KR100494896B1 - 자동 변속기의 킥 다운 변속 제어장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
차량용 자동 변속기에서 주행중 운전자의 급속한 가속페달 구동에 의해 스로틀 밸브 개도가 증가하여 급격히 목표 변속단이 여러 번 변화하는 킥 다운 제어가 발생할 시 엔진 토크 저감 제어 요구를 각각의 변속 종류에 따라 실시하지 않고 적합한 변속 종류에 따라 1회만 실시하도록 하여 변속 제어시 변속감을 향상시키도록 하는 것으로,
임의의 변속단으로 주행중 스로틀 개도 급변에 의한 킥 다운이 변속이 발생하는지를 검출하는 과정과, 상기에서 킥 다운 변속이 검출되지 않으면 통상의 변속 제어를 수행하고, 킥 다운 변속이 검출되면 1차 목표 변속단의 변속 시점과 2차 목표 변속단의 변속 시점을 추출하는 과정과, 상기 추출된 1차,2차 목표 변속단의 변속 시점 차이를 엔진 토크 저감 제어 설정 시간값과 비교하여 엔진 토크 저감 요구를 위한 기준 목표 변속단을 추출하는 과정과, 상기 추출된 기준 목표 변속단을 기준으로 하여 엔진 토크 저감 요구를 수행하는 과정을 포함한다.
Description
본 발명은 차량용 자동 변속기에 관한 것으로, 더 상세하게는 주행중 운전자의 급속한 가속페달 구동에 의해 스로틀 밸브 개도가 증가하여 급격히 목표 변속단이 여러 번 변화하는 킥 다운 제어가 발생할 시 엔진 토크 저감 제어 요구를 각각의 변속 종류에 따라 실시하지 않고 적합한 변속 종류에 따라 1회만 실시하도록 하여 변속 제어시 변속감을 향상시키도록 하는 자동 변속기의 킥 다운 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
자동 변속기는 현재 검출되는 주행 차속 정보와 가속 페달의 구동에 연동되어 개폐되는 스로틀 밸브의 개도를 설정된 변속 맵 패턴을 통해 분석하여 현재의 차량 상태 조건에 대하여 최적의 조건을 만족하는 목표 변속단을 추출한 다음 솔레노이드 밸브의 구동을 통한 유압 제어로 목표 변속단의 변속이 자동으로 이루어지게 하는 것이다.
이러한 자동 변속기는 임의의 변속단을 동기시켜 주행하는 상태에서 스로틀 밸브의 개도가 급속히 증가하게 되면 현재의 변속단에서 저단으로 목표 변속단이 변화되는 킥 다운 변속이 일어나며, 이에 따라 엔진 제어수단측에 엔진 토크 저감을 요구하는 제어신호를 출력하게 된다.
예를들어, 현재 변속단이 'D' 레인지 4속을 유지하여 주행하는 도중에 가속 페달의 급격한 구동에 의해 스로틀 밸브의 개도가 급속하게 증가됨이 변속제어수단에 검출되면 설정된 변속 맵 패턴에 따라서 목표 변속단이 4→3, 3→2, 2→1속으로 변화하게 된다.
이때, 변속제어수단에서는 목표 변속단이 4속에서 3속, 2속, 1속으로 변환됨에 따라서 엔진 제어수단측에 엔진 토크 저감을 요구하는 제어신호를 출력하게 되는데, 변속 제어수단에서는 각각의 목표 변속단이 변화될 때마다 매번 엔진 제어수단측에 엔진 토크 저감을 요구하는 제어신호를 출력하고 있어, 불필요한 제어 동작의 반복과 이로 인한 오동작이 유발되는 문제점이 있으며, 목표 변속단과 엔진 토크간의 부조화로 인하여 변속 쇼크가 발생되어 승차감 및 운전성을 저하시키는 문제점이 발생된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 주행중 운전자의 급속한 가속페달 구동에 의해 스로틀 밸브 개도가 증가하여 급격히 목표 변속단이 여러 번 변화하는 킥 다운 제어가 발생할 시 각각의 목표 변속단이 변화한 시간의 차이를 엔진 토크 저감 제어 설정 시간값과 비교하여 현재의 조건에 적합한 엔진 토크 저감 요구를 1회만 실시하도록 함으로써 킥 다운 변속 제어시 목표 변속단과 엔진 토크의 매칭을 통해 변속감을 향상시키도록 한 것이다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 차량의 제반적인 상태 정보를 검출하여 그에 대한 정보를 출력하는 상태정보 검출수단과, 차속과 스로틀 개도에 대하여 설정된 변속 맵을 통해 목표 변속단을 설정하고, 목표 변속단 동기를 위한 라인압 및 듀티압을 조정하며, 목표 변속단에 따라 엔진 제어수단측에 토크 저감 요구신호를 출력하는 변속제어수단과, 상기 변속제어수단에서 인가되는 제어신호에 따라 목표 변속단 계합을 위한 라인압을 조정하는 SCSV와, 상기 변속제어수단에서 인가되는 제어신호에 따라 라인압이 형성된 각 마찰요소 및 계합 요소에 듀티압을 공급하는 듀티 구동부를 포함하는 차량용 자동변속기의 제어장치에 있어서,상기 제어수단은 임의의 변속단을 동기시켜 주행하는 도중에 급격한 스로틀 개도의 변화로 목표 변속단이 저단으로 설정되는 킥 다운 변속이 여러번 일어나는 경우 각각의 목표 변속단이 변화한 시점의 시간 차이를 엔진 토크 저감 제어 설정 시간값(Td)과 비교하여 적합한 목표 변속단에 대한 엔진 토크 저감 요구 제어신호를 엔진 제어수단측에 출력하는 것을 특징으로 하며, 상기 변속제어수단은 킥 다운 변속에 따른 엔진 토크 저감 요구신호를 1회만 출력시키는 것을 특징으로 한다.또한, 본 발명은 임의의 변속단으로 주행중 스로틀 개도 급변에 의한 킥 다운이 변속이 발생하는지를 검출하는 과정과; 상기에서 킥 다운 변속이 검출되지 않으면 통상의 변속 제어를 수행하고, 킥 다운 변속이 검출되면 1차 목표 변속단의 변속 시점과 2차 목표 변속단의 변속 시점을 추출하는 과정과; 상기 추출된 1차,2차 목표 변속단의 변속 시점 차이를 엔진 토크 저감 제어 설정 시간값과 비교하여 엔진 토크 저감 요구를 위한 기준 목표 변속단을 추출하는 과정과; 상기 추출된 기준 목표 변속단을 기준으로 하여 엔진 토크 저감 요구를 수행하는 과정을 포함한다.
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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 자동 변속기의 킥 다운 제어장치는, 인히비터 스위치(10)와 차속 검출부(20), 엔진 회전수 검출부(30), 터빈 회전수 검출부(40), 스로틀 검출부(50), 제어부(60), SCSV(Shift Control Solenoid Valve ; 70)와, 듀티 구동부(80)가 상호 유기적인 관계로 연결되어 구성된다.
상기에서 인히비터 스위치(10)는 운전자에 의한 시프트 레버(Shift Lever)의 레인지(P,R,N,D,2,L) 선택 신호를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(60)측에 인가한다.
차속 검출부(20)는 PG-B 센서로서 트랜스퍼 드리븐 샤프트의 회전 속도로부터 차속을 검출한 다음 그에 대한 정보를 제어부(60)측에 인가한다.
엔진 회전수 검출부(30)는 크랭크 샤프트의 회전수 검출을 통해 현재의 엔진 회전수를 검출한 다음 그에 대한 정보를 제어부(60)측에 인가한다.
터어빈 회전수 검출부(40)는 엔진과 직결되는 터어빈의 회전수를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(60)측에 인가한다.
스로틀 검출부(20)는 운전자의 가속 페달 구동에 연동되어 가변되는 스로틀 밸브의 개도 변화를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(60)측에 인가한다.
제어부(60)는 검출되는 차속과 스로틀 개도에 대하여 설정된 변속 맵을 통해 목표 변속단을 설정하고, 설정된 목표 변속단의 제어를 위한 라인압 및 듀티압을 조정하여 최적의 변속 성능이 유지되도록 제어한다.
특히, 임의의 변속단을 동기시켜 주행하는 도중에 급격한 스로틀 개도의 변화로 목표 변속단이 저단으로 설정되는 킥 다운 변속이 여러번 일어나는 경우 각각의 목표 변속단이 변화한 시점의 시간 차이를 엔진 토크 저감 제어 설정 시간값(Td)과 비교하여 적합한 목표 변속단에 대한 엔진 토크 저감 요구 제어신호를 엔진 제어수단측에 출력하도록 하여 목표 변속단과 엔진 토크 간의 매칭이 이루어지도록 제어한다.
SCSV(70)는 상기 제어부(60)에서 온/오프의 신호로 인가되는 제어신호에 따라 솔레노이드의 구동이 조정되어 차속 및 스로틀 입력에 따른 목표 변속단의 계합을 위한 라인압을 조정한다.
듀티 구동부(80)는 상기 제어부(60)에서 PWM(Pulse Width Modulation) 신호로 인가되는 제어신호에 따라 라인압이 형성된 각 마찰요소 및 계합 요소에 듀티압을 공급하여 운행 및 차량 상태조건에 따른 최적의 변속 성능이 유지되도록 한다.
전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 구성으로부터 킥 다운 변속 제어를 수행하는 동작은 다음과 같다.
자동 변속기를 장착한 차량에서 제어부(60)가 현재 검출되는 스로틀 밸브 개도율과 차속에 따라 변속 맵 패턴으로부터 목표 변속단을 설정한 다음 SCSV(70)와 듀티 구동부(80)의 제어를 통해 임의의 변속단을 동기시켜 소정의 목적지를 향하여 주행중인 상태에서(S101) 스로틀 밸브의 개도율 변화와 주행 차속의 변화를 검출한다(S102 - S103).
이때, 검출되는 스로틀 밸브 개도율 변화 및 주행 차속의 변화에 따라 설정된 변속 맵 패턴으로부터 새로운 목표 변속단이 설정되면(S104), 설정된 목표 변속단이 스로틀 개도율 급변으로 인한 킥 다운 변속인지를 판단한다(S105).
상기의 판단에서 킥 다운 변속이 아닌 업 시프트 혹은 통상적인 다운 시프트의 변속인 것으로 판단되면 통상의 변속 제어를 수행하고(S106), 킥 다운 변속인 것으로 판단되면 스로틀 개도의 급변에 따라 발생된 1차 목표 변속단이 변화한 변속 시점(T1)과 2차 목표 변속단이 변화한 변속 시점(T2)을 추출한다(S107).
이후, 상기 추출한 2차 목표 변속단이 변화한 변속 시점(T2)에서 1차 목표 변속단이 변화한 변속 시점(T1)을 차 연산한 값을 기 설정된 엔진 토크 저감 제어 설정 시간값(Td)과 비교하여 작은 값을 갖는지의 여부를 판단한다(S108).
상기 S108의 비교에서 2차 목표 변속단이 변화한 변속 시점(T2)에서 1차 목표 변속단이 변화한 변속 시점(T1)을 차 연산한 값이 기 설정된 엔진 토크 저감 제어 설정 시간값(Td) 보다 작은 값을 갖는 것으로 판단되면 2차 목표 변속단에 의한 변속 종류에 따른 엔진 토크 저감 제어로 결정하고(S109), 상기의 비교에서 기 설정된 엔진 토크 저감 제어 설정 시간값(Td)이 큰 값을 갖는 것으로 판단되면 1차 목표 변속단에 의한 변속 종류에 따른 엔진 토크 저감 제어로 결정한 다음(S110) 도시되지 않은 엔진 제어수단측에 결정된 값으로 엔진 토크 저감 요구신호를 출력하여 킥 다운 변속에 따른 목표 변속단과 엔진 토크의 매칭이 이루어지도록 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 킥 다운 변속시 목표 변속단이 급변하는 상태에서 변속 종류에 따라 적합한 엔진 토크 저감 제어값을 추출하여 엔진제어수단측에 토크 저감을 요구함으로써 목표 변속단과 엔진 토크의 매칭이 이루어지도록 하여 변속 쇼크 발생을 최소화하며, 이에 따라 변속감 및 승차감을 향상시킨다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 변속기의 킥 다운 변속 제어장치에 대한 개략적인 구성 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 자동 변속기에서 킥 다운 변속 제어를 수행하는 일 실시예의 흐름도.
Claims (7)
- 차량의 제반적인 상태 정보를 검출하여 그에 대한 정보를 출력하는 상태정보 검출수단과, 차속과 스로틀 개도에 대하여 설정된 변속 맵을 통해 목표 변속단을 설정하고, 목표 변속단 동기를 위한 라인압 및 듀티압을 조정하며, 목표 변속단에 따라 엔진 제어수단측에 토크 저감 요구신호를 출력하는 변속제어수단과, 상기 변속제어수단에서 인가되는 제어신호에 따라 목표 변속단 계합을 위한 라인압을 조정하는 SCSV와, 상기 변속제어수단에서 인가되는 제어신호에 따라 라인압이 형성된 각 마찰요소 및 계합 요소에 듀티압을 공급하는 듀티 구동부를 포함하는 차량용 자동 변속기의 제어장치에 있어서,상기 변속제어수단은 임의의 변속단을 동기시켜 주행하는 도중에 급격한 스로틀 개도의 변화로 목표 변속단이 저단으로 설정되는 킥 다운 변속이 여러번 일어나는 경우 각각의 목표 변속단이 변화한 시점의 시간 차이를 엔진 토크 저감 제어 설정 시간값(Td)과 비교하여 적합한 목표 변속단에 대한 엔진 토크 저감 요구 제어신호를 엔진 제어수단측에 출력하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 킥 다운 제어장치.
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- 제1항에 있어서,상기 변속제어수단은 킥 다운 변속에 따른 엔진 토크 저감 요구신호를 1회만 출력시키는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 킥 다운 제어장치.
- 임의의 변속단으로 주행중 스로틀 개도 급변에 의한 킥 다운이 변속이 발생하는지를 검출하는 과정과;상기에서 킥 다운 변속이 검출되지 않으면 통상의 변속 제어를 수행하고, 킥 다운 변속이 검출되면 1차 목표 변속단의 변속 시점과 2차 목표 변속단의 변속 시점을 추출하는 과정과;상기 추출된 1차,2차 목표 변속단의 변속 시점 차이를 엔진 토크 저감 제어 설정 시간값과 비교하여 엔진 토크 저감 요구를 위한 기준 목표 변속단을 추출하는 과정과;상기 추출된 기준 목표 변속단을 기준으로 하여 엔진 토크 저감 요구를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 킥 다운 제어방법.
- 제5항에 있어서,엔진 토크 저감 요구 기준 목표 변속단은 2차 목표 변속단의 변속 시점에서 1차 목표 변속단의 변속 시점을 차 연산한 값이 엔진 토크 저감 제어 설정 시간값 보다 작은 값은 갖는 경우 2차 목표 변속단에 의한 변속 종류에 따른 엔진 토크 저감 제어로 결정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 킥 다운 제어방법.
- 제5항에 있어서,엔진 토크 저감 요구 기준 목표 변속단은 2차 목표 변속단의 변속 시점에서 1차 목표 변속단의 변속 시점을 차 연산한 값이 엔진 토크 저감 제어 설정 시간값 보다 큰 값은 갖는 경우 1차 목표 변속단에 의한 변속 종류에 따른 엔진 토크 저감 제어로 결정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 킥 다운 제어방법.
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