KR100337356B1 - 차량용 자동 변속기의 급출발 방지장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

차량의 급발진을 미연에 방지하여 이에 따른 안전사고 발생을 미연에 방지할 목적으로;

차량의 주행속도와 부하의 변동에 따라 유압 제어에 의해 변속기어 메카니즘에 장치되어 있는 다수의 마찰요소를 선택적으로 작동시켜 자동적으로 변속이 이루어지게 하는 자동 변속기의 유압 제어 시스템에 있어서,

스로틀 포지션 센서, 엔진 회전수 센서, 브레이크 작동 스위치, 셀렉트 레버 위치 감지센서로 이루어지는 감지수단에 의하여 제공되는 정보에 따라 트랜스밋션 제어유닛에 의해 제어되는 제1,2 드레인 솔레노이드 밸브를 상기 마찰요소 중 전진 1속과 후진 변속단에서 작동하는 마찰요소의 유압 공급 관로상에 각각 배치하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 급출발 방지장치 및 이들을 운용할 수 있는 제어방법을 제공한다.

Description

차량용 자동 변속기의 급출발 방지장치 및 그 제어방법{SUDDEN ACCELERATION-PREVENTING DEVICE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION-EQUIPPED VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량용 자동변속기의 급출발 방지장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가속 페달을 밟고 있거나 엔진 이상으로 RPM이 기준치 이상일 때 출발을 위하여 매뉴얼 변속이 이루어지는 경우 마찰요소 공급되는 유압을 배출시켜 급출발이 이루어지지 않도록 함으로써, 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 차량용 자동 변속기의 급출발 방지장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

예컨대, 차량용 자동 변속기는 토오크 컨버터와, 이 토오크 컨버터에 연결되어 있는 다단 변속기어 메카니즘과, 차량의 주행 상태 및 부하 변동에 따라 상기 변속기어 메카니즘의 변속단 중 어느 하나의 변속단을 선택하기 위해 유압으로 마찰요소를 제어하는 유압 제어 시스템을 구비하고 있다.

이에 따라 차량의 주행속도와 부하의 변동에 따라 유압 제어 시스템이 동작되면서 변속기어 메카니즘에 장치되어 있는 마찰요소를 적절히 제어함으로써, 자동적으로 변속이 이루어지게 되는 것이다.

상기와 같은 자동 변속기는 운전자가 수동으로 변속하는 일반적인 수동 변속기와는 달리 자동으로 변속이 이루어지는 메카니즘을 적용하고 있은 바, 외부에서 가해지는 전자파의 영향으로 유압을 제어하는 각각의 솔레노이드 밸브들이 오동작되면서 운전자의 의지와는 달리 출발 또는 서행중에 차량이 급발진하여 추돌 및 충돌사고를 발생시키는 원인이 된다는 의견이 대두되고 있는 실정이다.

그러나 자동 변속기에 적용되는 유압 제어 시스템에 있어서는, 고장 발생시 3속으로 홀드되도록 구성되어 있고, 또한, 궁극적으로 변속을 행하는 마찰요소를 작동시키는 유압은 운전자의 셀렉트 레버 레인지 변환에 의하여 최종적으로 공급되도록 구성되어 있는 바, 정상적인 운전 상태에서는 급발진 가능성은 거의 없다.

이에 따라 자동 변속기의 차체 오작동으로 인한 급출발 이외의 급발진 원인을 살펴보면,

첫째, 운전자가 가속페달을 밟은 상태에서 셀렉트 레버의 레인지 변환을 실시하거나,

둘째, 엔진의 워밍 업이 충분히 이루어지지 않아 엔진의 공회전 회전수가 정상치 보다 높을 때, 레인지 변속을 행하거나,

셋째, 운전자가 습관적으로 가속페달을 가볍게 반복적으로 터치함으로써, 엔진을 제어하는 전자제어유닛에 영향을 주어 많은 량의 연료가 공급되어 엔진 회전수가 일시에 상승하거나,

넷째, 출발을 위해 브레이크를 밟지 않는 상태에서 레인지 변환을 실시함으로써, 레인지 변환시 이의 부하 보상을 위해 엔진 회전수가 일시적으로 상승하는 것에 의해 급발진하는 경우 등을 예로 들 수 있는데, 상기와 같은 원인으로 차량이 급발진한다면, 이는 급발진 원인이 자동 변속기 자체에 있는 것은 아니고, 운전자의 조작 미숙에 의한 것이라고 볼 수 밖에 없는 것이다.

이에 따라 본 출원인은 상기의 급발진 원인들을 예의 연구한 결과, 상기의 원인과 자동 변속기의 자체 결함 또는 전자파에 의한 오동작으로 운전자의 의지와는 달리 급발진이 발생되는 경우, 그 이유가 어디에 있든지간에 차량 자체가 출발이 이루어지지 않도록 하는 것이 근본적인 치유책이 될 수 밖에 없다는 것을 인식하게 되었다.

따라서 본 발명은 차량의 현재 상태가 급발진으로 유도될 수 있는 상태가 되면, 전진1속 및 후진 변속단에서 작동하는 마찰요소에 공급되는 유압을 배출시킴으로써, 차량의 급발진을 미연에 방지하여 이에 따른 안전사고 발생을 미연에 방지할 수 있도록 한 자동 변속기 차량의 급발진 방지장치 및 그 제어방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 유압 제어 시스템의 일실시예도.

도 2는 본 발명을 운용하기 위한 구성도.

도 3은 본 발명의 제어 흐름도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 차량의 주행속도와 부하의 변동에 따라 유압 제어에 의해 변속기어 메카니즘에 장치되어 있는 다수의 마찰요소를 선택적으로 작동시켜 자동적으로 변속이 이루어지게 하는 자동 변속기의 유압 제어 시스템에 있어서,

스로틀 포지션 센서, 엔진 회전수 센서, 브레이크 작동 스위치, 셀렉트 레버 위치 감지센서로 이루어지는 감지수단에 의하여 제공되는 정보에 따라 트랜스밋션 제어유닛에 의해 제어되는 제1,2 드레인 솔레노이드 밸브를 상기 마찰요소 중 전진 1속과 후진 변속단에서 작동하는 마찰요소의 유압 공급 관로상에 각각 배치하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 급출발 방지장치를 제공한다.

그리고, 브레이크 작동 스위치와 셀렉트 레버 위치 감지센서로부터 입력되는 전기적인 신호에 따라 브레이크 페달이 밟히지 않은 상태에서 셀렉트 레버 'N' 레인지 위치에 있는가를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 브레이크 페달이 밟히지 않은 상태에서 셀렉트 레버 'N' 레인지 위치에 있다고 판단되면, 스로틀 개도 센서와 엔진 회전수 센서로부터 입력되는 신호에 따라 스로틀 개도각이 기준치 이상으로 열려있는가와, 엔진 회전수가 기준 회전수 이상인가를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 2가지 요소 중 적어도 하나의 요소가 기준치 이상이라고 판단되면, 셀렉트 레버가 N 레인지에서 D 또는 R 레인지로 변환되는가를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 셀렉트 레버가 D 레인지로 변환되는 것으로 판단되면 전진1속 마찰요소의 관로상에 배치되어 있는 제1 드레인 솔레노이드 밸브를 작동시키고, 셀렉트 레버가 R 레인지로 변환되는 것으로 판단되면 후진 마찰요소의 관로상에 배치되어 있는 제2 드레인 솔레노이드 밸브 작동시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 급출발 방지 제어방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 자동 변속기에 적용되고 있는 유압 제어 시스템의 일반적인 구성을 살펴보면, 도 1에서와 같이, 엔진 운전 중에 항상 유압을 발생시키는 오일펌프(2)와, 엔진의 동력을 변속기의 입력축으로 전달하는 토오크 컨버터(4)와, 이 오일펌프에서 발생한 유압을 일정한 유압 즉, 라인압으로 조절하는 레귤레이터 밸브(6)와, 상기 토오크 컨버터 및 윤활용의 유압을 일정하게 조절하는 토오크 컨버터 컨트롤 밸브(8) 및 토오크 컨버터 내에 설치된 댐퍼 클러치에 작용하는 유압을 제어하는 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(10)를 포함하여 이루어지고 있다.

그리고 라인압 보다 낮은 일정한 유압을 만드는 리듀싱 밸브(12)와, 변속 레버의 위치에 따라 연동하여 유로를 절환시키며 각 밸브로 라인압을 보내거나 배출시키는 매뉴얼 밸브(14)와, 2개의 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)(S2)의 온/오프 작용으로 유로를 절환하는 시프트 컨트롤 밸브(16)를 포함하고 있다.

또한, 압력 제어 솔레노이드 밸브(S3)(S4)에 의해 제어되어 변속시의 충격 발생을 방지하는 압력 제어 밸브(18)(20)를 보유하고 있으며, 중립 레인지에서 후진 레인지로 변속할 때의 충격을 방지하는 N-R 컨트롤 밸브(22)를 보유하고 있다.

그리고 1속에서 2속으로 변속시 라인압의 흐름을 제어하고 또 후진 시에는후진시 작용하는 마찰요소로 연결되는 유압 통로를 제어하는 1-2 시프트 밸브(24)와, 라인압에 의해 작동하며 제2 마찰요소(C2)로 작동 해제압을 공급하고 제3 마찰요소(C3)로 작동압 공급하는 2-3/4-3 시프트 밸브(26)를 보유하고 있다.

또한, 제4 마찰요소(C4)로 작동압을 공급하는 엔드 클러치 밸브(28) 및 후진 레인지에서 매뉴얼 밸브(14)로부터 직접 유압을 공급받아 작용하는 제5 마찰요소(C5)를 보유하고 있다.

그리고 3속에서 4속으로 변속시 제1 마찰요소(C1)의 작동 유압을 배출하고, 4속에서 3속으로 변속시 제1 마찰요소(C1)로 공급되는 유압의 시간을 제어하여 충격 발생을 방지하는 리어 클러치 해방 밸브(30)를 보유하고 있다.

이에 따라 각 변속단에 따라 상기의 마찰요소들이 선택적으로 작동하면서 미도시한 파워 트레인의 작동요소들을 제어함으로써, 자동으로 변속이 이루어지게 되는 것이다.

이와 같은 유압 제어 시스템에 있어서, 본 발명은 전진 1속단에서 작동하는 제1 마찰요소(C1)와 후진 변속단에서 작동하는 제 5 마찰요소(C5)의 관로상에 제1,2 드레인 솔레노이드 밸브(DS1)(DS2)를 배치하였다.

상기에서 제1, 2 드레인 솔레노이드 밸브(DS1)(DS2)는 트랜스밋션 제어유닛에 의하여 제어되는데, 이의 제어 계통은 도 2에서와 같이 이루어진다.

감지수단으로서는 가속페달에 연동되는 스로틀 밸브의 열림 정도를 감지하는 스로틀 포지션 센서(50)와, 엔진 회전수를 감지하는 엔진 회전수 센서(52), 브레이크 작동 여부를 감지하는 브레이크 작동 스위치(54)와, 셀렉트 레버의 레인지 위치는 감지하는 셀렉트 레버 위치 감지센서(56)로 이루어지며, 이들이 감지한 각각의 전기적인 신호가 트랜스밋션 제어유닛(TCU)로 입력된다.

그러면 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에서는 이들 신호를 기 입력된 데이터와 비교 판단하여 작동수단인 경보기(58)와 제1, 2 드레인 솔레노이드 밸브(DS1,2)를 작동시키게 되는 것이다.

이와 같이 이루어지는 본 발명 장치에 의한 제어방법은 도 3과 같은 흐름으로 이루어지게 된다.

먼저, 작동이 시작되면, 제1 단계(S11)에서는 브레이크 작동 스위치(54)와 셀렉트 레버 위치 감지센서(56)로부터 입력되는 전기적인 신호에 따라 브레이크 페달이 밟히지 않은 상태에서 셀렉트 레버 'N' 레인지 위치에 있는가를 판단하게 된다.

이 단계에서 브레이크 페달이 밟히지 않은 상태에서 셀렉트 레버 'N' 레인지 위치에 있다고 판단되면, 제2 단계(S12)에서는 스로틀 개도 센서(50)와 엔진 회전수 센서(52)로부터 입력되는 신호에 따라 스로틀 개도각이 기준치(X%) 이상으로 열려있는가와, 엔진 회전수가 기준 회전수(Yrpm) 이상인가를 판단하게 된다.

이때, 2가지 요소가 모두 기준치 이하라고 판단되면, 정상적인 제어가 이루어지고, 상기 2가지 요소 중 적어도 하나의 요소가 기준치 이상이라고 판단되면, 제3 단계(S3)에서는 셀렉트 레버가 N 레인지에서 D 또는 R 레인지로 변환되는가를 판단하게 된다.

그리고 상기 단계에서 셀렉트 레버가 D 레인지 또는 R 레인지로 변환이 이루어지는 경우에는 제4 단계(S4)에서 제1,2 드레인 솔레노이드 밸브(DS1)(DS2)를 구동시키게 되는데, 이때 D레인지로 변환이 이루어지면 제1 드레인 솔레노이드 밸브(DS1)를, R레인지로 변환이 이루어지면 제2 드레인 솔레노이드 밸브(DS2)를 작동시킴으로써, 제1, 5마찰요소(C1)(C5)로 공급되는 유압을 배출시킴으로써, 출발이 이루어지지 않도록 하는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 전진 1속 및 후진 변속단에서 작동하는 마찰요소의 각 관로상에 트랜스밋션 제어유닛에 의하여 제어되는 드레인 솔레노이드 밸브를 배치함으로써, 급출발 원인이 되는 상태에서 출발을 위한 셀렉트 레버의 레인지 변환 동작이 이루어지면, 해당 마찰요소의 유압을 배출시켜 출발이 근본적으로 이루어지지 않도록 함으로써, 자동 변속기 탑재 차량에 있어서의 급출발에 의한 사고를 미연에 방지하여 안정성을 향상시킬 수 있는 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 차량의 주행속도와 부하의 변동에 따라 유압 제어에 의해 변속기어 메카니즘에 장치되어 있는 다수의 마찰요소를 선택적으로 작동시켜 자동적으로 변속이 이루어지게 하는 자동 변속기의 유압 제어 시스템에 있어서,

   스로틀 포지션 센서, 엔진 회전수 센서, 브레이크 작동 스위치, 셀렉트 레버 위치 감지센서로 이루어지는 감지수단에 의하여 제공되는 정보에 따라 트랜스밋션 제어유닛에 의해 제어되는 제1,2 드레인 솔레노이드 밸브를 상기 마찰요소 중 전진 1속과 후진 변속단에서 작동하는 마찰요소의 유압 공급 관로상에 각각 배치하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 급출발 방지장치.
2. 브레이크 작동 스위치와 셀렉트 레버 위치 감지센서로부터 입력되는 전기적인 신호에 따라 브레이크 페달이 밟히지 않은 상태에서 셀렉트 레버 'N' 레인지 위치에 있는가를 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 브레이크 페달이 밟히지 않은 상태에서 셀렉트 레버 'N' 레인지 위치에 있다고 판단되면, 스로틀 개도 센서와 엔진 회전수 센서로부터 입력되는 신호에 따라 스로틀 개도각이 기준치 이상으로 열려있는가와, 엔진 회전수가 기준 회전수 이상인가를 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 2가지 요소 중 적어도 하나의 요소가 기준치 이상이라고 판단되면, 셀렉트 레버가 N 레인지에서 D 또는 R 레인지로 변환되는가를 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 셀렉트 레버가 D 레인지로 변환되는 것으로 판단되면 전진1속 마찰요소의 관로상에 배치되어 있는 제1 드레인 솔레노이드 밸브를 작동시키고, 셀렉트 레버가 R 레인지로 변환되는 것으로 판단되면 후진 마찰요소의 관로상에 배치되어 있는 제2 드레인 솔레노이드 밸브 작동시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 급출발 방지 제어방법.
3. 청구항 2에 있어서, 레인지 변환 판단 단계와, 제1,2 솔레노이드 밸브를 작동시키는 단계 사이에 경보음 발생 단계가 추가됨을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 급출발 방지 제어방법.