KR100194647B1 - 내리막길 주행시의 업시프트 방지장치 및 그 제어방법 - Google Patents

내리막길 주행시의 업시프트 방지장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

엔진의 출력단에 장착되어 엔진회전수를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지수단; 가속페달에 연동하는 스로틀 밸브의 개도량을 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 밸브 감지 수단과; 트랜스 미션의 입력샤트프에 장착되어 토크 컨버터로부터 출력되어 상기 트랜스미션으로 입력되는 입력속도를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 입력속도 감지수단과; 자동차에 전원이 인가되면 상기 감지수단에서 출력되는 신호를 감지하고, 상기 입력속도에 따라 트랜스미션에 출력되는 출력속도를 연산하여, 연산된 출력속도에 따라 다시 입력속도를 연산한 다음, 연산한 입력속도와 감지되는 입력속도와의 관계를 판단하여 상기 감지되는 입력속도가 상기 연산된 입력속도 이상인 경우에는 현재 주행도로가 내리막길인 것으로 판단하고, 운전자가 감속하고자 하고 현재의 변속단이 1단이 아닌 경우에는 목표변속단을 현재 변속단에서 1단 다운시킨 변속단으로 설정하여 그에 해당하는 변속신호를 출력하는 변속 제어수단과; 상기 변속 제어수단에서 출력되는 신호에 따라 변속을 수행하는 솔레노이드 밸브로 이루어지는 내리막길 주행시의 업시프트 방지장치는, 내리막길 주행시에 운전자가 감속하고자 하는 경우에는 현재의 변속단에서 1단 다운시켜 설정하여, 설정된 변속단에 따라 변속을 수행하므로써, 내리막길 주행시에 변속이 업시프트되어 차속증가로 인한 사고 발생위험을 감소시킬수 있으며, 그 제어방법을 제공할 수 있다.

Description

내리막길 주행시의 업시프트 방지장치 및 그 제어방법
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 내리막길 주행시의 업시프트 방지장치의 구성 블록도이고,
제2도의(a)와 (b)는 이 발명의 실시예에 따른 내리막길 주행시의 업시프트 방지방법의 동작순서도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 엔진회전수 감지부 20 : 차속감지부
30 : 스로틀 밸브 감지부 40 : 입력속도 감지부
50 : 변속 제어부 60 : 솔레노이드 밸브
이 발명은 내리막길 주행시의 업시프트 방지장치 및 그 제어방법에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면. 내리막길을 주행하는 경우에 시프트 패턴이 업시프트되어 차속이 증가하는 것을 방지하기 위한 내리막길 주행시의 업시프트되어 차속이 증가하는 것을 방지하기 위한 내리막길 주행시의 업시프트 방지장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동변속 차량에 있어서 변속은 차량에 설정되어 있는 시프트 패턴에 따라 제어된다. 차량의 속도와 스로틀 밸브의 개도량에 따라 설정되어 있는 시프트 패턴에 의하여 주행상태에 따라 적절한 변속단으로 변속하게 된다.
그러나, 일반적으로 상기한 자동변속 차량의 시프트 패턴은 차량이 평탄로를 주행하는 경우에 기준하여 설정된 것이므로, 내리막길을 주행하는 경우에는 운전자의 의지에 상관없이 변속되는 경우가 발생하게 된다.
즉, 내리막길 주행하는 경우에 운전자는 차속을 줄이기를 원하게 되는데, 자동변속 차량은 가속으로 인하여 차속이 빨라지게 되면 차속증가로 인하여 시프트 패턴이 업시프트 되어 차속이 더욱 증가하게 된다.
따라서, 종래에는 내리막길 주행시에 차속증가로 인하여 사고의 발생위험이 증가하게 되는 단점이 발생한다.
종래에는 주행도로에 상관없이 차속변화로 인하여 변속동작을 수행하는 것을 방지하기 위하여, 차속에 상관없이 경사로에서는 해당기어로 변속단을 변속시켜 자동차의 승차감을 향상시키기 위한 발명이 대한민국 특허출원 제92-24348호(출원일:1992년 12월 15일)의 주행도로에 따른 변속 제어장치 및 그 방법에 기재되어 있다.
이 발명은 상기한 종래의 기술과 달리 내리막길시에 변속 시프트 패턴에 따른 업시프트를 방지하기 위한 것이다.
그러므로, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 내리막길 주행시에 운전자가 감속하고자 하는 경우에는 현재의 변속단에서 1단 다운시켜 설정한 다음, 설정된 변속단에 따라 변속을 수행하므로써, 내리막길 주행시에 변속단이 업시프트되어 차속증가로 인한 사고 발생위험을 감소시키기 위한 내리막길 주행시의 업시프트 방지장치 및 그 제어방법을 제공하고자 하는데 있다.
상기 목적을 달성하고자 하는 이 발명의 구성은, 엔진의 출력단에 장착되어 엔진회전수를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지수단; 가속페달에 연동하는 스로틀 밸브의 개도량을 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 밸브 감지 수단과; 트랜스 미션의 입력샤프트에 장착되어 토크 컨버터로부터 출력되어 상기 트랜스미션으로 입력되는 입력속도를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 입력속도 감지수단과; 자동차에 전원이 인가되면 상기 감지수단에서 출력되는 신호를 감지하고, 상기 입력속도에 따라 트랜스미션에서 출력되는 출력속도를 연산하여, 연산된 출력속도에 따라 다시 입력속도를 연산한 다음, 연산된 입력속도와 감지되는 입력속도와의 관계를 판단하여 상기 감지되는 입력속도가 상기 연산된 입력속도 이상인 경우에는 현재 주행도로가 내리막길인 것으로 판단하고, 운전자가 감속하고자 하고 현재의 변속단이 1단이 아닌 경우에는 목표변속단을 현재 변속단에서 1단 다운시킨 변속단으로 설정하여 그에 해당하는 변속신호를 출력하는 변속 제어수단과; 상기 변속 제어수단에서 출력되는 신호에 따라 변속을 수행하는 솔레노이드 밸브로 이루어진다.
상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 다른 구성은, 자동차에 전원이 인가되며, 모든 작동회로와 사용변수를 초기화한 다음, 엔진회전수, 차속 그리고 스로틀 밸브의 개도량을 감지하는 단계와; 토크 컨버터로부터 트랜스미션으로 입력되는 입력속도를 감지한 다음, 상기 감지되는 입력속도에 따라 트랜스미션에서 출력되는 출력속도룰 연산하여, 상기 연산된 출력속도에 따라 다시 입력속도를 연산하는 단계와; 상기 연산된 입력속도와 감지되는 입력속도를 비교하여, 상기 감지되는 입력속도가 상기 연산된 입력속도보다 큰 경우에는 현재 주행도로가 내리막길인 것으로 판단하는 단계와; 상기에서 현재 주행도로가 내리막길인 경우에는 운전자의 감속의지를 판단하는 단계와; 상기에서 운전자가 감속하고자 하고 현재의 변속단을 판독하여, 현재 변속단이 1인 경우에는 목표변속단을 현재 변속단으로 설정하고, 현재 변속단이 1단이 아닌 경우에는 현재 변속단에서 1단 다운시킨 변속단을 목표변속단으로 설정하는 단계와; 상기에서 설정된 변속단에 따라 변속하는 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 내리막길 주행시의 업시프트 방지장치의 구성 블록도이고, 제2도의 (a)와 (b)는 이 발명의 실시예에 따른 내리막길 주행시의 업시프트 방지장치의 동작 순서도이다.
제1도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 내리막길 주행시의 업시프트 방지장치의 구성은, 엔진회전수 감지부(10)와, 차속 감지부(20)와, 스로틀 밸브의 개도량을 감지하는 스로틀 밸브 감지부(30)와, 토크 컨버터의 터빈회전수를 감지하는 입력속도 감지부(40)와, 브레이크 작동여부에 따른 전기적 신호를 출력하는 브레이크 스위치(S1)와, 운전자의 변속단 설정에 따라 해당되는 신호를 출력하는 인히비터 스위치(ISI)와, 상기 감지부(10∼40)와 스위치(S1, IS1)의 출력단에 연결되어 적절한 변속단을 설정하는 변속 제어부(50)와, 상기 변속 제어부(50)의 출력단에 연결되어 변속하는 솔레노이드 밸브(60)로 이루어진다.
상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 내리막길 주행시의 업시프트 방지장치의 작용은 다음과 같다.
자동차에 전원이 인가되면 변속 제어부(50)는 모든 작동회로와 사용변수를 초기화한 다음 내리막길시의 업시프트 방지루틴을 가동한다(S110). 상기 루틴에서 사용되는 변수는 상기 루틴이 전에 가동되었는 지를 판단하기 위한 변수 D-hii변수와, 상기 루틴을 해제하기 위한 카운트변수 D가 사용된다.
변속 제어부(50)는 모든 작동회로와 사용변수를 초기화한 다음, 현재의 변속단이 P단 또는 R단 아니면 N단인지를 판단한다(S120). 변속 제어부(50)는 인히비터 스위치(IS1)에 출력신호에 따라 현재 설정된 변속단이 P단 즉, 주차상태이거나 아니면, R단으로 후진상태이거나, 또는 N단으로 기어가 중립상태인 경우에는 내리막길시의 업시프트를 방지하기 위한 루틴을 빠져 나온다.
상기에서 현재의 변속단이 P단 또는 R단 아니면 N단이 아닌 경우에는, 주행에 따른 엔진회전수와, 차속 그리고 스로틀 밸브의 개도량을 감지하고, 또한 현재의 변속단을 감지한다(S130∼S150).
엔진회전수 감지부(10)는 엔진의 출력측의 크랭크 샤프트에 장착되고, 차속감지부(20)는 휠실린더에 장착되어 각각 해당하는 전기적인 신호를 변속제어부(50)로 출력한다.
스로틀 밸브 감지부(30)는 가속페달에 연동하는 스로틀 밸브의 개도량을 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 변속 제어부(50)로 출력한다.
상기에서 엔진회전수, 차속 그리고 스로틀 밸브의 개도량을 감지한 다음, 변속 제어부(50)는 도시하지 않은 토크 컨버터로부터 출력되어 트랜스미션 즉, 변속부로 입력되는 속도를 감지한다(S160).
이 발명에서 상기 토크 컨버터에서 변속부로 입력되는 속도롤 입력속도(NT)라고 명명한다.
상기 입력속도 감지부(40)는 토크컨버터의 터빈측에 연결되어 변속부로 이어지는 입력샤프트에 장착되어, 변속부로 입력되는 입력속도(NT)를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 변속 제어부(50)로 출력한다.
상기에서 변속 제어부(50)는 실질적으로 변속부로 입력되는 속도를 감지한 다음, 주행도로의 경사상태를 판단하기 위하여 상기 감지된 입력속도(NT)에 따라 출력되는 출력속도(N0)를 구한 다음, 다시 입력속도(NTC)를 산출한다.
실질적으로 변속부로 입력되는 속도에 따라 변속부에서 출력되는 출력되는 속도 즉, 변속부에서 설정된 변속단에 따라 변화되어 차륜에 전달되는 출력샤프트의 속도인 출력속도(N0)를 다음과 같이 계산하여 구할 수 있다.
출력속도(N0) = 입력속도(NT) × 기어비
상기의 기어비는 현재 설정된 변속단에 따른 기어비이다. 상기에서 출력속도 (N0)를 계산한 다음,변속 제어부(50)는 출력속도(N0)에 따른 이론적 입력속도(NTC)를 다음과 같이 구한다(S180).
이론적 입력속도(NT) = 출력속도(N0) × 기어비
상기에서 실질적으로 입력된 속도에 따른 출력속도(N0)에 의하여 연산된 입력속도(NTC)를 구한 다음, 변속 제어부(50)는 입력속도 감지부(40)에서 출력되는 입력속도( NT)와 연산된 입력속도(NTC)와의 관계를 판단한다(S190).
상기에서 변속 제어부(50)는 연산된 입력속도(NTC)가 감지되는 입력속도(NT)보다 작은 경우에는, 내리막길을 주행함에 따라 가속으로 인하여 감지되는 입력속도(NT)가 연산된 입력속도(NTC)보다 빠른 것으로 판단하여, 현재 주행도로가 경사진 내리막길인 것으로 판단한다.
상기에서 현재의 주행도로가 내리막길인 경우에는 변속 제어부(50)는 내리막길 주행에 따른 운전자의 감속의지를 판단한다.
상기에서 감지되는 엔진회전수가 설정회전수이상이고 운전자가 가속페달을 밟아 스로틀 밸브의 개도량이 설정량이상인가를 판단하여(S200∼S210), 운전자가 현재 차속을 감속하기 위하여 가속페달을 밟지 않아, 엔진회전수가 설정회전수 이하이고 스로틀 밸브의 개도량이 설정량이하인 경우에는 현재 변속단이 1단인지를 판단한다(S220).
상기에서 현재 변속단이 1단이 아니고 상기와 같이 운전자가 감속하고자 하는 경우에는 다시 브레이크의 작동여부를 판단한다(S270). 상기에서 운전자가 브레이크 페달을 밟아 브레이크 스위치(S1)가 작동되는 경우에는 현재 차속이 설정속도이하로 차량이 정지중인지를 판단한다(S280).
상기에서 입력속도(NT)가 연산된 입력속도(NTC)보다 크지 않거나, 엔진회전수가 설정회전수이상인 경우나, 스로틀 밸브의 개도량이 설정량이상인 경우나, 현재 변속단이 1단인 경우나 또는 차량이 정지한 경우에는 D-hill변수값을 판독하여 전에 내리막길 주행시의 업시프트를 방지하기 위한 상기 루틴이 실행되었는지를 판단한다(S230).
다시 말하자면, 통상의 다운시프트에서 슬립이 발생되거나, 순간적으로 나타나는 도로의 평지상태에 의하여 통상제어로 복귀되는 것을 방지하기 위하여, 내리막길을 주행하는 경우에 업시프트을 방지하기 위한 루틴이 설정횟수 이상실행되었는 지를 판단하게 된다.
상기 D-hill변수값이 Y로 세팅되어 전에 상기 루틴이 실행된 경우가 있는 경우에는, 상기 루틴의 작동횟수를 카운트하기 위한 변수 D의 값을 1증가시킨다(S240).
상기에서 루틴작동횟수를 카운트하기 위한 변수값이 설정값이상으로 내리막길 주행시의 업시프트를 방지하기 위한 상기 루틴이 일정횟수동안 발생된 경우에는, 상기 D-hill 변수값을 다시 초기치인 N으로 세팅한 다음 통상제어로 빠져나온다(S260∼S270).
상기에서 변수 D값이 설정값이하인 경우에는 바로 통상제어로 빠져나온다.
상기에서 차속이 설정속도이상으로 차량이 주행하고 있는 경우에는, 변속제어부(50)는 D-hill변수값이 Y로 세팅되어 있는지를 판단한다.
내리막길을 주행하는 경우에 업시프트를 방지하기 위한 이 루틴이 전에 실행된 적이 없어 D-hill변수값이 N으로 세팅된 경우에는 D-hill를 Y로 세팅한 다음(S300), 다시 출력되는 입력속도(N0)와 연산에 따른 입력속도(NTC)와의 관계를 판단한다.
상기에서 D-hill변수값이 Y로 세팅된 경우에는 현재변속단을 다시한번 판단한다(S310).
상기와 같이 처음에 D-hill변수값이‘N’인 경우에는 D-hill 변수값을 ‘Y’로 세팅한 다음 통상의 제어로 빠지므로써, 최소한 2번이상 조건을 만족하는 경우에만 업샤프트 방지를 위한 루틴을 수행한다.
상기에서 현재 변속단이 1단인 경우에는 목표변속단을 현재 변속단인 1단으로 설정하고, 현재 변속단이 1단이 아닌 경우에는 목표 변속단을 현재 변속단에서 1단을 뺀 변속단으로 설정한다.
상기에서 변속 제어부(50)는 내리막길을 주행하는 경우에 현재의 변속단에서 1단 다운된 변속단이 설정되면, 설정된 변속단에 따라 솔레노이드 밸브(6)를 구동하여 내리막길에 적절한 변속단으로 변속한다.
이상에서와 같이 차량이 내리막길을 주행하는 경우에 운전자가 감속하고자 하는 경우에는, 현재의 변속단에서 1단을 다운시켜 변속단의 업시프트를 방지하므로써, 내리막길을 주행할 때 차속의 증가로 인한 사고발생 위험을 감소시킬 수 있다.
또한, 복잡한 퍼지작동에 의하지 않고 간단한 판단로직에 의하여 내리막길 주행에 따른 적절한 변속단을 설정할 수 있는 가진 내리막길 주행시의 업시프트 방지장치 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 엔진의 출력단에 장착되어 엔진회전수를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지수단과; 가속페달에 연동하는 스로틀 밸브의 개도량을 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 밸브 감지 수단과; 트랜스 미션의 입력샤프트에 장착되어 토크 컨버터로부터 출력되어 상기 트랜스미션으로 입력되는 입력속도를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 입력속도 감지수단과; 자동차에 전원이 인가되면 상기 감지수단에서 출력되는 신호를 감지하고, 상기 입력속도에 따라 트랜스미션에서 출력되는 출력속도를 연산하여, 연산된 출력속도에 따라 다시 입력속도를 연산한 다음, 연산된 입력속도와 감지되는 입력속도와의 관계를 판단하여 상기 감지되는 입력속도가 상기 연산된 입력속도 이상인 경우에는 현재 주행도로가 내리막길인 것으로 판단하고, 운전자가 감속하고자 하고 현재의 변속단이 1단이 아닌 경우에는 목표변속단을 헌재 변속단에서 1단 다운시킨 변속단으로 설정하여 그에 해당하는 변속신호를 출력하는 변속 제어수단과; 상기 변속 제어수단에서 출력되는 신호에 따라 변속을 수행하는 솔레노이드 밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내리막길 주행시의 업시프트 방지장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 변속 제어수단은, 감지되는 엔진회전수가 설정회전수이하이고, 스로틀 밸브의 개도량이 설정량이하인 경우에 운전자가 가속페달을 작동시키지 않는 감속의지 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 내리막길 주행시의 업시프트 방지장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 변속 제어수단은, 현재의 변속단을 감지한 다음, 운전자에 의해 설정된 변속단이 후진이거나, 중립상태 또는 주차상태인 경우에는 내리막길 주행에 따른 루틴을 수행하지 않는 것을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내리막길 주행시의 업시프트 방지장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기한 변속 제어수단은, 내리막길 주행에 따른 상기 제어동작을 해제하는 경우에, 내리막길 주행에 따른 제어동작 횟수를 카운트하기 위한 변수를 설정한 다음, 상기 변수값이 설정값이상인 경우 즉, 내리막길 주행에 따른 제어동작이 설정횟수이상 발행한 경우에만 상기 제어동작을 해제하는 것을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내리막길 주행시의 업시프트 방지장치.
  5. 자동차에 전원이 인가되면 모든 작동회로와 사용변수를 초기화한 다음, 엔진회수, 차속 그리고 스로틀 밸브의 개도량을 감지하는 단계와; 토크 컨버터로부터 트랜스미션으로 입력되는 입력속도를 감지한 다음, 상기 감지는 입력속도에 따라 트랜스매션에서 출력되는 출력속도를 연산하여, 상기 연산된 출력속도에 따라 다시 입력속도를 연산하는 단계와; 상기 연산된 입력속도와 감지되는 입력속도를 비교하여, 상기 감지되는 입력속도가 상기 연산된 입력속도보다 큰 경우에는 현재 주행도로가 내리막길인 것으로 판단하는 단계와; 상기에서 현재 주행도로가 내리막길인 경우에는 운전자의 감속의지를 판단하는 단계와; 상기에서 운전자가 감속하고자 하고 현재의 변속단을 판독하여, 현재 변속단이 1인 경우에는 목표변속단을 현재 변속단으로 설정하고, 현재 변속단이 1단이 아닌 경우에는 현재 변속단에서 1단 다운시킨 변속단을 목표변속단으로 설정하는 단계와; 상기에서 설정된 변속단에 따라 변속하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내리막길 주행시의 업시프트 방지방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 운전자의 감속의지를 판단하는 단계에 있어서, 감지되는 엔진회전수가 설정회전수이하이고, 스로틀 밸브의 개도량이 설정량이하인 경우에 운전자가 가속페달을 작동시키지 않는 감속의지 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 내리막길 주행시의 업시프트 방지방법.
  7. 제5항에 있어서, 현재의 변속단을 감지한 다음, 운전자에 의해 설정된 변속단이 후진이거나, 중립상태 또는 주차상태인 경우에는 내리막길 주행에 따른 루틴을 수행하지 않는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내리막길 주행시의 업시프트 방지방법.
  8. 제5항에 있어서, 내리막길 주행에 따른 상기 제어동작을 해제하는 경우에, 내리막길 주행에 따른 제어동작 횟수를 카운트하기 위한 변수를 설정한 다음, 상기 변수값이 설정값이상인 경우 즉, 내리막길 주행에 따른 제어동작이 설정횟수이상 발생한 경우에만 상기 제어동작을 해제하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내리막길 주행시의 업시프트 방지방법.
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