KR20090018412A - 차량의 자동변속기 변속제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 차량의 자동변속기 변속제어방법은, 탑승자의 승하차 및 화물 적재에 의한 차량의 무게변화를 파악하기 위한 하중부하 측정단계, 측정된 하중부하에 따라 변속패턴을 결정하는 변속패턴 결정단계, 현재의 주행속도를 센싱하는 차량속도 센싱단계, 현재의 스로틀개도를 센싱하는 스로틀개도 센싱단계, 센싱된 주행속도 및 스로틀개도를 연계하여 변속맵의 위치를 확인하는 변속맵 위치확인단계, 확인된 변속맵의 위치에 맞게 변속시점을 결정하는 변속시점 결정단계를 포함하여 이루어지며, 이 같은 각 단계가 자동적으로 수행되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면 차량의 무게를 센싱하여 무게에 따른 변속맵을 선택하여 자동으로 변속패턴에 변화를 줄 수 있게 됨으로써 하중부하에 맞는 최적의 변속시점이 결정된다는 이점이 있다.

Description

차량의 자동변속기 변속제어방법{Auto transmission control method}

본 발명은 차량의 무게를 감지하여 변속시점을 효율적으로 제어하는 차량의 자동변속기 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로서 차량의 자동변속기는, 차량의 주행속도 및 스로틀의 개도(開度)를 센싱함과 동시에, 변속맵(Shifting map)에 따라 변속시점을 결정하는 방법을 취하고 있다.

여기서, 변속맵은 차량의 주행속도와 스로틀의 개도를 기준으로 변속기의 단수변화(gear change)를 미리 설정한 것으로서, 이에 따라 변속패턴이 결정된다고 볼 수 있다.

한편, 차량의 주행시 기어변속을 결정하기 위하여 고려되는 조건으로서는 앞서 말한 바와 같이 차량의 주행속도, 스로틀의 개도 뿐만 아니라, 차량의 무게 등과 같은 여러 가지 요인이 있으나, 과거의 자동변속기에서는 획일적으로 하나의 변속맵만을 사용하고 주행속도와 스로틀개도만을 기준으로 하여 변속시점을 결정하는 방법으로 변속이 이루어졌다.

즉, 예를 들어 승차인원이 많거나, 다량의 화물을 적재하여 차량의 하중부하가 정상치 보다 큰 경우에도, 하중부하 증대에 따른 별도의 요인을 고려하지 않고, 단순히 스로틀개도에 대비한 차량의 속도가 낮아지는 것으로 단순파악하여 변속을 시행하였던 것이다.

그러나, 이와 같이 차량의 하중부하를 고려치 않은 획일적인 이른바 단일맵 타입의 변속제어방법에 의하면, 변속시점이 적절치 못하여 연비가 저하되는 문제점이 있었다.

이를 개선하기 위해 다수개의 변속맵이 갖추어진 상태에서 운전자가 필요에 따라 원하는 변속맵을 선택하여 사용하는 이른바 멀티모드(multi-mode) 타입의 변속제어방법이 개발되었으며, 최근에는 이러한 멀티모드타입 변속제어방법이 주로 사용되고 있다.

상기 멀티모드타입 변속제어방법에서는, 도 1에 나타난 것과 같이 사용자가 이코노미 모드, 파워모드 등과 같은 특정모드를 선택하면(s1), 선택된 모드에 맞는 변속패턴이 결정되며(s2), 이어서 차량속도가 센싱되고(s3), 스로틀개도가 센싱되어(s4), 변속맵의 위치가 확인되고(s5), 이에 따라 변속시점이 결정되는(s6) 방식으로 변속을 이루게 되는 바, 기존의 단일맵 방식의 변속제어방법에 비해서는 비교적 효율적인 변속이 가능하게 되었다.

한편, 종래기술에 따른 멀티모드타입 변속제어방법을 효율적으로 선택사용하기 위해서는 도로의 여건, 기후 등과 같은 차량 외적인 조건과, 승차인원 내지는 적재된 화물 등과 같은 하중부하에 의해 차량 내적인 조건이 적절히 고려되어야 한다고 볼수 있다.

그러나, 종래 멀티모드타입 변속제어방법에서는 운전자의 경험과 지식에 의한 판단만으로 수동적인 모드선택이 이루어지는 특성상 차량의 하중부하 등과 같은 요인을 정밀하게 측정하여 모드설정에 반영할 수 없기 때문에 변속의 효율을 높이기에는 무리가 있었다.

또한, 종래기술에 의하면 주로 기후나 도로여건을 고려하여 2개 정도의 변속맵만이 갖추여져 있을 뿐, 하중부하를 고려한 다양한 변속맵이 갖추어져 있지 않기 때문에 하중부하에 맞는 적절한 모드선택이 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 차량의 하중부하에 따른 변속맵을 자동으로 선택하여 변속패턴에 변화를 주게 됨으로써 최적의 변속시점을 결정하여 변속품질을 향상시키고 엔진효율을 높이기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 제공되는 본 발명에 따른 차량의 자동변속기 변속제어방법은, 탑승자의 승하차 및 화물 적재에 의한 차량의 무게변화를 파악하기 위한 하중부하 측정단계, 측정된 하중부하에 따라 변속패턴을 결정하는 변속패 턴 결정단계, 현재의 주행속도를 센싱하는 차량속도 센싱단계, 현재의 스로틀개도를 센싱하는 스로틀개도 센싱단계, 센싱된 주행속도 및 스로틀개도를 연계하여 변속맵의 위치를 확인하는 변속맵 위치확인단계, 확인된 변속맵의 위치에 맞게 변속시점을 결정하는 변속시점 결정단계를 포함하여 이루어진다.

상기 하중부하 측정단계에서는, 최초 설정된 타이어의 기준압력에 대비하여 차량의 무게변화에 따라 달라지는 타이어의 압력변화를 측정하고, 이를 차량무게 변화치로 환산하여 하중부하를 파악하는 방식, 차량의 좌석 밑에 압력센서를 장착하여 탑승객의 체중을 측정함으로써 하중부하를 파악하는 방식, 차량의 적재함 밑에 압력센서를 장착하여 적재함에 적재되는 화물의 무게를 측정함으로써 하중부하를 파악하는 방식, 차량의 트렁크 밑에 압력센서를 장착하여 트렁크에 적재되는 물건의 무게를 측정함으로써 하중부하를 파악하는 방식이 사용된다.

그리고, 상기 하중부하 측정단계는 차량의 주행 중 일정한 시간 간격을 두고 반복 시행되거나, 차량이 시동을 거는 주행초기에만 시행되거나, 차량이 정지상태에서 출발하는 때 마다 시행될 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 따른 차량의 자동변속기 변속제어방법에 의하면, 차량의 무게를 센싱하여 무게에 따른 변속맵을 선택하여 자동으로 변속패턴에 변화를 줄 수 있게 됨으로써 하중부하에 맞는 최적의 변속시점이 결정된다는 이점이 있다.

본 발명의 구체적인 내용을 도 2와 도 3을 참조로 하여 자세히 설명한다.

본 발명에 따른 자동변속기 변속제어방법은, 도 2에 나타난 것과 같이 탑승자의 승하차 및 화물 적재에 의한 차량의 무게변화를 파악하기 위한 하중부하 측정단계(s10), 측정된 하중부하에 따라 변속패턴을 선택하는 변속패턴 선택단계(s11), 현재의 주행속도를 센싱하는 차량속도 센싱단계(s12), 현재의 스로틀개도를 센싱하는 스로틀개도 센싱단계(s13), 센싱된 주행속도 및 스로틀개도를 연계하여 변속맵의 위치를 확인하는 변속맵 위치확인단계(s14), 확인된 변속맵의 위치에 맞게 변속시점을 결정하는 변속시점 결정단계(s15)를 포함하여 이루어지며, 이 같은 각 단계가 자동적으로 수행되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 하중부하 측정단계에서 하중부하를 측정하는 방법으로서는,

Ⅰ) 최초 설정된 타이어의 기준압력에 대비하여 차량의 무게변화에 따라 달라지는 타이어의 압력변화를 측정하고, 이를 차량무게 변화치로 환산하여 하중부하를 파악하는 이른바 타이어 압력측정식,

Ⅱ) 차량의 좌석 밑에 압력센서를 장착하여 탑승객의 체중을 측정함으로써 하중부하를 파악하는 이른바 좌석 측정식,

Ⅲ) 차량의 적재함 밑에 압력센서를 장착하여 적재함에 적재되는 화물의 무게를 측정함으로써 하중부하를 파악하는 이른바 적재함 측정식,

Ⅳ) 차량의 트렁크 밑에 압력센서를 장착하여 트렁크에 적재되는 물건의 무게를 측정함으로써 하중부하를 파악하는 이른바 트렁크 측정식,

등의 방식이 사용될 수 있다.

상기 각 측정방식은 차량의 종류에 따라 다양하게 선택되거나 2개 이상의 방식이 조합되어 사용될 수 있다.

이를 테면, 상기 타이어 압력측정식은 승용차나 트럭 등 차량의 종류에 상관없이 적용될 수 있으며, 좌석 측정식은 하중부하의 변동요인이 주로 탑승객의 수에 따라 결정되는 승용차에 적용되는 것이 바람직하고, 적재함 측정식은 하중부하의 변동요인이 주로 적재된 화물의 양에 의해 결정되는 화물트럭에 적용되는 것이 바람직하며, 레저용 차량과 같이 탑승객과 소화물의 무게비율이 비교적 균형을 이루는 차량의 경우에는 좌석 측정식과 트렁크 측정식이 조합 적용되는 것이 바람직하다.

또한, 하중부하 측정단계(s10)는, 차량의 주행 중 일정한 시간 간격을 두고 반복 시행되거나, 차량의 시동을 거는 주행초기에만 시행되거나, 주행중 차량이 정지했다가 다시 출발하는 때마다 시행되는 방식으로 진행될 수 있다.

여기서, 일정한 시간 간격을 두고 하중부하 측정단계가 반복 시행되는 방식에 의하면 지속적으로 차량의 하중부하를 정밀하게 측정할 수 있게 되며, 차량의 시동을 거는 주행초기에만 시행되는 방식에 의하면 하중부하 측정에 따른 시스템의 로드를 경감할 수 있게 된다.

그리고, 하중부하 측정이 차량의 정지 후 재출발 시마다 시행되는 방식은, 차량의 무게 변동요인이 발생하기 위해서는 탑승객이 승하차하거나, 화물을 실고 내리는 작업이 수반되어야 하며 이를 위해서는 차량이 정지해야 한다는 것을 감안 한 것으로서, 이에 따르면 하중부하 측정 시스템의 로드도 경감되며, 측정 정확도 또한 정밀하게 유지된다는 특징이 있다.

그리고, 변속패턴 선택단계(s11)는 측정된 하중부하를 기준으로 차량무게율을 계산하여 차량무게율에 적합한 변속맵을 선택하는 단계인데, 차량무계율의 계산은 “ 차량무게율(%) = (현재 차량무게 / 최대허용 차량무게) X 100 ”의 식에 따라 이루어지며, 계산된 차량무게율에 따라 각기 다른 변속맵이 선택된다.

여기서, 변속맵은 차량무게율에 대한 세분화 정도에 따라 다양하게 설정될 수 있으나, 도 3에 나타난 것과 같이 차량무게율을 0 ∼ 30%, 30 ~ 70%, 70 ~ 100%의 3영역으로 나누고, 이에 각각 대응되는 이른바 경량 변속맵, 중량 변속맵, 고중량 변속맵의 세가지 형태로 변속맵을 설정하는 것이 바람직하다.

이에 따르면, 계산된 차량무게율이 0~30% 일 경우에는 경량 변속맵이 선택되어 적용되며, 차량무게율이 30~70% 일 경우에는 중량 변속맵이 선택되어 적용되며, 차량무게율이 70~100% 일 경우에는 고중량 변속맵이 선택되어 적용된다.

차량속도 센싱단계(s12)에서는 차량의 현재 주행속도를 센싱하는 단계로서 인덕티브 또는 홀타입의 스피드 센서를 이용하여 기어 회전수나 차축의 회전수를 감지하여 차량속도를 계산하게 된다.

스로틀개도 센싱단계(s13)에서는 운전자가 엑셀레이터 패달을 밟는 정도에 따른 스로틀밸브의 개도를 센싱하여 운전자의 가속의지를 계산하게 된다.

변속맵 위치확인단계(s14)에서는 센싱된 차량의 주행속도와 스로틀개도를 통하여 앞서 선택된 변속맵에서의 현재 위치를 확인하게 된다.

변속시점 결정단계(s15)에서는 변속맵에서의 위치에 따라 변속시점을 결정하게 된다.

따라서, 이와 같은 본 발명에 의하면 차량의 무게에 맞는 적절한 변속맵이 자동으로 설정되어 효율적인 주행성능을 유지할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 종래 멀티모드타입 자동변속기 변속제어방법을 나타낸 플로우챠트이다

도 2는 본 발명에 따른 차량의 자동변속기 변속제어방법을 나타낸 플로우챠트이다.

도 3은 본 발명에 따른 차량의 자동변속기 변속제어방법에서 차량의 중량부하에 따라 구분되는 각 변속맵을 나타낸 그래프이다.

Claims (8)

1. 탑승자의 승하차 및 화물 적재에 의한 차량의 무게변화를 파악하기 위한 하중부하 측정단계,

   측정된 하중부하에 따라 변속패턴을 결정하는 변속패턴 결정단계,

   현재의 주행속도를 센싱하는 차량속도 센싱단계,

   현재의 스로틀개도를 센싱하는 스로틀개도 센싱단계,

   센싱된 주행속도 및 스로틀개도를 연계하여 변속맵의 위치를 확인하는 변속맵 위치확인단계,

   확인된 변속맵의 위치에 맞게 변속시점을 결정하는 변속시점 결정단계,

   를 포함하는 차량의 자동변속기 변속제어방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 하중부하 측정단계에서는

   최초 설정된 타이어의 기준압력에 대비하여 차량의 무게변화에 따라 달라지는 타이어의 압력변화를 측정하고, 이를 차량무게 변화치로 환산하여 하중부하를 파악하는 것

   을 특징으로 하는 차량의 자동변속기 변속제어방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 하중부하 측정단계에서는

   차량의 좌석 밑에 압력센서를 장착하여 탑승객의 체중을 측정함으로써 하중부하를 파악하는 것

   을 특징으로 하는 차량의 자동변속기 변속제어방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 하중부하 측정단계에서는

   차량의 적재함 밑에 압력센서를 장착하여 적재함에 적재되는 화물의 무게를 측정함으로써 하중부하를 파악하는 것

   을 특징으로 하는 차량의 자동변속기 변속제어방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 하중부하 측정단계에서는

   차량의 트렁크 밑에 압력센서를 장착하여 트렁크에 적재되는 물건의 무게를 측정함으로써 하중부하를 파악하는 것

   을 특징으로 하는 차량의 자동변속기 변속제어방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 하중부하 측정단계가 차량의 주행 중 일정한 시간 간격을 두고 반복시행되는 것

   을 특징으로 하는 차량의 자동변속기 변속제어방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 하중부하 측정단계가 차량이 시동을 거는 주행초기에만 시행되는 것

   을 특징으로 하는 차량의 자동변속기 변속제어방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 하중부하 측정단계가 차량이 정지상태에서 출발하는 때 마다 시행되는 것을 특징으로 하는 차량의 자동변속기 변속제어방법.

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