KR100309018B1 - 자동변속기의변속제어장치및그방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 변속기의 변속제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 자동 변속기를 장착한 차량에 있어서, 차량의 주행상태 따라 차량의 상태가 가변되어 출력되어지는 신호를 인가 받아 해당하는 전기신호를 출력하는 차량 주행상태 감지수단과; 상기 차량 주행상태 감지수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 판독하여 파워 오프 2→1 다운 쉬프트 변속이 발생하여 터빈의 값이 설정 기준값보다 작거나 같은 이후부터 2주기 연속으로 터빈의 토크(Tt)가 설정 기준값보다 크거나 같고, 터빈의 변화율(

Description

자동 변속기의 변속제어장치 및 그 방법

본 발명은 자동 변속기의 변속 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게 말하자면, 파워 오프 정지전 2→1 변속 제어장치 및 방법으로서, 터빈의 토크가 작으면 결합측 제어압의 미소한 증가로 터빈의 속도가 제어되어 제어압이 약간 낮으면 변속 지연이 발생하고, 제어압이 약간 높으면 팁-업이 발생하는 제어불안을 방지하기 위하여 변속개시점에서 터빈의 토크가 일정치 이상으로 제어되도록 제어하고, 또한 변속 개시점 조기 판정으로 제어압이 높아지는 현상을 미연에 방지하기 위한 슬립량 변속점에 의해 변속개시점으로 팁-업 발생을 회피하여 향상된 변속감을 확보하기 위한 자동 변속기의 변속 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기가 장착되어 있는 자동차는, 자동차의 주행 속도와 스로틀 밸브 개도량에 따라 설정되어 있는 변속 범위 안에서 유압을 제어하여 변속기어를 목표 변속단으로 자동 변속시켜 동작될 수 있도록 한다.

따라서 상기와 같이 유압에 따라 동작 상태가 제어되는 자동 변속기가 장착된 자동차는, 해당하는 변속 기어의 동작 상태를 가변시키기 위해 엔진과의 동력을 차단시키는 클러치 페달(clutch pedal)의 동작이 필요치 않으므로 운전자의 운전 피로를 경감시킬 수 있고, 주행중 운전자의 오동작이나 운전미숙 등으로 인한 엔진 스톨(engine stall)이 발생하지 않으므로 초보자일 경우에도 운전 동작을 용이하게 할 수 있다.

상기의 자동 변속기는 토크 컨버터(torque converter)가 엔진(engine)의 회전동력을 변화시키고, 자동차의 운행 상태에 따라 변속 제어 장치에서 인가되는 제어 신호에 의해 솔레노이드 밸브가 제어되어 해당 마찰 요소가 동작될 수 있도록 유압회로를 형성하여 자동 변속 동작을 실행한다.

따라서 상기의 자동 변속기는 운전자의 변속 레버 선택 위치와 차속, 스로틀 밸브의 개도량에 따라 해당되는 제어신호를 출력하고, 상기에 출력된 신호에 의해 해당 솔레노이드 밸브가 구동되어 유압회로의 밸브 포트 변환을 이루고, 그에 따라 오일 펌프로부터 공급되는 유압에 의해 변속기어 메카니즘의 기어단 중 어느 하나의 변속단을 선택하기 위한 작동 마찰 요소의 동작 상태를 제어한다.

클러치와 브레이크로 이루어져 있는 상기의 마찰 요소는 마찰요소의 선택적인 동작에 따라 유성 기어 장치의 작동상태가 전환되어, 적절한 변속비로 가변되어진 후 드라이브 기어로 전달된다.

상기 드라이브 기어로 가변된 동력이 전달되면, 상기의 가변된 동력은 상기 드라이브 기어와 치차 결합된 드리븐 기어에 의해 종감속 기어와 치차 결합된 종동 기어로 전달되어, 바퀴의 회전 동작을 제어하여 안정된 주행상태를 이룬다.

상기와 같이 동작하는 자동변속기에서 파워 오프 정지전 2→1 다운 쉬프트 변속 제어가 발생하면, 종래에는 메모리에 저장된 파워 오프 정지전 2→1 다운 쉬프트 듀티 제어신호에 의해 변속 제어를 수행하였다.

그러나 상기한 종래의 기술은 파워 오프 정지전 2→1 다운 쉬프트 듀티 제어신호에 의해 변속단을 제어함에 있어서 토크 컨버터의 동작에 의한 변속패턴 제어가 없어 터빈의 토크가 작으면 결합측 제어압의 미소한 증가로 터빈의 속도가 제어되어 제어압이 약간 낮으면 변속 지연이 발생하고, 제어압이 약간 높으면 팁-업이 발생으로 변속쇼크가 발생하는 문제점이 있다.

또한 변속중 변속개시점 조기 판정기능이 없어 제어압이 상승함에 따른 변속쇼크가 발생하는 문제점도 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 파워 오프 2→1 다운 쉬프트 변속이 발생하여 터빈의 값이 설정 기준값보다 작거나 같은 이후부터 2주기 연속으로 터빈의 토크(Tt)가 설정 기준값보다 크거나 같고, 터빈의 변화율(

)이 작거나 같을 때 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속을 금지하고, 차속인 출력축 회전수(No)가 설정 기준값 보다 작거나 같으면 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속을 금지를 해제하여 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속을 수행하고, 상기에서 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속중 토크 컨버터의 슬립량의 변속점을 검출로 이한 변속 개시점(S.B)를 조기에 검출하여 피드 백 제어를 수행하여 팁-업 발생에 의한 변속쇼크를 미연에 방지하여 향상된 변속감을 제공할 수 있는 효과를 가진 자동 변속기의 변속 제어장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

자동 변속기를 장착한 차량에 있어서, 차량의 주행상태 따라 차량의 상태가 가변되어 출력되어지는 신호를 인가 받아 해당하는 전기신호를 출력하는 차량 주행상태 감지수단과;

상기 차량 주행상태 감지수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 판독하여 파워 오프 2→1 다운 쉬프트 변속이 발생하여 터빈의 값이 설정 기준값보다 작거나 같은 이후부터 2주기 연속으로 터빈의 토크(Tt)가 설정 기준값보다 크거나 같고, 터빈의 변화율(

)이 작거나 같을 때 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속을 금지하고, 차속인 출력축 회전수(No)가 설정 기준값 보다 작거나 같으면 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속을 금지를 해제하여 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속을 수행하기 위한 듀티 제어신호를 출력하고, 상기에서 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속중 토크 컨버터의 슬립량의 변속점을 검출로 이한 변속개시점(S.B)를 조기에 검출하여 피드 백 제어를 위한 듀티 제어신호를 출력하는 제어 수단인 TCU와;

상기 TCU에서 출력되는 듀티 제어신호에 의해 변속쇼크 안정된 변속을 수행하는 구동수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명은,

주행중인 차량에서 파워 오프 정지전 2→1 다운 쉬프트 변속 제어 요구신호가 출력되었는가를 판단하는 단계와;

상기에서 파워 오프 정지전 2→1 다운 쉬프트 변속 제어 요구신호가 출력된 경우, 터빈의 토크(Tt)값이 설정 기준값보다 큰가를 판단하는 단계와;

상기에서 터빈의 토크(Tt)값이 설정 기준값보다 큰 경우, 터빈의 변화율 (

=

)이 설정 기준값보다 작은가를 판단하는 단계와;

상기에서 터빈의 변화율 (

=

)이 설정 기준값보다 작은 경우, 차속인 출력축 회전수(No)의 값이 설정 기준값보다 작은가를 판단하는 단계와;

상기에서 차속인 출력축 회전수(No)의 값이 설정 기준값보다 작은 경우, 메모리에 저장되어 있는 파워 오프 정지전 2→1 다운 쉬프트 변속을 위한 초기 듀티와 듀티 기울기, 듀티 출력시간 등을 설정하여 해당하는 듀티 제어신호를 출력하는 단계와;

상기에서 파워 오프 정지전 2→1 다운 쉬프트 변속을 위한 듀티 제어신호가 출력됨에 따라 토크 컨버터의 슬립량에 의해 슬립량의 변속점을 검출하여 변속단이 목표 변속단으로 실질적으로 변속 동기되는 시점(S.B)을 판단하는 단계와;

상기에서 토크 컨버터의 슬립량에 의해 슬립량의 변속점을 검출하여 변속단이 목표 변속단으로 실질적으로 변속 동기되는 시점(S.B)을 검출한 경우, 메모리에저장되어 있는 파워 오프 정지전 2→다운 쉬프트 피드 백 제어를 위한 듀티 제어신호를 출력하는 단계와;

상기에서 변속단이 목표 변속단으로 실질적으로 변속동기되는 시점(S.B)을 검출하여 메모리에 저장되어 있는 파워 오프 정지전 2→다운 쉬프트 피드 백 제어를 위한 듀티 제어신호를 출력 후, 상기의 변속단이 목표 변속단의 변속 동기완료시점(F.F)에 도달하였는가를 판단하는 단계와;

상기에서 변속단이 목표 변속단의 변속 동기완료시점(F.F)에 도달한 경우, 설정된 일정한 시간인 tf동안 일정 듀티 제어신호를 출력하고, 상기의 설정된 일정한 시간인 tf가 경과하면 듀티값을 0%로 출력하고 모든 듀티 제어를 종료하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속제어 패턴도이고,

도2는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속제어장치 구성 블럭도이고,

도3은 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어 방법 동작 순서도이다.

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

첨부한 도2에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 장치의 구성은,

차량의 주행상태 따라 차량의 상태가 가변되어 출력되어지는 신호를 인가 받아 해당하는 전기신호를 출력하는 차량 주행상태 감지수단(10)과;

상기 차량 주행상태 감지수단(10)에서 출력되는 신호를 인가 받아 판독하여 파워 오프 2→1 다운 쉬프트 변속이 발생하여 터빈의 값이 설정 기준값보다 작거나 같은 이후부터 2주기 연속으로 터빈의 토크(Tt)가 설정 기준값보다 크거나 같고,터빈의 변화율(

)이 작거나 같을 때 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속을 금지하고, 차속인 출력축 회전수(No)가 설정 기준값 보다 작거나 같으면 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속을 금지를 해제하여 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속을 수행하기 위한 듀티 제어신호를 출력하고, 상기에서 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속중 토크 컨버터의 슬립량의 변속점을 검출로 이한 변속 개시점(S.B)를 조기에 검출하여 피드 백 제어를 위한 듀티 제어신호를 출력하는 제어 수단(20, 즉 TCU)과;

상기 제어 수단(20)에서 출력되는 듀티 제어신호에 의해 변속쇼크 안정된 변속을 수행하는 구동수단(30)으로 이루어져 있다.

상기에 있어서, 차량 주행상태 감지수단(10)은,

가속 페달의 동작상태에 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;

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)로 이루어져 있다.

상기한 구성에 의해 자동 변속기의 변속 제어방법을 첨부한 도4를 참조하여 설명한다.

주행중인 차량에서 제어수단(20)은 파워 오프 정지전 2→1 다운 쉬프트 변속제어 요구신호가 출력되었는가를 판단한다(S100).

상기에서 파워 오프 정지전 2→1 다운 쉬프트 변속제어 요구신호가 출력된 경우, 제어수단(20)은 터빈의 토크(Tt)값이 설정 기준값인 6.2kg.m보다 큰가를 판단한다(S110).

상기에서 터빈의 토크(Tt)값이 설정 기준값인 6.2kg.m보다 큰 경우, 제어 수단(20)은 터빈의 변화율 (

=

)이 설정 기준값인 -400 rpm보다 작은가를 판단한다(S120).

상기에서 터빈의 변화율 (

=

)이 설정 기준값인 -400 rpm보다 작은 경우, 제어수단(20)은 차속인 출력축 회전수(No)의 값이 설정 기준값인 No21-60rpm보다 작은가를 판단한다(S130).

상기에서 차속인 출력축 회전수(No)의 값이 설정 기준값인 No21-60rpm보다 작은 경우, 제어 수단(20)은 메모리에 저장되어 있는 파워 오프 정지전 2→1 다운 쉬프트 변속을 위한 초기 듀티와 듀티 기울기, 듀티 출력시간 등을 설정하여 해당하는 듀티 제어신호로 구동수단(30)에 출력한다(S140).

하지만, 상기에서 터빈의 토크(Tt)값이 설정 기준값인 6.2kg.m보다 작거나 또는 같거나 (즉, Tt≤6.2㎏. m 인 경우), 터빈의 변화율 (

=

)이 설정 기준값인 -400 rpm보다 크거나 같거나(즉,

=

≥-400rpm) 또는 차속인 출력 축 회전수(No)의 값이 설정 기준값인 No21-60rpm보다 크거나 같은(즉, No≥ No21-60rpm)경우, 제어 수단(20)은 결합측 제어압의 미소한 증가로 터빈 속도가 제어되고, 제어압이 약간 낮거나 높아 변속의 지연 또는 팁-업이 발생하여 변속쇼크가 발생하므로 파워 오프 정지전 2→1 다운 쉬프트 변속을 금지한다.(S200)

따라서 상기(S140)와 같이 듀티 제어신호가 출력됨에 따라 제어수단(20)은 토크 컨버터의 슬립량에 의해 슬립량의 변속점을 검출하여 변속단이 목표 변속단으로 실질적으로 변속 동기되는 시점(S.B)을 판단한다(S150).

그러므로 제어수단(20)은 상기에서 토크 컨버터의 슬립량에 의해 슬립량의 변속점을 검출하여 변속단이 목표 변속단으로 실질적으로 변속 동기되는 시점(S.B)을 검출한 경우, 메모리에 저장되어 있는 파워 오프 정지전 2→다운 쉬프트 피드 백 제어를 위한 듀티 제어신호를 구동수단(30)에 출력한다(S160).

상기에서 변속단이 목표 변속단으로 실질적으로 변속 동기되는 시점(S.B)을 검출하여 메모리에 저장되어 있는 파워 오프 정지전 2→다운 쉬프트 피드 백 제어를 위한 듀티 제어신호를 출력한 제어수단(20)은 상기의 변속단이 목표 변속단의 변속 동기완료시점(F.F)에 도달하였는가를 판단한다(S170).

상기에서 변속단이 목표 변속단의 변속 동기완료시점(F.F)에 도달한 경우 제어수단(20)은 설정된 일정한 시간인 tf동안 일정 듀티 제어신호를 출력하고, 상기의 설정된 일정한 시간인 tf가 경과하면 듀티값을 0%로 출력하고 모든 듀티 제어를 종료한다.(S180)

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

이상에서와 같이 본 발명의 실시예서 파워 오프 2→1 다운 쉬프트 변속이 발생하여 터빈의 값이 설정 기준값보다 작거나 같은 이후부터 2주기 연속으로 터빈의 토크(Tt)가 설정 기준값보다 크거나 같고, 터빈의 변화율(

)이 작거나 같을 때 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속을 금지하고, 차속인 출력축 회전수(No)가 설정 기준값 보다 작거나 같으면 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속을 금지를 해제하여 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속을 수행하고, 상기에서 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속중 토크 컨버터의 슬립량의 변속점을 검출로 이한 변속개시점(S.B)를 조기에 검출하여 피드 백 제어를 수행하여 팁-업 발생에 의한 변속쇼크를 미연에 방지하여 향상된 변속감을 제공할 수 있는 효과를 가진 자동 변속기의 변속 제어장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. 자동 변속기를 장착한 차량에 있어서, 차량의 주행상태 따라 차량의 상태가 가변되어 출력되어지는 신호를 인가 받아 해당하는 전기신호를 출력하는 차량 주행상태 감지수단과;

   상기 차량 주행상태 감지수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 이를 판독하여 듀티 제어신호를 출력하는 제어수단인 TCU와;

   상기 TCU에서 출력되는 듀티 제어신호에 의해 변속을 수행하는 구동수단을 포함하여 구성하되,

   상기 TCU는 상기 차량 주행상태 감지수단으로부터 인가받은 신호를 판독하여 파워 오프 2→1 다운 쉬프트 변속이 발생하여 터빈의 값이 설정 기준값보다 작거나 같은 이후부터 2주기 연속으로 터빈의 토크(Tt)가 설정 기준값보다 크거나 같고, 터빈의 변화율(

   

   )이 작거나 같을 때 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속을 금지하고, 차속인 출력축 회전수(No)가 설정 기준값 보다 작거나 같으면 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속을 금지를 해제하여 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속을 수행하기 위한 듀티 제어신호를 출력하고, 상기에서 정지전 다운 쉬프트 2→1 변속중 토크 컨버터의 슬립량의 변속점을 검출로 이한 변속개시점(S.B)를 조기에 검출하여 피드 백 제어를 위한 듀티 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어장치.
2. 청구항 2에 있어서, 차량 주행상태 감지수단은 가속 페달의 동작상태에 연동하여 개폐 상태가 가변되는 스로틀 밸브의 개도 정도를 감지하여 해당 신호를 출력하는 스로틀 밸브 개도 감지부와;

   차량의 주행속도를 감지하여 해당 신호를 출력하는 차속 감지부와;

   변속기의 입력축과 연결되어 있는 토오크 컨버터의 터빈축의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터빈축 회전수 감지부와;

   엔진의 동작 상태에 따라 가변되는 크랭크축의 회전 속도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지부를 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속제어장치.
3. 주행중인 차량에서 파워 오프 정지전 2→1 다운 쉬프트 변속 제어 요구신호가 출력되었는가를 판단하는 단계와;

   상기에서 파워 오프 정지전 2→1 다운 쉬프트 변속 제어 요구신호가 출력된 경우, 터빈의 토크(Tt)값이 설정 기준값보다 큰가를 판단하는 단계와;

   상기에서 터빈의 토크(Tt)값이 설정 기준값보다 큰 경우, 터빈의 변화율 (

   

   =)이 설정 기준값보다 작은가를 판단하는 단계와;

   상기에서 터빈의 변화율 (

   

   =

   

   )이 설정 기준값보다 작은 경우, 차속인 출력축 회전수(No)의 값이 설정 기준값보다 작은가를 판단하는 단계와;

   상기에서 차속인 출력축 회전수(No)의 값이 설정 기준값보다 작은 경우, 메모리에 저장되어 있는 파워 오프 정지전 2→1 다운 쉬프트 변속을 위한 초기 듀티와 듀티 기울기, 듀티 출력시간 등을 설정하여 해당하는 듀티제어신호를 출력하는 단계와;

   상기에서 파워 오프 정지전 2→1 다운 쉬프트 변속을 위한 듀티 제어신호가 출력됨에 따라 토크 컨버터의 슬립량에 의해 슬립량의 변속점을 검출하여 변속단이 목표 변속단으로 실질적으로 변속 동기되는 시점(S.B)을 판단하는 단계와;

   상기에서 토크 컨버터의 슬립량에 의해 슬립량의 변속점을 검출하여 변속단이 목표 변속단으로 실질적으로 변속 동기되는 시점(S.B)을 검출한 경우, 메모리에 저장되어 있는 파워 오프 정지전 2→다운 쉬프트 피드 백 제어를 위한 듀티 제어신호를 출력하는 단계와;

   상기에서 변속단이 목표 변속단으로 실질적으로 변속 동기되는 시점(S.B)을 검출하여 메모리에 저장되어 있는 파워 오프 정지전 2→다운 쉬프트 피드 백 제어를 위한 듀티 제어신호를 출력 후, 상기의 변속단이 목표 변속단의 변속 동기완료시점(F.F)에 도달하였는가를 판단하는 단계와;

   상기에서 변속단이 목표 변속단의 변속 동기완료시점(F.F)에 도달한 경우, 설정된 일정한 시간인 tf동안 일정 듀티 제어신호를 출력하고, 상기의 설정된 일정한 시간인 tf가 경과하면 듀티값을 0%로 출력하고 모든 듀티 제어를 종료하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어방법.
4. 청구항 3에 있어서, 터빈의 토크(Tt)값이 설정 기준값보다 작거나 터빈의변화율 (

   

   =

   

   )이 설정 기준값보다 크거나 또는 차속인 출력축 회전수(No)의 값이 설정 기준값 큰 경우, 파워 오프 정지전 2→1 다운 쉬프트 변속을 금지하는 단계를 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어방법.

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