KR100264574B1 - 정지전 주행 상태에 따른 변속 패턴 설정 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

자동차의 주행 상태에 따라 4속에서 3속으로의 다운 시프트 동작이 완료된 상태에서 자동차의 감속 정도에 따라 설정된 범위안에서 3속에서 2속으로의 변속 패턴을 변화시켜 설정된 변속 패턴에 따라 변속 동작을 제어하므로 감속 동작중 발생하는 가속 동작에 따른 빈번한 변속 동작을 방지하고 가속 동작을 위한 변속 동작의 응답성을 향상시킬 수 있도록 하는 정지전 주행 상태에 따른 변속 패턴 설정 장치 및 그 제어 방법을 제공하기 위하여, 자동 변속기의 출력축의 회전수에 따라 출력되는 전기 신호의 상태가 변화하는 출력축 회전수 감지 수단과; 가속 페달의 동작 상태에 따라 개도량이 변화하는 스로틀 밸브의 개도 정도에 따라 출력되는 전기 신호의 상태가 변화하는 스로틀 밸브 개도 감지 수단과; 상기 출력축 회전수 감지 수단과 스로틀 밸브 개도 감지 수단에 연결되어, 주행 상태에 따른 4속에서 3속으로의 변속 동작이 완료된 후, 자동차의 주행 상태가 일시적인 감속 상태일 감속 정도에 따라 설정된 범위안에서 3속에서 2속으로의 변속 패턴을 설정하여, 설정된 변속 패턴에 따라 해당하는 변속 동작을 실행할 수 있도록 하는 변속 제어 수단을 포함하여 이루어져 있다.

Description

정지전 주행 상태에 따른 변속 패턴 설정 장치 및 그 제어방법

제1도는 종래의 다운 시프트 변속 패턴도이고,

제2도는 이 발명의 실시예에 따른 정지전 주행 상태에 따른 변속 패턴 설정 장치의 블럭도이고,

제3도는 이 발명의 실시예에 따른 정지전 주행 상태에 따른 변속 패턴 설정 제어 방법의 순서도이고,

제4도는 이 발명의 실시예에 따른 다운 시프트 변속 패턴도이다.

이 발명은 다운 시프트 변속 패턴 설정 장치 및 기 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면, 감속 주행에 따른 다운 시프트시 자동차의 주행 상태에 따라 3에서 2속으로의 다운 시프트 변속 패턴을 임의로 변화시켜 킥 다운 변속에 따른 빈번한 변속 동작을 방지시키고 변속감을 향상시킬 수 있도록 하는 정지전 주행 상태에 따른 변속 패턴 설정 장치 및 그 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 같은 자동차의 주행 상태에 따른 목표 변속단을 결정하기 위해, 가속 페달의 조작 정도에 따라 변화하는 스로틀 밸브의 개도량과 자동차의 주행 속도에 따라 이미 변속 패턴이 설정되어 있다.

그러므로, 상기 설정된 변속 패턴에 따라 목표 변속단이 결정되고, 결정된 목표 변속단으로의 변속 동작을 실행할 수 있도록 한다.

따라서 자동차 주행중, 브레이크 페달이 동작되면, 자동차의 주행 속도가 감속되며 스로틀 밸브의 개도 상태가 아이들 상태가 되므로, 자동차의 주행 상태는 제1도에 도시된 것처럼 A점에서 B점으로 변화한다.

그러므로 4속에서 3속으로의 다운 시프트 패턴을 지나게 되어, 자동 변속기는 4속에서 3속으로의 다운 시프트 동작이 이루어진다.

상기와 같은 4속에서 3속으로의 다운 시프트 동작이 완료된 후에서 계속해서 자동차의 감속 동작이 이루어져 자동차의 주행 속도가 D점까지 감속되면, 자동 변속 제어 장치는 3속에서 1속으로의 변속 명령을 실시한다.

따라서 상기와 같이 제1도에 도시된 것과 같은 변속 패턴에 따라 다운 시프트 제어가 실행될 경우, 3속에서 1속으로의 곧바로 다운 시프트 동작을 실현할 수 있다.

그러나 상기와 같은 변속 패턴에 따라 다운 시프트 동작을 실행할 경우, 4속에서 3속으로의 다운 시프트 동작이 종료된 상태에서 운전자의 운전 조작에 의해 가속 페달이 조작될 경우, 스로틀 밸브의 개도량이 증가하여 3속에서 2속으로의 다운 시프트 동작이 일어난다.

따라서 상기와 같이 4속에서 3속으로의 변속 동작이 완료된 상태에서 가속 페달의 조작 상태에서 따라 스로틀 밸브의 개도량이 C와 C′사이에 존재할 경우 3속에서 2속으로 또는 2속에서 3속으로의 변속 동작이 빈번하게 발생하는 문제가 발생한다.

또한 상기와 같은 감속 동작중에 가속 페달이 작동하여 가속 동작이 실행될 경우, 3속에서 2속으로 다운 시프트 동작을 완료한 후 다시 3속으로의 업 시프트 동작을 실행해야 하므로, 주행 동작의 응답성이 감소하는 문제가 발생한다.

그러므로 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자동차의 주행 상태에 따라 4속에서 3속으로의 다운 시프트 동작이 완료된 상태에서 자동차의 감속 정도에 따라 설정된 범위안에서 3속에서 2속으로의 변속 패턴을 변화시켜 설정된 변속 패턴에 따라 변속 동작을 제어하므로 감속 동작중 발생하는 가속 동작에 따른 빈번한 변속 동작을 방지하고 가속 동작을 위한 변속 동작의 응답성을 향상시킬 수 있도록 하는 정지전 주행 상태에 따른 변속 패턴 설정 장치 및 그 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로써 이 발명의 구성은, 자동 변속기의 출력축의 회전수에 따라 출력되는 전기 신호의 상태가 변화하는 출력축 회전수 감지 수단과; 가속 페달의 동작 상태에 따라 개도량이 변화하는 스로틀 밸브의 개도 정도에 따라 출력되는 전기 신호의 상태가 변화하는 스로틀 밸브 개도 감지 수단과; 상기 출력축 회전수 감지 수단과 스로틀 밸브 개도 감지 수단에 연결되어, 주행 상태에 따른 4속에서 3속으로의 변속 동작이 완료된 후, 자동차의 주행 상태가 일시적인 감속 상태일 감속 정도에 따라 설정된 범위안에서 3속에서 2속으로의 변속 패턴을 설정하여, 설정된 변속 패턴에 따라 해당하는 변속 동작을 실행할 수 있도록 하는 변속 제어 수단을 포함하여 이루어져 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 또다른 구성은, 출력축 회전수 감지 수단과 스로틀 밸브 개도 감지 수단에서 출력되는 신호를 판독하여, 목표 변속단을 설정하는 단계와; 설정된 목표 변속단으로의 변속 제어를 실행한 후, 4속에서 3속으로의 변속 동작이 완료되었는지를 판단하는 단계와; 4속에서 3속으로의 변속 동작이 완료될 경우, 아이들 감지 수단에서 출력되는 신호를 판독하여, 가속 페달이 동작되었는지를 판단하는 단계와; 가속 페달이 동작되지 않을 경우, 출력축 회전수 감지수단에서 출력되는 신호를 이용하여 자동차의 주행 상태를 판단하는 단계와; 판단된 자동차의 주행 상태가 정지 동작을 위한 감속 상태일 경우, 3속에서 1속으로의 변속 동작이 이루어질 수 있도록 제어하는 단계와; 판단된 자동차의 주행 상태가 일시적인 감속 동작을 위한 감속 상태일 경우, 자동차의 주행 저항에 따라 3속에서 2속으로의 변속 패턴을 설정 범위안에서 변화시켜, 변속 패턴을 설정하고 설정된 변속 패턴에 따라 변속 동작이 제어될 수 있도록 하는 단계를 포함하여 이루어져 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제2도를 참고로 하여 이 발명의 실시예에 따른 구성을 살펴보면, 자동 변속기의 출력축의 회전수에 따라 출력되는 전기 신호의 상태가 변화하는 출력축 회전수 감지부(11)와, 가속 페달의 동작 상태에 따라 개도량이 변화하는 스로틀 밸브의 개도 정도에 따라 출력되는 전기 신호의 상태가 변화하는 스로틀 밸브 개도 감지부(12)와, 가속 페달의 동작 상태에 따라 온/오프 상태가 변화하는 아이들 스위치(SW1)와, 상기 출력축 회전수 감지부(11)와 스로틀 밸브 개도 감지부(12)와 아이들 스위치(SW1)에 연결되어, 주행 상태에 따른 4속에서 3속으로의 변속 동작이 완료후 아이들 스위치(SW1)의 동작 상태에 따라 자동차의 주행 저항을 산출한 후, 산출된 주행 저항의 상태에 따라 3속에서 2속으로의 변속 패턴을 설정된 범위 안에서 변경하여 설정하고, 설정된 3속에서 2속으로의 변속 패턴에 변속 동작을 실행할 수 있도록 하는 변속 제어부(2)로 이루어져 있다.

상기와 같이 이루어져 있는 이 발명의 동작은 다음과 같다.

각 장치의 동작에 필요한 전원이 공급되면, 각 해당하는 제어 동작을 실행한다.

그러므로 변속 제어부(2)는 출력축 회전수 감지부(11)와 스로틀 밸브 개도 감지부(12)에서 출력되는 신호를 판독하여, 자동차의 주행 속도와 스로틀 밸브의 개도량을 판정한다.

상기와 같이 현재 자동차의 주행 상태에 따른 자동차의 주행 속도와 스로틀 밸브의 개도량이 판정되면, 자동차의 주행 속도와 스로틀 밸브의 개도량에 따라 이미 설정되어 있는 변속 패턴을 이용하여 목표 변속만을 설정하고(S11), 설정된 목표 변속단으로의 변속 동작을 제어한다(S12).

상기와 같이 자동차의 주행 상태에 따른 해당 변속단으로의 변속 동작이 제어한 후, 변속 제어부(2)는 현재 자동차의 주행 상태가 4속에서 3속으로의 변속 동작이 완료된 상태인지를 판단한다(S13).

자동차의 변속 완료 상태를 자동 변속기의 입/출력단의 회전수에 당 목표 변속단에 해당하는 이미 설정된 변속비 등을 이용하여 판단 가능하다.

따라서 현재 자동차의 주행 상태가 4속에서 3속으로의 변속 동작이 완료된 상태일 경우, 3속에서 2속으로의 변속 동작을 위한 변속 패턴을 자동차의 주행 상태에 따라 변경한다.

그러나 4속에서 3속으로의 변속 동작이 완료된 상태가 아닐 경우, 변속 제어부(2)는 상기 단계(S11)로 넘어가 자동차의 주행 상태에 따라 각 해당하는 변속 동작을 실행한다.

다음으로 4속에서 3속으로의 변속 동작이 완료될 경우, 3속에서 2속으로의 변속 패턴을 설정하기 위한 제어 동작을 설명한다.

따라서 변속 제어부(2)는 아이들 스위치(SW1)에서 출력되는 신호를 판독하여, 아이들 스위치(SW1)가 온 상태, 즉, 가속 페달이 작동되지 않는 상태인지를 판단한다(S14,S15).

상기 아이들 스위치(SW1)는 가속 페달의 동작 상태에 따라 접속 상태가 변화하여, 가속 페달의 작동 여부를 판단할 수 있다.

즉. 가속 페달이 비작동 상태일 경우, 상기 아이들 스위치(SW1)는 온 상태를 유지하나, 운전자에 의해 가속 페달이 작동되면 가속 페달의 동작에 따라 오프 상태로 변환되어 각 해당하는 상태의 신호를 출력한다.

따라서 판단된 아이들 스위치(SW1)의 상태가 오프 상태로 판단될 경우, 변속 제어부(2)는 자동차의 주행 상태를 감속 동작이나 정지 동작을 위한 주행 상태로 판단하지 않으므로, 다운 시프트 동작을 위한 제어 동작을 실행하지 않는다(S11).

그러나 판단된 아이들 스위치(SW1)의 신호 상태가 온 상태에 해당할 경우, 즉, 가속 페달이 작동하지 않을 경우, 변속 제어부(2)는 현재 실행중인 주행 상태가 감속 동작을 위한 상태인지 또는 정지 동작을 위한 감속 동작인지를 판단한다.

따라서 변속 제어부(2)는 상기 출력축 회전수 감지부(11)에서 출력되는 신호를 판독하여 판단된 자동 변속기의 출력축의 회전수(No)의 변화율을 산출하여, 이미 설정된 설정 값과 비교 판단한다(S16).

따라서 비교 판단된 자동 변속기의 출력축 회전수(No)가 설정값보다 큰 값으로 변화할 경우, 변속 제어부(2)는 자동차의 주행 상태를 정지 동작을 감속 상태로 판단하여, 기존의 변속 패턴을 이용하여 3속에서 1속으로의 스킵 변속 동작이 이루어질 수 있도록 한다(S17).

그러나 판단된 출력축 회전수(No)의 변화율이 설정된 설정 값보다 작을 경우, 변속 제어부(2)는 자동차의 주행 상태를 일시적인 감속 동작을 위한 주행 상태로 판단한다.

따라서 변속 제어부(2)는 자동차의 주행 상태에 따라 3속에서 2속으로의 다운 시프트 패턴을 변경하여 가속 페달에 의한 가속 동작이 이루어질 경우, 신속한 가속 동작이 이루어질 수 있도록 한다.

그러므로 변속 제어부(2)는 이미 설정되어 있는 산술식을 이용하여 현재 자동차의 주행 상태에 따른 주행 저항과 브레이크 동작에 따른 제동력을 산출하여, 총 자동차의 주행 저항을 산출한다(S18).

상기 주행 저항은 자동차의 주행 동작을 방해하는 요소로, 타이어의 구동 저항이나, 공기 저항, 구배 저항, 차체의 중량 저항, 가속 저항 등이 포함된다.

상기와 같이 현재 주행중인 자동차에 작용하는 주행 저항이 산출되면, 변속 제어부(2)는 주행 저항에 따라 이미 각 설정 되어 있는 데이타를 이용하여 설정된 범위안에서(D-E), 3속에서 2속으로의 변속 패턴을 설정한다.

그러므로 제4도에 도시된 것처럼, 3속에서 2속으로의 변속 패턴은 자동차의 감속 정도에 따라 α에서 β사이에서 각각 변화한다.

상기와 같이 자동차의 주행 상태가 완전 정지 동작을 위한 다운 시프트 동작이 아니라 일시적인 감속 동작을 위한 다운 시프트 동작이 발생할 경우, 자동차의 감속 정도에 따라 3속에서 2속으로의 다운 시프트 변속 시기를 설정 범위안에서 조정하므로, 2속으로의 변속 동작이 조기 실현될 수 있도록 한다.

그러므로 자동차의 감속 정도에 따라 이미 2속으로의 변속 동작이 이루어져 엔진의 구동력을 증대시키므로, 가속 동작이 이루어질 경우 신속한 가속 동작이 이루어질 수 있으므로 주행 동작의 응답성을 증대시킬 수 있고, 가속 페달의 동작 상태에 따른 빈번한 다운/업 시프트 동작을 제거하므로 변속감을 향상시킬 수 있는 효과가 발생한다.

Claims (8)

1. 자동 변속기의 출력축의 회전수에 따라 출력되는 전기 신호의 상태가 변화하는 출력축 회전수 감지 수단과; 가속 페달의 동작 상태에 따라 개도량이 변화하는 스로틀 밸브의 개도 정도에 따라 출력되는 전기 신호의 상태가 변화하는 스로틀 밸브 개도 감지 수단과; 상기 출력축 회전수 감지 수단과 스로틀 밸브 개도 감지 수단에 연결되어, 주행 상태에 따른 4속에서 3속으로의 변속 동작이 완료된 후, 자동차의 주행 상태가 일시적인 감속 상태일 때, 그 감속 정도에 따라 설정된 범위안에서 3속에서 2속으로의 변속 패턴을 설정하여, 설정된 변속 패턴에 따라 해당하는 변속 동작을 실행할 수 있도록 하는 변속 제어 수단을 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 정지전 주행 상태에 따른 변속 패턴 설정 장치.
2. 제1항에 있어서, 감속 동작을 위한 자동차의 주행 상태를 판단하기 위해, 가속 페달의 동작 상태에 따라 동작 상태가 변화하여 출력되는 신호 상태가 변화하는 아이들 감지 수단을 더 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 정지전 주행 상태에 따른 변속 패턴 설정 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 아이들 감지 수단은, 가속 페달의 동작 상태에 따라 온/오프 상태가 변화하여 해당하는 상태의 전기 신호를 출력하는 아이들 스위치(SW1)를 사용하는 것을 특징으로 하는 정지전 주행 상태에 따른 변속 패턴 설정 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 변속 제어 수단은, 시간의 변화량에 따른 출력축 회전수의 변화율이 설정값보다 작을 경우, 일시적인 감속 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 정지전 주행 상태에 따른 변속 패턴 설정 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 변속 제어 수단은, 출력축 회전수의 변화율을 이용하여 산출된 자동차의 감속 상태가 정지 동작을 위한 감속 상태일 경우 3속에서 1속으로의 변속 동작을 실행하여 자동차 정지 동작을 실현할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 정지전 주행 상태에 따른 변속 패턴 설정 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 변속 제어 수단은, 주행중 발생하는 고유 주행 저항의 크기와 제동력을 이용하여 산출된 주행 저항의 크기에 따라 이미 설정되어 있는 데이터를 이용하여 3속에서 2속으로의 해당 변속 패턴을 설정하는 것을 특징으로 하는 정지전 주행 상태에 따른 변속 패턴 설정 장치.
7. 출력축 회전수 감지 수단과 스로틀 밸브 개도 감지 수단에서 출력되는 신호를 판독하여, 목표 변속단을 설정하는 단계와; 설정된 목표 변속단으로의 변속 제어를 실행한 후, 4속에서 3속으로의 변속 동작이 완료되었는지를 판단하는 단계와; 4속에서 3속으로의 변속 동작이 완료될 경우, 아이들 감지 수단에서 출력되는 신호를 판독하여, 가속 페달이 동작되었는지를 판단하는 단계와; 가속 페달이 동작되지 않을 경우 출력축 회전수 감지수단에서 출력되는 신호를 이용하여 자동차의 주행 상태를 판단하는 단계와; 판단된 자동차의 주행 상태가 정지 동작을 위한 감속 상태일 경우, 3속에서 1속으로의 변속 동작이 이루어질 수 있도록 제어하는 단계와; 판단된 자동차의 주행 상태가 일시적인 감속 동작을 위한 감속 상태일 경우, 자동차의 주행 저항에 따라 3속에서 2속으로의 변속 패턴을 설정 범위 안에서 변화시켜, 변속 패턴을 설정하고 설정된 변속 패턴에 따라 변속 동작이 제어될 수 있도록 하는 단계를 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 정지전 주행 상태에 따른 변속 패턴 설정 제어 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 자동차의 주행 상태는 시간에 따른 출력축 회전수의 변화율을 설정값과 비교하여 판단하는 것을 특징으로 하는 정지전 주행 상태에 따른 변속 패턴 설정 제어 방법.