판단되면 메모리에 저장되어 있는 듀티치 D2로 하고 기울기를 A3%/sec로 하는 듀티제어신호를 출력하는 C구간을 수행하는 단계와;

   상기에서 듀티치 D2로 하고 기울기를 A3%/sec로 하는 듀티제어신호 출력하는 C구간을 수행함에 있어서, 설정된 시간인 T3동안 2차 동기 판정을 금지하고, 상기의 설정 시간인 T3가 경과한 후 변속단이 목표 변속단인 3속 변속단에 2차 동기 완료되는 시점을 판단하기 시작하는 단계와;

   상기에서 변속단이 목표 변속단인 3속 변속단에 2차 동기 완료되는 시점에 도달한 것으로 판단된 경우, 설정된 시간인 T1동안 C구간의 듀티를 계속 출력하는 d구간을 수행하고, 상기의 설정시간인 T1이 경과하면 듀티를 0%로 출력하고, 메인 루틴으로 리턴하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속제어방법.
4. 청구항 3에 있어서, 변속단이 목표 변속단인 3속 변속단에 2차 동기 완료되는 시점에 도달하지 못한 경우, 변속단이 목표 변속단인 3속 변속단에 2차 동기 완료되는 시점에 도달할 때까지 C구간의 듀티제어 신호를 계속 출력하는 단계를 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속제어방법.
5. 청구항 3에 있어서, 변속단이 목표 변속단인 3속 변속단에 2차 동기 완료되는 시점에 도달하였는가를 판단하는 방법은. 하기에 서술되어 있는 산술식에 의해 판단할 수 있는 단계를 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속제어방법.

   { Nts ≥ No - Nt

   (상기에서 Nts는 동기 판정 슬립량이고,

   No는 현재의 출력축 회전수 값이고,

   Nt는 현재의 터빈의 회전수 값

   이다.)
6. 청구항 3에 있어서, 듀티 DU4를 출력한 후에도 파워 오프가 판정되지 않으면 해당하는 변속제어를 수행하기 위해 메인 루틴으로 리턴하는 단계를 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속제어방법.
7. 청구항 3에 있어서, 엔진의 상태가 아이들 상태가 아닌 경우, 엔진이 아이들 상태가 될 때까지 피드 백 4→3 제어를 계속 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속제어방법.

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