KR100191574B1 - 자동 변속기에서 파워 온 업 쉬프트시 변속 제어방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트시 변속 제어 방법에 관한 것으로서, 변속단의 변속 상태가 파워 온 업 쉬프트 상태인가를 판단하는 단계와; 변속 동기 구간에 해당하는 듀티 제어 신호 출력 시간을 설정하고, 해당하는 듀티 신호를 출력하는 단계와; 변속 동기 구간의 듀티 제어 신호 출력이 완료되었는지 판단하는 단계와; 상기의 변속 동기 구간의 듀티 값과 1차 보정 듀티값을 계산하여 변속 보정 듀티 구간의 듀티 제어 신호 출력 시점을 설정하고, 듀티 제어 신호 출력 시간을 설정차여 보정 듀티 제어 신호를 출력하는 단계와; 변속 보정 듀티 구간의 듀티 제어 신호 출력이 완료되었는지 판단하는 단계와; 상기 변속 보정 듀티 구간의 듀티 값과 2차 보정 듀티 값을 계산하여 변속 완료 구간의 듀티 제어 신호 출력 시점을 설정하고, 듀티 제어 신호 출력 시간을 설정하여 변속 완료 듀티 제어 신호를 출력하는 단계와; 변속 완료 구간의 듀티 제어 신호의 출력이 완료되었는지 판단하여, 변속 완료 구간의 듀티 제어 신호의 출력이 완료된 경우, 설정 시간동안 듀티 제어 신호를 연장하여 출력하는 단계로 이루어져 있어, 변속단의 저단 상태에서 변속단이 파워 온 업 쉬프트 변속이 발생되면, 일정 시간동안의 변속 동기 시간과 변속 완료 시간을 두고, 상기 시간 사이에 일정 시간의 듀티 보정 시간을 추가하여 종래의 듀티값(%) 제어 보다 좀더 세밀한 듀티값(%) 제어를 실행하여, 차량의 구동력이 높은 저단 변속 말기의 아웃 샤프트의 출력을 부드럽게 서서히 저감하므로써, 발생되는 변속 쇼크를 제거하고, 변속단의 변속감을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

자동 변속기에서 파워 온 업 쉬프트시 변속 제어 방법

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기에서 파워 온 업 쉬프트시 변속 제어 장치의 구성 블럭도이고,

제2도의(a)와(b)는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기에서 파워 온 업 쉬프트시 변속 제어 방법의 동작 순서도이고,

제3도는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기에서 파워 온 업 쉬프트시 변속 제어 방법에 의해 개선된 그래픽이다.

이 발명은 자동 변속기에서 파워 온 업 쉬프트(power on up-shift)시 변속 제어 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게 말하자면 자동 변속기에서 파워 온 업 쉬프트 변속시 2단계의 듀티 제어를 실시하던 중 출력이 높은 저단 변속말기에 발생되는 변속 쇼크를 방지하고자 듀티 제어 단계를 1단계 더 추가하여 3단계의 듀티 제어를 실시하므로써, 출력이 높은 저단 변속 말기에 발생되는 변속 쇼크가 저감하여 변속 특성을 향상시키고, 변속 시간을 단축하기 위한 자동 변속기에서 파워 온 업 쉬프트시 변속 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기가 장착되어 있는 자동차는, 자동차의 주행 속도에 따라 설정되어 있는 변속 범위 안에서 유압을 제어하여 자동으로 목표 변속단의 변속 기어가 동작될 수 있도록 한다.

그러므로 엔진(engine)의 출력 동력에 따라 토크 컨버터(torque converter)를 동작시켜 유체의 회전력을 제어하고, 자동차의 동작 상태에 따른 해당 변속 기어가 동작될 수 있도록 변속 제어 장치에서 인가되는 제어 신호에 따라 해당 밸브로 유압이 작용하여 변속동작이 이루어질 수 있도록 한다.

따라서 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 필요하지 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.

그러므로 자동 변속기는 운전자의 변속 레버의 선택 위치에 따라 포트 변환이 이루어져 오일 펌프로부터 유체압을 공급받고, 상기 유체압에 의해 유압 밸브의 동작 상태가 가변되어 변속기어 메카니즘의 기어단 중 어느 하나의 변속단을 선택하기 위한 유압 작동 마찰 요소의 동작 상태를 제어한다.

클러치나 브레이크로 이루어져 있는 마찰 요소의 선택적인 동작에 따라 유성 기어 장치의 작동이 전환되어, 적절한 변속비가 행해진 후 드라이브 기어로 전달된다.

상기 드라이브 기어로 변속된 동력이 전달되면, 변속된 동력은 상기 드라이브 기어와 치차 결합된 드리븐 기어에 의해 종감속 기어와 치차 결합된 종동 기어로 전달되어, 바퀴의 회전 동작을 제어한다.

상기와 같이 자동차의 주행 상태에 따라 목표 변속단이 결정되고, 결정된 목표 변속단으로의 제어 동작을 실행할 경우, 클러치나 브레이크 등으로 이루어져 있는 마찰 요소중에서 각 목표 변속단마다 각 해당하는 마찰 요소를 동작시킨다.

따라서, 차량의 변속단이 속도를 증가하고자 운전자가 가속 페달을 밟아 속도를 증가하는 과정에서 파워 온 업 쉬프트 변속이 이루어질 때 변속 제어부는 2단계의 듀티 제어를 실시하여 변속단의 변속을 이루어 차량의 속도를 증가하였다.

그러나 상기한 종래의 기술은, 변속단이 저단인 상태에서 가속 페달을 밟아 스로틀 개도를 변화시켜 엔진의 출력을 증가하여 변속단에 전달하면, 변속단은 파워온 업 쉬프트 상태가 되어 아웃 샤프트의 출력이 증가하다가 갑자기 떨어져 변속 말기에 변속 쇼크가 발생되는 문제점이 있다.

따라서 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 변속단의 저단 상태에서 변속단이 파워 온 업 쉬프트 변속이 발생되면, 일정 시간동안의 변속 동기 시간과 변속 완료 시간을 두고, 상기 시간 사이에 일정 시간의 듀티 보정 시간을 추가하여 종래의 듀티값(%) 제어 보다 좀더 세밀한 듀티값(%) 제어를 실행하여, 차량의 구동력이 높은 저단 변속 말기의 아웃 샤프트의 출력을 부드럽게 서서히 저감하므로써, 발생되는 변속 쇼크를 제거하고, 변속단의 변속감을 향상시킬 수 있는 위한 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트시 변속 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명은,

변속단의 변속 상태가 파워 온 업 쉬프트 상태인가를 판단하는 단계와;

변속 동기 구간에 해당하는 듀티 제어 신호 출력시간을 설정하고, 해당하는 듀티 신호를 출력하는 단계와;

변속 동기 구간의 듀티 제어 신호 출력이 완료되었는지 판단하는 단계와;

상기의 변속 동기 구간의 듀티값과 1차 보정 듀티값을 계산하여 변속 보정 듀티 구간의 듀티 제어 신호 출력 시점을 설정하고, 듀티 제어 신호 출력 시간을 설정하여 보정 듀티 제어 신호를 출력하는 단계와;

변속 보정 듀티 구간의 듀티 제어 신호 출력이 완료되었는지 판단하는 단계와;

상기 변속 보정 듀티 구간의 듀티 값과 2차 보정 듀티 값을 계산하여 변속 완료 구간의 듀티 제어 신호 출력 시점을 설정하고, 듀티 제어 신호 출력시간을 설정하여 변속 완료 듀티 제어 신호를 출력하는 단계와;

변속 완료 구간의 듀티 제어 신호의 출력이 완료되었는지 판단하여, 해당하는 듀티 제어 신호가 완료된 경우, 설정 시간동안 듀티 제어 신호를 연장하여 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

첨부한 제1도에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기에서 파워 온 업 쉬프트시 변속 제어 장치의 구성은,

차량의 주행 상태에 따라 가변되는 상태를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 차량 주행 상태 검출부(10)와;

상기 차량 주행 상태 검출부(10)에서 출력되는 신호를 인가받아 구동력이 높은 저단 변속에서 파워 온 업 쉬프트 변속시 일정 시간 동안의 보정 듀티 제어 신호 구간을 추가하여 변속 말기에 발생되는 변속 쇼크를 제거하기 위해 3단계의 듀티 제어 신호를 출력하는 변속 제어부(20)와;

상기 변속 제어부(20)에서 출력되는 3단계 듀티 제어 신호에 따라 안정된 유압 제어를 실행하는 구동부(30)로 이루어진다.

상기에 있어서, 차량 주행 상태 검출 수단(10)은,

가속 페달의 동작에 따라 개폐 상태가 가변되는 스로틀 밸브의 개도 정도를 감지하여 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 개도 감지 수단(11)과;

자동 변속 장치의 변속단이 가변되는 상태를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 변속단 감지 수단(12)과;

변속기의 입력측과 연결되어 있는 토오크 컨버터의 터빈측의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터빈축 회전수 감지 수단(13)과;

차량의 주행 상태에 따라 변화되는 차량의 속도를 측정하여 해당하는 신호를 출력하는 차속 감지 수단(14)으로 이루어진다.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기에서 파워 온 업 쉬프트시 변속 제어 방법의 작용은 다음과 같다.

주행중인 차량이 저속 주행을 하고 있는 상태에서 운전자가 가속 페달을 밟아 스로틀 개도를 가변시켜 변속이 시작되면(S100), 변속 제어 수단(20)는 변속단의 변속 상태가 파워 온 다운 쉬프트 상태인가를 판단한다(S110).

상기에서 변속단의 변속 상태가 파워 온 다운 쉬프트 상태인 경우, 변속 동기 구간에 해당하는 A구간의 듀티 제어 신호 출력 시간 T₁을 설정하고(S120), 변속 제어 수단의 메모리에 저장되어 있는 파워 온 업 쉬프트 맵에서 초기 듀티를 설정하여, 변속 동기 구간인 A구간에 해당하는 듀티 제어 신호를 출력한다(S130).

하지만 상기(S110) 변속단의 변속 상태가 파워 온 업 쉬프트 상태가 아닌 경우 초기단계로 리턴한다.

상기에서 출력한 변속 동기 구간인 A구간의 듀티 제어 신호 출력이 완료되었는가 판단하기 위하여 설정된 계산식에 아래와 같이 비교한다.

N_TN_{T MAX}- C₁

여기서 N_T는 현재의 터빈축 회전수,

N_{T MAX}는 최대 터빈 회전수,

C₁는 차량의 상태에 따라 가변되는 임의 상수

이다.

따라서, 상기의 조건을 만족하면 변속 제어부(20)는 변속 동기 구간인 A구간의 출력이 완료됨을 판단하고, 상기 조건의 시점에서 현재의 위치의 듀티 제어 신호 출력값(%)과 1차 듀티 보정을 위한 임의의 듀티 보정값인 α(%)를 계산한다(S150).

상기에서 계산하여 산출된 값에 따라, 변속단의 변속 듀티 보정구간인 B구간의 듀티 제어 신호 출력 시점을 설정하고, 상기 B구간의 듀티 제어 신호 출력시간 T₂을 설정하여(S160), 변속 듀티 보정구간인 B구간의 듀티 제어 신호를 출력한다(S170).

하지만, 상기(S140)의 변속 동기 구간인 A구간의 듀티 제어 신호의 출력이 완료되지 않은 경우, A구간의 설정된 듀티 제어 신호 출력시간 T₁과 현재의 듀티 제어 신호의 출력시간을 비교한다(S141).

상기에서 A구간의 설정 시간 T₁이 현재의 듀티 제어 신호 출력 시간보다 큰 경우, A구간의 듀티 제어 신호의 출력이 완료될 때까지 듀티 제어 신호를 출력한다(S142).

하지만, A구간의 설정 시간 T₁이 현재의 듀티 제어 신호 출력 시간보다 작은 경우, 듀티제어 신호의 출력이 완료된 상태로 판단하여 B구간의 듀티 출력 시점을 계산하는 단계(S150)로 이동하여 변속 보정 듀티 제어 신호 출력 단계를 실행한다.

따라서, 상기(S170)에서 B구간의 변속 보정 듀티 제어 신호를 출력하기 시작하면, 변속 제어부(20)는 설정된 산술식에 의해 B구간의 듀티 제어 신호의 출력 완료를 확인한다.

상기의 설정된 산술식을 수식으로 표현하면 아래와 같다.

여기서 N_T는 현재의 터빈축 회전수이고,

N_Ti는 현재 차속 N_O× 목표 변속단 기어 비이고,

N_TO는 현재 차속 N_O× 전 변속단 기어 비이고,

C₂는 차량의 상태에 따라 가변되는 상수

이다.

상기에서 변속 보정 듀티 제어 신호 출력구간인 B구간의 보정 듀티 제어 신호 출력이 완료된 것으로 판단된 경우, 현재의 듀티 제어 신호 출력 위치와 상기(S150)에서 산출한 1차 보정 듀티 값 α(%)를 계산하여 2차 보정 듀티 값 β(%)를 산출한다.

상기에서 산출한 2차 보정 듀티 값에 B구간의 현재 듀티 제어 신호값을 계산하여 C구간인 변속 완료 구간의 듀티 제어 신호 출력 시점을 산출하여 낸다(S190).

B구간의 현재 듀티 제어 신호값(%) + 2차 보정 듀티값 β(%)

상기에서 2차 보정 듀티 값 β(%) = A구간의 듀티 제어 신호값(%) + 1차 보정 듀티 값 α(%)

상기에서 C구간인 변속 완료 구간의 듀티 제어 신호 출력 시점을 설정하면, C구간에 해당하는 듀티 제어 신호 출력 시간 T₃를 설정하고(S200), 듀티 제어 신호를 출력한다(S210).

하지만 상기(S180) 판단에서 B구간의 듀티 제어 신호 출력이 완료되지 못하였을 경우, 실제B구간 듀티 제어 신호 출력 시간이 설정된 B구간 듀티 제어 신호 출력 시간 T₂보다 크거나 같은가를 판단한다(S181).

상기에서 실제 B구간 듀티 제어 신호 출력 시간이 설정된 B구간 듀티 제어 신호 출력 시간 T₂보다 크거나 같은 경우, B구간의 듀티 제어 신호 출력이 완료되었다고 판단하여 C구간의 출력 시점을 계산하는 단계(S190)로 리턴한다.

그러나, 실제 B구간 듀티 제어 신호 출력 시간이 설정된 B구간 듀티 제어 신호 출력 시간 T₂보다 작은 경우, 실제 B구간의 듀티 제어 신호 출력 시간이 설정된 B구간 듀티 제어 신호 출력 시간 T₂보다 크거나 같을 때까지 계속 B구간의 듀티 제어 신호 출력을 계속 실행한다(S182).

상기(S210)에서 C구간에 해당하는 듀티 제어 신호의 출력을 시작하면, 변속 제어부(20)는 설정된 산술식에 의해 C구간의 듀티 제어 신호의 출력이 완료되었는가를 판단한다(S220).

상기의 C구간인 변속 완료 구간의 듀티 제어 신호의 출력이 완료되었는가를 판단하기 위한 산술식은 아래와 같다.

N_TN_TO- C₃

상기에서 N_T: 현재의 터빈 회전수

N_TO: 현재 차속 N_O× 목표 변속단 기어 비

C₃: 차량의 변속단변속에 따라 가변되는 상수

이다.

상기에서 C구간인 변속 완료 구간의 듀티 제어 신호의 출력이 완료된 것으로 판단되어지면 변속 제어부(20)는 C구간의 종료 지점부터 δ시간 동안 듀티 제어 신호의 출력을 연장하여 출력하고(5230), 모든 듀티 제어 신호의 출력을 중지(S240)하고 리턴한다.

하지만, C구간의 듀티 제어 신호의 출력이 완료되지 않은 경우, C구간의 듀티 제어 신호의 출력이 완료될 때까지 계속 듀티 제어 신호를 출력하고(S221), 초기 단계로 리턴한다.

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

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 변속단의 저단 상태에서 변속단이 파워 온 업 쉬프트 변속이 발생되면, 일정 시간동안의 변속 동기 시간과 변속 완료 시간을 두고, 상기 시간 사이에 일정 시간의 듀티 보정 시간을 추가하여 종래의 듀티값(%) 제어 보다 좀더 세밀한 듀티값(%) 제어를 실행하여, 차량의 구동력이 높은 저단 변속 말기의 아웃 샤프트의 출력을 부드럽게 서서히 저감하므로써, 발생되는 변속 쇼크를 제거하고, 변속단의 변속감을 향상시킬 수 있는 위한 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트시 변속 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

Claims (5)

1. 변속단의 변속 상태가 파워 온 업 쉬프트 상태인가를 판단하는 단계와; 변속 동기 구간에 해당하는 듀티 제어 신호 출력 시간을 설정하고, 해당하는 듀티 신호를 출력하는 단계와; 변속 동기 구간의 듀티 제어 신호 출력이 완료되었는지 판단하는 단계와; 상기의 변속 동기 구간의 듀티 값과 1차 보정 듀티값을 계산하여 변속 보정 듀티 구간의 듀티 제어 신호 출력 시점을 설정하고, 듀티 제어 신호 출력 시간을 설정하여 보정 듀티 제어 신호를 출력하는 단계와; 변속 보정 듀티 구간의 듀티 제어 신호 출력이 완료되었는지 판단하는 단계와; 상기 변속 보정 듀티 구간의 듀티 값과 2차 보정 듀티 값을 계산하여 변속 완료 구간의 듀티 제어 신호 출력 시점을 설정하고, 듀티 제어 신호 출력 시간을 설정하여 변속 완료 듀티 제어 신호를 출력하는 단계와; 변속 완료 구간의 듀티 제어 신호의 출력이 완료되었는지 판단하여, 변속 완료 구간의 듀티 제어 신호의 출력이 완료된 경우, 설정 시간동안 듀티 제어 신호를 연장하여 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트시 변속 제어 방법.
2. 제1항에 있어서, 변속단의 변속 상태가 파워 온 업 쉬프트 상태가 아니면 모든 실행을 중지하고, 초기 단계로 리턴하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트시 변속 제어 방법.
3. 제1항에 있어서, 변속 동기 구간의 듀티 제어 신호의 출력이 완료되지 않은 경우, 현재의 듀티 제어 신호 출력 시간이 설정된 변속 동기 구간의 시간보다 크거나 같은가를 판단하는 단계와; 상기에서 현재의 듀티 제어 신호 출력 시간이 설정된 변속 동기 구간의 시간보다 작은 경우, 변속 동기 구간의 듀티 제어 신호 출력이 완료 될 때까지 듀티 제어 신호를 출력하고, 초기 단계로 리턴하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트시 변속 제어 방법.
4. 제1항에 있어서, 변속 보정 구간의 듀티 제어 신호의 출력이 완료되지 않은 경우, 현재의 듀티 제어 신호 출력 시간이 설정된 변속 보정 구간의 시간보다 크거나 같은가를 판단하는 단계와; 상기에서 현재의 듀티 제어 신호 출력 시간이 설정된 변속 보정 구간의 시간보다 작은 경우, 변속 보정 구간의 듀티 제어 신호 출력이 완료 될 때까지 듀티 제어 신호를 출력하고, 초기 단계로 리턴하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트시 변속 제어 방법.
5. 제1항에 있어서, 변속 완료 구간의 듀티 제어 신호의 출력이 완료되지 않은 경우, 변속 완료 구간의 듀티 제어 신호 출력이 완료 될 때까지 듀티 제어 신호를 출력하고, 초기 단계로 리턴하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트시 변속 제어 방법.