KR100308979B1

KR100308979B1 - 정지전3→1다운쉬프트변속제어방법

Info

Publication number: KR100308979B1
Application number: KR1019970073367A
Authority: KR
Inventors: 유평환
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 2002-02-28
Also published as: KR19990053678A

Abstract

본 발명에 의한 정지전 3→1 다운 쉬프트 변속 제어방법은, 3속 주행중 운전자의 감속의지에 따른 브레이크 조작에 의해 파워 오프 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력되었는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 파워 오프 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력된 경우, 초기 듀티를 출력하고 변속단을 목표 변속단으로 변속 동기시키는 단계와; 상기 단계에서 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기됨과 동시에 터빈 회전수를 검출하여 변속단이 목표 변속단으로 변속동기가 완료되었는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 변속단이 목표변속단으로 변속 동기가 완료된 경우, 초기 듀티 값에 스로틀 개도량에 따라 4등분 하여 설정된 값중 소정의 듀티 보정치를 합산하여 산출된 듀티값으로 듀티 보정을 수행하고, 스로틀 개도량에 따라 4등분하여 설정된 소정의 기울기를 선택하여 일정시간동안 출력하는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

정지전 3→1 다운 쉬프트 변속 제어방법

본 발명은 자동 변속기에 관한 것으로서, 3속 주행중 운전자의 감속의지에 따라 브레이크를 밟아 정지하려 할 때 발생되는 변속쇼크와, 정지전 다운 쉬프트 변속중 가속페달의 조작에 의해 발생되는 변속쇼크를 제어하기 위한 정지전 3→1 다운 쉬프트 변속 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속 차량은 주행중 운전자의 가,감속의지에 따라 가변되는 스로틀 밸브 개도량과 차속따라 TCU의 메모리에 저장되어 있는 변속패턴에 의해 목표 변속단이 결정되어 운전자가 의도하는 변속단으로 자동 변속을 수행하여 안정된 주행상태를 이룬다.

상기와 같이 동작하는 자동 변속기가 장착된 차량으로 3속 주행중 운전자가 감속의지를 가지고 급브레이크를 밟아 차량을 정지시키려 할 때, 또는 정지전 다운 쉬프트 변속중 운전자의 가속의지에 따른 가속페달을 조작하면 종래에는 변속패턴에 의해 변속단을 3속에서 1속으로 스킵 다운 쉬프트 변속시키기 위해 도6에 도시되어 있듯이 변속 제어신호가 출력된 즉시 파워 오프 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속 제어 듀티신호를 출력하여 설정된 소정의 시간인 T1동안 a구간을 수행하고, T1이 경과하면 b구간을 수행한 후 변속동기가 완료(Nt ≤ No * 1기어비 - 30 rpm)되면 설정된 소정의 시간 T2동안 C구간을 수행했다.

그러나 상기한 종래의 기술에서 3속 주행중 운전자의 감속의지에 따른 브레이크를 밟는 정도 및 가속페달 조작에 따른 듀티 보정이 없어 도6에 도시되어 있는 터빈의 변화에 따른 불규칙한 토크의 발생으로 쇼크가 발생하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 3속 주행중인 차량에서 운전자가 감속의지를 가지고 브레이크를 밟아 정지시키려 할 때 초기 듀티(Di)를 일정하게 출력하여 변속동기가 완료되면 듀티 보정후 설정된 기울기로 소정의 듀티를 출력함으로서, 정지전 다운 쉬프트 변속쇼크 저감하여 변속감을 향상시키기 위한 정지전 3→1 다운 쉬프트 변속 제어장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기에 있어서, 또 다른 목적은 3속 주행중인 차량에서 운전자의 감속의지에따른 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속중 운전자의 가속페달 조작에 따라 파워 온 조건이 변속동기 완료 전 또는 후에 발생되면 해당 듀티 보정을 수행하여 정지전 다운 쉬프트 변속시 변속쇼크 저감하여 변속감을 향상시키고 자동 변속기의 내구성을 향상시키기 위한 정지전 3→1 다운 쉬프트 변속 제어장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

도1은 본 발명이 적용되는 자동변속기 변속 제어장치의 구성 블럭도이고,

도2의 (a)에서 (c)는 본 발명의 실시예에 따른 정지전 3→1 다운 쉬프트 변속 제어방법의 동작순서도이고,

도3에서 도5는 본 발명의 실시예에 따른 정지전 3→1 다운 쉬프트 변속 제어시 듀티 패턴도이고,

도6은 종래의 정지전 3→1 다운 쉬프트 변속 제어시 듀티 패턴도이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 3속 주행중 운전자의 감속의지에 따른 브레이크 조작에 의해 파워 오프 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력되었는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 파워 오프 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력된 경우, 초기 듀티를 출력하고 변속단을 목표 변속단으로 변속 동기시키는 단계와; 상기 단계에서 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기됨과 동시에 터빈 회전수를 검출하여 변속단이 목표 변속단으로 변속동기가 완료되었는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기가 완료된 경우, 초기 듀티값에 스로틀 개도량에 따라 4등분하여 설정된 값중 소정의 듀티 보정치를 합산하여 산출된 듀티값으로 듀티 보정을 수행하고, 스로틀 개도량에 따라 4등분하여 설정된 소정의 기울기를 선택하여 일정 시간동안 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.

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

도1에 도시되어 있듯이 본 발명이 적용되는 자동 변속기의 변속 제어장치는,차량의 주행상태에 따라 가변되어 출력되는 신호를 감지하여 소정의 전기신호를 출력하는 차량 주행상태 감지수단(10)과, 상기 주행상태 감지수단에서 출력되는 소정의 전기신호를 인가 받아 3속 주행중 파워 오프 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속신호가 출력되면 초기 듀티를 Di로 출력하고, 변속단이 목표 변속단에 동기되기전 또는 후의 파워 온/오프 조건에 따라 해당하는 소정의 듀티값으로 듀티 보정후 소정의 기울기로 일정시간 해당 듀티를 출력하는 TCU(20)와, 상기 TCU(20)에서 출력되는 듀티 제어신호에 따라 유압의 흐름을 제어하여 변속단을 목표 변속단으로 변속 동기 완료시켜 변속을 완료하는 액츄에이터(30)로 이루어져 있다.

상기에 있어서, 차량 주행상태 감지수단(10)은,

가속 페달의 동작상태에 연동하여 개폐 상태가 가변되는 스로틀 밸브의 개도 정도를 감지하여 소정의 신호를 출력하는 스로틀 밸브 개도 감지부(11)와, 차량의 출력축 회전수를 감지하여 차량의 주행속도에 상응하는 소정의 신호를 출력하는 차속 감지부(12)와, 스로틀 밸브 개도량과 차속에 따라 변속단이 가변되면, 상기의 변속단의 가변 상태를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 변속단 감지부(13)와, 변속기의 입력축과 연결되어 있는 토오크 컨버터의 터빈축의 회전 속도를 감지하여 소정의 신호를 출력하는 터빈축 회전수 감지부(14)와, 엔진의 동작 상태에 따라 가변되는 크랭크축의 회전 속도를 검출하여 소정의 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지부(15)와, 운전자의 가속페달 조작상태에 따라 스위치의 온/오프 신호가 가변되어 소정의 신호로 출력되는 가속페달 스위치(16)로 이루어져 있다.

상기한 구성에 의해 이루어진 자동 변속기의 정지전 3→1 스킵 변속 제어방법의 실시예를 도2의 (a),(b),(c)를 참조하여 설명한다.

(실시예1)

도2의 (a)에 도시되어 있듯이, 3속 주행중인 차량에서 운전자가 감속의지를 가지고 브레이크를 사용하여 정지하려할 때 TCU(20)는 파워 오프 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력되었는가를 판단한다(S100,S110).

상기 단계 S110에서 파워 오프 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력되지 않는 경우에는 메인 루틴으로 리턴한다.

상기에서 차량을 3속으로 주행 시키던 중 브레이크 조작에 따른 파워 오프 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력된 경우, TCU(20)는 메모리에 저장되어 있는 파워 오프 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 초기 듀티치(Di)를 도3과 같이 액츄에이터(30)에 출력한다(S120).

따라서 액츄에이터(30)는 TCU(20)에서 출력되는 듀티 제어신호에 따라 3속압을 해제시키고, 1속 작동압을 서서히 일정하게 출력한다.

상기에서 파워 오프 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 초기 듀티치(Di)를 출력함에 따라 TCU(20)는 변속단을 목표 변속단으로 변속 동기시킴과 동시에 터빈 rpm 변화를 검출하고, 듀티(Di)를 일정하게 a구간에 출력하며 상기에서 검출한 터빈rpm에 의해 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기가 완료되었는가를 판단한다 (S130,S140).

상기에서 변속단이 목표 변속단의 변속동기가 완료되었는가를 판단하는 방법은 하기와 같다.

현재 검출되는 터빈 회전수가 1속 터빈 회전수보다 약 30rpm 앞선곳에 도달하면 TCU(20)는 변속단이 목표 변속단으로 변속동기가 완료된 것으로 판단한다.

실 Nt ≤ No × 1속 기어비 - 30rpm

상기 단계 S140에서 목표 변속단으로의 변속동기가 이루어지지 않은 경우에는 터빈 회전수를 계속 검출하여 변속동기 완료여부를 판단하게 된다.

따라서 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기가 완료된 경우, TCU(20)는 현재 출력되는 초기 듀티값(Di)에 스로틀 개도량(Th)에 따라 4등분하여 설정된 값중 소정의 듀티값(△Dbf)을 설정한 후 다음의 수학식 1과 같이 연산하여 산출된 값(△ Dbi)으로 듀티 보정을 수행하고, 스로틀 개도량(Th)에 따라 4등분하여 설정된 소정의 기울기(α)를 선택하여 소정의 시간(T)동안 해당 듀티를 b구간에 계속 출력하고, 상기 듀티치 출력을 소정의 시간(T) 동안 유지하게 된다. 그래서 상기 소정의 시간(T)가 경과하면 모든 듀티 출력을 종료하고 메인루틴으로 리턴 하므로서 정지전 다운 쉬프트 변속 쇼크를 저감할 수 있다.(S150,S160,S170).

[수학식 1]

Dbi = Di + △Dbf

(상기에서 Dbi는 출력 듀티값이고,

Di는 초기 듀티치이고,

△Dbf는 스로틀 개도량에 따라 4등분한 보정 듀티치이다.)

(실시예 2)

도2의 (b)에 도시되어 있듯이, 3속 주행중인 차량에서 운전자가 감속의지를 가지고 브레이크를 이용하여 차량을 정지시키려 할 때, TCU(20)는 파워 오프 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속 제어 신호가 출력되었는가를 판단한다(S200,S210).

상기에서 운전자의 브레이크 조작에 따른 파워 오프 3→1 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력된 경우, TCU(20)는 도4와 같이 메모리에 저장되어 있는 초기 듀티치(Di)를 액츄에이터(30)에 출력한다(S220).

따라서 액츄에이터(30)는 TCU(20)에서 출력되는 듀티 제어신호에 따라 듀티 제어되어 3속압을 해제시키고, 1속 작동압을 공급한다.

상기에서 파워 오프 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 초기 듀티치(Di)를 출력함에 따라 TCU(20)는 변속단을 목표 변속단으로 변속 동기시키기 위해 듀티(Di)를 일정하게 a구간에 출력시킴과 동시에 터빈 회전수 변화를 검출한다(S230).

상기에서 터빈 회전수 변화를 검출하여 변속단이 목표 변속단으로 변속동기가 완료되었는가를 판단한다(S240).

상기에서 변속단이 목표 변속단으로 변속동기가 완료되지 않은 경우, TCU(20)는 운전자에 의해 가속페달 조작에 따른 파워 상태가 파워 온 조건인가를 판단하게 되는데, 이때 파워 온 조건이 만족되지 않는 경우에는 단계 S230으로 복귀한다(S250).

상기에서 변속단이 목표 변속단으로 변속동기가 완료되기전 운전자의 가속페달 조작에 따른 파워상태가 파워 온 조건인 경우, TCU(20)는 초기 듀티치(Di)에 스로틀 개도량(Th)에 따라 4등분하여 설정된 값중 소정의 듀티값(△Dbbf)을 설정한후 다음의 수학식 2와 같이 연산하여 산출된 값(△Dbbfi)으로 듀티 보정을 수행하고, 스로틀 개도량(Th)에 따라 4등분하여 설정된 소정의 기울기(αbbfi)를 선택하여 소정의 시간(T1)동안 b구간의 해당 듀티로 액츄에이터(30)에 출력하여 변속쇼크를 저감한다(S260,S270,S280).

[수학식 2]

(상기에서 Dbbfi는 변속동기전 파워 온시 출력 초기 듀티값이고,

Di는 초기 듀티치이고,

△Dbbfi는 변속동기전 파워 온시 스로틀 개도량에 따라 4등분한 보정 듀티치이다.)

따라서 액츄에이터(30)는 TCU(20)에서 보정되어 출력되는 듀티 제어신호에 따라 1속 작동압을 해당 클러치에 출력한다.

하지만 상기 단계 S240에서 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기가 완료되고 파워 상태가 변화가 없는 경우에는 해당 듀티 보정을 수행한 이후, 또는 상기 단계 S210에서 파워 오프 3→1 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력되지 않은 경우나, 단계 280에서 소정의 시간 T1이 경과된 것으로 판정되는 경우에는 메인루틴으로 리턴한다(S241).

(실시예 3)

도2의 c에 도시되어 있듯이, 3속 주행중인 차량에서 운전자가 감속의지를 가지고 브레이크를 이용하여 차량을 정지시키려 할 때, TCU(20)는 파워 오프 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속 제어 신호가 출력되었는가를 판단한다(S300,S310).

상기에서 운전자의 브레이크 조작에 따른 파워 오프 3→1 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력된 경우, TCU(20)는 도5와 같이 메모리에 저장되어 있는 초기 듀티치(Di)를 액츄에이터(30)에 출력한다(S320).

따라서 액츄에이터(30)는 TCU(20)에서 출력되는 듀티 제어신호에 따라 듀티 제어되어 3속압을 해제시키고, 1속 작동압을 서서히 일정하게 공급한다.

상기에서 파워 오프 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 초기 듀티치(Di)를 출력함에 따라 TCU(20)는 변속단을 목표 변속단으로 변속 동기시키기 위해 듀티(Di)를 일정하게 a구간에 출력시킴과 동시에 터빈 변화를 검출한다(S330).

상기에서 터빈 회전수 변화를 검출하여 변속단이 목표 변속단으로 변속동기가 완료되었는가를 판단하게 되며, 이때 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기가 완료되지 않은 것으로 판정되면 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기가 완료될 때까지 터빈 회전수를 검출하는 단계 S330으로 리턴한다(S340)..

상기에서 변속단이 목표 변속단으로 변속동기가 완료된 경우, TCU(20)는 운전자에 의해 가속페달 조작에 따른 파워 상태가 파워 온 조건인가를 판단한다 (S350).

따라서 상기에서 변속단이 목표 변속단으로 변속동기가 완료되기전 운전자의 가속페달 조작에 따른 파워상태가 파워 온 조건인 경우, TCU(20)는 초기 듀티치(Di)에 스로틀 개도량(Th)에 따라 4등분하여 설정된 값중 소정의 듀티값(△Dbbf)을 설정한 후 다음의 수학식 3과 같이 연산하여 산출된 값(△Dbafi)으로 듀티 보정을 수행한다(S360).

이어서, 스로틀 개도량(Th)에 따라 4등분하여 설정된 소정의 기울기(αbafi)를 선택하여 소정의 시간(T2)동안 b구간의 해당 듀티로 액츄에이터(30)에 출력하여 변속쇼크를 저감한다.

즉, 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기가 완료된 후 운전자의 가속페달 조작에 따른 파워상태가 파워 온 조건인 경우 출력된 초기 듀티(Di)에 스로틀 개도 량(Th)에 따라 4등분한 보정 듀티(△Dbaf)를 아래의 수학식 3과 같이 연산하여 산출된 소정의 듀티값(△Dbafi)에 스로틀 개도량(Th)에 따라 4등분하여 설정된 값에서 선택된 기울기(αbafi)로 일정시간(T2)동안 출력한 후 모든 듀티 출력을 종료하게 되는 것이다(S370,S380).

[수학식 3]

(상기에서 Dbafi는 변속동기후 파워 온시 출력 초기 듀티값이고,

Di는 초기 듀티치이고,

△Dbaf는 변속동기후 파워 온시 스로틀 개도량에

따라 4등분한 보정 듀티치이다.)

하지만 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기가 완료된 후 단계 S350에서 파워 상태가 변화가 없는 경우에는 해당 듀티 보정을 수행한 경우나, 단계 S210에서 파워 오프 3→1 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력되지 않은 경우, 또는 단계 280에서 소정의 시간 T2가 경과된 것으로 판정되는 경우에는 메인루틴으로 리턴한다 (S351).

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

이상에서와 같이 본 발명의 실시예서 3속 주행중 운전자의 브레이크 조작에 따른 변속단이 목표 변속단에 동기되기전 또는 후의 파워 온/오프 조건에 따라 해당하는 소정의 듀티값으로 듀티 보정후 소정의 기울기로 일정시간 해당 듀티를 출력하여줌으로서, 변속시 변속쇼크를 방지하여 정지전 다운 쉬프트 변속감을 향상시키고, 자동 변속기의 변속신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진 파워 오프 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속 제어 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.

Claims

자동 변속기의 제어방법에 있어서, 3속 주행중 운전자의 감속의지에 따른 브레이크 조작에 의해 파워 오프 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력되었는가를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 파워 오프 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력된 경우, 초기 듀티(Di)를 출력하고 변속단을 목표 변속단으로 변속 동기시키는 단계와;

상기 단계에서 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기됨과 동시에 터빈 회전수를 검출하여 변속단이 목표 변속단으로 변속동기가 완료되었는가를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기가 완료된 경우, 초기 듀티값(Di)에 스로틀 개도량(Th)에 따라 4등분하여 설정된 값중 소정의 듀티 보정치 (△Dbf)를 합산하여 산출된 듀티값(△Dbi)으로 듀티 보정을 수행하고, 스로틀 개도량(Th)에 따라 4등분하여 설정된 소정의 기울기(α)를 선택하여 일정시간동안 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 파워 오프 정지전 3→1 다운 쉬프트 변속 제어방법.
청구항 1에 있어서, 변속단이 목표 변속단에 동기됨을 판단하는 방법은, 출력되는 현재 터빈 회전수가 1속 터빈 회전수보다 소정값만큼 크게 되면 변속단이목표 변속단에 도달한 것으로 판단하는 것을 포함하여 이루어진 파워 오프 정지전 3→1 다운 쉬프트 변속 제어방법.
청구항 1에 있어서, 듀티 보정방법은 파워 오프 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속 제어신호가 출력될 때의 초기 듀티(Di)와 스로틀 개도량에 따라 4등분한 보정 듀티치(△Dbf)를 합산하여 산출된 출력 듀티값(Dbi)으로 듀티 보정을 수행하는 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속 제어방법.
청구항 1에 있어서, 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기가 완료되기전 운전자의 가속페달 조작에 따른 파워상태가 파워 온 조건인 경우, 출력된 초기 듀티 (Di)와 변속동기전 파워 온시 스로틀 개도량에 따라 4등분한 보정 듀티치(△Dbbf)를 합산하여 산출된 소정의 듀티값(Dbbfi)으로부터 스로틀 개도량(Th)에 따라 4등분하여 설정된 값에서 선택된 기울기(αbbfi)로 일정시간(T1) 출력한 후 모든 듀티 출력을 종료하는 단계를 더 포함하여 이루어진 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속 제어방법.
청구항 1에 있어서, 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기가 완료된 후 운전자의 가속페달 조작에 따른 파워상태가 파워 온 조건인 경우, 출력된 초기 듀티 (Di)와 변속동기후 파워 온시 스로틀 개도량에 따라 4등분한 보정 듀티치(△Dbaf)를 합산하여 산출된 소정의 듀티값(Dbafi)으로부터 스로틀 개도량(Th)에 따라 4등분하여 설정된 값에서 선택된 기울기(αbafi)로 일정시간(T2) 출력한 후 모든 듀티 출력을 종료하는 단계를 더 포함하여 이루어진 정지전 3→1 스킵 다운 쉬프트 변속 제어방법.