KR100279405B1 - 자동 변속기의 변속 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 변속기의 변속 제어 방법에 관한 것으로서, 주행이 시작되면 변속레버의 위치가 D레인 지인가를 판단하여 변속레버의 위치가 D레인지 인 경우, 오버 드라이버 스위치가 작동 온 되었는가를 판단하며 상기에서 오버 드라이버 스위치가 작동 온 된 경우, 메모리 맵네 저장되어 있는 D레인지 오버 드라이버 스위치 온 변속패턴에 의한 듀티 제어 서브루틴을 수행함에 있어서, 변속단 5속 주행중 운전자가 가속페달에서 발을 떼었을 때 엔진의 정지를 방지하기 위하여 5속 유지 최소 차속을 설정하여, 상기에서 운전자의 변속의지를 반영하여 변속단을 3속으로 바로 스킵다운 변속을 수행하고, 상기에서 오버 드라이버의 스위치가 오프된 경우, 메모리 맵네 저장되어 있는 D레인지 오버 드라이버 스위치 오프 변속패턴에 의한 듀티 제어 서브루틴을 수행함에 있어서, 차량이 변속단 4속 주행중 운전자가 가속 페달에서 발을 떼었을 때 변속단을 4속 유지 최소차속으로 설정하며, 상기에서 차속이 4속 유지 최소 차속보다 낮을 시는 변속단을 3속으로 다운 쉬프트 시켜 엔진 정지 또는 차체진동, 소음 등을 고려하여 변속패턴을 설정함에 따라 자동 변속기이면서 운전자의 의지를 반영하여 변속레버의 선택에 따라 최대한 변속이 일어나게끔 하고, 엔진의 정지나 엔진의 RPM이 위험 영역(Red Zone)에 들어가는 것을 방지하는 매뉴얼 모드를 추가로 구성하여 자동 변속기이면서도 수동 변속기와 동일한 운전을 즐길 수 있고, 차량의 상품성을 향상시키며, 스포츠 적인 운전이 가능한 효과가 있다.

Description

자동 변속기의 변속 제어 방법

본 발명은 자동 변속기의 변속 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동변속기를 장착한 차량을 수동 변속기와 같은 운전자의 의지를 충분히 반영하여 주행하기 위해 매뉴얼 모드를 추가하여 변속레버에 의한 스포츠한 변속 주행을 할 수 있는 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 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 경우에는 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 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.

따라서 종래에 상기와 같이 동작하는 자자동 변속기에서 L레인지는 급경사로에서 차량의 출발시 주로 사용되었고, 2레인지는 서행중 경사로에서 추진 힘을 필요로 할 때 선택하여 사용하였으며, 평상시 주행 시에는 D레인지 에서 2속에서 4속까지의 주행중 고속주행을 요할 시 오버 드라이버 스위치의 조작에 의한 변속단을 5속까지 변속단을 변경하여 주행을 하였다.

그러나 상기한 종래의 기술은 운전자가 가속페달의 조작에 의한 스로틀 밸브의 개도량과 차속에 의한 기 설정된 쉬프트 패턴에 의해 순서적 변속 주행을 하기 때문에 수동 변속기와 같이 그 때 그 때 운전자의 의지에 따라 변속레버의 선택에 의한 변속을 할 수가 없어 자동 변속기를 장착한 차량을 운전하는 운전자들에게 만족감을 충족시켜 주지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하고자, 자동 변속기이면서 운전자의 의지를 반영하여 변속레버의 선택에 따라 최대한 변속이 일어나게끔 하고, 엔진의 정지나 엔진의 RPM이 위험 영역(Red Zone)에 들어가는 것을 방지하는 매뉴얼 모드를 추가로 구성하여 자동 변속기이면서도 수동 변속기와 동일한 운전을 즐길 수 있고, 차량의 상품성을 향상시키며, 스포츠 적인 운전이 가능한 효과를 가진 자동 변속기의 변속 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 주행이 시작되면, 변속레버의 위치가 D레인지인가를 판단하는 단계와; 상기에서 변속레버의 위치가 D레인지 인 경우, 오버 드라이버 스위치가 작동 온 되었는가를 판단하는 단계와; 상기에서 오버 드라이버 스위치가 작동 온 된 경우, 메모리 맵네 저장되어 있는 D레인지 오버 드라이버 스위치 온 변속패턴에 의한 듀티 제어 서브루틴을 수행함에 있어서, 변속단 5속 주행중 운전자가 가속페달에서 발을 떼었을 때 엔진의 정지를 방지하기 위하여 5속 유지 최소 차속을 설정하는 단계와; 상기에서 운전자의 변속의지를 반영하여 변속단을 3속으로 바로 스킵다운 변속을 수행하는 단계와; 상기에서 오버 드라이버의 스위치가 오프된 경우, 메모리 맵네 저장되어 있는 D레인지 오버 드라이버 스위치 오프 변속패턴에 의한 듀티 제어 서브루틴을 수행함에 있어서, 차량이 변속단 4속 주행중 운전자가 가속페달에서 발을 떼었을 때 변속단을 4속 유지 최소차속으로 설정하는 단계와; 상기에서 차속이 4속 유지 최소 차속보다 낮을 시는 변속단을 3속으로 다운 쉬프트 시켜 엔진 정지 또는 차체진동, 소음 등을 고려하여 변속패턴을 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 장치의 구성 블럭도이고,

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 방법 동작 순서도이고,

제3도의 (a)에서(e)는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 패턴도이다.

상기한 목적을 구체적으로 달성하여 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세히 설명한다.

첨부한 도1에 도시되어 있듯이 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 장치 구성은, 차량의 주행상태에 따라 가변되어 출력되어지는 신호를 인가 받아 해당하는 전기 신호로 출력하는 차량 주행상태 감지수단(10)과; 상기 차량 주행상태 감지수단(10)에서 출력되는 신호를 인가 받아 판독하여 운전자의 변속 의지에 맞게 해당 변속 레인지의 메모리 맵네 저장되어 있는 변속패턴에 따라 듀티 제어 신호를 출력하는 제어 수단(20)과; 상기 제어 수단(20)에서 출력되어지는 듀티 제어 신호를 인가 받아 운전전의 변속의지에 맞게 변속단을 목표 변속단으로 변속 동기 시키는 구동수단(30)으로 이루어져 있다.

상기에 있어서, 차량 주행상태 감지 수단(10)은, 가속 페달의 동작상태에 연동하여 개폐 상태가 가변되는 스로틀 밸브의 개도정도를 감지하여 해당 신호를 출력하는 스로틀 밸브 개도 감지부(11)와; 차량의 주행속도를 감지하여 해당 신호를 출력하는 차속 감지부(12)와; 스로틀 밸브 개도량과 차속에 따라 변속단이 가변되면, 상기의 변속단의 가변상태를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 변속단 감지부(13)와; 엔진의 동작 상태에 따라 가변되는 크랭크축의 회전 속도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지부(14)와; 변속기의 입력 축과 연결되어 있는 토오크 컨버터의 터빈축의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터빈축 회전수 감지부(15)와; 운전자의 변속 의지에 의해 변속레버가 변경 선택되어 해당하는 신호가 출력되어지면 상기의 신호를 감지하여 해당 전기신호로 출력하는 변속레버 감지부(16)로 이루어져 있다.

따라서 제어 수단(20)은 변속레버의 위치가 D레인지인가를 판단한다(S100).

상기에서 변속레버의 위치가 D레인지가 아닌 경우, 제어 수단(20)은 변속레버의 위치가 D3레인지인가를 판단한다(S110).

하지만 상기에서 변속레버의 위치가 D레인지인 경우, 제어 수단(20)은 오버 드라이버 스위치가 작동 온 되었는가를 판단한다(S101).

상기에서 오버 드라이버 스위치가 작동 온 된 경우, 제어 수단(20)은 첨부한 도3의 (e)에 도시되어 있듯이, 메모리 맵네 저장되어 있는 D레인지 오버 드라이버 스위치 온 변속패턴에 의한 듀티 제어 서브루틴을 수행함에 있어서, 변속단 5속 주행중 운전자가 가속페달에서 발을 떼었을 때 도시되어 있는 점선과 같이 5속 유지 최소 차속을 설정하고, 운전자의 변속의지를 반영하여 변속단을 3속으로 바로 스킵 다운(Skip Down)변속을 수행하고, 운전자의 가속페달 조작에 의한 파워 온 다운 쉬프트 변속시다운 쉬프트에 히스테리시스를 두어 도시되어 있는 실선과같이 업 쉬프트 변속을 설정하여 듀티 제어를 수행하고 초기단계로 리턴 한다(S102).

하지만 상기에서 오버 드라이버의 스위치가 오프된 경우, 제어 수단(20)은 첨부한 도3의 (d)에 도시되어 있듯이, 메모리 맵네 저장되어 있는 D레인지 오버 드라이버 스위치 오프 변속패턴에 의한 듀티 제어 서브루틴을 수행함에 있어서, 변속단이 5속에서 4속으로 변경될 때, 변속단이 4속으로 되면서 엔진의 RPM이 레드 존(Red Zone)으로 되면 엔진이 위험하므로 이를 방지하기 위하여 도시되어 있는 실전과 같이 변속단을 4속 허용 최대 차속으로 설정(엔진의 최대 RPM으로 4속최대 차속 결정)하고 히스테리시스를 두어 업 쉬프트 라인을 설정하며, 차량이 변속단 4속 주행중 운전자가 가속페달에서 발을 떼었을 때 도시되어 있는 점선과 같이 변속단을 4속 유지 최소차속으로 설정하고, 이보다 낮을 시는 변속단을 3속으로 다운 쉬프트 시켜 엔진 정지 또는 차체진동, 소음 등을 고려하여 변속패턴을 설정한다(S103).

상기에서 변속레버의 위치가 D3레인지가 아닌 경우, 제어 수단(20)은 변속레버의 위치가 2레인지인가를 판단한다(S120).

하지만 상기에서 변속레버의 위치가 D3인 경우, 제어 수단(20)은 첨부한 도3의 (c)에 도시되어 있듯이 메모리 맵네 저장되어 있는 변속패턴에 의한 듀티 제어 서브루틴을 수행함에 있어서, 운전자의 가속의지에 따라 스로틀 밸브의 개도량이 가변되었을 때 엔진의 최대 RPM를 고려하여 도시되어 있는 실선과같이 변속단을 4속으로 업 쉬프트 시키고, 4속으로 주행중 운전자가 가속페달에서 발을 떼었을 때 엔진의 RPM이 레드 존에 들어가지 않도록 도시되어 있는 점선과 같이 변속단을 3속으로 하고, 히스테리시스를 두어 변속패턴을 설정한다(S111).

즉 상기한 변속패턴은 변속레버가 D레인지 오버 드라이버 스위치 작동 온 상태에서(변속단 5속)에서 변속레버를 D3레인지로 변경할 때 엔진의 RPM이 상승하기 때문에 엔진의 RPM이 레드 존에 들어가지 않도록 설정된 변속패턴에 의해 설정된다.

상기의 변속레버의 위치가 2레인지가 아닌 경우, 제어 수단(20)은 변속레버의 위치가 L레인지인가를 판단한다(S130).

상기에서 변속레버의 위치가 L레인지인 경우, 제어 수단(20)은 첨부한 도3의 (a)에 도시되어 있듯이, 메모리 맵네 저장되어 있는 변속패턴에 의한 듀티 제어 서브루틴을 수행함에 있어서, 운전자의 가속의지에 따라 스로틀 밸브의 개도량이 가변된 경우, 엔진의 최대 RPM를 고려하여 도시되어 있는 실선과같이 변속단을 2속으로 설정하고, 변속단 2속 주행중 가속페달에서 발을 떼었을 때 도시되어 있는 점선과 같이 히스테리시스 및 엔진의 RPM를 고려하여 변속단을 1속으로 설정하는 변속패턴을 설정한다(S131).

또한 변속단이 1속인 L레인지에서 변속레버의 위치 변경이 없이 운전자의 가속의지에 의해 스로틀 밸브의 개도량을 가변하여 주행할 경우, 엔진의 RPM이 급상승하므로 엔진의 RPM이 레드 존에 도달하므로 이 때에는 엔진 제어 수단에서 연료 차단 제어의 수행에 의한 그 이상 변속은 시켜주지 않도록 한다.

하지만 상기에서 변속레버의 위치가 L레인지가 아닌 경우, 제어 수단(20)은 해당하는 변속제어를 수행하기 위해 리턴 한다.

그러나 상기에서 변속레버의 위치가 2레인지인 경우, 제어 수단(20)은 첨부한 도3의 (b)에 도시되어 있듯이, 메모리 맵네 저장되어 있는 변속패턴에 의한 듀티 제어 서브루틴을 수행함에 있어서, 운전자의 가속의지에 따라 스로틀 밸브의 개도량이 가변된 경우, 엔진의 최대 RPM를 고려하여 도시되어 있는 실선과같이 변속단을 3속으로 설정하고, 변속단 3속 주행중 가속페달에서 발을 떼었을 때 도시되어 있는 점선과 같이 히스테리시스 및 엔진의 RPM를 고려하여 변속단을 2속으로 설정하는 변속패턴을 설정한다(S121).

상기한 실시예는 가장 바람직한 실시예를 설명한 것으로써, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 실시예로부터 용이하게 설명할 수 있는 것도 본 발명에 포함된다.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예서 자동 변속기이면서 운전자의 의지를 반영하여 변속레버의 선택에 따라 최대한 변속이 일어나게끔 하고, 엔진의 정지나 엔진의 RPM이 위험 영역에 들어가는 것을 방지하는 매뉴얼 모드를 추가로 구성하여 자동 변속기이면서도 수동 변속기와 동일한 운전을 즐길 수 있고, 차량의 상품성을 향상시키며, 스포츠 적인 운전이 가능한 효과를 가진 자동 변속기의 변속 제어 방법을 제공할 수 있다.

Claims (7)

1. 주행이 시작되면, 변속 레버의 위치가 D레인지 인가를 판단하는 단계와; 상기에서 변속 레버의 위치가 D 레인지인 경우, 오버 드라이버 스위치가 작동 온 되었는가를 판단하는 단계와; 상기에서 오버 드라이버 스위치가 작동 온 된 경우, 변속단 5속 주행 중 가속페달을 떼었을 때 메모리에 저장된 5속 유지 최소 차속을 설정 조건에서 5속 유지 최소 차속시 변속단을 3속으로 스킵다운 변속을 수행하며, 파워 온 다운 쉬프트 변속시 다운 쉬프트에 히스테리시스를 두어 업 쉬프트 변속을 설정하여 듀티 제어를 수행하는 D 레인지 오버 드라이버 스위치 온 변속 패턴에 의한 듀티 제어 서브루틴을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서, 오버 드라이버의 스위치가 오프된 경우, 메모리 맵에 저장되어 있는 D레인지 오버 드라이버 스위치 오프 변속 패턴에 의한 변속단이 5속에서 4속으로 변경될 때, 변속단이 4속으로 되면서 엔진의 RPM이 레드 존으로 되면 변속단을 4속 허용 최대 차속으로 설정하고 히스테리시스를 두어 업 쉬프트 라인을 설정하는 단계와; 차량이 변속단 4속 주행중 운전자가 가속페달에서 발을 떼었을 때 변속단을 4속 유지 최소 차속으로 설정하는 단계와; 상기에서 차속이 4속 유지 최소 차속보다 낮을 시는 변속단을 3속으로 다운 쉬프트 시키는 변속 패턴을 설정 단계를 더 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어방법.
3. 청구항 1에 있어서, 변속 레버의 위치가 D레인지가 아닌 경우, 변속레버의 위치가 D3레인지인가를 판단하는 단계와; 상기에서 변속 레버의 위치가 D3인 경우, 메모리 맵에 저장되어 있는 운전자의 가속 의지에 따라 스로틀 밸브의 개도량이 가변되었을 때 엔진의 최대 RPM를 고려하여 변속단을 4속으로 업 쉬프트 시키고, 4속으로 주행중 운전자가 가속페달에서 발을 떼었을 때 변속단을 3속으로 하고, 히스테리시스를 두어 변속 패턴을 설정하는 단계를 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어방법.
4. 청구항 3에 있어서, 변속 레버가 D레인지 오버 드라이버 스위치 작동 온 상태에서 변속 레버를 D3레인지로 변경할 때 엔진의 RPM이 레드 존에 들어가지 않도록 설정된 변속 패턴에 의해 설정하는 것을 더 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어방법.
5. 청구항 3에 있어서, 변속 레버의 위치가 D3레인지가 아닌 경우, 변속 레버의 위치가 2레인지인가를 판단하는 단계와; 상기에서 변속 레버의 위치가 2레인지인 경우, 메모리 맵네 저장되어 있는 변속 패턴에 의한 듀티 제어 서브루틴을 수행함에 있어서, 운전자의 가속 의지에 따라 스로틀 밸브의 개도량이 가변된 경우, 엔진의 최대 RPM를 고려하여 변속단을 3속으로 설정하고, 변속단 3속 주행중 가속페달에서 발을 떼었을 때 히스테리시스 및 엔진의 RPM를 고려하여 변속단을 2속으로 설정하는 변속 패턴을 설정하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어방법.
6. 청구항 5에 있어서, 변속 레버의 위치가 2레인지가 아닌 경우, 변속 레버의 위치가 L레인지인가를 판단하는 단계와; 상기에서 변속 레버의 위치가 L레인지인 경우, 메모리 맵에 저장되어 있는 스로틀 밸브의 개도량이 가변된 경우, 엔진의 최대 RPM를 고려하여 변속단을 2속으로 설정하고, 변속단 2속 주행중 가속페달에서 발을 떼었을 때 히스테리시스와 엔진의 RPM를 고려하여 변속단을 1속으로 설정하는 변속 패턴을 설정하는 단계를 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어방법.
7. 청구항 6에 있어서, 변속 레버의 위치가 L레인지가 아닌 경우, 해당하는 변속 제어를 수행하기 위해 리턴 하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어방법.