KR100705986B1

KR100705986B1 - 자동변속기의 변속 제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR100705986B1
Application number: KR1020050069329A
Authority: KR
Inventors: 성진호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2007-04-10
Also published as: KR20070014566A

Abstract

자동변속기에서 리프트 풋 업(Lift Foot Up)에 의한 업 시프트(Up Shift) 변속 제어시에 언더 슈트 감지 기능(Undershot Detection Function)을 이용하여 변속 말기의 제어시간 조정함으로써 변속감을 개선하고, 변속 응답성을 향상시키도록 하는 것으로,

주행중에 검출되는 운전 정보를 판독하여 리프트 풋 업이 검출되는지 판단하는 단계와, 리프트 풋 업이 검출되면 목표 변속단을 결정한 다음 해방측 클러치 및 결합측 클러치를 듀티 제어하여 목표 변속단으로의 변속을 수행시키는 단계와, 목표 변속단으로 변속 진행에 따라 변속 동기점에 도달되었는지를 판단하는 단계와, 변속 동기점에 도달된 상태이면 언더 슈트 감지 기능을 인에이블시킨 다음 설정된 제1기준시간 이내에 언더 슈트의 발생이 검출되는지 판단하는 단계와, 언더 슈트의 발생이 검출되면 현재의 듀티 제어 위상을 유지하고, 언더 슈트의 발생이 검출되지 않으면 목표 변속단의 동기 완료로 판단하여 설정된 제2기준시간의 경과 이후에 듀티 제어를 종료하고 라인압 제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

엔진제어 감시부, EUC, TCU, 변속제어 구동부, 엔진제어 구동부

Description

자동변속기의 변속 제어장치 및 방법{A SHIFT CONTROL SYSTEM OF AUTOMATIC TRANSMISSION ON VEHICLE AND METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 자동변속기의 변속 제어장치에 대한 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 자동변속기에서 변속 제어 수행에 대한 일 실시예의 흐름도.

도 3은 본 발명에 따른 자동변속기에서 변속 제어 수행에 대한 듀티 제어 패턴도.

도 4 및 도 5는 종래의 자동변속기에서 변속 제어 수행에 대한 듀티 제어 패터도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 엔진제어 감시부 20 : ECU

30 : 엔진제어 구동부 40 : TCU

50 : 변속제어 감지부 60 : 변속제어 구동부

본 발명은 자동변속기에 관한 것으로, 더 상세하게는 리프트 풋 업(Lift Foot Up)에 의한 업 시프트(Up Shift) 변속 제어시에 언더 슈트 감지 기능(Undershot Detection Function)을 이용하여 변속 말기의 제어시간을 조정하여 변속감을 개선하고, 변속 응답성을 향상시키도록 하는 자동변속기의 변속제어장치 및 방법에 관한 것이다.

자동변속기는 차량의 주행속도와 스로틀 밸브의 개도율 및 제반 검출조건에 따라 변속 제어장치가 다수의 솔레노이드 밸브를 구동시켜 유압을 제어함으로써, 목표 변속단의 변속 기어가 동작되어 자동으로 변속이 이루어지게 하는 것이다.

이와 같이 자동변속기는 해당 목표 변속단으로의 변속이 실행되는 경우 작동 상태에서 작동 해제되는 해방측 요소와 작동 해제 상태에서 작동 상태로 변환되는 결합측 요소를 보유하게 되며, 상기 해방측 및 결합측 요소의 작동 해제 및 작동 시작은 각 요소에 공급되는 유압의 제어에 의해 실행된다.

상기한 기능을 갖는 자동변속기에서 파워 온의 주행중에 운전자가 가속페달에서 발을 떼는 리프트 풋 업이 발생하게 되면 승차감을 확보하기 위하여 상위 변속단으로 업 시프트 변속 제어한다.

이와같이 리프트 풋 업에 따른 업 시프트의 변속을 제어함에 있어 변속감을 확보하기 위하여 50~100RPM정도로 학습 목표값을 설정하여 터빈의 언더 슈트가 발생되도록 하고 있다.

그러나, 도 4에 도시된 바와 같이 트랜스 밋션의 편차 따라 간혹 언더 슈트 발생량이 과도하여 제어시간을 초과하게 되는 경우 라인압으로 결합측 클러치를 강제 결합시키게 됨에 따라 상당히 큰 변속 쇼크가 발생한다.

이를 해결하기 위하여 도 5에 도시된 바와 같이 변속 말기의 제어시간을 충분히 여유있게 설정하는 방법을 적용하고 있다.

그러나, 변속 말기의 제어시간을 충분히 여유있게 설정하는 경우 리프트 풋 업에 의한 업 시프트의 변속이 너무 길어지므로 변속중 변속과 같은 차기 제어까지 걸리는 시간이 늦어 가속 응답성이 느리고 답답하게 느껴지는 문제점이 발생한다.

또한, 변속감을 개선하기 위해 적당한 언더 슈트을 유발시키기 위한 학습치의 설정이 용이하지 않는 문제점이 있으며, 변속기의 편차에 따라 비정상적인 쇼크가 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 리프트 풋 업에 의한 업 시프트 변속 제어가 수행되는 경우 언더 슈트 감지 기능을 이용하여 변속 말기의 제어시간을 조정함으로써 변속감을 개선하고, 비정상적인 쇼크가 발생되는 것을 방지하며, 변속중 다른 변속에 빠른 응답성을 제공하도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 각종 센서로 이루어지는 엔진 제어 감지부와 엔진 제어 구동부를 통해 엔진의 각종 상태를 제어하는 ECU와 변속 감지부의 정보와 상기 ECU의 정보를 설정된 알고리즘을 통해 분석하여 변속 제어 구동부를 통해 변속 제어를 수행하는 TCU를 포함하는 자동변속기에 있어서,

상기 TCU는 리프트 풋 업에 의한 업 시프트 변속 제어시에 현재의 터빈 회전 수와 목표 터빈 회전수의 비교를 통해 목표 변속단에 대한 동기점을 판단하고, 동기점에서 설정된 언더 슈트 감지 기능을 인에이블한 후 설정된 제1기준시간 이내에 터빈 회전수의 언더 슈트 발생이 검출되면 현재의 위상으로 듀티 제어를 유지하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 주행중에 검출되는 운전 정보를 판독하여 리프트 풋 업이 검출되는지 판단하는 단계와; 리프트 풋 업이 검출되면 목표 변속단을 결정한 다음 해방측 클러치 및 결합측 클러치를 듀티 제어하여 목표 변속단으로의 변속을 수행시키는 단계와; 목표 변속단으로 변속 진행에 따라 변속 동기점에 도달되었는지를 판단하는 단계와; 변속 동기점에 도달된 상태이면 언더 슈트 감지 기능을 인에이블시킨 다음 설정된 제1기준시간 이내에 언더 슈트의 발생이 검출되는지 판단하는 단계와; 언더 슈트의 발생이 검출되면 현재의 듀티 제어 위상을 유지하고, 언더 슈트의 발생이 검출되지 않으면 목표 변속단의 동기 완료로 판단하여 설정된 제2기준시간의 경과 이후에 듀티 제어를 종료하고 라인압 제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어방법을 제공한다.

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

도 1은 본 발명에 따른 자동 변속기의 변속제어장치에 대한 구성도로, 엔진 제어 감지부(10)를 형성하는 각종 센서로부터 현재 차량의 운행 상태가 ECU(20)로 입력되면, ECU(20)에서는 이들 정보를 미리 입력되어져 있던 데이터와 비교 판단하여 엔진제어 구동부(30)를 제어하여 엔진을 최적의 상태로 제어하게 된다.

이와 동시에 ECU(20)에서는 변속 제어에 필요한 정보가 있으면 TCU(40)로 정보를 보내어 변속제어가 이루어지도록 한다.

이때 TCU(40)에서는 상기 ECU(20)로부터 전달되는 정보와 변속제어 감지부(50)로부터 입력되는 정보를 미리 입력되어진 데이터와 비교 판단하여 변속제어 구동부(60)를 제어함으로써, 최적의 변속 제어가 이루어지게 한다.

상기에서 엔진 제어 감지부(10)는 공지에서와 같이, 가속페달 센서, 스로틀 포지션 센서, 터빈 회전수 센서, 차속센서, 크랭크 각 센서, 엔진 회전수 센서, 냉각수온 센서 등 엔진 제어에 필요한 모든 정보를 검출하는 것을 의미하며, 변속 제어감지부(50)는 입,출력측 속도 센서, 유온센서, 인히비터 스위치, 브레이크 스위치등 변속제어에 필요한 정보를 제공하는 센서들을 의미한다.

그리고, 엔진 제어구동부(30)는 엔진 제어를 위한 모든 구동부를 의미하는데 본 발명에서는 연료계통을 특정할 수 있으며, 변속 제어 구동부(60)는 자동 변속기의 유압 제어수단에 적용되는 모든 솔레노이드 밸브를 의미하는데, 본 발명에서는 결합측 솔레노이드 밸브로 특정할 수 있다.

또한, 상기 ECU(20)와 TCU(40) 사이의 정보 교환을 위한 통신 방법에는 CAN 통신과 시리얼(SIRIAL) 통신을 들 수가 있으며, 이들 중 어느 하나의 것을 선택하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 TCU(40)에는 리프트 풋 업에 의한 업 시프트 변속 제어가 수행되는 경우 현재의 터빈 회전수와 목표 터빈 회전수의 비교를 통해 목표 변속단에 대한 동기점을 판단하고, 동기점이라 판단되는 경우 언더 슈트 감지 기능을 인에이블(Enable)하여 설정된 제1기준시간, 대략 60ms 내지 100ms, 바람직하게는 80ms 이내에 터빈 회전수의 언더 슈트 발생이 검출되지 않으면 설정된 제2기준시간, 대략 15ms 내지 25ms, 바람직하게는 20ms 이후에 듀티 제어를 통한 변속 제어를 종료한 다음 라인압 제어를 수행하고, 설정된 제2기준시간 이내에 터빈 회전수의 언더 슈트 발생이 검출되면 현재의 위상으로 듀티 제어를 유지한다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하여 이루어지는 본 발명의 변속 제어 동작은 다음과 같다.

자동변속기 장착 차량이 주행을 하게 되면 ECU(20)는 각종 센서로 이루어지는 엔진 제어 감지부(10)로부터 인가되는 신호와 미리 설정된 데이터와 비교하여 엔진제어 구동부(30)의 제어를 통해 엔진을 최적의 상태로 제어한다.

동시에 ECU(20)는 변속 제어에 필요한 정보를 TCU(40)에 제공한다.

이때 TCU(40)에서는 상기 ECU(20)로부터 전달되는 정보와 변속제어 감지부(50)로부터 입력되는 정보를 미리 입력되어진 데이터와 비교 판단하여 변속제어 구동부(60)의 제어를 통해 최적의 변속단을 유지한다(S101).

상기와 같이 엔진 및 변속 제어를 최적으로 유지하는 상태에서 TCU(40)는 변속제어 감지부(50)로부터 운전자가 가속페달에서 발을 떼는 리프트 풋 업(LFU)이 검출되는지를 판단한다(S102).

상기 S102의 판단에서 리프트 풋 업이 검출되지 않은 현재의 상태를 유지하고, 리프트 풋 업이 검출되면 목표 변속단을 선택한 다음(S103) 결합측 클러치 및 해방측 클러치를 듀티 제어하여 목표 변속단으로 변속이 이루어지도록 한다(S104).

상기와 같이 목표 변속단으로 변속이 진행되는 상태에서 TCU(40)는 변속 동기점을 판단하기 위하여 변속제어 감지부(50)의 신호로부터 터빈 회전수(Nt)를 검출한 다음(S105) 현재의 터빈 회전수(Nt)에서 목표 터빈 회전수(Ntd)를 차 연산한 결과가 설정된 기준 회전수(30RPM) 이하를 만족하는지 판단한다(S106).

상기 S106의 판단에서 현재의 터빈 회전수(Nt)에서 목표 터빈 회전수(Ntd)를 차 연산한 결과가 설정된 기준 회전수(30RPM) 이상을 유지하는 상태로 판단되면 변속 동기점에 도달되지 않은 것으로 판단하여 해방측 클러치 및 결합측 클러치에 대한 듀티 제어를 지속적으로 유지한다.

그러나, 상기 S106의 판단에서 현재의 터빈 회전수(Nt)에서 목표 터빈 회전수(Ntd)를 차 연산한 결과가 설정된 기준 회전수(30RPM) 이하를 유지하는 상태로 판단되면 변속 동기점에 도달된 것을 판단하여 설정된 언더 슈트 감지 기능을 인에이블시킨다(S107).

상기 언더 슈트 감지 기능이 인에이블 된 이후 최초 설정된 제1기준시간, 대략 60ms 내지 100ms, 바람직하게는 80ms 이내에 10RPM 정도의 언더 슈트가 발생되는지를 판단한다(S108).

상기 S108에서 언더 슈트의 발생이 검출되지 않으면 설정된 제2기준시간, 대략 15ms 내지 25ms, 바람직하게는 20ms가 경과된 이후 듀티 제어를 종료한 다음 라인압 제어를 수행하고(S111), 언더 슈트의 발생이 검출되면 현재의 듀티 제어의 위상을 지속적으로 유지한다(S109).

현재의 듀티 제어의 위상을 유지하는 상태에서 현재의 터빈 회전수가 목표 터빈 회전수를 추종하는 변속 동기가 완료되었는지를 판단하여(S110), 변속 동기가 완료되지 않은 상태이면 상기 S109로 리턴되고 변속 동기가 완료된 것으로 판단되면 설정된 제2기준시간이 경과된 이후 듀티 제어를 종료한 다음 라인압 제어를 수행한다(S111).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 리프트 풋 업에 의한 변속에서 변속 말기에 터빈의 언더 슈트량을 제어함으로서, 변속 제어시간이 필요없이 늘어지는 것이 방지되며, 이에 따라 변속중 변속에 대하여 응답성이 향상된다.

또한, 변속기의 편차에 따른 비정상적인 쇼크의 발생이 방지되고, 변속감 개선을 위한 적당한 언더 슈트량을 학습 목표치로 설정할 수 있는 장점이 있다.

Claims

각종 센서로 이루어지는 엔진 제어 감지부와 엔진 제어 구동부를 통해 엔진의 각종 상태를 제어하는 ECU와 변속 감지부의 정보와 상기 ECU의 정보를 설정된 알고리즘을 통해 분석하여 변속 제어 구동부를 통해 변속 제어를 수행하는 TCU를 포함하는 자동변속기에 있어서,

상기 TCU는 리프트 풋 업에 의한 업 시프트 변속 제어시에 현재의 터빈 회전수와 목표 터빈 회전수의 비교를 통해 목표 변속단에 대한 동기점을 판단하고, 동기점에서 설정된 언더 슈트 감지 기능을 인에이블한 후 설정된 제1기준시간 이내에 터빈 회전수의 언더 슈트 발생이 검출되면 현재의 위상으로 듀티 제어를 유지하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 TCU는 언더 슈트 감지 기능을 인에이블한 후 설정된 제1기준시간 이내에 언더 슈트의 발생이 검출되지 않으면 제2기준시간의 경과후 듀티 제어를 종료하고 라인압 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어장치.
주행중에 검출되는 운전 정보를 판독하여 리프트 풋 업이 검출되는지 판단하는 단계와;

리프트 풋 업이 검출되면 목표 변속단을 결정한 다음 해방측 클러치 및 결합측 클러치를 듀티 제어하여 목표 변속단으로의 변속을 수행시키는 단계와;

목표 변속단으로 변속 진행에 따라 변속 동기점에 도달되었는지를 판단하는 단계와;

변속 동기점에 도달된 상태이면 언더 슈트 감지 기능을 인에이블시킨 다음 설정된 제1기준시간 이내에 언더 슈트의 발생이 검출되는지 판단하는 단계와;

언더 슈트의 발생이 검출되면 현재의 듀티 제어 위상을 유지하고, 언더 슈트의 발생이 검출되지 않으면 목표 변속단의 동기 완료로 판단하여 설정된 제2기준시간의 경과 이후에 듀티 제어를 종료하고 라인압 제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어방법.
제3항에 있어서,

상기 목표 변속단의 변속 과정에서 변속 동기점의 판단은 현재의 터빈 회전수에서 목표 터빈 회전수를 차 연산한 결과값이 설정된 기준 회전수 이하를 만족하는 조건으로 설정되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어방법.
제3항에 있어서,

상기 제1기준시간은 60ms 내지 100ms로 설정되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어방법.
제3항에 있어서,

상기 제2기준시간을 15ms 내지 25ms로 설정되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어방법.