KR102242097B1 - 차량의 변속 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 변속 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 차량에 장착된 가속 페달의 조작에 따라 개폐되는 스로틀 밸브의 개도를 검출하는 스로틀 개도 센서, 및 스로틀 개도 센서에 의해 검출된 스로틀 밸브 개도에 기초하여 킥 다운(Kick Down) 변속이 요구된 것으로 판단된 경우 미리 정의된 변속 패턴 맵에 따라 킥 다운 변속을 수행하고, 킥 다운 변속에 의해 변속된 현재 변속단에서 제1 목표단으로 업 시프트(Up Shift)되는데 소요되는 제1 시간에 기초하여 제1 목표단에서 제2 목표단으로의 업 시프트를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 변속 제어 장치 및 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING SHIFT OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량의 변속 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동변속기에서 킥 다운(Kick Down) 변속 이후의 업 시프트 시점을 제어하는 차량의 변속 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

차량용 자동변속기는 차량의 속도나 엔진 회전수에 따라 변속비를 자동적으로 변경하는 기능을 갖춘 변속기이다. 자동변속기는 엔진 동력을 전달하는 토크 컨버터, 토크 컨버터의 동력을 전달받아 차속에 따라 변속시켜 출력축으로 전달하는 유성 기어 세트, 변속을 위해 유성 기어 세트를 제어하는 복수의 클러치, 및 클러치를 유압으로 제어하기 위한 전자 제어 장치(TCU: Transmission Control Unit)와 밸브 바디 등으로 이루어진 유압 시스템으로 구성되어 있다.

이러한 자동변속기는 운전자가 변속레버를 조작하여 원하는 변속단으로 변환하면, 매뉴얼 밸브의 포트 변환이 이루어지면서 유압제어회로의 오일펌프로부터 유압이 공급되며, 공급된 유압을 기반으로 솔레노이드 밸브의 듀티 제어에 따라 여러 작동요소가 선택적으로 작동되어 변속이 이루어진다.

상기와 같은 자동변속기는 미리 정의된 변속 패턴 맵에 의해 그 동작이 제어되며, 나아가 스포츠 모드, 연비 모드 및 노멀 모드와 같은 차량의 주행 모드에 따라 변속 패턴 맵이 변경되어 변속이 제어된다. 이러한 미리 정의된 변속 패턴 맵에 따라 변속이 제어됨으로 인해, 운전자가 가속 페달을 빠른 속도로 깊숙히 답입하는 경우 차속에 따라 자동으로 저 변속단으로 변속이 이루어지는 킥 다운(Kick Down) 변속의 경우, 급가속을 의도하는 운전자의 의지가 변속 제어에 반영이 되지 못하여 운전자가 느끼는 변속 리듬감이 저하되며, 이는 킥 다운 변속 이후 각 변속단으로 업 시프트되는 시간이 일정하지 못하는데 기인한다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2002-0058809호(2002.07.12. 공개)에 개시되어 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 자동변속기의 킥 다운 변속 이후, 각 변속단으로 업 시프트되는 변속 시간을 제어함으로써 운전자가 느끼는 변속 리듬감을 향상시키기 위한 차량의 변속 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 차량의 변속 제어 장치는 차량에 장착된 가속 페달의 조작에 따라 개폐되는 스로틀 밸브의 개도를 검출하는 스로틀 개도 센서, 및 상기 스로틀 개도 센서에 의해 검출된 스로틀 밸브 개도에 기초하여 킥 다운(Kick Down) 변속이 요구된 것으로 판단된 경우 미리 정의된 변속 패턴 맵에 따라 킥 다운 변속을 수행하고, 상기 킥 다운 변속에 의해 변속된 현재 변속단에서 제1 목표단으로 업 시프트(Up Shift)되는데 소요되는 제1 시간에 기초하여 상기 제1 목표단에서 제2 목표단으로의 업 시프트를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 스로틀 밸브 개도의 변화율이 미리 설정된 기준 변화율 이상인 경우 상기 킥 다운 변속이 요구된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 현재 변속단, 상기 제1 목표단 및 상기 제2 목표단은 연속되는 변속단인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 제1 시간과, 상기 제1 목표단에서 상기 제2 목표단으로 업 시프트되는데 소요되는 제2 시간을 상호 연계시키는 방식을 통해 상기 킥 다운 변속 이후의 업 시프트를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 변속 패턴 맵에 따라 상기 현재 변속단에서 상기 제1 목표단으로 업 시프트를 수행하고, 상기 제1 시간과 상기 제2 시간이 일치하도록, 상기 제1 목표단으로 업 시프트된 시점으로부터 상기 제1 시간이 경과한 시점에 상기 제2 목표단으로의 업 시프트를 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 제2 목표단으로 업 시프트된 이후에는 상기 변속 패턴 맵에 따라 변속을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 차량의 변속 제어 방법은 제어부가, 차량에 장착된 가속 페달의 조작에 따라 개폐되는 스로틀 밸브의 개도를 스로틀 개도 센서를 통해 검출하는 단계, 상기 제어부가, 상기 스로틀 개도 센서에 의해 검출된 스로틀 밸브 개도에 기초하여 킥 다운(Kick Down) 변속이 요구되었는지 여부를 판단하는 단계, 상기 킥 다운 변속이 요구된 것으로 판단된 경우, 상기 제어부가, 미리 정의된 변속 패턴 맵에 따라 킥 다운 변속을 수행하는 단계, 및 상기 제어부가, 상기 킥 다운 변속에 의해 변속된 현재 변속단에서 제1 목표단으로 업 시프트(Up Shift)되는데 소요되는 제1 시간에 기초하여 상기 제1 목표단에서 제2 목표단으로의 업 시프트를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 킥 다운 변속에 의해 변속된 현재 변속단에서 각 변속단으로 업 시프트되는 변속 시간을 조정하는 방식을 통해 운전자가 느끼는 변속 리듬감을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 변속 제어 장치 및 방법의 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 차량의 변속 제어 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 장치는 스로틀 개도 센서(100), 엔진 온도 센서(200), 경사도 센서(300) 및 제어부(400)를 포함할 수 있으며, 차량에 적용된 자동변속기의 변속 제어를 수행할 수 있다.

스로틀 개도 센서(100)는 차량에 장착된 가속 페달의 조작에 따라 개폐되는 스로틀 밸브의 개도를 검출할 수 있다. 후술하는 제어부(400)는 TCU(Transmission Control Unit)로 구현되어, 미리 정의된 변속 패턴 맵을 기반으로 스로틀 개도 센서(100)에 의해 검출된 스로틀 밸브 개도와 차량의 차속에 따라 액추에이터(예: 솔레노이드 밸브)를 제어하여 자동변속기의 마찰요소(클러치 및 브레이크)의 체결 및 해제를 제어함으로써 차량의 변속을 제어할 수 있다.

엔진 온도 센서(200)는 차량에 적용된 엔진의 온도를 검출할 수 있으며, 경사도 센서(300)는 자이로 센서 등을 포함하여 차량의 경사도를 검출할 수 있다.

제어부(400)는 스로틀 개도 센서(100)에 의해 검출된 스로틀 밸브 개도에 기초하여 킥 다운(Kick Down) 변속이 요구된 것으로 판단된 경우 미리 정의된 변속 패턴 맵에 따라 킥 다운 변속을 수행하고, 킥 다운 변속에 의해 변속된 현재 변속단에서 제1 목표단으로 업 시프트(Up Shift)되는데 소요되는 제1 시간에 기초하여 제1 목표단에서 제2 목표단으로의 업 시프트를 제어할 수 있다.

구체적으로, 제어부(400)는 스로틀 밸브 개도의 변화율(시간에 대한 스로틀 밸브 개도의 변화율)이 미리 설정된 기준 변화율 이상인 경우, 운전자가 가속 페달을 빠른 시간에 깊숙히 답입한 것으로 판단하여 킥 다운 변속이 요구된 것으로 판단할 수 있다. 상기한 기준 변화율은 자동변속기의 사양 및 설계자의 의도에 따라 다양하게 선택되어 제어부(400)에 미리 설정되어 있을 수 있다.

킥 다운 변속이 요구된 것으로 판단된 경우, 제어부(400)는 이하에서 설명하는 변속 시점 제어에 진입할 수 있다. 다만, 변속 시점 제어에 진입하기 전, 차량의 현재 상태를 더 고려하기 위해, 엔진 온도 센서(200)에 의해 검출된 엔진 온도와, 경사도 센서(300)에 의해 검출된 차량의 경사도가 더 고려될 수도 있으며, 예를 들어 킥 다운 변속이 요구된 상태로서, 제어부(400)는 엔진 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상이고 차량의 경사도가 미리 설정된 기준 경사도 이하인 경우 이하의 변속 시점 제어에 진입할 수도 있다.

이후, 제어부(400)는 미리 정의된 변속 패턴 맵에 따라 킥 다운 변속을 수행한 후, 킥 다운 변속에 의해 변속된 현재 변속단에서 제1 목표단으로 업 시프트되는데 소요되는 제1 시간에 기초하여 제1 목표단에서 제2 목표단으로의 업 시프트를 제어할 수 있다. 이때, 상기한 현재 변속단, 제1 목표단 및 제2 목표단은 연속되는 변속단일 수 있다. 여기서, 현재 변속단에서 제1 목표단으로 업 시프트되는데 소요되는 시간을 제1 시간으로 정의하고, 제1 목표단에서 제2 목표단으로의 업 시프트되는데 소요되는 시간을 제2 시간으로 정의한다.

킥 다운 변속에 의해 4단에서 2단으로 변속이 이루어짐에 따라 현재 변속단이 2단으로 된 경우를 예로 들면, 제어부(400)는 변속 패턴 맵에 따라 2단에서 3단, 그리고 3단에서 4단으로 업 시프트를 수행할 수 있다. 이때, 킥 다운 변속 이후, 2단에서 3단으로 업 시프트되는데 소요되는 시간과, 3단에서 4단으로 업 시프트되는데 소요되는 시간이 일정치 못하여 운전자가 느끼는 변속 리듬감이 저하되기 때문에, 본 실시예에서 제어부(400)는 제1 시간과 제2 시간을 상호 연계시키는 방식을 통해 킥 다운 변속 이후의 업 시프트를 제어할 수 있다. 전술한 변속 리듬감의 저하는 제1 시간과 제2 시간이 불일치하는 것에 기인하기 때문에, 제어부(400)는 제1 시간과 제2 시간이 일치되도록 업 시프트를 제어할 수 있다.

즉, 제어부(400)는 변속 패턴 맵에 따라 킥 다운 변속에 의해 변속된 현재 변속단에서 제1 목표단으로 업 시프트를 수행하고, 제1 시간과 제2 시간이 일치하도록, 제1 목표단으로 업 시프트된 시점으로부터 제1 시간이 경과한 시점에 제2 목표단으로의 업 시프트를 수행할 수 있다. 위 예시로서 설명하면, 4단에서 2단으로 킥 다운 변속이 이루어진 경우, 2단에서 3단으로 업 시프트되는데 소요되는 제1 시간을 메모리에 저장한 후, 3단으로 업 시프트된 시점으로부터 제1 시간이 경과한 시점에 4단으로 업 시프트를 수행하여, 2단 → 3단 → 4단으로의 변속 과정에서의 변속 소요 시간을 일치시킴으로써 운전자가 느끼는 변속 리듬감을 향상시킬 수 있다.

제2 목표단으로 업 시프트된 이후, 제어부(400)는 다시 변속 패턴 맵에 따라 변속을 제어할 수 있다. 즉, 킥 다운 변속 이후의 업 시프트 과정에서 운전자가 느끼는 변속 리듬감의 저하는 킥 다운 변속이 완료된 이후로부터 연속되는 두 변속단까지로의 업 시프트 과정에서 주로 발생하는 점을 고려할 때, 전술한 변속 시점 제어는 제2 목표단까지로 제한되며, 이후의 업 시프트는 기 정의되어 있는 변속 패턴 맵에 따라 제어될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 방법을 설명하면, 먼저 제어부(400)는 차량에 장착된 가속 페달의 조작에 따라 개폐되는 스로틀 밸브의 개도를 스로틀 개도 센서(100)를 통해 검출한다(S100).

이어서, 제어부(400)는 S100 단계에서 검출된 스로틀 밸브 개도에 기초하여 킥 다운 변속이 요구되었는지 여부를 판단한다(S200). S200 단계에서 제어부(400)는 스로틀 밸브 개도의 변화율이 미리 설정된 기준 변화율 이상인 경우 킥 다운 변속이 요구된 것으로 판단한다. 이후, 제어부(400)가 엔진 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상이고 차량의 경사도가 미리 설정된 기준 경사도 이하인지 여부를 판단하는 단계가 수행될 수도 있으며, 위 조건 만족시 하기의 S300 단계가 수행될 수 있다.

S200 단계에서 킥 다운 변속이 요구된 것으로 판단된 경우, 제어부(400)는 미리 정의된 변속 패턴 맵에 따라 킥 다운 변속을 수행한다(S300).

이어서, 제어부(400)는 킥 다운 변속에 의해 변속된 현재 변속단에서 제1 목표단으로 업 시프트(Up Shift)되는데 소요되는 제1 시간에 기초하여 제1 목표단에서 제2 목표단으로의 업 시프트를 제어한다(S400). 전술한 것과 같이 상기 현재 변속단, 제1 목표단 및 제2 목표단은 연속된 변속단일 수 있다.

S400 단계에서, 제어부(400)는 제1 시간과, 제1 목표단에서 제2 목표단으로 업 시프트되는데 소요되는 제2 시간을 상호 연계시키는 방식을 통해 킥 다운 변속 이후의 업 시프트를 제어하며, 구체적으로는 변속 패턴 맵에 따라 현재 변속단에서 제1 목표단으로 업 시프트를 수행하고, 제1 시간과 제2 시간이 일치하도록, 제1 목표단으로 업 시프트된 시점으로부터 제1 시간이 경과한 시점에 제2 목표단으로의 업 시프트를 수행한다.

S400 단계를 통해 제2 목표단으로 업 시프트된 이후, 제어부(400)는 변속 패턴 맵에 따라 변속을 제어한다(S500).

이와 같이 본 실시예는 킥 다운 변속에 의해 변속된 현재 변속단에서 각 변속단으로 업 시프트되는 변속 시간을 조정하는 방식을 통해 운전자가 느끼는 변속 리듬감을 향상시킬 수 있다.

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 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100: 스로틀 개도 센서
200: 엔진 온도 센서
300: 경사도 센서
400: 제어부

Claims (12)

1. 차량에 장착된 가속 페달의 조작에 따라 개폐되는 스로틀 밸브의 개도를 검출하는 스로틀 개도 센서; 및
   상기 스로틀 개도 센서에 의해 검출된 스로틀 밸브 개도에 기초하여 킥 다운(Kick Down) 변속이 요구된 것으로 판단된 경우 미리 정의된 변속 패턴 맵에 따라 킥 다운 변속을 수행하고, 상기 킥 다운 변속에 의해 변속된 현재 변속단에서 제1 목표단으로 업 시프트(Up Shift)되는데 소요되는 제1 시간에 기초하여 상기 제1 목표단에서 제2 목표단으로의 업 시프트를 제어하는 제어부;
   를 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 제1 시간과, 상기 제1 목표단에서 상기 제2 목표단으로 업 시프트되는데 소요되는 제2 시간을 상호 연계시키는 방식을 통해 상기 킥 다운 변속 이후의 업 시프트를 제어하고,
   상기 제어부는, 상기 변속 패턴 맵에 따라 상기 현재 변속단에서 상기 제1 목표단으로 업 시프트를 수행하고, 상기 제1 시간과 상기 제2 시간이 일치하도록, 상기 제1 목표단으로 업 시프트된 시점으로부터 상기 제1 시간이 경과한 시점에 상기 제2 목표단으로의 업 시프트를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 스로틀 밸브 개도의 변화율이 미리 설정된 기준 변화율 이상인 경우 상기 킥 다운 변속이 요구된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 현재 변속단, 상기 제1 목표단 및 상기 제2 목표단은 연속되는 변속단인 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 제2 목표단으로 업 시프트된 이후에는 상기 변속 패턴 맵에 따라 변속을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
   
7. 제어부가, 차량에 장착된 가속 페달의 조작에 따라 개폐되는 스로틀 밸브의 개도를 스로틀 개도 센서를 통해 검출하는 단계;
   상기 제어부가, 상기 스로틀 개도 센서에 의해 검출된 스로틀 밸브 개도에 기초하여 킥 다운(Kick Down) 변속이 요구되었는지 여부를 판단하는 단계;
   상기 킥 다운 변속이 요구된 것으로 판단된 경우, 상기 제어부가, 미리 정의된 변속 패턴 맵에 따라 킥 다운 변속을 수행하는 단계; 및
   상기 제어부가, 상기 킥 다운 변속에 의해 변속된 현재 변속단에서 제1 목표단으로 업 시프트(Up Shift)되는데 소요되는 제1 시간에 기초하여 상기 제1 목표단에서 제2 목표단으로의 업 시프트를 제어하는 단계;
   를 포함하고,
   상기 제어하는 단계에서, 상기 제어부는,
   상기 제1 시간과, 상기 제1 목표단에서 상기 제2 목표단으로 업 시프트되는데 소요되는 제2 시간을 상호 연계시키는 방식을 통해 상기 킥 다운 변속 이후의 업 시프트를 제어하고,
   상기 제어하는 단계에서, 상기 제어부는,
   상기 변속 패턴 맵에 따라 상기 현재 변속단에서 상기 제1 목표단으로 업 시프트를 수행하고, 상기 제1 시간과 상기 제2 시간이 일치하도록, 상기 제1 목표단으로 업 시프트된 시점으로부터 상기 제1 시간이 경과한 시점에 상기 제2 목표단으로의 업 시프트를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는,
   상기 스로틀 밸브 개도의 변화율이 미리 설정된 기준 변화율 이상인 경우 상기 킥 다운 변속이 요구된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.
   
9. 제7항에 있어서,
   상기 현재 변속단, 상기 제1 목표단 및 상기 제2 목표단은 연속되는 변속단인 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.
   
10. 삭제
11. 삭제
12. 제7항에 있어서,
    상기 제2 목표단으로 업 시프트된 이후, 상기 제어부가, 상기 변속 패턴 맵에 따라 변속을 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.

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