KR20020045491A - 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 자동변속기의 변속 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 차량의 주행 상태를 검출하는 차량 주행 상태 검출부와; 상기 차량 주행 상태 검출부에서 검출된 신호를 입력받아 정지전 4→3 변속중에 팁-인에 의해 킥 다운 스킵 3→1 변속 조건이 만족되면 정지전 4→3 변속 완료 직후에 킥 다운 스킵 3→1 변속을 수행하기 위한 제어신호를 출력하고 상기 킥 다운 스킵 3→1 변속시에 정지전 4→3 변속시의 차량 감속율에 따라 결정한 엔진 토크 저감 개시점 및 엔진 토크 저감 지속시간을 바탕으로 엔진 토크 저감 요구 신호를 출력하는 변속 제어부와; 상기 변속 제어부에서 출력되는 제어신호에 따라 오일 펌프로부터 토출되어 공급되는 유압을 해당 마찰요소로 공급 또는 해제시켜 변속을 수행하는 변속기 구동부와; 상기 변속 제어부에서 출력되는 엔진 토크 저감 요구 신호에 따라 엔진 토크를 저감시키기 위한 소정의 제어신호를 출력하는 엔진 제어부 및; 상기 엔진 제어부에서 출력되는 제어신호에 따라 엔진 토크를 저감시키는 엔진 구동부를 포함하여 구성되어, 차량의 급정지중 재가속에 의해 발생되는 킥 다운 스킵 변속시의 변속 충격을 완화시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 그 방법{SHIFT CONTROLLING DEVICE AND METHODE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION OF VEHICLE}
본 발명은 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 자동 변속기의 킥 다운 스킵 변속시에 엔진 토크를 저감시켜서 변속 충격을 완화하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동 변속기는 자동차의 주행 상태에 따른 최적의 변속을 하도록 변속 패턴(shift pattern)을 선택하고, 이 변속 패턴에 따라 각종 솔레노이드 밸브들을 작동시켜 유성기어의 조합을 변화시킴으로써 목표 변속단으로 변속시키는데, 상기와 같은 유성기어의 조합 변화에 의해 출력축의 토크가 변동되어 변속 충격이 발생된다.
따라서, 상기와 같이 발생되는 변속 충격을 완화하기 위해 변속시에 엔진 토크를 감소시키는 방법을 사용하고 있으며, 그 일예로서 킥 다운 스킵 변속시에 터빈 회전수가 미리 설정된 회전수에 도달하면 엔진 토크 저감을 개시하고, 상기 엔진 토그 저감 개시후 미리 설정된 시간이 경과하면 엔진 토그 저감을 해제하여 킥 다운 스킵 변속시의 변속 충격을 완화하고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 엔진 토크 저감 방법은, 4속으로 주행중인 차량에서 운전자가 브레이크 페달을 밟아 차량을 급정지시킴에 따라 이루어지는 4→3 변속(이하, 정지전 4→3 변속이라 함)중에 운전자가 차량을 재가속시키기 위해 가속페달을 밟는 팁-인 조작에 의해 킥 다운 스킵 3→1 변속 조건이 만족되어 정지전 4→3 변속 완료 직후 킥 다운 스킵 3→1 변속이 이루어지는 경우에도 정상 주행 상태에서의 킥 다운 스킵 3 →1 변속시와 동일한 엔진 토크 저감 개시점 및 엔진 토크 저감 지속시간을 바탕으로 엔진 토크를 저감시킴에 따라 정지전 4→3 변속 완료 직후 킥 다운 스킵 3→1 변속이 이루어지는 경우에는 적절한 시기에 엔진 토크를 저감시키지 못하게 되어 변속 충격이 크게 발생하는 문제점이 있었다.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 정지전 4→3 변속중에 팁-인 조작에 의해 킥 다운 스킵 3→1 변속 조건이 만족되어 정지전 4→3 변속 완료 직후 킥 다운 스킵 3→1 변속이 이루어질 때 상기 정지전 4→3 변속시의 차량의 감속율을 바탕으로 엔진 토크 저감 개시점 및 엔진 토크 저감 지속시간을 결정하고, 이와 같이 결정된 엔진 토크 저감 개시점 및 엔진 토크 저감 지속시간을 바탕으로 엔진 토크를 감소시킴으로써, 차량이 급정지중 재가속에 의해 발생되는 킥 다운 스킵 변속시의 변속 충격을 완화시킬 수 있는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치는, 차량의 주행 상태를 검출하는 차량 주행 상태 검출 수단과; 상기 차량 주행 상태 검출 수단에서 검출된 신호를 입력받아 정지전 4→3 변속중에 팁-인에 의해 킥 다운 스킵 3→1 변속 조건이 만족되면 정지전 4→3 변속 완료 직후에 킥 다운 스킵 3→1 변속을 수행하기 위한 제어신호를 출력하고 상기 킥 다운 스킵3→1 변속시에 정지전 4→3 변속시의 차량 감속율에 따라 결정한 엔진 토크 저감 개시점 및 엔진 토크 저감 지속시간을 바탕으로 엔진 토크 저감 요구 신호를 출력하는 변속 제어 수단과; 상기 변속 제어 수단에서 출력되는 제어신호에 따라 오일 펌프로부터 토출되어 공급되는 유압을 해당 마찰요소로 공급 또는 해제시켜 변속을 수행하는 변속기 구동 수단과; 상기 변속 제어 수단에서 출력되는 엔진 토크 저감 요구 신호에 따라 엔진 토크를 저감시키기 위한 소정의 제어신호를 출력하는 엔진 제어 수단 및; 상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 제어신호에 따라 엔진 토크를 저감시키는 엔진 구동 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 자동변속기의 변속 제어 방법은, 정지전 4 →3 변속중에 팁-인에 의해 킥 다운 스킵 3→1 변속 조건이 만족되었는지를 판단하는 단계와; 상기 킥 다운 스킵 3→1 변속 조건이 만족되었으면 정지전 4→3 변속시의 차량 감속율을 바탕으로 결정된 엔진 토크 저감 개시점에 도달하였을 때 엔진 토크를 저감시키는 단계 및; 상기 정지전 4→3 변속시의 차량 감속율을 바탕으로 결정된 엔진 토크 저감 지속시간이 경과하면 엔진 토크 저감을 해제시키는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치의 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법의 동작 순서도.
도 3은 본 발명에 따른 엔진 토크 저감 방법을 설명하기 위한 그래프,
도 4는 본 발명에 따른 엔진 토크 저감 개시점 결정 방법을 설명하기 위한 그래프,
도 5는 본 발명에 따른 엔진 토크 저감 지속 시간 결정 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 차량 동작 상태 검출부 110 : 스로틀 밸브 개도량 검출부
120 : 출력축 회전수 검출부 130 : 엔진 회전수 검출부
140 : 가속페달 작동 검출부 150 : 유온 검출부
160 : 터빈 회전수 검출부 170 : 브레이크페달 작동 검출부
200 : 변속 제어부 300 : 변속기 구동부
400 : 엔진 제어부 500 : 엔진 구동부
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치의 구성 블록도로서, 차량 주행 검출부(100)와, 변속 제어부(200), 변속기 구동부(300), 엔진 제어부(400) 및, 엔진 구동부(500)를 포함하여 구성되어 있다.
상기 차량 주행 상태 검출부(100)는 차량의 주행 상태를 검출하여 변속 제어 부(200)로 입력하는 것으로, 가속페달 작동상태에 연동하는 스로틀 밸브의 개도량을 검출하는 스로틀 밸브 개도량 검출부(110)와, 차속에 상응하는 자동변속기의 출력축의 회전수를 검출하는 출력축 회전수 검출부(120)와, 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부(130)와, 가속페달 작동상태를 검출하는 가속페달 작동 검출부(140)와, 자동변속기 오일의 온도를 검출하는 유온 검출부(150)와, 터빈의 회전수를 검출하는 터빈 회전수 검출부(160) 및, 브레이크페달 작동상태를 검출하는 브레이크페달 작동 검출부(170)를 포함하여 구성되어 있다.
상기 변속 제어부(200)는 상기 차량 주행 상태 검출부(100)에서 검출된 스로틀 밸브 개도량, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 가속페달 작동상태, 유온, 터빈회전수 및, 브레이크페달 작동상태 등의 데이터를 입력받아 변속 제어하는 것으로, 4속 주행중인 차량에서 정지전 4→3 변속중에 팁-인에 의해 킥 다운 스킵 3→1 변속 조건이 만족되면 정지전 4→3 변속 완료 직후에 킥 다운 스킵 3→1 변속을 수행하기 위한 소정의 듀티 제어신호를 출력하고, 상기 킥 다운 스킵 3→1 변속시에 정지전 4→3 변속시의 차량 감속율에 따라 결정된 엔진 토크 저감 개시점 및 지속시간을 바탕으로 엔진 토크 저감 요구 신호를 엔진 제어부(400)로 입력하도록 되어 있다.
상기 변속기 구동부(300)는 상기 변속 제어부(200)에서 출력되는 소정의 듀티 제어신호에 의해 각종 솔레노이드밸브를 작동시켜서 오일 펌프로부터 토출되어 공급되는 유압을 해당 마찰요소로 공급 및 해제시킴으로써 변속을 수행하도록 되어 있다.
상기 엔진 제어부(400)는 상기 변속 제어부(200)에서 입력된 엔진 토크 저감 요구 신호에 따라 엔진 토크를 저감시키기 위한 소정의 제어신호를 엔진 구동부(500)로 입력하며, 상기 엔진 구동부(500)는 상기 엔진 제어부(400)에서 입력된 소정의 제어신호에 따라 엔진 토크를 저감시키도록 되어 있다.
상기와 같이 구성된 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 그 방법의 작용 및 효과를 도 2 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 자동변속기의 변속 제어 방법의 순서도로서, 도 2에서 S는 단계(step)를 의미한다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이, 단계(S100)에서는 차량 주행 검출 장치(100)에서 검출된 차량 주행 상태가 정지전 4 →3 변속 조건을 만족함에 따라 변속 제어부(200)가 변속기 구동부(300)를 작동시켜서 정지전 4-3 변속을 수행한다.
즉, 차량 주행중에 차량 주행 상태 검출부(100)가 스로틀 밸브 개도량, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 가속페달 작동상태, 유온, 터빈 회전수, 브레이크페달 작동상태 등을 검출하여 변속 제어부(200)로 입력하고, 상기 변속 제어부(200)가 상기 차량 주행 상태 검출부(100)로부터 검출되어 입력된 데이터들을 바탕으로 변속 패턴을 설정하고, 이 변속 패턴에 따라 변속기 구동부(300)를 동작시켜서 변속을 수행하는 것이다.
이어서, 단계(S110)에서는 변속 제어부(200)가 상기와 같이 정지전 4→3 변속이 이루어지는 도중에 운전자가 차량을 재가속시키기 위해 가속페달을 밟아 팁-인 조건(예를 들어, 스로틀 밸브 개도량이 80% 이상)을 만족하는가를 판단하여 팁-인 조건을 만족하면 단계(S120)를 수행한다.
상기 단계(S120)에서는 변속 제어부(200)가 차량 주행 상태 검출부(100)에서 검출된 차량 주행 상태가 킥 다운 스킵 3→1 변속 조건을 만족하는가를 판단하여 킥 다운 스킵 3→1 변속 조건이 만족되면 상기 정지전 4→3 변속 완료 직후에 변속기 구동부(300)를 작동시켜서 킥 다운 스킵 3→1 변속을 수행한다.
이어서, 단계(S130)에서는 변속 제어부(200)가 차량 주행 상태 검출부(100)에서 차량 주행 상태를 바탕으로 정지전 4→3 변속시의 차량 감속율을 연산하고, 이와 같이 연산된 정지전 4→3 변속시의 차량 감속율을 바탕으로 결정된 엔진 토크 저감 개시점에 도달하였는지를 판단하여 엔진 토크 저감 개시점에 도달하였으면 단계(S140)를 수행한다.
상기 단계(S140)에서는 변속 제어부(200)가 엔진 제어부(400)로 엔진 토크 저감 요구 신호를 출력하고, 상기 엔진 제어부(400)가 상기 변속 제어부(200)로부터 입력된 엔진 토크 저감 요구 신호에 따라 엔진 토크를 저감시키기 위해 소정의 엔진 제어 신호를 엔진 구동부(500)로 출력하며, 상기 엔진 구동부(500)가 상기 엔진 제어부(400)로부터 입력된 소정의 엔진 제어 신호에 따라 동작하여 엔진 토크를 저감시킨다.
이어서, 단계(S150)에서는 변속 제어부(200)가 상기 정지전 4→3 변속시의 차량 감속율을 바탕으로 엔진 토크 저감 지속시간을 결정하고, 상기 엔진 토크 저감 지속시간이 경과하였으면 단계(S160)를 수행한다.
상기 단계(S160)에서는 변속 제어부(200)가 엔진 제어부(400)로 엔진 토크저감 해제 신호를 출력하고, 상기 엔진 제어부(400)가 상기 변속 제어부(200)로부터 입력된 엔진 토크 저감 해제 신호에 따라 엔진 토크를 원래대로 복귀시키기 위한 소정의 엔진 제어 신호를 엔진 구동부(500)로 출력하며, 상기 엔진 구동부(500)가 상기 엔진 제어부(400)로부터 입력된 소정의 엔진 제어 신호에 따라 동작하여 엔진 토크를 원래대로 복귀시킨다.
즉, 4속으로 주행중인 차량에서 운전자가 브레이크 페달을 밟아 차량을 급정지시키는 상태에서 이루어지는 정지전 4→3 변속중에 차량을 재가속시키기 위해 가속페달을 밟아 스로틀 밸브 개도량이 일정량 이상으로 열리는 팁-인 조작에 의해 킥 다운 스킵 3→1 변속 조건이 만족되면 정지전 4→3 변속 완료 직후 킥 다운 스킵 3→1 변속이 수행된다.
상기와 같이 정지전 4→3 변속 완료 직후 킥 다운 스킵 3→1 변속시에 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 정지전 4 →3 변속시의 차량 감속율을 바탕으로 엔진 토크 저감 개시점(P1) 및 엔진 토크 저감 지속기간(T)을 결정하고, 이와 같이 결정된 설정된 엔진 토크 저감 개시점(P1) 및 엔진 토크 저감 지속기간(T)을 바탕으로 엔진 토크를 저감시킨다.
이때, 상기 엔진 토크 저감 개시점(P1)은 도 4에 도시되어 있는 바와 미리 설정되어 있는 맵테이블을 이용하여 정지전 4→3 변속시의 차량 감속율(rpm/sec)에 해당하는 기준회전수(N)를 선택하고, 현재 터빈 회전수(Ntcurrent)가 목표 터빈 회전수(Nttarget; 1속의 터빈 회전수)에서 기준회전수(N)를 감산한 값(Nttarget-N)에 도달하는 시점으로 결정하는데, 상기 기준회전수(N)는 정지전 4→3 변속시의 차량 감속율에 비례하므로, 차량 감속율이 커지면 엔진 토크 저감 개시점이 앞서게 되는 것이다.
또한, 상기 엔진 토크 저감 지속시간(T)은 도 5에 도시된 바와 같이 미리 설정되어 있는 맵테이블을 이용하여 정지전 4→3 변속시의 차량 감속율(rpm/sec)에 해당하는 시간으로 결정하므로, 차량 감속율이 커지면 엔진 토크 저감 지속시간(T)이 짧아지는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 정지전 4→3 변속중에 팁-인 조작에 의해 킥 다운 스킵 3→1 변속 조건이 만족되어 정지전 4→3 변속 완료 직후 킥 다운 스킵 3→1 변속이 이루어질 때 상기 정지전 4→3 변속시의 차량의 감속율을 바탕으로 엔진 토크 저감 개시점 및 엔진 토크 저감 지속시간을 결정하고, 이와 같이 결정된 엔진 토크 저감 개시점 및 엔진 토크 저감 지속시간을 바탕으로 엔진 토크를 감소시킴으로써, 차량의 급정지중 재가속에 의해 발생되는 킥 다운 스킵 변속시의 변속 충격을 완화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 차량의 주행 상태를 검출하는 차량 주행 상태 검출 수단과; 상기 차량 주행 상태 검출 수단에서 검출된 신호를 입력받아 정지전 4→3 변속중에 팁-인에 의해 킥 다운 스킵 3→1 변속 조건이 만족되면 정지전 4→3 변속 완료 직후에 킥 다운 스킵 3→1 변속을 수행하기 위한 제어신호를 출력하고 상기 킥 다운 스킵 3→1 변속시에 정지전 4→3 변속시의 차량 감속율에 따라 결정한 엔진 토크 저감 개시점 및 엔진 토크 저감 지속시간을 바탕으로 엔진 토크 저감 요구 신호를 출력하는 변속 제어 수단과; 상기 변속 제어 수단에서 출력되는 제어신호에 따라 오일 펌프로부터 토출되어 공급되는 유압을 해당 마찰요소로 공급 또는 해제시켜 변속을 수행하는 변속기 구동 수단과; 상기 변속 제어 수단에서 출력되는 엔진 토크 저감 요구 신호에 따라 엔진 토크를 저감시키기 위한 소정의 제어신호를 출력하는 엔진 제어 수단 및; 상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 제어신호에 따라 엔진 토크를 저감시키는 엔진 구동 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 주행 검출 수단은, 가속페달 작동상태에 연동하는 스로틀 밸브의 개도량을 검출하는 스로틀 밸브 개도량 검출부와; 차속에 상응하는 자동변속기의 출력축의 회전수를 검출하는 출력축 회전수 검출부와; 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부와; 가속페달 작동상태를 검출하는 가속페달 작동 검출부와; 자동변속기 오일의 온도를 검출하는 유온 검출부와; 터빈의 회전수를 검출하는 터빈 회전수 검출부 및; 브레이크페달 작동상태를 검출하는 브레이크페달 작동 검출부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 변속 제어 수단은, 미리 설정되어 있는 맵테이블을 이용하여 상기 정지전 4→3 변속시의 차량 감속율에 해당하는 기준회전수를 선택하고 현재 터빈 회전수가 목표 터빈 회전수에서 기준회전수를 감산한 값에 도달하는 시점을 엔진 토크 저감 개시점으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 변속 제어 수단은, 미리 설정되어 있는 맵테이블을 이용하여 상기 정지전 4→3 변속시의 차량 감속율에 해당하는 엔진 토크 저감 지속시간을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  5. 정지전 4 →3 변속중에 팁-인에 의해 킥 다운 스킵 3→1 변속 조건이 만족되었는지를 판단하는 단계와; 상기 킥 다운 스킵 3→1 변속 조건이 만족되었으면 정지전 4→3 변속시의 차량 감속율을 바탕으로 결정된 엔진 토크 저감 개시점에 도달하였을 때 엔진 토크를 저감시키는 단계 및; 상기 정지전 4→3 변속시의 차량 감속율을 바탕으로 결정된 엔진 토크 저감 지속시간이 경과하면 엔진 토크 저감을 해제시키는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    미리 설정되어 있는 맵테이블을 이용하여 상기 정지전 4→3 변속시의 차량 감속율에 해당하는 기준회전수를 선택하고 현재 터빈 회전수가 목표 터빈 회전수에서 기준회전수를 감산한 값에 도달하는 시점을 엔진 토크 저감 개시점으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속 제어 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    미리 설정되어 있는 맵테이블을 이용하여 상기 정지전 4→3 변속시의 차량 감속율에 해당하는 엔진 토크 저감 지속시간을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속 제어 방법.
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