KR100331645B1 - 자동 변속기의 런 업 제어 방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 자동 변속기의 런 업 제어 방법에 관한 것으로, 스로틀 개도량을 판단하여 2속에서 3속으로의 업 시프트를 수행하고, 터빈 회전수와 변속기 출력 회전수와 기어비로서 런 업 발생 여부를 판단하며, 그런 다음, 런 업 발생시 터빈 회전수의 변화율이 0보다 작은지를 판단하고, 상기 변화율이 0보다 크면, 설정 제어 시간동안 듀티를 감소시키며, 상기 터빈 회전수의 변화율이 0보다 작을 때 피드백 제어를 수행함으로써, 실시간으로 런 업을 제어하는 효과가 있다.

Description

자동 변속기의 런 업 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING A RUN UP OF AUTOMATIC TRANSMISSION}

이 발명은 자동차의 자동 변속기에 관한 것으로, 특히 2속에서 3속으로의 파워 온 업 시프트시 발생하는 런 업 현상을 실시간으로 제어하기 위해 위한 자동 변속기의 런 업 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 런업이란 자동차의 구동력이 증가하는 데에 반해, 부하측이 순간적으로 연결되지 않아 엔진 회전수와 터빈 회전수 등이 급상승하는 현상을 말하는 것으로, 엔진은 구동력이 증가하는데, 클러치(clutch) 등이 연결되지 않았을 경우에 발생하며, 자동 변속기가 장착된 차량에서 2속에서 3속으로의 파워 온 업 시프트시 종종 발생한다.

도1은 종래의 런 업 방지 제어 방법을 적용한 파형도이다. 도1에서, 점선(①)은 엔진 회전수(Ne)를 나타내고, 실선(②)은 터빈축 회전수(Nt)를 나타내며, 계단식으로 증가하다가 감소하는 실선(③)은 설정된 듀티를 나타낸다.

도1에 도시되어 있듯이, 2속에서 3속으로 파워 업 시프트 수행시 종래에는 런 업을 방지하기 위해 변속 시작시점(SS)으로부터 피드백 제어를 수행하는 일정 구간(A)만을 기준으로 그 시간(T)을 계측하여 목표 시간과의 차이에 따라 보정 시간(Tc)를 보정하고, 목표 변속 시간(Tst)와 실제 변속 시간을 비교하여 계합 듀티를 보정하였다.

그러나, 도1에 도시된 종래의 기술은 목표 변속 시간(Tst)와 실제 변속 시간과의 비교 결과에 따른 계합 듀티의 보정을 다음번 2-3속 변속시에 수행하므로써 실시간으로 보정하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 이 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 2속에서 3속으로의 업 시프트시 발생하는 런 업에 대하여 실시간으로 보상하고자 한다.

도1은 종래에 런 업 방지 제어 방법을 적용한 파형도이다.

도2는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 런 업 제어 장치의 블록 구성도이다.

도3은 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 런 업 제어 장치의 동작 순서도이다.

도4는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 런 업 방지 제어 장치의 런 업 제어 파형도이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 이 발명의 특징에 따른 자동 변속기의 런 업 제어 방법은,

스로틀 개도량을 판단하여 2속에서 3속으로의 업 시프트를 수행하는 단계;

터빈 회전수와 변속기 출력 회전수와 기어비로서 런 업여부를 판단하는 단계;

런 업 발생시 터빈 회전수의 변화율이 0보다 작은지를 판단하는 단계와;

런 업 판단 후, 상기 변화율이 0보다 크면, 설정 제어 시간동안 듀티를 감소시키는 단계와;

상기 터빈 회전수의 변화율이 0보다 작을 때 피드백 제어를 수행하는 단계를 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 설명한다.

도2는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 런 업 제어 장치의 블록 구성도이다. 도2에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 런 업 제어 장치는, 스로틀 포지션 센서(100), 터빈 회전수 감지부(200), 엔진 회전수 감지부(300), 변속기 출력 감지부(400), TCU(500) 및, 유압 제어부(600)를 포함한다.

여기서, 스로틀 포지션 센서(100)는 가속 페달의 구동에 연동하는 스로틀 밸브의 개도량을 감지하고, 이에 따른 전기적 신호를 출력하고, 터빈 회전수 감지부(200)는 변속기의 입력측과 연결되어 있는 토오크 컨버터의 터빈측의 회전속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력한다.

그리고, 엔진 회전수 감지부(300)는 엔진의 동작 상태에 따라 가변되는 크랭크축의 회전 속도를 검출하여 소정의 신호를 출력한다.

변속기 출력 감지부(400)는 터빈축에서 변속기에 전달된 동력이 변속기를 통하여 가변되어 출력되는 회전수를 감지하여 해당하는 전기적 신호를 출력하고, TCU(500)는 2속에서 3속으로의 업 시프트시 런 업 발생 시점을 판단하고, 런 업 발생 시점에서 듀티비를 감소시킨 후 터빈 회전수가 최고치인 지점에서 피드백 제어를 수행한다. 한편, 유압 제어부(600)는 TCU(500)에서 출력하는 듀티 제어 신호에 따라 2속에서 3속으로의 업 시프트 변속을 위한 유압 제어를 수행한다.

이하, 도3과 도4를 참조로 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 런 업 제어 장치를 상세히 설명한다.

2속으로 주행중 운전자가 가속 페달을 일정하게 계속 밟으면, 스로틀 포지션 센서(100)는 운전자에 의해 구동한 가속 페달에 연동하는 스로틀 밸브의 개도량을 검출하고, 이를 전기적 신호로 하여 TCU(500)로 출력한다.

그러면, TCU(500)는 스로틀 포지션 센서(100)에서 출력하는 신호를 입력받아, 현재의 스로틀 밸브 개도량과 차속을 판단하고 시프트 패턴에 의해 2-3 업 시프트 라인을 횡단하면, 2속에서 3속으로의 파워 온 업 시프트를 수행하여야 함을 판단하여, 업 시프트 시작 시점(S.S)에서부터 시프트 변환 신호를 출력함과 동시에 업 시프트 동작이 수행되도록 유압 제어부(600)로 듀티 제어 신호를 출력한다(S100).

유압 제어부(600)는 TCU(500)에서 출력하는 제어 신호에 따라 솔레노이드 밸브의 라인압을 제어하여 2-3단 변속 밸브의 작동을 제어한다.

여기서, 터빈 및 엔진 회전수 감지부(200, 300)는 터빈의 회전수와 엔진의 회전수(Nt, Ne)를 계속적으로 감지하여 TCU(500)로 입력된다.

이때, 터빈 회전수 감지부(200)와 엔진 회전수 감지부(300)에서 감지되는 터빈 및 엔진 회전수(Nt, Ne)는 도4에 도시되어 있는 바와 같다.

도4는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 런 업 방지 제어 장치의 런 업 제어 파형도이다. 도4에 도시되어 있듯이, 2속에서 3속으로의 업 시프트가 수행됨에 따라 엔진 회전수(Ne) 및 터빈 회전수(Nt)는 시프트 시작시점(S.S)에서부터 계속적으로 증가한다. 그리고, 이때, TCU(500)에서 출력하는 신호(D)는 설정된 패턴에 따라 제어되고 있다.

이러한 상태에서, TCU(500)는 파워 업 시프트시 런 업이 발생하는 지를 판단하기 위해 터빈 회전수(Nt)와 변속기 출력 감지부(400)에서 출력하는 변속기 출력 회전수(No)와 2속 기어비를 판단한다.

그리고, 터빈 회전수(Nt)에서 2속 기어비×No(변속기 출력 회전수)를 감산한 결과치가 설정된 제1기준값인 100rpm 보다 큰지를 판단한다(S200).

상기 판단(S200)에서, TCU(500)는 터빈 회전수(Nt)에서 2속 기어비×No(변속기 출력 회전수)를 감산한 결과치가 설정된 제1기준값인 100rpm 보다 크면 런 업이 발생하였다고 판단하고 듀티 제어를 위한 조건을 판단한다. 즉, TCU(500)가 런 업이라고 판단한 시점이 터빈 회전수(Nt)가 줄어들고 있는 시점이라면 런 업 제어를 할 필요가 없으므로, 터빈 회전수(Nt)가 줄어들고 있는지, 점차 증가하고 있는지를 판단한다. 여기서, TCU(500)는 런 업이 발생하였다고 판단하면 도시하지 않은 내부 타이머를 구동시켜 시간(Time)를 체크한다.

TCU(500)는 터빈 회전수(Nt)가 줄어들고 있는지 또는 증가하는 지의 조건 판단을 만족하기 위해 터빈 회전수(Nt)의 변화율를 구하고 변화율값이 양의 값을 가지면 터빈 회전수(Nt)가 증가하고 있다고 판단하고, 음의 값을 가지면 터빈 회전수(Nt)가 줄어들고 있다고 판단한다(S300).

만약, 상기 판단(S300)에서 터빈 회전수(Nt)가 양의 값을 가지면 TCU(500)는 런 업 발생시간으로부터 경과된 시간(Time)이 1 연산 주기 이상 인지를 판단한다(S400). 여기서, 1 연산 주기는 TCU(500)가 어떠한 신호를 입력받아 연산하여 출력값을 얻는데 소요되는 시간을 의미한다.

상기에서 TCU(500)는 시간(Time)이 1 연산 주기보다 작으면 변화율값에 부응하는 듀티 보정값(α%)을 설정된 듀티에서 감산한 후, 그 결과에 해당하는 듀티로서 시프트 변속을 제어한다(S500).

따라서, TCU(500)에서 출력하는 보정 결과의 듀티 신호는 유압 제어부(600)에 입력되고, 유압 제어부(600)는 입력되는 듀티 신호에 따라 솔레노이드 라인압을 조정하여 2-3단 변속을 제어한다.

한편, TCU(500)는 시간(Time)이 1 연산 주기보다 크다고 판단하면 설정 시간(제작자에 의해 임의로 변경가능)인 a 연산 주기보다 큰지를 판단한다(S600). 이때, TCU(500)는 a연산 주기보다 크면 듀티 보정 동작을 중지시키고 듀티 보정 시간(T1)을 리셋시킨 후(S800), 다시 한번 터빈 회전수(Nt)에서 2속 기어비×No(변속기 출력 회전수)를 감산한 결과치가 설정된 제1기준값인 100rpm 보다 큰지를 판단하여 런 업이 발생하였는지를 판단하는 과정(S200)을 수행한다. 그러나, 시간(Time)이 a 연산 주기보다 작으면, TCU(500)는 보정된 듀티로 솔레노이드 라인압 조정을 설정된 시간(Time)동안 계속 진행시킨다.

한편, 상기 단계(S300)에서 터빈 회전수(Nt)의 변화율이 '0'보다 작아지게 되면, TCU(500)는 이때부터 종래와 같이 피드백 제어(F.B)를 실행한다(S700).

그리고, 상기 과정(S200)에서 터빈 회전수(Nt)에서 2속 기어비×No(변속기 출력 회전수)를 감산한 결과치가 설정된 제1기준값인 100rpm 보다 작으면, TCU(500)는 터빈 회전수(Nt)에서 2속 기어비×No(변속기 출력 회전수)를 감산한 결과치가 설정된 제2기준값인 - 35rpm보다 작은지를 판단하고(S210), 이를 만족하면, 만족하는 시점에서부터 피드백 제어(F.B)를 수행한다(S700).

여기서, TCU(500)가 터빈 회전수(Nt)에서 2속 기어비 × No(변속기 출력 회전수)를 감산한 결과치가 설정된 제2기준값인 -35rpm 보다 작은지의 연산을 수행하는 것은 피드백 제어(F.B) 시점을 찾기 위한 것이다.

상기와 같은 이 발명의 동작을 통해, 2속에서 3속으로의 파워 업 시프트시 런 업이 발생하게 되면, 터빈 회전수(Nt)와 변속기 출력 회전수(No)와 2속 기어비로서 런 업을 판단하고, 엔진 회전수가 급격히 증가하는 것을 방지하기 위해 런 업시점에서 일정 시점까지 듀티를 감소시키는 제어를 수행함으로써, 런 업을 실시간으로 제어할 수 있다.

Claims (6)

1. (정정)주행중 스로틀 개도량의 변화에 의한 2속 → 3속 업 시프트 변속 발생시 터빈 회전수에서 2속 기어비 × No(변속기 출력 회전수)를 감산한 결과치를 설정된 제1 기준값과 비교하여 런 업 발생 여부를 판단하는 단계;

   상기에서 런 업 발생으로 판단되면 터빈 회전수의 변화율이 0보다 작은지를 판단하는 단계와;

   상기에서 터빈 회전수의 변화율이 0보다 크면, 설정 제어 시간동안 현재 듀티에서 α%를 감소시킨 보정 듀티로 라인압 듀티 제어를 수행시키는 단계와;

   상기 터빈 회전수의 변화율이 0보다 작을 때 피드백 제어를 수행하는 단계를 포함하는 자동 변속기의 런 업 제어 방법.
2. (삭제)
3. (정정)제1항에서,

   상기 제1 기준값은 100rpm으로 설정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 런 업 제어 방법.
4. (정정)제1항에서,

   상기 터빈 회전수와 변속기 출력 회전수 및 기어비의 연산으로부터 런 업이 발생되지 않은 것으로 판단되면 터빈 회전수에서 2속 기어비 × No(변속기 출력 회전수)를 감산한 결과치가 제2 기준값보다 작은지를 판단하여 피드백 시점을 판단후 피드백 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 런 업 제어 방법.
5. (삭제)
6. (삭제)