KR20100058135A - 자동변속기의 변속 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내리막길 도로의 주행에서 구배도와 감속도 및 가속페달의 조건을 적용하여 보다 안정된 내리막길 퍼지제어(Down Hill Fuzzy Control)를 실행하는 자동변속기의 변속 제어방법에 관한 것이다.

본 발명은 주행 중에 검출되는 운전정보가 내리막길 퍼지 제어조건을 만족하는지 판단하는 과정, 내리막길 퍼지 제어조건을 만족하면 구배도와 감속도의 조건을 적용하여 현재 변속단 보다 하향 변속단으로 목표 변속단을 결정하는 과정, 퍼지 제어조건이 일정시간 지속되면 목표 변속단을 결합하여 내리막길 퍼지 제어를 실행하는 과정, 내리막길 퍼지 제어가 진행되는 상태에서 가속의지가 검출되면 내리막길 퍼지 제어를 해제하고 가속의지에 따른 변속 제어를 실행하는 과정을 포함한다.

자동변속기, 내리막길 퍼지 제어, 가속의지, 구배도

Description

자동변속기의 변속 제어장치 및 방법{SHIFT CONTROL SYSTEM FOR AUTOMATIC TRANSMISSION ON VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 자동 변속기에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 내리막길 도로의 주행에서 구배도와 감속도 및 가속페달의 조건을 적용하여 보다 안정된 내리막길 퍼지제어(Down Hill Fuzzy Control)를 실행하는 자동변속기의 변속 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

차량에 장착되는 자동변속기는 주행속도와 스로틀 밸브의 개도량에 따라 목표 변속단을 결정하고, 다수개 액추에이터의 작동을 통한 유압 제어로 목표 변속단을 결합한다.

자동변속기는 목표 변속단으로 변속이 실행되는 경우 작동상태에서 해제상태로 변환되는 해방측 요소와 해제상태에서 작동상태로 변환되는 결합측 요소를 보유하게 되며, 해방측 요소 및 결합측 요소의 해제 및 작동은 각 요소에 공급되는 유압에 의해 실행된다.

자동변속기에는 내리막길의 주행에서 주행 안정성을 위해 엔진 브레이크 기능을 제공하는 내리막길 퍼지제어(Down Hill Fuzzy Control)가 설정되어 있다.

특히 최근에는 차량의 연비 및 상품성의 향상을 위해 변속기 다단화 기술이 확대되고 있으며, 이로 인한 기어비의 하향으로 내리막길에서의 감속 요구, 엔진 브레이크 요구가 더욱 증가되고 있다.

통상적으로 내리막길의 도로 조건에서 다단화 변속기의 낮은 기어비가 적용되는 차량은 구배 저항의 감소에 따라 가속에 더욱 큰 영향을 주게 되므로, 운전자는 특정 차속을 유지하기 위해 잦은 감속(브레이크 조작)을 유발하게 된다.

내리막길 퍼지 제어로직은 이와 같이 내리막길의 주행에서 변속단을 하향으로 조정하여 엔진 브레이크의 효과를 높여 주고, 운전자의 빈번한 브레이크 조작이 발생되는 것을 방지하여 차량의 상품성과 엔진 브레이크 성능의 향상을 제공함으로써 주행 안전성이 악화되는 문제를 발생하는 것을 방지하는 보조수단으로 사용하고 있다.

종래의 자동변속기에 적용되어 있는 내리막길 퍼지 제어로직은 통상적인 주행 모드에서 내리막길의 주행이 감지되면 내리막길의 정도에 따라 설정된 변속 패턴에서 변속단을 결정하여 해당 변속단으로 변속을 진행한다.

그러나, 종래의 자동변속기에 적용되어 있는 내리막길 퍼지 제어로직은, 내리막길에서 엔진 브레이크 효과를 높이기 위한 퍼지제어를 수행함에 있어 많은 문제점이 존재한다.

예를 들어, 내리막길 구배도를 만족하여 퍼지제어에 진입한 경우 퍼지제어가 해제되더라도 업 시프트(Upshift)가 지연되어 변속 지연감을 유발시키는 문제점이 있다.

즉, 내리막길의 길이가 비교적 짧고 그 이후의 도로 조건이 예측 가능하여 특별한 감속이 필요 없는 상황에도 내리막길 주행에 따라 퍼지 제어에 진입되어 엔진 브레이크 성능을 위한 다운 시프트가 실행되고, 곧바로 내리막길이 종료되는 경우 퍼지 제어가 신속하게 해제되지 못하여 업 시프트에 대한 변속 지연감을 유발시키는 문제점이 있다.

또한, 내리막길 퍼지 제어의 해제가 구배도의 조건에 의해서만 결정되므로, 내리막길의 주행 중 필요에 의해 가속을 해야 하는 경우 등 특별한 조건에서도 퍼지 해제가 어려워 운전자의 의지가 반영되지 못하는 문제점이 있다.

이와 같이 종래의 자동변속기에 적용되어 있는 내리막길 퍼지 제어로직은 퍼지 제어의 진입 및 해제의 조건에 대하여 운전자에게 위화감을 발생시키고, 내리막길 퍼지 제어의 반복적인 진입 및 해제에 능동적인 대응이 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 내리막기의 주행에서 가속의지가 검출되지 않으면 구배도와 감속도에 따라 목표 변속단을 결정 및 결합하여 내리막길 퍼지 제어를 실행하고, 퍼지 제어가 실행되는 상태에서 가속의지가 검출되면 퍼지 제어를 해제하고 가속의지에 따른 업 시프트 변속이 신속하게 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 특징에 따른 자동변속기의 변속 제어장치는, 운행되는 도로의 구배도를 검출하는 구배 검출부;

변속기 출력축의 회전수로부터 주행 차속을 검출하는 차속 검출부;

가속페달의 변위를 검출하는 가속페달 검출부;

주행상태에서 차속과 스로틀 밸브의 개도율에 따라 결정되는 변속단을 검출하는 변속단 검출부;

상기 구배도가 내리막길 주행이고 가속페달에서 가속의지가 검출되지 않으면 내리막길 퍼지제어로 진입하여 차속에서 계산되는 감속도와 구배도에 따라 목표 변속단 결정한 다음 듀티 신호의 출력으로 목표 변속단을 결합하는 제어부;

상기 제어부의 듀티 신호에 따라 유압을 동작되어 결합측 요소 및 해방측 요소를 동작시키는 액추에이터를 포함한다.

또한, 본 발명의 특징에 따른 자동변속기의 변속 제어방법은, 주행 중에 검출되는 운전정보가 내리막길 퍼지 제어조건을 만족하는지 판단하는 과정;

내리막길 퍼지 제어조건을 만족하면 구배도와 감속도의 조건을 적용하여 현재 변속단 보다 하향 변속단으로 목표 변속단을 결정하는 과정;

퍼지 제어조건이 일정시간 지속되면 목표 변속단을 결합하여 내리막길 퍼지 제어를 실행하는 과정;

내리막길 퍼지 제어가 진행되는 상태에서 가속의지가 검출되면 내리막길 퍼지 제어를 해제하고 가속의지에 따른 변속 제어를 실행하는 과정을 포함한다.

전술한 구성에 의하여 본 발명은 내리막길 퍼지 제어에 안정된 엔진 브레이크 효과를 확보하고, 운전자의 의지가 신속하게 반영되는 업/다운 변속이 실행되어 자동변속기의 상품성이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명은 구배 검출부(110)와 차속 검출부(120), 가속페달 검출부(130), 변속단 검출부(140), 제어부(150) 및 액추에이터(160)를 포함한다.

구배 검출부(110)는 기울기 센서로 이루어지며, 운행되는 도로의 구배도를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(150)에 제공한다.

차속 검출부(120)는 변속기 출력축의 회전수로부터 주행 차속을 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(150)에 제공한다.

가속페달 검출부(130)는 운전자에 의해 동작되는 가속페달의 변위를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(150)에 제공한다.

변속단 검출부(140)는 현재의 주행상태에서 차속과 가속페달의 변위인 스로틀 밸브의 개도율에 따라 설정된 변속패턴에서 결정되는 현재의 변속단을 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(150)에 제공한다.

제어부(150)는 도로의 구배도 정보가 내리막길의 주행으로 판정되고, 가속페달에서 운전자의 가속의지가 없는 것으로 판정되면 내리막길 퍼지제어로 진입하여 차속으로부터 계산되는 감속도와 구배도로부터 현재 변속단 대비 하향 변속단인 목표 변속단을 결정한 다음 듀티 신호를 출력하여 목표 변속단을 결합시킨다.

또한, 상기 제어부(150)는 하향 변속단을 결합하여 주행되는 내리막길 퍼지제어가 실행 상태에서 가속페달로부터 가속의지가 검출되면 내리막길 퍼지제어를 해제한 다음 가속페달의 작동에 따른 스로틀 밸브의 개도율에 따라 업 시프트 변속을 실행하여 운전 조건이 능동적으로 적용되는 변속 제어를 실행한다.

액추에이터(160)는 솔레노이드 밸브로 이루어지며, 상기 제어부(150)에서 인가되는 듀티 신호에 따라 작동되어 도시되지 않은 다수개의 결합측 요소 및 해방측 요소에 공급되는 유압을 동작시킨다.

전술한 바와 같은 기능이 포함되는 본 발명의 동작에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

자동변속기를 장착한 차량이 임의의 변속단을 결합하여 소정의 속도로 주행하는 상태에서(S101), 제어부(150)는 구배 검출부(110)로부터 운행되는 도로의 구배도를 검출하고, 차속 검출부(120)로부터 주행차속을 검출하며, 가속페달 검출부(130)로부터 가속페달의 변위를 검출하고, 변속단 검출부(140)로부터 현재 결합 되어 있는 변속단을 검출한다(S102).

그리고, 상기 검출된 정보를 종합 분석하여 내리막길 퍼지 제어조건을 만족하는지 판단한다(S103).

즉, 가속페달 검출부(130)에서 운전자의 가속의지가 검출되지 않고, 구배도 검출부(110)에서 소정의 구배도를 갖는 내리막길의 주행으로 검출되고, 차속의 분석에서 감속도가 검출되면 내리막길 퍼지 제어조건인 것으로 판정한다.

상기 S103의 판정에서 내리막길 퍼지 제어조건이 아니면 상기 S102의 과정으로 리턴되고, 내리막길 퍼지 제어조건을 만족하면 구배도와 감속도를 적용하여 현재 변속단 보다 하향 변속단인 목표 변속단을 결정한다(S104).

상기와 같이 목표 변속단이 결정된 이후 내리막길 퍼지 제어조건이 지속적으로 유지되고 있는지 판단한다(S105).

상기 S105의 판단에서 내리막길 퍼지 제어조건이 지속적으로 유지되면 액추에이터(160)를 통한 유압의 동작으로 결합측 요소 및 해방측 요소를 작동시켜 상기 S104에서 결정된 목표 변속단을 결합한다(S106).

따라서, 내리막길의 주행에서 엔진 브레이크 효과가 향상되어 안정된 운행이 유지된다.

상기와 같이 내리막길 퍼지 제어가 진행되는 상태에서 가속페달 검출부(130)를 통해 운전자의 가속의지가 검출되는지 판단한다(S107).

상기 S107에서 운전자의 가속의지가 검출되지 않으면 상기 S106의 과정으로 리턴되어 엔진 브레이크 효과가 향상되는 내리막길 퍼지 제어를 지속적으로 유지하 고, 운전자의 가속의지가 검출되면 내리막길 퍼지 제어를 해제한 다음 운전자의 의지를 반영하여 업 시프트 변속을 실행한다(S108).

이외에 내리막길의 주행이 완료되어 평지 주행으로 진입되면 내리막길 퍼지 제어를 신속하게 해제한 다음 정상 제어로 복귀한다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기에서 내리막길 퍼지 제어절차를도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 구배 검출부 120 : 차속 검출부

130 : 가속페달 검출부 140 : 변속단 검출부

150 : 제어부 160 : 액추에이터

Claims (5)

1. 운행되는 도로의 구배도를 검출하는 구배 검출부;

   변속기 출력축의 회전수로부터 주행 차속을 검출하는 차속 검출부;

   가속페달의 변위를 검출하는 가속페달 검출부;

   주행상태에서 차속과 스로틀 밸브의 개도율에 따라 결정되는 변속단을 검출하는 변속단 검출부;

   상기 구배도가 내리막길 주행이고 가속페달에서 가속의지가 검출되지 않으면 내리막길 퍼지제어로 진입하여 차속에서 계산되는 감속도와 구배도에 따라 목표 변속단 결정한 다음 듀티 신호의 출력으로 목표 변속단을 결합하는 제어부;

   상기 제어부의 듀티 신호에 따라 유압을 동작되어 결합측 요소 및 해방측 요소를 동작시키는 액추에이터;

   를 포함하는 자동변속기의 변속 제어장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제어부는 내리막길 퍼지 제어에서 현재 변속단 보다 하향 변속단을 목표 변속단으로 결정하는 자동변속기의 변속 제어장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제어부는 내리막길 퍼지 제어를 실행하는 상태에서 가속의지가 검출되 면 내리막길 퍼지제어를 해제하고, 가속의지에 따라 업 시프트 변속을 실행하는 자동변속기의 변속 제어장치.
4. 주행 중에 검출되는 운전정보가 내리막길 퍼지 제어조건을 만족하는지 판단하는 과정;

   내리막길 퍼지 제어조건을 만족하면 구배도와 감속도의 조건을 적용하여 현재 변속단 보다 하향 변속단으로 목표 변속단을 결정하는 과정;

   퍼지 제어조건이 일정시간 지속되면 목표 변속단을 결합하여 내리막길 퍼지 제어를 실행하는 과정;

   내리막길 퍼지 제어가 진행되는 상태에서 가속의지가 검출되면 내리막길 퍼지 제어를 해제하고 가속의지에 따른 변속 제어를 실행하는 과정;

   을 포함하는 자동변속기의 변속 제어방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 내리막길 퍼지 제어조건은 가속의지가 검출되지 않는 내리막길 주행으로 설정되는 자동변속기의 변속 제어방법.

Images