KR100193497B1 - 자동 변속기의 런업 방지 학습 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

목표 변속단으로의 변속 동작중에 런업 현상이 발생할 경우 런업 현상의 발생 정도를 고려하여 변속 시기의 보정 동작이 이루어질 수 있도록 하는 자동 변속기의 런업 방지 학습 제어 장치 및 그 방법을 제공하기 위하여, 자동 변속기의 입력축 회전수를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 입력축 회전수 감지 수단과; 자동 변속기의 출력축 회전수를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 출력축 회전수 감지 수단과; 상기 입력축 회전수 감지 수단과 출력축 회전수 감지 수단에서 입력되는 신호를 이용하여 현재 자동 변속기의 입/출력축 회전수를 산출하고, 입력축 회전수의 변화 상태가 설정 상태로 가변될 때까지의 시간 변화량(△T)에 따라 런업 발생시 자동 변속기의 유압 상태를 제어하기 위한 보정량(Du)을 산출하는 변속 제어 수단으로 이루어져 있다.

Description

자동 변속기의 런업 방지 학습 제어 장치 및 그 방법

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 런업 방지 학습 제어 장치의 블록도.

제2도의 (a)와 (b)는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 런업 방지 학습제어 방법의 동작 순서도.

제3도는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 그래프.

제4도의 (a)는 이론적인 자동변속기의 변속 제어 그래프.

제4도의 (b)는 런업 발생시 자동변속기의 변속 제어 그래프이다.

이 발명은 자동변속기의 런업 방지 학습 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 목표 변속단으로의 실제 변속 동작이 이루어질 때 변속 시기를 단축시켜 변속기의 입력축 회전수를 조정으로 런업 현상을 방지할 수 있도록 하는 자동 변속기의 런업 방지 학습 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기가 장착되어 있는 자동차는, 자동차의 주행속도에 따라 설정되어 있는 변속 범위안에서 유체의 흐름을 제어하여 자동으로 해당하는 목표 변속단의 마찰 요소가 동작될 수 있도록 구성되어 있다.

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

상기와 같이 유체의 흐름에 따라 동작 상태가 제어되는 자동 변속기가 장착된 자동차는, 해당하는 변속 기어의 동작 상태를 가변시키기 위해 엔진과의 동력을 차단시키는 별도의 클러치 페달(clutch pedal)의 동작이 필요하지 않으므로 운전자의 운전 피로를 경감시킬 수 있고, 주행중 운전자의 오동작이나 운전 미숙 등으로 인한 엔진 스톨(engine stall)이 발생하지 않으므로 초보자일 경우에도 운전 동작을 용이하게 할 수 있다.

그리고 저속시의 구동력이 크기 때문에 등판 발진이 쉽고, 엔진 토오크의 전달이 유체로 이루어지기 때문에 자동차의 승차감이 좋다.

상기와 같은 역할을 수행하기 위해, 자동 변속기는 운전자에 의한 변속 레버의 선택 위치에 따라 포트 변환이 이루어져 변속 오일의 펌프로부터 유체압을 공급받고, 상기 유체압에 의해 유압 밸브의 동작 상태가 가변되어 변속 기어 메카니즘의 동작을 가변시키기 위해 유압 작동 마찰 요소의 동작 상태를 제어한다.

따라서 상기와 같이 자동차의 주행 상태에 따라 설정되어 있는 각 마찰 요소의 체결/해제 동작을 제어하며, 해당 변속단으로의 변속 동작을 실행할 경우, 마찰 요소를 작동시키기 위한 압력의 크기를 변속 상태로 따라 보정하기 위한 피드백 제어동작을 실행한다.

상기 피드백 제어 동작을 위해 변속 상태에 따라 압력 컨트롤 솔레노이드 밸브의 동작 상태를 가변시키기 위한 압력 제어 신호의 듀티율을 보정할 수 있도록 설계되어 있다.

따라서 제4도의 (a)에 도시된 것처럼 목표 변속단으로의 변속 제어를 위한 변속 제어신호가 출력되는 변속 개시점(SS)에서의 변속기의 입력축으로 인가되는 회전수 변화값이 설정 변화값만큼 하강될 때의 시간(SB)을 실제 변속 동작이 이루어지는 시점으로 산출하고, 목표 회전수까지 변화될 때(SF)를 변속 동작이 완료된 시점으로 산출한다.

그러므로 산출된 실제 변속 동작이 이루어질 때부터 목표 변속 동작이 완료될 때까지의 변속 시간을 설정 시간과 비교 판단하여 현재 변속 상태에 따른 학습량을 설정하여 다음 변속 동작을 제어하기 위한 유압을 보정 할 수 있도록 한다.

그러나 자동 변속 장치의 변속 동작에 따라 가변되는 엔진 회전수가 목표 변속단에의 이른 엔진 회전수로 가변될 때와, 동작 상태가 가변되어야 하는 마찰 요소의 동작 절환 동작이 정확하게 이루어지지 않아 제4도의 (b)와 같이 이론적인 변속 패턴에 따라 변속 동작이 이루어지지 않는다.

즉, 체결 상태를 해제해야 하는 마찰 요소와 해제 상태에서 체결 상태로 가변되어야 하는 마찰 요소가 모두 동시에 해제 상태로 존재할 경우에, 모든 마찰 요소가 해제 상태로 존재한다.

그리고 운전자에 의한 가속페달의 동작으로 엔진 회전수는 증가되므로 제4도의 (b)와 같이 변속기의 입력축 회전수가 급격히 증가하는 런업(run up) 현상으로 인한 런업 쇼크가 발생한다.

따라서 상기와 같이 런업 현상이 발생할 때, 변속기의 입력축 회전수 변화에 의해 산출되는 실제 변속 개시점(SB)은, 발생하는 최대 회전수까지 증가하는 시간을 더 필요로 하므로, 이론적인 변속 패턴에 따른 실제 변속 개시점 보다 더 많은 시간을 필요로한다.

그러므로 산출되는 변속 시간이 정상적인 변속 동작이 이루어질 때 산출되는 변속 시간과 차이가 발생하므로 정확한 보정동작이 이루어지지 않는다.

그리고 종래의 피드백 제어 동작은 비정상적인 변속 동작으로 발생하는 런업 현상이 완료될 후 산출되는 변속 시간을 이용하여 변속시기의 보정동작이 이루어지므로, 비정상 변속 상태인 런업 현상에 대한 보정 동작은 제어되지 않은 문제가 발생한다.

그러므로 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 목표 변속단으로의 변속 동작중에 런업 현상이 발생할 경우 런업 현상의 발생정도를 고려하여 변속 시기의 보정 동작이 이루어질 수 있도록 하는 자동변속기의 런업 방지 학습 제어 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 자동 변속기의 입력축 회전수를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 입력축 회전수 감지 수단과 ; 자동 변속기의 출력축 회전수를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 출력축 회전수 감지 수단과 ; 상기 입력축 회전수 감지 수단과 출력축 회전수 감지 수단에서 입력되는 신호를 이용하여 현재 자동 변속기의 입/출력 회전수를 산출하고, 입력축 회전수의 변화 상태가 설정 상태로 가변될 때까지의 시간 변화량에 따라 런업 발생시 자동 변속기의 유압 상태를 제어하기 위한 보정량을 산출하는 변속 제어수단으로 이루어져 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 이 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 런업 방지 학습 제어 장치의 블록도, 제2도의 (a)와 (b)는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 런업 방지 학습 제어 방법의 동작 순서도, 제3도는 이 발명의 실시예에 다른 자동 변속기의 변속 제어 그래프이다.

제1도를 참고로 하여 이 발명의 구성을 살펴보면, 자동 변속기의 터빈축의 회전수를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터빈축 회전수 감지부(11)와, 자동 변속기의 출력축의 회전수를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 출력축 회전수 감지부(12)와, 상기 터빈축 회전수 감지부(11)와 출력축 회전수 감지부(12)에서 입력되는 신호를 이용하여 현재 자동 변속기의 입력축 회전수를 산출하고 자동 변속기의 런업 현상이 발생할 경우 변속 시기를 조정하기 위한 유압의 학습량을 산출하여 해당 제어신호를 출력하는 변속 제어부(2)와, 상기 변속 제어부(2)에서 인가되는 제어 신호에 따라 동작 상태가 가변되어 유압 장치로 공급되는 공급압을 가변시키는 압력 제어 솔레노이드 밸브(3)로 이루어져 있다.

상기와 같이 이루어져 있는 이 발명의 동작은 다음과 같다.

동작에 필요한 전원이 공급되어 자동차의 주행 상태에 따라 해당 목표 변속단으로의 변속 동작이 이루어지면 변속 제어부(2)는 런업 현상이 발생할 때 변속 시기를 조정하기 위한 학습량을 산출하기 위한 동작을 시작한다.

먼저, 런업 현상이 발생할 때 변속 시기를 보정하기 위한 학습량을 산출하기 위해 필요한 데이터를 산출하는 동작을 제2도의 (a)를 참고로 하여 설명한다.

따라서 자동차의 주행 상태에 해당하는 목표 변속단으로의 변속 동작을 위해 해당 제어장치를 구동시키기 위한 제어신호가 출력되면, 변속 제어부(2)의 동작을 시작한다(S10).

그러므로 해당 목표 변속단으로의 변속 제어 신호가 출력되면, 변속 제어부(2)는 목표 변속단으로의 변속개시 시점(SS)이 되어 변속 시간을 카운팅한다(S11).

그리고 터빈축 회전수 감지부(11)와 출력축 회전수 감지부(12)에서 입력되는 감지 신호를 판독하여(S12), 판독된 감지 신호에 따라 현재 자동 변속기의 입/출력축의 회전수(Nt(t), No(t))를 산출한다(S13).

따라서 산출된 자동 변속기의 입력축인 터빈축의 회전수(Nt(t))가 전 상태에서 판단된 터빈축의 회전수(Nt(t-1))보다 감소한 상태로 판단되면(S14), 변속제어부(2)는 전 상태에서 판단된 터빈축의 회전수(Nt(t-1))를 최대 터빈축의 회전수(Ntmax)로 설정한다(S15).

그러나 전상태의 터빈축 회전수(Nt(t-1))보다 현재 산출된 현재 터빈축의 회전수(Nt(t))가 더 큰 상태로 판단되면, 변속 제어부(2)는 계속적으로 터빈축의 회전수가 증가하고 있는 상태로 판단하여 터빈축 회전수 감지부(11)와 출력축 회전수 감지부(12)에서 입력되는 감지신호를 판독한다(S12).

상기와 같이 터빈축 회전수가 상태 변화를 이용하여 상기 단계(S15)에서 최대 터빈축 회전수(Ntmax)가 결정되면, 변속 제어부(2)는 최대 터빈축 회전수(Ntmax)의 변화 정도가 설정 상태로 변화되었는지를 판단한다(S16).

따라서 최대 터빈축 회전수(Ntmax)에서 설정 정도까지 감소하면, 제3도에 도시된 것처럼 변속 제어부(2)는 그 때의 변속 시점을 제1실제 변속 개시시점(SBI)으로 설정하여 그때까지의 변속 시간(T1)을 산출한다(S19).

그러나 최대 터빈축 회전수(Ntmax)가 설정 정도까지 변화되지 않을 경우엔, 터빈축 회전수 감지부(11)와 출력축 회전수 감지부(12)에서 입력되는 신호의 판독하여 계속 터빈축의 회전수 변화 상태를 체크한다(S16∼S18).

상기와 같이 제1실제 변속 개시 시점(SBI)이 설정되어 해당 변속시간(T1)이 산출되면, 변속 제어부(2)는 현재 엔진의 출력축 회전수 (No(t))와 목표 변속단에 해당하는 변속비를 이용하여 현재 터빈축 회전수 (N(t))의 변화상태를 판단한다 (S101).

따라서 변속 제어부(2)는 현재 판단된 출력축 회전수(No(T))와 목표 변속비의 곱에서 소정의 설정 터빈축 회전수를 뺀 값이 현재 터빈축 회전수(N(t))보다 크거나 같은 시점을 제3도에 도시된 것처럼 제2실제 변속 개시 시점(SB2)으로 설정한다.

그러므로 제2실제 변속 개시 시점(SB2)이 설정되면, 변속 제어부(2)는 설정된 제2실제 변속 개시 시점(SB2)까지 소요되는 변속 시간(T2)를 산출한다(S104).

그러나 터빈축 회전수(Nt(t))의 변속 상태가 상기 단계(S101)의 설정 조건을 만족하지 못할 경우엔, 변속 제어부(2)는 터빈축 회전수 감지부(11)와 출력축 회전수 감지부(12)에서 입력되는 신호의 판독하여 계속 터빈축의 회전수 변화 상태를 체크한다(S101∼S103).

상기와 같이 제1 및 제2실제 변속 개시 시점(SB1, SB2)이 모두 설정되고, 그때까지의 변속 시간(T1, T2)이 모두 산출되면, 변속 제어부(2)는 산출된 변속시간(T1, T2)의 차(△T)를 산출한 후(S105), 메모리부의 해당 번지에 저장한다(S106).

그리고 제1 및 제2변속 개시 시점(SB1, SB2)까지의 변속 시간(T1, T2)를 체크하기 위한 카운팅 값을 리셋시킨 후(S107), 주 프로그램으로 되돌아간다(S108).

상기와 같이 목표 변속단으로의 변속 동작을 위해 해당 제어 장치로 변속 제어신호가 출력되면, 변속 제어부(2)는 상기와 같은 동작을 통해 제1 및 제2변속 개시 시점(SB1, SB2)이 설정되어 두 변속 개시 시점(SB1, SB2)간의 시간 차(△T)에 해당하는 데이터가 저장되면, 변속 제어부(2)는 제2도의 (b)와 같은 동작을 통해 런업 제어를 위한 학습량을 계산한다.

제2도의 (b)를 참고로 하여 런업 발생시 런업 제어를 위한 변속 제어부(2)의 동작을 설명한다.

변속 제어부(2)는 목표 변속단으로의 변속 동작을 위한 제어 신호가 해당 장치로 출력되면, 동작을 시작한다(S20).

따라서 메모리부의 해당 번지에 저장되어 있는 제1 및 제2변속 개시 시점(SB1, SB2)간의 시간차(△T)에 해당하는 데이터를 판독하여(S21), 시간차(△T)를 설정한다.

시간차(△T)가 발생하지 않을 경우엔, 런업 현상없이 이론적이 변속 패턴에 따라 목표 변속단으로의 변속 동작이 이루어지고 있는 상태이다.

그러나 소정의 시간차(△T)가 발생하면, 런업 발생으로 터빈축 회전수가 증가한 후 이론적인 터빈축 회전수로 감소한 상태이다.

그러므로 시간차(△T)가 설정되면, 변속 제어부(2)는 이미 설정되어 있는 상수(β)와 시간차(△T)를 이용하여 전 상태에서 이루어지는 변속 상태에 대한 학습량(d)를 산출한 후(S22), 누적된 학습량에 가감시켜 최종적인 변속 동작을 학습하기 위한 학습량(d')을 산출한다(S23).

상기와 같이 최종적으로 변속 상태를 보정하기 위한 학습량(d')이 산출되면, 변속 제어부(2)는 산출된 학습량(d')과 초기 보정량(Duo)을 이용하여 제어 신호의 듀티 보정량(Du)를 산출한다(S24).

그리고 변속 제어부(2)의 동작은 주 프로그램으로 되돌아가(S25) 압력 제어 솔레노이드 밸브(3)의 제어 신호의 듀티율이 보정되어 변속 장치의 압력 상태를 조정할 수 있도록 한다.

상기와 같이 동작하는 이 발명의 효과는 전 상태의 변속 동작이 이루어질 때, 런업 현상이 발생하여 정상적인 변속 동작이 이루어지지 않을 경우 발생하는 런업량에 따른 압력 제어의 보정량(Du)이 산출되므로, 런업 현상을 방지할 수 있도록 변속 시기를 보정할 수 있다.

Claims (5)

1. 자동 변속기의 입력축 회전수를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 입력축 회전수 감지 수단과 ; 자동 변속기의 출력축 회전수를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 출력축 회전수 감지 수단과 ; 상기 입력축 회전수 감지 수단과 출력축 회전수 감지 수단에서 입력되는 신호를 이용하여 현재 자동 변속기의 입/출력축 회전수를 산출하고, 입력축 회전수의 변화 상태가 설정 상태로 가변될 때까지의 시간 변화량(△T)에 따라 런업 발생시 자동 변속기의 유압 상태를 제어하기 위한 보정량(Du)을 산출하는 변속 제어 수단으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 런업 방지 학습 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 시간 변화량(△T)을 산출하기 위한 변속 제어수단은, 입력축 회전수 감지 수단과 출력축 회전수 감지 수단에서 입력되는 신호를 판독하여, 입/출력축 회전수를 산출하고, 입력축 회전수의 상태 변화에 따라 최고 입력축 회전수를 산출하여, 최고 입력축 회전수에서 설정 상태만큼 입력축 회전수가 가변되는 제1실제 변속 개시시점(SB1)까지의 변속 시간(T1)을 산출하고, 출력축 회전수와 목표 변속비를 이용하여 산출되는 회전수만큼 입력축 회전수가 가변되는 제2실제 변속 개시 시점(SB2)까지의 변속 시간(T2)을 산출하여, 제1 및 제2실제 변속 개시 시점(SB1, SB2)까지의 변속 시간(T1, T2)사이의 차(△T)를 산출하여 해당 메모리의 번지에 저장하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 런업 방지 학습 제어 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 보정량 (Duo)을 산출하기 위한 변속 제어 수단은, 해당 메모리의 번지에 저장되어 있는 데이터를 판독하여, 발생하는 시간차 (△T)를 산출하여, 발생하는 시간차(△T)에 따라 전 상태의 변속 동작으로 발생하는 학습량 (d)을 산출하고, 산출된 학습량 (d)을 누적 학습량에 가산시켜 최종 학습량(d')을 산출하고, 산출된 최종 학습량 (d')에 따라 듀티 보정량 (du)을 산출하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 런업 방지 학습 제어 장치.
4. 변속 동작시, 해당 메모리의 번지에 저장되어 있는 데이터를 판독하여, 자동 변속기의 입력축 회전수가 설정 상태까지 가변될 때, 발생하는 시간차(△T)를 산출하는 단계와 ; 발생하는 시간차(△T)에 따라 전 상태의 변속 동작으로 발생하는 학습량(d)을 산출하는 단계와 ; 산출된 학습량(d)을 누적 학습량(d)에 가산시켜 최종 학습량(d')을 산출하는 단계와 ; 산출된 최종 학습량(d')에 따라 듀티 보정량(du)을 산출하는 단계로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 런업 방지 학습 제어 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 시간차(△T)를 산출하는 단계는, 입력축 회전수 감지 수단과 출력축 회전수 감지 수단에서 입력되는 신호를 판독하여, 입/출력축 회전수를 산출하는 단계와 ; 입력축 회전수의 상태 변화에 따라 최고 입력축 회전수를 산출하여, 최고 입력축 회전수에서 설정 상태만큼 입력축 회전수가 가변되는 제1실제 변속 개시 시점(SB1)까지의 변속 시간(T1)을 산출하는 단계와 ; 출력축 회전수와 목표 변속비를 이용하여 산출되는 회전수만큼 입력축 회전수가 가변되는 제2실제 변속 개시 시점(SB2)까지의 변속 시간(T2)을 산출하는 단계와 ; 제1 및 제2실제 변속 개시 시점(SB1, SB2)까지의 변속 시간(T1, T2)사이의 차(△T)를 산출하여 해당 메모리의 번지에 저장하는 단계로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 런업 방지 학습 제어 방법.