KR19990050720A - 자동변속기의 킥 다운 3→2변속중 변속제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동변속기의 킥다운 3→2변속중 변속제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 주행중 차량의 주행상태에 따라 서로 다른 해당신호를 출력하는 차량 주행상태 감지수단의 신호를 인가 받아 제어 수단은 킥다운 3→2변속이 발생되면 설정된 해당 듀티 제어 신호를 출력한 후 파워의 상태가 오프되면 설정듀티 D1을 출력하여 터빈의 회전수( Nt)의 상승을 억제하고, 이 때 킥다운 스위치가 오프되면 설정된 듀티 D2를 α%/sec의 경사로 출력하여 터빈의 회전수(Nt)가 자연스럽게 상승하도록 구동수단인 킥다운 서보 브레이크를 제어하고, 터빈의 회전수(Nt)가 2속 동기판정에 도달하면 듀티 값을 설정값Δd만큼으로 감소시킨 후, 설정 기준시간동안 설정 듀티 β%/sec를 유지한 후 시간이 경과하면 모든 듀티제어를 종료함으로서, 주행중 킥다운 3→2 변속중 가속페달의 전폐시 킥 다운 서보 브레이크가 완전히 제어되기전 2속 동기판정에 의한 듀티제어가 종료됨을 방지하고, 상기 킥 다운 서보 브레이크 측에 라인압의 유입을 방지하여 프론트 클러치에 과도한 배압 형성에 의한 변속 충격의 발생을 방지하는 효과가 있다.

Description

자동변속기의 킥 다운 3-->2변속중 변속제어장치 및 그 방법

본 발명은 자동변속기의 킥 다운 3→2변속중 변속제어장치 및 그 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게 말하자면, 3속으로 주행하고 있는 차량에서 운전자가 차속을 가속하고자 가속페달을 밟은 후 가속페달에서 발을 뗐을 때(FOT : Full Off Throtile 이하 전폐라 칭함) 킥 다운 3→2변속중 발생하는 변속쇼크를 개선하기 위한 자동 변속기의 킥 다운 3→2변속중 변속제어장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

일반적으로 자동 변속기가 장착되어 있는 자동차는, 자동차의 주행 속도에 따라 설정되어 있는 변속 범위 안에서 유압을 제어하여 자동으로 목표 변속 단의 변속 기어가 동작될 수 있도록 한다.

그러므로 엔진(engine)의 출력 동력에 따라 토크 컨버터(torque converter)를 동작시켜 유체의 회전력을 제어하고, 자동차의 동작 상태에 따른 해당 변속 기어가 동작될 수 있도록 변속 제어 장치에서 인가되는 제어 신호에 따라 해당 밸브로 유압이 작용하여 변속동작이 이루어질 수 있도록 한다.

따라서 유압에 따라 동작 상태가 제어되는 자동 변속기가 장착된 자동차는, 해당하는 변속 기어의 동작 상태를 가변시키기 위해 엔진과의 동력을 차단시키는 클러치 페달(clutch pedal)의 동작이 필요하지 않으므로 운전자의 운전 피로를 경감시킬 수 있고, 주행중 운전자의 오동작이나 운전미숙 등으로 인한 엔진 스톨(engine stall)이 발생하지 않으므로 초보자일 경우에도 운전 동작을 용이하게 할 수 있다.

그러므로 자동 변속기는 운전자의 변속 레버의 선택 위치에 따라 포트 변환이 이루어져 오일 펌프로부터 유체압을 공급받고, 상기 유체압에 의해 유압 밸브의 동작 상태가 가변되어 변속기어 메카니즘의 기어단 중 어느 하나의 변속단을 선택하기 위한 유압 작동 마찰 요소의 동작 상태를 제어한다.

클러치나 브레이크로 이루어져 있는 마찰 요소의 선택적인 동작에 따라 유성 기어 장치의 작동이 전환되어, 적절한 변속비가 행해진 후 드라이브 기어로 전달된다.

상기 드라이브 기어로 변속된 동력이 전달되면, 변속된 동력은 상기 드라이브 기어와 치차 결합된 드리븐 기어에 의해 종감속 기어와 치차 결합된 종동 기어로 전달되어, 바퀴의 회전 동작을 제어한다.

상기와 같이 동작하는 자동변속기를 장착한 차량에서 3속으로 주행중인 차속을 증가시키기 위해 운전자가 순간적으로 가속페달을 밟아주면 자동 변속기 차량은 설정된 변속패턴에 의해 변속단을 2속으로 변속하기 위한 프론트 클러치압과 킥 다운 서보의 해방압을 배출하여 3속압이 해제되도록 하고, 엔드 클러치의 유압도 배출하여 상기의 엔드 클러치를 해방시켜줌과 동시에 순간적으로 리어 클러치에 유압을 공급함으로써 자동변속기의 변속단이 1속상태로 된다.

이 때 킥 다운 드럼의 회전방향은 정방향에서 역방향으로 바뀌고, 순간 앵커로드의 배출포트가 막히게되어 최초의 킥 다운 드럼을 고정하는 힘은 약해졌다가 서서히 강하게 작용하여 큰 힘으로 킥 다운 드럼을 고정함으로써 변속단이 2속으로 변속이 이루어지도록 한다.

그러나 상기한 종래의 기술은 파워의 상태가 온인 상태에서 변속단이 3속에서 2속으로 변속중 전폐시 파워의 상태가 온에서 오프로 전환되어 자동변속기는 파워 오프 3→2변속을 수행하고, 그에 따라 해당 듀티 제어신호를 출력함으로서 터빈의 회전수가 상승하여 킥 다운 밴드가 제어되기전 변속단 2속 동기 판정이 이루어져 듀티제어를 종료하게된다.

이 때 킥 다운 서보 측에 라인압의 유입으로 과도한 프론트 클러치의 배압이 형성되어 심한 변속충격이 발생하여, 자동차의 승차감을 감소시키고 유압 제어 장치에 충격이 가해지는 문제가 발생한다.

따라서 상기한 문제점을 해결하고자 주행중 차량의 주행상태에 따라 서로 다른 해당신호를 출력하는 차량 주행상태 감지수단의 신호를 인가 받아 킥 다운 3→2변속이 발생되면 설정된 해당 듀티 제어 신호를 출력한 후 파워의 상태가 오프되면 설정듀티 D1을 출력하여 터빈의 회전수( Nt)의 상승을 억제하고, 킥 다운 서보 브레이크가 제어되기 시작한다.

이 때 킥 다운 스위치가 오프되면 설정된 듀티 D2를 설정 경사로 출력하여 터빈의 회전수(Nt)가 자연스럽게 상승하도록 킥 다운 서보 브레이크를 서서히 강하게 제어하고, 터빈의 회전수(Nt)가 2속 동기판정에 도달하면 듀티 값을 설정값Δd만큼으로 감소시킨 후 설정듀티를 설정 기준시간동안 유지한 후 시간이 경과하면 모든 듀티제어를 종료한다.

따라서 본 발명의목적은 주행중 킥 다운 3→2 변속중 가속페달의 전폐시 킥 다운 서보 브레이크가 완전히 제어되기전 2속 동기판정에 의한 듀티제어가 종료됨을 방지하고, 그에 따라 상기 킥 다운 서보 브레이크 측에 라인압의 유입을 방지하여 프론트 클러치에 과도한 배압 형성에 의한 변속 충격의 발생을 방지할 수 있는 자동변속기의 킥 다운 3→2변속중 변속제어장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

차량의 주행상태 따라 차량의 상태가 가변되어 출력되어지는 신호를 인가 받아 해당하는 전기신호를 출력하는 차량 주행상태 감지수단과;

상기 차량 주행상태 감지수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 판독하여 킥 다운 3→2변속이 발생되면 설정된 해당 듀티 제어 신호를 출력한 후 파워의 상태가 오프되면 설정듀티 D1을 출력하여 터빈의 회전수( Nt)의 상승을 억제하고, 킥 다운 밴드가 작동상테에 도달하여 킥 다운 스위치가 오프되면 설정된 듀티 D2를 설정 경사로 출력하여 터빈의 회전수(Nt)가 자연스럽게 상승하도록 킥 다운 밴드를 제어하고, 터빈의 회전수(Nt)가 2속 동기판정에 도달하면 설정값Δd만큼으로 듀티를 감소시킨 후 일정시간동안 듀티의 출력을 유지후 모든 변속제어를 종료하는 제어 수단과;

상기 제어 수단에서 출력되는 듀티 제어신호에 따라 해당 솔레노이드 밸브를 동작시켜 그에 따라 킥 다운 서보 브레이크로 작용하는 유압을 제어하여 갑작스런 유압 변화로 발생하는 변속 충격을 감소시킬 수 있도록 하는 구동 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명은,

3속 주행중인 차량에서 파워 스테이트가 온 상태이고, 킥 다운 스위치가 온 상태일 때, 킥 다운 3→2 변속이 발생하였는가를 판단하는 단계와;

상기에서 킥 다운 3→2 변속이 발생되면 킥 다운 서보 브레이크를 제어하기 위한 설정된 초기 듀티값 DU3을 출력하는 단계와;

상기의 킥 다운 3→2변속 주행중 가속페달의 조작에 의한 변속 파워 상태가 온 상태에서 오프 상태로 가변되면, 상기의 설정된 초기 듀티 DU3의 출력을 종료하고, 터빈의 회전수(Nt)의 상승을 억제하기 위해 듀티값을 설정값 D1만큼 감소시켜 출력하는 단계와;

상기의 킥 다운 스위치가 온 상태에서 오프 상태로 가변되어지면, 킥다운 서보 브레이크를 서서히 강하게 제어하기 위해 설정된 듀티값 D2로 상승시켜 α%/sec의 기울기로 출력하여 하는 단계와;

상기의 터빈의 회전수( Nt)가 2속 변속 동기에 도달되었는가를 판단하는 단계와;

상기에서 터빈의 회전수(Nt)가 2속 동기 완료되면, 설정 듀티 D2의 출력을 Δd만큼 감소시킨 후, 킥다운 서보 브레이크의 동작을 완전히 제어하기 위해 설정시간동안 β%/sec만큼의 듀티를 유지하여 출력한 후 모든 듀티제어를 종료하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 킥 다운 3→2변속중 변속제어장치의 구성 블럭도이고,

도2는 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 킥 다운 3→2변속중 변속제어방법의 동작 순서도이고,

도3은 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 킥 다운 3→2변속중 변속제어 듀티패턴도이다.

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

첨부한 도1에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 킥다운 3→2변속중 변속제어장치의 구성은,

차량의 주행상태 따라 차량의 상태가 가변되어 출력되어지는 신호를 인가 받아 해당하는 전기신호를 출력하는 차량 주행상태 감지수단(10)과;

상기 차량 주행상태 감지수단(10)에서 출력되는 신호를 인가 받아 판독하여 킥다운 3→2변속이 발생되면 설정된 해당 듀티 제어 신호를 출력한 후 파워의 상태가 오프되면 설정듀티 D1을 출력하여 터빈의 회전수( Nt)의 상승을 억제하고, 킥다운 밴드가 작동상테에 도달하여 킥다운 스위치가 오프되면 설정된 듀티 D2를 설정 경사로 출력하여 터빈의 회전수(Nt)가 자연스럽게 상승하도록 킥다운 밴드를 제어하고, 터빈의 회전수(Nt)가 2속 동기판정에 도달하면 설정값Δd만큼으로 듀티를 감소시킨 후 일정시간동안 듀티의 출력을 유지후 모든 변속제어를 종료하는 제어 수단과(20);

상기 제어 수단(20)에서 출력되는 듀티 제어신호에 따라 해당 솔레노이드 밸브를 동작시켜 그에 따라 킥 다운 서보 브레이크로 작용하는 유압을 제어하여 갑작스런 유압 변화로 발생하는 변속 충격을 감소시킬 수 있도록 하는 구동 수단(30)으로 이루어져 있다.

상기에 있어서, 차량 주행상태 감지수단(10)은,

가속 페달의 동작상태에 연동하여 개폐 상태가 가변되는 스로틀 밸브의 개도 정도를 감지하여 해당 신호를 출력하는 스로틀 밸브 개도 감지부(11)와;

차량의 주행속도를 감지하여 해당 신호를 출력하는 차속 감지부(12)와;

스로틀 밸브 개도량과 차속에 따라 변속단이 가변되면, 상기의 변속단의 가변상태를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 변속단 감지부(13)와;

엔진의 동작 상태에 따라 가변되는 크랭크축의 회전 속도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지부(14)와;

변속기의 입력 축과 연결되어 있는 토오크 컨버터의 터빈축의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터빈축 회전수 감지부(15)와;

킥 다운 서보 브레이크의 유압제어를 위해 킥 다운 서보 브레이크의 동작시점을 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 킥 다운 스위치(16)로 이루어져 있다.

상기한 구성에 의한 3속 주행중인 자동변속기 차량에서 킥 다운 3→2변속중 변속제어방법을 첨부한 3도를 참조하여 더욱 자세히 설명하면 아래와 같다.

3속주행중인 차량에서 운전자가 차속을 증가시키기 위해 가속페달을 밟게되면 제어 수단(20)은 첨부한 도3에 도시되어 있는 것과 같이 파워의 상태가 온 상태가 인가를 판단한다(S100).

상기에서 파워의 상태가 온 상태인 경우, 제어 수단(20)은 변속단을 3속에서 2속으로 제어하기 위해 프론트 클러치압과 킥 다운 서보의 해방압을 배출하여 3속압이 해제되도록 하고, 엔드 클러치의 유압도 배출하여 상기의 엔드 클러치를 해방시켜줌과 동시에 순간적으로 리어 클러치에만 유압을 공급하여 변속단은 1속상태가 되었다가 킥 다운 서보 브레이크에 유압이 공급되면서 변속단은 2속으로 유지된다.

따라서 제어 수단(20)은 변속단이 3속에서 2속으로 가변되었는가를 판단한다(S110).

상기에서 변속단이 3속에서 2속으로 가변된 경우, 제어 수단(20)은 킥 다운 스위치가 온 상태인가를 판단한다(S120).

상기에서 킥 다운 스위치가 온 상태인 경우, 제어 수단(20)은 첨부한 도3에 도시되어 있는 것과 같이 듀티 제어 신호를 메모리에 저장되어 있는 초기 듀티와 듀티 기울기를 Du3값으로 설정하고, 구동수단(30)에서 구간A의 듀티제어를 수행하기 위한 초기 듀티 제어신호를 출력한다(S130,S131).

운전자가 가속페달에서 밟을 떼게되면 제어 수단(20)은 파워의 상태가 오프 상태로 가변되었는가를 판단한다(S140).

상기에서 파워의 상태가 오프상태로 가변되면 제어 수단(20)은 상기(S130)의 A구간의 듀티 출력을 종료하고, 메모리에 설정된 듀티 제어 신호 D1만큼 듀티 제어 값을 감소시킨 후, 구동 수단(30)에서 구간B의 듀티 제어를 수행함에 따라 킥 다운 서보 브레이크를 제어하기 시작한다(S150,S151).

하지만 상기에서 파워의 상태가 온 상태를 계속 유지하면 구간A의 듀티 제어를 계속 수행한다.

상기에서 듀티 제어 신호를 D1만큼 감소시킨 후, 구간B을 계속 수행함에 따라 제어 수단(20)은 첨부한 도3에 도시되어 있지 않은 터빈의 회전수(Nt)의 상승을 억제하고, 킥 다운 서보 브레이크가 동작 상태에 도달하도록 한다.

따라서 상기에서 킥 다운 서보 브레이크가 동작하면 제어 수단(20)은 킥 다운 스위치가 오프상태인가를 판단한다(S160).

상기에서 킥 다운 스위치의 상태가 오프상태인 경우, 제어 수단(20)은 상기 구간B의 듀티 제어를 종료하고, 메모리에 저장되어 있는 듀티 제어 값인 D2를 설정하여 구동수단(30)에 출력한다(S170).

상기에서 듀티 제어 신호 D2가 출력됨에 따라, 제어 수단(20)은 듀티 기울기를 α%/Sec값만큼 보정한 후, 구동수단(30)으로 출력하여 구간C를 수행함에 따라 킥 다운 서보 브레이크를 서서히 강하게 제어한다(S180).

하지만 상기(S160)에서 킥 다운 스위치가 계속 온 상태인 경우, 제어 수단(20)은 터빈의 회전수(Nt)의 상승을 억제하고 킥 다운 서보 브레이크가 동작상태에 도달하여 킥 다운 스위치가 오프될 때까지 구간B(S160)을 계속 수행한다.

따라서 제어 수단(20)은 상기에서 킥 다운 서보 브레이크의 동작을 완전히 제어하기 위해 최후에는 큰 힘으로 킥 다운 드럼을 고정시키고, 첨부한 도3에 도시되어 있지 않은 터빈의 회전수(Nt)가 2속 동기완료 시점에 도달하였는가를 판단한다(S190).

상기에서 터빈의 회전수(Nt)가 2속 동기완료 시점에 도달한 경우, 제어 수단(20)은 상기 구간C의 모든 제어를 종료하고, 메모리에 설정된 듀티 제어 값인 Δd만큼의 값으로 듀티값을 감소시킨 후 구간C의 듀티 제어를 종료한다(S200).

상기에서 듀티 제어 값이 Δd만큼의 값으로 감소함에 따라 제어 수단(20)은 설정된 기울기 값인 β%/Sec의 값으로 듀티 보정을 설정된 시간(t)동안 구간D를 수행하여 킥 다운 서보 브레이크의 제어를 위해 유압을 완전히 유입시켜, 킥 다운 서보 브레이크의 제어 완료전 2속 동기판정에 의한 제어 듀티의 종료를 방지한다(S210).

따라서 제어 수단(20)은 작동유압이 킥 다운 서보 브레이크에 완전히 유입 완료되는 설정 기준시간(t)이 경과하였는가를 판단한다(S220).

상기에서 설정된 기준시간(t)이 완료된 경우, 제어 수단(20)은 구간D의 모든 듀티 제어를 종료한다.

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

이상에서와 같이 본 발명의 실시예서 킥 다운 3→2 변속중 가속페달의 전폐시 킥 다운 서보 브레이크가 완전히 제어되기전 2속 동기판정에 의한 듀티제어가 종료됨을 방지하고, 그에 따라 상기 킥 다운 서보 브레이크 측에 라인압의 유입을 방지하여 프론트 클러치에 과도한 배압 형성에 의한 변속 충격의 발생을 방지할 수 있는 효과를 가진 자동변속기의 킥 다운 3→2변속중 변속제어장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. 차량의 주행상태 따라 차량의 상태가 가변되어 출력되어지는 신호를 인가 받아 해당하는 전기신호를 출력하는 차량 주행상태 감지수단과;

   상기 차량 주행상태 감지수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 판독하여 킥 다운 3→2변속이 발생되면 설정된 해당 듀티 제어 신호를 출력한 후 파워의 상태가 오프 되면 설정듀티 D1을 출력하여 터빈의 회전수( Nt)의 상승을 억제하고, 킥 다운 밴드가 작동상테에 도달하여 킥 다운 스위치가 오프 되면 설정된 듀티 D2를 설정 경사로 출력하여 터빈의 회전수(Nt)가 자연스럽게 상승하도록 킥 다운 밴드를 제어하고, 터빈의 회전수(Nt)가 2속 동기판정에 도달하면 설정값Δd만큼으로 듀티를 감소시킨 후 일정시간동안 듀티의 출력을 유지후 모든 변속제어를 종료하는 제어 수단과;

   상기 제어 수단에서 출력되는 듀티 제어신호에 따라 해당 솔레노이드 밸브를 동작시켜 그에 따라 킥 다운 서보 브레이크로 작용하는 유압을 제어하여 갑작스런 유압 변화로 발생하는 변속 충격을 감소시킬 수 있도록 하는 구동 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 킥 다운 3→2변속중 변속제어 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 차량 주행상태 감지수단은,

   가속 페달의 동작상태에 연동하여 개폐 상태가 가변되는 스로틀 밸브의 개도 정도를 감지하여 해당 신호를 출력하는 스로틀 밸브 개도 감지부와;

   차량의 주행속도를 감지하여 해당 신호를 출력하는 차속 감지부와;

   스로틀 밸브 개도량과 차속에 따라 변속단이 가변되면, 상기의 변속단의 가변상태를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 변속단 감지부와;

   엔진의 동작 상태에 따라 가변되는 크랭크축의 회전 속도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지부와;

   변속기의 입력 축과 연결되어 있는 토오크 컨버터의 터빈축의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터빈축 회전수 감지부와;

   킥 다운 서보 브레이크의 유압제어를 위해 킥 다운 서보 브레이크의 동작시점을 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 킥 다운 스위치를 더 포함하여 이루어진 자동변속기의 킥 다운 3→2변속중 변속제어 장치.
3. 3속주행중인 차량에서 파워 스테이트가 온 상태이고, 킥 다운 스위치가 온 상태일 때, 킥 다운 3→2 변속이 발생하였는가를 판단하는 단계와;

   상기에서 킥 다운 3→2 변속이 발생되면 킥 다운 서보 브레이크를 제어하기 위한 설정된 초기 듀티값 Du3을 출력하는 단계와;

   상기의 킥 다운 3→2변속 주행중 가속페달의 조작에 의한 변속 파워 상태가 온 상태에서 오프 상태로 가변되면, 상기의 설정된 초기 듀티 Du3의 출력을 종료하고, 터빈의 회전수(Nt)의 상승을 억제하기 위해 듀티값을 설정값 D1만큼 감소시켜 출력하는 단계와;

   상기의 킥 다운 스위치가 온 상태에서 오프 상태로 가변되어지면, 킥 다운 서보 브레이크를 서서히 강하게 제어하기 위해 설정된 듀티값 D2로 상승시켜 α%/sec의 기울기로 출력하여 하는 단계와;

   상기의 터빈의 회전수( Nt)가 2속 변속 동기에 도달되었는가를 판단하는 단계와;

   상기에서 터빈의 회전수(Nt)가 2속 동기 완료되면, 설정 듀티 D2의 출력을 Δd만큼 감소시킨 후, 킥 다운 서보 브레이크의 동작을 완전히 제어하기 위해 설정시간동안 β%/sec만큼의 듀티를 유지하여 출력한 후 모든 듀티제어를 종료하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기 차량에서 킥 다운 3→2변속중 변속제어 방법.
4. 청구항3에 있어서, 킥 다운 3→2변속 발생 조건을 만족하지 않으면, 설정된 임의 변속을 수행하는 단계를 더 포함하여 이루어진 자동변속기 차량에서 킥 다운 3→2변속중 변속제어 방법.