KR102241592B1 - 자동변속기 중립 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동변속기 중립 제어 방법에 관한 것으로, 자동변속기가 중립 제어 중 엔진 토크와 엔진 속도를 모니터링 하는 단계, 상기 엔진 토크와 엔진 속도의 이상 거동을 감지하는 경우, 상기 자동변속기가 엔진 속도 하강량을 검출하는 단계 및 상기 엔진 속도 하강량이 미리 설정된 기준값 초과인 경우, 상기 자동변속기가 슬립 목표량을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동변속기 중립 제어 방법{NEUTRAL CONTROL METHOD OF AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동변속기 중립 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동변속기 중립 제어시 발생할 수 있는 이상 충격을 해소할 수 있도록 하는 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 자동변속기는 차량의 차속과 토크를 운전자의 요구에 부합하도록, 엔진으로부터 만들어지는 구동력을 각각의 운전조건별로 선정된 기어비를 통해 자동으로 최적화하여 차량 운행에 적합하도록 변환하여 출력하는 기계 장치이다.

또한, 차량용 자동변속기는 유체의 운동에너지에 의해 토크를 자동으로 변환하는 토크 컨버터와, 변속 레버의 위치전환에 따라 유압에 의해 작동하여 입력축의 구동력을 유성기어세트로 전달하도록 클러치 및 브레이크 등으로 이루어진 마찰기구와, 마찰기구에 의해 구동하여 차량의 주행속도와 부하에 따라 변속비를 조절하는 유성기어세트와, 마찰기구를 유압에 의해 구동시키는 엑츄에이터 등으로 구성되어 있다.

이러한 구성 장치들은 각 자동차 생산 메이커에 따라 형식을 달리하면서 개발되어 적용되고 있으며, 현재 통상적으로는 4~6속 자동변속기가 주류를 이루고 있으며, 연비향상과 엔진 구동력의 효율적인 이용으로 동력 성능을 향상시키기 위하여 7속 이상의 자동변속기까지 실현되고 있다.

한편, 고유가 시대에 맞추어 자동차 메이커들은 차량 연비 개선이 매우 중요한 과제가 되었다. 이에, 자동변속기 차량도 연비 개선을 위한 노력이 추구되고 있고, 이러한 예로 중립 제어 방식이 있다.

중립 제어란, 유성기어세트로 구성된 자동변속기 차량에서 D단 정차 시 클러치를 반중립상태로 하여 엔진부하를 낮추고, 이를 통해 연비를 낮추어줌으로써 연비개선이 이루어지는 제어방식이다. 다시 말해, 차량을 운행함에 있어서 신호 대기중과 같이 짧은 시간동안 정차하는 경우 대개의 운전자들은 브레이크 페달만 밟아 차량을 정지시킬 뿐 변속 레버를 N단으로 변환시키지는 않는다. 즉, 이러한 상황에서 차량이 완전 정차한 후, 정차 조건 및 온도 조건에 부합되는 경우 일정 시간 이후에 변속기를 중립으로 제어한다.

또한, 정차를 위해 감속하는 경우, 연비개선을 위한 추가적인 기술로 엔진에 공급되는 연료를 차단시키는 연료 컷(Fuel cut) 제어를 하고 있으며, 엔진 RPM이 일정 값 이하로 감소하여 연료 재분사 시점이 되면 연료 재분사 및 아이들 제어를 수행한 후 중립 제어를 한다.

한편 본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2018-0073411호(2018.07.02)에 개시되어 있다.

그런데 이러한 중립 제어 도중 에어컨 스위치 온(on)-오프(off) 변동 등 차량의 다른 장치의 구동에 따라 엔진토크가 비정상 거동하는 경우가 있으며, 이러한 경우에 엔진 RPM과 터빈 RPM이 같아지는 크로스(cross) 충격 등이 발생하는 경우가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 자동변속기 중립 제어 방법의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 엔진토크가 비정상 거동에 따른 크로스 충격을 저감할 수 있는 자동변속기 중립 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 자동변속기 중립 제어 방법은 자동변속기가 중립 제어 중 엔진 토크와 엔진 속도를 모니터링 하는 단계; 상기 엔진 토크와 엔진 속도의 이상 거동을 감지하는 경우, 상기 자동변속기가 엔진 속도 하강량을 검출하는 단계; 및 상기 엔진 속도 하강량이 미리 설정된 기준값 초과인 경우, 상기 자동변속기가 슬립 목표량을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 자동변속기는, 상기 엔진 토크가 미리 설정된 토크 임계값을 초과하고, 상기 엔진 속도가 미리 설정된 속도 임계값을 초과하면, 상기 엔진 토크와 엔진 속도의 이상 거동이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 슬립 목표량을 변경하는 단계에서, 상기 자동변속기는 상기 슬립 목표량을 증가시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 슬립 목표량을 변경하는 단계에서, 상기 자동변속기는 상기 슬립 목표량을 증가시켜, 상기 자동변속기의 터빈의 속도가 미리 설정된 값을 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 슬립 목표량을 변경하는 단계에서, 상기 자동변속기는 상기 자동변속기의 터빈에 인가되는 유압을 증가시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동변속기 중립 제어 방법은 엔진 토크와 엔진 속도의 이상 거동이 감지된 이후 검출된 엔진 속도 하강량이 미리 설정된 기준값을 초과하여 크로스 충격이 발생할 수 있을 것으로 예상되는 경우에 슬립 목표량을 변경하여 크로스 충격을 방지할 수 있도록 함으로써, 사용자의 사용 편의성을 증가시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기 중립 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 종래의 자동변속기 중립 제어 방법에서 발생할 수 있는 크로스 충격을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기 중립 제어 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자동변속기 중립 제어 방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기 중립 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 2는 종래의 자동변속기 중립 제어 방법에서 발생할 수 있는 크로스 충격을 설명하기 위한 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기 중립 제어 방법을 설명하기 위한 예시도로서, 이를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기 중립 제어 방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 자동변속기 중립 제어 방법은 자동변속기에서 수행되며, 구체적으로 이러한 자동변속기에 포함된 ECU 등에서 제어가 수행된다. 다만 이러한 자동변속기의 장치 구성 및 제어기 구성의 경우 본 발명의 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 알려진 사항에 해당하고, 후술할 슬립 제어와 관련하여 고정된 슬립량 제어는 이미 사용하고 있으며, 엔진 토크와 엔진 속도 등을 검출하는 기술 또한 이미 널리 알려진 내용에 해당하므로, 더 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1에 도시된 것과 같이, 자동변속기는 중립 제어 중 엔진 토크와 엔진 속도를 모니터링 하여(S10), 엔진 토크와 엔진 속도의 이상 거동을 감지한다(S11).

예를 들어, 자동변속기는, 엔진 토크가 미리 설정된 토크 임계값(Tth)을 초과하고, 엔진 속도가 미리 설정된 속도 임계값(Sth)을 초과하면, 엔진 토크와 엔진 속도의 이상 거동이 발생한 것으로 판단할 수 있다.

여기서 토크 임계값(Tth) 및 속도 임계값(Sth)은 자동변속기의 사양, 사용자의 설계 의도 등에 따라 적절한 값으로 설계될 수 있다.

상기 단계(S11)에서 엔진 토크와 엔진 속도의 이상 거동이 감지되면, 자동변속기는 엔진 속도 하강량을 검출한다(S12).

예를 들어, 자동변속기는 엔진 토크와 엔진 속도의 이상 거동이 감지된 순간의 엔진 속도를 저장하며, 이후 미리 설정된 설정 기간 동안의 엔진 속도의 최저값을 검출하고 이를 저장된 엔진 속도에서 차감하여 엔진 속도 하강량을 검출할 수 있다.

또는 자동변속기는 엔진 속도의 국부적인 최대값과 최소값을 검출하여 이들 사이의 차이를 산출함으로써 엔진 속도 하강량을 검출할 수도 있다.

또는 자동변속기는 엔진 토크와 엔진 속도의 이상 거동이 감지된 순간의 엔진 속도를 저장하며, 이후 엔진 속도가 미리 설정된 설정 범위를 벗어나는 경우에 엔진 속도를 검출하고, 이를 저장된 엔진 속도에서 차감하여 엔진 속도 하강량을 검출할 수도 있다.

자동변속기는 이외에도 엔진 속도를 모니터링 하여 그 하강량을 검출하는 다양한 방식을 사용할 수 있다.

여기서 설정 시간이나 설정 범위는 자동변속기의 사양, 사용자의 설계 의도 등에 따라 적절한 값으로 설계될 수 있다.

상기 단계(S12)에서 검출된 엔진 속도 하강량이 미리 설정된 기준값을 초과하면(S13의 예), 자동변속기는 슬립 목표량을 변경한다(S14).

도 2에서 볼 수 있듯이, 자동변속기의 중립 제어 중에 에어컨 온 등의 차량의 다른 장치에 의한 동작이 발생하면 엔진 토크의 출렁임과 엔진 속도의 출렁임이 발생할 수 있다. 이에 따라 엔진 속도를 추종하는 터빈 속도가 엔진 속도와 같게 되는 크로스 충격 등이 발생할 수 있다.

이에 자동변속기는 엔진 토크와 엔진 속도의 이상 거동이 감지된 이후 검출된 엔진 속도 하강량이 미리 설정된 기준값을 초과하여 크로스 충격이 발생할 수 있을 것으로 예상되는 경우에 슬립 목표량(엔진 속도와 터빈 속도의 차이의 목표량)을 변경하여 크로스 충격이 발생하지 않도록 할 수 있다.

예를 들어, 자동변속기는 도 3에 도시된 것과 같이, 슬립 목표량을 증가시킴으로써, 터빈 속도가 엔진 속도를 더 늦게 추종하도록 함으로써, 크로스 충격을 방지할 수 있다.

또한 이때 자동변속기는 슬립 목표량을 동적으로 증가시켜, 자동변속기의 터빈의 속도가 미리 설정된 값을 유지하도록 하여 운전자가 느끼는 위화감이 최소화되도록 제어할 수 있다.

한편 이러한 슬립 목표량 증가에 따라 엔진측 부하가 증가하고 엔진의 연료 소모가 증가하는 것을 감소시킬 수 있도록 자동변속기는 슬립 목표량 제어시 터빈에 인가되는 유압을 일시적으로 증가시킬 수 있다.

여기서 기준값, 미리 설정된 값 등은 자동변속기의 사양, 사용자의 설계 의도 등에 따라 적절한 값으로 설계될 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 자동변속기 중립 제어 방법은 엔진 토크와 엔진 속도의 이상 거동이 감지된 이후 검출된 엔진 속도 하강량이 미리 설정된 기준값을 초과하여 크로스 충격이 발생할 수 있을 것으로 예상되는 경우에 슬립 목표량을 변경하여 크로스 충격을 방지할 수 있도록 함으로써, 사용자의 사용 편의성을 증가시킬 수 있도록 한다.

한편 상기 단계(S12)에서 검출된 엔진 속도 하강량이 미리 설정된 기준값을 초과하지 않으면, 자동변속기는 상기 단계(S10)로 복귀하여 중립 제어 중 엔진 토크와 엔진 속도를 모니터링 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 자동변속기가 중립 제어 중 엔진 토크와 엔진 속도를 모니터링 하는 단계;
   상기 엔진 토크와 엔진 속도의 이상 거동을 감지하는 경우, 상기 자동변속기가 엔진 속도 하강량을 검출하는 단계; 및
   상기 엔진 속도 하강량이 미리 설정된 기준값 초과인 경우, 상기 자동변속기가 슬립 목표량을 변경하는 단계를 포함하고,
   상기 슬립 목표량을 변경하는 단계에서, 상기 자동변속기는 상기 자동변속기의 터빈에 인가되는 유압을 증가시키는 것을 특징으로 하는 자동변속기 중립 제어 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 자동변속기는, 상기 엔진 토크가 미리 설정된 토크 임계값을 초과하고, 상기 엔진 속도가 미리 설정된 속도 임계값을 초과하면, 상기 엔진 토크와 엔진 속도의 이상 거동이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동변속기 중립 제어 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 슬립 목표량을 변경하는 단계에서, 상기 자동변속기는 상기 슬립 목표량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 자동변속기 중립 제어 방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 슬립 목표량을 변경하는 단계에서, 상기 자동변속기는 상기 슬립 목표량을 증가시켜, 상기 자동변속기의 터빈의 속도가 미리 설정된 값을 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 자동변속기 중립 제어 방법.
   
5. 삭제

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