KR100308949B1

KR100308949B1 - 자동변속기의피드백다운쉬프트동기판정방법

Info

Publication number: KR100308949B1
Application number: KR1019980004956A
Authority: KR
Inventors: 전병욱
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1998-02-18
Filing date: 1998-02-18
Publication date: 2002-02-28
Also published as: KR19990070221A

Abstract

본 발명의 자동변속기의 피드백 다운 쉬프트 동기 판정방법은, 변속단이 목표 변속단에 동기 완료됨을 판정하기 위한 터빈 회전수 외에 터빈의 변화율(dNt)을 별도의 파라미터로 설정하여 상기 터빈의 변화율(dNt)이 소정의 값보다 작아질 때까지 이전의 목표 터빈 변화율(dNi)값을 유지하도록 하기 위해 목표 터빈 변화율(dNi1,2)의 파라미터를 설정하여, 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기가 시작되면 설정된 목표 터빈 변화율(dNi1,2)의 파라미터중 제1 목표 터빈 변화율(dNi1)의 파라미터를 터빈 변화율(dNt)에 따른 목표 터빈 변화율(dNi)로 설정한 후 킥 다운 쉬프트 피드백 제어 듀티를 출력한 후 검출되는 터빈 회전수(Nt)가 목표 변속단의 제1 목표 터빈 회전수(Ni1) 및 제2 목표 터빈 회전수(Ni2)에 도달하였는가를 판단하는 단계와; 상기에서 검출된 터빈 회전수(Nt)가 목표 변속단의 제2 목표 터빈 회전수(Ni2)에 도달하고 터빈 변화율(dNt)이 변속 동기점의 목표 터빈 변화율(dNi)을 넘는 경우, 소정의 시간동안 목표 터빈 변화율을 0으로 리셋시킨 후 킥 다운 쉬프트 피드백 제어 듀티를 계속 출력하고, 상기에서 소정의 시간이 경과되면 킥 다운 쉬프트 피드백 제어 듀티 출력을 종료함으로서, 목표 변속단의 클러치측에 급격한 가압 현상이 발생됨을 방지하고 타이 업(Tie-Up)쇼크의 발생을 방지하여 변속감을 향상시키고, 승차감을 증대시킬 수 있다.

Description

자동변속기의 피드백 다운 쉬프트 동기 판정방법

본 발명은 자동 변속기에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 변속단을 목표 변속단으로 피드백 다운 쉬프트 변속중 터빈 회전수(Nt)뿐 아니라 터빈 변화율(dNt)에 의해 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기됨을 판정하기 위한 자동변속기의 피드백 다운 쉬프트 동기 판정방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량 주행이 시작되면 주행차속(No)과 스로틀 밸브의 개도량(Th)에 따라 제어장치(이하 TCU라 칭함)의 메모리에 저장되어 있는 변속 패턴에 의해 목표 변속단을 결정하고 변속단을 목표 변속단으로 변속하기 위해 소정의 듀티제어신호를 출력하여 변속단을 목표 변속단으로 자동 변속하였다.

상기와 같이 변속단을 목표 변속단으로 변속하기 위해서 도4에 도시되어 있듯이 킥 다운 3→2 다운 쉬프트 변속이 발생되면 종래에는 초기 듀티를 출력한 후 필 타임이 경과하면 계합 듀티를 출력하여 변속단을 목표 변속단으로 변속 동기시키고, 킥 다운 3→2 피드백 다운 쉬프트 변속 제어를 수행하여 변속단이 목표 변속단에 동기 완료되었는가를 검출되는 터빈 회전수에 의해 판정하고, 변속단이 목표 변속단에 변속동기 완료되면 변속을 완료하였다.

그러나 상기한 종래의 기술에서 킥 다운 3→2 피드백 다운 쉬프트 변속을 위한 듀티 제어신호를 도 4와 같이 출력하여 피드백 제어를 수행하고 검출되는 터빈 회전수에 의해 변속단이 목표 변속단으로 동기 완료되기 직전에 동기 판정을 함에 따라 상기의 동작

판정 직후에 터빈 변화율(dNt)을 기준값보다 낮게 설정하게되면 피드백 에러가 크게 나타나고 이로 인해 목표 변속단의 클러치측에 강한 유압이 걸리게되어 타이업 쇼크가 발생하게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 변속단이 목표 변속단에 동기 완료됨을 판정하기 위한 터빈 회전수 외에 터빈의 변화율(dNt)을 별도의 파라미터로 설정하여 상기 터빈의 변화율(dNt)이 소정의 값보다 작아질 때까지 이전의 목표 터빈 변화율(dNi)값을 유지하도록 하여 동기점 직후에 급격한 가압 현상을 막기 위한 자동변속기의 피드백 다운 쉬프트 동기 판정방법을 제공하기 위한 것이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 피드백 다운 쉬프트 동기 판정장치 구성 블럭도이고,

도2는 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 피드백 다운 쉬프트 동기 판정 방법 동작 순서도이고,

도3은 본 발명의 실시예에 따른 피드백 다운 쉬프트 듀티 패턴도이고,

도4는 종래의 피드백 다운 쉬프트 듀티 패턴도이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동변속기의 피드백 다운 쉬프트 동기 판정방법은,

주행중 킥 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력되면, 변속단을 목표 변속단으로 변속시키기 위한 듀티 제어신호를 출력하여 변속단을 목표 변속단으로 변속 동기시키기 시작하고, 메모리에 저장되어 있는 목표 터빈 변화율(dNi1,2)의 파라미터를 설정하는 단계와;

상기 단계에서 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기가 시작되면 설정된 목표 터빈 변화율(dNi1,2)의 파라미터중 제1 목표 터빈 변화율(dNi1)의 파라미터를 터빈 변화율(dNt)에 따른 목표 터빈 변화율(dNi)로 설정한 후 킥 다운 쉬프트 피드백 제어 듀티를 출력하는 단계와;

상기 단계에서 킥 다운 쉬프트 피드백 제어 듀티 제어 신호가 출력됨에 따라 검출되는 터빈 회전수(Nt)가 목표 변속단의 제1 목표 터빈 회전수(Ni1)에 도달하였는가를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 검출되는 터빈 회전수(Nt)가 목표 변속단의 제1 목표 터빈 회전수(Ni1)에 도달한 경우, 상기에서 검출된 터빈 회전수(Nt)가 목표 변속단의 제2 목표 터빈 회전수(Ni2)에 도달하였는가를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 검출된 터빈 회전수(Nt)이 목표 변속단의 제2 목표 터빈 회전수(Ni2)에 도달된 경우, 터빈 변화율(dNt)이 변속 동기점의 동기 목표 터빈 변화율을 넘었는가를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 검출된 터빈 회전수(Nt)이 목표 변속단의 제2 목표 터빈 회전수(Ni2)에 도달한 후 터빈 변화율(dNt)이 변속 동기점의 동기 목표 터빈 변화율을 넘은 경우 소정의 시간동안 목표 터빈 변화율(dNi)을 0으로 리셋시킨 후 킥 다운 쉬프트 피드백 제어 듀티를 계속 출력하고, 상기에서 소정의 시간이 경과되면 킥 다운 쉬프트 피드백 제어 듀티 출력을 종료하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 구체적으로 달성하여 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도1에 도시되어 있듯이 본 발명이 적용되는 자동변속기의 변속 제어 시스템은, 차량의 주행상태에 따라 가변되어 출력되는 신호를 감지하여 해당하는 전기신호로 출력하는 차량 주행상태 감지수단(10)과; 상기 차량 주행상태 감지수단(10)에서 출력되는 전기신호를 인가 받아 변속단이 목표 변속단에 동기되도록 소정의 듀티 제어신호를 출력하고, 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기를 시작하면 피드백 제어를 수행하여 검출되는 터빈 회전수와 목표 터빈 회전수를 비교 판단한 후 해당하는 이전의 목표 터빈 변화율(dNi)을 유지하도록 하는 TCU(20)와; 상기 TCU(20)에서 출력되는 피드백 다운 쉬프트 변속 제어신호를 인가받아 목표 변속단으로 변속을 실행하는 구동수단(30)으로 이루어져 있다.

상기한 구성에 있어서, 차량 주행 감지수단(10)은, 가속 페달의 동작상태에 연동하여 개폐 상태가 가변되는 스로틀 밸브의 개도 정도를 감지하여 해당 신호를출력하는 스로틀 밸브 개도 감지부(11)와; 차량의 출력축 회전수를 감지하여 차량의 주행속도에 상응하는 해당 신호를 출력하는 차속 감지부(12)와; 변속기의 입력축과 연결되어 있는 토오크 컨버터의 터빈축의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터빈축 회전수 감지부(13)와; 엔진의 동작 상태에 따라 가변되는 크랭크축의 회전 속도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지부(14)를 포함하여 이루어져 있다.

이러한 자동변속기의 변속 제어 시스템에 적용되는 피드백 다운 쉬프트 동기 판정방법을 도2를 참조하여 예를 들어 설명한다.

운전자가 차량을 주행시켜 3속으로 주행하고 있던 중 차속을 증가시시키 위해 가속페달을 조작하면, TCU(20)는 킥 다운 3→2 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력되었는가를 판단한다(S100,S110).

이때 킥다운 3→2 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력되지 않으면, TCU(20)는 단계 S100으로 복귀하여 3속 주행상태를 해당하는지 여부를 지속적으로 감지한다.

그래서 3속 주행중 킥 다운 3→2 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력되면, TCU(20)는 차속과 스로틀 밸브 개도량 변화에 따라 메모리에 저장되어 있는 변속 패턴에 의해 킥 다운 3→2 다운 쉬프트 변속 듀티 제어신호를 구동 수단(30)에 출력한다(S120).

따라서 구동수단(30)인 액츄에이터는 듀티 제어되어 3속압을 해제하고 2속압을 라인압으로 공급한다.

그러므로 변속단은 목표 변속단을 향해 변속 동기되기 시작하고 그에 따라TCU(20)는 변속단이 목표 변속단으로 실제 변속동기를 시작하였는가를 판단한다(S130).

이때 목표 변속단으로의 실제 변속동기가 이루어지지 않으면, TCU(20)는 단계 S120을 계속 출력하게 된다.

상기 단계 S130에서 변속단이 목표 변속단에 변속 동기되기 시작하면 TCU(20)는 타이머를 리셋(T=0)시켜, 하기와 같이 메모리에 저장되어 있는 목표 터빈 변화율(dNi) 파라미터에 따라 초기 목표 터빈 변화율(dNi)을 제1 목표 터빈 변화율(dNi1)인 69rpc로 설정한 후(dNi=dNil), 킥 다운 3→2 피드백 다운 쉬프트 변속 제어를 수행하며 피드백 듀티 제어신호를 구동 수단(30)으로 출력한다,(S140∼S170).

dNi1 = 69rpc

dNi2 = 39rpc

이때 제2 목표 터빈 변화율(dNi2)은 39rpc이다.

상기 단계 S170에서 피드백 듀티 제어는 하기의 수학식 1로 연산되는 값에 따라 구동수단으로 출력된다.

[수학식 1]

( 상기에서 Dn는 피드 백 듀티값이고,

Ki는 적분게인(Gain)이고,

Kp는 비례게인이고,

Kd는 미분게인이다.)

따라서 구동 수단(30)인 액츄에이터는 TCU(20)에서 출력되는 피드백 제어신호에 따라 2속압을 목표 변속단의 클러치측에 라인압으로 서서히 가압해 가고, TCU(20)는 검출되는 터빈 회전수(Nt)가 목표 변속단의 제1 목표 터빈 회전수(1.328*No)을 넘었는가를 판단한다. 이때 No는 출력축 회전수를 지시한다(S180).

상기 단계 S180에서 변속단이 목표 변속단으로 동기되가며 검출되는 터빈 회전수가 목표 변속단의 제1 목표 터빈 회전수(1.328*No)에 도달하지 않는 경우, TCU(20)는 목표 터빈 변화율(dNi)를 하기와 같이 제1 목표 터빈 변화율(dNi1)로 설정하고, 단계 S170으로 복귀하여 킥 다운 3→2 피드백 다운 쉬프트 변속 제어를 계속 수행한다(S181).

dNi = dNi1

하지만 상기에서 변속단이 목표 변속단으로 동기되가며 검출되는 터빈 회전수(Nt)가 목표 변속단의 제1 목표 터빈 회전수(1.328*No)를 넘은 경우, TCU(20)는검출되는 터빈 회전수가 목표 변속단의 제2 목표 터빈 회전수(1.56*No)을 넘었는가를 판단한다(S190).

상기 단계 S190에서 변속단이 목표 변속단으로 동기되가며 검출되는 터빈 회전수(Nt)가 목표 변속단의 제2 목표 터빈 회전수(1.56*No)에 도달하지 못한 경우, TCU(20)는 목표 터빈 변화율(dNi)를 하기와 같이 제2 목표 터빈 변화율(dNi2)로 설정하고, 단계 S170으로 복귀하여 킥 다운 3→2 피드백 다운 쉬프트 변속 제어를 계속 수행한다(S191).

dNi = dNi2

하지만 상기에서 변속단이 목표 변속단으로 동기되가며 검출되는 터빈 회전수가 목표 변속단의 제2 목표 터빈 회전수(1.56*No)를 넘은 경우, TCU(20)는 변속단이 목표 변속단의 동기점에 도달하여 실제 터빈의 변화율(dNt)이 동기 목표 터빈 변화율(25rpc)보다 작거나 같은가를 판단한다(S200).

상기 단계 S200에서 실제 터빈의 변화율(dNt)이 동기 목표 터빈 변화율(25rpc)보다 큰 것으로 판단되면 TCU(20)는 변속단이 목표 변속단의 동기점에 도달되지 않은 것으로 판단하여, 단계 S191로 복귀하여 목표 터빈 변화율(dNi)을 하기와 같이 제2 목표 터빈 변화율(dNi2)로 설정하고 킥 다운 3→2 피드백 다운 쉬프트 변속 제어를 계속 수행한다.

dNi = dNi2

하지만 상기 단계 S200에서 실제 터빈의 변화율(dNt)이 동기 목표 터빈 변화율(25rpc)보다 작거나 같은 경우, TCU(20)는 변속단이 목표 변속단의 동기점에 도달한 것으로 판단하고 타이머를 1만큼 증가시킨다. 이때의 연산식은 'T=T+1'와 같다(S210).

이어서 타이머에 의해 계수된 시간이 소정의 기준값인 200ms 이상 되는지 여부를 판단한다(S220).

단계 S220에서 해당 판단 조건이 성립되지 않는 경우, TCU(20)는 목표 변속단인 2속 클러치가 완전히 계합되지 않은 것으로 판단하고 목표 터빈 변화율(dNi)을 0으로 리셋시킨 후(dNi=0), 단계 S170으로 복귀하여 목표 변속단인 2속 클러치가 완전히 계합될 때까지 킥 다운 3→2 피드백 다운 쉬프트 변속 제어를 계속 수행한다(S221).

이와 같이 목표 변속단인 2속 클러치측과 완전히 계합될 수 있도록 킥 다운 3→2 피드백 다운 쉬프트 변속 제어 신호를 출력하게 된다.

그래서 단계 S220에서 해당 판단 조건이 성립되는 것으로 판정되면, TCU(20)는 목표 변속단인 2속 클러치가 완전히 계합되면 모든 듀티 제어를 종료하게 메인 루틴으로 복귀한다(S230).

상기한 실시예는 가장 바람직한 실시예를 설명한 것으로써, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 실시예로부터 용이하게 설명할 수 있는 것도 본 발명에 포함된다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에서 리얼 타임(Real Time) 변속 유압을 피드 백 제어에 의해 조절하는 경우, 제어 듀티값은 터빈 회전수(Nt) 미분치의 목표치와실측치의 차(error)에 의해 결정되는데 구조적으로 상기의 실측치(error)가 크게 발생될 소지가 있는 동기전 직후의 실제 터빈 변화율(dNi)를 소정 조건이 만족될 때까지 큰 값을 유지하도록 함으로써, 목표 변속단의 클러치측에 급격한 가압 현상이 발생됨을 방지하고 타이 업(Tie-Up)쇼크의 발생을 방지하여 변속감을 향상시키고, 승차감을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

주행중 킥 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력되면, 변속단을 목표 변속단으로 변속시키기 위한 듀티 제어신호를 출력하여 변속단을 목표 변속단으로 변속 동기시키기 시작하고, 메모리에 저장되어 있는 목표 터빈 변화율(dNi1,2)의 파라미터를 설정하는 단계와;

상기 단계에서 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기가 시작되면 설정된 목표 터빈 변화율(dNi1,2)의 파라미터중 제1 목표 터빈 변화율(dNi1)의 파라미터를 터빈 변화율(dNt)에 따른 목표 터빈 변화율(dNi)로 설정한 후 킥 다운 쉬프트 피드백 제어 듀티를 출력하는 단계와;

상기 단계에서 킥 다운 쉬프트 피드백 제어 듀티 제어 신호가 출력됨에 따라 검출되는 터빈 회전수(Nt)가 목표 변속단의 제1 목표 터빈 회전수(Ni1)에 도달하였는가를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 검출되는 터빈 회전수(Nt)가 목표 변속단의 제1 목표 터빈 회전수(Ni1)에 도달한 경우, 상기에서 검출된 터빈 회전수(Nt)가 목표 변속단의 제2 목표 터빈 회전수(Ni2)에 도달하였는가를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 검출된 터빈 회전수(Nt)가 목표 변속단의 제2 목표 터빈 회전수(Ni2)에 도달된 경우, 터빈 변화율(dNt)이 변속 동기점의 동기 목표 터빈 변화율(dNi)을 넘었는가를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 검출된 터빈 회전수(Nt)가 목표 변속단의 제2 목표 터빈 회전수(Ni2)에 도달한 후 터빈 변화율(dNt)이 변속 동기점의 동기 목표 터빈 변화율을 넘은 경우, 소정의 시간동안 목표 터빈 변화율(dNi)을 0으로 리셋시킨 후 킥 다운 쉬프트 피드백 제어 듀티를 계속 출력하고, 상기에서 소정의 시간이 경과되면 킥 다운 쉬프트 피드백 제어 듀티 출력을 종료하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 피드백 다운 쉬프트 동기 판정방법.
청구항 1에 있어서, 킥 다운 쉬프트 피드백 제어 듀티 제어 신호가 출력됨에 따라 검출되는 터빈 회전수(Nt)가 목표 변속단의 제1 목표 터빈 회전수(Ni1)에 도달하지 못한 경우, 목표 터빈 변화율(dNi)을 제1 목표 터빈 변화율(dNi1)의 파라미터로 설정한 후 킥 다운 쉬프트 피드백 듀티 제어신호를 계속 출력하는 것을 포함하여 이루어진 자동변속기의 피드백 다운 쉬프트 동기 판정방법.
청구항 1에 있어서, 킥 다운 쉬프트 피드백 제어 듀티 제어 신호가 출력됨에 따라 검출되는 터빈 회전수(Nt)가 목표 변속단의 제2 목표 터빈 회전수(Ni2)에 도달하지 못한 경우, 목표 터빈 변화율(dNi)을 제2 목표 터빈 변화율(dNi2)의 파라미터로 설정한 후 킥 다운 쉬프트 피드백 듀티 제어신호를 계속 출력하는 것을 포함하여 이루어진 자동변속기의 피드백 다운 쉬프트 동기 판정방법.
청구항 1에 있어서, 터빈 변화율(dNt)이 변속 동기점의 동기 목표 터빈 변화율을 넘지 못하는 경우, 목표 터빈 변화율(dNi)을 제2 목표 터빈 변화율(dNi2)의파라미터로 설정한 후 킥 다운 쉬프트 피드백 듀티 제어신호를 계속 출력하는 것을 포함하여 이루어진 자동변속기의 피드백 다운 쉬프트 동기 판정방법.