KR100300749B1 - 오토매틱트랜스미션의매뉴얼시프트시능동제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오토매틱 트랜스미션의 매뉴얼 시프트시 능동제어방법에 관한 것으로, “D”레이지에서의 다운 시프트중 시프터 레버 또는 악셀러레이터 페달의 조작에 따른 매뉴얼 파워의 온/오프신호가 인가될 경우, 이 신호에 대한 밸브 바디의 유로를 변경시켜 최적의 제어를 능동적으로 행함으로써 클러치의 내구력을 향상시키는 것은 물론, 트랜스미션의 성능을 최상으로 유지시키도록 된 것이다.

Description

오토매틱 트랜스미션의 매뉴얼 시프트시 능동제어방법

본 발명은 오토매틱 트랜스미션(automatic transmission)의 매뉴얼 시프트(manual shift)시 능동제어방법(spontaneity control process)에 관한 것으로, 특히 전자식 4속의 “D”레인지를 채택한 차량의 주행모드에 있어 “D”레인지(range)에서의 다운 시프트(up-shift)중 매뉴얼 파워(manual power)의 온/오프 신호(시프트 레버 또는 악셀러레이트 페달의 조작)가 인가될 경우 이에 따른 밸브 바디(valve body)의 유로(passage)를 전환시켜 최적의 제어가 이루어지도록 하며, 매뉴얼 시그널(manual signal)의 인가시 클러치의 단속을 정확히 제어하여 그 내구성을 향상시키는 것은 물론, 트랜스미션의 성능을 최상으로 유지할 수 있도록 된, 오토매틱 트랜스미션의 매뉴얼 시프트시 능동제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 오토매틱 트랜스미션의 밸브 바디는 오일 펌프(oil pump)로부터의 유압을 각부에 분배할 수 있는 다수의 유로가 형성되어 있고, 각부 유로의 유압, 유압의 방향, 통로의 개폐 및 유로의 전환 등을 행하기 위하여 압력조정밸브, 드로틀 밸브(throttle valve), 거버너 밸브(gorvernor valve), 매뉴얼 밸브(manual valve) 및 파워 시프트 밸브(power shift valve) 등이 구비되어 있다.

상기 매뉴얼 밸브는, 운전석의 시프트 레버(shift lever)의 조작에 의해 작동되는 수동 밸브로서 시프트 레버와 링크기구로 연결되어 있으며, 시프트 레버의 움직임에 따라 라인 압력(line pressure)을 전,후의 서보기구(servo mechanism)와 각 클러치 등으로 유도하여 "P,R,N,D,2,L"의 각 레인지로 변속모드를 전환시키는 작용을 행한다.

또한 파워 시프트 밸브는, 유성기어(sun gear)를 차속이나 엔진의 부하에 따라 자동으로 절환하기 위한 것으로, 차속에 따른 거버너 압력과 엔진의 부하에 따른 드로틀 모듈레이터 압력에 따라 라인 압력의 통로를 개폐하여 기어의 바꿈을 자동으로 행한다.

따라서 “D”레인지에서는 차속 및 드로틀 밸브의 개도각에 따라 단계적으로 시프트 다운이 행하여지며, 시프트 다운중에는 클러치에 의해 입력축과 유성기어 유니트 또는 출력축과 유성기어 유니트 사이의 동력이 단속된다.

그러나 일반적인 오토매틱 트랜스미션은, “D”레인지에서 다운 시프트되는 시점과, 운전자에 의해 조작되는 매뉴얼 시프트 레버의 작동에 의한 요구 변속시점이 일치하지 아니하여 불안정한 다운 시프트 상태가 빈번히 나타나고 있다.

즉, “D”레인지의 다운 시프트는 드로틀 밸브의 개도 정도에 관계없이 항시 탑 기어에서 발진하여 로우 기어의 순서로 단계적으로 행하여지는데, 이때 단계적으로 바뀌어 가는 다운 시프트의 변속점과, 차량운행시 운전자들이 통상적으로 경험에 의하여 차속과 엔진의 부하를 인식하여 다운 시프트를 행하는 변속점의 일치가 불가능하므로, 이 변속점의 차이에 따른 일종의 히스테리시스(hysteresis)현상이 나타나는 것은 물론, 변속점의 오차로 인하여 다운 시프트시 불안정한 주행상태를 초래하는 것이다.

더욱이 다운 시프트의 변속점은 라인 압력의 영향을 받고, 매뉴얼 시프트의 변속점은 유압의 영향이 아닌 운전자의 조작에 의한 제어 압력의 영향을 받게 되므로, 이들 변속점의 차이는 곧 라인 압력을 해쳐 클러치의 단속시점과 단속성을 해쳐 내구성을 저하시킬 수 있으며, 이로 인하여 전체적인 변속성능을 해치는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, “D”레인지에서의 다운 시프트중 시프트 레버 또는 악셀러레이터 페달의 조작에 따른 매뉴얼 파워의 온/오프 신호가 인가될 경우, 이 신호에 대한 최적의 제어를 행함으로써 클러치의 내구력을 향상시키는 것은 물론, 트랜스미션의 성능을 최상으로 유지시키는 오토매틱 트랜스미션의 매뉴얼 시프트시 능동제어방법을 제공함에 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, “D”레인지에서의 다운 시프트중 매뉴얼 신호(시프트 레버의 온/오프 조작 또는 악셀러레이터 페달의 족답이나 족답해제)가 발생될 경우, 이 매뉴얼 신호에 대하여 밸브 바디의 유로를 변경시켜 파워 시프트 밸브로부터 능동적인 제어가 이루어지도록 하는 특징을 갖는다.

제1도는 본 발명에 따른 파워 온상태에서의 매뉴얼 시프트시 듀티 패턴(duty pattern)을 나타낸 그래프.

제2도는 본 발명에 따른 파워 오프 상태에서의 매뉴얼 시프트시 듀티 패턴을 나타낸 그래프.

제3도는 본 발명 매뉴얼 시프트에 대한 능동제어방법을 나타낸 플로우 챠트.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 파워 온상태에서의 매뉴얼 시프트시 듀티 패턴을 나타낸 그래프로서, 변속구간 “a, b, c”에 대한 듀티값 및 엔진 회전수의 변화를 나타내고 있다.

변속구간 “a”는 “Da”만큼의 듀티값을 갖고 “ramp_Da”의 상향하는 기울기값을 가지며, 엔진 회전수 “Nti”는 수평상태로 일정값을 유지하면서 그 도중에 “ΔNs”만큼 상향의 기울기를 갖고 상승한다.

변속구간 “b”는 초기시점에서 “Da”로부터 “Db”까지 듀티값이 감소하고, 그로부터 초기구간 “tb”에서 일정한 듀티값을 가지며, “tb”로부터 파형상의 상향 기울기값을 갖고 듀티값이 증가한다.

또 엔진의 회전수는 구간 “a”로부터 기울기가 연속되어 증가한다.

변속구간 “c”는 구간 “b”로부터 파형의 기울기값이 정지되면서 “ramp_Dc”의 기울기값을 갖고 듀티값이 시간 “tc”동안 증가하고, 엔진 회전수는 구간 “b”로부터 기울기가 도중까지 연속되면서 엔진의 최고 회전수 “Ntj”로부터 “b”, “c”의 경계구간이 하방의 “ΔNf”까지 진행되며 이후 회전수는 수평상태로 일정하게 유지된다.

또한 최대 듀티값 “Dmax”는 상기 “b, c”의 상방에 위치함과 동시에 그 값이 일정하게 유지되며, “tb”와 구간 “b”, “c”의 경계구간 사이는 피드백 구간으로 형성된다.

제2도는 본 발명에 따른 파워 오프상태에서의 매뉴얼 시프트시 듀티 패턴을 나타낸 그래프로서, 변속구간 “a, b, c, d”에 대한 듀티값 및 엔진 회전수의 변화를 나타내고 있다.

여기서 변속구간 “a”는 “Da”의 듀티값이 “ta”동안 일정하게 유지되고, 엔진 회전수 “Nti” 역시 일정한 값으로 유지된다.

변속구간 “b”는 초기시점에서 듀티값이 “Da”로부터 상방의 “Dbmf”까지 증가하며, 듀티값은 다시 하향하는 기울기값을 갖고 약간 감소된다.

엔진 회전수는 구간의 도중에서 상승하는 기울기값을 갖고, 구간의 후기 및 기울기 사이에 “SB point”가 형성된다.

변속구간 “c”에서는 듀티값의 변화가 거의 없이 파형상의 값을 유지하며, 엔진 회전수는 “SB point”로부터 연속적인 기울기값을 갖고 후기의 기울기값은 “Ntj”로부터 하방의 “ΔNmf”에 위치된다.

변속구간 “d”는 변속구간 “c”로부터 듀티값이 감소되어 “tdmf” 동안 일정한 값으로 유지되고, 엔진 회전수는 구간의 도중 및 “Ntj”까지 기울기가 상승함과 동시에 이후 회전수는 일정값으로 유지된다.

한편 최대 듀티값 “Dmax”는 상기 “b, c, d”의 상방에 위치하는데, 구간 “b”에서의 듀티값이 일정하고, 구간 “c”로부터 “d”를 통해 하향하는 기울기 “ramp_Dmax”를 갖고 감소된다.

이울러 피드백 구간을 변속구간 “c”에 형성되며, 변속구간 “a”의 초기시점으로부터 일정 간격만큼 이동하여 “tamf”가 형성된다.

제3도는 본 발명 매뉴얼 시프트에 대한 능동제어방법을 나타낸 플로우 챠트로서, 매뉴얼 다운 시프트이고, 파워 오프상태로 4속→2속의 매뉴얼 시프트인지를 확인하며, 4속→2속이 아닌 경우 start_flag1 = 1의 값을 출력함과 아울러 파워 온/오프가 변화되었는가를 확인한다.

파워 온/오프가 변화되면 이전의 상태가 파워온인가를 확인하고, 파워 온일 경우 검출구간을 확인한다.

검출구간이 “A”이고 “SS”로부터의 경과시간이 t_out보다 작으면 t_out = t_out - SS부터의 경과시간으로 하고, start_flag1 = 1로 출력하여 파워 오프 상태에서 구간 “A”의 매뉴얼 다운 시프트를 제어한다.

상기 검출구간이 “A”가 아닌 경우에는 t_out = 0, start_flag1 = 1로하여 “A”구간의 매뉴얼 다운 시프트를 제어한다.

만약 상기에서 파워 온/오프 변화가 없거나, 파워 온/오프 변화가 있은 경우 이전 상태가 파워 온 이라면 검출구간이 “A”인가를 확인하고, 검출구간이 “A”이면 파워 오프상태에서 구간 “A”의 경과시간을 연산하여 t_out*0.7과 비교하여 그 경과시간이 t_out*0.7보다 큰 경우 듀티값 D_MOFFOFN을 출력한다.

또한 듀티값이 출력됨에 따라 “SB point”가 검출되었는지를 확인하고, 검출되었을 경우 start_flag1 = 0로하여 파워 오프상태에서 구간 “B”의 매뉴얼 시프트 다운을 수행한다.

한편 D_MOFFON이 출력되면 “SB point”의 검출유무를 확인하고, “SB point”가 검출되면 start_flag1 = 0로 출력함과 동시에 파워 오프상태에서 구간 “B”의 매뉴얼 시프트 다운을 수행한다.

아울러 상기에서 “SB point”가 검출되지 않았을 경우에는 N_t값을 0에 비교하여 큰 경우에는 start_flagl = 0을 출력한다.

여기서 상기 검출구간이 “A”가 아닌 경우 혹은 파워 오프구간 “A”의 경과시간이 t_out*0.7 미만일 경우에는 D = last_D - ramp_D_MOFFON을 연산함과 동시에 변속의 완료유무를 판단하여, 변속완료시는 또한 start_flag1 = 0을 출력한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 오토매틱 트랜스미션의 매뉴얼 시프트시 능동제어방법은, “D”레인지에서의 다운 시프트중 시프트 레버 또는 악셀러레이터 페달의 조작에 따른 매뉴얼 파워의 온/오프 신호가 인가될 경우, 이 신호에 대한 밸브 바디의 유로를 변경시켜 최적의 제어를 능동적으로 행함으로써 클러치의 내구력을 향상시키는 것은 물론, 트랜스미션의 성능을 최상으로 유지시키는 효과를 갖는다.

Claims (1)

1. 매뉴얼 다운 시프트중 파워 오프상태에서 4속→2속을 만족하지 않을 경우 start_flag1 = 1을 출력하는 단계와, start_flag1의 값이 1이 아닐 경우 파워 온/오프의 변화유무를 확인하는 단계와, 파워 온/오프가 변화될 경우 이전 상태가 파워 온 또는 오프인가를 확인하는 단계와, 이전 상태가 파워 온일 경우 검출구간을 확인하는 단계와, 검출구간이 “A”인 경우 SS로부터의 경과시간을 t_out에 비교하는 단계와, 상기 경과시간이 t_out보다 작을 경우 t_out = t_out - SS부터의 경과시간으로 하고, start_flag1 = 1로 출력함과 동시에 파워 오프상태에서 구간 “A”의 매뉴얼 시프트 다운을 수행하는 단계로 구성되는 제1프로세스와, 상기 제1프로세스에서 start_flagㅣ의 값이 1일 경우 상기 파워 온/오프의 변화가 없거나 start_flag1의 값이 1이 아닐 경우 파워 온/오프 변화가 있고 이전 상태에서 파워가 온N되지 않았을 경우에는 검출구간을 확인하는 단계와, 검출구간이 “A”인 경우 파워 오프상태에서 “A”구간의 경과시간을 t_out*0.7에 비교하여 그 보다 큰 경우 듀티값 D_MOFFOFN을 출력하는 단계와, 듀티값 출력에 따라 “SB point”를 검출하는 단계와, “SB point”검출시 start_flag1 = 0로 출력하여 파워 오프상태에서 구간 “B”의 매뉴얼 시프트 다운을 수행하는 단계로 구성되는 제2프로세스와, 상기 제1프로세스에서 상기 검출구간이 “A”가 아닌 경우 t_out = 0, start_flag1 = 1로 출력하여 파워 오프상태에서 구간 “A”의 매뉴얼 시프트 다운을 행하는 제3프로세스와, 상기 제2프로세스에서 상기 “SB point”의 미검출시 N_t값을 0에 비교하여 클 경우 start_flag1 = 0로 출력하는 제4프로세스와, 상기 제2프로세스에서 상기 “A”구간의 경과시간이 t_out*0.7보다 크지 않을 경우 D = last_D - ramp_D_MOFFON을 연산함과 동시에 변속의 완료유무를 판단하여 변속완료시는 start_flag1 = 0을 출력하는 제5프로세스로 이루어짐을 특징으로 하는 오토매틱 트랜스미션의 매뉴얼 시프트시 능동제어방법.