KR0162784B1 - 주행상태에 따른 자동변속기의 라인압 조절장치 및 그 방법 - Google Patents

주행상태에 따른 자동변속기의 라인압 조절장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

스로틀 밸브의 개도량을 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 밸브 감지부와; 엔진의 회전수를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지부와; 토크 컨버터의 터빈 회전수를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 터빈회전수 감지부와; 전원이 인가되면 모든 사용변수와 작동회로를 초기화한 다음 스로틀 밸브 개도량과 엔진 회전수, 터빈 회전수를 측정한 다음, 내부 메모리에 저장되어 있는 측정된 스로틀 밸브와 엔진 회전수에 따른 엔진토크를 판독하고, 상기 엔진회전수와 터빈 회전수에 따른 속도비를 계산한 다음, 내부 메모리에 저장된 상기 속도비에 따른 토크비를 판독한 다음, 상기에서 판독된 엔진 토크와 토크비에 따른 입력토크를 계산한 다음, 계산된 입력토크에 따른 밸브 구동 듀티비를 판독하여, 설정된 듀티비에 따라 밸브 구동신호를 출력하는 변속 제어부와; 상기 변속제어부에서 출력되는 밸브 구동신호에 따라 라인압을 공급하는 유압조절밸브로 이루어지는 주행상태에 따른 자동변속기의 라인압 조절장치는, 자동변속 차량에 있어서, 주행하는 차량의 엔진 회전수, 스로틀 밸브의 개도량, 자동변속기의 터빈 회전수 등의 주행상태에 따라 라인압을 공급하므로써, 자동변속기의 효율을 높혀 연비를 증가시킬 수 있으며, 그 제어방법을 제공할 수 있다.

Description

주행상태에 따른 자동변속기의 라인압 조절장치 및 그 방법
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 주행상태에 따른 자동변속기의 라인압 조절장치의 구성 블럭도이고,
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 주행상태에 따른 자동변속기의 라인압 조절방법의 동작 순서도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 스로틀 밸브 감지부 20 : 엔진 회전수 감지부
30 : 터빈 회전수 감지부 40 : 제어부
50 : 압력조절밸브
이 발명은 주행상태에 따른 자동변속기의 라인압(line pressure) 조절장치 및 그 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 주행자는 자동자의 엔진 회전수, 스로틀 밸브의 개도량, 자동변속기의 터빈 회전수 등의 주행상태에 따라 오일펌프에서 발생되는 라인압을 적절하게 조절하기 위한 주행상태에 따른 자동변속기의 라인압 조절장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동변속기에 있어서, 오일펌프에서 발생된 유압은 일정한 라인압으로 조절되어 각 변속단별로 작동하는 클러치 및 브레이크 밴드에 공급이 된다.
상기 각 변속기구에 전달되는 라인압은 자동변속기의 효율을 좋게 하고 연비를 증가시키기 위하여, 가속페달의 작용에 따른 엔진 부하 즉, 스로틀 밸브의 개도량에 따라 가변되어 각 변속단에 따라 변속기구로 전달이 된다.
종래에는 자동변속기의 밸브바디내에 있는 스로틀 밸브에 엔진의 스로틀 바디에 케이블로 연결된 캠을 장착하여, 운전자가 가속페달을 밟는 양에 해당하는 만큼 캠이 구동되어 스로틀 밸브가 움직이게 된다.
상기 스로틀 밸브는 라인압 포트의 개도량을 조절하여 1차압인 스로틀 압을 형성하고 이 스로틀 압이 또 다른 밸브인 압력조절밸브의 백압으로 작용하여, 압력조절밸브에서 각 클러치 및 브레이크 밴드로 작용하는 라인압을 형성하게 된다.
또한, 밸브바디내에 스풀밸브와 솔레노이드 밸브가 결합된 밸브를 장착하여, 변속 제어부 즉 TCU(Transmission Control Unit)가 스로틀 밸브의 개도량을 감지하여 그에 해당하는 듀티비에 의하여 솔레노이드 밸브를 구동하면, 상기 솔레노이드 밸브에서 스로틀 압이 형성되어 압력조절밸브의 백압으로 작동하여 압력조절밸브가 각 클러치와 브레이크 밴드에 라인압을 공급하였다.
그러나, 종래에는 단순히 스로틀 밸브의 개도량에 따라서 클러치와 브레이크 밴드에 라인압을 공급하므로써, 엔진 회전수와 스로틀 밸브의 개도량에 따른 자동변속기의 입력토크(torque)에 따른 최적의 라인압이 형성되지 않아, 자동변속기의 효율이 감소하여 연비가 감소하는 단점이 발생한다.
그러므로, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 자동변속 차량에 있어서, 주행하는 차량의 엔진 회전수, 스로틀 밸브의 개도량, 자동변속기의 터빈 회전수 등의 주행상태에 따라 라인압을 공급하므로써, 자동변속기의 효율을 높혀 연비를 증가시키기 위한 주행상태에 따른 자동변속기의 라인압 조절장치 및 그 방법을 제공하고자 하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 스로틀 밸브의 개도량을 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 밸브 감지부와; 엔진의 회전수를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지부와, 토크 컨버터의 터빈 회전수를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 터빈회전수 감지부와; 전원이 인가되면 모든 사용변수와 작동회로를 초기화한 다음 스로틀 밸브 개도량과 엔진 회전수, 터빈 회전수를 측정한 다음, 내부메모리에 저장되어 있는 측정된 스로틀 밸브와 엔진 회전수에 따른 엔진토크를 판독하고, 상기 엔진회전수와 터빈 회전수에 따른 속도비를 계산한 다음, 내부 메모리에 저장된 상기 속도비에 따른 토크비를 판독한 다음, 상기에서 판독된 엔진 토크와 토크비에 따른 입력토크를 계산한 다음, 계산된 입력토크에 따른 밸브 구동 듀티비를 판독하여, 설정된 듀티비에 따라 밸브 구동신호를 출력하는 변속 제어부와; 상기 변속제어부에서 출력되는 밸브 구동신호에 따라 라인압을 공급하는 압력조절밸브로 이루어진다.
상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 다른 구성은, 자동차에 시동이 걸려 전원이 인가되면, 모든 작동회로와 사용변수를 초기화시키는 단계와; 주행하는 차량의 엔진 회전수, 스로틀 밸브 개도량, 터빈 회전수 등의 주행상태를 감지하는 단계와; 상기에서 감지된 엔진 회전수와 스로블 밸브의 개도량에 따라 내부 메모리에 저장되어 있는 엔진토크를 판독하는 단계와; 상기에서 감지된 엔진회전수와 터빈 회전수의 속도비를 계산한 다음, 내부메모리에 저장된 계산된 속도비에 따른 토크비를 판독하는 단계와; 상기에서 판독된 엔진토크와 토크비에 따른 입력토크를 계산하는 단계와; 상기에서 계산된 입력토크에 따른 압력조절밸브의 듀티비를 판독하여, 판독된 듀티비에 따라 압력조절밸브를 구동하여 라인압을 공급하는 단계로 이루어진다.
상기 구성에 의하여 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 주행상태에 따른 자동변속기의 라인압 조절장치의 구성 블럭도이고, 제2도는 이 발명의 실시예에 따른 주행상태에 따른 자동변속기의 라인압 조절방법의 동작 순서도이다.
제1도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 주행상태에 따른 자동변속기의 라인압 조절장치의 구성은, 스로틀 밸브 감지부(10)와, 엔진 회전수 감지부(20)와, 터빈 회전수 감지부(30)와, 상기 감지부(10,20,30)의 출력단에 연결된 변속 제어부(40)와, 상기 변속 제어부(40)의 출력단에 연결된 압력조절밸브(50)로 이루어진다.
이 발명의 실시예에 따른 스로틀 밸브의 개도량과 엔진회전수에 따른 엔진토크와, 엔진 회전수와 터빈 회전수의 속도비에 따른 토크비와, 상기 엔진토크와 토크비에 따라 연산되는 입력토크에 따른 솔레노이드 밸브 구동듀티비는, 실험값에 따라 설정되어 변속제어부(40)의 도시하지 않은 내부 메모리에 저장되어 있다.
상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 주행상태에 따른 자동변속기의 라인압 조절장치의 작용은 다음과 같다.
자동차에 시동이 걸려 전원이 인가되면, 변속 제어부(40)는 모든 작동회로와 사용변수를 초기화한 다음(S110) 자동차의 주행상태에 따른 엔진의 출력상태를 측정한다.
스로틀 밸브 지부(10)는 가속페달에 연동하는 스로틀 밸브의 개도량(T)을 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 변속제어부(40)로 출력한다.
엔진 회전수감지부(20)는 크랭크축에 장착되어 크랭크축의 회전수에 해당하는 전기적인 신호를 변속 제어부(40)로 출력한다.
터빈 회전수 감지부(30)는 엔진 출력에 따라 회전하는 토크컨버터의 펌프에 의하여 이동하는 유체에 따라 회전하는 터빈의 회전수(Trpm)를 측정하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 변속 제어부(40)로 출력한다.
상기에서 변속 제어부(40)는 스로틀 밸브 감지부(10)를 통하여 현재 가속페달의 동작에 따른 스로틀 밸브의 개도량(T)을 감지하고, 엔진 회전수 감지부(20)에서 출력되는 신호에 의하여 현재 엔진 회전수(Erpm)를 감지하고, 터빈 회전수 감지부(30)를 통하여 터빈 회전수(Trpm)를 감지한다(S120∼S140).
상기 감지부(10,20,30)을 통하여 현재 차량의 주행상태를 감지한 다음, 변속제어부(20)는 상기 주행상태에 따라 자동변속기로 입력되는 입력토크를 구하기 위하여, 내부 메모리에 저장된 엔진 회전수(Erpm)와 스로틀 밸브의 개도량(T)에 따라 설정되어 있는 엔진토크를 판독한다(S150).
상기에서 측정된 엔진 회전수(Trpm)와 스로틀 밸브의 개도량(T)에 따른 엔진 토크를 판독한 다음, 터빈 회전수(Trpm)와 엔진 회전수(Trpm)의 속도비를 계산한다(S160).
상기 엔진 회전수(Erpm)와 터빈 회전수(Trpm)의 속도비는 다음과 같이 구할 수 있다.
속도비 = 터빈 회전수(Trpm) / 엔진 회전수(Erpm)
상기에서 측정된 엔진 회전수(Trpm)와 터빈 회전수(Trpm)에 따른 속도비를 계산한 다음, 변속 제어부(40)는 실험값에 따라 저장되어 있는 상기 속도비에 따른 자동변속기의 토크 컨버터의 토크비를 판독한다(S170).
일반적으로 자동변속기의 토크 컨버터에 있어서, 펌프의 속도는 엔진 속도와 동일하며, 상기 펌프의 회전수와 터빈의 회전수(Trpm)비에 따른 속도비가 증가할수록 토크효율은 증가하나, 터빈회전수(Trpm)가 펌프회전수보다 빨라지면 토크효율은 감소하기 시작한다.
변속제어부(40)는 상기에서 계산된 속도비에 따른 토크비를 판독한 다음, 엔진회전수(Erpm)와 스로틀 밸브의 개도량(T)에 따른 엔진토크와 엔진회전수(Erpm)와 터빈회전수(Trpm)에 따른 토크비에 의하여 자동변속기에서 출력되어 변속기구로 입력되는 입력토크를 계산한다(S180).
상기 엔진회전수(Erpm)와, 스로틀 밸브 개도량(T) 그리고 터빈 회전수(rpmT)에 따른 입력토크를 구하는 식은 다음과 같다.
입력토크 = 엔진토크 × 토크비
상기와 같이 스로틀 밸브의 개도량(T)과 엔진 회전수(Erpm) 그리고 터빈 회전수(Trpm)에 따른 입력토크를 계산한 다음, 변속제어부(40)는 상기 입력토크에 따른 압력조절밸브(50)의 듀티비를 판독한다(S190).
상기에서 현재 주행상태에 따라 자동변속기로 입력되는 입력토브를 구하여 그에 따른 압력조절밸브(50)의 듀티비를 설정한 다음, 변속제어부(40)는 상기 듀티비에 따라 압력조절밸브(50)로 구동신호를 출력만 다음(S200), 종료한다(S210).
상기 변속제어부(40)에서 출력되는 구동신호에 의하여 압력조절밸브(50)가 열려져, 도시하지 않은 오일펌프로부터 공급된 오일은 변속기구인 클러치와 브레이크 밴드로 공급된다.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서 엔진의 출력상태와 스로틀 밸브의 개도량 그리고, 토크 컨버터의 터빈 회전수에 따른 자동변속기의 입력토크를 계산하여 그에 따라 클러치와 브레이크에 공급되는 라인압을 조절하므로써, 주행하는 차량의 주행상태에 따른 최적의 라인압을 공급하여 자동변속기의 효율을 증가하여 연비를 향상시킬 수 있는 효과를 가진 자동변속 차량의 주행상태에 따른 라인압 조절장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.

Claims (3)

  1. 가속페달의 구동에 따라 변화되는 스로틀 밸브의 개도량을 검출하는 스로틀 밸브 개도량 감지수단과, 엔진의 회전수를 검출하는 엔진 회전수 감지수단 및 토크 컨버터의 터빈 회전수 감지수단을 구비하는 자동 변속장치에 있어서, 전원의 인가에 따라 상기 각각의 검출수단에서 인가되는 스로틀 밸브 개도량과 엔진 회전수 및 터빈 회전수를 내부 메모리 수단에 설정된 기준 데이터와 분석하여 엔진 토크, 속도비, 토크비를 연산한 다음 엔진 토크와 토크비로 부터 입력 토크를 연산하여 연산된 결과에 따라 밸브 구동 듀티비를 산출하여 밸브 구동 신호를 출력하는 변속 제어수단과; 상기 변속 제어수단에서 인가되는 구동신호에 따라 유량을 조정하여 라인압을 공급하는 유압 조절밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행 상태에 따른 자동 변속기의 라인압 조절장치.
  2. 엔진 시동이 온되면 모든 작동 회로의 사용 변수를 초기화한 다음 엔진 회전수와 스로틀 밸브 개도량 및 터빈 회전수 등의 차량 정보를 검출하는 단계와; 상기에서 검출되는 엔진 회전수와 스로틀 밸브 개도량으로 부터 엔진 토크를 판독하고, 엔진 회전수와 터빈 회전수로부터 속도비를 연산하며, 상기 연산된 속도비에 따라 토크비를 판독하는 단계와; 상기에서 판독된 엔진 토크와 토크비에 따라 입력 토크를 연산한 다음 입력 토크에 따른 듀티비를 판독하여 압력 조절밸브의 구동을 통해 라인압을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 상태에 따른 자동 변속기의 라인압 조절장치.
  3. 제2항에 있어서, 엔진 토크는 엔진 회전수(Erpm)와 스로틀 밸브 개도량(T)에 따라 설정된 값이고, 토크비는 속도비[터빈 회전수(Trpm) / 엔진 회전수(E)]에 따라 설정된 값이라고 정의하면 상기 입력토크는 엔진 토크 × 토크비로 연산되어지는 것을 특징으로 하는 주행 상태에 따른 자동 변속기의 라인압 조절방법.
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