KR100282874B1 - 자동변속기의파워온다운쉬프트시동기제어방법 - Google Patents

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본 발명은 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어방법에 관한 것으로서, 차량이 주행을 시작하여 차속과 스로틀 밸브의 개도량에 의해 변속단이 가변되어 지면 구간A를 초기 목표 터빈의 RPM()를 목표 값으로 하여 목표 터빈의 RPM()를 릴리즈 멤버를 이용하여 피드백 제어를 수행하는 단계와; 상기에서 구간 A를 수행함에 따라 터빈의 RPM( Nt)이 1차 동기 속도에 도달하였는가를 판단하는 단계와; 상기에서 터빈의 RPM( Nt)이 1차 동기 속도에 도달한 경우, 스로틀 밸브 개도량과 변속 초기의 터빈의 RPM(Nt)에 의해 메모리 맵에 저장되어 있는 릴리즈 멤버의 토크(Trn)를 산출하는 단계와; 상기에서 스로틀 밸브의 개도량(Th)과 변속 초기의 터빈의 RPM(Nt)에 의해 릴리즈 멤버의 토크가 산출되면 설정된 산술식에 의해 연산하여 어플라이 멤버의 토크( Ta)의 기울기 (△Ta)를 산출하는 단계와: 상기에서 어플라이 멤버의 토크의 기울기(△Ta)가 산출되어지면, 상기에서 산출한 값에 따라 어플라이 멤버의 듀티( Da)를 감소시키는 단계와; 상기에서 어플라이 멤버의 듀티( Da)가 감소하고, 토크( Ta)가 서서히 증가하는 동안 터빈의 RPM 변화율()을 목표 터빈의 RPM 변화율(

Description

자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어방법
본 발명은 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동 변속기를 장착한 차량에서 파워 온 다운 쉬프트 변속시 1차 동기후 런 업(Run-up)후 릴리즈 멤버 피드 제어로 릴리즈 멤버(Release Member)와 어플라이 멤버(Apply Member)를 적절히 교체하기 위한 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동 변속기가 장착되어 있는 자동차는, 자동차의 주행 속도에 따라 설정되어 있는 변속 범위 안에서 유압을 제어하여 자동으로 목표 변속단의 변속기어가 동작될 수 있도록 한다.
그러므로 엔진의 출력 동력에 따라 토크 컨버터를 동작시켜 유체의 회전력을제어하고, 자동차의 동작 상태에 따른 해당 변속기어가 동작될 수 있도록 변속 제어장치에서 인가되는 제어 신호에 따라 해당 밸브로 유압이 작용하여 변속동작이 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 필요하기 않으므로 운전자의 운전 피로를 경감시킬 수 있고, 주행중 운전자의 오동작이나 운전미숙 등으로 인한 엔진 스톨(ensine stall)이 발생하지 않으므로 초보자일 경우에도 운전 동작을 용이하게 할 수 있다.
그러므로 자동 변속기는 운전자의 변속 레버의 선택 위치에 따라 포트변환이 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 유성기어장치의 작동이 전환되어 적절한 변속비가 행해 후 드라이브 기어로 전달된다.
상기 드라이브 기어로 변속된 동력이 전달되면, 변속된 동력은 상기 드라이브 기어와 치차 결합된 드리븐 기어에 의해 종감속 기어와 치차 결합된 종동기어로 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 요소 중에서 각 목표 변속단마다 각 해당하는 마찰 요소를 동작시킨다.
상기와 같이 동작하는 자동 변속기를 장착한 차량에서 속도와 스로틀 개도에 의해 변속이 발생하면 변속단은 설정된 듀티 제어 신호에 의해 듀티 제어되어 목표 변속단으로 1차 변속 동기후 런 업이 발생하면, 종래에는 메모리 맵에 저장된 런 업 제어 듀티 제어 신호에 의해 변속단을 목표 변속단까지 변속 동기 시켰다.
그러나 상기한 종래의 기술은 차량의 변화에 따라 정확한 듀티 제어 신호의 처리 값에 대한 계산이 이루어지지 않아 파워 온 다운 쉬프트 변속 동기 순간 변속쇼크가 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 자동변속기의 파워 온 다운 시프트 변속 중에 1 차 동기후 릴리즈 멤버 피드백 제어 방식으로 릴리즈 멤버와 어플라이 멤버를 적절히 교체되도록 하여 동기 순간에 발생하는 변속쇼크를 최소화함으로써, 승차감을 향상시키고 변속감을 향상시키고자 하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량이 주행을 시작하여 차속과 스로틀 밸브의 개도량에 의해 변속단이 가변되어 지면 구간A를 초기 목표 터빈의 RPM()를 목표 값으로 하여 목표 터빈의 RPM()를 릴리즈 멤버를 이용하여 피드백 제어를 수행하는 단계와; 상기 단계에서 구간 A를 수행함에 따라 터빈의 RPM( Nt)이 1차 동기속도에 도달하였는가를 판단하여 상기 터빈의 RPM( Nt)이 1차동기속도에 도달한 경우, 스로틀 밸브 개도량과 변속 초기의 터빈의 RPM(Nt)에 의해 메모리 맵에 저장되어 있는 릴리즈 멤버의 토크(Trn)를 산출하는 단계와; 상기 단계에서 스로틀 밸브의 개도량(Th)과 변속 초기의 터빈의 RPM(Nt)에 의해 릴리즈멤버의 토크(Trn)가 산출되면 설정된 산술식에 의해 연산하여 어플라이 멤버의 토크 ( Ta)의 기울기 (△Ta)를 산출하는 단계와; 상기 어플라이 멤버의 토크의 기울기(△Ta)가 산출되어지면, 상기 산출한 값에 따라 어플라이 멤버의 듀티( Da)를 감소시키는 단계와; 상기 어플라이 멤버의 듀티( Da)가 감소하고, 토크( Ta)가 서서히 증가하는 동안 터빈의 RPM 변화율()을 목표 터빈의 RPM 변화율() 접근시키기 위해 릴리즈 멤버 토크( Tr)를 피드백 제어를 수행하는 단계와; 상기 릴리즈 멤버의 토크( Tr)가 피드백 제어됨에 따라 터전의 RPM(Nt)이 2차 동기속도에 도달하였는가를 판단하는 단계와; 상기 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기속도에 도달한 경우, 어플라이 듀티(Da)를 이전과 동일한 기울기로 출력하고 설정시간인 t1이 경과했는가를 판단하는 단계와; 상기 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기속도에 도달한 후 어플라이듀티(Da)를 이전과 동일한 기울기로 출력한 설정시간인 t1이 경과 한 경우, 어플라이 멤버 듀티(Da)를 0%로 하고, 모든 제어 동작을 종료하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도1은 본 발명 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어 듀티 패턴도
도2는 본 발명 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어장치 블록도
도3은 본 발명 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어방법에 대한 동작 순서도이다.
상기한 목적을 구체적으로 달성하여 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 근처 제어장치로서,
차량의 주행 상태 따라 차량의 상태가 가변되어 출력되어지는 신호를 인가 받아 해당하는 전기신호를 출력하는 차량 주행 상태 감지수단(10)과; 상기 차량 주행 상태 감지수단(10)에서 출력되는 신호를 인가 받아 판독하여 구간A는 초기 터빈의 RPM의 변화값()을 목표 값으로 하여 목표 터빈의 RPM()를 릴리즈 멤버를 이용한 피드백 제어를 수행하고, 터빈의 RPM(Nt)이 처음으로 동기속도에 이르면 구간B를 제어하기 시작하여 스로틀 밸브 개도량과 변속 초기 터빈의 RPM(Nt)에 의해 릴리즈 멤버의 토크(Trn)산출하고, 설정된 산술식에 의해 어플라이 멤버 토크(Ta)의 기울기(△Ta)를 산출하여 어플라이 멤버 듀티(Da)를 일정하게 감소시키고, 릴리즈 멤버 토크(Tr)를 피드백 제어하여 터빈의 RPM(Nt)가 2차 동기속도에 도달하면 설정시간 동안 어플라이 멤버 듀티를 동일하게 유지후, 설정시간이 경과하면 어플라이 멤버 듀티(D2)를 0%로 제어하는 제어수단(20)과; 상기 변속 제어수단(20)에서 출력되어지는 듀티 제어 신호를 인가 받아 변속단을 변속 동기 시키는 구동수단(30)으로 이루어져 있다.
상기 차량 동작 상태 감지수단(10)은 가속 페달의 동작 상태에 연동하여 개폐 상태가 가변되는 스로틀 밸브의 개도 정도를 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 가변 상태를 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 입력측과 연결되어 있는 토오크 컨버터의 터빈축의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터빈축 회전수 감지부(15)로 이루어져 있다.
차량이 주행을 시작하여 차속과 스로틀 밸브의 개도량에 의해 변속단이 가변되어 지면 제어수단(20)은 첨부한 도1에 도시되어 있는 구간A를 초기 목표 터빈의 RPM()를 목표 값으로 하여 목표 터빈의 RPM()를 릴리즈 멤버를 이용하여 피드백 제어를 수행한다(S100).
따라서 제어수단(20)은 상기에서 구간 A를 수행함에 따라 터빈의 RPM( Nt)이 1차 동기속도에 도달하였는가를 판단한다(S110).
상기 터빈의 RPM( Nt)이 1차 동기속도에 도달한 경우, 제어수단(20)은 아래의 도표 1과 같이 스로틀 밸브 개도량과 변속 초기의 터빈의 RPM(Nt)에 의해 메모리 맵에 저장되어 있는 릴리즈 멤버의 토크(Trn)를 산출한다(S120).
상기에서 스로틀 밸즈의 개도량(Th)과 변속 초기의 터빈의 RPM(Nt)에 의해 릴리즈 멤버의 토크가 산출되면 제어수단(20)은 설정된 산술식에 의해 연산하여 어플라이 멤버의 토크( Ta)의 기울기 (△Ta)를 산출한다(S130).
( 여기에서 △Ta는 어플라이 멤버의 토크( Ta) 기울기이고,
Tab는 도1에 도시되어 있는 b점에서 필요한 어플라이 멤버의 토크(Ta),
(여기에서 Tt는 토크 컨버터의 토크값이고,
λ는 토크 컨버터의 토크비이고 (이다.)
C는 토크 컨버터의 C-Facter이고,(이다.)
Ne 2는 엔진의 RPM 이다, Tr은 릴리즈 멤버의 토크이다.)
상기 어플라이 멤버의 토크의 기울기(△Ta)가 산출되어 지면, 제어수단(20)은 상기 산출한 값에 따라 어플라이 멤버의 듀티( Da)를 감소시킨다(S140).
상기 어플라이 멤버의 토크( Ta)가 서서히 증가하는 동안 제어수단(20)은 터빈의 RPM 변화율()을 목표 터빈의 RPM 변화율() 접근시키기 위해 릴리즈 멤버 토크( Tr)를 피드백 제어한다(S150).
상기 릴리즈 멤버의 토크( Tr)가 피드백 제어됨에 따라 제어수단(20)은 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기속도에 도달하였는가를 판단한다(S160).
터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기속도에 도달한 경우, 제어수단(20)은 어플라이 듀티(Da)를 이전과 동일한 기울기로 출력하고 설정시간인 t1이 경과했는가를 판단한다.(S170,S180).
반면에 상기에서 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기속도에 이르지 못한 경우, 제어수단(20)은 스로틀 밸브 개도량과 변속 초기의 터빈의 RPM(Nt)에 의해 메모리 맵에 저장되어 있는 릴리즈 멤버의 토크(Trn)를 산출하는 단계로 리턴 한다.
상기 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기속도에 도달한 후 어플라이 듀티(Da)를 이전과 동일한 기울기로 출력한 설정시간인 t1이 경과 한 경우, 제어수단(20)은 어플라이 멤버 듀티(Da)를 0%로 하고, 모든 제어 동작을 종료한다.
반면에 설정시간인 t1이 경과하지 않은 경우, 제어수단(20)은 어플라이 듀티 (Da)를 이전과 동일한 기울기로 계속 출력한다.
이상에서와 같이 본 발명의 실시예서 구간A는 초기 터빈의 RPM의 변화값 ()을 목표 값으로 하여 목표 터빈의 RPM()를 릴리즈 멤버를 이용한 피드백제어를 수행하고 터빈의 RPM(Nt)이 처음으로 동기속도에 이르면 구간B를 제어하기 시작하여 스로틀 밸브 개도량과 변속 초기 터빈의 RPM(Nt)에 의해 릴리즈 멤버의 토크(Trn)산출하고, 설정된 산술식에 의해 어플라이 멤버 토크(Ta)의 기울기(△Ta)를 산출하여 어플라이 멤버 듀티(Da)를 일정하게 감소시키고, 릴리즈 멤버 토크(Tr)를 피드백 제어하여 터빈의 RPM(Nt)가 2차 동기속도에 도달하면 설정시간 동안 어플라이 멤버 듀티를 동일하게 유지후, 설정시간이 경과하면 어플라이 멤버 듀티(Da)를 0%로 함으로써, 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트 변속시 동기순간에 발생하는 변속쇼크를 최소화하고, 승차감을 향상시키며 변속감을 향상시킬 수 있는 효과를 가진 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어방법을 제공할 수 있다.

Claims (3)

  1. 차량이 주행을 시작하여 차속과 스로틀 밸브의 개도량에 의해 변속단이 가변되어 지면 구간A를 초기 목표 터빈의 RPM()를 목표 값으로 하여 목표 터빈의 RPM()를 릴리즈 멤버를 이용하여 피드백 제어를 수행하는 단계와; 상기구간 A를 수행함에 따라 터전의 RPM( Nt)이 1차 동기속도에 도달하였는가를 판단하는 단계와; 상기 터빈의 RPM( Nt)이 1차 동기속도에 도달한 경우, 스로틀 밸브 개도량과 변속 초기의 터빈의 RPM(Nt)에 의해 메모리 맵에 저장되어 있는 릴리즈 멤버의 토크(Trn)를 산출하는 단계와; 상기 스로틀 밸브의 개도량(Th)과 변속 초기의 터빈의 RPM(Nt)에 의해 릴리즈 멤버의 토크가 산출되면 설정된 산술식에 의해 연산하여 어플라이 멤버의 토크( Ta)의 기울기 (△Ta)를 산출하는 단계와; 상기 어플라이 멤버의 토크의 기울기(△Ta)가 산출되면, 상기 산출한 값에 따라 어플라이 멤버의 듀티( Da)를 감소시키는 단계와; 상기 어플라이 멤버의 듀티( Da)가 감소하고, 토크( Ta)가 서서히 증가하는 동안 터빈의 RPM 변화율()을 목표 터빈의 RPM 변화율() 접근시키기 위해 릴리즈 멤버 토크( Tr)를 피드백 제어를 수행하는 단계와; 상기 릴리즈 멤버의 토크( Tr)가 피드백 제어됨에 따라 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기속도에 도달하였는가를 판단하는 단계와; 상기 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기속도에 도달한 경우, 어플라이 듀티(Da)를 이전과 동일한 기울기로 출력하고 설정시간인 t1이 경과했는가를 판단하는 단계와; 상기 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기속도에 도달한 후 어플라이 듀티(Da)를 이전과 동일한 기울기로 출력한 설정시간인 t1이 경과 한 경우, 제어수단(20)은 어플라이 멤버 듀티(Da)를 0%로 하고, 모든 제어 동작을 종료하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 파워온 다운 쉬프트시 동기 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 설정시간인 t1이 경과하지 않은 경우, 어플라이 듀티(Da)를 이전과 동일한 기울기로 계속 출력하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기속도에 이르지 못한 경우, 스로틀 밸브 개도량과 변속 초기의 터빈의 RPM(Nt)에 의해 메모리 맵에 저장되어 있는 릴리즈 멤버의 토크(Trn)를 산출하는 단계로 리턴 하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어방법.
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