KR20080017621A

KR20080017621A - 자동변속기의 변속 제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR20080017621A
Application number: KR1020060078924A
Authority: KR
Inventors: 김정철
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-08-21
Filing date: 2006-08-21
Publication date: 2008-02-27

Abstract

본 발명은 자동변속기에서 킥 다운(Kick Down) 변속중 변속 패턴 맵(Pattern Map)의 다운 시프트 라인(Down Shift Line)과 업 시프트 라인(Up Shift Line)의 사이인 히스테리시스(Hysterysis)구간(데드 존)에서 FOT(Fast Off Throttle)가 검출되는 경우 스로틀 개도의 조건에 따라 능동적인 변속 제어를 진행하여 변속 충격이 발생되지 않도록 하는 것이다.

본 발명은 임의의 변속단을 동기시켜 주행중인 상태에서 킥 다운 변속이 검출되는지 판단하는 과정, 킥 다운 변속이 검출되면 차속과 스로틀 개도의 조건에 따라 목표 변속단을 결정한 다음 킥 다운 변속을 진행하는 과정, 킥 다운 변속중에 FOT가 발생되는지 판단하는 과정, FOT의 발생이 검출되면 차속과 스로틀 개도의 조건이 데드 존에 위치하였는지 판단하는 과정, 데드 존에서의 FOT 발생이면 스로틀 개도가 설정된 임계값 이하를 유지하는지 판단하는 과정 및 스로틀 개도가 임계값 이하이면 킥 다운 변속을 취소하고 강제 업 시프트 변속 제어를 진행하는 과정을 포함한다.

자동변속기, FOT, 데드 존, 킥 다운, 변속중 변속제어

Description

자동변속기의 변속 제어장치 및 방법{A SHIFT CONTROL SYSTEM OF AUTOMATIC TRANSMISSION IN VEHICLE AND METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어장치에 대한 개략적인 구성 블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기에서 변속 제어 수행에 대한 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어장치에 설정되는 변속 패턴의 맵 테이블이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 차속 검출부 20 : 스로틀 개도 검출부

30 : 제어부 40 : 액추에이터

본 발명은 자동변속기에 관한 것으로, 더 상세하게는 킥 다운(Kick Down) 변속중 변속 패턴 맵(Pattern Map)의 다운 시프트 라인(Down Shift Line)과 업 시프트 라인(Up Shift Line)의 사이인 히스테리시스(Hysterysis)구간(이하, "데드 존" 이라 한다.)에서 FOT(Fast Off Throttle)가 검출되는 경우 스로틀 개도의 조건에 따라 능동적인 변속 제어를 진행하여 변속 충격이 발생되지 않도록 하는 자동변속기의 변속 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

차량에 장착되는 자동변속기는 차량의 주행속도와 스로틀 밸브의 개도율 및 제반 검출조건(유온, 냉각수온, 흡기온, 공기량 등)에 따라 변속 제어장치가 설정된 변속 패턴 맵 테이블로부터 목표 변속단을 결정한 다음 다수의 액추에이터(솔레노이드 밸브) 작동을 통한 유압의 제어로 클러치 및 브레이크로 이루어지는 다수의 작동요소를 작동시켜 목표 변속단으로 자동 변속이 이루어지게 하는 것이다.

자동변속기는 목표 변속단으로의 변속이 실행되는 경우 작동 상태에서 작동 해제되는 해방측 요소와 작동 해제 상태에서 작동 상태로 변환되는 결합측 요소를 보유하게 되며, 이들 각각의 요소는 유압에 의해 제어되며, 유압의 제어는 변속 제어유닛에서 출력되는 제어신호에 따른 솔레노이드 밸브의 작동에 의해 이루어진다.

자동변속기에는 임의의 변속단을 동기시켜 주행하는 상태에서 선행 차량의 추월을 위해 급가속이 필요하거나 언덕길을 등판 주행하는 경우 가속페달을 깊이 밟게 되면 현재의 변속단에서 1단 내지 2단의 하위 변속단을 결합하여 높은 출력을 확보하여 주는 킥 다운(Kick Down) 변속 기능이 제공되고 있다.

종래의 자동변속기에서는 킥 다운 변속중에 차속과 스로틀 개도의 조건이 데드 존(Dead Zone)에 위치하는 상태에서 FOT하는 경우 현재의 변속 제어 조건이 업 시프트 라인을 지나지 않은 상태이므로, 변속 제어장치는 강제로 다운 시프트 변속 제어를 끝까지 수행한다.

이때, 파워 오프(Power Off)의 상태가 되었음에도 불구하고 제어가 진행중인 파워 온 킥 다운의 제어를 끝까지 수행하게 되면 초기 제어압이 높은 상태에서 파워 오프 상태로 변경되면서 유압의 불일치가 발생하게 되며, 이로 인하여 강한 변속 충격이 발생하는 문제점이 있다.

현재까지는 상기한 데드 존이 넓지 않고 데드 존에서 킥 다운 변속중에 다시 가속페달을 오프하는 FOT가 발생할 수 있는 빈도가 적어 특별한 제어가 설정되어 있지 않으나, 데드 존에서 FOT가 발생할 경우 매우 큰 충격이 발생하게 되므로, 운전자에게 불안감을 야기시키고 차량의 신뢰성을 저하시키게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 킥 다운 변속중 변속 패턴 맵의 데드 존에서 FOT하는 경우 차속 및 스로틀 개도에 따라 변속 제어를 능동적으로 수행하여 변속 충격이 발생되지 않도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 변속기의 출력축 회전수로부터 차속을 검출하여 제어부에 제공하는 차속 검출부와; 스로틀 개도의 변화를 검출하여 제어부에 제공하는 차속 검출부와; 차속과 스로틀 개도를 설정된 변속 패턴 맵을 통해 분석하여 목표 변속단을 결정하고 목표 변속단으로의 변속 동기를 제어하며, 킥 다운 변속중 데드 존에서 FOT가 검출되면 FOT 검출 시점의 차속과 스로틀 개도의 조건에 따라 변속 제어를 능동적으로 수행하는 제어부 및; 제어부의 듀티 제어에 따라 작동되어 결합측 작동요소 및 해방측 작동요소의 유압을 드라이브하는 액추에이터를 포함하는 자동변속기의 변속 제어장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 임의의 변속단을 동기시켜 주행중인 상태에서 킥 다운 변속이 검출되는지 판단하는 과정; 킥 다운 변속이 검출되면 차속과 스로틀 개도의 조건에 따라 목표 변속단을 결정한 다음 킥 다운 변속을 진행하는 과정; 킥 다운 변속중에 FOT가 발생되는지 판단하는 과정; FOT의 발생이 검출되면 차속과 스로틀 개도의 조건이 데드 존에 위치하였는지 판단하는 과정; 데드 존에서의 FOT 발생이면 스로틀 개도가 설정된 임계값 이하를 유지하는지 판단하는 과정 및; 스로틀 개도가 임계값 이하이면 킥 다운 변속을 취소하여 강제 업 시프트 변속 제어를 진행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어방법을 제공한다.

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

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어장치는, 차속검출부(10)와 스로틀 개도 검출부(20), 제어부(30) 및 액추에이터(40)를 포함한다.

차속 검출부(10)는 변속기의 출력축에 장착되는 PG-B 센서로, 출력축의 회전수를 검출하여 현재의 차속 정보를 제어부(30)에 제공한다.

스로틀 개도 검출부(20)는 운전자가 작동하는 가속페달에 따라 연동하여 개폐되는 스로틀 밸브의 개도량을 검출하여 제어부(30)에 제공한다.

제어부(30)는 상기와 검출되는 현재의 차속과 스로틀 개도의 정보를 첨부된 도 3과 같이 설정되는 변속 패턴 맵을 통해 분석하여 업 시프트 혹은 다운 시프트를 위한 목표 변속단을 결정한 다음 듀티 제어를 통한 유압의 드라이브로 결정된 목표 변속단이 동기되도록 한다.

상기의 듀티 제어에서 냉각수온, 공기량 등의 운전 조건이 보정값으로 적용된다.

상기 제어부(30)는 현재의 변속 제어조건이 킥 다운으로 검출되어 목표 변속단이 결정되고, 목표 변속단의 변속 제어를 수행하는 도중에 데드 존에서 FOT가 검출되면 FOT의 검출 시점에서의 차속과 스로틀 개도의 조건에 따라 변속 제어를 능동적으로 수행한다.

액추에이터(40)는 결합측 작동요소 및 해방측 작동요소로, 상기 제어부(30)에서 인가되는 듀티 제어신호에 따라 작동되어 결합측 작동요소 및 해방측 작동요소의 유압을 드라이브 한다.

상기한 기능을 포함하는 본 발명의 동작을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

자동변속기를 장착한 차량이 차속과 스로틀 개도에 따라 결정된 임의의 변속단을 결합하여 주행중인 상태에서(S101) 제어부(30)는 차속 검출부(10)로부터 현재의 차속을 검출하고 스로틀 개도 검출부(20)로부터 스로틀 개도(TH)의 변화를 지속적으로 검출한다(S102).

이후, 검출되는 차속과 스로틀 개도의 조건을 일 예를 들어 도 3과 같이 설정되는 변속 패턴 맵을 통해 분석하여 현재의 변속단을 판단한다(S103).

이때, 스로틀 개도(TH)의 급변, 즉 킥 다운 변속이 검출되는지 판단하며(S104), 킥 다운 변속이 검출되지 않으면 상기 S102의 단계로 리턴하고 킥 다운 변속이 검출되면 현재 변속단에서 1단 혹은 2단이 낮은 변속단을 목표 변속단으로 결정한 다음 듀티 제어를 통해 액추에이터(40)를 작동시켜 목표 변속단으로의 킥 다운 변속을 진행한다(S105).

상기 킥 다운 변속을 진행하는 과정에서 스로틀 개도(TH)의 변화를 지속적으로 검출하여(S106) FOT가 발생되는지 판단한다(S107).

상기 S107의 판단에서 FOT의 발생이 검출되지 않으면 현재 진행되고 있는 킥 다운 변속을 정상적으로 진행한 다음 종료한다(S112).

상기 S107의 판단에서 FOT의 발생이 검출되면 현재의 차속 검출부(10)로부터 현재의 차속을 판독하여(S108) 스로틀 개도와 차속이 데드 존, 즉 업 시프트 라인과 다운 시프트 라인의 사이에 위치하고 있는지를 판단한다(S109).

상기 S109의 판단에서 현재 데드 존에 위치되어 있는 상태이면 FOT 발생시 스로틀 개도(TH)가 설정된 임계값, 바람직하게는 15% 이하를 유지하고 있는지를 판단한다(S110).

상기 S110의 판단에서 스로틀 개도(TH)가 설정된 임계값 이상이면 정상적인 킥 다운 변속을 제어한다(S112).

그러나, 상기 S110의 판단에서 스로틀 개도(TH)가 설정된 임계값 이하이면 업 시프트 라인을 지나지 않았으나, 킥 다운 변속을 취소하고 업 시프트 변속을 진행하여 변속 쇼크가 발생되지 않도록 한다(S111).

또한, 상기 S109의 판단에서 차속과 스로틀의 조건이 데드존에 위치하지 않으면 FOT 발생 시점에서 차속과 스로틀 개도의 조건이 업 시프트 라인을 통과하였 는지를 판단한다(S113).

상기 S113의 판단에서 FOT 발생 시점에서 차속과 스로틀 개도의 조건이 업 시프트 라인을 통과하지 않았으면 킥 다운 변속을 정상적으로 수행하고(S112), 업 시프트 라인을 통과하였으면 킥 다운 변속을 취소하고 업 시프트 변속을 제어하는 변속중 변속 제어를 진행한다(S114).

상술한 바와 같이 본 발명은 일 예를 들어 도 3과 같은 변속 패턴 맵에서 업 시프트 라인과 다운 시프트 라인의 히스테리시스 구간, 즉 데드 존에서 발생한 킥 다운을 제어하는 중에 FOT가 검출되는 경우 업 시프트 라인을 지나지 않는 경우 별도로 리턴 업 시프트 제어를 수행하여 킥 다운 제어를 취소하고 업 시프트 제어를 수행하여 변속 쇼크가 발생되지 않도록 한다.

이때, 스로틀 개도의 임계값을 설정하여 킥 다운 변속중 FOT 발생시점에서의 스로틀 개도가 임계값 이하의 상태이면 킥 다운 변속을 취소하고 업 시프트 변속을 수행한다.

단, 스로틀 개도가 임계값 이상이면 킥 다운 제어를 변속 종료시까지 정상적으로 수행한다.

또한, 킥 다운 변속중 FOT 발생시점에서의 스로틀 개도가 업 시프트 라인을 통과하는 경우 킥 다운을 취소하고 업 시프트 변속을 진행하는 변속중 변속 제어를 실행한다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변 형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 데드 존에서의 킥 다운 변속을 안정되게 제어하여 변속 쇼크가 발생되는 것을 방지하여 쾌적한 승차감과 신뢰성을 제공한다.

Claims

변속기의 출력축 회전수로부터 차속을 검출하여 제어부에 제공하는 차속 검출부와;

스로틀 개도의 변화를 검출하여 제어부에 제공하는 차속 검출부와;

차속과 스로틀 개도를 설정된 변속 패턴 맵을 통해 분석하여 목표 변속단을 결정하고 목표 변속단으로의 변속 동기를 제어하며, 킥 다운 변속중 데드 존에서 FOT가 검출되면 FOT 검출 시점의 차속과 스로틀 개도의 조건에 따라 변속 제어를 능동적으로 수행하는 제어부 및;

제어부의 듀티 제어에 따라 작동되어 결합측 작동요소 및 해방측 작동요소의 유압을 드라이브하는 액추에이터를 포함하는 자동변속기의 변속 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 킥 다운 변속중 데드 존에서 FOT가 검출되는 경우 FOT 발생시점의 스로틀 개도가 설정된 임계값 이하이면 킥 다운 변속을 취소하고, 업 시프트 변속을 제어하는 자동변속기의 변속 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 킥 다운 변속중 데드 존에서 FOT가 검출되는 경우 FOT 발생시점의 스로틀 개도가 설정된 임계값 이상이면 킥 다운 변속을 정상적으로 진행하는 자동변속기의 변속 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 킥 다운 변속중 FOT의 검출이 데드 존이 아니고, FOT 발생시점의 스로틀 개도가 업 시프트 라인을 통과하였으면 킥 다운 변속을 취소하고 업 시프트 변속을 제어하는 자동변속기의 변속 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 킥 다운 변속중 FOT의 검출이 데드 존이 아니고 FOT 발생시점의 스로틀 개도가 업 시프트 라인을 통과하지 않은 경우 킥 다운 변속을 정상적으로 진행하는 자동변속기의 변속 제어장치.
임의의 변속단을 동기시켜 주행중인 상태에서 킥 다운 변속이 검출되는지 판단하는 과정;

킥 다운 변속이 검출되면 차속과 스로틀 개도의 조건에 따라 목표 변속단을 결정한 다음 킥 다운 변속을 진행하는 과정;

킥 다운 변속중에 FOT가 발생되는지 판단하는 과정;

FOT의 발생이 검출되면 차속과 스로틀 개도의 조건이 데드 존에 위치하였는지 판단하는 과정;

데드 존에서의 FOT 발생이면 스로틀 개도가 설정된 임계값 이하를 유지하는 지 판단하는 과정 및;

스로틀 개도가 임계값 이하이면 킥 다운 변속을 취소하고 강제 업 시프트 변속 제어를 진행하는 과정을 포함하는 자동변속기의 변속 제어방법.
제6항에 있어서,

킥 다운 변속중 FOT의 발생이 데드 존이 아니고, FOT 발생 시점에서 스로틀 개도가 업 시프트 라인을 통과하였으면 킥 다운 변속을 취소하고 업 시프트 변속을 진행하는 자동변속기의 변속 제어방법.
제6항에 있어서,

킥 다운 변속중 데드 존에서 FOT가 검출되고, 스로틀 개도가 임계값 이상인 경우 킥 다운 변속을 정상적으로 진행하는 자동변속기의 변속 제어방법.
제6항에 있어서,

킥 다운 변속중 FOT의 발생이 데드 존이 아니고, FOT 발생 시점에서 스로틀 개도가 업 시프트 라인을 통과하지 않였으면 킥 다운 변속을 정상적으로 진행하는 자동변속기의 변속 제어방법.