KR100285477B1 - 자동변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어방법 - Google Patents

자동변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어방법에 관한 것으로서, 차량이 주행을 시작하여 차속과 스로틀 밸브의 개도량에 의해 변속단이 가변되어지면 구간A를 초기 목표 터빈의 RPM(Ntl)r)를 목표 값으로 하여 목표 터빈의 RPM(Nt)를 릴리즈 멤버를 이용하여 피드 백 제어를 수행하는 단계와; 구간 A를 수행함에 따라 터빈의 RPM(Nt)이 1차 동기 속도에 도달하였는가를 판단하는 단계와; 상기에서 터빈의 RPM(Nt)이 1차 동기 속도에 도달한 경우, 어플라이 멤버의 듀티(Da)를 일정한 기울기로 감소시키는 단계와; 상기에서 일정한 기울기로 어플라이 멤버의 듀티값(Da)이 감소함에 따라 제어 수단(20)은 릴리즈 멤버의 토크(Tr)를 충분히 큰 기울기로 감소시키는 단계와; 터빈의 RPM변화율(Nt)이 목표 터빈의 RPM변화율(Nt)이 큰가를 판단하는 단계와; 상기에서 터빈의 RPM변화율(Nt)이 목표 터빈의 RPM변화율(Nt)이 큰 경우, 릴리즈 멤버 듀티(Dr)를 순차적인 단계로 제어하는 단계와; 상기에서 순차적인 듀티값에 감소에 따라 첫 번째 듀티(Dl)값에 의해 릴리즈 멤버의 듀티값(Dr)이 감소함에 따라, 릴리즈 멤버의 듀티값(Dr)을 일정 시간 출력하기 위한 설정된 시간이 경과했는가를 판단하는 단계와; 상기에서 설정된 시간이 경과한 경우, 릴리즈 멤버의 듀티값(Dr)을 상기 단계에서 감소시키기 전 듀티값으로 환원 시켜주는 단계와; 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기 속도에 도달하였는가를 판단하는 단계와; 상기에서 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기 속도에 도달한 경우, 설정시간인 t1 동안 어플라이 멤버 토크(Ta)를 증가율을 유지한 후, 설정시간 t1이 경과하면 어플라이 멤버 토크(Ta)를 최고로한 후 모든 제어를 종료하는 단계로 이루어져 있어, 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트 변속시 동기 순간에 발생하는 변속 쇼크를 최소화하며 승차감을 향상시키고, 변속감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

자동변속기의 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 동기 순간에 발생하는 변속쇼크를 최소화하며, 1차 동기후 런 업(Run-up)시 릴리즈 멤버(Release Member)와 어플라이 멤버(Apply Member)를 적절히 교체하기 위한 1차 동기후 어뎁피브(Adaptive) 제어 방식의 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 변속 기어가 동작될 수 있도록 한다.
그러므로 엔진의 출력 동력에 따라 토크 컨버터를 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 변속 동작이 이루어질 수 있도록 한다.
따라서 유압에 따라 동작 상태가 제어되는 자동 변속기가 장착된 자동차는 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 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 맵네 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 변속 쇼크가 발생하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 자동변속기의 파워 온 다운 쉬프트 변속시 터빈 회전수의 변화율에 따른 듀티 제어로 변속 동기 순간에 발생하는 변속쇼크를 최소화하고 승차감을 향상시킬 수 있도록 하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량이 주행을 시작하여 차속과 스로틀 밸브의 개도량에 의해 변속단이 가변되어지면 초기 목표 터빈의 RPM(Nt1)r)를 목표 값으로 하여 목표 터빈의 RPM(Nt)를 릴리즈 멤버를 이용하여 피드 백 제어를 수행하는 단계와; 상기 단계에서 피드백 제어시 터빈의 RPM(Nt)이 1차 동기 속도에 도달하였는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 터빈의 RPM(Nt)이 1차 동기속도에 도달한 경우, 어플라이 멤버의 듀티(Da)를 일정한 기울기로 감소시키는 단계와; 상기 단계에서 일정한 기울기로 어플라이 멤버의 듀티값(Da)이 감소함에 따라 제어수단(20)은 릴리즈 멤버의 토크(Tr)를 충분히 큰 기울기로 감소시키는 단계와; 상기 단계에서 터빈의 RPM변화율(Nt)이 목표 터빈의 RPM변화율(Nt)이 큰가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 터빈의 RPM변화율(Nt)이 목표 터빈의 RPM변화율(Nt)이 큰 경우, 릴리즈 멤버 듀티(Dr)를 순차적인 단계로 제어하는 단계와; 상기 단계에서 순차적인 듀티값에 감소에 따라 첫 번째 듀티(D1)값에 의해 릴리즈 멤버의 듀티값(Dr)이 감소함에 따라, 릴리즈 멤버의 듀티값(Dr)을 일정 시간 출력하기 위한 설정된 시간이 경과했는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 설정된 시간이 경과한 경우, 릴리즈 멤버의 듀티값(Dr)을 상기 단계에서 감소시키기전 듀티값으로 환원시켜주는 단계와; 상기 단계에서 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기 속도에 도달하였는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기 속도에 도달한 경우, 설정시간인 t1 동안 어플라이 멤버 토크(Ta)를 증가율을 유지한 후, 설정시간tl이 경과하면 어플라이 멤버 토크(Ta)를 최고로한 후 모든 제어를 종료하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
제1도는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어를 위한 듀티 패턴도.
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어 장치 구성 블록도.
제3도는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어방법 동작 순서도.
상기한 목적을 구체적으로 달성하여 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세히 설명한다.
첨부한 제2도에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 근처 제어 장치 구성 블록도는, 차량의 주행 상태 따라 차량의 상태가 가변되어 출력되어지는 신호를 인가 받아 해당하는 전기 신호를 출력하는 차량 주행 상태 감지수단(10)과; 상기 차량 주행 상태 감지수단(10)에서 출력되는 신호를 인가 받아 판독하여 구간A는 초기 터빈의 RPM의 변화값((Nt)r)을 목표 값으로 하여 목표 터빈의 RPM(Nt)를 릴리즈 멤버를 이용한 피드 백 제어를 수행하고, 터빈의 RPM(Nt)이 1차 동기 속도에 도달하면 어플라이 멤버 듀티(Da)를 일정 기울기로 감소시키고, 릴리즈 멤버 토크(Tr)를 충분히 큰 기울기로 감소시킨 후 터빈의 RPM 변화율(Nt)이 목표 터빈의 RPM변화율((Nt)r)보다 크게되면 릴리즈 멤버 듀티(Dr)를 설정 듀티값별(Dn)로 감소시키고, 설정시간이 경과한 후 릴리즈 멤버 듀티값(Dr)을 감소시키기전 값으로 환원하는 제어단계를 계속 수행하면서 터빈의 RPM(Nt)가 2차 동기 속도에 도달하면 설정시간 동안 어플라이 멤버 토크(Tr) 증가율을 유지하는 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, 상기의변속단의 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 입력축과 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 가변되어지면 제어수단(20)은 첨부한 제1도에 도시되어 있는 구간A를 초기 목표 터빈의 RPM((Nt1)r)를 목표 값으로 하여 목표 터빈의 RPM(Nt)를 릴리즈 멤버를 이용하여 피드 백 제어를 수행한다(S100).
따라서 제어수단(20)은 상기에서 구간 A를 수행함에 따라 터빈의 RPM(Nt)이 1차 동기 속도에 도달하였는가를 판단한다(S110).
상기에서 터빈의 RPM(Nt)이 1차 동기 속도에 도달한 경우, 제어수단(20)은 어플라이 멤버의 듀티(Da)를 일정한 기울기로 감소시킨다(S120).
Da=Da-△Da
(여기에서 Da은 어플라이 멤버의 듀티값이고, △Da은 설정된 임의의 기준 값이다.)
상기에서 일정한 기울기로 어플라이 멤버의 듀티값(Da)이 감소함에 따라 제어수단(20)은 릴리즈 멤버의 토크(Tr)를 충분히 큰 기울기로 감소시킨다(S130).
이 때 어플라이 멤버의 토크(Ta)의 증가량에 따라 릴리즈 멤버 토크(Tr)가 적절히 감소되어야 하는데 상기에서 릴리즈 멤버의 토크(Tr)가 충분히 큰 기울기로 감소함으로 터빈의 RPM변화율(Nt)이 서서히 증가하다가 어느 순간에 목표 터빈의 RPM변화율(Nt)보다 커지게 된다.
따라서 제어수단(20)은 터빈의 RPM변화율(Nt)이 목표 터빈의 RPM변화율(Nt)이 큰가를 판단한다(S140).
상기에서 터빈의 RPM변화율(Nt)이 목표 터빈의 RPM변화율(Nt)이 큰 경우, 제어수단(20)은 첨부한 제1도에 도시되어 있는 것과 같이 릴리즈 멤버 듀티(Dr)를 순차적인 단계로 제어한다(S150,S160).
Dr= Dr- Dn
(여기에서 Dr은 릴리즈 멤버의 듀티값이고, Dn은 순차적으로 감소시키기 위한 임의의 듀티값 Dn=Dn+1이다.)
예를 들어 설명하자면, 릴리즈 멤버 듀티값을 첨부한 제1도에 도시되어 있는 것과 같이 첫 번째 듀티값(Dl)으로 감소시켜주어 릴리즈 멤버의 토크(Tr)를 높여 터빈의 RPM변화율(Nt)이 목표 터빈의 RPM변화율(Nt)보다 커지는 것을 방지한다.
하지만 상기에서 터빈의 RPM변화율(Nt)이 목표 터빈의 RPM변화율(Nt)보다 크지 않는 경우, 제어수단(20)은 릴리즈 멤버의 토크를 충분히 큰 기울기로 감소시키는 단계(S130)를 계속 수행한다.
상기에서 순차적인 듀티값에 감소에 따라 첫 번째 듀티(Dl)값에 의해 릴리즈 멤버의 듀티값(Dr)이 감소함에 따라, 제어수단(20)은 상기 릴리즈 멤버의 듀티값 (Dr)을 일정 시간 출력하기 위한 설정된 시간이 경과했는가를 판단한다(S170).
상기에서 설정된 시간이 경과한 경우, 제어수단(20)은 릴리즈 멤버의 듀티값을 상기(S160)에서 감소시키기전 듀티값으로 증가 시켜준다(S180).
Dr= Dr+Dn
(여기에서 Dr은 감소된 릴리즈 멤버의 듀티값이고, Dn은 순차적으로 증가시키기 위한 임의의 듀티값이다.)
따라서 제어수단(20)은 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기 속도에 도달하였는가를 판단한다(S190).
상기에서 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기 속도에 도달한 경우, 제어수단(20)은 설정시간인 t1 동안 어플라이 멤버 토크(Ta)를 증가율을 유지한 후, 설정시간 t1이 경과하면 어플라이 멤버 토크(Ta)를 최고로한 후 모든 제어를 종료한다(S200,S210).
하지만 상기에서 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기 속도에 도달하지 못한 경우, 제어수단(20)은 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기 속도에 도달할 때까지 상기(S120∼S180)의 과정을 계속 수행한다.
이상에서와 같이 본 발명은 터빈 회전수와 목표 회전수 변화율로 릴리즈 멤버 듀티와 어플라이 멤버 듀티를 제어하여 파워 온 다운 쉬프트 변속시 동기 순간에 발생하는 변속쇼크를 최소화하고, 승차감을 향상시키며 변속감을 향상시킬 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims (3)

  1. 차량 주행중 변속시 초기 목표 터빈의 RPM((Nt1)r)를 목표 값으로 하여 목표 터빈의 RPM(Nt)를 릴리즈 멤버를 이용하여 피드 백 제어를 수행하는 단계와; 상기 단계에서 제어 수행시 터빈의 RPM(Nt)이 1차 동기 속도에 도달하였는가를 판단하여 터빈의 RPM(Nt)이 1차 동기 속도에 도달한 경우, 어플라이 멤버의 듀티(Da)를 소정 기울기로 감소시키는 단계와; 상기 단계에서 소정 기울기로 어플라이 멤버의 듀티값(Da)이 감소함에 따라 릴리즈 멤버의 토크(Tr)를 충분히 큰 기울기로 감소시키는 단계와; 상기 단계에서 터빈의 RPM변화율(Nt)이 목표 터빈의 RPM변화율(Nt)이 큰가를 판단하여 터빈의 RPM변화율(Nt)이 목표 터빈의 RPM변화율(Nt)이 큰 경우, 릴리즈 멤버 듀티(Dr)를 순차적인 단계로 제어하는 단계와; 상기 단계에서 순차적인 듀티값의 감소에 따라 첫 번째 듀티(Dl)값에 의해 릴리즈 멤버의 듀티값(Dr)이 감소한 후 릴리즈 멤버의 듀티값(Dr)의 출력시간이 소정의 설정된 시간이 경과했는가를 판단하여 설정된 시간이 경과한 경우, 릴리즈 멤버의 듀티값(Dr)을 상기 단계에서 감소시키기전 듀티값으로 환원 시켜주는 단계와; 상기 단계에서 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기 속도에 도달하였는가를 판단하여 상기 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기 속도에 도달한 경우, 설정시간인 t1 동안 어플라이 멤버 토크(Ta)를 증가율을 유지한 후, 설정시간 t1이 경과하면 어플라이 멤버 토크(Ta)를 최고로한 후 모든 제어를 종료하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 터빈의 RPM변화율(Nt)이 목표 터빈의 RPM변화율(Nt)보다 크지 않는 경우, 릴리즈 멤버의 토크를 충분히 큰 기울기로 감소시키는 단계를 계속 수행하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기 속도에 도달하지 못한 경우, 터빈의 RPM(Nt)이 2차 동기 속도에 도달할 때까지 상기의 단계를 계속 수행하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 파워 온 다운 쉬프트시 동기 제어방법.
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