KR100222827B1 - 자동 변속기의 변속 제어 방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 자동 변속기의 변속 제어 방법에 관한 것으로서, 엔진 토오크 저감 신호가 출력중인가 판단하는 단계와; 변속 레버의 가변 상태를 판단하여 변속단이 파워 오프 다운 쉬프트 상태인가 판단하고, 초기 듀티 제어 신호와 듀티 제어 신호의 기울기, 변속단의 변속 완료후 듀티 제어 신호의 출력시간 T를 설정하고, 해당하는 듀티 제어 신호를 출력하는 단계와; 목표 변속단으로의 변속중 스로틀 밸브의 개도량을 판단하여 설정된 소정의 값이상으로 개방된 경우, 엔진 제어부에 엔진 토오크 저감신호를 출력하는 단계와; 변속단의 변속 동기 상태가 변속 동기 완료시점에 도달하였는지 판단하여, 듀티 출력 시간이 설정 지연시간 경과한 후 엔진 토오크 저감 신호를 해재하는 단계로 이루어져 있어, 주행중인 차량에서 변속 레버의 변경으로 변속단의 변속이 3속에서 2속으로의 변속중에 가속 페달의 가변으로 파워 오프에서 파워 온으로 변경시에는 듀티 제어 없이 입력 샤프트만의 회전력을 증가시켜 변속단을 2속 완료시키도록 하고, 파워 오프 다운 쉬프트의 변속 동기중 가속 페달의 가변으로 파워 온의 상태로 전환되면 스로틀 밸브의 개도량을 검출하여 일정값 이상이면 엔진 토오크를 저감시키며, 변속 완료후 변속 쇼크를 저감하고, 자동 변속기의 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

자동 변속기의 변속 제어 방법

제1도는 종래 기술의 자동 변속기에서 변속 제어 패턴이고,

제2도는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 장치 구성 블록도이고,

제3도는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 방법 동작 순서도이고,

제4도는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 패턴이다.

이 발명은 자동 변속기의 변속 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 주행중인 자동차의 엔진의 역구동되는 파워 오프의 상태에서 변속 레버가 다운 쉬프트되어 변속의 동기가 진행되는 도중에 가속 페달의 구동으로 스로틀 밸브가 소정의 값이상으로 개방될 시 엔진의 출력을 저감시키므로써, 변속중 파워 오프에서 파워 온 변동에 대한 쇼크의 발생을 방지하기 위한 자동 변속기의 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 변속 동작이 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 레버 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 드라이브 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.

종래의 자동 변속기는 제1도에 도시되어 있듯이, 엔진이 역구동되는 파워 오프의 상태에서 변속 레버가 "D"레인지에서 "2"레인지로 다운 쉬프트 되어 저속의 변속비를 동기 시키는 과정중에 가속 페달의 구동으로 스로틀 밸브의 개도량이 증가하게 되면 동력의 전달이 파워 온 상태로 전환된다.

따라서, 엔진의 회전력이 변속기의 터빈 회전수보다 빨라지므로 차량이 감속하고 있는 상태에서 출력 토오크의 갑작스런 증가로 출력 토오크에 쇼크가 발생되며, 듀티의 조정에 따라 목표 변속단으로 동기되는 제어압의 급작스런 상승으로 차속과 출력 토오크가 일치되지 않는 상황에서 클러치 및 브레이크의 순간적인 체결로 변속 쇼크가 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 주행중인 차량에서 변속 레버의 변경으로 변속단의 변속이 3속에서 2속으로의 변속중에 가속 페달의 가변으로 파워 오프에서 파워 온으로 변경시에는 듀티 제어 없이 입력 샤프트만이 회전력을 증가시켜 변속단을 2속 완료시키도록 한 것이다.

또한 본 발명의 또다른 목적은 파워 오프 다운 쉬프트의 변속 동기중 가속 페달의 가변으로 파워 온의 상태로 전환되면 스로틀 밸브의 개도량을 검출하여 일정값 이상이면 엔진 토오크를 저감시켜 변속중 파워 오프에서 파워 온 변경 쇼크를 저감할 수 있는 자동 변속기의 변속 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명은, 엔진 토오크 저감 신호가 출력중인가 판단하는 단계와; 변속 레버의 가변 상태를 판단하여 변속단이 파워 오프 다운 쉬프트 상태인가 판단하고, 최 듀티 제어 신호와 듀티 제어 신호의 기울기, 변속단의 변속 완료후 듀티 제어 신호의 출력시간 T를 설정하고, 해당하는 듀티 제어 신호를 출력하는 단계와; 목표 변속단으로의 변속중 스로틀 밸브의 개도량을 판단하여 설정된 소정의 값이상으로 개방된 경우, 엔진 제어부에 엔진 토오크 저감신호를 출력하는 단계와; 변속단의 변속 동기 상태가 변속 동기 완료 시점에 도달하였는지 판단하여, 듀티 출력 시간이 설정 지연시간 경과한 후 엔진 토오크 저감 신호를 해제하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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

첨부한 제2도에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 변속 제어부의 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, 설정 시간 동안의 스로틀 밸브의 개도량을 판단하여 설정량 이상으로 개방된 경우, 엔진 제어부에 엔진 토오크 저감신호를 출력하고, 변속단이 목표 변속단에 도달하여 설정시간이 지난후, 상기의 엔진 토오크 저감 신호를 해제하는 변속 제어부(20)와; 상기 변속 제어부(20)에서 출력되는 제어 신호를 인가받아, 설정된 산술식에 의해 계산하고, 계산된 결과에 따라 엔진의 출력을 저감하기 위한 점화 지연신호를 출력하는 엔진 제어부(30)와; 상기 엔진 제어부(30)에서 출력되는 점화 지연신호에 의해 고압 전기를 출력하는 점화 플러그(40)로 구성되어 있다.

상기에 있어서, 차량 주행 상태 감지부(10)는, 가속 페달의 동작에 따라 개폐 상태가 가변되는 스로틀 밸브의 개도 정도를 감지하여 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 개도 감지 수단(11)과; 변속 레버의 동작 상태를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 변속 레버 감지 수단(12)과; 주행중인 차량의 속도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 차속 감지 수단(13)과; 엔진의 동작 상태에 따라 가변되는 크랭크 축의 회전 속도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지 수단(14)과; 변속기의 입력측과 연결되어 있는 토오크 컨버터의 터빈측의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터빈축 회전수 감지 수단(15)으로 이루어진다.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에서 자동 변속기의 변속 제어 방법에 따른 작용은 다음과 같다.

주행이 시작되면(S100), 변속 제어부(20)는 자동 변속기의 변속단이 파워 오프 상태의 다운 쉬프트에 따른 엔진 토오크 저감 신호를 출력하고 있는지 판단한다(S110).

상기에서 엔진 토오크 저감 신호의 출력이 없는 경우, 주행중인 차량의 변속 레버의 변화 상태를 검출하고 있던중(S120), 변속 레버의 상태가 가변되어 2레인지로 변경되었을 때, 변속단이 파워 오프 다운 쉬프트 상태로 변속단이 변경되었는가를 판단한다(S130).

상기에서 변속 레버의 가변 상태에 따른 변속단이 파워 오프 다운 쉬프트 상태가 아닌 경우, 초기 단계로 리턴한다.

따라서 변속단이 파워 오프 다운 쉬프트 상태인 경우, 변속 제어부(20)의 메모리에 저장되어 있는 파워 오프 다운 쉬프트 맵에서, 첨부한 제4도에 도시되어 있는 것과 같이 변속 동기의 초기듀티값(%)과 변속 동기에 따른 듀티 출력 구간의 기울기 및 듀티 출력 시간 T를 설정하고, 해당하는 듀티 제어 신호를 출력한다(S140).

상기에서 변속 동기가 발생하여 듀티 제어 신호를 출력되는 변속 동기 진행중 가속 페달의 구동에 따라 스로틀 밸브의 개도량이 설정된 소정의 값, 예를들면 3%/80ms 이상 개방되었는가를 판단한다(S150).

즉, 상기(S120)에서 변속 레버의 가변으로 인한 변속 제어 수단(20)는 변속단이 3속에서 2속으로 다운 쉬프트 될 때의 엔진 브레이크압을 제어하여 변속단을 2속으로 변속 동기 완료시키나, 변속 동기 진행중 가속 페달의 가변에 따른 동력 전달 방향이 파워 오프에서 파워 온으로 변경될 때 원 웨이 클러치로 2속을 완료하는 자동 변속기에서는 제어 없이 입력 샤프트의 회전수가 증가하여 변속단을 2속 변속 동기 완료한다.

그러나 가속 페달의 구동에 따른 스로틀 밸브의 개도량이 설정된 소정의 값 이상일 때만 변속 제어 수단에서 엔진 제어 수단으로 엔진 토오크 저감 신호를 출력한다(S160).

상기에서 엔진 제어 수단(30)으로 출력한 엔진 토오크 저감 신호에 의해 엔진 제어 수단(30)은 엔진의 출력을 저감하기 위해 점화 지연신호를 출력하여 실린더내에 장착되어 있는 점화 플러그(40)의 고압 전기의 출력을 지연한다.

상기에서 변속 동기 진행중 가속 페달이 구동되었더라도, 스로틀 밸브의 개도량이 설정 값이하인 경우 엔진 제어 수단에 엔진 토오크 저감 신호를 출력하지 않고 초기 단계로 리턴한다.

상기에서 엔진 토오크 저감 신호가 출력되면, 변속 제어 수단(20)은 변속단의 변속 동기 진행 상태를 검출하여, 변속단이 목표 변속단인 변속 동기 완료 시점에 도달하였는지 설정된 산술식에 의해 계산하여 판단한다(S170).

상기에서 변속 동기 완료 시점을 판단하는 산술식은 아래와 같다.

여기서, N_T: 현재 터빈축 회전수

N_TO: 목표 변속단 터빈축 회전수

N_Ti: 초기 터빈축 회전수

이므로,

N_Ti: 차속 No × 전 변속단 기어비

N_TO: 차속 No × 목표 변속단 기어비

0.98 : 변속 조건에 따라 가변되는 상수값

이다.

상기의 산술식에 의해 변속 동기 완료 시점이 산출되어 판단되어 지면, 상기(S140)에서 설정한 듀티 출력시간 T가 변속 동기 완료 시점부터 설정시간 α 만큼 지연되어 변속단이 완전히 체결되는 시간 보다 크거나 같을 때까지, 엔진 토오크 저감 신호 계속 출력한다.

상기에서 변속 동기가 완전히 체결되어 듀티 출력시간 T가 듀티 지연시간 α보다 크거나 같을 때 모든 듀티의 출력을 중단하고, 변속 레버의 가변상태를 기억하는 설정 변수 초기화한 후(S190), 상기 변속 제어 수단(20) 엔진 제어 수단(30)에 출력한 엔진 토오크 저감 신호를 해제하고(S200), 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, 주행중인 차량에서 변속 레버의 변경으로 변속단의 변속이 3속에서 2속으로의 변속중에 가속 페달의 가변으로 파워 오프에서 파워 온으로 변경시에는 듀티 제어 없이 입력 샤프트만의 회전력을 증가시켜 변속단을 2속 완료시키도록 하고, 파워 오프 다운 쉬프트의 변속 동기중 가속 페달의 가변으로 파워 온의 상태로 전환되면 스로틀 밸브의 개도량을 검출하여 일정값 이상이면 엔진 토오크를 저감시키며, 변속중 파워 오프에서 파워 온 변경에 따른 쇼크를 저감하므로써, 자동 변속기의 내구성을 향상시키는 효과를 가진 자동 변속기의 변속 제어 방법을 제공할 수 있다.

Claims (3)

1. 자동 변속기의 변속 제어 방법에서, 엔진 토오크 저감 신호가 출력중인가 판단하는 제1단계; 변속 레버의 상태가 파워 오프 다운 쉬프트 상태인가를 판단하는 제2단계; 상기 제2단계의 판단 결과 변속 레버 상태가 파워 오프 다운 쉬프트 상태이면, 초기 듀티 제어 신호, 듀티 제어 신호의 기울기, 변속단의 변속 완료 후 듀티 제어 신호의 출력시간 T를 설정하고, 설정된 듀티 제어 신호를 출력하는 제3단계; 상기 설정값에 따라 입력 샤프트의 회전수만 증가시킴으로써 변속단을 2속으로 변속을 수행하는 제4단계; 목표 변속단으로 변속중 스로틀 밸브의 개도량을 판단하는 제5단계; 개도량 판단 결과 스로틀 밸브의 개도량이 일정값 이상인 경우 엔진 토오크 저감 신호가 출력중인지 판단하는 제6단계; 상기 판단 결과 엔진 토오크 저감신호가 출력되고 있지 않으면 엔진 토오크 저감 신호를 출력하는 제7단계; 변속단의 변속 동기 상태가 변속 동기 완료 시점에 도달하였는지 판단하는 제8단계; 상기 제7단계에서 판단 결과 변속 동기 완료 시점에 도달하였으면 듀티 출력시간이 설정 지연 시간 경과한 후 엔진 토오크 저감 신호를 해제하는 제9단계를 포함하는 자동 변속기의 제어 방법.
2. 제1항에서, 상기 제6단계의 판단 결과, 주행중인 차량에 엔진 토오크 저감신호가 출력중인 경우 상기 제8단계를 수행하는 제9단계를 더 포함하는 자동 변속기의 제어 방법.
3. 제1항에서, 상기 제5단계의 판단 결과 스로틀 밸브 개도량이 소정값 이하인 경우 엔진 토오크 저감 신호를 출력하지 않고 초기 단계를 돌아가는 제10단계를 더 포함하는 자동 변속기의 변속 제어 방법.