KR100369049B1 - 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 방법 - Google Patents

차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주행중인 자동 변속기 차량의 유온과 변속레버의 중립'N'위치 체류 시간을 검출하여 상기 검출된 값에 따라 변속레버의 중립'N'위치 체류 시간별로 제어압을 다르게 제어하여 변속시 발생하는 변속충격을 저감시킬 목적으로;
차량의 동작 상태에 따라 가변 출력되는 차량 동작 상태를 검출하는 차량 동작 상태 검출 수단에서 검출된 신호를 입력받고자 소정의 제어신호를 상기 차량 동작 상태 검출 수단에 출력하고, 상기 제어신호에 따라 동기되어 출력되는 차량의 변속 모드 상태, 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 유온 및 변속레버 위치를 입력받아 변속레버 전환 상태를 판단하여 변속레버가 후진 'R'레인지에 중립 'N'레인지로 절환됨이 판단되면 변속레버의 중립 'N'레인지 체류 시간을 계산하고, 변속레버가 중립 'N'레인지에서 전진 'D'레인지로 절환됨이 판단되면, 상기 계산된 변속레버 중립 'N'레인지 체류시간에 따라 변속제어를 달리 수행하기 위해 소정의 변속제어 듀티 신호를 출력하는 변속 제어 수단의 소정의 변속 제어 듀티 제어신호에 따라 제어되어 구동수단은 오일 펌프로부터 토출되어 공급되는 유압을 해당 마찰요소로 공급하여 변속을 수행 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 제어 방법을 제공한다.

Description

차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 방법{SHIFT CONTROLLING DEVICE AND METHODE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION OF VEHICLE}
본 발명은 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 후진'R' 주행중인 차량의 변속레버 중립'N' 및 전진'D' 위치 절환으로 인한 변속시 발생하는 변속 충격을 저감하기 위한 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에 적용되는 자동 변속기는 자동차의 주행속도와 스로틀 밸브의 개도율 및 제반 검출조건에 따라 변속제어장치가 다수의 솔레노이드 밸브를 제어하여 유압을 제어함으로써, 목표 변속단의 변속기어가 동작되어 자동으로 변속이 이루어진다.
즉, 상기와 같이 변속이 자동으로 이루어지는 자동 변속기는 운전자가 셀렉트 레버를 원하는 변속단으로 레인지 변환하면, 매뉴얼 밸브의 포트 변환이 이루어지면서, 오일펌프로부터 공급되는 유압을 솔레노이드 밸브의 듀티 제어에 따라 변속기어 메카니즘의 여러 작동요소를 선택적으로 작동시켜 변속이 이루어지도록 한다. 이는 자동 변속 제어장치에서 스로틀 밸브 개도량과 차속 변화에 따라 메모리에 기 설정된 프로그램에 의해 변속단을 결정하여, 상기에서 결정된 변속에 해당하는 듀티 제어신호를 상기 솔레노이드 밸브에 출력하여 제어함으로써, 변속이 이루어진다.
이와 같이 작동원리에 따라 동작되는 자동 변속기는 각 해당 목표 변속단으로의 변속이 실행되는 경우 작동상태에서 작동 해제되는 마찰요소와 작동 해제 상태에서 작동 상태로 변환되는 마찰요소를 보유하게 되는데, 이들 마찰요소의 작동 해제 및 작동 시작 타이밍에 따라 자동 변속기의 변속성능이 결정되므로 최근에는 보다 나은 변속성능 향상을 원한 변속 제어방법의 연구가 활발하게 진행되고 있다.
이러한 점을 감안하여 본 발명의 기술적 배경을 살펴보면, 자동 변속기의 변속제어는 차량의 주행상태에 따라 전속단인 1속으로부터 순차적으로 4속까지 변속이 이루어지는 업 시프트 변속제어와, 전진 4속으로부터 1속까지 순차적으로 변속이 이루어지는 다운 시프트 변속제어와, 4속에서 2속, 3속에서 1속으로 다운 시프트가 이루어지는 다운 스킵 변속제어가 있는데, 본 발명은 운전자의 변속레버의 조작에 따른 중립'N' 위치에서 후진'R' 위치 전환으로 인한 변속시 발생하는 초기 및 말기 변속 충격 저감 장치 및 방법에 관계한다.
상기한 차량용 자동 변속기를 장착한 차량이 후진'R' 주행중인 차량의 변속레버 중립'N' 및 전진'D' 위치 절환으로 인한 변속시 초기 및 말기 변속 충격이 발생한다. 상기한 문제점을 개선하기 위해 도면에 도시되어 있지 않은 자동 변속기 유압 회로의 작동요소인 로우 리버스 브레이크(L/R BRAKE)에 어큐뮬레이터(ACCUMULATOR)를 추가 장착하여 변속시 변속 충격을 저감할 수 있다.
그러나, 상기한 방법으로는 변속레버 중립'N'중 후진'R' 및 후진'R'중 중립'N', 전진'D' 주행에 따른 변속시 초기 및 말기 변속 충격을 저감시킬 수는 있으나, 도면에 도시되어 있지 않은 로우 리버스 브레이크(L/R BRAKE)에 공급되는 유압에 완충 작용을 반대로 유압 해제시 유압이 신속히 해제되지 않고 서서히 해제됨에 따라 변속 응답성이 늦어 다른 변속단에서의 변속시 인터-록 현상 발생으로 인한 변속 충격을 유발시키는 문제점을 내포하고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 주행중인 자동 변속기 차량의 유온과 변속레버의 중립'N'위치 체류 시간을 검출하여 상기 검출된 값에 따라 변속레버의 중립'N'위치 체류 시간별로 제어압을 다르게 제어하여 변속시 발생하는 변속충격을 저감시킬 수 있는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
차량의 동작 상태에 따라 가변 출력되는 차량 동작 상태를 검출하는 차량 동작 상태 검출 수단과;
상기 차량 동작 상태 검출 수단에서 검출된 신호를 입력받고자 소정의 제어신호를 상기 차량 동작 상태 검출 수단에 출력하고, 상기 제어신호에 따라 동기되어 출력되는 차량의 변속 모드 상태, 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 유온 및 변속레버 위치를 입력받아 변속레버 전환 상태를 판단하여 변속레버가 후진 'R'레인지에 중립 'N'레인지로 절환됨이 판단되면 변속레버의 중립 'N'레인지 체류 시간을 계산하고, 변속레버가 중립 'N'레인지에서 전진 'D'레인지로 절환됨이 판단되면, 상기 계산된 변속레버 중립 'N'레인지 체류시간에 따라 변속제어를 달리 수행하기 위해 소정의 변속제어 듀티 신호를 출력하는 변속 제어 수단과;
상기 변속 제어 수단에서 출력되는 소정의 변속 제어 듀티 제어신호에 의해듀티 제어되어 오일 펌프로부터 토출되어 공급되는 유압을 해당 마찰요소로 공급하여 변속을 수행하는 구동수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명은,
주행중인 자동 변속기를 장착한 차량에서 운전자의 변속 레버 조작이 이루어지면 변속레버 위치가 후진'R' 레인지에서 중립'N' 레인지로 절환 되었는가를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 변속레버가 후진'R' 레인지에서 중립'N' 레인지로 절환됨이 판단되면, 변속레버 중립'N' 레인지 체류 시간을 계산하고, 변속레버가 중립'N' 레인지에서 전진'D' 레인지로 절환 되었는가를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 변속레버가 중립'N' 레인지에서 전진'D' 레인지로 절환 됨이 판단되면, 상기 계산된 변속레버 중립'N' 레인지 체류시간에 따라 변속 제어를 달리 수행하는 단계로 이루어져 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 구성 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법 동작 순서도 이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 차량 동작 상태 검출 수단 110 : 스로틀 밸브 개도량 검출부
120 : 출력축 회전수 검출부 130 : 엔진 회전수 검출부
140 : 유온 검출부 150 : 변속레버 위치 검출부
200 : 변속 제어 수단 300 : 구동수단
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 적용되는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 구성 블록도로서, 차량 동작 상태 검출 장치(100)는 차량의 동작 상태에 따라 가변 출력되는 차량 동작 상태를 검출하고, 변속 제어 장치(200)은 상기 차량 동작 상태 검출 장치(100)에서 검출된 신호를 입력받고자 소정의 제어신호를 상기 차량 동작 상태 검출 장치(100)에 출력하고, 상기 제어신호에 따라 동기되어 출력되는 차량의 변속 모드 상태, 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 유온 및 변속레버 위치를 입력받아 변속레버 전환 상태를 판단하여 변속레버가 후진 'R'레인지에 중립 'N'레인지로 절환됨이 판단되면 변속레버의 중립 'N'레인지 체류 시간을 계산하고, 변속레버가 중립 'N'레인지에서 전진 'D'레인지로 절환됨이 판단되면, 상기 계산된 변속레버 중립 'N'레인지 체류시간에 따라 변속제어를 달리 수행하기 위해 소정의 변속 제어 듀티 신호를 출력하고, 구동장치(300)는 상기 변속 제어 장치(200)에서 출력되는 소정의 변속제어 듀티 신호에 의해 듀티 제어되어 오일 펌프로부터 토출되어 공급되는 유압을 해당 마찰요소로 공급하여 변속을 수행한다.
상기에서 차량 동작 상태 검출 장치(100)는 운전자의 가속페달 조작상태에 따라 연동하는 스로틀 밸브의 개도량을 검출하여 변속단 결정시 적용되는 스로틀 밸브 개도량 검출부(110)와; 동작중인 차량의 차속에 상응하는 신호로서, 자동 변속기의 출력축의 회전수를 검출하여 변속단 결정시 적용되는 출력축 회전수 검출부(120)와; 동작중인 차량의 엔진의 회전수를 검출하여 변속단 결정시 적용되는 엔진 회전수 검출부(130)와; 동작중인 차량의 자동 변속기 오일의 온도를 검출하여 변속단 결정시 적용되는 유온 검출부(140)와; 운전자의 변속레버 조작에 따라 변속레버가 후진'R', 중립'N' 및 전진'D' 위치에 위치함을 검출하는 변속레버 위치 검출부(150)로 구비되어 이루어져 있다.
상기한 구성으로 이루어진 차량용 자동 변속기의 변속 제어 동작을 첨부한 도 2 및 도 3을 첨부하여 상세히 설명한다.
동작중인 차량에서 차량 동작 상태 검출 장치(100)는 차량 동작 상태에 따라 가변되는 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 유온 및 변속레버 위치등을 검출한다.
이에 변속 제어 장치(200)는 소정의 제어신호를 상기 차량 동작 상태 검출 장치(100)로 출력하고, 차량 동작 상태 검출 장치(100)는 상기 변속 제어 장치(200)에서 출력된 소정의 제어신호에 의해 동기되어 검출된 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 유온 및 변속레버 위치 등을 출력한다.
변속 제어 장치(200)는 상기 차량 동작 상태 검출 장치(100)로부터 입력되는 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 유온 및 변속레버 위치 등을 입력받아 기 설정된 프로그램에 의해 변속제어를 수행하여 차량을 주행시킨다(S100).
이에, 운전자가 전진 주행의지를 가지고 후진 중인 차량의 변속레버를 후진'R' 레인지에서 절환 시키면, 변속 제어 장치(200)는 변속레버가 후진'R'레인지에서 중립'N' 레인지로 절환 되었는가를 판단한다(S110).
상기에서 운전자에 의해 변속레버가 후진'R'레인지에서 중립'N' 레인지로 절환됨이 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 변속레버의 중립'N' 레인지 체류시간(t)을 계산하기 시작하고(S120), 이후, 운전자에 의해 변속레버가 중립'N' 레인지에서 전진'D' 레인지로 절환 되었는가를 판단한다(S130).
하지만, 상기(S110)에서 변속레버가 후진'R'레인지에서 중립'N' 레인지로 절환됨이 판단되지 않은 경우, 변속 제어 장치(200)는 해당 변속제어를 중지하고, 메인 루틴으로 리턴한다.
이어서, 상기(S130)에서 운전자에 의해 변속레버가 중립'N' 레인지에서 전진'D' 레인지로 절환됨이 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 상기(S120) 계산된 변속레버 중립'N' 레인진 체류시간(t)이 소정의 제1 설정 시간 범위 내( 0 < t < 10ms)에 포함되는가를 판단한다(S140).
상기(S140)에서 계산된 변속레버 중립'N' 레인진 체류시간(t)이 소정의 제1 설정 시간 범위 내( 0 < t < 10ms)에 포함되면, 변속 제어 장치(200)는 차량 동작 상태 검출 장치(100)로부터 검출되는 자동 변속기 차량의 유온(140)을 입력받아 하기에 도시되어 있는 표 1과 같이 메모리에 기 설정된 유온 맵 테이프에 따라 설정되어 있는 소정의 변속 제어 듀티 값을 설정하여 기 설정된 소정의 제2 설정 시간동안 변속 제어 듀티 신호로 구동장치(300)로 출력하고 메인 루틴으로 리턴 한다(S150).
구분 유온 ≤0℃ 0℃≤유온≤30℃ 30℃≤유온≤60℃ 60℃≤유온≤100℃ 100℃≤유온
듀티값(Dr) 50% 40% 30% 30% 30%
그러나, 상기(S140)에서 계산된 변속레버 중립'N' 레인지 체류시간(t)이 소정의 제1 설정 시간 범위 내( 0 < t < 10ms)에 포함되지 않은 경우, 변속 제어 장치(200)는 상기(120)에서 계산된 변속레버 중립'N' 레인지 체류시간(t)이 소정의 제3 설정 시간 범위 내( 10ms ≤t < 100ms ) 포함되는가를 판단한다(S200).
상기에서 계산된 변속레버 중립'N' 레인지 체류시간(t)이 소정의 제3 설정 시간 범위 내( 10ms ≤t < 100ms ) 포함됨이 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 메모리에 기 설정된 초기 변속 제어 듀티 값을 설정하여 기 설정된 소정의 제2 설정 시간동안 소정의 변속 제어 듀티 신호로 구동장치(300)로 출력하고 메인 루틴으로리턴한다(S210).
구동장치(300)는 상기 변속 제어 장치(200)에서 출력되는 변속 제어 듀티 신호에 의해 듀티 제어되어 현재의 변속 레인지에서 운전자가 의지하는 변속레인지로 변속하기 위한 유압제어를 수행하여 변속을 완료한다.
이로서, 후진'R' 주행중 운전자의 변속레버 조작에 따른 중립'N' 레인지 및 전진'D' 레인지 절환시에 주행차량의 유온 및 변속레버 중립'N' 레인지 체류시간에 따라 변속 제어 듀티 신호를 달리 출력함으로써, 구동장치의 제어압을 다르게 제어할 수 있어서, 변속레버 절환시에도 변속 충격 없이 변속을 수행할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 실시예에 따른 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 방법은 주행중인 자동 변속기 차량의 유온과 변속레버의 중립'N'위치 체류 시간을 검출하여 상기 검출된 값에 따라 변속레버의 중립'N'위치 체류 시간별로 제어압을 다르게 제어하여 변속시 발생하는 변속충격을 저감시킴으로써, 자동 변속기의 변속 성능 및 편의성을 향상시킬 수 있고, 차량의 부품 및 제작 공정을 축소시킬 수 있을 뿐 아니라, 차량을 경량화 시킬 수 있고, 차량 제작 원가를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 차량의 동작 상태에 따라 가변 출력되는 차량 동작 상태를 검출하는 차량 동작 상태 검출 수단과;
    상기 차량 동작 상태 검출 수단에서 검출된 신호를 입력받고자 소정의 제어신호를 상기 차량 동작 상태 검출 수단에 출력하고, 상기 제어신호에 따라 동기되어 출력되는 차량의 변속 모드 상태, 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 유온 및 변속레버 위치를 입력받아 변속레버 전환 상태를 판단하여 변속레버가 후진 'R'레인지에 중립 'N'레인지로 절환됨이 판단되면 변속레버의 중립 'N'레인지 체류 시간을 계산하고, 변속레버가 중립 'N'레인지에서 전진 'D'레인지로 절환됨이 판단되면, 상기 계산된 변속레버 중립 'N'레인지 체류시간에 따라 변속제어를 달리 수행하기 위해 소정의 변속제어 듀티 신호를 출력하는 변속 제어 수단과;
    상기 변속 제어 수단에서 출력되는 소정의 변속 제어 듀티 제어신호에 의해 듀티 제어되어 오일 펌프로부터 토출되어 공급되는 유압을 해당 마찰요소로 공급하여 변속을 수행하는 구동수단으로 이루어지는 것을 특징으로하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 차량 동작 상태 검출 수단은, 운전자의 가속페달 조작상태에 따라 연동하는 스로틀 밸브의 개도량을 검출하여 변속단 결정시 적용되는 스로틀 밸브 개도량 검출부와; 동작중인 차량의 차속에 상응하는 신호로서, 자동 변속기의 출력축의 회전수를 검출하여 변속단 결정시 적용되는 출력축 회전수 검출부와; 동작중인 차량의 엔진의 회전수를 검출하여 변속단 결정시 적용되는 엔진 회전수 검출부와; 동작중인 차량의 자동 변속기 오일의 온도를 검출하여 변속단 결정시 적용되는 유온 검출부와; 운전자의 변속레버 조작에 따라 변속레버가 후진'R', 중립'N' 및 전진'D' 위치에 위치함을 검출하는 변속레버 위치 검출부로 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  3. 주행중인 자동 변속기를 장착한 차량에서 운전자의 변속 레버 조작이 이루어지면 변속레버 위치가 후진'R' 레인지에서 중립'N' 레인지로 절환 되었는가를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 변속레버가 후진'R' 레인지에서 중립'N' 레인지로 절환됨이 판단되면, 변속레버 중립'N' 레인지 체류 시간을 계산하고, 변속레버가 중립'N' 레인지에서 전진'D' 레인지로 절환 되었는가를 판단하고, 상기 변속레버가 후진'R' 레인지에서 중립'N' 레인지로 절환되지 않은 것으로 판단되면, 변속제어를 종료하는 단계와;
    상기 단계에서 변속레버가 중립'N' 레인지에서 전진'D' 레인지로 절환 됨이 판단되면, 상기 계산된 변속레버 중립'N' 레인지 체류시간에 따라 변속 제어를 달리 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 계산된 변속레버 중립'N' 레인지 체류시간이 소정의 제1 설정 시간 범위 내에 포함되는 가를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 상기 계산된 변속레버 중립'N' 레인지 체류시간이 소정의 제1 설정 시간 범위 내에 포함됨이 판단되면, 검출된 차량의 유온에 따라 메모리에 기 설정된 유온 맵 테이프에 따라 설정된 변속제어 듀티 값을 설정하여 기 설정된 소정의 제2 설정시간동안 해당하는 듀티 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제1 설정 시간의 범위는 0ms < 변속레버 중립'N' 레인지 체류시간 < 10ms 인 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 계산된 변속레버 중립'N' 레인지 체류시간이 소정의 제1 설정 시간 범위 내에 포함되지 않는다고 판단되면, 변속레버 중립'N' 레인지 체류시간이 소정의 제3 설정 시간 범위 내에 포함되는 가를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 변속레버 중립'N' 레인지 체류시간이 소정의 제3 설정 시간 범위 내에 포함됨이 판단되면, 메모리에 기 설정된 변속 제어 듀티 값을 설정하여 기 설정된 소정의 제2 설정 시간동안 해당 듀티 제어 신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 소정의 제3 설정 시간 범위는 10ms < 변속레버 중립'N' 레인지 체류시간 < 100ms 인 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
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