KR100285474B1 - 자동변속기의 파워 온 다운 시프트 변속 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

자동변속기의 파워 온 다운 시프트 변속 제어장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

이 발명은 자동 변속기 변속시 유압 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 자동 변속기의 변속단을 하강시켜야 하는지의 여부를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 하강 변속 감지부(10)와, 터빈 회전수를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 터빈 회전수 감지부(20)와, 상기 하강 변속 감지부(10)로부터 출력되는 신호를 입력받아 변속단 하강이 판단될 때에는 상기 터빈 회전수 감지부(20)로부터 출력되는 신호를 입력받아 변속단이 하강 변속될 때의 변속 충격을 완화시키는 유압 제어신호를 출력하는 변속 제어부(30)와, 상기 변속 제어부(30)로부터 출력되는 유압 제어신호에 따라 동작하여, 변속시 제어시의 각 마찰 요소의 결합을 구동시키는 유압 제어 솔레노이드 밸브(40)로 이루어져 있으며, 자동 변속기가 장착된 자동차를 주행중 하강 변속이 발생하는 경우에 발생하는 충격을 방지하여 변속감을 향상시키는 것이다.

Description

자동변속기의 파워 온 다운 시프트 변속 제어장치 및 그 방법
본 발명은 자동 변속기가 장착된 자동차를 주행중 가속에 의하여 변속단이 하강할 때 발생하는 충격을 방지하여 변속감을 향상시키는 자동 변속기의 파워 온(power on) 다운 시프트(down shift) 변속 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동 변속기 차량의 변속 레인지는 변속 레버의 조작에 의해 선택되며, 각각 'P'변속 레인지,'R'변속 레인지, 'N'변속 레인지, 'D'변속 레인지, '2'변속 레인지, 'L'변속 레인지 등이 있다.
상기 'P'변속 레인지는 주차 변속 레인지로, 자동차를 주차시키는 경우에 선택하는 변속 레인지이고, 'R'변속 레인지는 후진 변속 레인지로, 자동차를 후진시키고자 하는 경우에 선택하는 변속 레인지이며, 'N'변속 레인지는 중립단으로, 자동차 주행중 신호 대기 등으로 잠시 정차 중일 때에 선택하는 변속 레인지이다.
그리고, 'D'변속 레인지는 주행 변속 레인지로, 자동차 주행 변속의 '1'속부터 '4'속까지 자동 변속되는 변속 레인지이고, '2'변속 레인지도 주행 변속 레인지로, 자동차 주행 변속의 '1'속부터 '2'속까지만 자동 변속되는 변속 레인지이며, 2속 이하의 속도로만 주행하고자 하는 경우에 선택한다.
'L'변속 레인지도 역시 주행단으로, 자동차 주행 변속의 '1'단에서만 머무는 변속 레인지로, 자동차 속도가 올라가더라도 계속 '1'속에서만 주행하게 된다.
자동 변속기가 장착된 차량을 주행하다가 속도가 하강하면, 변속 제어장치에 의하여 변속단이 2속에서 1속으로, 그리고 3속에서 2속으로, 4속에서 3속으로 하강 변속된다.
그런데, 상기와 같이 자동차 변속단이 하강 변속 될 때에는 변속에 의한 충격이 발생하며, 그에 따라 승차감이 떨어지며, 자동 변속기의 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 자동 변속기가 장착된 자동차를 주행중 하강 변속이 발생하는 경우에 발생하는 충격을 방지하여 변속감을 향상시키는 자동 변속기의 파워 온 다운 시프트 변속 제어장치 및 그 방법을 제공하는 데에 있다.
제1도는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 파워 온 다운 시프트 변속제어장치를 적용한 블럭도.
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 파워 온 다운 시프트 변속제어방법을 적용한 동작 순서도.
제3도는 제1도에서 각 부분의 파형도.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동 변속기의 파워 온 다운 시프트변속 제어장치는, 자동 변속기의 변속단을 하강시켜야 하는지의 여부를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 것으로, 스로틀 밸브 개도량을 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 개도량 감지부와, 엔진 회전수를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지부와, 자동차의 속도를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 차속 감지부로 이루어진 하강 변속 감지부와; 터빈 회전수를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 터빈 회전수 감지부와; 상기 하강 변속 감지부로부터 출력되는 신호를 입력받아 변속단 하강이 판단될 때에는 상기 터빈 회전수 감지부로부터 출력되는 신호를 입력받아 변속단이 하강 변속될 때의 변속 충격을 완화시키는 유압 제어신호를 출력하는 변속 제어부와; 상기 변속 제어부로부터 출력되는 유압 제어신호에 따라 동작하여, 변속시 제어시의 각 마찰요소의 결합을 구동시키는 유압 제어 솔레노이드 밸브;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동 변속기의 파워 온 다운 시프트 변속 제어방법은, 자동차의 변속단이 하강으로 변속되려는지 그 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 하강 변속이 발생하는 경우 해방 유압 제어신호를 설정값에서부터 일정한 증가율로 점차적으로 증가시키는 단계와; 필 타임이 경과한 후 실제 변속이 시작될 때까지 제1설정 듀티에 의한 결합 유압 제어신호를 출력하는 단계와; 실제 변속이 시작되면 일정 시간 동안 터빈 회전수의 변화가 급격하도록 해방 유압 제어신호의 듀티를 제어하는 단계와; 상기 단계 이후, 일정 시간 동안 터빈 회전수의 변화가 상기 단계보다 완만하도록 해방 유압 제어신호의 듀티를 제어하는 단계와; 상기 단계 이후, 변속 동기가 검출될 때까지 터빈 회전수의 변화가 상기 단계보다 더 완만하도록 해방 유압 제어신호의 듀티를 제어하는 단계와; 변속 동기가 검출되면 변속이 완료될 때까지 해방 유압 제어신호를 일정한 증가율로 증가시키고 결합 유압 제어신호를 일정한 감소율로 감소시키는 단계와; 변속이 완료되면 해방 유압 제어신호를 100%로 유지시키고, 결합 유압 제어신호를 0%로 하여 하강변속을 완료하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
제1도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 파워 온 다운 시프트 변속 제어장치의 구성은 다음과 같다.
자동 변속기의 변속단을 하강시켜야 하는지의 여부를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 하강 변속 감지부(10)와, 터빈 회전수를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 터빈 회전수 감지부(20)와, 상기 하강 변속 감지부(10)로부터 출력되는 신호를 입력받아 변속단 하강이 판단될 때에는 상기 터빈 회전수 감지부(20)로부터 출력되는 신호를 입력받아 변속단이 하강 변속될 때의 변속 충격을 완화시키는 유압 제어신호를 출력하는 변속 제어부(30)와, 상기 변속 제어부(30)로부터 출력되는 유압 제어신호에 따라 동작하여, 변속시 제어시의 각 마찰 요소의 결합을 구동시키는 유압 제어 솔레노이드 밸브(pressure control solenoid valve, 40)를 포함하여 구성된다.
상기 하강 변속 감지부(10)는, 스로틀 밸브 개도량을 강지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 개도량 감지부(11)와, 엔진 회전수를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지부(12)와, 자동차의 속도를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 차속 감지부(13)로 이루어져 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작은 다음과 같다.
하강 변속 감지부(10)는 자동 변속기의 변속단을 하강시켜야 하는지의 여부를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하고, 터빈 회전수 감지부(20)는 터빈회전수를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력한다.
상기 하강 변속 감지부(10)의 스로틀 개도량 감지부(11)는 스로틀 밸브 개도량을 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하고, 엔진 회전수 감지부(12)는 엔진 회전수를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하며, 차속 감지부(13)는 자동차의 속도를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력한다.
그리고, 변속 제어부(30)는 상기 하강 변속 감지부(10)로부터 출력되는 신호를 입력받아 변속단 하강이 판단될 때에는 상기 터빈 회전수 감지부(20)로부터 출력되는 신호를 입력받아 변속단이 하강 변속될 때의 변속 충격을 완화시키는 유압제어신호를 출력하고, 유압 제어 솔레노이드 밸브(40)는 상기 변속 제어부(30)로부터 출력되는 유압 제어신호에 따라 동작하여, 변속시 제어시의 각 마찰요소의 결합을 구동시킨다.
제2도와 제3도를 참고로 하여, 상기 변속 제어부(30)의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
변속 제어부(30)는 우선 상기 하강 변속 감지부(10)로부터 출력되는 신호를 판독하여, 자동차의 변속단이 하강으로 변속되려는지의 여부를 판단한다(S10).
즉, 상기 하강 변속 감지부(10)의 스로틀 개도량 감지부(11)와 엔진 회전수 감지부(12)와 차속 감지부(13)로부터 출력되는 신호에 따라, 현재 차속에서 스로틀 밸브 개도량과 엔진 회전수를 이응하여 하강 변속을 실시하여야 하는 상황인지의 여부를 판단한다.
상기 단계(S10)에서 하강 변속을 실시해야 하는 상황인 것으로 판단되는 경우, 제3도의 (다)에 도시된 것과 같이, 변속 제어부(30)는 해방 유압 제어신호를 설정값(Dr)에서부터 일정한 증가율로 점차적으로 증가시킨다(S20).
그리고, 제3(c)도에 도시된 것과 같이, 결합 듀티의 필 타임(fill time, tF)이 경과한 후(S30), 변속 동기가 검출될 때(FF)까지 제1설정 듀티(Da1)의 일정한 값으로 결합 유압 제어신호를 출력하여 안정된 상태를 유지할 수 있도록 한다(S540).
상기에서 필 타임(tF)이 유지 시간(tH)이 시작되는 범위를 초과하는 경우에는 그 시간만큼 'tR' 출력 개시를 지연시킨다.
그리고, 변속 완료점에서 실제 터빈 회전수와 목표 터빈 회전수와의 차가 100rpm 이상인 경우에는 필 타임(tF)을 일정량 증가시키고, 실제 터빈 회전수와 목표 터빈 회전수와의 차가 100rpm 미만이고 엔진 회전수 증가율이 50rpm 이상인 경우에는 필 타임(tF)을 일정량 감소시키는 학습 제어를 실시한다.
상기에서 실제 변속이 시작되면(S40), 변속 제어부(30)는 증가시키던 해방유압 제어신호의 증가를 멈추고 미리 설정되어 있는 기준량만큼 감소시킨 뒤, 미리설정되어 있는 제1기준 시간(FCI) 동안 터빈 회전수가 증가하는 변화가 급격하도록 상기 해방 유압 제어신호의 듀티를 제어한다(S60).
상기와 같이 터빈 회전수의 변화가 많게 제어함으로써, 하강 변속 응답에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
한편, 상기 단계(S60)와 같이, 일정 시간 동안 터빈 회전수의 변화가 급격하도록 해방 유압 제어신호의 듀티를 제어한 이후, 변속 제어부(30)는 제2기준 시간(FC2) 동안 상기 단계(S60)보다 터빈 회전수의 변화가 조금 완만하도록 해방 유압 제어신호의 듀티를 제어한다(S70).
상기와 같이 제어한 이후, 변속 제어부(30)는 변속 동기가 검출될 때(FF)까지 다시 상기 단계(S70)보다 터빈 회전수의 변화가 더 완만하도록 제3기준 듀티(Da3)의 레벨에서 유압 제어신호의 듀티를 제어한다(S110).
상기와 같이 터빈 회전수의 변화가 적게 제어함으로써, 변속에 따른 충격을 최소화할 수 있다.
상기에서 변속 동기가 검출되면(S90), 변속 제어부(30)는 변속이 완료될 때(SF)까지 해방 유압 제어신호를 급격한 비율로 증가시키고, 결합 유압 제어신호를 급격한 비율로 감소시킨다(S100).
그리고, 변속이 완료되면(S110), 변속 제어부(30)는 해방 유압 제어신호를 100%로 유지시키고, 결합 유압 제어신호를 0%로 하여 하강 변속을 완료한다(S120).
제3(b)도에서 보는 바와 같이, 터빈 회전수의 감소량(-dNi)을 3단계로 나누어, 점차적으로 터빈 회전수의 감소량이 줄어들게 하면, 제3(a)도에서 보는 것처럼 터빈 회전수의 감소가 ①과 같은 단계로 이루어져, 평균적인 터빈 회전수의 변화는 ②와 같은 값을 유지하면서, 변속에 따른 충격은 최소화하면서도, 변속에 소요되는 응답 시간은 줄일 수 있다.
그리고, 듀티 제어를 수행하는 데에 있어서, 3단계 모두 궤환 제어(feedback control)를 실시함으로써, 실제 듀티 제어와 목표 듀티 제어의 오차를 줄일 수 있도록 한다.
상기와 같이 본 발명에 따르면, 자동 변속기가 장착된 자동차를 주행중 하강변속이 발생하는 경우에 발생하는 충격을 방지하여 변속감을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 자동 변속기의 변속단을 하강시켜야 하는지의 여부를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 것으로, 스로틀 밸브 개도량을 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 개도량 감지부와, 엔진 회전수를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지부와, 자동차의 속도를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 차속 감지부로 이루어진 하강 변속 감지부와; 터빈 회전수를 감지하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 터빈 회전수 감지부와; 상기 하강 변속 감진부로부터 출력되는 신호를 입력받아 변속단 하강이 판단 될 때에는 상기 터빈 회전수 감지부로부터 출력되는 신호를 입력받아 변속단이 하강 변속될 때의 변속 충격을 완화시키는 유압 제어신호를 출력하는 변속제어부와; 상기 변속 제어부로부터 출력되는 유압 제어신호에 따라 동작하여, 변속시제어시의 각 마찰요소의 결합을 구동시키는 유압 제어 솔레이노드 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 파워 온 다운 시프트 변속 제어장치.
  2. 자동차의 변속단이 하강으로 변속되려는지 그 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 하강 변속이 발생하는 경우 해방 유압 제어신호를 설정값에서부터 일정한 증가율로 점차적으로 증가시키는 단계와; 필 타임이 경과한 후 실제 변속이 시작될 때까지 제1설정 듀티에 의한 결합유압 제어신호를 출력하는 단계와; 실제 변속이 시작되면 일정 시간 동안 터빈 회전수의 변화가 급격하도록 해방 유압 제어신호의 듀티를 제어하는 단계와; 상기 단계 이후, 일정 시간 동안 터빈 회전수의 변화가 상기 단계보다 완만하도록 해방 유압 제어신호의 듀티를 제어하는 단계와; 상기 단계 이후, 변속 동기가 검출될 때까지 터빈 회전수의 변화가 상기 단계보다 더 완만하도록 해방 유압 제어신호의 듀티를 제어하는 단계와; 변속 동기가 검출되면 변속이 완료될 때까지 해방 유압 제어신호를 일정한 증가율로 증가시키고 결합 유압 제어신호를 일정한 감소율로 감소시키는 단계와; 변속이 완료되면 해방 유압 제어신호를 100%로 유지시키고, 결합 유압 제어신호를 0%로 하여 하강 변속을 완료하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 파워 온 다운 시프트 변속 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101013950B1 (ko) * 2004-11-19 2011-02-14 현대자동차주식회사 자동 변속기 차량의 변속 제어방법

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