KR0152675B1

KR0152675B1 - 자동변속 차량의 백아웃현상시 변속장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR0152675B1
Application number: KR1019930023502A
Authority: KR
Inventors: 최현영
Original assignee: 한승준; 기아자동차주식회사
Priority date: 1993-11-06
Filing date: 1993-11-06
Publication date: 1998-10-01
Also published as: KR950013794A

Abstract

본 발명은 자동변속 차량이 코너링이나, 내리막길 또는 앞차량이 급브레이크 제동 등과 같은 가속감소 조건이 발생시 고단으로 주행되는 것을 억제하며 자동변속기의 내구성에 문제를 일으키지 않으면서 자동적으로 차량의 변속을 억제시켜 현단수를 그대로 유지시켜주기 위한 것으로, 가속페달(11)에 의해 작동하는 스로틀 밸브의 위치를 검출하며 TPS변동율을 산출하는 스로틀 밸브 포지션 센서(10)와; 레인지를 변화시켜 차량속도를 변속시켜주는 변속레버(21)의 레인지 조정에 따라 신호를 발생시키는 인히비터 스위치(20)와; 상기 인히비터 스위치(20)와 스로틀 밸브 포지션 센서(10)로부터 인가되는 신호를 종합 비교/판단하는 변속기 제어부(30)와; 상기 변속기 제어부(30)에 의해 비교/판단된 신호에 의해 솔레노이드에 변속신호를 인가하는 유압제어부(40)로 구성되며, 정상적으로 차량을 운행주(S1), 스로틀 밸브 포지션 센서(10)에서 차량의 속도와 관계있는 스로틀 밸브의 위치를 검출한 TPS값이 TPS기준값인 40%이상인지 비교/판단하는 단계(S2)와, 상기 TPS값에 의한 TPS변동율(△T)이 제1변동기준값인 0.25이상인지 비교/판단하는 단계(S3)와, 차량의 변속레버(21)의 위치가 D레인지인지 판단하는 단계(S4)와, 인비히터 스위치(20)에 의해 업 쉬프트 신호가 변속기 제어부(30)로 인가되었는지 판단하는 단계(S5)와, 상기와 같은 4가지(S2∼S5) 조건을 모두 만족시 변속기 제어부(30)에서 유압제어부(40)를 제어하여 저단에서 고단으로 업 쉬프트되는 것을 금지하며, 현단수를 그대로 유지하는 단계(S6)와, 운전자의 가속 요구량이 증가하여 백 아웃 현상이 해제되는 경우는 TPS값에 의한 TPS변동율(△T)이 제2변동기준값인 0이하인지 비교/판단하는 단계(S7)와, 차량의 변속레버(21)의 위치가 2레인지인지 판단하는 단계(S8)와, 차량의 변속레저(21)의 위치가 L레인지인지 판단하는 단계(S9)와, 상기 3가지(S7∼S9) 조건중 한 신호라도 인가시 변속기 제어부(30)에서는 유압제어부(40)를 제어하여 차량을 초기 변속 모드로 복귀시키는 변속단계(S10)로 이루어짐을 특징으로 하는 자동변속 차량의 백 아웃현상시 변속장치 및 그 제어방법이다.

Description

자동변속 차량의 백 아웃현상시 변속 장치 및 그 제어방법

제1도는 종래 백 아웃현상을 개략적으로 나타낸 그래프.

제2도는 본 발명 자동변속 차량의 백 아웃현상시 변속 장치의 구성도.

제3도는 변속기 제어부의 원리도.

제4도는 백 아웃 해제시의 변속기 제어부의 원리도.

제5도는 본 발명 자동변속 차량의 백 아웃현상시 변속 장치의 동작 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 스로틀 밸브 포지션 센서 11 : 가속페달

20 : 인히비터 스위치 21 : 변속레버

30 : 변속기 제어부 40 : 유압제어부

본 발명은 자동변속기 차량에 관한 것으로 특히, 코너링이나, 내리막길 또는 앞차량이 급브레이크 제동 등과 같은 운전자가 가속 요구량을 감소시키는 조건이 발생시 차량이 고단으로 주행되는 것을 억제하며 자동적으로 차량의 변속을 억제시켜 현단수를 그대로 유지시켜줄 수 있는 자동변속 차량의 백 아웃현상시 변속 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

종래 자동변속 차량은, 운전자의 가속 요구량이 감소되는 감속조건 예를 들면 코너링시, 내리막길 주행시, 앞차량이 급브레이크 제동 등에도 백 아웃(back out) 현상으로 고단으로 운전되는 경향이 있다. 이에 따라 고속진입시 변속 쇼크(shock)를 유발하고, 또한 백 아웃현상이 해제되고 운전자의 가속 요구량(Accel 답입량)이 증가시, 구동력을 얻기 위해 고단에서 저단으로 변속되어야 하므로, 고단에서 저단 및 저단에서 고단으로 잦은 변속으로 변속 쇼크 유발 및 불필요한 변속 유발시키는 쉬프트 비지(shift busy) 현상과 그에 따른 변속 쇼크 때문에 운전자의 불만을 야기시킨다.

제1도는 D 레인지에서 운행하는 차량에서 TPS값과 차속에 따른 차량의 단수 변화로 인한 백 아웃현상을 나타내는 것으로, A∼E선은 차량의 TPS값의 변동에 따른 단수의 변화를 다양하게 나타내고, 실선은 기어의 단수가 저단에서 고단으로 바뀌는 것을 나타내는 데 실선의 상·하단의 괄호 안의 숫자는 기어의 단수가 변화할 수 있는 최고의 차속과 최하의 차속을 나타내며, 중간의 괄호안에 있는 숫자는 백 아웃현상과 반대되는 퀵 다운(quick-down)되는 부분에서의 차속을 나타내고, 점선은 2단에서 1단으로 변속시 1단에서 2단으로 변속될 때 보다 더 적은 변속단으로 변속되는 것을 보여준다.

전술한 백 아웃현상을 제1도와 더불어 설명하면 다음과 같다.

자동변속기를 장착한 차량에서 가속페달에 의한 운전자의 가속 요구량이 증가하여 차속이 증가하는 경우, 차량이 연비 및 실행 주행에서 유리하도록 저단에서 고단으로 변속되는 업 쉬프트(up-shift) 현상으로 D선에 나타난 1단에서 2단으로 변속된다.

또한, 가속페달에 의한 운전자의 가속 요구량이 증가되는 데도 불구하고 차속이 감소하는 경우, 차량이 구동력 부족을 해결하기 위해 고단에서 저단으로 변속되는 다운 쉬프트(down-shift) 현상으로 E선에 나타난 2단에서 1단으로 변속된다.

그리고, 가속페달에 의한 운전자의 가속 요구량이 감소되는 데 차속이 미미하게 변동하는 경우, 현행의 자동변속기 차량에서는 저단에서 고단으로 변속되는 업 쉬피트 현상으로 A선에 나타난 1단에서 2단으로, B선에 나타난 2단에서 4단으로, C선에 나타난 3단에서 4단으로 변속된다.

그러나, 이 경우 도로 조건에 따라 업 쉬프트되는 것이 합당하게 작용하는 것은 아닌 경우가 있는데, 예를 들면 코너링이나, 내리막길 또는 앞차량이 급브레이크 제동 등과 같은 가속감소 조건이 발생시 백 아웃현상으로 저단에서 고단으로 변속되어 과속의 위험을 지니게 되며, 고단으로 변속된 기어를 저단으로 잦은 변속을 할 경우, 변속 쇼크를 유발하게 되고 마찰 클러치의 잦은 작동으로 자동변속기의 내구성에 문제를 일으키게 된다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자동변속 차량이 코너링이나, 내리막길 또는 앞차량이 급브레이크 제동 등과 같은 가속감소 조건이 발생시 고단으로 주행되는 것을 억제하며 자동변속기의 내구성에 문제를 일으키지 않으면서 자동적으로 차량의 변속을 억제시켜 현단수를 그대로 유지시켜줄 수 있는 자동변속 차량의 백 아웃현상시 변속 장치 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

이하 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명 자동변속 차량의 백 아웃현상시 변속 장치는 제2도에 도시되는 바와 같이, 가속페달(11)에 의해 작동하는 스로틀 밸브(Throttle Valve)의 위치를 검출하며 TPS변동율(△T)을 산출하는 스로틀 밸브 포지션 센서(10)와; 레인지를 변화시켜 차량속도를 변속시켜주는 변속레버(21)의 레인지 조정에 따라 신호를 발생시키는 인히비터 스위치(Inhibitor Switch)(20)와; 상기 인히비터 스위치(20)와 스로틀 밸브 포지션 센서(10)로부터 인가되는 신호를 종합 비교/판단하는 변속기 제어부(30)(TCU:Transmission Control Unit)와; 상기 변속기 제어부(30)에 의해 비교/판단된 신호에 의해 솔레노이드에 변속신호를 인가하는 유압 제어부(40)로 구성함을 그 기술적 특징으로 한다.

이러한 본 발명 자동변속 차량의 백 아웃현상시 변속 장치는 제2도 내지 제4도에 도시된 바와 같이, 코너링이나, 내리막길 또는 앞차량이 급브레이크 제동 등과 같은 운전자의 가속 요구량이 감소하는 조건이 발생시 차량이 고단으로 주행되는 것을 억제하며 자동적으로 차량의 변속을 억제시켜 현단수를 그대로 유지시켜주는 것을 기본적인 동작으로만 하는데, 좀더 자세한 동작을 살펴보면 다음과 같다.

스로틀 밸브 포지션 센서(10)에서 스로틀 밸브의 위치를 검출한 것을 TPS값이라 하는데, 이 TPS값이 TPS기준값인 40%이상이면 변속기 제어부(30)의 AND 게이트(30a)에 전기적인 신호를 인가한다. 여기서, TPS기준값을 40% 이상으로 하는데 이것은 40% 미만에서는 실험상 그 효과가 미미하기 때문이다.

또한, 현재의 TPS값을 T₀이라 하고, 직전의 TPS값, 예를들어 0.05초전의 TPS값을 T₁이라 하면, TPS변동율(△T)은 아래의 식으로 계산된다.

즉, △T=(T₁-T₀)/T₁

이때 TPS변동율(△T)이 제1변동기준값인 0.25와 같거나 크면, 변속기 제어부(30)의 AND 게이트(30a)에 전기적인 신호를 인가한다. 여기서 제1변동기준값을 0.25로 하는 것은 TPS변동율이 0.25가 되면 운전자의 가속 요구량에 감소하게 되기 때문이다.

그리고, 인히비터 스위치(20)는 차량의 변속레버(21)가 D 레인지에 위치하고 업 쉬프트현상이 있으면, 변속기 제어부(30)의 AND 게이트(30a)에 전기적인 신호를 인가한다.

그러면, 변속기 제어부(30)에서는 상기의 TPS값과 TPS변동율 및 D 레인지 신호 및 업 쉬프트 신호들이 모두 입력되면 유압제어부(40)를 제어하여 저단에서 고단으로 변속하는 업 쉬프트를 금지하며, 현재의 변속기어 단수를 유지시킴으로 차량이 백 아웃현상으로 업 쉬프트 되므로 저단에서 고단으로 변속되어 과속하게 되는 안전사고의 소지를 방지하여, 쉬프트 비지 현상을 억제하여 자동변속기의 잦은 변속으로 인한 내구성 문제를 일으키지 않으면서 차량의 안전을 도모할 수 있게 된다.

또한, 운전자의 가속 요구량이 증가하기 위해 백 아웃현상이 해제되는 경우는 제4도에 도시된 바와 같이, 스로틀 밸브 포지션 센서(10)에서 스로틀 밸브의 위치를 검출한 값에 의한 TPS변동율(△T)이 제2변동기준값인 0과 같거나 적으면, 변속기 제어부(30)의 OR 게이트(30b)에 전기적인 신호를 인가하며, 인히비터 스위치(20)에 의해 변속레버(21)를 2 또는 L 레인지로 변속하였을 경우, 변속기 제어부(30)의 OR 게이트(30b)에 전기적인 신호를 인가하면 변속기 제어부(30)에서는 위의 세가지 신호중 한 신호라도 인가가 되었을 경우 유압제어부(40)를 제어하여 차량의 초기 변속 모드로 복귀하여 운행하도록 한다.

또한, 본 발명 자동변속 차량의 백 아웃현상시 변속 장치의 동작 흐름은 제5도에 도시되는 바와 같이, 정상적으로 차량을 운행중(S1), 스로틀 밸브 포지션 센서(10)에서 차량의 속도와 관계있는 스로틀 밸브의 위치를 검출한 TPS값이 TPS기준값인 40% 이상인지 비교/판단하는 단계(S2)와, 상기 TPS값에 의한 TPS변동율(△T)이 제1변동기준값인 0.25 이상인지 비교/판단하는 단계(S3)와, 차량의 변속레버(21)의 위치가 D 레인지인지 판단하는 단계(S4)와, 인히비터 스위치(20)에 의해 업 쉬프트 신호가 변속기 제어부(30)로 인가되었는지 판단하는 단계(S5)와, 상기와 같은 4가지(S2∼S5) 조건을 모두 만족시 변속기 제어부(30)에서 유압제어부(40)를 제어하여 저단에서 고단으로 업 쉬프트되는 것을 금지하며, 현단수를 그대로 유지하는 단계(S6)와, 운전자의 가속 요구량이 증가하여 백 아웃현상이 해제되는 경우는 TPS값에 의한 TPS변동율(△T)이 제2변동기준값인 0 이하인지 비교/판단하는 단계(S7)와, 차량의 변속레버(21)의 위치가 2 레인지인지 판단하는 단계(S8)와, 차량의 변속레버(21)의 위치가 L 레인지인지 판단하는 단계(S9)와, 상기 3가지(S7∼S9) 조건중 한 신호라도 인가시 변속기 제어부(30)에서는 유압제어부(40)를 제어하여 차량을 초기 변속 모드로 복귀시키는 변속단계(S10)로 이루어진다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명 자동변속 차량의 백 아웃현상시 변속장치 및 그 제어방법은 자동변속 차량이 코너링이나, 내리막길 또는 앞차량이 급브레이크 제동 등과 같이 운전자의 가속 요구량을 감소시키는 조건이 발생시 백 아웃현상으로 저단에서 고온으로 변속되어 주행되는 것을 억제하며 자동변속기의 내구성에 문제를 일으키지 않으면서 자동적으로 차량의 변속을 억제시켜 현단수를 그대로 유지시켜줄 수 있는 유용한 것이다.

Claims

가속페달에 의해 작동하는 스로틀 밸브의 위치를 검출하며 TPS변동율을 산출하는 스로틀 밸브 포지션 센서와; 레인지를 변화시켜 차량속도를 변속시켜주는 변속레버의 레인지 조정에 따라 신호를 발생시키는 인히비터 스위치와; 상기 인히비터 스위치와 스로틀 밸브 포지션 센서로부터 인가되는 신호를 종합 비교/판단하는 변속기 제어부와; 상기 변속기 제어부에서 비교/판단된 신호에 의해 솔레노이드에 변속신호를 인가하는 유압제어부로 구성함을 특징으로 하는 자동변속 차량의 백 아웃현상시 변속 장치.
스로틀 밸브 포지션 센서에서 차량의 속도와 관계있는 스로틀 밸브의 위치를 검출한 TPS값과 TPS기준값을 비교/판단하는 단계와, 상기 TPS값에 의한 TPS변동율과 제1변동기준값을 비교/판단하는 단계와, 차량의 변속레버의 위치가 D 레인지인지 판단하는 단계와, 인히비터 스위치에 의해 업 쉬프트 신호가 변속기 제어부로 인가되었는지 판단하는 단계와, 상기와 같은 조건을 모두 만족시 변속기 제어부에서 유압제어부를 제어하여 저단에서 고단으로 업 쉬프트되는 것을 금지하며 현단수를 그대로 유지하는 단계와, 운전자의 가속 요구량이 증가하는 백 아웃현상이 해제를 위하여 TPS값에 의한 TPS변동율과 제2변동기준값을 비교/판단하는 단계와, 차량의 변속레버의 위치가 2 레인지인지 판단하는 단계와, 차량의 변속레버의 위치가 L 레인지인지 판단하는 단계와, 상기 조건중 한 신호라도 인가시 변속기 제어부에서는 유압제어부를 제어하여 차량을 초기 변속 모드로 복귀시키는 변속단계로 이루어짐을 특징으로 하는 자동변속 차량의 백 아웃현상시 변속 제어방법.
제2항에 있어서, 상기 TPS기준값은 40%로 함을 특징으로 하는 자동변속 차량의 백 아웃현상시 변속 제어방법.
제2항에 있어서, 상기 제1변동기준값은 0.25로 함을 특징으로 하는 자동변속 차량의 백 아웃현상시 변속 제어방법.
제2항에 있어서, 상기 제2변동기준값은 0으로 함을 특징으로 하는 자동변속 차량의 백 아웃현상시 변속 제어방법.