KR20010061807A

KR20010061807A - 자동변속기 제어방법 및 장치

Info

Publication number: KR20010061807A
Application number: KR1019990064349A
Authority: KR
Inventors: 유흥열; 윤병용
Original assignee: 양재신; 대우종합기계 주식회사
Priority date: 1999-12-29
Filing date: 1999-12-29
Publication date: 2001-07-07
Also published as: KR100593106B1

Abstract

본 발명은 엔진과 구동축 사이에 클러치와 변속기를 갖는 차량에서 자동 변속기의 변속 메커니즘을 간단히 하고 변속시 엔진의 속도를 감속하여 충격을 완화시키는 변속기 제어방법 및 장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 장치는 엔진의 회전속도를 검출하기 위한 엔진속도 검출수단(102); 차량의 속도를 검출하기 위한 차량속도 검출수단(104); 엔진속도와 차량속도를 입력받아 속도비를 산출하는 속도비 산출수단(106); 산출된 속도비와 차량속도에 따라 변속시점을 결정하여 변속신호를 제공하는 변속시점 결정부(108); 엔진의 속도를 제어하기 위한 트로틀 솔레노이드(112); 및 변속시점 결정부로부터 변속신호가 전달되면, 트로틀 솔레노이드를 제어하여 엔진을 감속한 후 변속기를 제어하여 변속하고, 변속완료후 엔진의 속도를 정상상태로 복귀시키도록 상기 트로틀 솔레노이드를 제어하는 변속제어부(110)로 구성된다.

따라서 본 발명은 매우 간단한 구성으로 자동변속을 처리할 수 있어 비용이 절감되고, 신뢰성이 증가하게 되는 효과가 있다.

Description

자동변속기 제어방법 및 장치 { Method and apparatus of controlling auto- transmission }

본 발명은 엔진과 구동축 사이에 클러치와 변속기를 갖는 차량에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동 변속기의 변속 메커니즘을 간단히 하고 변속시 엔진의 속도를 감속하여 충격을 완화시키는 변속기 제어방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적인 차량의 동력전달계통을 살펴보면, 엔진에서 발생된 동력이 클러치와, 변속기, 유니버셜 조인트, 구동축, 차동기어 및 종감속기어 등을 거쳐 바퀴로 전달되게 되어 있다. 자동 변속기는 클러치 작용과 트랜스미션의 작용을 자동적으로 처리하는 것으로, 통상 토크 컨버터와 유성 기어식 변속기를 조합한 것이 많이 사용된다.

그런데 종래의 자동변속기의 경우에는 상향 변속을 위해서 변속하는 경우, 변속시의 충격을 줄이기 위해 전자기적인 서보요소(예컨대, 비례제어밸브 등)에 의하여 제어되는 클러치를 가진 자동변속기를 사용한다. 이와 같이 전자기적인 서보요소를 이용하여 변속시 충격을 완화시키는 방법은 전자기적인 서보요소를 구동하기 위해 요구되는 특성곡선(즉, 클러치의 압력을 제어하기 위한 곡선)을 구하기 어렵고, 환경변화에 따라 특성곡선의 변동폭이 크므로 서보요소를 정밀하게 구동하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 전자기적인 서보요소를 사용하기 때문에 비용이 증가하게 됨과 아울러 변속기가 복잡해져 고장이 발생할 가능성이 증가하게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 클러치를 갖는 자동변속기의 동작에 있어서 전자기적인 서보요소를 사용하지 않고 간단한 구성으로 변속기의 충격을 줄일 수 있는 자동 변속제어 방법 및 그 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은, 자동 변속기가 구비된 차량에 있어서, 엔진 속도와 차량 속도를 검출하여 속도비를 산출하는 단계; 상기 산출된 속도비를 소정의 기준값과 비교하여 변속시점을 결정하는 단계; 변속시점으로 결정되면, 엔진 속도를 감속하는 단계; 엔진 속도가 소정값으로 감속되면 변속을 수행하는 단계; 및 변속후 엔진 속도를 정상속도로 회복하는 단계로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 엔진 속도를 검출하기 위한 엔진속도 검출수단; 차량 속도를 검출하기 위한 차량속도 검출수단; 엔진속도와 차량속도를 입력받아 속도비를 산출하는 속도비 산출수단; 산출된 속도비와 차량속도에 따라 변속시점을 결정하여 변속신호를 제공하는 변속시점 결정부; 엔진 속도를 제어하기 위한 트로틀 솔레노이드; 및 변속시점 결정부로부터 변속신호가 전달되면, 상기 트로틀 솔레노이드를 제어하여 엔진 속도를 감속한 후 변속기를 제어하여 변속하고, 변속완료후 엔진 속도를 정상상태로 복귀시키도록 상기 트로틀 솔레노이드를 제어하는 변속제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명은 변속시의 충격을 줄이는 방법으로서 종래기술에서 사용하는 전자기적인 서보요소를 사용하지 않고, 엔진의 RPM을 특정 RPM으로 감소시킨 후 변속하므로써 변속시의 충격을 완화시키고 자동변속기의 구성을 단순하게 하여 고장발생을 줄일 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 자동으로 변속하는 장치를 도시한 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 구성도,

도 3은 본 발명에 따라 상단으로 변속하는 절차를 도시한 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

102: 엔진속도 검출부 104: 차량속도 검출부

106: 속도비 산출부 108,208: 변속시점 결정부

110: 변속제어부 112: 트로틀 솔레노이드

120,220: 엔진 130,210: 변속기

202: 변속레버 204: 자동변속 제어기

206: 가속페달/가속스위치 212: 제어밸브

214: 기어변속 크러치 216: 기어

240: 바퀴

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따라 자동으로 변속하는 장치를 도시한 블록도로서, 본 발명의 장치는 엔진속도 검출부(102)와, 차량속도 검출부(104), 속도비 산출부(106), 변속시점 결정부(108), 변속제어부(110), 트로틀 솔레노이드(112)로 구성되어 엔진과(120) 변속기(130)를 제어하여 자동으로 변속을 수행한다.

도 1을 참조하면, 엔진속도 검출부(102)는 엔진의 회전속도를 검출하고, 차량속도 검출부(104)는 변속기를 거친 구동축의 회전속도를 검출하여 차량 속도를 구한다. 속도비 산출부(106)는 다음 수학식 1에 따라 엔진속도와 차량속도를 입력받아 속도비를 산출하고, 변속시점 결정부(108)는 산출된 속도비와 차량속도에 따라 변속시점을 결정한다.

상기 수학식 1에서 속도비(SR)는 변속기를 거쳐 구동축에 의해 구동되는 차량속도와 엔진속도의 비로서, 속도비가 "0"근처이면 큰 추진력이 필요함을 나타내고 속도비가 "1" 근처이면 작은 추진력이 필요하다는 것을 나타낸다. 따라서 정상적인 변속시점의 변속기 속도가 A라 하면, 속도가 0 근처로 작은 값을 나타내게 되면 큰 추진력이 필요하게 되므로 변속시점을 정상 변속속도 A보다 더 높은 값에서 결정하게 되고, 속도비가 1근처로 큰 값을 나타내게 되면 작은 추진력이 필요하므로 변속시점을 A보다 조금 더 낮은 값에서 결정하게 된다.

변속제어부(110)는 변속시점 결정부(108)에 의해 변속시점을 나타내는 신호가 전달되면, 트로틀 솔레노이드(112)를 제어하여 엔진(120)을 감속한 후 변속기(130)를 제어하여 변속하고, 변속완료후 엔진 속도를 정상상태로 복귀시킨다.

도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 구성도로서, 본 발명의 장치는 변속레버(202), 자동변속 제어기(204), 가속페달 및 가속스위치(206), 트로틀 솔레노이드(208), 변속기(210), 엔진(220), 토크 컨버터(230)를 포함하여 운전자(200)가 차량속도, 노면상태, 작업계획 등에 의거하여 변속레버(202)나 가속페달(206)을 조작하면 자동으로 변속이 이루어져 적절한 운전을 가능하게 한다. 그리고 변속기(210)는 제어밸브(212)와 기어변속 크러치(214), 기어(216)등을 포함하여 자동변속 제어기(204)의 변속기 제어 명령에 따라 변속을 수행하여 동력을 바퀴(240)에 전달하고, 속도센서(218)에 의해 변속후 구동축의 속도가 검출되어 차량속도신호로서 자동변속 제어기(204)에 전달된다. 엔진(220)은 트로틀(222)을 포함하여 트로틀 솔레노이드(208)와 가속페달(206)의 속도제어에 따라 엔진속도를 증감하며,속도센서(224)가 엔진의 속도를 검출하여 엔진속도신호를 자동변속 제어기(204)로 전달한다.

도 2를 참조하면, 운전자(200)는 변속레버(202)를 전진, 후진, 중립 중 하나의 위치로 조작함과 아울러 가속을 위해 가속페달(206)을 누른다. 자동변속 제어기(204)는 변속레버(202)로부터 변속위치신호를 검출하고 가속스위치(206)로부터 가속신호를 전달받으며, 엔진속도신호와 차량속도신호를 입력받아 엔진감속신호와 변속기제어명령을 발생한다. 이때 자동변속 제어기(204)는 내부에 프로세서를 포함하여 도 1에서 설명한 속도비 산출부(106)와 변속시점 결정부(108), 변속 제어부 (110) 기능을 처리한다.

엔진(220)은 가속페달(206)에 의한 속도제어와 트로틀 솔레노이드(208)의 속도제어에 의해 엔진 회전속도를 증감하고, 엔진(220)의 회전력은 토크 컨버터(230)를 거쳐 변속기(210)의 기어(216)로 전달된다. 변속기(210)는 자동변속 제어기(204)의 제어명령에 따라 제어밸브(212)가 기어변속 크러치(214)를 구동하여 기어 변속을 수행하고, 기어(216)에서 변속된 회전력은 바퀴(240)로 전달된다. 그리고 엔진속도와 차량속도는 각각의 속도센서(224,218)에 의해 감지되어 자동변속기(204)로 전달된다.

도 3은 본 발명에 따라 상단으로 변속하는 절차를 도시한 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 단계 S1에서는 속도센서(224,218)를 감시하여 차량속도와 엔진속도를 입력받아 상기 수학식1에 따라 속도비를 산출한다. 단계 S2에서는 산출된 속도비와 변속시점값을 비교하여 상단으로 변속시점인지를 판단하고, 판단결과 변속시점이 아니면 처음으로 돌아간다. 상단으로 변속시점이면, 단계 S3에서 트로틀 솔레노이드(208)를 제어하여 엔진속도를 감속하고, 단계 S4에서는 엔진속도가 감속된 것을 확인한 후 변속기(210)를 제어하여 변속을 수행한다. 이러한 변속기의 변속동작은 자동변속 제어기(204)의 변속제어명령에 의해 변속기 내부의 솔레노이드가 작동되어 수행된다. 이어 단계 S5에서는 트로틀 솔레노이드(208)를 제어하여 엔진속도를 정상으로 회복시키고, 단계 S1으로 돌아가 상기 과정을 반복한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 자동 변속기의 구현에 복잡한 전자기적 서보요소를 사용하지 않고 엔진의 감속을 위한 간단한 솔레노이드를 이용하여 변속시점에서 엔진을 감속한 후 변속을 수행하므로써 변속시 충격을 완화시키고 변속완료 후 다시 엔진속도를 정상으로 회복시킨다. 따라서 본 발명은 매우 간단한 구성으로 자동변속을 처리할 수 있어 비용이 절감되고, 신뢰성이 증가하게 되는 효과가 있다.

Claims

자동 변속기가 구비된 차량에 있어서,

엔진의 속도와 차량의 속도를 검출하여 속도비를 산출하는 단계;

상기 산출된 속도비를 소정의 기준값과 비교하여 변속시점을 결정하는 단계; 변속시점으로 결정되면, 엔진의 회전속도를 감속하는 단계;

엔진의 속도가 소정값으로 감속되면 변속을 수행하는 단계; 및

변속후 엔진의 속도를 정상속도로 회복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기 제어방법.
자동 변속기가 구비된 차량에 있어서,

엔진의 회전속도를 검출하기 위한 엔진속도 검출수단(102);

차량의 속도를 검출하기 위한 차량속도 검출수단(104);

엔진속도와 차량속도를 입력받아 속도비를 산출하는 속도비 산출수단(106);

산출된 속도비와 차량속도에 따라 변속시점을 결정하여 변속신호를 제공하는 변속시점 결정부(108);

엔진의 속도를 제어하기 위한 트로틀 솔레노이드(112); 및

상기 변속시점 결정부로부터 변속신호가 전달되면, 상기 트로틀 솔레노이드를 제어하여 엔진을 감속한 후 변속기를 제어하여 변속하고, 변속완료후 엔진의 속도를 정상상태로 복귀시키도록 상기 트로틀 솔레노이드를 제어하는변속제어부(110)로 구성되는 자동변속기 제어 장치.