KR100279454B1 - 자동 변속기의 변속 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 변속기의 변속 제어방법에 관한 것으로써, 주행중인 차량의 변속단에 파워 오프 업 쉬프트 변속이 발생되면, 메모리의 파워 오프 업 쉬프트 맵에 저장된 초기 듀티치, 듀티 기울기, 듀티 출력시간 등을 설정하여 변속 동기에 따른 듀티 신호를 출력하는 단계와; 상기에서 듀티 제어 신호가 출력중 가속 페달의 구동에 의한 변속단이 파워 온 상태로 바뀌었는가를 판단하는 단계와; 상기에서 변속단이 파워 온 상태로 변환된 후 듀티 신호 출력 시간이 설정시간을 넘지 못한 경우, 설정된 산술식에 의해 듀티값을 산출하여 보정하고 초기 단계로 리턴하는 단계와; 상기에서 변속단 변경후 듀티 신호 출력 시간이 설정된 시간을 넘은 경우, 상기에서 산출한 초기 듀티값을 설정된 산술식에 의해 계산하여 산출하는 단계와; 상기 듀티 보상 단계의 설정시간이 경과하면 모든 듀티 보상을 완료하고, 초기 단계로 리턴하는 단계로 이루어져 있어, 변속단이 파워 오프 업 쉬프트 변속으로 목표 변속단인 4속으로 변속중 가속 페달의 구동으로 인해 변속단이 파워 온으로 변화되는 시점에서 파워 오프 듀티값(%)의 마지막 듀티값(%)과 파워 온의 T₀경과후의 듀티값(%)을 설정된 시간동안(T_S) 설정된 산술식에 의해 계산하여 완만한 듀티 변화를 유발 시켜 변속 쇼크를 저감하므로써, 자동 변속기의 내구성을 향상시키고, 승차감을 향상시킬 수 있는 효과를 가진 자동 변속기의 변속 제어방법을 제공할 수 있다.

Description

자동 변속기의 변속 제어방법

본 발명은 자동 변속기의 변속 제어방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 주행중인 차량에서 변속단이 파워 오프 업 쉬프트 변속 동기중 가속 페달의 구동으로 변속단이 파워 온 업 쉬프트 변속될 시 발생하는 변속 쇼크를 저감하고자하는 자동 변속기의 변속 제어방법에 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 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.

첨부한 제1도에 도시되어 있듯이, 자동 변속기에서 2속 주행중인 차량에서 가속 페달을 놓았을 때 현재의 차속을 유지하기 위해 변속단이 파워 오프 업 쉬프트 변속 동기되어 변속단을 4속으로 변속시켜 주행하고, 그에 따른 듀티 제어는 변속 명령이 발생하는 시점부터 일정한 듀티 제어를 하던중 가속 페달의 구동으로 인하여 변속단이 파워 온 업 쉬프트 변환되면 그에 해당하는 듀티 제어 신호 출력하여 유압을 제어하였다.

그러나 상기한 종래의 기술은 2속으로 주행중 가속 페달을 오프시켜 4속으로 변속단을 파워 오프 업 쉬프트 변속으로 출력 토오크가 엔진에 역 구동력으로 작동되어 엔진 브레이크 현상이 발생되어, 변속단이 목표 변속단인 4속으로 변속 동기중 가속 페달의 구동으로 엔진의 RPM이 급상승하고, 터어빈의 RPM도 함께 상승후 떨어져 정상을 이루는 상태로서, 변속단이 파워 온으로 변화되는 시점에서 듀티 패턴이 파워 온으로 바뀌는데, 이때 파워 오프 듀티 시행시간을(T_O) 체크하여 파워 온 듀티 패턴에서도, T_O가 지난후 듀티 제어 신호를 내게 되어 있어, 급격한 듀티 변화로 듀티의 제어가 정확하게 이루어지지 못하여 토오크 쇼크가 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 첨부한 제2도에 도시되어 있듯이, 변속단이 파워 오프 업 쉬프트 변속으로 목표 변속단인 4속으로 변속중 가속 페달의 구동으로 인해 변속단이 파워 온으로 변화되는 시점에서 파워 오프 듀티값(%)의 마지막 듀티값(%)과 파워 온의 T_O경과후의 듀티값(%)을 설정된 시간동안(T_S) 설정된 산술식에 의해 계산하여 완만한 듀티 변화를 유발 시켜 변속 쇼크를 방지하기 위한 자동 변속기의 변속 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 구성 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 주행중인 차량의 변속단에 파워 오프 업 쉬프트 변속이 발생되면, 메모리의 파워 오프 업 쉬프트 맵에 저장된 초기 듀티치, 듀티 기울기, 듀티 출력 시간 등을 설정하여 변속 동기에 따른 듀티 신호를 출력하는 단계와; 상기에서 듀티 제어 신호가 출력중 가속 페달의 구동에 의한 변속단이 파워 온 상태로 바뀌었는가를 판단하는 단계와; 상기에서 변속단이 파워 온 상태로 변환된 후 설정된 시간동안(T_S) 설정된 산술식에 의해 듀티값을 산출하여 보정하는 단계와; 상기에서 파워 오프 업 쉬프트 변속 진행중 변속단이 파워 오프에서 파워 온으로 변경되는 시점에서 상기 듀티 보상 단계의 설정시간이 경과하면 모든 듀티 보상을 완료하고, 파워 온 업 쉬프트의 출력 듀티에서 설정 시간(T_O+T_S)이 경과한 후 해당 듀티값을 계산하여 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

제1도는 종래 기술의 자동 변속기에서 변속 제어 패턴이고,

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 패턴이고,

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 장치 구성 블록도이고,

제4도는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어방법에서 동작 순서도이다.

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

첨부한 제3도를 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 장치에 대하여 설명하면, 차량의 주행 상태에 따라 가변되는 신호를 출력하는 차량 주행 상태 감지부(10)와; 상기 차량 주행 상태 감지부(10)에서 출력되는 신호를 인가받아 변속 동기가 시작되면, 터빈 회전수와 엔진 회전수를 비교하고, 엔진 회전수보다 터빈 회전수가 낮아질 때 일정량의 듀티 신호를 보정하여 변속 쇼크를 방지하며, 변속 동기 시점을 찾아 일정 시간이 지나면, 모든 듀티 신호의 출력을 종료하는 변속 제어부(20)와; 상기 변속 제어부(20)에서 출력되는 듀티 제어 신호에 따라 유압을 조절하는 솔레노이드 밸브로 이루어진 구동부(30)로 이루어진다.

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; 주행중인 차량의 속도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 차속 감지 수단(12); 엔진의 동작 상태에 따라 가변되는 크랭크 축의 회전 속도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지 수단(13)과; 변속기의 입력측과 연결되어 있는 토오크 컨버터의 터빈측의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터빈축 회전수 감지 수단(14)과; 자동 변속 장치의 변속단이 가변되는 상태를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 변속단 감지 수단(15)으로 이루어진다.

상기한 구성에 의한, 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기에서 변속 제어 방법의 작용은 다음과 같다.

주행중인 차량에서 가속 페달을 놓았을 때 변속단이 파워 오프 업 쉬프트의 변속 동기가 발생되었는가를 판단하여(S100), 메모리의 파워 오프 업 쉬프트 맵에서 저장되어 있는 초기 듀티값과, 듀티의 기울기, 듀티 출력 시간을 설정하여 변속 동기에 따른 듀티 제어 신호를 출력한다(S110).

상기에서 변속 동기에 따른 듀티 제어 신호를 출력하던중 가속페달의 구동에 의한 변속단의 변속 동기가 파워 온 상태로 가변되었는가를 판단한다(S120).

상기에서 변속단의 변속 동기 상태가 파워 오프에서 파워 온으로 바뀐 경우, 변속단의 변속 동기가 가변된 시점에서 듀티의 출력(T)이 임의의 설정 시간인 20ms 보다 작거나 같은 경우(S130), 파워 오프 듀티값의 마지막 듀티값%(D_Off(F))과 파워 오프의 듀티 출력 시간(T_O) 경과후 파워 온 듀티값%(D_on(I))을 설정된 산술식에 의해 계산하여 초기 보상 듀티값(Dn)을 산출한다(S140).

상기에서 설정된 산술식을 수식으로 표현하면 아래와 같다.

(여기서 Dn는 초기 듀티 보정값이고, D_Off(f)는 파워 오프 업 쉬프트 듀티값의 마지막 듀티값이고, D_on(I)는 파워 오프 업 쉬프트 듀티 출력시간(T_O) 경과후 파워 온 업 쉬프트 듀티값이다.)

하지만 상기에서 듀티 출력시간이 임의의 듀티 출력시간인 20ms보다 큰 경우, 설정된 산술식에 의해 초기 듀티값의 반에 해당하는 듀티값(%)을 산출한다(S150).

상기에서 설정된 산술식을 수식으로 표현하면 아래와 같다.

(여기서 Dn+1는 초기 듀티 보정값의 반에 해당하는 듀티 보정값이고, Dn는 초기 보정 듀티값이고, D_on(I)은 파워 오프 업 쉬프트 듀티 출력시간(T_O) 경과후 파워 온 업 쉬프트 듀티값이다.)

상기에서 듀티값이 보상이 되어 출력되는 듀티 신호 출력시간(T)이 듀티 보상 구간인(T_S+T_S)보다 큰가를 판단하여(S160), T 〉 T_O+ T_S인 경우 듀티 보상을 중지하고, 메모리 파워 온 업 쉬프트 맵에 저장된 초기 듀티, 듀티 기울기, 듀티 출력시간을 설정하여 파워 온 업 쉬프트의 출력 듀티에서 설정시간(T_O+T_S)이 지난후 해당 듀티를 출력한다(S170).

하지만 상기에서 T 〈 T_O+ T_S인 경우, 듀티 보상을 계속한다.

상기에서 듀티 보상을 계속하는 것을 수식으로 표현하면 아래와 같다.

따라서 변속 제어부(20)은 변속단이 목표 변속단에 도달하였는가를 판단한다(S180).

상기에서 변속단이 목표 변속단에 도달한 경우, 모든 듀티 출력을 중단하고 초기 단계로 리턴한다(S190).

하지만 상기에서 변속단이 목표 변속단에 도달하지 않은 경우, 변속 제어부(20)은 파워 온으로 변경후 듀티 보정 출력 시간(T)에 임의의 설정시간(20ms)를 계산하여 듀티보정 출력 시간을 산출한 후 상기 파워 온 업 쉬프트의 출력 듀티에서 설정시간(T_O+T_S)이 지난후 해당 듀티를 출력하는 단계로 리턴한다(S181).

상기와 같이 산술식을 이용하여 듀티를 보상하여 줌에 따라 완만한 듀티변화가 이루어지므로 변속 쇼크를 저감할 수 있다.

상기한 실시예에 가장 바람직한 실시예를 설명한 것으로써, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 실시에로 부터 용이하게 발명할 수 있는 것도 본 발명에 포함된다.

변속단이 파워 오프 업 쉬프트 변속중 가속 페달의 구동으로 인해 변속단이 파워 온으로 변화되는 시점에서 파워 오프 듀티값(%)의 마지막 듀티값(%)과 파워 온의 T_O경과후의 듀티값(%)을 설정된 시간동안(T_S) 설정된 산술식에 의해 계산하여 완만한 듀티 변화를 유발 시켜 변속 쇼크를 저감하므로써, 자동 변속기의 내구성을 향상시키고, 승차감을 향상시킬 수 있는 효과를 가진 자동 변속기의 변속 제어방법을 제공할 수 있다.

Claims (6)

1. 주행중인 차량의 변속단에 파워 오프 업 쉬프트 변속이 발생되면, 메모리의 파워 오프 업 쉬프트 맵에 저장된 초기 듀티치, 듀티 기울기, 듀티 출력 시간 등을 설정하여 변속 동기에 따른 듀티 신호를 출력하는 단계와; 상기에서 듀티 제어 신호가 출력중 가속 페달의 구동에 의한 변속단이 파워 온 상태로 바뀌었는가를 판단하는 단계와; 상기에서 변속단이 파워 온 상태로 변환된 후 설정 시간동안(T_S) 듀티값을 파워 오프 듀티값의 마지막 듀티값%(D_Off(F))과 파워 오프의 듀티 출력 시간(T_O) 경과후 파워 온 듀티값%(D_on(I))을 설정된 산술식에 의해 계산하여 초기 보상 듀티값(Dn)을 산출하여 보정하고, 상기에서 파워 오프 업 쉬프트 변속 중, 가속 페달의 구동으로 인하여 파워 온 업 쉬프트 변속이 아닌 다른 변속이 발생되면 해당하는 변속을 수행하고 초기 단계로 리턴하는 단계와; 단,

   (여기서 Dn는 초기 듀티 보정값이고, D_Off(f)는 파워 오프 업 쉬프트 듀티값의 마지막 듀티값이고, D_on(I)는 파워 오프 업 쉬프트 듀티 출력시간(T_O) 경과후 파워 온 업 쉬프트 듀티값이다.)}

   상기에서 변속 진행중 변속단이 파워 오프에서 파워 온으로 변경 후, 듀티 보정 출력시간(T)이 설정된 시간(T_S)을 넘은 경우, 파워 온 업 쉬프트의 출력 듀티에서 설정시간(T_O+T_S)이 경과한 후의 듀티값을 출력하는 단계와; 상기에서 듀티값이 출력됨에 따라 변속단이 목표 변속단에 변속 완료 되었는가를 판단하는 단계와; 상기에서 변속단이 목표 변속단에 도달한 경우, 모든 듀티 제어를 종료하고, 변속단이 목표 변속단에 도달하지 않은 경우, 파워 오프 업 쉬프트 듀티 출력시간(T_O)과 임의의 설정시간을 설정된 산술식에 의해 계산하여 파워 온으로 변경 후, 듀티 보정 출력시간(T)하여 듀티 보정을 수행하는 단계로 리턴하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어방법.
2. 청구항1에 있어서, 설정 시간동안 듀티 보상이 완료되지 않으면 설정된 산술식에 의해 계속 듀티 보상을 하는 단계를 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어방법.
3. 청구항1에 있어서, 듀티 보상을 위한 설정된 시간이 경과하면 파워 온 업 쉬프트 변속 동기를 계속 진행하는 단계를 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어방법.
4. 청구항1에 있어서, 변속단이 목표 변속단에 변속 완료되지 않은 경우, 듀티 제어 신호 출력시간(T)를 임의의 설정값과 계산하여 산출하고, 파워 온으로 변경후 듀티 보정 출력시간(T)이 설정된 시간(T_S)을 넘은 경우, 파워 온 업 쉬프트의 출력 듀티에서 설정시간(T_O+T_S)이 경과한 후의 듀티값을 출력하는 단계로 리턴하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어방법.
5. 청구항 1에 있어서, 파워 오프 업 쉬프트 진행중 변속 시작후 파워 오프 업 쉬프트 듀티 출력시간(T_O)이 경과시 변속단이 파워 오프에서 파워 온으로 변경되었다면 첫 번째 듀티 보정을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어방법.

   (여기서 Duty1는 첫번째 듀티 보정값이고, Df는 변속단 파워 오프에서 파워 온 변경 시점에서 파워 오프 옵 쉬프트의 마지막 듀티값이고, D_on(I)은 파워 온 업 쉬프트 듀티 출력에서 파워 오프 업 쉬프트 듀티 출력시간(T_O) 경과후 파워 온 업 쉬프트 듀티값이다.)}
6. 청구항 1에 있어서, 두 번째 듀티 보정은 첫번째 듀티 보정값과 파워 온 업 쉬프트 듀티 출력에서 파워 오프 업 쉬프트 듀티 출력시간(T_O)과 임의의 설정시간(20ms)이 경과한 후의 듀티값을 계산하여 산출한 값을 2로 나누어 산출하고, 상기에서 산출한 값을 첫번째 보정 갓과 설정된 산술식에 의해 계산하여 두번째 듀티 보정을 수행하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어방법.

   단,

   (여기서 Duty2는 두번째 듀티 보정값이고, Duty1는 첫번째 듀티 보정값이고, D_on(T)-20)은 파워 온 업 쉬프트 듀티 출력에서 파워 오프 업 쉬프트 듀티 출력시간(T_O)+임의의 설정값(20ms) 경과후 파워 온 업 쉬프트 듀티값이다.)}