KR100372448B1 - 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법 - Google Patents

Abstract

후진 주행중 운전자의 전진 주행의지에 따른 변속레버 절환이 이루어지면, 변속레버 절환 시점에서 운전자의 브레이크 페달 조작상태, 엔진 아이들 상태 및 후진 주행차속 등을 고려하여 전진 주행 변속단을 결정한 후 전진 주행을 수행할 목적으로;

후진 주행중인 차량에서 R →D 변속요구 신호가 입력되었는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 R →D 변속요구 신호가 입력됨이 판단되면, 차량의 주행상태를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 차량의 주행상태가 브레이크 스위치 작동 오프, 차속 > 0Kph로 판단되면, R →D 제어시 1속 제어 조건 만족상태를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 R →D 제어시 1속 제어 조건을 만족함이 판단되면, 변속단 1속 제어를 수행하는 단계로 이루어져 있어서, 변속시 발생하는 변속충격 등을 방지할 수 있고, 마찰요소의 소손등에 의한 내구성 저하를 방지할 수 있다.

Description

차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법{METHOD FOR SHIFT CONTROLLING OF AUTO TRANSMISSION IN VEHICLE}

본 발명은 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 후진 중 전진 주행을 위한 변속레버 절환시 발생하는 변속충격을 저감시키기 위한 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 일반적으로 차량용 자동 변속기는 차량의 주행속도와 부하에 따라 변속비를 자동적으로 조절하는 트랜스 밋션 제어 유닛(이하 TCU라 칭함)을 구비하고 있다.

상기한 TCU는 기어 트레인에 설치된 다수개의 클러치 및 브레이크를 작동 또는 비작동 상태로 제어하여 유성기어장치의 출력단 회전수를 조절하게 된다.

상기의 출력단을 조절함에 있어서, TCU는 차량의 주행상태에 따라 가변되어져 출력되는 각종 센서의 출력신호를 인가받아 정하여진 프로그램 수행단계에 따라 차량의 자동 변속기를 변속쇼크 없이 변속하기 위한 변속비 조절 듀티 제어 신호를 기어 드레인에 설치된 다수개의 클러치 및 브레이크의 유압을 조절하는 솔레노이드 밸브로 출력하여 상기한 솔레노이드 밸브를 듀티 제어 및 온/오프 제어한다.

먼저, 도1에 도시되어 있는바와 같이 C1는 프론트 클러치(Front Clutch : 이하 F/C라 칭함), C2는 리어 클러치(Rear Clutch : 이하 R/C라 칭함), C3는 로우 리버스 브레이크 (Low Revers Brake : 이하 L/R-B라 칭함), C4는 엔드 클러치(End Clutch : 이하 E/C라 칭함), C5는 킥 다운 서보(Kick Down Sevo : 이하 K/D라 칭함)이다.

또한, 31는 유압 조절 솔레노이드 밸브-A(Pressuer Control Solenoid Valve : 이하 PCSV-A라 칭함)이고, 32는 유압 조절 솔레노이드 밸브-B(Pressuer Control Solenoid Valve : 이하 PCSV-B라 칭함)이고, 33는 쉬프트 제어 솔레노이드 밸브-A(Shift Control Solenoid Valve : 이하 SCSV-A라 칭함)이고, 34는 쉬프트 제어 솔레노이드 밸브-B(Shift Control Solenoid Valve : 이하 SCSV-B라 칭함)이고, 35는 쉬프트 제어 솔레노이드 밸브-C(Shift Control Solenoid Valve : 이하 SCSV-C라 칭함)이다.

이어서, 40는 매뉴얼 밸브(Manual Valve : 이하 M/V라 칭함)이고, 41는 유압 조절 밸브-A(Pressuer Control Valve -A : 이하 PCV-A라 칭함)이고, 42는 유압 조절 밸브-B(Pressuer Control Valve -B : 이하 PCV-B라 칭함)이고, 50는 변속 조절 밸브(Shift Control Valve : 이하 SCV라 칭함)이고, 51는 리어 클러치 배기 밸브(Rear Clutch Exhaust Valve : 이하 R/C Ex-v라 칭함)이고, 52는 2-3 ＆ 3-4 변속 밸브(2-3 ＆ 3-4 Shift Valve : 이하 2-3 ＆ 3-4 S/V라 칭함)이고, 53는 조절 변속 밸브(Control Shift Valve : 이하 C.S.V라 칭함)이고, 54는 페일 세이프 밸브(Fail Safe Valve : 이하 F.S.V라 칭함)이다.

상기한 구성을 갖는 자동 변속기 차량에서 저속 후진 중 운전자의 전진 주행의지에 따라 변속레버를 후진'R'레인지에서 전진'D'레인지로 절환하게 되면, 종래에는 첨부한 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 후진'R'레인지시 C3과 C5가 결합요소로 작용하여 후진 주행을 수행하게 된다.

운전자가 전진 주행의지를 가지고 변속레버를 전진 'D'레인지로 절환하게될 때, 후진 'R'레인지에서의 마찰요소 C3과 C5는 해제되고, 전진 'D'레인지인 C1과 C5가 결합요소로 작용하여 전진 주행을 수행하게 되는데, 이 때, 먼저 C5의 결합측에 라인압으로 킥 다운 벤드를 체결한 후, C1를 서서히 상승시켜 변속단 2속으로 제어를 완료하여 전진 주행을 수행한다.

그러나, 상기한 종래의 방법은 후진 차속을 C5의 킥 다운 밴드의 갑작스로 체결로 인한 원웨이 클러치(Own Way Clutch:O.W.C)를 반력측으로 하는 차량이 순간적으로 정지됨에 따라 심한 차량 요동과 변속충격이 발생하는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 후진 주행중 운전자의 전진 주행의지에 따른 변속레버 절환이 이루어지면, 변속레버 절환 시점에서 운전자의 브레이크 페달 조작상태, 엔진 아이들 상태 및 후진 주행차속 등을 고려하여 전진 주행 변속단을 결정한 후 전진 주행을 수행하기 위한 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

후진 주행중인 차량에서 R →D 변속요구 신호가 입력되었는가를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 R →D 변속요구 신호가 입력됨이 판단되면, 차량의 주행상태를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 차량의 주행상태가 브레이크 스위치 작동 오프, 차속 > 0Kph로 판단되면, R →D 제어시 1속 제어 조건 만족상태를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 R →D 제어시 1속 제어 조건을 만족함이 판단되면, 변속단 1속 제어를 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 자동 변속기의 유압 회로도.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 구성 블록도.

도 3은 본 발명에 적용되는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법 동작 순서도.

도 4는 본 발명에 따른 변속 제어 듀티 패턴도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 차량 주행상태 검출수단 110 : 스로틀 밸브 개도량 검출부

120 : 출력축 회전수 검출부 130 : 엔진 회전수 검출부

140 : 브레이크 페달 작동 검출부 150 : 변속레버 위치 검출부

200 : 변속 제어 수단 300 : 구동수단

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명에 적용되는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치의 차량 주행 상태 검출장치(100)는 차량의 주행 상태에 따라 가변 출력되는 차량 주행 상태를 검출하고, 변속 제어 장치(200)는 상기 차량 주행 상태 검출 장치(200)에서 검출된 신호를 입력받고자 소정의 제어신호를 상기 차량 주행 상태 검출 수단에 출력하고, 상기 제어신호에 따라 동기 되어 출력되는 차량의 변속 모드 상태, 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 브레이크 페달 작동상태 및 변속레버 위치 등을 입력받아 후진 주행 중 전진 주행을 위한 변속레버 절환이 이루어지면 차량 저속 후진 주행상태를 판단하여, 저속 후진 주행이 판단되면, 변속레버 절환시의 변속단 제어 조건에 따라 변속단을 결정하여 소정의 변속 제어듀티 신호를 출력하며, 구동장치(300)는 상기 변속 제어 장치(200)에서 출력되는 소정의 변속 제어 듀티 제어신호에 의해 듀티 제어되어 오일 펌프로부터 토출되어 공급되는 유압을 해당 마찰요소로 공급 및 해제시켜 변속을 수행한다.

상기에서 차량 주행상태 검출 장치(100)는 운전자의 가속페달 조작상태에 따라 연동하는 스로틀 밸브의 개도량을 검출하여 변속단 결정시 적용되는 스로틀 밸브 개도량 검출부(110)와; 주행중인 차량의 차속에 상응하는 신호로서, 자동 변속기의 출력축의 회전수를 검출하여 변속단 결정시 적용되는 출력축 회전수 검출부(120)와; 주행중인 차량의 엔진의 회전수를 검출하여 변속단 결정시 적용되는 엔진 회전수 검출부(130)와; 운전자의 브레이크 페달 조작상태에 따라 작동 상태를 검출하는 브레이크 페달 작동 검출부(140)와; 운전자의 변속레버 조작상태에 따라 가변 된 위치를 검출하는 변속레버 위치 검출부(150)로 구비되어 이루어져 있다.

상기한 구성으로 이루어진 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법을 첨부한 도 3과 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

차량이 주행을 시작하면, 차량 주행 상태 검출 장치(100)는 차량 주행 상태에 따라 가변되는 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 엔진 회전수 브레이크 페달 작동 상태 및 변속레버 위치 등을 검출한다.

이에 변속 제어 장치(200)는 소정의 제어신호를 상기 차량 주행 상태 검출 장치(100)로 출력하고, 차량 주행 상태 검출 장치(100)는 상기 변속 제어 장치(200)에서 출력된 소정의 제어신호에 의해 동기 되어 검출된 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 브레이크 페달 작동 상태 및 변속레버 위치 등을 출력한다.

따라서, 후진 주행중인 차량에서 운전자가 전진 주행의지에 따라 변속레버를 후진'R'레인지에서 전진'D'레인지로 절환이 이루어지면, 변속 제어 장치(200)는 변속레버 위치가 후진'R' 레인지에서 전진'D'레인진 위치로 절환되었는가를판단한다(S100,S110).

상기(S110)에서 운전자의 변속레버 절환이 후진'R' 레인지에서 전진'D'레인지로 절환됨이 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 운전자의 변속레버 절환 시점에서의 브레이크 페달 조작 상태와 차속에 상응하는 출력축 회전수(No)를 비교 판단한다(S120).

상기 운전자의 변속레버 절환 시점에서 브레이크 페달 작동 상태가 작동 오프 상태이고, 출력축 회전수(No)가 0(rpm)보다 큰 값임이 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 운전자의 변속레버 R →D 절환 시점에서의 1속 제어 조건을 만족하는가를 판단한다(S130).

단, 상기에서 R →D 제어시 1속 제어 조건 만족 판단시 출력축 회전수(No) < 제1 설정 값(50rpm) 일 때, 터빈 회전수(Nt)를 이용하여 1속 제어 조건을 판단한다.

상기에서 출력축 회전수(No) < 제1 설정 값(50rpm)시 1속 제어 조건은 제 2 설정 값(10rpm) ≤터빈 회전수(Nt) < 제3 설정 값(50rpm) 엔진 아이들 스위치 온 상태 스로틀 밸브 개도 < 제 5 설정 값(0.7V) 인 조건을 만족해야 하는 조건이다.

하지만, 상기에서 R →D 제어시 1속 제어 조건 만족 판단시 제1 설정 값(50rpm) < 출력축 회전수(No) < 제4 설정 값(200rpm) 일 때, 엔진 아이들 스위치 상태와 스로틀 밸브 개도로 판단하여 1속 제어 조건 만족상태를 판단한다.

상기에서 엔진 아이들 스위치는 온 상태, 스로틀 밸브 개도 < 제 5 설정값(0.7V)이여야 한다.

따라서, 상기에서 R →D 제어시 1속 제어 조건을 만족하면, 변속 제어 장치(200)는 기 설정된 프로그램에 의해 변속단 1속 제어를 수행하기 위해 도 4에 도시도어 있는 바와 같이 소정의 듀티 제어신호를 출력한다(S140).

구동장치(300)는 상기 변속 제어 장치(200)에서 출력되는 소정의 제어신호에 동기되어, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 후진 주행중에 결합요소로 작용하고 있는 C3와 C5를 해방 시키고, 2속 결합요소로 작용하는 C1와 C5중 C5는 결합 작동 요소로 제어하지 않고, C1만을 결합 작동 요소로 제어하기 위한 유압을 서서히 상승시켜 급격한 차속 변화에 따른 차량 요동을 방지한다.

하지만 상기에서 R →D 제어시 1속 제어 조건을 만족하지 않으면, 변속 제어 장치(200)는 R →D 제어시 2속 제어 조건을 만족하는가를 비교 판단한다(S200).

상기에서 R →D 제어시 2속 제어 조건은, 출력축 회전수(No) ≥ 제 4 설정 값(200rpm) 엔진 아이들 스위치 온 스로틀 밸브 개도 < 제 5 설정 값(0.7V)인 조건을 모두 만족해야 하는 조건이다.

상기에서 R →D 제어시 2속 제어 조건을 만족함이 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 기 설정된 프로그램에 의해 변속단 2속 제어를 수행하기 위한 소정의 듀티 제어신호를 출력한다(S210).

구동수단(300)은 상기 변속 제어수단(200)에서 출력되는 소정의 제어신호에 동기되어, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 후진 주행중에 결합요소로 작용하고 있는 C3와 C5를 해방 시키고, 2속 결합요소로 작용하는 C1와 C5중 라인압으로 C5를먼저 체결하고, C1을 서서히 상승시켜 결합시킨다.

하지만, 상기에서 R →D 제어시 2속 제어 조건을 만족하지 않는 경우, 변속 제어 장치(200)는 메인 루틴으로 리턴한다.

이로서, 운전자의 변속레버 절환 시점에서 브레이크 조작상태, 엔진 아이들 상태 및 후진 주행차속 등을 고려하여 변속단을 결정함으로서, 변속시 발생하는 변속충격 등을 방지할 수 있고, 마찰요소의 소손등에 의한 내구성 저하를 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 변속제어 방법은 후진 주행중 운전자의 전진 주행의지에 따른 변속레버 절환이 이루어지면, 변속레버 절환 시점에서 운전자의 브레이크 페달 조작상태, 엔진 아이들 상태 및 후진 주행 차속 등을 고려하여 전진 주행 변속단을 결정한 후 전진 주행을 수행함으로서, 변속시 발생하는 변속충격 등을 방지할 수 있고, 마찰요소의 소손 등에 의한 내구성 저하를 방지할 수 있다.

Claims (13)

1. 후진 주행중인 차량에서 R →D 변속요구 신호가 입력되었는가를 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 R →D 변속요구 신호가 입력됨이 판단되면, 차량의 주행상태를 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 차량의 주행상태가 브레이크 스위치 작동 오프, 차속 > 0Kph로 판단되면, R →D 제어시 1속 제어 조건 만족상태를 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 R →D 제어시 1속 제어 조건을 만족함이 판단되면, 변속단 1속 제어를 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
2. 제 1항에 있어서, 차량의 주행상태가 브레이크 스위치 작동 온, 차속 = 0Kph으로 판단되면 통상의 R →D 제어를 수행하는 것을 포함하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
3. 제 1항에 있어서, R →D 제어시 1속 제어 조건 만족 판단시 출력축 회전수 < 제1 설정 값 일 때, 터빈 회전수를 이용하여 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
4. 제 3항에 있어서, 출력축 회전수 < 제1 설정 값 일 때, R →D 제어시 1속 제어 조건은 제 2 설정 값 ≤터빈 회전수 < 제3 설정 값 엔진 아이들 스위치 온 상태 스로틀 밸브 개도 < 제 5 설정 값 인 조건을 만족해야 하는 조건인 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
5. 제 4항에 있어서, 제 2 설정 값은 10rpm이고, 제3 설정 값은 50rpm인 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
6. 제 1항에 있어서, R →D 제어시 1속 제어 조건 만족 판단시 제1 설정 값 < 출력축 회전수 < 제4 설정 값 일 때, 엔진 아이들 스위치 상태와 스로틀 개도로 판단하는 것을 포함하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
7. 제 3항에 있어서, 제1 설정 값 < 출력축 회전수 < 제4 설정 값 일 때, R →D 제어시 1속 제어 조건은 엔진 아이들 스위치 온 상태이고, 스로틀 개도 < 제5 설정 값 인 조건을 만족해야 하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
8. 제 3항, 제 4항, 제6항 또는 제 7항에 중 어느 한 항에 있어서, 제1 설정 값은 50rpm 인 것을 포함하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
9. 제 1항에 있어서, R →D 제어시 1속 제어 조건 만족함이 판단되면, 변속단 1속 제어를 수행하는 단계와;

   상기 단계에서 R →D 제어시 1속 제어 조건 만족하지 않는 경우, R →D 제어시 2속 제어 조건을 판단하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
10. 제 9항에 있어서, R →D 제어시 2속 제어 조건은 출력축 회전수 ≥ 제 4 설정 값 엔진 아이들 스위치 온 스로틀 밸브 개도 < 제 5 설정 값인 조건을 모두 만족해야 하는 조건인 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
11. 제 9항에 있어서, R →D 제어시 2속 제어 조건을 만족함이 판단되면, 통상의 변속단 2속 제어를 수행하는 단계와;

    상기 단계에서 R →D 제어시 2속 제어 조건을 만족하지 않으면, 메인 루틴으로 리턴하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
12. 제 6항, 제 7항 또는 제 10항에 중 어느 한 항에 있어서, 제4 설정 값은 0.7V 인 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
13. 제 4항, 제 7항 또는 제 10항에 중 어느 한 항에 있어서, 제 5 설정 값은200rpm 인 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.