KR19980036520A - 자동차 변속기의 저크 저감 제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 변속기 저크 저감 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 차량의 주행상태에 따라 가변되는 차량의 상태를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 차량 주행 상태 감지수단과; 상기 차량 주행 상태 감지 수단에서 출력되는 신호를 인가받아 차량 주행 상태에 따라 메모리에 저장되어 있는 데이타를 비교하여 그에 맞는 점화진각을 제어하는 신호를 출력하는 엔진 제어 수단과; 상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 제어 신호를 인가받아 각 실린더 별로 점화시기에 따라 순간 고압전기를 출력하는 구동 수단으로 이루어져 있어, 가속 페달의 구동에 연동하는 스로틀 밸브의 개도량 측정하여 그에 맞는 점화진각을 엔진 제어 수단의 메모리에서 선택하여 해당하는 점화 진각 제어 신호를 구동수단으로 출력하여 해당하는 각 실린더에 순간 고압 전기를 출력하므로써, 엔진의 출력 토오크의 저감을 일정시간 진행시켜 엔진과 변속기의 롤링에 의한 저크 현상을 근원적으로 저감할 수 있는 효과가 있으며, 자동 및 수동 변속기에 관계없이 적용할 수 있다.

Description

자동차 변속기의 저크 저감 제어장치 및 그 제어방법

본 발명은 자동차 변속기의 저크 저감 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주행중인 차량에서 속도를 증가하기 위해 가속 페달을 밟음으로써, 발생되는 엔진 토오크의 증가로 엔진과 변속기의 파워 역순에 의한 롤링현상으로 발생되는 저크를 저감하고자 스로틀 밸브의 개도량을 측정하여 그에 맞는 점화 진각을 설정하여 엔진 토오크를 저감하므로써, 그에 따라 변속기에서 발생하는 저크 현상을 저감하기 위한 자동차 변속기의 저크 저감 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 가솔린 엔진에서의 점화장치는 엔진 3요소, 즉 적절한 혼합기, 압축압력 및 점화시기 중의 한 부분을 차지하는 중요한 장치이다. 특히 최고의 엔진 성능을 발휘하려면 엔진 회전수와 엔진에 걸리는 부하에 따라 변공되는 최대의 연소 압력지점(Peak Power)을 유효 적절하게 조절해야 하고, 엔진의 각종 운전 상황에서 요구되는 필요전압을 공급할 필요가 있다.

최근의 차량에서 엔진의 성능향상과 배기가스 정화 측면에서 볼 때 종래의 접점식 방식 중에서 신호 발전식이나 전자파 차단식보다 더 한층 진보된 광선 차단식이 많이 보급되고 있는 실정이다.

따라서, 점화 장치의 점화시기 제어란 엔진 회전수와 부하의 변덕에 따른 원심 진각장치와 진공 진각장치를 이용하여 조절하고 있다.

그러나 전자식 점화시기 제어장치는 크게 센서부, 제어부(ECU), 구동부(Power TR)의 3부분으로 구성되어 최종적으로 파워 트랜지스터를 ON-OFF 제어함으로써, 1차 전류가 제어 되도록 되어 있다.

엔진 회전수의 측정은 CAS(Crank Angle Senser)에 의해 검지 된다. 또한 부하의 측정은 AFS(Air Flow Sensor)에 의해 흡입 공기량을 측정한 후 CAS의 신호와 대기압 센서의 신호, 즉 3가지의 신호에 의해 엔진에 걸리는 부하를 연산한다. 이와 같이 엔진 회전수와 부하가 계산되면, 기본 점화진각을 연산하게 된다.

엔진제어장치(ECU)로부터의 점화시기는 크랭크 신호를 계측한 후, 크랭크 각1도에 소요되는 시간 t(t=T/180°)를 구하고, 75°BTDC를 기준으로 기본 점화시기 T1을 계산하여 냉각수 온도 및 대기압 등의 상태에 따른 보정을 한 후 파워 트랜지스터로 점화 신호(Pulse)를 보낸다.

엔진 제어장치의 메모리(ROM)에는 많은 시험에 의해 구한 최적의 점화시기 데이터가 기억되어 있으며, 엔진 회전수와 부하에 따라 적절한 점화시기 값을 메모리로부터 구하기 때문에 아주 정도 높은 점화시기의 조절이 가능하다.

기본 점화진각 값이 구해지면 엔진 냉각수 온도 및 배터리 전압 등의 상태에 따라 다시 보정이 이루어지며, 각 실린더별로 결정된 점화시기에 따라 파워 트랜지스터를 ON-OFF하게 된다.

이때 엔진 제어장치로부터 ON(파워 트랜지스터도 ON상태)시간은 점화코일의 1차 코일에 전류가 흐르는 FBC 점화장치의 폐로 율에 해당하며, 엔진 제어장치의 OFF 신호가 발생하면 1차 전류가 차단되면서 2차전류가 점화 코일로부터 유도된다.

초기기준 점화시기는 고정진각 특성이라고 하며, 냉각수 온도 등의 여러 가지 엔진 운전조건을 무시(전자 진각상태를 해제)하고 초기 설정치의 BTDC 5°에 고정되어 있는 것을 말한다.

엔진 회전수가 400rpm 이하의 시동시에는 엔진의 회전수 변동이 커서 정확한 점화시기의 산출이 어렵다.

따라서 시동시에는 초기기준 점화시기로 고정시킨다.

차량을 주행중 속도를 증가하기 위해 가속 페달을 밟으면, 스로틀 밸브의 개도가 증가하고, 그에 따른 여러가지 센서부의 데이터가 가변되어지며, 그로 인해 점화진각이 가변되어 엔진의 회전수가 빨라지게 되지만, 차량의 순간적인 관성에 의해 변속기와 엔진의 회전수와 맞지않은 롤링이 발생되고, 상기의 롤링 현상을 저감하기 위해 진동 흡수 소재를 사용하여 엔진과 변속기를 차체에 고정시켜 놓았다.

그러나 상기한 종래의 기술은 주행중 속도를 증가하기 위해 가속 페달을 밟았을 때, 스로틀 밸브의 개도량 증가로 엔진의 출력 토오크가 증가하고, 그에 따라 엔진 및 변속기 파워의 역순에 의해 심한 롤링의 발생으로 저크(JERK) 현상이 발생하여 승차감을 저하시키고, 차량의 수명을 단축시키는 문제점이 있다.

따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하고자, 가속 페달의 구동에 연동하는 스로틀 밸브의 개도량 측정하여 그에 맞는 점화진각을 엔진 제어 수단의 메모리에서 선택하여 해당하는 점화 진각 제어 신호를 구동수단으로 출력하여 해당하는 각 실린더에 점화진각을 지연시키므로써, 엔진의 출력 토오크의 저감을 일정시간 진행시켜 엔진과 변속기의 롤링에 의한 저크 현상을 근원적으로 저감하기 위한 자동차 변속기의 저크 저감 제어장치 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.

또한 상기의 제어장치 및 제어방법은 자동 및 수동 변속기에 관계없이 적용할 수 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 주행상태에 따라 가변되는 차량의 상태를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 차량 주행 상태 감지수단; 상기 차량 주행 상태 감지 수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 차량 주행상태에 따라 메모리에 저장되어 있는 데이터를 비교하여 그에 맞는 점화 진각을 제어하는 신호를 출력하는 엔진 제어 수단과; 상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 제어 신호를 인가 받아 각 실린더 별로 점화시기에 따라 순간 고압전기를 출력하는 구동 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명은, 차량 주행 상태에 따라 가변되는 데이터를 검출하여 판독하는 단계와; 상기에서 스로틀 밸브의 개도량이 가변된 경우, 스로틀 밸브의 가변값이 임의의 설정 기준값 이상인가를 판단하는 단계와; 상기에서 스로틀 밸브의 가변값이 임의의 설정 기준값 이상인 경우, 스로틀 밸브의 가변값이 설정된 임의의 범위 이내에 포함되는가를 판단하여 그에 해당하는 점화 진각을 메모리에서 찾아 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차 변속기의 저크 저감 제어장치 구성블록도이고,

도2의 (가), (나), (다)는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 변속기의 저크 저감 제어 패턴이고,

도3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차 변속기의 저크 저감 제어방법 동작 순서도이다.

상기한 목적을 구체적으로 달성하여 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세히 설명한다.

첨부한 도1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차 변속기의 저크 저감 제어장치 구성 블록도로서, 엔진 제어 수단(20)은 상기 차량 주행 상태 감지 수단(10)으로부터 차량의 주행 상태에 따라 가변되어 출력되는 감지 수단들(11∼16)의 출력신호를 인가 받아 판독한다(S100).

상기에서 판독된 신호중 엔진 제어 수단(20)은 스로틀 밸브의 개도량의 가변상태를 판단한다(S110).

상기에서 판단된 스로틀 밸브의 개도량에 따라 도2의 (가), (나), (다)에 도시되어 있듯이 점화 진각을 여러등분하여 해당하는 스로틀 밸브의 개도량에 따라 각각의 점화 진각 신호를 구동 수단(30)에 출력하여 엔진의 출력 토오크를 저감한다.

따라서, 상기에서 스로틀 밸브의 개도량이 가변되지 않은 경우, 엔진 제어 수단(20)은 차량 주행 상태 감지 수단에서 출력되는 신호를 판독하는 단계로 돌아가 스로틀 밸브의 개도량 변화상태를 다시 판독한다.

더욱 자세히 설명하고자 한 예를 들어 설명하자면, 상기에서 가속 페달의 구동에 의해 연동하여 스로틀 밸브의 개도량이 가변되어 증가한 경우, 엔진 제어 수단(20)은 상기의 증가된 스로틀 밸브의 개도량이 30% 미만인가를 판단한다.

상기에서 스로틀 밸브의 개도량이 30% 미만인 경우, 첨부한 도2의 (가)에 도시되어 있듯이 엔진 제어 수단(20)내에 있는 메모리(ROM)에서 레벨1에 해당하는 점화 진각 신호를 구동 수단(30)에서 출력하여 해당하는 각 실린더에 순간 고압 전기를 출력하여 엔진의 출력 토오크를 저감한다.

그러나 상기에서 스로틀 밸브의 개도량이 30%보다 크거나 같고, 60%보다 작을 경우에는 엔진 제어 수단(20)은 메모리에서 첨부한 도2의 (나)에 도시되어 있는 레벨2에 해당하는 점화 진각 제어신호를 구동수단(30)으로 출력하여 해당하는 각 실린더에 순간 고압 전기를 출력하여 엔진의 출력 토오크를 저감한다.

또한, 상기(S110)에서 판단된 스로틀 밸브의 개도량이 60%보다 크거나 같고, 100% 이하인 경우, 엔진 제어 수단(20)은 도2의 (다)에 도시되어 있는 것 같이 메모리에 저장되어 있는 레벨3에 해당하는 점화진각 제어 신호를 구동 수단(30)으로 출력하여 해당하는 각 실린더에 순간 고압 전기를 출력하므로써 엔진의 출력 토오크를 저감한다.

상기한 실시예는 가장 바람직한 실시예를 설명한 것으로써, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 실시예로부터 용이하게 설명할 수 있는 것도 본 발명에 포함된다.

이상에서 같이 본 발명의 실시예서 가속 페달의 구동에 연동하는 스로틀 밸브의 개도량 측정하여 그에 맞는 점화 진각을 엔진 제어 수단의 메모리에서 선택하여 해당하는 점화 진각 제어 신호를 구동수단으로 출력하여 해당하는 각 실린더에 순간 고압 전기를 출력하마로써, 엔진의 출력 토오크의 저감을 일정시간 진행시켜 엔진과 변속기의 롤링에 의한 저크 현상을 근원적으로 저감하기 위한 자동차 변속기의 저크 저감 제어장치 및 그 제어방법을 제공할 수 있고, 또한 상기의 제어 장치 및 제어방법은 자동 및 수동 변속기에 관계없이 적용할 수 있다.

Claims (7)

1. 차량의 주행상태에 따라 가변되는 차량의 상태를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 차량 주행 상태 감지수단과;

   상기 차량 주행 상태 감지 수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 차량 주행 상태에 따라 메모리에 저장되어 있는 데이타를 비교하여 그에 맞는 점화 진각을 제어하는 신호를 출력하는 엔진 제어 수단과;

   상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 제어 신호를 인가 받아 엔진의 출력 토오크를 저감하고 그에 따라 변속기 저크를 저감하기 위해 각 실린더 별로 점화 진각에 따라 순간 고압전기를 출력하는 구동 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 변속기의 저크 저감 제어장치.
2. 청구항 1에 있어서, 차량 상태 감지 수단은

   엔진의 가감속 상태를 검출하기 위해 가속 페달의 작동에 연동하는 스로틀 밸브의 개도량을 검출하여 전기신호를 출력하는 스로틀 밸브 개도량 감지 수단과;

   엔진의 동작 상태에 따라 가변되는 크랭크축의 회전속도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지 수단과;

   공기 청정기 내부에 부착되어 흡입되는 공기량을 검출하여 그에 해당하는 전기신호를 출력하는 공기 흐름 감지 수단과;

   상기 공기 흐름 감지 수단에 부착되어 차량의 고도를 계산하기 위해 대기압을 검출하여 전기신호를 출력하는 대기압 감지 수단과;

   흡입 다기관의 냉각수 통로에 설치되어 냉각수 온도를 검출하여 전기신호로 출력하는 수온 감지 수단과;

   차량을 구동시키는데 꼭 필요한 전기를 공급하는 배터리 전압을 검출하여 해당하는 전기신호를 출력하는 배터리 전압 감지 수단을 포함하여 이루어진 자동차 변속기의 저크 저감 제어 장치.
3. 차량 주행 상태에 따라 가변되는 데이터를 검출하여 판독하는 단계와;

   상기에서 검출된 스로틀 밸브의 개도량이 가변되었는가를 판단하는 단계와;

   상기에서 스로틀 밸브의 개도량이 가변된 경우, 스로틀 밸브의 가변값이 임의의 설정 기준값 이상인가를 판단하는 단계와;

   상기에서 스로틀 밸브의 가변값이 임의의 설정 기준값 이상인 경우, 스로틀 밸브의 가변값이 설정된 임의의 범위 이내에 포함되는가를 판단하여 그에 해당하는 점화 진각을 메모리에서 찾아 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 변속기의 저크 저감 제어방법.
4. 청구항 3에 있어서, 스로틀 밸브의 가변값이 설정된 임의의 범위 이내에 포함되는 경우, 상기에서 가변된 스로틀 밸브의 개도량이 30% 이하인가를 판단하는 단계와;

   상기에서 가변된 스로틀 밸브의 개도량이 30%이상 60%이하 인가를 판단하는 단계와;

   상기에서 가변된 스로틀 밸브의 개도량이 60%이상 100%이하 인가를 판단하여 그에 해당하는 점화 진각을 메모리에서 찾아 출력하는 것을 포함하여 이루어진 자동차 변속기의 저크 저감 제어방법.
5. 청구항 4에 있어서,

   차량의 주행 상태에 따라, 스로틀 밸브의 개도량이 30% 이하인 경우, 메모리에 저장되어 있는 레벨1에 해당하는 점화 진각 신호를 구동 수단에 출력하는 것을 포함하여 이루어진 자동차 변속기의 저크 저감 제어방법.
6. 청구항 4에 있어서,

   차량의 주행상태에 따라 스로틀 밸브의 개도량이 30%보다 크거나 같고, 60%보다 작은 경우, 메모리에 저장되어 있는 레벨2에 해당하는 점화 진각 신호를 구동수단에 출력하는 것을 포함하여 이루어진 자동차 변속기의 저크 저감 제어방법.
7. 청구항 4에 있어서,

   차량의 주행 상태에 따라 가변되는 스로틀 밸브의 개도량이 가변되지 않은 경우, 차량 주행 상태 감지 수단의 변화상태를 판독하는 단계로 리턴하는 것을 포함하여 이루어진 자동차 변속기의 저크 저감 제어방법.