KR0158133B1

KR0158133B1 - 변속동작시 엔진 회전수 보상장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR0158133B1
Application number: KR1019930020511A
Authority: KR
Inventors: 김재영
Original assignee: 전성원; 현대자동차주식회사
Priority date: 1993-10-05
Filing date: 1993-10-05
Publication date: 1998-12-01
Also published as: KR950011198A

Abstract

변속동작이 이루어질 때 감소하는 엔진 회전수를 이론 엔진 회전수로 증가시켜 클러치 페달에서 발이 떼어지는 순간 부드럽게 치합되어 주행할 수 있도록 하기 위한 변속 동작시 엔진 회전수 보상장치 및 그 방법을 제공하기 위하여, 클러치 페달의 동작상태에 따라 가변되어 해당하는 신호를 출력하는 클러치 동작 감지 스위치와; 변속단의 고정위치에 따라 동작상태가 가변되어 해당하는 신호를 출력하는 변속단 감지수단과; 자동차의 주행속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 차속 감지수단과; 엔진 회전수를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지수단과; 상기 클러치 동작 감지 스위치와 변속단 감지수단과 차속 감지수단과 엔진 회전수 감지수단에 연결되어, 클러치 동작 감지 스위치가 동작하면 자동차의 주행속도와 변속단수와 엔진 회전수를 판단하여 주행속도와 변속 단수에 해당하는 이론 엔진 회전수를 판단하고, 실제의 엔진 회전수와 이론 엔진 회전수가 동일하지 않을 경우에 클러치 페달 동작 감지 스위치의 상태가 가변될 때 엔진 회전수를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 엔진 제어수단과; 상기 엔진 제어수단과 연결되어, 엔진 제어수단에서 인가되는 제어신호에 따라 동작하여 스로틀 밸브의 개도상태를 가변시키는 공회전 제어모터로 이루어져 있다.

Description

변속동작시 엔진 회전수 보상장치 및 그 방법

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 변속 동작시 엔진 회전수 보상장치의 블럭도,

제2도는 이 발명의 실시예에 따른 변속 동작시 엔진 회전수 보상방법의 동작 순서도,

제3도는 이 발명의 실시예에 따른 변속 동작시 엔진 회전수의 상태도이다.

이 발명은 변속 동작시 엔진 회전수 보상장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 자동차 주행중에 주행도로나 주행조건에 따라 기어변속을 실행할 경우 변속동작을 위한 클러치 페달(clutch pedal)과 가속 페달의 동작상태로 인해 급격히 감소되는 엔진 회전수를 자동차의 주행상태에 맞게 보상하기 위한 변속 동작시 엔진 회전수 보상장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 수동변속장치는 장착되어 있는 클러치 페달을 이용하여 변속장치의 변속레버를 가변시킨 후, 클러치 페달에서 발을 서서히 떼면서 가속페달을 밟아 선택된 해당 기어로 주행할 수 있도록 한다.

그리고 현재의 고정기어보다 저단으로 변속시키기 위해서는 브레이크페달(brake pedal)을 이용하여 자동차의 주행속도를 감속시킨 후, 클러치 페달과 가속페달을 조작하여 해당하는 저단기어로 변속될 수 있도록 한다.

그러므로 주행중에 저단 기어로 변속단을 가변시킬 경우에, 자동차의 주행속도를 변속단의 주행속도로 감속시키기 위해 브레이크 장치를 동작시키기 위해 가속페달의 동작을 정지하므로 엔진 회전수가 떨어지게 된다.

그리고 변속동작을 위해 클러치 페달을 동작시킬 경우 가속페달을 동작시키지 않으므로 역시 엔진 회전수가 급격히 감소한다.

따라서 원하는 저단기어로 변속을 가변시킨 후, 클러치 페달에서 발을 떼게 되어 가변된 기어와 출력축이 치합될 수 있도록 할 때, 변속된 기어단에 해당하는 이론 엔진 회전수와 실제의 엔진 회전수의 차이가 매우 심하게 벌어지기 때문에 기어가 치합되는 순간 차량이 심하게 덜컹거리게 되어 승차감을 떨어뜨리는 문제가 발생한다.

그러므로 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 숙달된 운전자는 변속동작을 실행한 후, 클러치 페달을 떼기 직전 가속페달을 밟아 엔진 회전수를 증가시켜 급격한 엔진 회전수 차이로 인한 차체의 덜컹거림없이 부드럽게 주행할 수 있도록 하는 힐 앤드 토우(heel and toe) 방식을 이용하여 주행한다.

그러나 상기와 같은 운전기술은 매우 숙달된 운전자에 한해서만 가능하므로 일반 운전자는 변속동작이 이루어질 때 발생하는 엔진 회전수의 감소로 인한 변속쇼크가 발생하여 승차감을 떨어뜨리게 된다.

그러므로 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 변속동작이 이루어질 때 감소하는 엔진 회전수를 이론 엔진 회전수로 증가시켜 클러치 페달에서 발을 떼는 순간 부드럽게 치합되어 주행할 수 있도록 하기 위한 변속동작시 엔진 회전수 보상장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은,

클러치 페달의 동작상태에 따라 가변되어 해당하는 신호를 출력하는 클러치 동작 감지 스위치와;

변속단의 고정위치에 따라 동작상태가 가변되어 해당하는 신호를 출력하는 변속단 감지수단과;

자동차의 주행속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 차속 감지수단과;

엔진 회전수를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 엔지 회전수 감지수단과;

상기 클러치 동작 감지 스위치와 변속단 감지수단과 차속 감지수단과 엔진회전수 감지수단에 연결되어, 클러치 동작 감지 스위치가 동작하면 자동차의 주행속도와 변속단수와 엔진 회전수를 판단하여 주행속도와 변속 단수에 해당하는 이론 엔진 회전수를 판단하고, 실제의 엔진 회전수와 이론 엔진회전수가 동일하지 않을 경우에 클러치 페달 동작 감지 스위치의 상태가 가변될 때 엔진 회전수를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 엔진 제어수단과;

상기 엔진 제어수단과 연결되어, 엔진 제어수단에서 인가되는 제어신호에 따라 동작하여 스로틀 밸브(throttle valve)의 개도상태를 가변시키는 공회전 제어모터로 이루어져 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 또다른 구성은,

클러치 페달의 동작에 따라 클러치 동작 감지 스위치가 동작하면 상기 차속감지수단과 엔진 회전수 감지 수단과 변속단 감지수단에서 인가되는 신호를 이용하여 자동차의 상태를 판단하는 단계와;

설정되어 있는 데이터를 이용하여 변속단과 차속에 해당하는 이론 엔진 회전수를 판단하는 단계와;

엔진 회전수 감지수단에서 인가되는 신호에 의해 판단된 엔진 회전수와 이론 엔진 회전수를 비교 판단하여 동일하지 않을 경우에 클러치 동작 감지 스위치의 동작 상태가 가변되었는지를 판단하는 단계와;

클러치 동작 감지 스위치의 동작 상태가 가변될 경우에 스로틀 밸브의 개도상태를 가변시키기 위한 제어신호를 공회전 제어모터로 출력하는 단계로 이루어져 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 이 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 제1도는 이 발명의 실시예에 따른 변속 동작시 엔진 회전수 보상장치의 블록도, 제2도는 이 발명의 실시예에 따른 변속 동작시 엔진 회전수 보상방법의 동작 순서도, 제3도는 이 발명의 실시예에 따른 이론적인 엔진 회전수의 상태도이다.

제1도를 참고로 하여 이 발명의 구성을 살펴보면, 클러치 페달의 동작상태에 따라 가변되어 해당하는 신호를 출력하는 클러치 동작 감지스위치(S1)와, 변속단의 고정스위치에 따라 동작상태가 가변되어 해당하는 신호를 출력하는 변속단 감지부(S2)와, 자동차의 주행속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 차속 감지부(11)와, 엔진 회전수를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지부(12)와, 상기 클러치 동작 감지스위치(S1)와 변속단 감지부(S2)와 차속 감지부(11)와 엔진 회전수 감지부(12)와 연결되어 엔진 회전수를 보상하기 위한 제어신호를 출력하는 엔진 제어부(2)와, 상기 엔진 제어부(2)와 연결되어 있어 인가되는 제어신호를 따라 동작상태가 가변되는 공회전 제어모터(Idle Speed Control motor,3)로 이루어져 있다.

상기 변속단 감지부(S2)는 1단에서 5단까지 변속단이 가변될 때 각 가변된 변속단(1단∼5단)에 해당하는 스위치의 동작 상태만 가변되어 해당하는 신호를 출력하는 제1∼5변속단 감지 스위치(S21∼S25)로 이루어져 있다.

상기와 같이 이루어져 있는 이 발명의 동작은 다음과 같다.

먼저, 동작이 시작되면(10), 엔진 제어부(2)는 도시되지 않은 변속장치의 변속단을 가변시키기 위해 클러치 페달이 동작되었는지 판단한다(20).

클러치 페달의 동작상태를 감지하기 위하여 장착되어 있는 클러치 동작 감지 스위치(S1)는 클러치 페달이 완전히 밟히게 되면 온되고, 그렇지 않으면 오프되어 클러치 페달의 동작상태를 감지할 수 있도록 한다.

그러므로 클러치 동작감지 스위치(S1)가 온되어 해당하는 신호가 엔진제어부(2)로 인가되면, 엔지 제어부(2)는 자동차의 주행상태와 변속상태를 판단하기 위해 변속단 감지부(S2)와 차속 감지부(11)와 엔진 회전수 감지부(12)에서 인가되는 신호를 판독한다(30).

그러므로 변속동작이 이루어질 때 자동차의 속도와, 변속동작을 위해 클러치 페달이 동작될 때 엔진 회전수와, 그리고 변속되는 변속단의 고정위치를 판단한다(40).

상기 변속단 감지부(S2)는 각 변속단마다 감지 스위치(S21∼S25)가 모두 부착되어 있어 해당 변속단으로 변속레버가 이동하면, 이동된 변속레버에 의해 해당 감지 스위치(S21∼S25)만 동작하여 해당하는 신호를 출력할 수 있도록 되어 있다.

그러므로 5단 기어가 장착되어 있는 변속장치일 경우에는 모두 5개의 감지 스위치(S21∼S25)가 변속장치에 장착되어 있다.

그리고 상기 차속 감지부(11)는 ABS(Anti lock Brake System) 장치에서 이용되는 휠 스퍼트 센서(Wheel speed sensor)에서 출력되는 신호를 이용하여 자동차의 주행속도를 감지할 수 있도록 한다.

상기와 같이 각 인가되는 신호를 이용하여 자동차의 주행속도와, 엔진회전수 및 변속단의 위치가 판단되면, 엔진 제어부(2)는 이미 저장되어 있는 제3도와 같은 데이터를 이용하여 선택된 기어단수와 차속에 해당하는 이론 엔진 회전수를 산출한다(50).

제3도에 도시된 데이터는 각 변속단과 속도변화에 따른 가장 이상적인 엔진회전수를 나타내는 것이다.

그러므로 현재의 변속단과 주행속도에 맞는 이론 엔진 회전수가 산출되면, 엔진 제어부(2)는 엔진 회전수 감지부(12)에서 인가되는 신호에 의해 계산된 엔진 회전수와 이미 저장되어 있는 데이터를 이용하여 산출한 이론 엔진회전수를 비교 판단한다(60).

따라서 이론적인 엔진 회전수와 실제의 엔진 회전수가 거의 동일할 경우엔 운전자의 운전기술로 인해 변속동작의 위해 클러치 페달을 동작시킴에 따라 엔진 회전수가 감소되지 않은 상태로 판단하여 변속동작을 판단하기 위해 클러치 동작 감지 스위치(S1)가 온상태인가를 판단하는 단계(20)로 넘어간다. 그러나 실제 엔진 회전수와 이론 엔진 회전수가 유사하지 않을 경우에, 엔진 제어부(2)는 변속동작으로 인해 엔진 회전수가 급격히 감소한 상태로 판단하여 감소된 엔진의 회전수를 이론 엔지 회전수만큼 증가시키기 위해 동작한다.

제3도에 도시되어 있는 각 변속단과 자동차의 속도에 따른 이론 회전수에서 점선에 해당하는 이론 엔진 회전수는 각 주행상태에 따른 최대 설정 엔지 회전수이다.

그러므로 각 주행상태에 따라 산출된 이론 엔진 회전수가 최대 설정 엔진 회전수 보다 큰 값이 산출될 경우에 엔진 제어부(2)는 산출된 엔진 회전수만큼 엔진 회전수를 보상하지 않고, 각 변속단과 주행속도에 해당하는 최대 설정 엔진 회전수만큼만 엔진 회전수를 보상할 수 있도록 한다.

왜냐하면, 운전에 미숙한 초보자의 운전 미숙이나 운전자의 실수로 인해 자동차의 주행속도에 맞지않는 저단 기어를 선택할 경우에 보상된 엔진 회전수로 인한 엔진이 손상되는 문제나 주행시 커다른 토오크 발생으로 슬립현상으로 심하게 타이어가 마모되는 문제를 방지할 수 있도록한다.

그러므로 엔진 제어부(2)는 변속동작을 위해 감소된 엔진 회전수를 보상하기 위해 클러치 페달의 동작에 의해 변속기어가 해당하는 단수로 변속된 후, 정상적인 주행동작이 이루어질 수 있도록 클러치 페달에서 발을 떼는 순간에 상기와 같은 방법으로 산출된 이론 엔지 회전수로 회전할 수 있는 제어신호를 출력한다.

그러므로 엔진 제어부(2)는 클러치 동작 감지 스위치(S1)가 온상태에서 오프상태로 가변되었는지를 판단한다(70).

따라서 클러치 페달의 동작이 해제되어 클러치 동작 감지 스위치(S1)가 오프상태가 가변되면, 엔진 제어부(2)는 공회전 제어모터(3)로 제어신호를 출력하여(80) 설정된 이론 엔진 회전수만큼 엔진이 회전할 수 있도록 도시되지 않은 스로틀 밸브의 개도를 제어한다.

그러므로 변속동작이 완료되어 변속된 해당 단수와 치합되는 순간, 엔진의 회전수가 변속 단수에 가장 이상적인 횟수로 회전하여 별도의 충격이 발생하지 않고 원활하게 치합될 수 있도록 한다.

그러나 클러치 동작감지 스위치(S1)가 온상태를 유지할 경우에, 엔진 제어부(2)는 변속동작이 완전히 완료되지 않아 변속 단수에 해당하는 기어와 치합될 수 있는 상태로 전환되지 않는 것으로 판단하여 공회전 제어모터(3)의 동작을 제어하지 않는다.

그러므로 클러치 페달의 동작에 의해 실행되는 변속동작이 완료되어 클러치 페달의 동작이 해제되는 순간, 변속단수에 해당하는 이론적인 엔진회전수로 엔진 회전수의 횟수를 조정하여 변속이 이루어질 때 발생하는 변속쇼크의 발생을 줄일 수 있도록 한다.

상기와 같이 동작하는 이 발명의 효과는 클러치 페달의 동작을 이용하여 원하는 변속단으로 기어변속을 실행할 경우, 클러치 페달의 동작으로 감소되는 엔진 회전수를 해당 변속기어와 치합될 때 증가할 수 있도록 공회전 제어모터(3)의 동작을 제어하므로 급격한 실제의 엔진 회전수와 필요한 엔진회전수의 급격한 차이로 인한 변속 쇼크를 방지할 수 있다.

Claims

클러치 페달의 동작상태에 따라 가변되어 해당하는 신호를 출력하는 클러치 동작 감지 스위치와; 변속단의 고정위치에 따라 동작상태가 가변되어 해당하는 신호를 출력하는 변속단 감지수단과; 자동차의 주행속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 차속 감지수단과; 엔진 회전수를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지수단과; 상기 클러치 동작 감지 스위치와 변속단 감지수단과 차속 감지수단과 엔진회전수 감지수단에 연결되어, 클러치 동작 감지 스위치가 동작하면 자동차의 주행속도와 변속단수와 엔진 회전수를 판단하여 주행속도와 변속 단수에 해당하는 이론 엔진 회전수를 판단하고, 실제의 엔진 회전수와 이론 엔진 회전수가 동일하지 않을 경우에 클러치 페달동작 감지 스위치의 상태가 가변될 때 엔진 회전수를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 엔진제어수단과; 상기 엔진 제어수단과 연결되어, 엔진 제어수단에서 인가되는 제어신호에 따라 동작하여 스로틀 밸브의 개도상태를 가변시키는 공회전 제어모터로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 변속 동작시 엔진 회전수 보상장치.
제1항에 있어서, 상기 변속단 감지수단은 변속레버의 고정위치에 따라 동작하는 다수개의 감지 스위치(S22∼S25)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 변속 동작시 엔진 회전수 보상장치.
클러치 페달의 동작에 따라 클러치 동작 감지 스위치가 동작하면 상기 차속 감지수단과 엔진 회전수 감지 수단과 변속단 감지수단에서 인가되는 신호를 이용하여 자동차의 상태를 판단하는 단계와; 설정되어 있는 데이터를 이용하여 변속단과 차속에 해당하는 이론 엔진 회전수를 판단하는 단계와; 엔진 회전수 감지수단에서 인가되는 신호에 의해 판단된 엔진 회전수와 이론 엔진 회전수를 비교 판단하여 동일하지 않을 경우에 클러치 동작 감지 스위치의 동작상태가 가변되었는지를 판단하는 단계와; 클러치 동작 감지 스위치의 동작 상태가 가변될 경우에 스로틀 밸브의 개도 상태를 가변시키기 위한 제어신호를 공회전 제어모터로 출력하는 단계로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 변속동작시 엔진 회전수 보상방법.