KR100551271B1 - 차량용 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트 변속 제어방법 - Google Patents

차량용 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트 변속 제어방법 Download PDF

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Abstract

자동 변속기에 관한 것으로 써, 파워 온 업 쉬프트 변속 제어 신호가 인가되어 파워 온 업 쉬프트 변속 제어를 수행하면, 파워 온 업 쉬프트 변속 듀티 제어 신호를 출력한 다음, 변속 중인 터빈 회전수(Nt)를 검출하고, 변속 전 터빈 회전수(Nti) 및 변속 후 터빈 회전수(Ntj)를 연산한다. 이 후, 상기에서 검출된 실 터빈 회전수(Nt)값과 연산에 의해 산출된 변속 후 터빈 회전수(Ntj)값을 감산 연산한 후 제1 절대값으로 취하고, 상기 연산에 의해 산출된 변속 전 터빈 회전수(Nti)값을 변속 후 터빈 회전수(Ntj)와 감산 연산한 후 제2 절대값으로 취한 다음, 상기 제1 절대값과 제2 절대값을 미분 연산하여 실 터빈 회전수(
Figure 112000001972654-pat00031
)를 산출한다. 이어서, 상기에서 산출된 실 터빈 회전수(
Figure 112000001972654-pat00032
)와 변속 후 터빈 회전수(Ntj)를 비교하여 파워 온 업 쉬프트 변속 동기가 완료되었는가를 판단한다. 상기에서 파워 온 업 쉬프트 변속 동기가 완료된 경우, 파워 온 업 쉬프트 변속 제어를 종료함으로 써, 변속중의 출력축 회전수(No)의 변화에 무관하게 파워 온 업 쉬프트 변속 제어를 수행하여 파워 온 업 쉬프트 변속 제어의 정확성을 꾀할 수 잇고, 변속 안정성이 향상되어 변속감이 향상되는 효과가 있다.
자동 변속기,터빈 회전수,출력축 회전수

Description

차량용 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트 변속 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING SHIFT AUTOMATIC TRANSMISSION OF VEHICLE}
도1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트 변속시 터빈 회전수 변화 그래프이고,
도2는 종래 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트 변속시 터빈 회전수 변화 그래프이다.
본 발명은 차량용 자동 변속기의 제어 대한 변경에 관한 것으로 써, 더욱 상세하게는 파워 온 업 쉬프트 변속 제어시 출력축 회전수(No)의 변화에 무관하게 터빈 회전수(Nt)를 제어할 수 있도록 터빈 회전수(Nt)의 변화 제어 대상을 변경하기 위한 차량용 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트 변속 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
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 또 는 비작동 상태로 제어하여 유성기어장치의 출력단 회전수를 조절하게 된다.
첨부한 도2에 도시되어 있는바와 같이 10은 차량 주행상태에 따라 가변 되는 신호를 전기적인 신호로 출력하는 차량 주행상태 감지수단이고, 20은 차량 주행상태 감지수단에서 출력되는 변속레버 변경 신호를 인가 받아 변속레버의 N레인지 체류시간 별로 D→R 또는 N→R 변속 듀티 제어신호를 출력하는 TCU이고, 30은 TCU에서 출력되는 듀티 제어신호에 의해 듀티 제어되어 다수의 클러치 및 브레이크의 결합 또는 해제를 조절하는 구동수단이다.
상기에서 차량 주행상태 감지 수단(10)은 차속에 상응하는 출력축의 회전수를 검출하여 소정의 전기선호를 출력하는 출력축 회전수(No) 감지부(11), 운전자의 가속페달 조작에 따라 연동하여 가변 되는 스로틀 밸브 개도량을 검출하여 소정의 전기신호를 출력하는 스로틀 밸브 개도량(Th) 감지부(12), 운전자의 변속레버 조작에 따른 변속레버 위치를 검출하여 소정의 전기신호를 출력하는 변속레버 감지부(13), 이그니션 펄스를 검출한 후 연산하여 엔진의 회전수를 산출하고, 산출된 엔진 회전수에 해당하는 소정의 전기신호로 출력하는 엔진 회전수 감지부(14), 출력축 회전수를 검출한 후 연산하여 터빈의 회전수를 산출하고, 산출된 터빈 회전수에 해당하는 소정의 전기신호를 출력하는 터빈 회전수 감지부(15)로 이루어져 있다.
상기한 다수개의 클러치 및 브레이크를 작동 또는 비작동 상태로 제어하기 위해 종래에는 첨부한 도2에 도시되어 있는 바와 같이 차량의 주행상태에 따라 가변되는 터빈 회전수(Nt)로부터 목표 터빈 회전수 변화율(
Figure 112000001972654-pat00033
)과 실 터빈 회전수 변화율(
Figure 112000001972654-pat00034
)을 하기의 수학식 1에 의해 산출하여 파워 온 업 쉬프트 변속 제어시 실 터빈 회전수 변화율(
Figure 112000001972654-pat00035
)을 제어대상으로 하여 변속 제어를 수행하였다.
Figure 112000001972654-pat00036
(상기에서
Figure 112000001972654-pat00037
는 목표 터빈 회전수 변화율이고,
Figure 112000001972654-pat00038
는 실 터빈 회전수 변화율이고,
Figure 112000001972654-pat00039
는 변속 전 터빈 회전수 변화율이다.)
그러나, 상기한 종래의 방법은 차량이 내리막길을 내려갈 때에 파워 온 업 쉬프트 변속이 이루어지면 출력축 회전수(No)가 증가하여 실 터빈 회전수 변화율(
Figure 112000001972654-pat00040
)이 목표 터빈 회전수 변화율(
Figure 112000001972654-pat00041
)과 가까워져 변속 쇼크가 발생하는 문제점이 발생하고, 오르막길을 오를 때 파워 온 업 쉬프트 변속이 이루어지면 출력축 회전수(No)가 감소함에 따라 변속 쇼크가 크게 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 써, 파워 온 업 쉬프트 변속시 제어 대상을 변속 전 터빈 회전수(Nti)와 변속 후 터빈 회전수(Ntj)에 대한 터빈 회전수(Nt)의 상대 위치의 변화율을 제어하여 변속중의 출력축 회전수(No)의 변화에 무관하게 파워 온 업 쉬프트 변속 제어를 수행하기 위한 것이다.
상기한 목적은 달성하기 위한 본 발명은,
파워 온 업 쉬프트 변속 제어 신호가 인가되어 파워 온 업 쉬프트 변속 제어를 수행하면, 파워 온 업 쉬프트 변속 듀티 제어 신호를 출력하는 단계와;
변속 중인 터빈 회전수(Nt)를 검출하고, 변속 전 터빈 회전수(Nti) 및 변속 후 터빈 회전수(Ntj)를 연산하는 단계와;
실 터빈 회전수(
Figure 112000001972654-pat00042
)를 산출하는 단계와;
파워 온 업 쉬프트 변속 동기가 완료되었는가를 판단하는 단계와;
파워 온 업 쉬프트 변속 동기가 완료된 경우, 파워 온 업 쉬프트 변속 제어를 종료하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 차량요 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트 변속 제어 방법을 파워 온 2→3 업 쉬프트 변속 제어를 예를 들어 상세히 설명한다.
첨부한 도3에 도시되어 있는 바와 같이 파워 온 2→3 업 쉬프트 변속 제어 방법의 구성은,
파워 온 2→3 업 쉬프트 변속 제어 신호가 인가되어 파워 온 2→3 업 쉬프트 변속 제어를 수행하면, 파워 온 2→3 업 쉬프트 변속 듀티 제어 신호를 출력하는 단계와;
변속 중인 터빈 회전수(Nt)를 검출하고, 변속 전의 2속 터빈 회전수(Nti) 및 변속 후의 3속 터빈 회전수(Ntj)를 연산하는 단계와;
실 터빈 회전수(
Figure 112000001972654-pat00043
)를 산출하는 단계와;
파워 온 2→3 업 쉬프트 변속 동기가 완료되었는가를 판단하는 단계와;
파워 온 2→3 업 쉬프트 변속 동기가 완료된 경우, 파워 온 2→3 업 쉬프트 변속 제어를 종료하는 단계로 구성되어 있다.
상기한 구성에서 실 터빈 회전수 변화율(
Figure 112000001972654-pat00044
)은 실 터빈 회전수(Nt)값과 변속 후의 3속 터빈 회전수(Ntj)값을 감산 연산한 후 제1 절대값으로 취하는 단계와;
변속 전의 2속 터빈 회전수(Nti)값을 변속 후의 3속 터빈 회전수(Ntj)와 감산 연산한 후 제2 절대값으로 취하는 단계와;
상기 단계에서 연산된 제1 절대값과 제2 절대값을 미분 연산하여 실 터빈 회전수 변화율(
Figure 112000001972654-pat00045
)을 산출하는 단계로 이루어져 있다.
상기한 구성에 의해 이루어진 파워 온 2→3 업 쉬프트 변속 제어 방법을 설명한다.
차량 주행상태 감지수단(10)에서 파워 온 2→3 업 쉬프트 변속 요구 신호가 인가되면, TCU(20)는 파워 온 2→3 다운 쉬프트 변속 제어를 수행여부를 판단하기 위해 차속에 상응하는 출력축 회전수(No)와 스로틀 밸브 개도량(Th)이 도면에 도시되어 있지 않은 변속패턴 상의 2속 영역에서 3속 영역으로 가변 되었는가를 판단한다(S100,S110).
상기에서 파워 온 2→3 다운 쉬프트 변속 제어를 수행하는 경우, TCU(20)는 도면에 도시되어 있지 않은 소정의 파워 온 2→3 업 쉬프트 변속 초기 오픈루프 듀티 제어신호 및 피드 백 듀티 제어신호를 구동수단(30)으로 출력한다(S120).
구동수단(30)은 TCU(20)에서 출력되는 듀티 제어신호에 의해 듀티 제어되어 2속 결합압을 해제하고, 3속 결합압을 공급한다.
이어서, TCU(20)는 변속중인 차량의 실 터빈 회전수(Nt)를 검출하고, 변속 전 2속 상태의 터빈 회전수(Nti)를 하기의 수학식 2에 의해 연산하여 산출한다(S130,S140).
Figure 112000001972654-pat00046
( 상기에서 Nti는 변속 전의 2속 터빈 회전수 값이고,
2속 기어비는 메모리에 저장되어 있는 2속 기어비이고,
No는 현재 주행중인 차량의 출력축 회전수(차속)이다.)
이어서, TCU(20)는 목표 변속단인 3속 변속단의 터빈 회전수(Ntj)를 하기의 수학식 3에 의해 연산하여 산출한다(S150).
Figure 112000001972654-pat00047
( 상기에서 Ntj는 변속 후의 3속 터빈 회전수 값이고,
3속 기어비는 메모리에 저장되어 있는 3속 기어비이고,
No는 현재 주행중인 차량의 출력축 회전수(차속)이다.)
이어서, TCU(20)는 상기에서 검출된 주행 차량의 실 터빈 회전수(Nt)와 수학식 2 및 수학식 3에 의해 산출된 변속 전 터빈 회전수(Nti) 및 변속 후의 터빈 회전수(Ntj)를 이용하여 하기의 수학식 4와 같이 변속중인 차량의 실 터빈 회전수 변화율(
Figure 112000001972654-pat00048
)을 산출한다(S160).
Figure 112000001972654-pat00049
( 상기에서
Figure 112000001972654-pat00050
는 실 터빈 회전수 변화율이고,
Nt는 실 터빈 회전수이고,
Ntj는 변속 전 터빈 회전수이고,
Ntj는 변속 후 터빈 회전수이다.)
상기에서 실 터빈 회전수 변화율(
Figure 112000001972654-pat00051
)이 산출됨에 따라 TCU(20)는 3속 변속 동기가 완료되었는가를 판단한다(S170).
상기에서 3속 변속 동기가 완료되었는가를 판단하는 방법은, 실 터빈 회전수 변화율(
Figure 112000001972654-pat00052
)이 변속 후의 3속 터빈 회전수(Ntj)보다 크거나 같으면 TCU(20)는 파워 온 업 쉬프트 변속 듀티 제어를 종료한다.
하지만, 상기(S170)에서 3속 동기가 완료되지 않은 경우, TCU(20)는 피드 백 듀티 제어를 출력하는 단계(S120)로 리턴 하여 파워 온 2→3 업 쉬프트 변속 제어를 계속 수행한다.
또한, 상기(S110)에서 스로틀 밸브 개도량(Th)과 출력축 회전수(No)가 2속 영역으로 리턴한 것으로 판단하여 2속 변속 제어를 수행한다(S111).
상기 실시 예는 가장 바람직한 실시 예를 설명한 것으로써, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 실시 예로부터 용이하게 설명할 수 있는 것도 본 발명에 포함된다.
이상에서와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트 변속 제어 방법은, 파워 온 업 쉬프트 변속시 제어 대상을 변속 전 터빈 회전수(Nti)와 변속 후 터빈 회전수(Ntj)에 대한 터빈 회전수(Nt)의 상대 위치의 변화율을 제어하여 변속중의 출력축 회전수(No)의 변화에 무관하게 파워 온 업 쉬프트 변속 제어를 수행하여 파워 온 업 쉬프트 변속 제어의 정확성을 꾀할 수 있고, 변속 안정성이 향상되어 변속감이 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 파워 온 업 쉬프트 변속 제어 신호가 인가되어 파워 온 업 쉬프트 변속 제어를 수행하면, 파워 온 업 쉬프트 변속 듀티 제어 신호를 출력하는 단계와;
    변속 중인 터빈 회전수(Nt)를 검출하고, 변속 전 터빈 회전수(Nti) 및 변속 후 터빈 회전수(Ntj)를 연산하는 단계와;
    실 터빈 회전수 변화율(
    Figure 112000001972654-pat00053
    )을 산출하는 단계와;
    파워 온 업 쉬프트 변속 동기가 완료되었는가를 판단하는 단계와;
    파워 온 업 쉬프트 변속 동기가 완료된 경우, 파워 온 업 쉬프트 변속 제어를 종료하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트 변속 제어 방법.
  2. 청구항 1에서, 실 터빈 회전수 변화율(
    Figure 112000001972654-pat00054
    )은 실 터빈 회전수(Nt)값과 변속 전 터빈 회전수(Ntj)값을 감산 연산한 후 제1 절대값으로 취하는 단계와;
    변속 전 터빈 회전수(Nti)값을 변속 후 터빈 회전수(Ntj)와 감산 연산한 후 제2 절대값으로 취하는 단계와;
    상기 단계에서 연산된 제1 절대값과 제2 절대값을 미분 연산하여 실 터빈 회전수 변화율(
    Figure 112000001972654-pat00055
    )을 산출하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트 변속 제어 방법.
  3. 청구항 1에서, 변속동기완료를 판단하는 방법은, 실 터빈 회전수 변화율(
    Figure 112000001972654-pat00056
    )이 변속 후의 터빈 회전수(Ntj)보다 크거나 같으면 변속 동기가 완료된 것으로 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 파워 온 업 쉬프트 변속 제어 방법.
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