KR19990021358U - 자동변속차량의 기어변속 제어장치 - Google Patents

Abstract

자동변속차량의 기어변속 제어장치는 셀렉트레버 또는 IP패널에 기어다운키를 더 구비하여 오버드라이브키와 홀드키를 이용하여 주행을 하던중에도 기어다운키신호만 입력되게 되면 현재의 기어위치보다 한단계 낮은 기어위치로 자동변속되도록 하여 확실한 킥 다운효과를 얻을 수 있도록 한 것으로서, 기어다운키와 변속기를 구비여 차량의 주행중에 상기 기어다운키가 선택되면 변속기에서 기어의 변속이 현재 이루어지고 있는가를 감지하고, 감지결과 기어의 변속이 이루어지지 않고 있을 경우 현재의 기어위치를 검출하여 변속기를 제어하여 상기 검출된 기어의 현재위치보다 낮은 기어위치로 기어변속을 수행하며 현재 기어변속이 이루어지고 있을 경우에는 기어변속이 이루어질 때까지 기어다운기능을 홀딩하였다가 기어변속이 완료되면 기어변속동작을 수행하는 것이다.

Description

자동변속차량의 기어변속 제어장치

본 고안은 자동변속차량의 기어변속에 관한 것으로서, 특히 자동변속차량 주행중에 기어다운키를 이용하여 액츄얼(Actual)한 다운시프트(Downshift)를 통해 확실한 킥다운(Kickdown)기능을 수행할 수 있도록 한 자동변속차량의 기어변속 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기(Automatic Transmission)란 수동식 클러치 조작기구가 생략되어 있어서 운전자가 가속페달만 조작하여 자동차의 전진주행속도를 가감할 수 있는 변속기를 의미한다. 이러한, 자동변속기도 운전자가 주행방향과 동력전달여부를 선택하여야 한다,

자동차용 엔진은 부하(負荷, 하중)를 건 상태에서는 시동을 걸수가 없고, 시동과 동시에 구동력을 얻을 수는 없다. 또한, 엔진은 한쪽방향으로만 회전할 수 있지만 자동차는 전진뿐만 아니라 후진도 하여야만 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 엔진과 변속기사이에 동력을 차단 또는 연결시켜주는 클러치를 장치하여 엔진을 무부하상태에서 시동을 걸수 있게하여 그 동력을 변속기를 통해 적절한 구동력으로 변환하여 바퀴에 전달함으로써 자동차가 원활하게 출발할 수 있도록 하였다.

그리고, 주행시 엔진의 구동력은 한계가 있고, 특히 저속회전에서는 회전력이 작아 엔진만의 구동력으로는 자동차가 정상적으로 출발할 수 없으므로 엔진의 회전력을 증대시키기 위한 감속장치인 변속기나 차동장치를 설치하고 있다.

또한, 후진시에는 엔진이 반대방향으로 회전할 수 없으므로 변속기내에서 기어배열을 변환시켜 구동력의 회전방향이 바뀌어 자동차가 후진할 수 있다. 주행시에는 변속기와 차동기구로서 엔지의 회전수를 감속시키는 만큼 구동력을 증대할 수 있고, 구동력보다 속도가 필요할 경우에는 고속기어를 치함함으로써 여러 가지의 주행조건에 따라 자동차가 자동차가 원활하게 주행할 수 있다. 즉, 출발이나 경사로를 등판할 때와 같은 경우에는 큰 구동력을 필요로 하기 때문에 저속기어로 치합하여 출력측의 회전력을 증대시킨다. 하지만 이것으로도 부족하기 때문에 차동장치로 제 2 감속시켜 구동력을 더욱 증대시킴으로써 원활한 주행이 이루어지도록 한다.

반대로 고속도로 등에서는 속도를 필요로 하기 때문에 고속기어를 선택하여야 한다. 이렇게 빈번한 기어선택을 자동적으로 이루어지게 하면 자동변속기라하고, 운전자가 직접 주행상태에 따라 기어를 조작하는 수동변속기로 구분된다.

이와 같이, 수동변속기는 엔진의 구동력을 차단 또는 연결하기 위해서 기계식 마찰클러치의 조작이 필요하고, 주행조건에 따라 기어변속을 수시로 하여야 한다.

그 반면에 기어선택조작의 빈번함으로부터 해방된 것이 자동변속기이다. 결국, 엔진의 부하상태와 차속에 따라 기계적 또는 전자적으로 자동화하여 가속페달의 조작만으로 변속동작이 이루어지도록 만든 것이다.

이하, 종래 기술에 따른 자동변속차량의 기어변속 제어장치에 대하여 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동변속차량의 기어변속 제어장치의 블록구성을 나타낸 도면으로서, 도 1을 참조하여 그 구성을 살펴보면, 차량의 시동이 온된 상태에서 액셀레이터의 구동정도에 따른 스로틀궤도의 위치를 감지하는 TP(Throttle Position)감지부(10)와, 차량의 엔진의 회전수를 검출하는 RPM검출부(11)와, 차량의 현재속도를 검출하는 속도검출부(12)와, 차량주행중에 기어를 업시프트(Upshift) 및 기어변속을 홀딩(Holding)하여 주행하기 위한 키 입력신호를 제공하는 키 입력부(15)와, 상기 검출된 각각의 값과 상기 키 입력부(15)에서 제공하는 키 입력신호에 따라 기어변속 제어신호를 제공하는 제어부(13)와, 제어부(14)에서 제공되는 기어변속 제어신호에 따라 기어변속을 수행하는 변속기(14)로 구성된다. 여기서, 변속기(14)는 제 1, 2 솔레이노이드밸브(SOL1, SOL2)를 구비하고 상기 키 입력부(15)는 오버드라이브기능을 수행할 수 있는 키 입력신호를 제공하는 오버드라이브키와 기어포지션을 임의의 기어포지션으로 세팅하여 그 기어위치로만 주행할 수 있도록 한 키 입력신호를 제공하는 홀드키로 구성된다. 이와 같은 오버드라이브키와 홀드키는 선택사양으로 장착되어지는 것이다.

이와 같은 구성을 갖는 종래 기술에 따른 자동변속차량의 기어변속 제어장치의 동작을 살펴보기로 한다.

먼저, 차량의 시동이 온 된상태에서 주행을 하기 위하여 액셀페달을 밟게 되면 밟은 정도 즉, 연료분사의 정도를 분석하기 위한 스로틀 궤도의 위치를 TP감지부(10)에서 감지하여 제어부(13)로 인가한다. 그리고, 동시에 RPM검출부(11) 및 속도검출부(12)에서는 현재의 엔진의 회전수와 차량의 속도를 검출하여 제어부(13)로 인가하게 된다.

제어부(13)는 인가되는 각각의 검출된 값에 따라 변속기(14)의 제 1 ,2 솔레노이드(SOL1, SOL2)를 선택적으로 제어하게 되는 것이다.

예를들어 최초에 차량을 주행하게 되는 경우 제어부(13)는 변속기(14)의 제 1 솔레노이드밸브(SOL1)를 온시키고 제 2 솔레노이드밸브(SOL2)는 오프시켜 기어를 1단으로 변속하게 된다. 이와 같이 1단의 속도로 주행하다가 운전자가 액셀레이터를 현재의 상태보다 더 밟게 되어 일정 스로틀 궤도와 엔진회전수 및 속도가 되면 제어부(13)는 변속기(14)의 제 1 솔레노이드밸브(SOL1)는 온 상태로 유지하고 제 2 솔레노이드밸브(SOL2)도 온시켜 2단기어로 변속하게 되는 것이다. 또한, 2단의 기어상태에서 액셀레이터를 더욱더 밟게 되면 제 1 솔레노이드밸브(SOL1)는 오프시키고 제 2 솔레노이드밸브(SOL2)는 온상태로 유지하여 3단으로 기어변속을 하게 되는 것이다. 이렇게 제어부(13)에서 변속기(14)의 솔레이노이드밸브(SOL1, SOL2)를 제어하여 기어가 변속되는 상태를 요약해 보면 아래의 표 1과 같다.

SOL1	SOL2	기어변속상태
ON	OFF	1단
ON	ON	2단
OFF	ON	3단
OFF	OFF	4단

이와 같이 기어변속을 통해 차량을 주행하고 있는중에 키 입력부(15)중 오버드라이브키신호가 입력되면 기어변속이 4단까지 업시프트되도록 제어부(13)에서 기어변속포인트를 재 설정하게 되는 것이고, 오버드라이브키신호가 입력되지 않을 경우에는 기어변속포이트가 3단까지만 설정되어 3단까지만 기어변속이 이루어지게 되는 것이다. 그러나, 상기 3단이나 4단은 기어변속포인트만이 다를 뿐 출력값은 동일한 것이다.

이같은 오버드라이브키를 선택하여 4단으로 주행시 오버드라이브키를 오프시키게 되면 제어부(13)는 변속기(14)의 솔레노이드(14a, 14b)를 제어하여 3단으로 기어변속을하여 킥다운효과를 가져오게 하는 것이다.

또한, 상기 킥 다운은 4속, 3속, 2속으로 주행중에 액셀페달을 약 85%이상 밟을 때와, 변속점을 초월하게 되는 경우 제어부(13)에서는 변속기(14)의 솔레노이드(14a, 14b)를 상기한 표 1에서와 같이 제어하여 저속기어로 변속되고, 구동력이 상승되어 결국 추진력을 증가시키게 된다.

이러한, 킥 다운은 고속도로와 같은 곳을 주행하고 있는 도중 앞차량을 추월하고자 할 경우 킥 다운기능을 이용하게 되는 것이다.

한편, 셀렉트레버를 "D"위치로 하고 주행하고 있는 도중에 홀드키신호가 입력되게 되면 제어부(13)는 솔레노이드(14a, 14b)를 제어하여 기어를 3단으로 고정하여 3단으로만 차량을 주행할 수 있도록 제어하고," 3"드라이브모드에서는 2단으로 고정되며, "L"드라이브모드에서는 1단으로 각각 고정하여 그 기어단에서만 주행이 가능하도록 제어하게 되는 것이다.

이와 같은 종래 기술에 따른 자동변속차량의 기어변속 제어장치는 고속도로 주행시 앞차량을 추월하고자 할 경우 단순히 액셀페달만을 밟을시에는 운전자가 원하는 확실항 킥다운기능을 수행할 수 없는 문제점이 있다. 즉, 액셀페달을 85%이하로 밟고 앞차량을 추월하려고 할 경우에는 구동력이 적어 앞차량과의 추돌사고가 발생될 수 있는 문제점이 있는 것이다.

또한, 오버드라이브키 적용차량에서는 4단에서만이 킥다운효과를 가질 수 있기 때문에 저속에서의 킥 다운효과를 가져올 수 없는 다른 문제점이 있다.

또한, 홀드키를 구비한 차량에서는 만약, 현재 기어의 위치가 3단이면 킥다운효과를 가질 수 없으며 현재의 기어상태가 2단일 경우에 홀드키가 입력되게 되면 3단으로 업시프트되어 버리는 문제점이 있다. 왜냐하면, 운전자가 3단 또는 2단에서는 확실하게 현재의 기어의 위치가 어디에 있는지를 모르기 때문에 이와 같은 문제점이 발생되는 것이다.

따라서, 본 고안은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 고안의 목적은 상기와 같은 기어다운키를 더 구비하여 오버드라이브키와 홀드키를 이용하여 주행을 하던중에도 기어다운키신호만 입력되게 되면 현재의 기어위치보다 한단계 낮은 기어위치로 자동변속되도록 하여 확실한 킥 다운효과를 얻을 수 있도록 한 자동변속차량의 기어변속 제어장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동변속차량의 기어변속 제어장치의 블록구성을 나타낸 도면

도 2는 본 고안에 따른 자동변속차량의 기어변속 제어장치의 블록구성을 나타낸 도면

도 3은 본 고안에 따른 자동변속차량의 기어변속 제어장치의 동작을 나타낸동작 플로우챠트

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

20 : TPS 감지부 21 : RPM검출부

22 : 속도검출부 23 : 제어부

24 : 자동변속기 25, 26 : 키 입력부

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 자동변속차량의 기어변속 제어장치의 특징은 홀드키와 오버드라이브키 및 기어변속을 제어하는 복수개의 솔레노이드를 구비한 자동변속차량에 있어서, 상기 홀드키와 오버드라이브키를 구비한 제 1 키 입력부와; 차량의 주행중에 킥다운효과를 향상시키기 위해 현재의 기어위치보다 한 단계 낮은 기어의 위치로 변속할 수 있도록 키 입력신호를 제공하는 제 2 키 입력부와, 상기 제 2 키 입력신호에서 제공되는 키 입력신호에 따라 현재의 기어위치보다 한 단계 낮은 기어로 상기 복수개의 솔레노이드를 제어하여 기어를 변속하는 제어부를 포함하여 구성됨에 있다.

또한, 본 고안의 또 다른 특징으로 상기 제 2 키 입력부는 기어다운키로서, 자동변속차량의 셀렉트레버 또는 IP패널에 장착되어짐에 있다.

이하, 본 고안에 따른 자동변속차량의 기어변속 제어장치의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안에 따른 자동변속차량의 기어변속 제어장치의 블록구성을 나타낸 도면으로서, 도 1에 도시된 종래의 구성과 중복되는 동일한 구성요소에 대하여는 그 설명을 생략하고 도 2를 참조하여 살펴보면, 종래 기술에서와 같은 홀드키와 오버드라이브키를 구비한 제 1 키 입력부(25)와, 주행중에 킥다운효과를 향상시키기 위해 현재의 기어위치보다 한 단계 낮은 기어의 위치로 변속할 수 있도록 키 입력신호를 제공하는 제 2 키 입력부(26)가 더 부가되어 구성된다. 여기서, 상기 제 2 키 입력부(26)는 기어다운키이다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 고안에 따른 자동변속차량의 기어변속 제어장치의 동작을 살펴보기로 하자.

먼저, 차량의 시동이 온 된상태에서 주행을 하기 위하여 액셀페달을 밟게 되면 밟은 정도 즉, 연료분사의 정도를 분석하기 위한 스로틀 궤도의 위치를 TP감지부(20)에서 감지하여 제어부(23)로 인가한다. 그리고, 동시에 RPM검출부(21) 및 속도검출부(22)에서는 현재의 엔진의 회전수와 차량의 속도를 검출하여 제어부(23)로 인가하게 된다.

제어부(23)는 인가되는 각각의 검출된 값에 따라 변속기(24)의 제 1 ,2 솔레노이드(24a, 24b)를 선택적으로 제어하게 되는 것이다.

이렇게 제어부(23)에서 변속기(24)의 솔레이노이드밸브(24a, 24b)를 제어하여 기어가 변속되는 상태는 상기한 표 1과 같다.

이와 같이 기어변속을 통해 차량을 주행하고 있는중에 제 1 키 입력부(25)중 오버드라이브키신호가 입력되면 기어변속이 4단까지 업시프트되도록 제어부(13)에서 기어변속포인트를 재 설정하게 되는 것이고, 오버드라이브키신호가 입력되지 않을 경우에는 기어변속포이트가 3단까지만 설정되어 3단까지만 기어변속이 이루어지게 되는 것이다.

이와 같은 오버드라이브키를 선택하여 4단으로 주행시 오버드라이브키를 오프시키게 되면 제어부(13)는 변속기(14)의 솔레노이드(14a, 14b)를 제어하여 3단으로 기어변속을 하여 킥다운효과를 가져오게 하는 것이다.

상기 오버드라이브키를 온 또는 오프상태에서 제 2 키 입력부(26)의 키를 선택하여 키 입력신호를 제어부(23)로 인가하게 되면 제어부(23)는 변속기(24)의 솔레노이드(24a, 24b)를 제어하여 현재의 기어위치보다 한단계 낮은 기어위치로 변속제어할 수 있도록 제어신호를 제공하여 기어변속이 이루어지도록 한다. 따라서, 오버드라이브의 온/오프에 관계없이 기어다운키(26)를 누르게 되면 저속기어로 변속이 되어 킥다운효과를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 오버드라이브키를 온/또는 오프상태로 주행하고 있는 도중에 홀드키(25)를 눌러 임의의 기어로 고정시켜 주행을 하고 있는데 앞차량을 추월하고자 할 경우 즉, 킥 다운효과를 얻으려고 할 경우에는 제 2 키 입력부(26) 즉, 기어다운키를 누르게 되면 제어부(23)는 변속기(24)의 솔레노이드(24a, 24b)를 제어하여 홀드모드를 해제한 후 현재의 기어위치보다 한단계 낮은 기어의 위치변속시켜 킥다운효괴를 가져올 수 있도록 한다.

이상에서와 같은 본 고안에 따른 자동변속차량의 기어변속 제어장치의 동작에 상응하는 본 고안에 따른 자동변속차량의 기어변속 제어방법에 대하여 도 3을 참조하여 단계적으로 살펴보기로 하자.

도 3은 본 고안에 따른 자동변속차량의 기어변속 제어방법의 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다.

먼저, 차량이 주행중이면(S101) 기어다운키가 선택되었는가를 판단한다. 즉, 기어다운키가 눌러졌는지를 판단한다(S102). 판단결과, 기어다운키가 선택되지 않았으면 계속적으로 현 주행상태를 유지하면서 주행을 하게 되고, 기어다운선택키가 선택되었을 경우에는 현재 기어변속이 이루어지고 있는가를 판단하게 된다(S103).

만약, 현재 기어변속이 이루어지고 있는 상태라고 하면, 기어변속이 이루어질 때까지 기어다운키에 대한 기능을 홀딩하고 있다가 기어변속이 모두 이루어지게 되는 경우(S104) 변속된 기어의위치를 검출하게 된다(S105). 한편, S103 단계에서 기어가 변속중이 아닐 경우에는 바로 S105단계의 기능을 수행하게 되는 것이다.

이어, 현재의 기어의 위치가 검출되면 변속기(24)를 제어하여 검출된 현재의 기어위치보다 한단계 낮은 기어의 위치로 기어변속을 하여(S106) 변속된 기어포지션으로 주행을 하게 되는 것이다. 여기서, 현재의 기어의 위치는 관계없이 이루어지게 된다. 그러나, 현재의 기어위치가 1단의 위이체 있을 경우애는 예외로 동작이 이루어지않는다.

결국, 본 고안에 따른 자동변속차량의 기어변속 제어방법은 셀렉트레버에 또는 차량의 IP패널의 일부분에 기어다운키(26)를 장착하여 홀드모드 또는 오버드라이브모드 및 어떠한 주행상태에서도 기어다운키(26)를 누르게 되면 현재의 기어위치보다 한 단계 낮은 기어의 위치로 기어변속을 수행하는 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 자동변속차량의 기어변속 제어방법은 셀렉트레버에 또는 차량의 IP패널의 일부분에 기어다운키를 장착하여 홀드모드 또는 오버드라이브모드 및 어떠한 주행상태에서도 기어다운키를 누르게 되면 현재의 기어위치보다 한단계 낮은 기어의 위치로 기어변속을 수행함으로써, 킥 다운효과를 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 홀드키와 오버드라이브키 및 기어변속을 제어하는 복수개의 솔레노이드를 구비한 자동변속차량에 있어서,

   상기 홀드키와 오버드라이브키를 구비한 제 1 키 입력부와;

   차량의 주행중에 킥다운효과를 향상시키기 위해 현재의 기어위치보다 한 단계 낮은 기어의 위치로 변속할 수 있도록 키 입력신호를 제공하는 제 2 키 입력부와,

   상기 제 2 키 입력신호에서 제공되는 키 입력신호에 따라 현재의 기어위치보다 한 단계 낮은 기어로 상기 복수개의 솔레노이드를 제어하여 기어를 변속하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량의 기어변속 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 키 입력부는 기어를 한단계 낮은기어로 변속하기 위한 기어다운키로서 자동변속차량의 셀렉트레버 또는 IP패널에 장착되어짐을 특징으로 하는 자동변속차량의 기어변속 제어장치.