KR100428193B1 - 차량용 자동 변속기의 전진 주행중 중립 절환시 변속 제어방법 - Google Patents

차량용 자동 변속기의 전진 주행중 중립 절환시 변속 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전진(D)레인지로 주행중인 자동 변속기 차량에서 운전자의 변속레버 절환에 의한 D →N 레인지 절환이 이루어지면, 차량의 운행 조건을 판단하여 변속쇼크가 발생되지 않는 시점에 제1 브레이크(B1 : L/R B)에 유압을 공급할 목적으로;
전진 주행중인 차량에서 변속레버 절환이 이루어지면 변속레버 절환 조건 및 출력축 회전수를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 출력축 회전수가 소정의 제1 설정 값 이상에서 변속레버 D →N 절환이 이루어짐이 판단되면, 전진 변속 작동요소 및 중립 작동요소 해방 제어신호를 출력하고, 출력축 회전수 및 변속레버 위치를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 변속레버 D →N 절환시 출력축 회전수가 소정의 제1 설정 값 이하이면 스로틀 밸브 개도 및 파워 조건을 판단하는 단계와; 상기 단계에서 스로틀 밸브 개도가 0%이고, 파워 오프 상태이면 중립 작동요소 결합 제어신호를 출력하는 단계로 이루어져 있어서, 주행중 운전자의 변속레버 D →N 조작에 따른 인터록 쇼크 발생을 방지할 수 있다.

Description

차량용 자동 변속기의 전진 주행중 중립 절환시 변속 제어 방법{a method for interlock shock controling at manual D →N of automatic transmission in vehicle}
본 발명은 차량용 자동 변속기에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 전진 주행중인 차량에서 변속레버 D →N 절환시 발생되는 인터록(interlock) 쇼크 발생을 방지하기 위한 차량용 자동 변속기의 전진 주행중 중립 절환시 변속 제어 방법에 관한 것이다.
차량용 자동 변속기는 차량의 주행속도와 부하에 따라 변속비를 자동적으로 조절하는 변속 제어 장치를 구비하고 있다.
상기한 변속 제어 장치는 기어 트레인에 설치된 다수개의 클러치 및 브레이크를 작동 또는 비작동 상태로 제어하여 유성기어장치의 출력단 회전수를 조절하여 변속을 수행하게 된다.
상기와 같이 작동되는 자동 변속기는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 중립(N), 주차(P) 레인지에서는 제1 브레이크(B1 : L/R B)와 제4 클러치(C4 : CST/C)에 유압이 공급되며, 후진(R)레인지에서는 제3 클러치(C3 : REV/C)와 제1 브레이크(B1 : L/R B)와 제4 클러치(C4 : CST/C)에 유압이 공급된다.
그리고, 전진 1속(D1)에서는 제1 클러치(C1 : FWD/C)에 유압이 공급되며 제1 원웨이 클러치(OWC1) 및 제2 원웨이 클러치(OWC2)가 작동한다.
전진 2속(D2)에서는 제1 클러치(C1 :FWD/C)와 제2 브레이크(B2 : 2-4/B) 및 제4 클러치(C4 : CST/C)에 유압이 공급되며, 제2 원웨이 클러치(OWC2)가 작동된다.
전진 3속(D3)에서는 제1 클러치(C1 : FWD/C)와 제2 클러치(C2 : 3-4/C) 및 제4 클러치(C4 : CST/C)에 유압이 공급되며, 제2 원웨이 클러치(OWC2)가 작동된다.
전진 4속에서는 제1 클러치(C1 : FWD/C)와 제2 클러치(C2 : 3-4/C) 및 제2 브레이크(B2 : 2-4/B)에 유압이 공급되어 작동요소로 동작한다.
상기와 같이 유압이 공급되어 작동되는 자동 변속기에서 운전자가 주행중인 차량의 변속레버를 전진(D)레인지에서 중립(N)레인지로 변속레버를 절환하게 되면 파워 트레인이 회전하고 있는 상태에서 제1 브레이크(L/R B)에 유압이 공급된다.
즉, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 전진 1속(D1)상태에서는 제1 원웨이 클러치(OWC1)가 작동하여 리어 케리어를 돌지 못하게 구속하여 1속 상태를 만들게 되지만, 전진 2,3,4 속에서는 작동 조건에 의하여 리어 케리어(RC1)가 회전을 시작하면서 각 변속단과 입력 엔진 토그에 맞는 회전수로 상승하게 된다.
여기서 마찬가지로 전진 1속(D1) 상태에서의 엔진 브레이크를 가능하게 하기 위하여 설치된 제1 브레이크(B1 : L/R B)도 작동 조건에 따라 리어 케리어(RC1)를 돌지 못하게 구속하는 기능을 하게된다.
이 때, 운전자가 변속레버를 전진(D)레인지에서 중립(N)레인지로 전환하게 되면 도 1에 도시되어 있듯이, 제1 브레이크(B1 : L/R B)에 유압이 공급되면서 회전하고 있는 리어 케리어(RC1)를 돌지 못하하도록 회전을 구속하게 되어, 이 때 인터록(Interlock)에 의한 과도한 쇼크가 발생하는 문제점이 내포되어 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전진(D)레인지로 주행중인 자동 변속기 차량에서 운전자의 변속레버 절환에 의한 D →N 레인지 절환이 이루어지면, 차량의 운행 조건을 판단하여 변속쇼크가 발생되지 않는 시점에 제1 브레이크(B1 : L/R B)에 유압을 공급하기 위한 차량용 자동 변속기의 전진 주행중 중립 절환시 변속 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
도 1은 차량용 자동 변속기의 변속단별 작동요소를 도시한 표이고,
도 2는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인 도시도 이고,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 전진 주행중 중립 절환시 변속 제어 장치 구성 블록도 이고,
도 4는 본 발명에 적용되는 차량용 자동 변속기의 변속 충격 제어 방법 동작 순서도 이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 차량 동작상태 검출장치 110 : 스로틀 밸브 개도 검출부
120 : 출력축 회전수 검출부 130 : 입력축 회전수 검출부
140 : 엔진 회전수 검출부 150 : 유온 검출부
160 : 변속레버 위치 검출부 200 : 변속 제어 장치
300 : 구동장치
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
전진 주행중인 차량에서 변속레버 절환이 이루어지면 변속레버 절환 조건 및 출력축 회전수를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 출력축 회전수가 소정의 제1 설정 값 이상에서 변속레버 D →N 절환이 이루어짐이 판단되면, 전진 변속 작동요소 및 중립 작동요소 해방 제어신호를 출력하고, 출력축 회전수 및 변속레버 위치를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 변속레버 D →N 절환시 출력축 회전수가 소정의 제1 설정 값 이하이면 스로틀 밸브 개도 및 파워 조건을 판단하는 단계와;
상기 단계에서 스로틀 밸브 개도가 0%이고, 파워 오프 상태이면 중립 작동요소 결합 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 차량용 자동 변속기의 변속단별 작동요소를 도시한 표이고, 도 2는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인 도시도 이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 전진 주행중 중립 절환시 변속 제어 장치 구성 블록도 이고, 도 4는 본 발명에 적용되는 차량용 자동 변속기의 변속 충격 제어 방법 동작 순서도 이다.
도 1에 도시되어 있듯이, 차량용 자동 변속기의 변속단별 작동요소로써, 전진 D 레인지 1속에서는 제1 클러치(C1), 제4 클러치(C4)가 작동요소로 작동하고, 제1 원웨이 클러치(OWC1)와 제2 원웨이 클러치(OWC2)가 동시에 작동한다.
전진 D 레인지 2속에서는 제1 클러치(C1)와 제4 클러치(C4) 및 제2 브레이크(B2)가 작동요소로 작동하고, 제2 원웨이 클러치(OWC2)가 작동한다.
전진 D 레인지 3속에서는 제1 클러치(C1), 제2 클러치(C2) 및 제4 클러치(C4)가 작동요소로 작동하고, 제2 원웨이 클러치(OWC2)가 작동한다.
전진 D 레인지 4속에서는 제1 클러치(C1), 제2 클러치(C2) 및 제2 브레이크(B2)가 작동요소로 작동하고, 이 때 제1, 2 원웨이 클러치(OWC1,2)는 동작하지 않는다.
중립 N 레인지 및 주차 P 레인지에서는 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)가 결하요소로 작동하며, 후진 R 레인지에서는 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4) 및 제1 브레이크(B1)가 작동요소로 작동한다.
도 3에 도시되어 있듯이, 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 전진 주행중 중립 절환시 변속 제어 장치는 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 입력축 회전수, 엔진 회전수, 유온 및 변속레버 위치 변화 등을 검출하는 차량 동작상태 검출장치(100)와;
상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출되어 인가되는 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 입력축 회전수, 엔진 회전수, 유온 및 변속레버 위치 변화 등을 입력받아 전진 주행중 운전자의 변속레버 절환이 이루어지면, 변속레버 절환 상태 및 주행차속을 판단하여, 상기 변속레버가 D →N 절환상태이고, 주행차속이 소정의 제1 설정 값 이상이면, 전진 변속 작동요소 및 중립 작동요소를 해방시킨 다음, 변속레버 위치와 주행 차속을 재 판단하여, 주행차속이 제1 설정 값 이하로 변속레버가 N 레인지로 위치됨이 판단되면, 스로틀 밸브 개도와 파워 상태에 따라 중립 작동요소 결합 제어신호를 출력하는 변속 제어 장치(200)와;
상기 변속 제어 장치(200)에서 출력되는 소정의 제어신호에 동기되어 전진 주행중인 차량의 전진 변속 작동요소를 해방시키고, 중립 작동요소를 결합시키기 위해 유압을 공급하는 구동장치(300)로 이루어져 있다.
상기에서 차량 동작상태 검출장치(100)는 운전자의 가속페달 조작상태에 따라 연동하는 스로틀 밸브 개도를 검출하는 스로틀 밸브 개도 검출부(110)와;
차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 차속에 상응하는 출력축 회전수 변화를 검출하는 출력축 회전수 검출부(120)와;
차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 입력축 회전수 변화를 검출하는 입력축 회전수 검출부(130)와;
차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 엔진 회전수 변화를 검출하는 엔진 회전수 검출부(140)와;
차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 유온 변화를 검출하는 유온 검출부(150)와;
운전자의 변속레버 절환에 따라 가변되는 변속레버 위치 변화를 검출하는 변속레버 위치 검출부(160)로 이루어져 있다.
상기한 구성으로 이루어진 차량용 자동 변속기의 전진 주행중 중립 절환시 변속 제어 방법을 첨부한 도 1, 도 2 및 도 4를 참조하여 전진 3속을 예를 들어 설명한다.
전진 D 레인지 3속 주행중인 차량에서 변속 제어 장치(200)는 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출되는 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 입력축 회전수, 엔진 회전수, 유온 및 변속레버 위치 변화 등을 입력받고자 소정의 제어신호를 출력한다(S100).
차량 동작상태 검출장치(100)는 상기 변속 제어 장치(200)에서 인가되는 제어신호를 입력받아 검출되는 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 입력축 회전수, 엔진 회전수, 유온 및 변속레버 위치 변화 등을 출력하면, 상기 변속 제어 장치(200)는 차량 동작상태 검출장치(100)에서 인가되는 스로틀 밸브 개도, 출력축 회전수, 입력축 회전수, 엔진 회전수, 유온 및 변속레버 위치 변화 등을 입력받아 운전자가 변속레버를 절환시켜 변속레버 위치가 N 레인지이고, 차속에 상응하는 출력축 회전수(No)가 소정의 제1 설정 값(예:150rpm) 이상인가를 판단한다(S110).
상기에서 전진 D 레인지 3속의 작동요소는 도 1에 도시되어 있듯이, 제1 클러치(C1), 제2 클러치(C2) 및 제4 클러치(C4)가 작동요소로 작동하고, 제2 원웨이 클러치(OWC2)가 작동한다.
따라서, 엔진(미도시)에서 출력되는 동력은 도 2에 도시되어 있듯이 토크 컨버터(미도시)를 거쳐 입력축으로 인가되어 제1 클러치(C1)에 의해 제1 유성기어 세트(u1)의 제1 선기어(s1)와 제 2 클러치(C2)에 의해 제2 유성기어 세트(u2)의 제2케리어(rc2)로 전달된다.
이 때, 제2 유성기어 세트(u2)의 제2 케리어(rc2)는 제4 클러치(C4)에 의해 제1 유성기어 세트(u1)의 제1 링기어(r1)와 연결되어, 상기 제1 링기어(r1) 또한, 제1 선기어(s1)와 동일 방향으로 회전함에 따라, 제1 케리어(fc1)에서 3속 감속비가 언눌누스 기어(a)로 출력됨에 딸 차량은 3속으로 주행하게 된다.
상기에서 전진 D 레인지 주행중 운전자가 변속레버를 D →N으로 절환시켜 변속레버가 N 레인지에 위치하고, 출력축 회전수(No)가 소정의 제1 설정 값(예:150rpm) 이상임이 판단되면, 변속레버 장치(200)는 전진 D 레인지 작동요소 및 중립 N 레인지 작동요소를 해방시키기 위한 소정의 듀티 제어신호를 출력한다.
따라서, 도 2에 도시되어 있듯이, 상기 변속 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 의해 제1 클러치(C1), 제2 클러치(C2) 및 제 3 클러치(C4)가 해방되어 파워 트레인은 중립상태가 되지만, 주행 차속에 의해 파워 트레인은 계속 회전하게 된다.
하지만, 제2 케리어(rc2)와 제1 링기어(r1)를 체결하고 있는 제4 클러치(C4)는 유압이 완전히 해방되지 못함에 따라, 제1 유성기어 세트(u1)와 제2 유성기어 세트(u2)는 일체로 계속 회전하게 된다.
이 때, 제1 브레이크(B1)에 유압이 공급되어 작동요소로 작동하게 되면, 주행관성에 의해 회전하고 있는 파워 트레인은 파손되거나 낮은 주행관성에서는 심한 인터록 쇼크가 발생하게 된다.
따라서, 상기와 같이 주행관성에 의해 회전하고 있는 파워 트래인의 파손을방지하기 위해 변속 제어 장치(200)는 변속레버 위치가 중립 N 레인지에 위치하고, 차속에 상응하는 출력축 회전수(No)가 제1 설정 값(예:150rpm) 이하인가를 판단한다(S130).
상기에서, 변속레버 위치가 중립 N 레인지에 위치하고, 차속에 상응하는 출력축 회전수(No)가 제1 설정 값(예:150rpm) 이하임이 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 운전자의 가속페달 조작상태를 판단하기 위해 스로틀 밸브 개도가 O%인가를 판단한다(S140).
상기에서 운전자의 가속페달 조작이 없는 스로틀 밸브 개도가 0%임이 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 변속레버의 D →N →D 절환에 대비하여 스로틀 밸브 개도 대비 엔진 회전수에 의해 결정되는 파워 상태를 판단한다(S150).
상기에서 스로틀 밸브 개도 대비 엔진 회전수에 의해 결정되는 파워 상태가 파워 오프 상태임이 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 차량의 주행관성에 의한 출력축 회전수가 제1 설정 값(예:150rpm)이하도 저하됨이 판단되면, 제4 클러치(C4)의 유압이 완전히 해방된 것으로 판단하여, 제1 브레이크(B1)를 작동요소로 작동시키기 위한 소정의 중립 결합듀티 제어신호를 출력한다(S160).
또한, 상기(S110)에서 변속레버 위치가 중립 N 레인지이고, 출력축 회전수가 제1 설정 값(예:150rpm)이하 임이 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 바로 제1 브레이크(B1)를 작동요소로 작동시키기 위한 소정의 중립 결합듀티 제어신호를 출력하는 단계(S160)를 수행한다.
이로써, 3속 주행중 운전자의 변속레버 조작에 의한 전진 D 레인지에서 중립N 레인지로 절환됨이 판단되면, 출력축 회전수(No)와 스로틀 밸브 개도 및 변속기의 파워 상태를 정확히 판단하여 중립 N 레인진 작동요소 결합 제어신호를 출력함으로써, 운전자의 변속레버 D →N 조작에 따른 인터록 쇼크 발생을 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은, 전진(D)레인지로 주행중인 자동 변속기 차량에서 운전자의 변속레버 절환에 의한 D →N 레인지 절환이 이루어지면, 차량의 운행 조건을 판단하여 변속쇼크가 발생되지 않는 시점에 제1 브레이크(B1 : L/R B)에 유압을 공급함으로써, 주행중 운전자의 변속레버 D →N 조작에 따른 인터록 쇼크 발생을 방지할 수 있다.

Claims (2)

  1. 전진 주행중인 차량에서 변속레버 절환이 이루어지면 변속레버 절환 조건 및 출력축 회전수를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 출력축 회전수가 소정의 제1 설정 값 이상에서 변속레버 D →N 절환이 이루어짐이 판단되면, 전진 변속 작동요소 및 중립 작동요소 해방 제어신호를 출력하고, 출력축 회전수 및 변속레버 위치를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 변속레버 D →N 절환시 출력축 회전수가 소정의 제1 설정 값 이하이면 스로틀 밸브 개도 및 파워 조건을 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 스로틀 밸브 개도가 0%이고, 파워 오프 상태이면 중립 작동요소 결합 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 충격 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 제1 설정 값은 150rpm 인 것을 포함하는 차량용 자동 변속기의 변속 충격 제어 방법.
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