KR20030033759A - 자동 변속기의 변속 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

자동 변속기에서 파워 오프 업 시프트 변속시 변속 완료 시점의 마이너스 슬립량을 판단하여 결합측 클러치의 동기점 듀티 제어로 변속 쇼크의 발생을 최소화하도록 하는 것이다.

본 발명은 임의의 변속단을 동기시켜 주행하는 상태에서 파워 오프 업 시프트의 변속 조건이 검출되는지를 판단하는 과정과, 파워 오프 업 시프트 변속 조건이 검출되면 설정된 일정시간 동안 업 시프트 변속 제어를 지연한 다음 업 시프트 변속 제어를 위한 학습 조건을 만족하는지 판단하는 과정과, 상기에서 학습 조건을 만족하면 터빈의 마이너스 슬립량을 연산하는 과정과, 상기 연산된 터빈의 마이너스 슬립량을 타이업 RPM 및 언더 슈트 RPM과 비교하여 터빈의 슬립 RPM이 목표 슬립 RPM이 되도록 결합측 클러치의 유압 제어 듀티를 보상 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동 변속기의 변속 제어장치 및 방법{APPARATUS FOR SHIFT CONTROLLING IN AUTOMATIC TRANSMISSION AND METHOD THEREOF}

본 발명은 자동 변속기에 관한 것으로, 더 상세하게는 가속 페달에서 발을 떼는 파워 오프 업 시프트(Power Off Up Shift) 변속시 변속 완료 시점의 마이너스 슬립(Minus Slip)량을 판단하여 결합측 클러치의 동기점 듀티 제어로 변속 쇼크의 발생을 최소화하도록 하는 자동 변속기의 변속 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기는 차속과 스로틀 개도율의 변화에 따라 설정된 맵 테이블의 변속 패턴을 통해 목표 변속단으로의 동기가 자동으로 이루어지는데, 운전자가 가속 페달에서 발을 떼는 파워 오프시 순간적인 엔진 출력 감소에 따른 쇼크의 발생을 배제하기 위한 목적으로 현재의 변속단 보다 적어도 한 단계 상위의변속단을 체결하도록 하는 파워 오프시 업 시프트 변속 제어방법을 적용하고 있다.

이는 소정의 변속단을 동기시켜 주행하는 상태에서 운전자가 가속 페달에서 발을 떼게 되면 업 시프트 변속 제어가 시작되고, 엔진 회전수와 터빈 회전수가 드롭되면서 서로 일치하는 순간에 업 시프트의 변속 동기 완료되며, 이에 따라 유압 응답 시간도 대응하여 업 시프트 변속 완료된다.

그러나 가속 페달에서 발을 떼는 파워 오프시 엔진 출력의 상태가 아이들로 일정치 않고 엔진 회전수의 제어 변화 범위가 크게 발생되므로 터빈 회전수의 변화 범위 역시 크게 되므로, 변속 동기 완료 시점보다 터빈의 드롭(Drop)이 빠르게 진행되는 경우 타이 업(Tie-Up) 현상이 발생하고, 터빈의 드롭이 느리게 되는 경우 언더 슈트(Undershoot) 현상이 발생하게 된다.

따라서, 엔진 회전수 변동에 의한 터빈 회전수의 변동으로 결합측 클러치의 듀티 제어 학습 제어가 불가능하며, 이로 인하여 타이업 또는 언더 슈트 현상이 발생하여 목표 변속단의 변속 완료점을 동기시키지 못하게 되고, 유압 역시 응답시간의 편차를 야기시켜 변속 쇼크가 발생되는 문제점이 있으며, 이로 인하여 생산 편차가 발생되고, 유압의 듀티 제어가 불안정하여 클러치 요소의 내구성을 저하시켜 변속 품질을 악화시키게 되는 문제점으로 작용한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 파워 오프 업 시프트 변속시 목표 변속단의 변속 완료 시점에서의 마이너스 슬립량을 판단하여 결합측 클러치의 동기점 유압 제어를 수행함으로써 변속 완료점 불일치로 인한 변속 쇼크의 발생을 해소하도록 한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 변속기의 변속 제어장치에 대한 구성 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 자동 변속기에서 변속 제어를 수행하는 일 실시예의 흐름도.

도 3은 본 발명에 따른 자동 변속기에서 변속 제어 수행에 대한 타이밍도.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 임의의 변속단을 동기시켜 주행하는 상태에서 파워 오프 업 시프트의 변속 조건이 검출되는지를 판단하는 과정과, 파워 오프 업 시프트 변속 조건이 검출되면 설정된 일정시간 동안 업 시프트 변속 제어를 지연한 다음 업 시프트 변속 제어를 위한 학습 조건을 만족하는지 판단하는 과정과, 상기에서 학습 조건을 만족하면 터빈의 마이너스 슬립량을 연산하는 과정과, 상기 연산된 터빈의 마이너스 슬립량을 타이업 RPM 및 언더 슈트 RPM과 비교하여 터빈의 슬립 RPM이 목표 슬립 RPM이 되도록 결합측 클러치의 유압 제어 듀티를 보상 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 자동 변속기의 변속 제어장치는 스로틀 검출부(10)와 유온 검출부(20), 차속 검출부(30), 터빈 회전수 검출부(40), 제어부(50) 및 액츄에이터(60)로 이루어지는데, 스로틀 검출부(10)는 가속 페달과 연동되어 개폐되는 스로틀 밸브의 개도율을 검출하여 그에 대한 전기적 신호를 출력한다.

유온 검출부(20)는 자동 변속기의 밸브 바디에서 계합요소인 클러치와 마찰 요소인 브레이크에 라인압 및 듀티압을 제공하는 오일의 온도를 검출하여 그에 대한 전기적 신호를 출력한다.

차속 검출부(30)는 PG-B 센서로 드리븐 기어의 회전 속도 연산으로 현재의 차속을 검출한 다음 그에 대한 전기적 신호를 출력한다.

터빈 회전수 검출부(40)는 엔진 출력의 입력측인 터빈의 회전수를 검출하여 그에 대한 전기적 신호를 출력한다.

제어부(50)는 파워 오프 업 시프트 변속 제어를 위한 알고리즘이 설정되며, 파워 오프 업 시스트 변속을 요구하는 정보가 검출되면 설정된 일정시간 동안 업 시프트 변속을 지연한 후 검출되는 차량의 상태 정보를 분석하여 파워 오프 업 시스트 변속 제어를 위한 조건인 경우 마이너스 슬립량의 판단을 통해 목표 변속단으로의 변속 동기를 위한 듀티 제어값을 산출하여 변속 제어를 수행하여 준다.

액츄에이터(60)는 상기 제어부(50)에서 인가되는 듀티 제어신호에 따라 구동되어 도시되지 않은 클러치 및 브레이크에 공급되는 라인압 및 듀티압을 조정한다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명에서 파워 오프 업 시프트 변속 제어를 수행하는 동작은 다음과 같다.

임의의 변속단을 동기시켜 소정의 속도로 주행하는 도중에 제어부(50)에 검출되는 스로틀 검출부(10)의 정보가 가속 페달에서 발을 떼는 리프트 풋 업(Left Foot Up)이 검출되는지를 판단한다(S101)(S102).

상기에서 리프트 풋 업의 검출로 파워 오프 업 시프트 변속 조건을 만족하게 되면 제어부(50)는 설정된 시간 동안 업 시프트 변속 제어를 지연시킨 다음(S103) 파워 오프 업 시프트 변속 제어를 위한 학습 조건을 만족하는지를 판단한다(S104).

상기에서 파워 오프 업 시프트의 변속 제어 지연은 변속단과 차속을 기준으로 하기의 표 1과 같이 설정하여 과도한 엔진 브레이크 감을 회피하여 준다.

	저속	중속	중고속	고속
2-3금지	T1	T3	T5	T8
3-4금지	T2	T4	T6	T7

상기에서 파워 오프 업 시프트 변속 제어를 위한 학습 조건은 스로틀 밸브의 개도 변화가 학습된 기준값 이하이고, 검출되는 유온값이 학습된 기준값의 범위내에 포함되며, 터빈 회전수가 학습된 기준값 내에 포함되며, 차속의 감속도가 최소 학습값 이상이며, 변속시간 지연이 학습된 변속 지연시간 이상을 유지하고, 변속중 변속이 발생되지 않는 조건 등이 만족하는지를 판단한다.

상기한 학습 조건을 만족하는 상태이면 제어부(50)는 [차속(No)*기어비]-터빈 회전수(Nt)의 연산을 통해 터빈의 마이너스 슬립량을 판단한 다음(S105) 마이너스 슬립량이 터빈 회전수 감소로 인한 타이업 이상, 언더 슈트 이하인 상태인지를 판단한다(S106).

상기에서 터빈의 마이너스 슬립량이 타이업 이상, 언더 슈트 이하인 상태를 유지하게 되면 설정된 맵 테이블의 변속 제어 듀티값이 적정한 값을 유지하고 있는 것으로 판단하여 액츄에이터(60)의 구동을 통해 듀티 보정없이 현재의 값으로 파워 오프 업 시프트 변속 제어를 수행한다(S107).

상기에서 터빈의 마이너스 슬립량이 상기의 조건을 만족하지 않는 경우 슬립량이 언더 슈트 이상을 유지하고 있는지를 판단하여(S108), 언더 슈트 이상을 유지하고 있는 상태이면 파워 오프 업 시프트 변속 제어시 결합측 클러치의 제어 유압이 부족한 상태인 것으로 판단하여 부족분에 해당하는 소정의 값을 + 보정하여 액츄에이터(60)의 구동을 통해 결합측 클러치의 유압 듀티 제어를 수행하여 터빈의 슬립 RPM이 목표 슬립 RPM이 되도록 초기 듀티를 보상하여 준다(S109)(S110).

상기에서 터빈의 마이너스 슬립량이 언더 슈트 이상을 유지하고 있지 않으면 타이업 이하인 상태를 유지하는지를 판단한다(S111).

상기에서 터빈의 마이너스 슬립량이 타이업 이하를 유지하는 것으로 판단되면 파워 오프 업 시프트 변속 제어시 결합측 클러치의 제어 유압이 과다하게 공급되는 것으로 판단하여 잉여되는 소정의 값을 - 보정하여 액츄에이터(60)의 구동을 통해 결합측 클러치의 유압 듀티 제어를 수행하여 터빈의 슬립 RPM이 목표 슬립 RPM이 되도록 초기 듀티를 보상하여 준다(S112)(S113).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 자동 변속기에서 파워 오프 업 시프트의 변속 제어를 터빈 회전수의 마이너스 슬립량 연산을 통해 결합측 클러치의 제어 유압 듀티를 보상 제어함으로 타이업 이나 언더 슈트로 인한 변속 동기 완료시 변속 쇼크의 발생이 배제되어 안정된 승차감을 제공한다.

Claims (8)

1. 스로틀 개도 변화를 검출하는 수단과;

   변속기 오일의 온도를 검출하는 수단과;

   주행 차속을 검출하는 수단과;

   터빈의 회전수 변화를 검출하는 수단과;

   검출되는 제반 정보를 분석하여 파워 오프 업 시프트의 변속 조건이면 터빈 회전수의 마이너스 슬립량을 판단하여 터빈 슬립 RPM이 목표 슬립 RPM이 되도록 결합측 클러치의 유압 듀티를 보상 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 자동 변속기의 변속 제어장치.
2. 임의의 변속단을 동기시켜 주행하는 상태에서 파워 오프 업 시프트의 변속 조건이 검출되는지를 판단하는 과정과;

   파워 오프 업 시프트 변속 조건이 검출되면 설정된 일정시간 동안 업 시프트 변속 제어를 지연한 다음 업 시프트 변속 제어를 위한 학습 조건을 만족하는지 판단하는 과정과;

   상기에서 학습 조건을 만족하면 터빈의 마이너스 슬립량을 연산하는 과정과;

   상기 연산된 터빈의 마이너스 슬립량을 타이업 RPM 및 언더 슈트 RPM과 비교하여 터빈의 슬립 RPM이 목표 슬립 RPM이 되도록 결합측 클러치의 유압 제어 듀티를 보상 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 파워 오프 업 시프트의 변속 지연은 변속단과 차속을 기준으로 설정하여 과도한 엔진 브레이크 감을 회피하여 주는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어방법.
4. 제2항에 있어서,

   상기 파워 오프 업 시프트 변속의 학습 제어조건은 스로틀 밸브의 개도가 학습된 기준값 이하이고, 유온이 학습된 기준값의 온도 범위에 포함되며, 터빈의 회전수가 학습된 기준값의 범위에 포함되며, 변속중 변속이 발생되지 않으며, 차속의 감속도가 학습된 기준값 이상이며, 지연시간이 학습된 기준 시간 이상인 조건으로 설정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어방법.
5. 제2항에 있어서,

   상기 터빈의 마이너스 슬립량은 [차속(No)*기어비]-터빈 회전수로 연산하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어방법.
6. 제2항에 있어서,

   상기 터빈의 마이너스 슬립량이 타이업 슬립량 이하의 상태를 유지하면 결합측 클러치의 제어 유압이 과다한 상태로 판단하여 제어 유압을 - 보정값으로 하여 듀티 제어하여 업 시프트 변속 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어방법.
7. 제2항에 있어서,

   상기 터빈의 마이너스 슬립량이 언더 슈트 회전수 이상을 유지하면 결합측 클러치의 제어 유압이 부족한 상태로 판단하여 제어 유압을 +보정값으로 하여 듀티 제어하여 업 시프트 변속 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어방법.
8. 제2항에 있어서,

   상기 터빈의 마이너스 슬립량이 타이업 회전수 이상이고 언더 슈트 회전수 이하이면 설정된 패턴의 맵값으로 결합측 클러치의 제어 유압을 듀티 제어하여 업 시프트 변속 동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어방법.