KR100267307B1 - 자동 변속 차량의 리어 클러치 체결시 충격 감소 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중립단인 N단에서 주행단인 D단으로 제어중 팁-인 및 급출발로 인하여 발생되는 리어 클러치의 갑작스런 체결로 인한 변속 충격을 감소시켜 변속감을 향상시키기 위하여 N-D제어가 완료되었는가를 비교판단하기 위하여 피니시 플래그 상태를 판단하는 제1단계와; 제1단계에서 N-D제어가 완료되지 않은 상태로 판단된 경우 토오크 지연 신호가 1회 출력된 상태인가를 비교판단하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 엔진 토오크 지연 신호가 출력되지 않은 상태로 판단된 경우 실제 변속 구간 진입여부와 급출발이나 팁-인 조작이 행해지고 있는지를 검출하기 위한 다수의 판단단계로 이루어진 제3단계와; 상기 제2단계에서 엔진 토오크 지연 신호가 1회 출력된 상태로 판단된 경우 토오크 지연 해제를 제어하기 위하여 다수의 토오크 지연 해제 조건들을 비교판단하는 제4단계와; 상기 제3단계에서 실제 변속 구간 진입 및 급출발이나 팁-인 조작으로 판단된 경우 토오크 플래그를 1로 고정하고 토오크 지연 신호를 출력하는 제5단계와; 상기 제4단계에서 토오크 지연 요구 시간 및 실제 변속 구간을 초과한 경우 피니시 플래그를 1로, 토오크 플래그를 0으로 고정하면서 토오크 지연 해제 신호를 출력하는 제6단계와; 상기 제4단계에서 토오크 지연 요구 시간 및 시간 실제 변속 구간을 벗어나지 못한 경우 계속적인 토오크 지연 신호가 출력되도록 하는 제7단계로 이루어진 자동 변속 차량의 리어 클러치 제결시 충격 감소 방법에 관한 것이다.

Description

자동 변속 차량의 리어 클러치 체결시 충격 감소 방법

제1(a)도는 N-D단 제어시 유압에 대한 듀티 패턴도이고,

제1(b)도는 토오크 지연 요구 신호에 대한 파형도이고,

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속 차량의 리어 클러치 체결시 충격 감소 방법에 관한 순서도.

본 발명은 자동 변속 차량의 N-D단 제어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중립단인 N단에서 주행단인 D단으로 제어중 팁-인(tip-in) 및 급출발로 인하여 발생되는 리어 클러치(rear clutch)의 갑작스런 체결로 인한 변속 충격을 감소시켜 변속감을 향상시키는 자동 변속 차량의 리어 클러치 체결시 충격 감소 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기가 장착되어 있는 자동차는, 자동차의 주행속도에 따라 설정되어 있는 변속범위 안에서 유압을 제어하여 자동으로 목표 변속단의 변속기어가 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 변속단의 변속 기어가 동작될 수 있도록 변속 제어 장치에서 인가되는 제어신호에 따라 해당 밸브로 유압이 작용하여 변속 동작이 이루어질 수 있도록 한다.

따라서 유압에 따라 동작 상태가 제어되는 자동 변속기가 장착된 자동차는 해당하는 변속기어의 동작 상태를 가변시키기 위해 엔진과의 동력을 차단시키는 클러치 페달의 동작이 필요하지 않으므로 운전자의 운전 피로를 경감시킬 수 있고, 주행중 운전자의 오동작이나 운전 미숙등으로 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 유압밸브의 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 드라이버 기어로 변속된 동력이 전달되면, 변속된 동력은 상기 드라이버 기어와 치차 결합된 드리븐 기어에 의해 종감속 기어와 치차 결합된 종동 기어로 전달되어, 바퀴의 회전 동작을 제어한다.

상기와 같이 운전자에 의해 위치가 변화하는 변속 레버의 위치와 자동차의 주행 상태에 따라 설정된 목표 변속단으로 변속 동작을 실행하는 자동 변속기에는, 상기와 같이 목표 변속단으로의 변속 동작을 실행하기 위해 각 목표 변속단마다 공급 또는 해제되는 유압의 상태에 동작 상태가 변화하는 클러치나 브레이크 장치등으로 이루어진 다수개의 마찰 요소들이 내장되어 있다.

따라서 설정된 목표 변속단마다 이미 설정되어 있는 마찰요소의 상태대로 동작 상태를 변화시킬 수 있도록 유압의 공급 또는 해제 동작을 실행한다.

특히 N단에서 D단으로의 변속 동작이 발생할 경우, 입력요소로 사용되는 것은 리어 클러치이다.

따라서 상기 리어 클러치를 작동시키기 위해 변속 레버의 위치가 N단에서 D단으로 변환될 때, 변속 레버의 위치에 따라 밸브의 상태가 변화하는 N-D제어밸브의 상태에 따라 자동 변속 제어 장치에 의해 듀티 제어되는 압력 제어 솔레노이드밸브의 동작에 의해 발생하는 제어압이 리어 클러치로 공급된다.

변속 레버를 이용한 D단으로의 변환 동작이 완료되면, N-D제어밸브의 상태가 D단 상태로 완전히 절환됨으로써 리어 클러치의 동작 상태는 오일펌프에서 발생하는 라인압에 의해 제어될 수 있도록 한다.

그러나, 상기와 같이 제어되는 리어 클러치는 팁-인 및 급출발시에 큰 회전력을 얻은 엔진 출력 토오크에 의해 리어 클러치가 체결되는 순간 심한 충격이 발생하므로 리어 클러치의 내구성이 떨어지며 운전성이 저하되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 N-D변환이 일어나는 구간에서 엔진 토오크 지연 신호를 인가하여 완만한 변속이 이루어지도록 함으로써 충격을 감소시키는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위딴 본 발명은 토오크 지연 신호 출력 작업을 시작하기 앞서 N-D제어가 완료되었는가를 비교 판단하기 위하여 피니시 플래그 상태를 판단하는 제1단계와, 제1단계에서 N-D제어가 완료되지 않은 실행중 상태로 판단된 경우 토오크 지연 작업 상태를 판단하기 위하여 토오크 지연 신호가 1회 출력된 상태인가를 비교 판단하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 엔진 토오크 지연 신호가 출력되지 않은 상태로 판단된 경우 실제 변속 구간 진입 여부와 급출발이나 팁-인 조작이 행해지고 있는지를 검출하기 위한 다수의 판단 단계로 이루어진 제3단계와; 상기 제2단계에서 엔진 토오크 지연 신호가 1회 출력된 상태로 판단된 경우 토오크 지연 해제를 제어하기 위하여 다수의 토오크 지연 해제 조건들을 비교 판단하는 제4단계와; 상기 제3단계에서 실제 변속 구간 진입 및 급출발이나 팁-인 조작으로 판단된 경우 토오크 플래그를 1로 고정하고 토오크 지연 신호를 출력하는 제5단계와; 상기 제4단계에서 토오크 지연 해제 조건을 만족하는 상태인 토오크 지연 요구 시간 및 실제 변속 구간을 초과한 경우 토오크 지연 작업 완료를 의미하는 피니시 플래그를 1로, 토오크 지연 해제를 의미하는 토오크 플래그를 0으로 고정하면서 토오크 지연 해제 신호를 출력하는 제6단계와; 상기 제4단계에서 토오크 지연 해제 조건을 만족하지 못한 상태인 토오크 지연 요구 시간 및 시간 실제 변속 구간을 벗어나지 못한 경우 계속적인 토오크 지연 신호가 출력되도록 하는 제7단계로 이루어진다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 가장 바람직만 실시예를 상세히 설명 한다.

운전자가 N단에서 D단으로 제어하여 운행을 개시하게 되면 변속 제어부에서 제1(a)도와 같이 유압에 대한 듀티(duty) 신호를 출력하는데, b구간이 끝나고 실제 변속 구간인 c구간이 시작되는 시점부터 운행을 위한 리어 클러치 체결 동작이 이루어 진다.

이때 리어 클러치의 완만한 체결이 이루어지도록 하기 위하여 제1도와 같이 b구간이 끝나는 시점 즉 엔진 출력 제어 시작 시점에서 토오크 지연 요구 신호인 로우(low)레벨이 되고 d구간까지 완료된 시점 즉 엔진 출력 제어 종료 시점에서 토오크 지연을 해제하기 위한 신호인 하이(high)레벨이 되도록 구성되어진다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제어 동작은 제2도와 같이 이루어진다.

먼저 N-D제어 작업이 시작하는가를 판단하기 위하여 피니시 플래그(finish flag)가 1로 세팅(setting)되어 있는가를 비교 판단한다(S101).

여기서 피니시 플래그는 초기화 상태에서 0으로 세팅되어 있고 만약 N-D제어가 완료된 상태라면 피니시 플래그는 1로 세팅되도록 미리 프로그램 하였다.

그러므로 상기 S101단계에서 피니시 플래그가 1상태인 경우 토오크 지연에 대한 작업이 완료된 상태이므로 별도의 조작없이 주프로그램으로 리턴(return)된다.

상기 S101단계에서 피니시 플래그가 1상태가 아닌 0상태인 경우 토오크 지연에 대한 작업을 수행하기 위하여 토오크 플래그(torque flag)가 1로 세팅되어 있는 가를 비교 판단한다(S102).

상기 S102단계에서 토오크 플래그가 1이 아닌 경우 토오크 지연 신호가 출력되지 않은 동작 초기 상태에 해당하는데, 이러한 경우 모든 기관에서 동작이 이루어지는 준비 상태가 완료된 상태에 대한 조건들을 비교 판단하는 다수의 판단 단계(S110)를 실행한다.

상기 S110단계에서 제시된 다수의 지연 조건을 다 만족한 경우, 즉 실제 변속 구간에 진입하였고 급출발이나 팁-인 조작이 이루어지고 상태인 경우 토오크 지연 신호인 “로우”를 출력하면서 토오크 플래그를 1로 세팅한다(S121).

따라서 토오크 지연 신호 발생으로 토오크가 작아지므로 리어 클러치의 체결이 서서히 완만하게 이루어지는 것이다.

상기 S110단계에서 제시된 다수의 지연 조건을 만족하지 않는 경우, 즉 변속 실제 구간이 아니거나 급출발 또는 팁-인 조작이 이루어지지 않는 상황에는 토오크 지연을 위한 별도의 조작이 불필요하므로 주프로그램으로 리턴된다.

그리고 상기 S172단계에서 토오크 플래그가 1인 경우는 이미 토오크 지연 신호가 1회 출력된 상태이므로 토오크 지연을 계속해야 하는지 지연 해제 신호를 출력해야 하는지를 결정하기 위한 다수의 비교 판단 단계(S130)를 수행하도록 되어 있다.

상기 S130단계에서 다수의 조건들을 판독한 결과 해제 조건이 만족된 상태에서는 토오크 지연 해제 신호인 “하이”를 출력하고 작업 종료를 알리기 위하여 피니시 플래그를 1로 세팅하며 토오크 지연 해제 신호인 “하이”가 출력되었다는 것을 알리기 위하여 토오크 플래그를 0으로 세팅한다(S141).

따라서 토오크 지연 작업이 완료되면 주프로그램으로 리턴되어 정상적인 주행이 이루어 진다.

그러나, 상기 S130단계에서 해제 조건을 만족하지 못한 경우, 토오크 지연이 계속 요구되는 상태에는 토오크 지연 신호인 “로우”를 출력하고(S142) 주프로그램으로 리턴되어 토오크 지연이 계속적으로 이루어질 수 있도록 한다.

상기 토오크 지연 신호를 출력하기 위한 다수의 조건들을 판단하는 S110단계는 먼저 실제 변속 구간이 시작되었는가를 판단하기 위하여 제1(a)도에 도시된 S.B(shift begin)점이 판단되었는가를 비교판단하고(S111), S.B점이 판단되지 않은 상태에서는 아직 워밍업이 충분히 되지 않은 것이므로 주프로그램으로 리턴되며 S.B점이 판단된 경우 실제 변속 구간에 진입된 상태이므로 운전자의 의도에 따라 팁-인 및 급출발이 발생하고 있는가를 판단하기 위하여 축전지 전압이 10V이상인가 상태를 나타내는 엔진 회전수가 1500rpm이상인가를 비교 판단하는 단계(S114)와 유온이 70℃이상 또는 출력축 회전수가 1500rpm이상일 때의 적분시간이 10분 이상 경과하였는가를 비교 판단하는 단계(Sll5)와, 실제 변속 구간이 충분히 경과하였는 가를 비교 판단하는 단계(S116)로 이루어진다.

상기 토오크 지연 해제 신호 출력을 제어하는 S130단계는 토오크 지연 요구 시간이 1.3초 이상 경과하였는지를 비교 판단하는 단계(S131)와, 운전자가 급출발이나 팁-인 조작을 하는 상태인지를 판단하기 위하여 스로틀 전압이 1.2V이하(스로틀 밸브가 닫혀있는 시점)인지를 비교 판단하는 단계(S132)와, 실제 변속 구간이 완전히 종료되었는지를 판단하기 위해 구간 d가 종료되었는가를 비교 판단하는 단계(S133)로 이루어진다.

그러므로 변속이 발생하는 변속 실제 구간에서 토오크의 지연 및 해제를 제어하게 되므로 급출발이나 팁-인 조작이 행해져도 변속을 행하는 리어 클러치의 체결이 서서히 진행되어 변속 충격이 완화되고 이로 인하여 변속감이 향상된다.

Claims (3)

1. 토오크 지연 신호 출력 작업을 시작하기 앞서 N-D제어가 완료되었는가를 비교 판단하기 위하여 피니시 플래그 상태를 판단하는 제1단계와; 제1단계에서 N-D제어가 완료되지 않은 실행중 상태로 판단된 경우 토오크 지연 작업 상태를 판단하기 위하여 토오크 지연 신호가 1회 출력된 상태인가를 비교 판단하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 엔진 토오크 지연 신호가 출력되지 않은 상태로 판단된 경우 실제 변속 구간 진입 여부와 급출발이나 팁-인 조작이 행해지고 있는지를 검출하기 위한 다수의 판단 단계로 이루어진 제3단계와; 상기 제2단계에서 엔진 토오크 지연 신호가 1회 출력된 상태로 판단된 경우 토오크 지연 해제를 제어하기 위하여 다수의 토오크 지연 해제 조건들을 비교 판단하는 제4단계와, 상기 제3단계에서 실제 변속 구간 진입 및 급출발이나 팁-인 조작으로 판단된 경우 토오크 플래그를 1로 고정하고 토오크 지연 신호를 출력하는 제5단계와; 상기 제4단계에서 토오크 지연 해제 조건을 만족하는 상태인 토오크 지연 요구 시간 및 실제 변속 구간을 초과한 경우 토오크 지연 작업 완료를 의미하는 피니시 플래그를 1로, 토오크 지연 해제를 의미하는 토오크 플래그를 0으로 고정하면서 토오크 지연 해제 신호를 출력하는 제6단계와; 상기 제4단계에서 토오크 지연 해제 조건을 만족하지 못한 상태인 토오크 지연 요구 시간 및 시간 실제 변속 구간을 벗어나지 못한 경우 계속적인 토오크 지연신호가 출력되도록 하는 제7단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 변속 차량의 리어 클러치 체결시 충격 감소 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 토오크 지연 신호를 출력하기 위한 다수의 조건들을 판단하는 제3단계는 실제 변속 구간이 변속 시작점이 판단되었는가를 판단하고(S111), 상기 변속 시작점이 판단되지 않으면 주프로그램으로 리턴하며, 상기 변속 시작점이 판단되면 축전지 전압이 10V이상인가를 판단하는 단계(S112)와, 가속 페달의 가압 상태에 따라 가변하는 스로틀 전압이 1.2V 이상인가를 판단하는 단계(S113)와, 엔진의 출력 상태를 나타내는 엔진 회전수가 1500rpm이상인가를 판단하는 단계(S114)와, 유온이 70℃이상 또는 출력축 회전수가 1500rpm이상일 때는 적분시간이 10분 이상 경과하였는가를 판단하는 단계(S115)와, 실제 변속 구간이 충분히 경과하였는가를 판단하는 단계(S116)를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 변속 차량의 리어 클러치 체결시 충격 감소 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 토오크 지연 해체 신호 출력을 제어하는 제4단계는 토오크 지연 요구시간이 1.3초 이상 경과하였는지를 판단하는 단계(S131)와, 급출발이나 팁-인 조작을 하는 상태인지를 판단하기 위하여 스로틀 전압이 1.2V이하인지를 판단하는 단계(S132)와, 실제 변속 구간이 완전히 종료되었는지를 판단하는 단계(S133)를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 변속 차량의 리어 클러치 체결시 충격 감소 방법.