KR100655705B1 - 자동변속기의 파워 온 업 시프트 제어방법 - Google Patents

Abstract

자동변속기에서 파워 온 업 시프트의 변속에 따른 결합측 클러치를 제어함에 있어 터빈 회전수가 토크 위상에서 관성력 위상으로 전환점을 찾고 설정한 목표 가속도(G) 패턴에 실제 가속도(G)이 수렴하도록 하는 제어하여 연동시간을 최대로 단축하면서 변속 응답성을 단축하고 변속감을 향상시킨다.

본 발명은 파워 온 업 시프트의 변속 요구가 검출되면 목표 변속단을 결정하여 제1듀티로 해방측 클러치 및 결합측 클러치를 제어하는 과정과, 상기 제1듀티의 제어에 따라 실제 가속도 값에 변곡점이 검출되는지 판단하는 과정과, 실제 가속도 값에 변곡점이 검출되면 해방측 클러치를 역경사 기울기로 듀티 제어하고, 결합측 클러치를 실제 가속도 값에 변곡점이 발생하는 지점과 목표 가속도 패턴의 2/3지점 사이의 듀티가 학습되어 결정되는 제2듀티로 제어하는 과정과, 목표 가속도의 2/3지점이 검출되는지 판단하는 과정과, 목표 가속도의 2/3지점이 검출되면, 해방측 클러치를 0%의 듀티로 제어하고, 결합측 클러치를 실제 가속도 값의 최저 지점과 목표 가속도 값 사이의 듀티가 학습되어 결정되는 제3듀티로 제어하는 과정과, 실제 가속도의 최저 지점이 검출되는지를 판단하는 과정과, 실제 가속도의 최저 지점이 검출되면 제3듀티를 학습 저장하며, 변속 시작점(SB)이 검출되는지를 판단하는 과정과, 변속 시작점(SB)이 검출되면 실제 터빈 회전수의 변화율과 목표 회전수의 변화율의 학습으로 결정되는 제4듀티로 제어하며 실제 가속도 값과 목표 가속도 값이 일치하는 변속 완료(SF)가 검출되면 결합측 클러치에 최대 제어압을 공급하여 목표 변속단에 대한 동기를 완료하는 과정을 포함한다.

자동변속기, 해방측 클러치, 결합측 클러치, 변곡점

Description

자동변속기의 파워 온 업 시프트 제어방법{POWER ON UP SHIFT CONTROL METHOD OF AUTOMATIC TRANSMISSION ON VEHICLE}

도 1은 본 발명에 따른 자동변속기에서 파워 온 업 시프트 제어 실행에 대한 일 실시예의 흐름도이다.

도 2는 본 발명에 따른 자동변속의 파워 온 업 시프트 변속 제어시 듀티 패턴과 터빈 회전수의 관계를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 자동변속에서 토크 기반의 맵에 따라 초기 듀티 학습에 대한 그래프이다.

본 발명은 자동변속기의 변속 제어에 관한 것으로, 더 상세하게는 파워 온 업 시프트의 변속에 따른 결합측 클러치 제어에서 터빈 회전수가 토크 위상(Torque Phase)에서 관성력 위상(Inertia Phase)로 전환점을 찾고 설정한 목표 가속도(G) 패턴에 실제 가속도(G)이 수렴하도록 하는 제어함으로써 연동시간(Interlock Time)을 최대로 단축하면서 변속 응답성을 단축하고 변속감을 향상시키도록 하는 자동변속기의 파워 온 업 시프트 제어방법에 관한 것이다.

자동 변속기는 주행 차속과 스로틀 밸브의 개도 변화에 따라 설정된 변속 패턴의 맵 테이블에 의거하여 임의의 목표 변속단을 설정한 다음 유압의 듀티 제어를 통해 결합측 클러치 및 해방측 클러치로 이루어지는 변속기어 매카니즘의 여러 작동요소를 동작시켜 목표 변속단으로의 변속이 자동으로 이루어지도록 함으로써, 운전의 편리성을 제공한다.

자동변속기가 임의의 변속단을 동시시켜 주행하는 상태에서 주행 차속과 스로틀 밸브의 개도 변화가 파워 온 업 시프트(Power On Up Shift)의 변속 요구로 판단되면, 목표 변속단을 결정한 다음 결정된 목표 변속단으로의 변속을 실행하기 위하여 해방측 클러치 및 결합측 클러치에 대한 유압을 듀티 제어한다.

이때, 변속 초기에는 해방측 클러치를 서서히 해방하는 동시에 결합측 클러치를 신속하면서도 부드럽게 체결하는 개방 고정 제어(Open Lock Control)를 수행한다.

이와 같이 파워 온 업 시프트에 따른 개방 고정제어는 변속감은 제공되고 있으나, 토크 위상(Torque Phase)에서 관성력 위상(Inertia Phase)으로 전환되는 시점의 판단 기능이 결여되어 있어 토크 위상에서 관성력 위상으로 전환되는 변속 천이 구간에서 연동시간(Interlock Time)이 길어져 변속 응답성이 저하되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 파워 온 업 시프트의 변속시 터빈 회전수의 토크 위상에서 해방측 클러치 및 결합측 클러치를 서서히 제어하다가 변속 중기에 토크 위상에서 관성력 위상으로 전환되면 해방측 클러치 해방 및 결합측 클러치의 결합을 신속하게 진행시켜, 설정한 목표 가속도 패턴에 실제 가속도가 수렴하도록 제어하여 업 시프트 변속에 따른 변속 천이구간에서 연동시간을 최대로 단축시켜 변속 응답성과 변속감을 향상시키도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 임의의 변속단을 동기시켜 주행하는 과정에서 차속 및 스로틀 개도의 정보가 파워 온 업 시프트의 변속 요구인지 판단하는 과정과; 파워 온 업 시프트의 변속 요구이면 설정된 변속 패턴 맵 테이블로부터 목표 변속단을 결정한 다음 제1듀티로 해방측 클러치를 제어하여 유압을 배출시키고, 제1듀티로 결합측 클러치를 제어하여 초기 유압을 공급하는 과정과; 상기 제1듀티의 제어에 따라 현재 변속단을 계합시키던 유압의 배출에 따라 실제 가속도 값에 변곡점이 발생하는 지점을 검출하는 과정과; 실제 가속도 값에 변곡점이 발생하는 지점이 검출되면 해방측 클러치를 설정된 역경사 기울기로 해방 듀티 제어하고, 결합측 클러치를 실제 가속도 값에 변곡점이 발생하는 지점과 목표 가속도 패턴의 2/3지점 사이의 듀티가 학습되어 결정되는 제2듀티로 제어하는 과정과; 상기 해방측 클러치에 대한 역경사의 해방 듀티 제어와 결합측 클러치에 대한 제2듀티 제어의 실행에 따라 목표 가속도의 2/3지점이 검출되는지 판단하는 과정과; 목표 가속도의 2/3지점이 검출되면, 해방측 클러치를 0%의 듀티로 제어에 유압을 신속하게 배출시키고, 결합측 클러치를 실제 가속도 값의 최저 지점과 목표 가속도 값 사이의 듀티가 학습되어 결정되는 제3듀티로 제어하는 과정과; 상기 결합측 클러치를 제3듀티로 제어하는 상태에서 실제 가속도 값의 최저 지점이 검출되는지를 판단하는 과정과; 상기 실제 가속도의 최저 지점이 검출되면 제3듀티를 학습 저장하며, 변속 시작점(SB)이 검출되는지를 판단하는 과정과; 변속 시작점(SB)이 검출되면 실제 터빈 회전수의 변화율과 목표 회전수의 변화율의 학습으로 결정되는 제4듀티로 제어하는 과정 및; 실제 가속도 값과 목표 가속도 값이 일치하는 변속 완료(SF)가 검출되면 결합측 클러치에 최대 제어압을 공급하여 목표 변속단에 대한 동기를 완료하는 과정을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

자동변속기에서 업 시프트 변속 제어는 변속 초기에는 해방측 클러치를 서서히 해방하는 동시에 결합측 클러치를 신속하면서 부드럽게 체결하다가, 변속중기에는 해방측 클러치를 신속히 해방하는 동시에 결합측 클러치를 급격히 체결해야 변속 응답성 및 변속감을 모두를 얻을 수 있게 되므로, 이를 동시에 이루기 위해서 터빈 회전수의 토크 위상에서 해방측 클러치의 해제 및 결합측 클러치의 결합을 서서히 진행하다가 터빈 회전수가 관성력의 위상에 도달하면 해방측 클러치의 해제 및 결합측 클러치의 결합을 신속하게 진행하여 변속 천이 구간에서 동기시간을 단축해야 한다.

따라서, 상기한 바와 같이 업 시프트 변속시 결합측 클러치를 제어함에 있어 터빈 회전수가 토크 위상에서 관성력의 위상으로 천이되는 지점을 찾고, 터빈의 실제 가속도가 목표 가속도에 추종하도록 해야 한다.

이를 위한 업 시프트 변속 제어의 동작에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

임의의 변속단을 동기시켜 주행하는 상태에서 변속제어수단은 스로틀 개도의 변화량, 차속, 수온, 유온 등 각종 운전 정보를 검출하며(S101), 검출되는 운전 정보가 파워 온 업 시프트의 변속 요구인지를 판단한다(S102).

상기 S101의 판단에서 파워 온 업 시프트의 변속 요구가 검출되지 않으면 리턴되고, 파워 온 업 시프트의 변속 요구가 검출되면 변속제어수단은 설정된 변속 패턴의 맵 테이블에서 목표 변속단을 결정한 다음 해당 목표 변속단으로의 업 시프트 변속을 제어하기 위하여 해방측 클러치에 공급되어 있는 유압을 제1듀티로 제어(C1)하여 배출시키고, 결합측 클러치에 제1듀티로 제어(C2)를 실시하여 유압을 공급한다(S103).

상기 S103에서 해방측 클러치에 대한 듀티 제어(C1)는 현재 변속단에 대한 동기 듀티 "Dg" 값에서 유압을 신속하게 배출시키고, 결합측 클러치의 듀티 제어(C2)는 업 시프트에 변속 요구에 따라 초기 듀티를 "Dg"값으로 공급한 다음 설정된 시간(△T) 동안 유지한다.

이와 같이 해방측 클러치 및 결합측 클러치에 대한 듀티 제어를 실행하는 상태에서 현재 변속단을 동기시키고 있는 클러치의 해방과 목표 변속단을 동기시키기 위한 클러치의 불완전한 계합으로 실제 가속도 값(G)에 변곡이 발생하는 지점인 "A" 지점이 검출되는지를 판단한다(S104).

상기 실제 가속도 값(G)의 변곡점은 현재 변속단 상태에서의 가속도(G_N)에 서 일정시간 경과한 가속도(G_N+1)를 차 연산한 결과값이 설정된 기준값(dG) 보다 작은 값을 갖는지를 연산함으로써, 판단된다.

상기 S104의 판단에서 실제 가속도 값(G)에 변곡이 발생하는 지점인 "A"지점이 검출되지 않으면 상기 S103의 과정으로 리턴되어 해방측 클러치 및 결합측 클러치에 대한 듀티 제어를 지속하고, "A"지점이 검출되면 해방측 클러치의 제어 듀티(C1)를 역경사로 제어하고(S105), 결합측 클러치의 제어 듀티(C2)를 학습된 제2듀티로 제어한다(S106).
상기 제2듀티는 "A"지점과 "B" 지점 사이에서 학습되어 결정된 제어 듀티로, 도 2에서는 'Da'로 표현되었으며, 이는 "A" 점에서의 제어 듀티라 한다.
상기와 같이 해방측 클러치 및 결합측 클러치에 대한 듀티 제어를 실행하는 과정에서 목표 가속도 값(G)의 패턴에서 2/3 지점인 "B" 지점이 검출되는지를 판단한다(S107).

삭제

상기에서 목표 가속도 값(G) 패턴에서 2/3 지점인 "B" 지점이 검출되면 해방측 클러치의 제어 듀티(C1)에 대해서는 공급 유압을 완전히 배출시켜 듀티 제어를 완료한다(S108).

동시에 결합측 클러치의 제어 듀티(C2)는 "C" 지점의 최저 가속도 값(G)과 목표 가속도 값(G) 사이에서 학습되어 결정된 제3듀티로 제어한다(S109)(S110).
상기 제3듀티의 경우 도 2에서는 'Db'로 표현되었으며, 이는 "B" 점에서의 제어 듀티라 한다.

상기와 같이 결합측 클러치에 대해서만 제3듀티로 제어하는 과정에서 실제 가속도 값(G)의 최저치와 그 지점의 목표 가속도 값(G)간의 차이가 최저 지점인 "C" 지점이 검출되는지를 판단한다(S111).

상기에서 "C" 지점이 검출되면 결합측 클러치의 제3듀티를 학습한다(S112).

상기 결합측 클러치의 제어 듀티(C2)를 제3듀티로 학습 제어함에 따라 실제 가속도 값이 승상하게 되며, 이 과정에서 목표 변속단이 계합되어지는 변속 시작(SB)이 검출되는지를 판단한다(S113).

상기에서 목표 변속단이 계합되어지는 변속 시작(SB)이 검출되면 결합측 클러치의 제어 듀티(C2)를 실제 터빈 회전수의 변화율(dNt)과 목표 터빈 회전수(dNt) 의 학습으로 결정되는 제4듀티로 제어한다(S114).
상기 제4듀티의 경우 도 2에서는 'Dc'로 표현되었으며, 이는 "C"점에서의 제어 듀티라 한다.

상기와 같이 결합측 클러치의 제어 듀티(C2)를 제4듀티의 제어가 수행되는 상태에서 터빈 회전수(Nt)가 목표 값으로 검출되는 상태, 즉 목표 변속단으로의 변속이 완료되었는지를 판단한다(S115).

상기에서 목표 변속단으로의 변속이 완료되어 터빈 회전수(Nt)가 목표값으로 검출되면 결합측 클러치의 제어 듀티(C2)를 100%로 제어하여 완전 동기를 유지시켜 준다(S116).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 파워 온 업 시프트 변속시 해방측 클러치와 결합측 클러치의 듀티를 제어함에 있어, 토크 위상에서 해방측 클러치의 해제 및 결합측 클러치의 결합을 서서히 진행하다가 관성력 위상에 도달되면 해당측 클러치의 해제 및 결합측 클러치의 결합을 신속하게 진행시켜 변속 천이 구간에서 연동시간을 최대로 단축시켜 변속 응답성 및 변속감을 향상시킨다.

Claims (4)

1. 임의의 변속단을 동기시켜 주행하는 과정에서 차속 및 스로틀 개도의 정보가 파워 온 업 시프트의 변속 요구인지 판단하는 과정과;

   파워 온 업 시프트의 변속 요구이면 설정된 변속 패턴 맵 테이블로부터 목표 변속단을 결정한 다음 제1듀티로 해방측 클러치를 제어하여 유압을 배출시키고, 제1듀티로 결합측 클러치를 제어하여 초기 유압을 공급하는 과정과;

   상기 제1듀티의 제어에 따라 현재 변속단을 계합시키던 유압의 배출에 따라 실제 가속도 값에 변곡점이 발생하는 지점을 검출하는 과정과;

   실제 가속도 값에 변곡점이 발생하는 지점이 검출되면 해방측 클러치를 설정된 역경사 기울기로 해방 듀티 제어하고, 결합측 클러치를 실제 가속도 값에 변곡점이 발생하는 지점과 목표 가속도 패턴의 2/3지점 사이의 듀티가 학습되어 결정되는 제2듀티로 제어하는 과정과;

   상기 해방측 클러치에 대한 역경사의 해방 듀티 제어와 결합측 클러치에 대한 제2듀티 제어의 실행에 따라 목표 가속도의 2/3지점이 검출되는지 판단하는 과정과;

   목표 가속도의 2/3지점이 검출되면, 해방측 클러치를 0%의 듀티로 제어에 유압을 신속하게 배출시키고, 결합측 클러치를 실제 가속도 값의 최저 지점과 목표 가속도 값 사이의 듀티가 학습되어 결정되는 제3듀티로 제어하는 과정과;

   상기 결합측 클러치를 제3듀티로 제어하는 상태에서 실제 가속도 값의 최저 지점이 검출되는지를 판단하는 과정과;

   상기 실제 가속도의 최저 지점이 검출되면 제3듀티를 학습 저장하며, 변속 시작점(SB)이 검출되는지를 판단하는 과정과;

   변속 시작점(SB)이 검출되면 실제 터빈 회전수의 변화율과 목표 회전수의 변화율의 학습으로 결정되는 제4듀티로 제어하는 과정 및;

   실제 가속도 값과 목표 가속도 값이 일치하는 변속 완료(SF)가 검출되면 결합측 클러치에 최대 제어압을 공급하여 목표 변속단에 대한 동기를 완료하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 파워 온 업 시프트 제어방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 실제 가속도 값에 변곡점이 발생하는 지점은 현재 기어비의 가속도에서 설정된 일정시간 간격으로 카운터 업되는 시점의 가속도를 차 연산한 값이 설정된 기준값 이하를 갖는 지점을 의미하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 파워 온 업 시프트 제어방법.
3. 삭제
4. 삭제

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