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KR100911539B1 - 자동변속기의 내리막 퍼지 제어방법 - Google Patents

자동변속기의 내리막 퍼지 제어방법 Download PDF

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KR100911539B1
KR100911539B1 KR1020070122439A KR20070122439A KR100911539B1 KR 100911539 B1 KR100911539 B1 KR 100911539B1 KR 1020070122439 A KR1020070122439 A KR 1020070122439A KR 20070122439 A KR20070122439 A KR 20070122439A KR 100911539 B1 KR100911539 B1 KR 100911539B1
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이보준
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 자동변속기의 내리막 퍼지 제어방법에 관한 것으로서, 특히, 자동변속기 차량의 내리막길 주행 시, 내리막 구배의 정도에 따라 즉각적으로 내리막 퍼지 제어가 실시될 수 있으며, 주행 여건에 따라 내리막 퍼지 제어가 단순 해제되는 것을 방지하기 위한 방법에 관한 것으로서, 차량의 내리막 구배가 TCU에 미리 저장된 급경사 기준구배(A)를 초과하는지 판단하는 제1단계(S10)와; 상기 제1단계(S10)에서 차량의 내리막 구배가 급경사 기준구배(A)를 초과하는 경우, 내리막 퍼지 제어가 가능한지 판단하는 제2단계(S20)와; 상기 제2단계(S20)에서 내리막 퍼지 제어가 가능한 경우, 제1내리막 퍼지 제어를 실시하는 제3단계(S30)와; 상기 제1단계(S10)에서 차량의 내리막 구배가 급경사 기준구배(A)를 초과하지 않는 경우, 차량의 내리막 구배가 TCU에 미리 저장되어 있되 상기 급경사 기준구배(A)보다 작은 완경사 기준구배(B)를 초과하는지 판단하는 제4단계(S40)와; 상기 제4단계(S40)에서 차량의 내리막 구배가 완경사 기준구배(B)를 초과하는 경우, 브레이크가 TCU에 미리 저장된 기준시간(C) 이상 작동하는지 판단하는 제5단계(S50)와; 상기 제5단계(S50)에서 브레이크가 기준시간(C) 이상 작동한 경우, 내리막 퍼지 제어가 가능한지 판단하는 제6단계(S60)와; 상기 제6단계(S60)에서 내리막 퍼지 제어가 가능한 경우, 제2내리막 퍼지 제어를 실시하는 제7단계(S70)와; 상기 제7단계(S70)에서 제2내리막 퍼지 제어를 실시한 후, 차량의 내리막 구배가 상기 완경사 기준구배(B)로부터 TCU에 미리 저장된 오차범위(±D) 내에 해당하는지 판단하여, 상기 내리막 구배가 오차범위(±D) 내에 해당할 경우, 상기 제6단계(S60)가 수행되는 제8단계(S80)로 구성되어, 운전자의 편의성을 증대시키는 동시에 불필요하게 내리막 퍼지 제어가 반복 실시되는 것을 예방하여 차량의 연비 및 상품성을 극대화시킬 수 있도록 하는 것이다.
Figure R1020070122439
내리막, 구배, 퍼지, TCU

Description

자동변속기의 내리막 퍼지 제어방법{Fuzzy control method for downward slope of automatic transmission}
본 발명은 자동변속기의 내리막 퍼지 제어방법에 관한 것으로서 특히, 자동변속기 차량의 내리막길 주행 시, 내리막 구배의 정도에 따라 즉각적으로 내리막 퍼지 제어가 실시될 수 있으며, 주행 여건에 따라 내리막 퍼지 제어가 단순 해제되는 것을 방지하기 위한 방법으로써, 운전자의 편의성을 증대시키는 동시에 불필요하게 내리막 퍼지 제어가 반복 실시되는 것을 예방하여 차량의 연비 및 상품성을 극대화시킬 수 있는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동변속기 차량의 경우 내리막길 주행 시 일정 구배 이상에서 엔진브레이크 작동을 통한 적절한 차속 확보와 안전성을 도모하기 위해 변속점 제어를 실시하고 있다.
변속점 제어는 여러 가지 입력 변수(예를 들어, 차속, 엔진회전수, 브레이크 스위치, 변속단, 변속모드, 작동유 및 냉각수 온도, 엔진토크, 주행부하, 그리고 스로틀 개도 등)를 기준으로 판단되며, TMS(transmission management system)별 기종별로 차이가 있을 수 있으나, 통상적으로 위에 열거한 다양한 입력변수를 기준으로 TCU(transmission control unit)에서 내부 연산을 통해 어떠한 형태로 변속점 제어를 실시할 것인지 결정하고 있다.
이때, '내리막 퍼지 제어'란 자동변속기 차량의 내리막길 주행 중 적절한 엔진브레이크 사용으로 주행 편의성 및 안정성을 향상시키기 위한 것이다.
통상적으로, 내리막 퍼지 제어가 실시되는 경우는, 첫째, 하향 구배에 대한 정도 또는 주행부하로 내리막 정도를 표현하는 내리막 주행인 경우, 둘째, 액셀러레이터 페달의 오프 조건인 가속조건이 아닌 경우, 셋째, 운전자의 감속의지를 반영하기 위해서 브레이크를 작동하는 경우, 넷째, 기타 변속기 또는 엔진 등의 고장이 없는 경우 등을 만족해야 한다.
상기한 조건을 모두 만족하여, 내리막 퍼지 제어가 실시될 경우, 변속단의 업시프트(up shift)를 방지하도록 TCU제어를 실시하고, 도 1은 일반적인 자동변속기의 변속 패턴을 도시하는 선도로서, 도 1에 있어서 실선으로 도시한 일반적인 기본(normal) 변속패턴으로부터 다운시프트(down shift) 차속을 도 1에 있어서 점선으로 도시한 것과 같이 상향하여 저단 영역을 확대하여 사용하고 있다.
종래의 자동변속기의 내리막 퍼지 제어방법을 살펴보면, 상기한 내리막 퍼지 제어 조건 중 내리막 판정과 운전자의 의지를 반영하기 위한 조건들이 오히려 실제적으로는 문제 발생의 요인이 되고 있다.
그 예로, 첫째, 장강판로의 경우 내리막 퍼지 제어가 실시되고 있는 상태에 서, 순간적인 주행 여건의 변화(예를 들어 내리막길 선회나 추월 등)에 의해 가속을 실시할 경우, 운전자가 액셀러레이터 페달을 밟았기 때문에 가속조건으로 오판하여 내리막 퍼지 제어를 해제시키고 있다.
이때, 실제적으로는 상기한 순간적인 주행 여건의 변화 이후 내리막길을 계속 주행 중에 있으나, 내리막 퍼지 제어는 해제되어 있으므로 브레이크를 밟아 내리막 퍼지 제어 시작 조건을 만족해야만 다시 내리막 퍼지 제어가 실시된다는 단점이 있다.
특히, 내리막 퍼지 제어 실시 중 액셀러레이터 페달을 밟아 가속할 경우 내리막 퍼지 제어의 해제를 판정하는 데에는, 경과 시간을 규정하기 위하여 타이머가 사용되고 있으나 보다 근본적인 대응이 요구되고 있는 실정이다.
둘째, 내리막 퍼지 제어의 실시 조건 자체의 문제로서, 운전자의 의지를 반영하기 위한 브레이크 작동 조건은, 연비 및 차량의 상품성이 저하되는 문제로서 이로 인해 자동변속기 다단화가 추진되고 있으며 탑(top)단의 기어비가 하향되고 있는 실정이다.
따라서, 다단화 적용이라는 기술 동향은 내리막 퍼지 제어를 기존 보다 더욱 강력하게 사용해야 하는 원인을 제고하고 있으며, 운전자가 브레이크를 밟아 차속을 줄이려는 의지의 표현 이전에 급경사에서는 내리막 퍼지 제어가 곧바로 시작되어야 하지만, 종래의 자동변속기의 내리막 퍼지 제어방법은 이들을 만족하지 못하고 있다는 기술상의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 자동변속기 차량의 내리막길 주행 시, 내리막 구배의 정도에 따라 즉각적으로 내리막 퍼지 제어가 실시될 수 있을 뿐 아니라, 주행 여건에 따라 내리막 퍼지 제어가 단순 해제되는 것을 방지할 수 있음으로써, 운전자의 편의성을 증대시키는 동시에 불필요하게 내리막 퍼지 제어가 반복 실시되는 것을 예방하여 차량의 연비 및 상품성을 극대화시킬 수 있도록 하는 자동변속기의 내리막 퍼지 제어방법을 제공하고자 한다.
이러한 본 발명은 차량의 내리막 구배가 TCU에 미리 저장된 급경사 기준구배 이하인지 판단하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 차량의 내리막 구배가 급경사 기준구배를 초과하는 경우, 내리막 퍼지 제어가 가능한지 판단하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 내리막 퍼지 제어가 가능한 경우, 제1내리막 퍼지 제어를 실시하는 제3단계와; 상기 제1단계에서 차량의 내리막 구배가 급경사 기준구배를 초과하지 않는 경우, 차량의 내리막 구배가 TCU에 미리 저장되어 있되 상기 급경사 기준구배보다 작은 완경사 기준구배를 초과하는지 판단하는 제4단계와; 상기 제4단계에서 차량의 내리막 구배가 완경사 기준구배를 초과하는 경우, 브레이크가 TCU에 미리 저장된 기준시간 이상 작동하는지 판단하는 제5단계와; 상기 제5단계에서 브레이크가 기준시간 이상 작동한 경우, 내리막 퍼지 제어가 가능한지 판단하는 제6단계와; 상기 제6단계에서 내리막 퍼지 제어가 가능한 경우, 제2내리막 퍼지 제어를 실시하는 제7단계와; 상기 제7단계에서 제2내리막 퍼지 제어를 실시한 후, 차량의 내리막 구배가 상기 완경사 기준구배로부터 TCU에 미리 저장된 오차범위 내에 해당하는지 판단하여, 상기 내리막 구배가 오차범위 내에 해당할 경우, 상기 제6단계가 수행되는 제8단계로 구성함으로써 달성된다.
이상과 같은 본 발명은 자동변속기 차량의 내리막길 주행 시, 내리막 구배의 정도에 따라 즉각적으로 내리막 퍼지 제어가 실시될 수 있을 뿐 아니라, 주행 여건에 따라 내리막 퍼지 제어가 단순 해제되는 것을 방지할 수 있음으로써, 운전자의 편의성을 증대시키는 동시에 불필요하게 내리막 퍼지 제어가 반복 실시되는 것을 예방하여 차량의 연비 및 상품성을 극대화시킬 수 있는 발명인 것이다.
도 2는 본 발명의 자동변속기의 내리막 퍼지 제어방법을 도시하는 흐름도이다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 자동변속기의 내리막 퍼지 제어방법은 도 2에 도시된 바와 같이, 경사도가 큰 급경사 기준구배(A)와 경사도가 작은 완경사 기준구배(B)를 기준으로 차량의 내리막 구배에 따라 급경사에서는 운전자의 브레이크 조작 없이도 곧바로 내리막 퍼지 제어가 실시되며, 완경사에서는 운전자의 브레이크 조작을 통해서만 내리막 퍼지 제어가 실시될 뿐 아니라, 특히 완경사에서는 일정한 오차범위를 벗어날 경우에만 내리막 퍼지 제어가 해제되는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.
이하 본 발명의 자동변속기의 내리막 퍼지 제어방법에 대한 바람직한 실시예를 구성하는 각 단계를 도면을 참조하여 하나씩 살펴보면 다음과 같다.
우선, 제1단계(S10)에서는 차량의 내리막 구배가 TCU에 미리 저장된 급경사 기준구배(A)를 초과하는지 판단하게 된다.
이때, 차량의 내리막 구배란 하향 구배에 대한 정도 또는 차량의 주행부하로 내리막 경사 정도를 표현한 것으로, 이하에서는 내리막길의 경사도에 따라 급경사와 완경사로 지칭하여 설명한다.
즉, 차량의 내리막 구배가 TCU에 미리 저장된 급경사 기준구배(A ; 급경사의 내리막길)를 초과할 경우(상기 급경사의 내리막길 보다 더욱 급한 경사의 내리막길)에는 제2단계(S20)가 시작된다.
상기 제2단계(S20)에서는 내리막 퍼지 제어가 가능한지 판단하게 된다.
이때, 내리막 퍼지 제어가 가능한지 판단하는 조건은 차속조건, APS(air position sensor)조건, 그리고 변속단조건 등을 포함하는 것으로, 만약 내리막 퍼지 제어가 가능한 경우에는 제3단계(S30)가 시작된다.
반면에, 상기 제2단계(S20)에서 내리막 퍼지 제어가 불가능한 경우에는 별도의 제어 없이 최초의 상태로 복귀하게 된다.
상기 제3단계(S30)에서는 제1내리막 퍼지 제어를 실시하게 되면, 도 1에 도 시한 바와 같이 일반 변속패턴에 비해 다운시프트 차속을 상향하여 저단 영역을 확대함으로써 엔진브레이크가 작동될 수 있도록 제어되는 것이다.
즉, 기존에는 내리막 퍼지 제어를 위하여 운전자의 브레이크 사용 여부나 그 사용 시간을 만족해야만 내리막 퍼지 제어가 실시될 수 있었으나, 본 발명에 있어서는 미리 설정된 경사도보다 급한 경사도인 경우 운전자의 브레이크 사용 여부나 그 사용 시간을 판단하지 않고 곧바로 내리막 퍼지 제어가 실시될 수 있는 것이다.
그리고, 상기 제1단계(S10)에서 차량의 내리막 구배가 급경사 기준구배(A)를 초과하지 않는 경우, 즉, 미리 설정된 경사도 보다 완만한 경사도인 경우에는 제4단계(S40)가 시작된다.
상기 제4단계(S40)에서는 차량의 내리막 구배가 TCU에 미리 저장되어 있되 상기 급경사 기준구배(A)보다 작은 완경사 기준구배(B)를 초과하는지 판단하게 된다.
즉, 차량의 내리막 구배가 TCU에 미리 저장된 완경사 기준구배(B ; 완경사의 내리막길)를 초과할 경우(상기 급경사의 내리막길보다는 완만하지만 상기 완경사의 내리막길보다는 급한 경사의 내리막길)에는 제5단계(S50)가 시작된다.
상기 제5단계(S50)에서는 별도의 타이머를 이용하여 브레이크가 기준시간(C) 이상 작동하였는지 판단하여, 브레이크가 기준시간(C) 미만 작동하였다면 내리막 퍼지 제어를 실시하지 않고 상기 제4단계(S40)로 복귀하게 되지만, 상기 브레이크가 기준시간(C) 이상 작동하였다면 제6단계(S60)가 시작된다.
상기 제6단계(S60)에서는 내리막 퍼지 제어가 가능한지 판단하게 된다.
이때, 내리막 퍼지 제어가 가능한지 판단하는 조건은 상기한 제2단계(S20)와 유사하게, 차속조건, APS(air position sensor)조건, 그리고 변속단조건 등을 포함하는 것으로, 만약 내리막 퍼지 제어가 가능한 경우에는 제7단계(S70)가 시작된다.
반면에, 상기 제6단계(S60)에서 내리막 퍼지 제어가 불가능한 경우에는 별도의 제어 없이 상기 제4단계(S40)로 복귀하게 된다.
상기 제7단계(S70)에서는 제2내리막 퍼지 제어를 실시하게 되어, 도 1에 도시한 바와 같이 일반 변속패턴에 비해 다운시프트 차속을 상향하여 저단 영역을 확대함으로써 엔진브레이크가 작동될 수 있도록 제어되는 것이다.
그리고 상기 제7단계(S70) 이후에 시작되는 제8단계(S80)에서는 차량의 내리막 구배가 상기 완경사 기준구배(B)로부터 TCU에 미리 저장된 오차범위(±D) 내에 해당하는지 판단하여, 상기 내리막 구배가 완경사 기준구배(B)의 오차범위(±D) 내에 해당할 경우, 상기 제6단계(S60)가 다시 수행되는 것이다.
즉, 차량의 내리막 구배가 완경사 기준구배(B)로부터 일정 오차범위(±D) 내에 해당할 경우 운전자의 브레이크 작동 여부에 관계없이 제6단계(S60) 및 제7단계(S70)를 반복 수행하여 내리막 퍼지 제어를 계속 유지할 수 있으며, 차량의 내리막 구배가 완경사 기준구배(B)로부터 일정 오차범위(±D) 내에 해당하지 않을 경우에는 상기 제4단계(S40)로 복귀하게 되는 것이다.
만약, 상기 제4단계(S40)에서 차량의 내리막 구배가 상기 완경사 기준구배(B)를 초과하지 않을 경우, 다시 말해, 차량의 내리막 구배가 TCU에 미리 저장된 완경사 기준구배(B ; 완경사의 내리막길)보다도 작을 경우(상기 완경사의 내리막길 보다 완만한 경사의 내리막길)에는 별도의 제어 없이 로직이 종료되는 것이다.
이때, 상기 제2단계(S20)에서의 제1내리막 퍼지 제어와 상기 제7단계(S70)에서의 제2내리막 퍼지 제어는 도 1에 도시한 바와 같이 동일한 변속 패턴을 이용할 수도 있으며, 제1내리막 퍼지 제어에 사용되는 변속 패턴과 제2내리막 퍼지 제어에 사용되는 변속 패턴을 다르게 적용할 수도 있다.
예를 들어, 제1내리막 퍼지 제어에 사용되는 변속 패턴에서는 보다 넓은 저단 영역으로 확장 제어되도록 한다면, 제2내리막 퍼지 제어에 사용되는 변속 패턴에서는 그 보다 다소 좁은 저단 영역으로 확장 제어되도록 할 수도 있는 것이다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 자동변속기의 내리막 퍼지 제어방법은 도 2에 도시된 바와 같이, 제1단계(S10)에서 차량의 내리막 구배가 급격한 내리막 경사인지 판단하여, 급격한 내리막 경사에 해당할 경우 운전자의 브레이크 작동여부와 관계없이 제2단계(S20)에서 내리막 퍼지 조건을 만족하면 제3단계(S30)를 통해 곧바로 내리막 퍼지 제어가 실시된다.
반면에, 상기 제1단계(S10)에서 차량의 내리막 구배가 급격한 내리막 경사가 아니라고 판단했을 경우에는 제4단계(S40)에서 차량의 내리막 구배가 완만한 내리막 경사인지 판단하여, 완만한 내리막 경사에 해당할 경우 제5단계(S50)에서 운전자의 브레이크 작동 여부 및 제6단계(S60)에서 내리막 퍼지 조건을 만족하면 제7단계(S70)를 통해 내리막 퍼지 제어가 실시되는 것이다.
이후, 제8단계(S80)에서는 차량의 내리막 구배가 완만한 내리막 경사로부터 소정 오차범위 내에 해당한다면, 운전자의 브레이크 작동여부와 관계없이 내리막 퍼지 제어가 실시될 수 있도록 상기 제6단계(S60) 및 제7단계(S70)가 반복 실시되지만, 차량의 내리막 구배가 완만한 내리막 경사로부터 소정 오차범위를 벗어난다면 상기 제4단계(S40)로 복귀하여 제5단계(S50)에서 다시 운전자의 브레이크 작동 여부를 만족해야지 만 다시 내리막 퍼지 제어가 실시될 수 있는 것이다.
결과적으로, 본 발명의 자동변속기의 내리막 퍼지 제어방법은 급경사 내리막 주행 시에는 운전자의 브레이크 작동 여부에 관계없이 곧바로 내리막 퍼지 제어가 실시될 수 있으며, 완경사 내리막 주행 시에는 운전자의 브레이크 작동 여부를 확인 한 후 내리막 퍼지 제어가 실시되며, 이와 같이 내리막 퍼지 제어가 실시된 후에는 차량의 내리막 구배가 소정 오차 범위를 벗어나지 않을 경우 운전자의 브레이크 작동 여부와 무관하게 내리막 퍼지 제어가 반복 실시되는 반면, 차량의 내리막 구배가 소정 오차 범위를 벗어날 경우에만 운전자의 브레이크 작동 여부를 판단하여 다시 내리막 퍼지 제어가 실시될 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명의 자동변속기의 내리막 퍼지 제어방법은 차량의 내리막 구배 크기에 따라 내리막 퍼지 제어의 시작을 각기 다르게 판단하여 실시할 뿐 아니라, 완경사의 내리막 퍼지 제어 시에는 차량의 내리막 구배가 소정 오차 범위 내에서는 운전자의 브레이크 작동 여부에 관계없이 내리막 퍼지 제어가 해제되지 않도록 제어하는 동시에, 소정 오차 범위를 벗어날 경우 운전자의 브레이크 작동 여부를 판단하여 다시 내리막 퍼지 제어가 실시될 수 있도록 함으로써, 차량의 연비 및 상품성을 극대화시킬 수 있다는 탁월한 이점을 지닌 발명인 것이다.
상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 일반적인 자동변속기의 변속 패턴을 도시하는 선도,
도 2는 본 발명의 자동변속기의 내리막 퍼지 제어방법을 도시하는 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
S10 : 제1단계 S20 : 제2단계
S30 : 제3단계 S40 : 제4단계
S50 : 제5단계 S60 : 제6단계
S70 : 제7단계 S80 : 제8단계

Claims (2)

  1. 차량의 내리막 구배가 TCU에 미리 저장된 급경사 기준구배 이하인지 판단하는 제1단계와;
    상기 제1단계에서 차량의 내리막 구배가 급경사 기준구배를 초과하는 경우, 내리막 퍼지 제어가 가능한지 판단하는 제2단계와;
    상기 제2단계에서 내리막 퍼지 제어가 가능한 경우, 제1내리막 퍼지 제어를 실시하는 제3단계와;
    상기 제1단계에서 차량의 내리막 구배가 급경사 기준구배를 초과하지 않는 경우, 차량의 내리막 구배가 TCU에 미리 저장되어 있되 상기 급경사 기준구배보다 작은 완경사 기준구배를 초과하는지 판단하는 제4단계와;
    상기 제4단계에서 차량의 내리막 구배가 완경사 기준구배를 초과하는 경우, 브레이크가 TCU에 미리 저장된 기준시간 이상 작동하는지 판단하는 제5단계와;
    상기 제5단계에서 브레이크가 기준시간 이상 작동한 경우, 내리막 퍼지 제어가 가능한지 판단하는 제6단계와;
    상기 제6단계에서 내리막 퍼지 제어가 가능한 경우, 제2내리막 퍼지 제어를 실시하는 제7단계와;
    상기 제7단계에서 제2내리막 퍼지 제어를 실시한 후, 차량의 내리막 구배가 상기 완경사 기준구배로부터 TCU에 미리 저장된 오차범위 내에 해당하는지 판단하여, 상기 내리막 구배가 오차범위 내에 해당할 경우, 상기 제6단계가 수행되는 제8단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 내리막 퍼지 제어방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제2단계 및 제6단계의 내리막 퍼지 제어 가능 판단조건은 차속조건, APS조건, 그리고 변속단조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 내리막 퍼지 제어방법.
KR1020070122439A 2007-11-29 2007-11-29 자동변속기의 내리막 퍼지 제어방법 KR100911539B1 (ko)

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