KR100270538B1 - 파워 온 다운 쉬프트시 변속 듀티 제어방법 및 그장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 변속기 차량의 변속 듀티 제어에서 파워 온 다운 쉬프트의 변속이 발생될시 반력요소로 유입되는 제어 압의 듀티를 설정된 킥 다운 듀티 값에 스로틀 밸브의 개도율과 유온에 따라 설정한 보정치의 듀티 값을 감안하여 안정되게 제어하여 양질의 변속감을 제공하도록 한 것이다.

본 발명은 셀렉터 레버로 선택된 레인지에서 임의의 변속단이 선택되어 운행되는 상태에서 검출되는 운행정보가 파워 온 다운 쉬프트의 변속 진행인지의 여부를 판단하는 과정과, 파워 온 다운 쉬프트의 변속이면 검출되는 스로틀 밸브의 개도율과 차속에 따라 킥 다운 데이터로 설정된 듀티 값을 검출하는 과정과, 쉬프트 스타트 시작 임의의 시점 이전의 스로틀 밸브 개도율에 따른 맵 데이터를 판독하여 보정 듀티 값을 추출하는 과정과, 쉬프트 스타트 시작되는 시접에서의 유온의 변화에 따른 맵 데이터로부터 보정 듀티 값을 추출하는 과정 및 상기 과정에서 검출된듀티 값과 추출된 보정 듀티 값을 연산하여 라인 압을 제어하기 위한 실질적인 듀티 값으로 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

파워 온 다운 쉬프트시 변속 듀티 제어방법 및 그 장치

본 발명은 자동 변속기 차량의 변속 듀티 제어에 관한 것으로, 보다 더 상세

하게는 파워 온 다운 쉬프트(Power On Down Shift)의 변속이 발생될시 반력요소로 유입되는 제어 압의 듀티를 설정된 킥 다운(Kick Down) 듀티 값에 스로틀 밸브의 개도율과 유온에 따라 설정한 보정치의 듀티 값을 감안하여 안정되게 제어하여 양질의 변속감을 제공하도록 한 파워 온 다운 쉬프트시 변속 듀티 제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기는 운전자의 가속 페달 구동에 따라 연동되어 개폐되는 스로틀 밸브의 개도율과 트랜스퍼 드리븐 기어의 회전속도에 따라 매뉴얼 셀렉터 레버로 선택된 레인지에서 자동으로 변속단이 업 또는 다운 쉬프트 진행된다.

이때, 스로틀 밸브의 개도율이 높을수록 강한 유압, 즉 낮은 듀티 값이 요구되고, 유온이 낮을수록 강한 유압, 즉 낮은 듀티 값이 요구되므로 스로틀 밸브의 개도율과 유온 및 차속에 따른 듀티 패턴이 맵 테이블에 설정된다.

이와같은 자동 변속기에서 경사로의 등반이나 선행하는 자동차의 추월 등을 실행하기 위하여 킥 다운을 통한 파워 온 다운 쉬프트의 변속이 발생하는 경우 킥 다운 쉬프트 변속을 위한 임의의 클러치 및 브레이크측에 유입되는 유압은 변속직전에 검출되는 스로틀 밸브의 개도율과 유온 상태에 따라 적당한 보정량을 가진 결과를 출력하여야 한다.

종래의 자동차에 구비되는 자동 변속기에서 스로틀 개도를 “0%”에서 부터 급격하게 증가시키는 킥 다운 변속에 대하여 변속단의 시프트 진행을 위한 유압치가 ROM 메모리에 맵핑되어 있으므로 일정의 스로틀 밸브 개도율에서 가속 페달을 더 구동하여 변속을 진행시키는 파워 온 다운 쉬프트 변속시에는 엔진의 입력 토오크가 일정의 스로틀 개도에서 보다 커졌으나 제어 유압은 킥 다운시와 동일하게 유지되어 클러치의 계합이 불량하게 되므로 변속의 진행에 쇼크가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 변속전의 엔진 토오크를 예측하기 위하여 변속이 일어나기 임의의 시점 이전의 스로틀 개도와 유온에 따른 듀티 보정치를 각각의 맵 데이터로 설정하고, 파워 온 다운 쉬프트의 변속이 발생되면 킥 다운을 위하여 설정된 기본 유압으로부터 상기 보정치를 감안하여 적당한 크기의 초기 유압을 각각의 반력요소로 공급함으로써 양질의 변속감을 확보하도록 한 것이다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 셀렉터 레버로 선택된 레인지에서 임의의 변속단이 선택되어 운행되는 상태에서 검출되는 운행정보가 파워 온 다운 쉬프트의 변속 진행인지의 여부를 판단하는 과정과, 파워 온 다운 쉬프트의 변속이면 검출되는 스로틀 밸브의 개도율과 차속에 따라 킥 다운 데이터로 설정된 듀티값을 검출하는 과정과, 쉬프트 스타트 시작 임의의 시점 이전의 스로틀 밸브 개도율에 따른 맵 데이터를 판독하여 보정 듀티 값을 추출하는 과정과, 쉬프트 스타트 시작되는 시점에서의 유온의 변화에 따른 맵 데이터로부터 보정 듀티 값을 추출하는 과정 및 상기 과정에서 검출된 듀티 값과 추출된 보정 듀티 값을 연산하여 라인압을 제어하기 위한 실질적인 듀티 값으로 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 임의의 변속단이 선택되어 운행되는 자동차의 전반적인 운행정보를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 운행정보 검출수단과, 상기 검출되는 운행정보에 따라 변속제어를 위한 전반적인 듀티 신호를 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단에서 출력되는 제어신호에 따라 솔레노이드 밸브를 개폐시켜 라인압을 제어하는 구동수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 온 다운 쉬프트시 변속 듀티 제어장치를 보이는 구성 블록도이고,

제2도는 제1도에 도시된 본 발명의 일 실시예에서 파워 온 다운 쉬프트시 변속 듀티의 제어를 실행하기 위한 흐름도이며,

제3도는 본 발명의 일 실시예에서 파워 온 다운 쉬프트시 시간에 따른 듀티율의 변화에 대한 그래프이다.

제4도는 본 발명의 일 실시예에서 파워 온 다운 쉬프트시 시간에 따른 제어 유압의 변화를 보이는 그래프이며,

제5도는 설정된 스로틀 개도율 변화에 따라 보정 듀티율의 변화를 보이는 그래프이며,

제6도은 설정된 유온의 변화에 따라 보정 듀티율의 변화를 보인 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 온 다운 쉬프트시 변속제어장치는, 펄스 제너레이터(10)와, 킥 다운 스위치(20), 스로틀 위치 검출부(30), 점화코일(40), 엔진 회전수 검출부(50), 스로틀 개도 보정부(60), 유온센서(70), 제어부(80), 타이머(90), 비교부(100) 및 구동부(110)로 이루어지는데, 펄스 제너레이터(10)는 변속의 진행시 유압을 제어하기 위하여 킥 다운 드럼의 회전수를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력한다.

킥 다운 스위치(20)는 변속의 진행시 유압 제어의 시간을 제어하기 위하여 킥 다운 밴드가 구속되기 시작하는 시점을 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력한다.

스로틀 위치 검출부(30)는 가속 페달의 구동에 따라 연동되어 동작되는 스로틀 밸브의 개도율을 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력한다.

점화코일(40)은 파워 트랜지스터에 의한 1차측 전류 단속시 각각의 점화 플러그 측에 고전압을 유기시킨다.

엔진 회전수 검출부(50)는 점화코일(40)의 접점 단속으로부터 엔진의 회전속도를 검출한후 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력한다.

스로틀 개도 보정부(60)는 스로틀 위치 검출부(30)로부터 검출된 스로틀 위치를 보정하여 출력한다.

유온센서(70)는 쉬프트 스타트시 오일의 온도를 감지하여 출력한다.

제어부(80)는 검출되는 각각의 운행정보에 따라 설정된 맵 데이터를 판독하여 변속단의 업 쉬프트 또는 다운 쉬프트를 제어한다.

타이머(90)는 변속단의 쉬프트를 위한 명령 발생시 변속동기를 안정되게 실행시키기 위하여 설정된 임의의 시간을 카운팅한다.

비교부(100)는 제어부(80)에서 인가되는 변속단의 업 쉬프트 또는 다운 쉬프트를 위한 제어신호가 인가되면 타이머(90)에서 인가되는 카운팅 시간동안 구동부(110)측에 변속단 동기를 위한 신호를 출력한다.

전술한 바와같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에서 파워 온 다운 쉬프트에 대한 변속 듀티의 제어동작을 설명하면 다음과 같다.

쉬프트 레버로 선택된 임의의 변속단 레인지에서 임의의 변속단이 선택되어 운행중인 상태에서 제어부(80)는 각각의 검출수단으로 부터 인가되는 스로틀 밸브의 개도율과 킥 다운 드럼의 회전수, 킥 다운 밴드가 구속되기 시작하는 시점, 및 엔진의 회전수 정보 등의 운행정보를 검출 분석하여(스텝101) 첨부된 제3도에서 알수 있는 바와같이 4속에서 3속으로 변속되는 파워 온 다운 쉬프트의 변속조건으로 검출되는지를 판단한다(스텝 102).

이때, 상기 스텝102에서 검출되는 운행정보가 파워 온 다운 쉬프트를 실행시키기 위한 운행조건이면 제어부(80)는 검출되는 스로틀 밸브의 개도율과 차속 정보에 따라 설정된 쉬프트 패턴으로부터 변속단의 듀티를 조정하기 위한 기본 듀티 값의 연산을 실행한다(스텝103).

이후, 제어부(80)는 첨부된 제5도에서 알 수 있는 바와같이 스로틀 밸브의 개도율(%)에 대하여 듀티 값(%)의 보정으로 설정된 맵 테이블로부터 쉬프트 스타트시소정시간 이전의 스로틀 밸브 개도율에 대한 보정 듀티 값의 데이터를 판독하며(스텝104), 첨부된 제6도에서 알 수 있는 바와같이 유온의 변화(℃)에 대하여 듀티 값(%)의 보정으로 설정된 맵 테이블로부터 쉬프트 스타트시 유온에 대한 듀티 보정값의 데이터를 판독한다(스텝105).

이때, 제어부(80)에 설정된 스로틀 밸브의 개도율 변화(%)에 따른 보정 듀티값(%)은 스로틀 밸브의 개도가 일정 값 이상으로 되면 듀티 값의 보정량 증가가 진행되지 않도록 설정되며, 유온이 일정 온도 이하를 유지하거나 일정 온도 이상을 유지하는 경우 듀티 값의 보정량이 일정한 값을 유지하도록 한다.

이후, 제어부(80)는 상기 스텝103에서 검출한 변화되는 스로틀 밸브의 개도율 및 차속에 따른 쉬프트 패턴의 보정 듀티 값과 상기 스텝104에서 연산한 쉬프트 스타트시 임의의 시간 이전의 스로틀 밸브의 개도율로 부터 검출한 보정 듀티 값 및 상기 스텝105에서 연산한 쉬프트 스타트시 유온에 따른 보정 듀티 값을 연산하여 실질적인 듀티 제어 압을 검출한후(스텝106), 비교부(100)측에 첨부된 제3도에서 알 수 있는 바와같은 시간에 따른 듀티 보정값(“B”)을 종래의 듀티 제어 값(“A”)보다 낮게 출력하여 구동부(110)를 통해 유압 라인의 제어압을 첨부된 제4도와 같이 종래의 제어 라인 압(“D”)보다 높은 상태의 제어 라인 압(“C”)을 제어하여 안정된 변속 동기를 제공하여 준다(스텝107).

일예를 들어 제어부(80)에 표1과 같은 유온에 따른 보정 듀티 값과 스로틀 밸브의 개도율에 따른 보정 듀티 값이 설정되어 있는 상태에서 변속 개시 200ms 전의 스로틀 밸브의 개도율을 “θ(%)” 라하고, 그때의 유온을 “℃”라 하면 변속시 보정 듀티 값은 “기본 킥 다운의 듀티 값에서 스로틀 밸브의 개도율 및 유온에 따른 보정 듀티 값을 감산”하여 추출한다.

이때, 변속 개시 200ms 이전의 스로틀 밸브의 개도율이 “30%”이고, 쉬프트 스타트 시점에서의 유온이 “30℃”이며, 기본 킥 다운 듀티의 계산 값이 “40%”이었다면 파워 온 다운 쉬프트의 변속에 대한 최종 듀티 값은“40%-7%=33%”되어 킥 다운의 변속 시점에서 보다 낮은 듀티 즉, 높은 유압으로 클러치의 계합을 진행시킨다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 파워 온 다운 쉬프트의 변속이 검출되면 킥 다운 다운 쉬프트를 위하여 설정된 기본 듀티 값에 유온에 따른 튜디 값의 보정 데이터 및 쉬프트 시작 이전 임의의 시점에서의 스로틀 밸브 개도율에 따른 듀티 값의 보정 데이터와 연산한후 적절하게 강한 초기 듀티압으로 실질적인 변속 쉬프트를 제어하여 쇼크가 발생되지 않는 안정된 변속감을 제공한다.

Claims (6)

1. 자동 변속기에 있어서, 셀렉터 레버로 선택된 레인지에서 임의의 변속단이 선택되어 운행되는 상태에서 검출되는 운행정보가 파워 온 다운 쉬프트의 변속 진행인지의 여부를 판단하는 제1과정과, 상기 제1과정에서 파워 온 다운 쉬프트의 변속이면 검출되는 스로틀 밸브의 개도율과 차속에 따라 킥 다운 데이터로 설정된 듀티 값을 검출하는 제2과정과, 상기 제2과정후 쉬프트 스타트 시작 임의의 시점 이전의 스로틀 밸브 개도율에 따른 맵 데이터를 판독하여 보정 듀티 값을 추출하는 제3과정과, 상기 제3과정후 쉬프트 스타트 시작되는 시점에서의 유온의 변화에 따른 맵 데이터로부터 보정 듀티 값을 추출하는 제4과정 및 상기 제2과정에서 검출된 듀티 값과 상기 제3과정 및 제4과정에서 추출된 보정 듀티 값을 연산하여 라인 압을 실질적인 듀티 값으로 출력하는 제5과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 온 다운 쉬프트시 변속 듀티 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제2과정에서 스로틀 밸브의 개도율에 따른 듀티 보정데이터는 스로틀 밸브의 개도율이 일정 값 이상이 되면 듀티 보정량의 증가가 수평선상으로 유지되도록 설정되는 것을 특징을 하는 파워 온 다운 쉬프트시 변속 듀티 제어방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 제3과정에서 유온의 변화에 따른 듀티 보정 데이터는 유온이 일정온도 이하를 유지하거나 일정온도 이상을 유지하는 경우 듀티 보정량의 증가가 수평선상으로 유지되도록 결정되는 것을 특징으로 하는 파워 온 다운 쉬프트시 변속 듀티 제어방법.
4. 자동 변속기에 있어서, 변속의 진행시 킥 다운 드럼의 회전수를 검출하는 펄스 제너레이터와, 킥 다운 밴드가 구속되기 시작하는 시점을 검출하는 킥다운 스위치와, 가속 페달의 구동에 따라 연동되는 스로틀 밸브의 개도율을 검출하는 스로틀 위치 검출부와, 점화 플러그 측에 고전압을 유기시키는 점화코일과, 점화코일의 접점 단속으로부터 회전속도를 검출하는 엔진속도 검출부와, 오일온도를 검출하는 유온센서로 구성하는 운행정보 검출수단과, 상기 운행정보 검출수단으로부터 검출되는 운행정보에 따라 변속제어 듀티 신호를 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단에서 출력되는 제어신호에 따라 솔레노이드 밸브를 개폐시켜 라인압을 제어하는 구동수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 파워 온 다운 쉬프트시 변속 듀티 제어장치.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 제어수단은 설정된 임의의 시간을 카운팅하는 타이머를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 파워 온 다운 쉬프트시 변속 듀티 제어장치.
6. 청구항 4에 있어서, 상기 구동수단은 듀티 제어신호를 카운팅 주기동안만 구동 신호로 출력되도록 조절하는 비교부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 파워 온 다운 쉬프트시 변속 듀티 제어장치.