KR100946533B1 - 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

전자식 쓰로틀 밸브가 장착된 자동차의 자동 변속기에 있어, 온 다운(on down) 시프트 변속 시 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값을 보정하기 위해 기 설정된 임계 시간을 킥 다운(kick down) 시 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값을 보정하기 위해 설정된 제2 임계 시간 보다 짧게 설정하여 온 다운 시프트 변속 시 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값을 보정하기 위한 학습 시간을 최소로 줄일 수 있는 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 방법이 개시되어 있다. 본 발명에 의하면, 온 다운 시프트 변속 요구 시 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값을 보정하기 위해 기 설정된 임계 시간을 킥 다운 시프트 변속 요구 시 기 저장된 제2 임계 시간 보다 작게 설정하여 온 다운 시프트 변속 시 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값을 보정하는 학습 시간을 단축하거나 제거하여 변속 시간을 단축하고 따라서 변속 품질 및 변속감을 향상시킬 수 있게 된다.

자동차, 자동 변속기, 온 다운, 킥 다운, 변속 제어 유닛

Description

자동 변속기의 변속 제어 장치 및 방법 {METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING AUTOMATIC TRANSMITION}

본 발명은 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온 다운 시프트 변속 시 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값을 보정하는 학습 시간을 제거 또는 최소로 줄여 변속 시간을 최소로 줄일 수 있도록 한 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 적용되는 자동 변속기는 자동차의 주행 속도와 쓰로틀 밸브 개도량 및 쓰로틀 밸브 개도율 및 제반 검출 조건에 따라 변속 제어 장치가 다수의 솔레노이드 밸브를 제어하여 유압을 제어함으로써, 목표 변속단의 변속 기어가 동작되어 자동으로 변속이 이루어지게 하는 것이다.

즉, 운전자가 변속 레버를 원하는 변속단을 변환하면, 매뉴얼 밸브의 포트 변속이 이루어지면서 오일 펌프로부터 공급되는 유압을 솔레노이드 밸브의 듀티 제어에 따라 변속 기어 메커니즘의 여러 작동 요소를 선택적으로 작동시켜 변속이 이루어지도록 한다.

이와 같은 작동 원인에 따라 동작하는 자동 변속기는, 각 해당 목표 변속단 으로의 변속이 실행되는 경우 작동 상태에서 작동 해제되는 마찰 요소와 작동 해제 상태에서 작동 상태로 가변하는 마찰 요소를 보유하게 되는데, 이들 마찰 요소의 작동 해제 및 자동 시작 타이밍에 따라 자동 변속기의 변속 성능이 결정되므로 최근에는 보다 나은 변속성능 향상을 위한 변속 제어 방법의 연구가 활발하게 진행되고 있다.

이러한 점을 감안하여 기술적 배경을 살펴보면, 자동 변속 장치가 탑재 차량의 경우 킥 다운(kick down) 변속 요구 시 엔진과 변속기 측의 터빈이 역전되면 구동계의 백 러쉬(back lash)에 의해 변속 충격이 발생하고 이러한 변속 충격을 제거하기 위해 변속 시작 시점(SS)에서 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점까지 도 1에 도시된 바와 같이, 해방측 유압 제어 듀티값을 100%에서 일정값으로 낮추게 되고 다시 엔진이 터빈 회전수를 증가시킨다.

이때 변속 시작 시점(SS)부터 터빈 회전수가 증가하기 시작하는 시점(T1) 까지의 시간이 미리 정해진 임계 시간보다 빠르면 해방측 클러치의 유압 제어 듀티 패턴을 증가하는 방향으로 학습하고 느리면 내려가는 방향으로 학습하여 항상 일정한 변속감이 유지된다.

그러나 온 다운(on down) 시프트 변속 요구 시 변속 시작 시점(SS)부터 터빈 회전수가 증가하기 시작하는 시점(T1) 까지의 시간 보다 킥 다운 시 변속 시작 시점(SS)부터 터빈 회전수가 증가하기 시작하는 시점(T1) 까지의 시간이 짧음에도 불구하고 온 다운 시와 킥 다운 시의 임계 시간이 동일하므로, 해방측 클러치의 유압 제어 듀티 패턴은 상승하는 방향으로 학습하게 된다. 따라서, 킥 다운 시 기 설정 된 임계 시간 보다 온 다운 시 상기 임계 시간을 더 짧게 설정하여 온 다운 시 해방측 클러치의 유압 제어 듀티 패턴을 상승하는 방향으로 학습하는 과정을 제거할 수 있는 별도의 로직이 필요하였다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 온 다운 시프트 변속 요구 시 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값을 보정하기 위해 기 설정된 임계 시간을 킥 다운 시프트 변속 요구 시 기 저장된 제2 임계 시간 보다 작게 설정하여 온 다운 시프트 변속 시 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값을 보정하는 학습 시간을 단축하거나 제거하여 변속 품질 및 변속감을 향상시킬 수 있는 자동 변속 차량의 변속 제어 장치 및 방법을 제공하고자 함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 기술적 수단은,

가속 패달의 누름 정도를 감지하여 전기적 신호로 변환하여 가속 감지 센서;

현재 변속단의 변속 상태를 감지하는 변속 제어 감지부; 및

상기 가속 감지 센서 및 변속 제어 감지부로부터 공급되는 신호들을 근거로 온 다운 시프트 변속 요구 판단 시 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값을 보정하기 위해 설정하는 임계 시간을 킥 다운 시 미리 정해진 변속 시작 시점(SS)에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점까지의 제2 임계 시간 보다 작게 설정하고 설정된 임계 시간 및 변속 시작 시점(SS)에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점까지의 시간의 차를 근거로 설정된 유압 제어 듀티 패턴으로 해방측 클러치의 유압을 제어하는 변속 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하고,

여기서, 상기 변속 제어 유닛은,

상기 임계 시간과 변속 시작 시점(SS)에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점까지의 시간의 차를 근거로 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값을 학습을 통해 보정하고,

보정된 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값으로 상기 유압 제어 듀티 패턴을 재설정하도록 구비되는 것으로 특징으로 한다.

삭제

바람직하게는 본 발명의 다른 관점에 따른 기술적 과제는,

a) 변속 제어 감지부와 가속 감지 센서로부터 공급되는 신호들을 수신하여 운전자의 온 다운 시프트 변속 요구인 지를 판단하는 단계;

b) 상기 a) 단계의 판단 결과 온 다운 시프트 변속 요구된 경우 해방측 클러치의 변속 시작 시점에서부터 터빈 회전수가 목표치에 도달되는 시점까지의 제1 시간을 미리 정해진 임계 시간과 비교하는 단계;

c) 상기 b) 단계의 비교 결과에 따라 초기 제어 듀티값을 학습을 통해 보정하고 보정된 초기 제어 듀티값을 가지는 유압 제어 듀티 패턴으로 해방측 클러치의 유압 제어하는 단계를 포함하되,

상기 임계 시간은 킥 다운 변속 요구 시 미리 설정된 제2 임계 시간 보다 작은 값으로 설정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 온 다운 시프트 변속 요구 시 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값을 보정하기 위해 온 다운 시프트 변속 요구 시 변속 시작 시점에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점까지의 임계 시간을 킥 다운 시프트 변속 요구 시 미리 정해진 제2 임계 시간 보다 작게 설정함에 따라 상기 온 다운 시프트 시 임계 시간과 변속 시작 시점에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점의 시간 차가 감소하므로 상기 온 다운 시프트 시 미리 정해진 임계 시간과 변속 시작 시점에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점의 시간 차 동안 실행하던 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값에 대한 학습 시간을 단축하거나 제거하여 온 다운 변속 시 총 변속 시간이 단축되고 그에 따라 변속 품질 및 변속감을 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예가 적용되는 차량용 자동 변속 차량의 변속 제어 장치의 구성 블록도이고, 도 2은 도 1에 도시된 온 다운 시프트 요구시 변속 제어 유닛(30)의 해방측 클러치의 유압 듀티 제어 패턴을 보인 도이며, 도 3은 도 1에 도시된 킥 다운 시프트 요구 시 변속 제어 유닛(30)의 해방측 클러치의 유압 제어 듀티 패턴을 보인 도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 변속 차량의 변속 제어 장치는, 가속 패달의 누름 정도를 감지하는 가속 감지 센서(10)와, 변속 제어에 필요한 현재 변속 정보들을 수집하여 변속 제어 유닛(30)으로 보내어 변속 제어가 이루어지도록 하는 변속 제어 감지부(50)를 포함한다.

이때 변속 제어 유닛(30)에서는 가속 감지 센서(10)와 변속 제어 감지부(50)로부터 입력되는 신호들을 근거로 온 다운 변속 요구인 지를 판단하고 판단 결과 온 다운 변속 요구 시 변속 시작 시점(SS)에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점까지의 제1 시간(T1)과 기 설정된 임계 시간과의 차에 따라 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값을 보정한 후 보정된 초기 제어 듀티값을 가지는 유압 제어 듀티 패턴으로 해방측 클러치를 유압 제어하도록 구비된다.

여기서, 상기 임계 시간은 킥 다운 변속 요구 시 기 설정된 제2 임계 시간 보다 짧게 설정되어 미리 변속 제어 유닛(30)에 저장된다. 상기 임계 시간 및 제2 임계 시간은 다수의 실험을 통해 얻어진 결과값으로 최적의 변속 제어를 실행하도록 설정된다.

또한, 상기의 변속 구동부(60)는 자동 변속기의 유압 제어 수단에 적용되는 모든 솔레노이드 밸브를 의미한다.

이와 같은 가속 감지 센서(10) 및 변속 제어 감지부(50)로부터 입력되는 신호들을 통해 변속 제어가 이루어지게 되는데, 본 발명은 온 다운 변속 요구 시 변속 시작 시점에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점까지의 임계 시간을 킥 다운 변속 요구 시 설정된 제2 임계 시간 보다 작은 값으로 설정됨으로써, 상기 온 다운 시프트 시 임계 시간과 변속 시작 시점에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점의 시간 차가 감소하므로 상기 온 다운 변속 요구 시 변속 시작 시점(SS)에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점까지의 제1 시간(T1)과 기 설정된 임계 시간과의 차에 따라 실행하던 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값을 보정하는 학습 과정을 생략하거나 학습 시간을 단축하게 된다.

상기 가속 감지 센서(10) 및 변속 제어 감지부(50)로부터 입력되는 신호들을 수신하여 온 다운 변속 요구 시 본 발명에 따른 해방측 클러치의 유압 제어 듀티 패턴은 도 3에 도시된 바와 같다.

즉, 도 2는 온 다운 변속 요구 시 해방측 클러치의 유압 제어 듀티 패턴을 보인 파형도이고, 도 3은 킥 다운 변속 요구 시 해방측 클러치의 유압 제어 듀티 패턴을 보인 파형도이다.

도 2의 및 도 3에 도시된 바와 같이, 온 다운 변속 시 변속 시작 시점(SS)에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점까지의 제1 시간(T1)과 킥 다운 변속 시 변속 시작 시점(SS)에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점까지의 제2 시간(T2)에 차이에 따라 각각의 임계 시간 및 제2 임계 시간을 설정한다.

이러한 임계 시간과 변속 시작 시점(SS)에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점까지의 제1 시간(T1)과의 차이에 따라 해방측 클러치의 유압 제어하는 과정은 도 4에 도시된 바와 같은 동작 과정을 통해 이루어진다. 도 4는 본 발명에 따른 자동 변속기의 변속 제어 과정을 보인 흐름도이다.

즉, 변속 제어 감지부(50)로부터 입력되는 신호 및 가속 감지 센서(10)로부터 공급되는 신호들을 수신하고(단계 101), 수신된 신호들에 근거하여 온 다운 변속 요구되었는 지를 판단한다(단계 103).

상기에서 온 다운 변속이 요구된 경우 상기 변속 제어 유닛(30)은 단계(105)를 통해 해방측 클러치의 유압 초기 제어 시 수신되는 터빈 회전수와 엔진 회전수의 차를 연산하고, 이어 단계(107)를 통해 상기 터빈 회전수와 엔진 회전수의 차에 따른 임계 시간을 연산한다.

이때 상기 임계 시간과 변속 시작 시점(SS)에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점까지의 제1 시간(T1)과의 차이를 연산하고(단계 109), 이 연 산된 시간 차에 따라 학습을 통해 해방측 클러치의 유압 초기 제어 듀티값을 보정하며(단계 111), 이 보정된 유압 제어 듀티값을 가지는 유압 제어 듀티 패턴으로 해방측 클러치의 유압 제어한다(단계 113).

이후 자동 변속 유닛(30)은 단계(115)를 통해 변속 완료되었는 지를 판단하고 변속 완료되지 아니한 경우 상기 단계(113)로 진행하고, 변속 완료된 경우 본 프로그램을 종료한다.

즉, 온 다운 변속 요구 시 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값을 보정하기 위한 변속 시작 시점에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점까지의 임계 시간을 킥 다운 변속 요구 시 설정된 제2 임계 시간 보다 작은 값으로 설정됨으로써, 상기 온 다운 시프트 시 상기 설정된 임계 시간과 변속 시작 시점에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점(T1)의 시간 차가 기존의 온 다운 시프트 시 설정된 임계 시간과 변속 시작 시점부터 터빈 회전수가 목표치에 도달하는 시간(T1)의 시간 차 보다 감소하므로 상기 온 다운 변속 요구 시 변속 시작 시점(SS)에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점까지의 제1 시간(T1)과 기 설정된 임계 시간과의 차 동안 실행하던 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값을 보정하는 학습 시간을 단축하거나 제거하게 된다.

이와 같이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위 의해 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 변속기의 변속 제어 장치의 구성을 보인 블록도이다.도 2는 도 1의 온 다운 시프트 변속 요구 시 해방측 클러치의 유압 제어 듀티 패턴을 보인 도이다.

도 3은 도 1의 킥 다운 시프트 변속 요구시 해방측 클러치의 유압 제어 듀티 패턴을 보인 도이다.

도 4는 본 발명에 따른 자동 변속기의 변속 제어 과정을 보인 흐름도이다.

Claims (4)

1. 가속 패달의 누름 정도를 감지하여 전기적 신호로 변환하여 가속 감지 센서;

   현재 변속단의 변속 상태를 감지하는 변속 제어 감지부; 및

   상기 가속 감지 센서 및 변속 제어 감지부로부터 공급되는 신호들을 근거로 온 다운 시프트 변속 요구 판단 시 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값을 보정하기 위해 설정하는 임계 시간을 킥 다운 시 미리 정해진 변속 시작 시점(SS)에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점까지의 제2 임계 시간 보다 작게 설정하고 설정된 임계 시간 및 변속 시작 시점(SS)에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점까지의 시간의 차를 근거로 설정된 유압 제어 듀티 패턴으로 해방측 클러치의 유압을 제어하는 변속 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 변속 제어 유닛은,

   상기 임계 시간과 변속 시작 시점(SS)에서부터 터빈 회전수가 목표 회전수에 도달되는 시점까지의 시간의 차를 근거로 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값을 학습을 통해 보정하고,

   보정된 해방측 클러치의 초기 제어 듀티값으로 상기 유압 제어 듀티 패턴을 재설정하도록 구비되는 것으로 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어 장치.
3. 삭제
4. a) 변속 제어 감지부와 가속 감지 센서로부터 공급되는 신호들을 수신하여 운전자의 온 다운 시프트 변속 요구인 지를 판단하는 단계;

   b) 상기 a) 단계의 판단 결과 온 다운 시프트 변속 요구된 경우 해방측 클러치의 변속 시작 시점에서부터 터빈 회전수가 목표치에 도달되는 시점까지의 제1 시간을 미리 정해진 임계 시간과 비교하는 단계;

   c) 상기 b) 단계의 비교 결과에 따라 유압 초기 제어 듀티값을 학습을 통해 보정하고 보정된 초기 제어 듀티값을 가지는 유압 제어 듀티 패턴으로 해방측 클러치의 유압 제어하는 단계를 포함하되,

   상기 임계 시간은 킥 다운 변속 요구 시 미리 설정된 제2 임계 시간 보다 작은 값으로 설정되는 것을 특징으로 자동 변속기의 변속 제어 방법.

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