KR100298776B1 - 차량용 자동 변속기의 변속 제어방법 - Google Patents

Abstract

'D' 레인지 3 → 4 변속과정에서 오버 드라이버 스위치의 조작에 따라 4 → 3 변속이 이루어질 때의 변속충격을 최소화할 수 있는 자동 변속기의 변속제어방법을 제공할 목적으로;

주행중 3 → 4 변속 중이면, TCU에서 오버 드라이브 스위치가 오프 상태인가를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계에서 오버 드라이브 스위치가 오프 상태이면, 변속 시작후 오버 드라이브 스위치의 오프 작동시점이 기준시간 이내인가를 판단하는 제2 단계와; 상기 제2 단계에서 기준시간이내라고 판단되면 동기완료 여부를 판단하는 제3 단계와; 상기 제3 단계에서 동기완료 상태로 판단되면, 일정시간동안 듀티 제어를 실시한 후 일정시간 동안 하강 듀티 제어를 실시한 후에 듀티 제어를 완료하여 4 → 3 시프트 변속을 완료하는 제4 단계와; 상기 제1 단계에서 오버 드라이브 스위치가 오프 상태가 아니면 정상적으로 3 → 4 변속을 실시하는 제5 단계와; 상기 제2단계에서 기준시간이 초과되었으면, 3 → 4 변속을 완료한 후에 다시 4 → 3 변속을 실시하는 제6 단계와; 상기 제3 단계에서 3 → 4 업 시프트 발생후 기준시간이전에 오버 드라이브 스위치의 오프에 의해 4 →3 이 발생되지만, 이때 동기가 완료되지 않은 것으로 판단되면, 일정시간 듀티 제어 후 매뉴얼 시프트 4 → 3 제어를 실시하는 제7 단계로 이루어지는 차량용 자동변속기의 변속제어방법을 제공한다.

Description

차량용 자동 변속기의 변속 제어방법{SHIFT CONTROL METHOD FOR AUTOMATIC TRANSMISSION OF VEHICLE}

본 발명은 차량용 자동변속기의 변속 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 'D' 레인지 3 → 4 변속과정에서 오버 드라이버 스위치의 조작에 따라 4 → 3 변속이 이루어질 때의 변속충격을 최소화할 수 있는 변속제어방법에 관한 것이다.

예컨데, 자동차에 적용되는 자동 변속기는 자동차의 주행속도와 스로틀 밸브의 개도율 및 제반 검출조건에 따라 변속제어장치가 다수의 솔레노이드 밸브를 제어하여 유압을 제어함으로써, 목표 변속단의 변속기어가 동작되어 자동으로 변속이 이루어지게 하는 것이다.

즉, 운전자가 셀렉트 레버를 원하는 변속단으로 레인지 변환하면, 매뉴얼 밸브의 포트 변환이 이루어지면서 오일펌프로부터 공급되는 유압을 솔레노이드 밸브의 듀티 제어에 따라 변속기어 메카니즘의 여러 작동요소를 선택적으로 작동시켜 변속이 이루어지도록 한다.

이와 같은 작동원리에 따라 동작되는 자동변속기는, 각 해당 목표 변속단으로의 변속이 실행되는 경우 작동상태에서 작동 해제되는 마찰요소와, 작동 해제 상태에서 작동 상태로 변환되는 마찰요소를 보유하게 되는데, 이들 마찰요소의 작동 해제 및 작동 시작 타이밍에 따라 자동변속기의 변속성능이 결정되므로 최근에는 보다 나은 변속성능 향상을 위한 변속 제어방법의 연구가 활발하게 진행되고 있다.

이러한 점을 감안하여 본 발명의 기술적 배경을 살펴보면, 오버 드라이브 스위치를 보유하는 차량, 즉 오버 드라이브 스위치가 오프(OFF) 상태일 경우에는 3속까지 변속이 이루어지고, 온(ON) 상태일 때에는 4속까지 변속이 이루어지는 자동 변속기가 탑재된 차량을 운전하는 경우, 4속의 고속 주행 중 일시적인 감속을 위하거나 기타 여러 상황에 따라 오버 드라이브 스위치를 오프시켜 3속으로 변속시키는 경우가 있다.

이러한 경우, 종래에는 3 → 4 업 시프트 과정중 오버 드라이브 스위치의 절환으로 4 → 3 이 발생될 때, 발생시점이 시프트 신호가 발생된 후 0.3초 이전이면, 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에서는 바로 4 → 3 변속신호를 지령하고, 0.3초 이후이면, 3 → 4 변속을 완료한 후에 4 → 3 변속신호를 지령하게 된다.

그리고 상기와 같은 제어과정에서 전자와 같이 3 → 4 업 시프트 발생후 0.3초 이전에 4 → 3 발생시 트랜스밋션 제어유닛에서는 4 → 3 동기완료로 판단하여 듀티 제어를 하지 않는 방법으로 변속제어를 실시하게 된다.

그러나 상기와 같이 3 → 4 업 시프트 과정 중 오버 드라이브 스위치의 절환으로 4 → 3 이 발생되고, 발생시점이 시프트 신호가 발생된 후 0.3초 이전일 때, 듀티 제어를 하지 않음으로써, 3 속압인 프론트 클러치의 응답에 의해 터어빈 RPM이 동기점을 벗어난 상태에서 갑자기 결합이 발생되어 변속충격이 발생된다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 'D' 레인지 3 → 4 변속과정에서 오버 드라이버 스위치의 조작에 따라 4 → 3 변속이 이루어질 때의 변속충격을 최소화할 수 있는 자동 변속기의 제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 변속 제어장치의 구성도.

도 2는 본 발명에 의해 4 → 3 동기완료 상태에서의 듀티 패턴도.

도 3은 본 발명에 의해 4 → 3 동기완료가 아닌 상태에서의 듀티 패턴도.

도 4는 본 발명의 작동 흐름도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 오버 드라이브 스위치의 온/오프 상태에 따라 3속 및 4속으로 변속이 이루어지는 자동 변속기에 있어서,

주행중 3 → 4 변속 중이면, TCU에서 오버 드라이브 스위치가 오프 상태인가를 판단하는 제1 단계와;

상기 제1 단계에서 오버 드라이브 스위치가 오프 상태이면, 변속 시작후 오버 드라이브 스위치의 오프 작동시점이 기준시간 이내인가를 판단하는 제2 단계와;

상기 제2 단계에서 기준시간이내라고 판단되면 4 → 3 동기완료 여부를 판단하는 제3 단계와;

상기 제3 단계에서 동기완료 상태로 판단되면, 일정시간동안 듀티 제어를 실시한 후 일정시간 동안 하강 듀티 제어를 실시한 후에 듀티 제어를 완료하여 4 → 3 시프트 변속을 완료하는 제4 단계와;

상기 제1 단계에서 오버 드라이브 스위치가 오프 상태가 아니면 정상적으로 3 → 4 변속을 실시하는 제5 단계와;

상기 제2단계에서 기준시간이 초과되었으면, 3 → 4 변속을 완료한 후에 다시 4 → 3 변속을 실시하는 제6 단계와;

상기 제3 단계에서 3 → 4 업 시프트 발생후 기준시간이전에 오버 드라이브 스위치의 오프에 의해 4 →3 이 발생되지만, 이때 동기가 완료되지 않은 것으로 판단되면, 일정시간 듀티 제어 후 매뉴얼 시프트 4 → 3 제어를 실시하는 제7 단계;

로 이루어지는 차량용 자동변속기의 변속제어방법을 제공한다.

이하, 상기의 목적을 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제어방법이 적용되는 변속제어장치의 구성도로서, 차량 상태 검출수단(10)을 형성하는 펄스 제너레이터, 파워/이코노미/홀드 스위치, 킥다운 서어보. 스로틀 포지션 센서, 에어컨 릴레이, 이그니션 펄스로부터 엔진 및 변속상태등 변속에 필요한 각각의 정보가 트랜스밋션 제어유닛(이하, TCU라고 약칭함,20)에 입력되면, 이의 TCU(20)에서는 이를 기 입력되어진 데이터와 비교 분석하여 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브 A.B(30)와, 압력 제어 솔레노이드 밸브(40)을 제어하여 변속을 실시하게 된다.

이때, 본 발명은 오버 드라이브 스위치(50)의 조작에 의해 TCU(20)에서 압력 제어 솔레노이드 밸브(40)를 제어함에 하는 방법에 그 특징이 있는 것으로서, 도 2는 파워 오프 상태의 3 → 4 업 시프트 과정에서 오버드라이브 스위치(50)의 조작으로 0.3초 이전에 4 → 3 다운 시프트가 발생되었을 때, TCU(20)에서 4 → 3 동기완료라고 판단하였을 때의 제어과정을 나타내고 있다.

즉, 운전자가 오버 드라이브 스위치(50)를 오프시킨 상태에서 TCU(20)가 4 → 3의 동기가 완료되었다고 판단될 때, 종래에는 점선과 같이 제어없이 그 순간에 듀티 제어를 완료 시켰으나, 본 발명에서는 일정시간(t1) 동안 일정 듀티(DS1)를 유지한 후에 일정시간(t2)동안 일정 경사(α1)로 듀티 제어한 후에 듀티제어를 완료토록 하였다.

상기에서 동기완료는 △N_T〈 50 RPM 일 때를 의미한다.

상기와 같이 제어하면, 점선과 같이 터어빈 RPM이 급격히 상승하고, 토오크가 급격한 하강하였다가 상승함으로써, 변속충격이 발생되었던 종래와는 달리 실선과 같이 터어빈 RPM과 토오크가 듀티과정에서 완만하게 저하되었다가 상승하면서 3속 변속이 이루어지게 된다.

그리고 도 3은 파워 오프 상태의 3 → 4 업 시프트 과정에서 오버드라이브 스위치(50)의 조작으로 0.3초 이전에 4 → 3 다운 시프트가 발생되었을 때, TCU(20)에서 4 → 3 동기완료가 아니라고 판단하였을 때의 제어과정을 나타내고 있다.

즉, 운전자가 오버 드라이브 스위치(50)를 오프시킨 상태에서 TCU(20)가 4 → 3의 동기가 완료되지 않았다고 판단될 때, 종래에는 점선과 같이 듀티율을 약간 떨어뜨린 상태에서 완만하게 듀티 제어를 하였으나, 본 발명에서는 일정시간(t3) 동안 일정 듀티(DS2)를 유지한 후에 매뉴얼 4 → 3 제어를 실행시키도록 하였다.

상기에서 동기 완료가 아님은 △N_T≥ 50 RPM일 때를 의미한다.

상기와 같이 제어하면, 점선과 같이 터어빈 RPM이 급격히 상승하고, 토오크가 급격한 하강하였다가 상승함으로써, 변속충격이 발생되었던 종래와는 달리 실선과 같이 터어빈 RPM과 토오크가 듀티과정에서 완만하게 저하되었다가 상승하면서 3속 변속이 이루어지게 된다.

상기와 같은 제어과정을 도 4의 흐름도를 보고 설명하면, 먼저 차량의 주행중 3 → 4 변속중이면, TCU(20)에서는 오버 드라이브 스위치(50)가 오프 상태인가를 판단하게 된다.(S10)

그리고, 오버 드라이브 스위치(50)가 오프 상태이면, 변속 시작후 오버 드라이브 스위치(50)의 오프 작동시점이 0.3초 이내 인가를 판단(S20)하여, 0.3초 이내이면 3속 변속 완료인가를 판단(S30)하고, 3속 변속 완료 상태로 판단되면 일정시간동안 듀티 제어를 실시한 후 일정시간 동안 하강 듀티 제어를 실시(S40)한 후에 듀티 제어를 완료하여 4 → 3 시프트 변속을 완료하게 된다.

또한, 상기 오버 드라이브 스위치(50)의 오프 상태 판단 단계에서 오버 드라이버 스위치(50)로부터 오프 상태의 신호가 입력되지 않으면, 정상적으로 3 → 4 변속을 실시(S50)하고, 변속 시작후 0.3초 이내인가를 판단하는 단계(S20)에서 0.3초가 지났으면, 3 → 4변속을 완료한 후에 다시 4 → 3 변속을 실시(S60)하게 된다.

그리고 동기완료 여부를 판단하는 단계(S30)에서 동기가 완료되지 않은 것으로 판단되면, 일정시간 듀티 제어 후 매뉴얼 시프트 4 → 3 제어를 실시함으로써, 3 → 4 변속중 오버 드라이브 스위치(50)의 오프 동작에 따른 4 → 3 변속 제어를 실시하게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 'D' 레인지 3 → 4 변속과정에서 오버 드라이버 스위치의 조작에 따라 4 → 3 변속이 이루어질 때 갑자기 듀티제어를 완료하지 않고, 일정시간 동안 듀티를 유지한 후에 서서히 듀티를 해제함으로써, 토오크가 완만하게 변동되는 바, 변속충격을 최소화할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 오버 드라이브 스위치의 온/오프 상태에 따라 3속 및 4속으로 변속이 이루어지는 자동 변속기에 있어서,

   주행중 3 → 4 변속중이면, TCU에서 오버 드라이브 스위치가 오프 상태인가를 판단하는 제1 단계와;

   상기 제1 단계에서 오버 드라이브 스위치가 오프 상태이면, 변속 시작후 오버 드라이브 스위치의 오프 작동시점이 기준시간 이내인가를 판단하는 제2 단계와;

   상기 제2 단계에서 기준시간이내라고 판단되면 4 →3 동기완료 여부를 판단하는 제3 단계와;

   상기 제3 단계에서 동기완료 상태로 판단되면, 일정시간동안 듀티 제어를 실시한 후 일정시간 동안 하강 듀티 제어를 실시한 후에 듀티 제어를 완료하여 4 → 3 시프트 변속을 완료하는 제4 단계와;

   상기 제1 단계에서 오버 드라이브 스위치가 오프 상태가 아니면 정상적으로 3 → 4 변속을 실시하는 제5 단계와;

   상기 제2단계에서 기준시간이 초과되었으면, 3 → 4 변속을 완료한 후에 다시 4 → 3 변속을 실시하는 제6 단계와;

   상기 제3 단계에서 3 → 4 업 시프트 발생후 기준시간 이전에 오버 드라이브 스위치의 오프에 의해 4 →3 이 발생되지만, 이때 동기가 완료되지 않은 것으로 판단되면, 일정시간 듀티 제어 후 매뉴얼 시프트 4 → 3 제어를 실시하는 제7 단계;

   로 이루어지는 차량용 자동변속기의 변속제어방법.
2. 청구항 1에 있어서, 제2 단계의 기준시간은 0.3초인 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어방법.
3. 청구항 1에 있어서, 제3단계의 동기완료 여부는 터어빈 RPM이 50 RPM이하로 저하되었는가 아닌가로 판단함으로 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어방법.