KR100222817B1 - 응답성을 향상시킨 변속상태 판단장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

스로틀밸브 감지부는 스로틀밸브의 개도량을 감지하여 해당하는 전기적인 신호를 출력하고, 주행속도 감지부는 아웃풋 샤프트의 회전상태에 따라 해당하는 펄스신호를 출력하고, 변속제어부는 스로틀밸브 개도 감지부로부터 제공되는 개도량 감지신호와, 주행속도 감지부로부터 제공되는 아웃풋 샤프트의 회전상태 펄스신호를 근거로 스로틀밸브의 개도 변화량(THn)을 산출하고, 산출된 스로틀밸브의 개도 변화량(THn)과 스로틀밸브의 개도량과 상수를 이용하여 가속페달의 동작에 따른 최종 스로틀밸브의 개도 변화량(THA)을 산출하여 산출된 최종 스로틀밸브의 개도 변화량이 설정된 범위를 벗어난 경우에는 설정된 범위의 최대 설정값 또는 최소 설정값으로 최종 스로틀밸브의 개도 변화량을 재설정하여 자동차의 주행속도에 해당하는 최종 변속단을 설정하고, 설정된 최종 변속단으로의 변속동작이 이루어질 수 있도록 해당하는 제어신호를 출력하며, 변속장치는 변속 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 동작상태가 가변되어 해당하는 변속동작을 실행한다. 그 결과 목표 변속단으로의 시프팅 동작 없이 직접 목표 변속단으로 변속을 할 수 있다.

Description

응답성을 향상시킨 변속상태 판단장치 및 그 방법

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 응답성을 향상시킨 변속상태 판단장치의 블록도.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 응답성을 향상시킨 변속상태 판단방법의 동작순서도이다.

본 발명은 응답성을 향상시킨 변속상태 판단장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는, 스로틀밸브의 개도 변화량을 이용하여 다음 상태의 개도 상태를 예측하여 스로틀밸브의 순차적인 개도 변화에 따른 순차적인 변속동작이 이루어지지 않고 곧바로 목표 변속단으로의 변속동작을 실행할 수 있도록 하는 응답성을 향상시킨 변속상태 판단장치 및 그 방법에 관한 것이다.

자동 변속장치가 장착되어 있는 자동차는, 자동차의 주행속도와 인가되는 부하정도에 따라 해당하는 변속단으로의 변속동작이 자동으로 이루어질 수 있도록 설계되어 있다.

따라서 자동차 운전자의 판단에 의한 해당 변속단으로의 변속동작을 위해 일일이 클러치 페달과 가속페달을 작동시켜야 하는 불편함을 해소할 수 있으므로 운전자의 운전 편의를 향상시킬 수 있고, 해당하는 변속단으로의 변속동작을 실행하기 위해 유압의 경로가 가변되므로 변속동작으로 인한 변속쇼크를 감소시켜 자동차의 승차감을 증대시킬 수 있다.

그리고 변속동작을 위한 별도의 클러치 페달이 불필요하므로, 운전동작이 익숙하지 않은 운전자나 초보 운전자일 경우에는 클러치 페달과 가속페달의 동작을 정확하게 작동시키지 못하여 주행 중에 시동이 꺼지는 문제를 해결할 수 있다.

그러므로 상기와 같은 이유 등으로 수요가 증가하고 있는 자동 변속장치는 정확하게 자동차의 주행상태를 판단하고, 신속하고 정확하게 해당하는 변속단으로의 변속동작을 실행해야 한다.

따라서, 자동차의 주행상태를 판단하기 위해 종래에는 스로틀밸브의 개도 상태와 자동차의 주행속도를 판단하였다.

가속페달의 동작상태에 따라 개도 상태가 가변되는 스로틀밸브의 개도 정도를 판단하기 위해, 자동변속 제어장치는 감지장치에서 인가되는 감지신호를 필터링하고 이용 가능한 신호 상태로 변환해야 하는 번거로움이 발생하고, 각 해당 감지장치에서 인가되는 감지신호의 처리동작에 의해 신속한 변속동작이 이루어지지 않고 소정의 지연현상이 발생한다.

때문에 자동차의 주행상태에 해답하는 신속한 변속동작이 이루어지지 않고, 가속페달을 동작시켜 급가속 동작을 실행할 경우에도 순차적으로 가변되는 스로틀밸브의 개도 상태에 따라 해당하는 변속단으로의 순차적인 시프팅 동작이 실행된 후 최종 목표 변속단으로의 변속동작이 이루어진다.

그러므로 최종 목표 변속단까지로의 변속동작을 위해 실행되는 불필요한 변속동작으로 인하여 운전자의 주행의지에 따른 최종 목표 변속단으로의 변속동작까지 많은 시간이 지연되어 변속동작의 응답성이 늦고, 자동차의 주행성능이나 출력성능을 감소시키는 문제가 발생한다.

그리고 불필요한 순차적인 시프팅동작으로 인한 잦은 변속동작으로 변속쇼크를 유발시키고, 변속장치의 동작에 무리를 가하는 문제가 발생한다.

그러므로 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가속페달의 상태 변화량을 이용하여 최종 목표 변속상태를 예측 판단하므로 목표변속단으로의 시프팅 동작없이 직접 목표 변속단으로의 변속동작이 이루어질 수 있도록 하는 응답성을 향상시킨 변속상태 판단장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 스로틀밸브의 개도량을 감지하여 해당하는 전기적인 신호밸브 개도 감지부; 아웃풋 샤프트의 회전상태에 따라 해당하는 펄스신호를 출력하는 주행속도 감지부; 상기 스로틀밸브 개도 감지부로부터 제공되는 개도량 감지신호와, 상기 주행속도 감지부로부터 제공되는 아웃풋 샤프트의 회전상태 펄스신호를 근거로 상기 스로틀밸브의 개도 변화량(THn)을 산출사고, 상기 산출된 스로틀밸브의 개도 변화량(THn)과 상기 스로틀밸브의 개도량과 상수를 이용하여 가속페달의 동작에 따른 최종 스로틀밸브의 개도 변화량(THA)을 산출하여 상기 산출된 최종 스로틀밸브의 개도 변화량이 설정된 범위를 벗어난 경우에는 상기 설정된 범위의 최대 설정값 또는 최소 설정값으로 최종 스로틀밸브의 개도 변화량을 재설정하여 자동차의 주행속도에 해당하는 최종 변속단을 설정하고, 상기 설정된 최종 변속단으로의 변속동작이 이루어질 수 있도록 해당하는 제어신호를 출력하는 변속 제어부; 그리고 상기 변속 제어부와 연결되어, 변속 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 동작상태가 가변되어 해당하는 변속동작을 실행하는 변속장치로 이루어져 있다.

이하, 첨부된 도면을 참호로 하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 응답성을 향상시킨 변속상태 판단장치의 블럭도, 제2도는 본 발명의 실시예에 따른 응답성을 향상시킨 변속상태 판단방법의 동작 순서도이다.

제1도를 참고로 하여 본 발명의 구성을 살펴보면, 스로틀밸브의 개도 상태를 감지하여 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 스로틀밸브 개도 감지부(11)와, 아웃풋 샤프트의 회전상태에 따라 해당하는 펄스신호틀 출력하는 아웃풋 샤프트 회전속도 감지부(12)와, 상기 스로틀밸브 개도 감지부(11)와 아웃풋 샤프트 회전속도감지부(13)에 연결되어 있고 스로틀밸브의 개도 변화량을 이용하여 실제 이루어지는 스로틀밸브의 개도 정도를 예측하여 해당 최종 목표 변속단으로의 변속동작을 신속하게 실행할 수 있는 제어신호를 출력하는 변속 제어부(2)와, 상기 변속 제어부(2)와 연결되어 인가되는 제어신호에 따라 동작상태가 가변되어 해당하는 변속단으로의 변속동작을 실행하는 변속장치(3)로 이루어져 있다.

본 발명에서 상기한 스로틀밸브 개도 감지부(11)는 스로틀 보디(throttle body)의 스로틀 축과 같이 회전하는 가변 저항기로 이루어진 스로틀 포지션 센서를 사용한다.

상기와 같이 이루어져 있는 본 발명의 동작은 다음과 같다.

먼저, 동작에 필요한 전인이 공급되면, 변속 제어부(2)는 동작을 시작하여(단계S10) 스로틀밸브 개도 감지부(11)와 아웃풋 샤프트 주행속도 감지부(12)에서 인가되는 감지신호를 판독한다(단계 S20).

따라서 변속 제어부(2)는 현재 자동차의 주행속도와 가속페달의 동작상태에 따라 개도 정도가 가변되는 스로틀밸브의 개도 정도를 판단한다.

그리고 변속 제어부(2)는 스로틀밸브 개도 감지부(11)에서 인가되는 감지신호에 의해 판단된 현재의 스로틀밸브의 개도량(THn)과 전상태에서 판단된 스로틀밸브의 개도량(THn-1)을 이용하여 스로틀밸브의 개도 변화량(ΔTH)을 산출한다(단계 S30).

그러므로 상기와 같이 운전자에 의해 가속페달의 작동상태가 가변됨에 따라 해당하는 스로틀밸브의 개도 변화량(ΔTH)이 산출되면, 변속 제어부(2)는 이미 설정되어 있는 상수값(C)과 현 상태에서 판단된 스로틀밸브의 개도량(THn)을 이용하여 실제로 이루어지는 스로틀밸브의 최종 개도 변화량(THA)을 예측한다.

따라서 변속 제어부(2)는 상기 단계 S20에서 인가되는 감지신호에 의해 판단된 스로틀밸브의 개도량에 산출된 스로틀밸브의 개도 변화량(ΔTH)과 상수(C)를 곱한 값을 더하여 최종 스로틀밸브의 개도량(THA)을 산출한다.

그리고 상기와 같은 방법을 이용하여 예측되는 최종 스로틀밸브의 개도량(THA)은 0에서 100사이에 존재해야 하므로, 변속 제어부(2)는 산출된 최종 스로틀밸브의 개도량이 100보다 크거나 같은지를 판단한다(단계 S50).

그러므로 산출된 최종 스로틀밸브의 개도량(THA)이 100보다 크거나 같을 경우엔, 변속 제어부(2)는 최종 스로틀밸브의 개도량(THA)을 100로 재설정한다(단계 S70).

그러나 산출된 최종 스로틀밸브의 개도량(THA)이 100보다 작을 경우엔, 변속제어부(2)는 다시 0보다 작거나 같은지를 판단한다(단계 S60).

그러므로 0보다 작을 경우엔, 변속 제어부(2)는 최종 스로틀밸브의 개도량(THA)을 0로 재설정한다(단계 S80).

그러나 산출된 예측 스로틀밸브의 개도량(THA)이 0와 100사이의 값을 유지할 경우에, 변속 제어부(2)는 산출되는 최종 스로틀밸브의 개도량(THA)을 실제의 최종 스로틀밸브의 개도량(THA)으로 이용하여(단계 S90), 해당하는 변속단을 설정할 수 있도록 한다.

그러므로 상기와 같은 동작을 통해 각 해당하는 예측된 최종 스로틀밸브의 개도량(THA)이 산출되면, 변속 제어부(2)는 판단된 자동차의 주행속도와 예측된 최종 스로틀밸브의 개도량(THA)을 이용하여 이미 설정되어 있는 변속패턴에 의해 해당하는 변속단을 판단한다(단계 S100).

그리고 변속 제어부(2)는 판단된 변속단으로의 변속동작을 실행하기 위해 해당하는 제어신호를 변속장치(3)로 출력하여(단계 S110), 자동 변속동작을 실행한다.

이미 운전자의 운전동작에 의해 가변되는 가속페달의 동작정도에 따라 원하는 동작상태의 스로틀밸브의 개도량을 미리 산출하여, 최종 목표 변속단을 설정하므로 최종 목표 변속단까지 변속되기 위한 순차적인 시프팅 동작없이 곧바로 설정된 최종 목표 변속단으로의 변속동작을 실행한다.

그러므로 상기와 같이 동작하는 발명의 효과는 운전자에 의해 동작상태가 가변되는 스로틀밸브의 개도 변화량을 이용하여 최종적인 목표 개도량을 산출하므로, 차적으로 가변되는 스로틀밸브의 개도 변화량에 따른 순차적인 업 시프트 동작이 이루어지지 않고 최종 목표 변속단으로 변속동작이 신속하게 이루어지므로 운전자의 주행의도에 따른 해당 변속상태를 신속하게 실현할 수 있다.

그리고 운전자의 주행의도에 따른 자동차의 주행동작에 맞게 순차적인 시프팅 동작없이 곧바로 최종 목표 변속동작이 이루어지므로 변속쇼크를 감소시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 스로틀밸브의 개도량을 감지하여 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 스로틀밸브 개도 감지부; 아웃풋 샤프트의 회전상태에 따라 해당하는 펄스신호를 출력하는 주행속도 감지부; 상기 스로틀밸브 개도 감지부로부터 제공되는 개도량 감지신호와, 상기 주행속도 감지부로부터 제공되는 아웃풋 샤프트의 회전상태 펄스신호를 근거로 상기 스로틀밸브의 개도 변화량(THn)을 산출하고, 상기 산출된 스로틀밸브의 개도 변화량(THn)과 상기 스로틀밸브의 개도량과 상수를 이용하여 가속페달의 동작에 따른 최종 스로틀밸브의 개도 변화량(THA)을 산출하여 상기 산출된 최종 스로틀밸브의 개도 변화량이 설정된 범위를 벗어난 경우에는 상기 설정된 범위의 최대 설정값 또는 최소 설정값으로 최종 스로틀밸브의 개도 변화량을 재설정하여 자동차의 주행속도에 해당하는 최종 변속단을 설정하고, 상기 설정된 최종 변속단으로의 변속동작이 이루어질 수 있도록 해당하는 제어신호를 출력하는 변속 제어부; 그리고 상기 변속 제어부와 연결되어, 변속 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 동작상태가 가변되어 해당하는 변속동작을 실행하는 변속장치로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 응답성을 향상시킨 변속상태 판단장치.
2. 제1항에 있어서, 상기한 스로틀밸브 개도 감지부는 가변 저항기로 이루어진 스로틀 포지션 센서를 사용하는 것을 특징으로 하는 응답성을 향상시킨 변속상태 판단장치.
3. (i) 스로틀밸브 개도 감지부와, 주행속도 감지부에서 인가되는 신호를 판독하는 단계; (ii) 이전 상태에서 판단된 스로틀밸브의 개도량과 현재 상태에서 판단된 스로틀밸브의 개도량을 이용하여 스로틀밸브의 개도 변화량(ΔTH)을 산출하고, 상기 산출된 스로틀밸브의 개도 변화량(ΔTH)과 현재 상태에서 판단된 스로틀밸브의 개도량(THn)과 상수값(C)을 이용하여 최종 스로틀밸브의 개도 변화량(THA)을 산출하는 단계; (iii) 산출된 최종 스로틀밸브의 개도 변화량(THA)이 설정 범위를 벗어났는지를 판단하여, 실정범위를 벗어난 경우에는 최대 설정값 또는 최소 설정값으로 최종 스로틀밸브의 개도 변화량(THA)을 재설정하는 단계; (iv) 설정된 최종 스로틀밸브의 개도 변화량(THA)과, 자동차의 주행속도를 이용하여 해당하는 변속단을 설정하는 단계; 그리고 (v) 설정된 변속단에 따른 변속동작을 실행할 수 있도록 해당하는 제어신호를 출력하는 단계로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 응답성을 향상시킨 변속상태 판단방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 최종 스로틀밸브의 개도 변화량(THA)은 하기하는 식,

   THA=(ΔTH × C ) + THn

   (여기에서 ΔTH는 스로틀밸브의 개도 변화량, THn은 현재상태에서 판단된 스로틀밸브의 개도량, C는 상수이다)으로 산출되는 것을 특징으로 하는 응답성을 향상시킨 변속상태 판단방법.