KR20100061164A - 차량용 자동변속기의 중립 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동변속기가 장착된 차량이 주행 중 정차가 검출되면 주행 변속단에서 중립 변속단으로 자동 절환되고, 주행의지가 검출되면 중립 변속단에서 주행 변속단으로 자동 절환하는 것이다.

본 발명은 주행상태에서 제반적인 운전정보를 검출 분석하여 CAN통신 네트워크로 연결되는 언덕밀림방지장치의 정보가 정상적으로 수신되는지 판단하는 과정, 언덕밀림방지장치의 정보가 정상 수신되면 중립제어 조건을 만족하는지 판단하는 과정, 중립제어 조건을 만족하면 유압을 작동시켜 주행 변속단에서 중립 변속단으로 자동 절환하는 과정을 포함한다.

자동변속기, 중립 변속단, 정차, HAC, 중립제어

Description

차량용 자동변속기의 중립 제어장치 및 방법{SYSTEM FOR NEUTRAL CONTROL OF AUTOMATIC TRANSMISSION ON VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량용 자동변속기에 관한 것으로, 더 상세하게는 자동변속기가 장착된 차량이 주행 중 정차가 검출되면 주행 변속단에서 중립 변속단으로 자동 절환되고, 주행의지가 검출되면 중립 변속단에서 주행 변속단으로 자동 절환하는 차량용 자동변속기의 중립 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에 장착되는 자동변속기는 차량의 주행속도 및 스로틀 밸브의 개도율과 유온, 냉각수온, 흡기온, 공기량 등의 보정 조건에 따라 설정된 변속 패턴 맵 테이블로부터 목표 변속단을 결정한 다음 다수의 액추에이터(솔레노이드 밸브) 작동을 통한 유압의 제어로 클러치 및 브레이크로 이루어지는 다수의 작동요소를 동작시켜 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 보유하고, 이들 각각의 요소는 유압에 의해 제어되며, 유압의 제어는 변속 제어유닛에서 출력되는 제어신호에 따른 액추에이터의 작동에 의해 이루어진다.

이와 같은 자동변속기를 장착한 차량이 주행 변속단을 선택한 상태에서 정차되면 토크 컨버터의 터빈이 회전하지 않는 상태에 진입되므로 최대의 부하가 걸리게 되며, 이에 따라 엔진의 아이들 토크 역시 최대의 토크로 작용하게 되어 심한 경우 엔진 스톨(Stall)이 발생된다.

또한, 아이들 상태에서의 동력 손실이 최대값으로 발생하게 되므로 불필요한 연료 소모가 발생되어 연비를 악화시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 자동변속기가 장착된 차량이 주행 중 정차가 검출되면 주행 변속단에서 중립 변속단으로 자동 절환시켜 토크 컨버터의 터빈에 걸리는 부하를 최소화시켜 연비 향상을 제공하도록 하는 것이다.

즉, 주행 변속단에서 정차가 검출되면 듀티 제어를 통해 언더 클러치(Under Clutch)에 공급된 유압을 배출시켜 중립 변속단의 조건이 유지되도록 하는 것이다.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 특징에 따른 차량용 자동변속기의 중립 제어장치는,

도로의 구배도와 브레이크 페달의 작동 여부 및 브레이크 압력에 따라 언덕밀림방지 제어를 실행하는 언덕밀림방지장치;

엔진의 제반적인 동작을 제어하는 엔진제어장치;

상기 언덕밀림방지장치 및 엔진제어장치와 CAN 통신 네트워크로 연결되어 상호간의 정보를 공유하며, 차량의 정지 상태에서 설정된 중립 제어조건을 만족하면 주행 변속단을 중립 변속단으로 절환시키는 변속제어장치를 포함한다.

또한, 본 발명의 특징에 따른 차량용 자동변속기의 변속 제어방법은,

주행상태에서 제반적인 운전정보를 검출 분석하여 CAN통신 네트워크로 연결되는 언덕밀림방지장치의 정보가 정상적으로 수신되는지 판단하는 과정;

언덕밀림방지장치의 정보가 정상 수신되면 중립제어 조건을 만족하는지 판단하는 과정;

중립제어 조건을 만족하면 유압을 작동시켜 주행 변속단에서 중립 변속단으로 자동 절환하는 과정을 포함한다.

전술한 구성에 의하여 본 발명은 자동변속기에서 불필요한 토크 손실을 최소화함으로써 연비 향상을 제공하고, 정지상태에서 크리프(Creep)가 발생되지 않아 제동 제어에 안정성 및 신뢰성이 제공되는 효과가 기대된다.

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 차량용 자동변속기의 중립 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명은 HAC[Hill Start Assist Control : 언덕밀림 방지장치(100)]와 ECU[Engine Control Unit : 엔진제어유닛(200)], TCU[Transmission Control Unit : 변속제어유닛(300)]을 포함하며, 상기 HAC(100)와 ECU(200) 및 TCU(300)는 CAN 통신 네트워크로 연결되어 각각의 제어정보 및 검출정보를 상호 교환한다.

HAC(100)는 언덕길에서의 정차나 출발시에 차량이 뒤로 밀리는 것을 방지하는 안전장치로, 도시되지 않은 구배도 센서의 신호로부터 현재 도로의 구배도를 인식하고, 브레이크 스위치의 신호로부터 브레이크 페달의 작동 여부를 인식하며, 브레이크 페달의 작동에 따라 발생되는 브레이크 압력을 인식한다.

또한, HAC(100)는 인식되는 구배도의 정보와 브레이크 페달의 작동여부 및 브레이크 페달의 압력에 대한 정보를 CAN 네트워크를 통해 TCU(200)에 제공한다.

ECU(200)는 제반적인 엔진 동작에 제어하며, 도시되지 않은 대기압 센서에서 검출되는 운행 지역의 대기압의 정보를 CAN 네트워크를 통해 TCU(200)에 제공하고, TCU(200)에서 CAN 네트워크를 통해 제공되는 중립 제어 작동 여부에 대한 정보에 따라 엔진의 출력을 제어한다.

TCU(300)는 인히비터 스위치에서 검출되는 시프트 레버의 변속단 선택 정보, 변속기 오일의 온도 정보, 주행 차속 정보, HAC(100)에서 CAN 네트워크로 제공되는 정보와 ECU(200)에서 제공되는 정보를 분석하여 중립 제어조건을 만족하는지 판단 하고, 중립 제어조건을 만족하면 액추에이터(310)를 통해 언더 클러치에 공급된 유압을 배출시킴으로써, 정지 상태에서는 주행 변속단에서 중립 변속단으로 자동 절환시킨다.

또한, 상기 TCU(300)는 중립 변속단으로 자동 절환한 상태에서 주행요구가 검출되면 중립 제어를 해제하고 액추에이터(310)를 통해 언더 클러치에 유압을 공급하여 주행 변속단으로 자동 절환시킨다.

상기 TCU(200)는 중립 제어조건을 다음과 같이 설정한다.

CAN 네트워크를 통해 HAC(100)의 정보가 검출되고, 시프트 레버가 주행 변속단을 선택하고 있으며, 변속기 오일의 온도가 설정된 온도 이상이고, 차속이 검출되지 않는 정지상태, 브레이크가 작동되고, 브레이크 유압이 구배별 설정치 이상이며, 대기압이 설정치 이상이고, 구배도가 설정치 이하이며, 일정시간 내에 시프트 레버의 중립 선택이 이루어지지 않은 상태이고, HAC(100)가 작동중인 상태를 모두 만족하는 조건으로 설정된다.

그리고, 중립 제어의 해제조건은 상기한 모든 조건 중에서 어느 하나라도 만족하지 않는 경우로 설정된다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 동작에 대하여 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, HAC(100)에 의한 언덕밀림 방지 제어와 ECU(200)에 의한 엔진 제어 및 TCU(300)에 의한 변속 제어는 통상적인 제어와 동일하게 실행되므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하고, 중립 제어에 대해서만 설명한다.

자동변속기를 장착한 차량의 운행에 따라 TCU(300)는 제반적인 운전정보를 검출 분석한다(S101).

즉, CAN 네트워크를 통해 HAC(100)로부터 도로의 구배도 정보, 브레이크 페달의 작동 여부, 브레이크 압력을 인식하고, ECU(200)로부터 대기압의 정보를 인식하며, 인히비터 스위치의 정보로부터 시프트 레버의 변속단 선택 정보, 변속기 오일의 온도 정보, 주행 차속을 검출한다.

이후, TCU(200)는 CAN 네트워크로 연결되는 상기 HAC(100)로부터의 정보가 정상적으로 수신되는지를 판단한다(S102).

상기 S102에서 HAC(100)의 정보가 수신되지 않으면 중립 제어 불가 비트를 설정한 다음 리턴되고(S103), HAC(100)의 정보가 정상적으로 수신되는 상태이면 제반적인 운전정보가 중립 제어조건을 만족하는지 판단한다(S104).

상기 중립 제어조건은 시프트 레버가 주행 변속단을 선택하고 있으며, 변속기 오일의 온도가 설정된 온도 이상이고, 차속이 검출되지 않는 정지상태이며, 브레이크가 작동되고, 브레이크 유압이 구배별 설정치 이상이며, 대기압이 설정치 이상이고, 구배도가 설정치 이하이며, 일정시간 내에 시프트 레버의 중립 선택이 이루어지지 않은 상태이고, HAC(100)가 작동중인 상태를 모두 만족하는 조건으로 설정된다.

상기 S104의 판단에서 중립 제어조건을 만족하지 않으면 리턴되고, 중립 제어조건을 만족하면 TCU(300)는 액추에이터(310)를 통해 언더 클러치에 공급되어 있는 유압을 배출시켜 주행 변속단에서 중립 변속단으로 자동 절환한다(S105).

동시에 CAN 통신 네트워크를 통해 ECU(200)에 중립 변속단의 선택에 대한 정보를 제공하여 ECU(200)로 하여금 엔진의 아이들 회전수를 조정시킨다.

상기 언더 클러치에 공급된 유압을 완전히 배출하지 않고 언더 클러치의 최대 슬립이 유지되는 조건으로 형성시켜 재출발 요구에서 출발 응답성이 제공되도록 한다.

따라서, 정지 상태에서 토크 컨버터의 터빈에서 부하가 발생되지 않도록 함으로써 연비 향상이 제공되도록 하고, 크리프가 발생되지 않아 제동 제어에 안정성 및 신뢰성이 제공되도록 한다.

상기와 차량이 정지된 상태에서 중립 변속단이 자동으로 선택되어진 상태에서 차량의 재발진 등의 중립제어 해제조건이 검출되는지 판단한다(S106).

상기 중립제어 해제조건은 상기한 중립제어 조건 중 어느 하나라도 만족하지 않는 상태이다.

상기 S106의 판단에서 중립제어 해제조건이 검출되지 않으면 중립 변속단 선택을 지속적으로 유지하고, 중립제어 해제조건이 검출되면 TCU(300)는 액추에이터(310)를 통해 언더 클러치에 유압을 공급시켜 중립 변속단에서 주행 변속단으로 절환시켜 재발진이 이루어질 수 있도록 한다(S107).

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 차량용 자동변속기의 중립 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 자동변속기의 중립 제어절차를 도시한 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : HAC(Hill Start Assist Control)

200 : TCU(Transmission Control Unit)

300 : ECU(Engine Control Unit)

Claims (9)

1. 도로의 구배도와 브레이크 페달의 작동 여부 및 브레이크 압력에 따라 차량의 밀림방지 제어를 실행하는 언덕밀림방지장치;

   엔진의 제반적인 동작을 제어하는 엔진제어장치;

   상기 언덕밀림방지장치 및 엔진제어장치와 CAN 통신 네트워크로 연결되어 상호간의 정보를 공유하며, 차량의 정지 상태에서 설정된 중립 제어조건을 만족하면 주행 변속단을 중립 변속단으로 절환시키는 변속제어장치;

   를 포함하는 차량용 자동변속기의 중립 제어장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 변속제어장치에 설정되는 중립 제어조건은, 상기 언덕밀림방지장치가 작동중이고, 시프트 레버가 주행 변속단을 선택하고 있으며, 변속기 오일의 온도가 설정된 온도 이상이고, 차속이 검출되지 않는 정지상태이며, 브레이크가 작동되고, 브레이크 유압이 구배별 설정치 이상이며, 대기압이 설정치 이상이고, 구배도가 설정치 이하이며, 일정시간 내에 시프트 레버의 중립 선택이 이루어지지 않은 상태를 모두 만족하는 조건으로 설정되는 차량용 자동변속기의 중립 제어장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 변속제어장치는 중립 제어조건에서 언더 클러치에 공급되어 있는 유압 을 배출시켜 중립 변속단을 선택시키는 차량용 자동변속기의 중립 제어장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 변속제어장치는 중립 변속단으로 절환하는 과정에서 언더 클러치의 최대 슬립이 유지되는 조건으로만 유압을 배출시켜 재출발 응답성을 유지시키는 차량용 자동변속기의 중립 제어장치.
5. 주행상태에서 제반적인 운전정보를 검출 분석하여 CAN통신 네트워크로 연결되는 언덕밀림방지장치의 정보가 정상적으로 수신되는지 판단하는 과정;

   언덕밀림방지장치의 정보가 정상 수신되면 중립제어 조건을 만족하는지 판단하는 과정;

   중립제어 조건을 만족하면 유압을 작동시켜 주행 변속단에서 중립 변속단으로 자동 절환하는 과정;

   을 포함하는 차량용 자동변속기의 중립 제어방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 중립 변속단으로 자동 절환된 상태에서 중립제어 해제 조건이 검출되면 중립 변속단에서 주행 변속단으로 자동 절환되는 과정을 더 포함하는 차량용 자동변속기의 중립 제어방법.
7. 제5항에 있어서,

   상기 언덕밀림방지장치로부터 정상적인 정보 수신이 이루어지지 않으면 중립제어 불가 비트를 설정하고, 중립 제어를 실행하지 않는 차량용 자동변속기의 중립 제어방법.
8. 제5항에 있어서,

   상기 중립제어 조건은 언덕밀림방지장치가 작동중, 주행 변속단 선택, 변속기 오일 온도가 설정온도 이상, 정지상태, 브레이크 작동, 브레이크 유압이 구배별 설정치 이상, 대기압이 설정치 이상, 구배도가 설정치 이하, 일정시간 내에 시프트 레버의 중립 선택이 발생되지 않은 상태 모두 만족하는 조건으로 설정되는 차량용 자동변속기의 중립 제어방법.
9. 제5항에 있어서,

   상기 주행 변속단에서 중립 변속단의 절환은 언더 클러치에 공급된 유압을 배출시켜 실행시키는 차량용 자동변속기의 중립 제어방법.

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