KR950002561B1 - 자동 변속기의 변속 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동 변속기의 변속 제어장치

제1도는 일실시예에 관한 변속제어장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면.

제2도는 차속과 드로틀 개도로 규정되는 자동변속기의 업시프트선 및 다운시프트선을 도시한 그래프.

제3도는 3→4 시프트 지령신호 출력루틴을 도시한 플로우챠트.

제4도는 드로틀 변화율 △θ와 멤버십 함수 f1과의 관계를 도시한 그래프.

제5도는 드로틀 개도 △θ와 멤버십 함수 f2와의 관계를 나타낸 그래프.

제6도는 가속도 △V와 멤버십 함수 f3과의 관계를 도시한 그래프.

제7도는 판정량 F와 변위량 △X1과의 관계를 도시한 그래프.

제8도는 시간에 대한 드로틀 개도, 차속 및 변속단의 변화를 도시한 그래프.

제9도는 4→3 시프트 지령신호 출력루틴을 도시한 플로우챠트.

제10도는 드로틀 개도 θb와 멤버십 함수 f4와의 관계를 도시한 그래프.

제11도는 드로틀 개도 θb와 멤버십 함수 f5와의 관계를 도시한 그래프.

제12도는 가속도 △V와 멤버십 함수 f6와의 관계를 도시한 그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 엔진 2 : 자동변속기

27 : 유압제어회로 3 : 변속제어장치

4 : 제어기 5 : 차속감지기

6 : 드로틀 개도 감지기 8 : 액셀 페달

본 발명은 차량의 자동변속기에 관한 것이며 특히, 차량이 주행하는 도로상황, 차량의 운전상황 및 운전자의 심리 등을 고려해서 그 변속조작을 제어할 수 있는 자동변속기의 변속제어장치에 관한 것이다.

차량의 자동변속기는 차량의 주행상태에 따라서 그 변속단을 자동적으로 시프트업 또는 시프트다운하는것이며 그 변속조작은 통상 차속과 엔진의 드로틀 개도에 기준해서 이뤄지게 되어 있다.

즉, 자동변속기의 변속조작을 제어하는 변속제어장치에 있어선 차속과 드로틀 개도로 저속측 변속단 영역과 고속측 변속단 영역을 구분하는 복수의 업시프트선, 및 각 업시프트선에 대응한 다운시프트선이 미리 구비되고 있으며 이들 업시프트선 및 다운시프트선에 대한 운전상태 대표점(이하 시프트점이라 칭한다)의 위치관계, 즉, 실차속과 실드로틀 개도로 결정되는 시프트점의 위치관계로 자동변속기에서의 변속단을 시프트업해야 할지 아닌지, 또는 시프트다운해야 할지 여부를 판정하고 시프트업 또는 시프트다운의 지령신호를 자동변속기로 향해서 출력하게 되어 있다.

예컨대, 변속단을 시프트다운하는 경우를 예로 해서 구체적으로 설명하면 시프트점이 고속측 변속단 영역에서 다운시프트선을 가로질러서 저속측 변속단 영역으로 이행했을때, 변속제어장치로부터 자동변속기로 향해서 시프트다운의 지령신호가 출력되며 이것으로 자동변속기에 있어선 그 변속단이 실제로 고속단에서 저속단으로 전환하게 된다.

그런데 종래의 업시프트선 및 다운시프트선은 암에서 말한 바와 같이 차속과 드로틀 개도에 의해서 일의적으로 결정되어 있으므로 해서 차량의 주행상태에 의해선 운전자가 예기하지 않음에도 불구하고 자동변속기의 변속단이 바라지도 않게 시프트하거나 또는 시프트의 업과 다운이 교대로 반복되고 말 우려가 있다. 이 점에 관해서 상술하면 예컨대 차량이 언덕길 위에서 커브에 진입하기 직전이나 또는 차량이 시가지를주행중 앞쪽에 보행자나 다른 차량이 뛰쳐나오는 등의 장해물을 시인한 상황에서 액셀 페달이 되돌려지면실차속과 실드로틀 개도로 결정되는 시프트점이 업시프트선을 가로지르는 경우가 있고, 이 결과, 자동변속기는 즉시, 그 변속단을 고속측의 변속단으로 시프트업 되어지게 된다. 이후, 커브의 끝에 도달하든가 또는 상술한 장해물이 없어지고, 액셀 페달이 재차 밝히면 이번엔 그 시프트점이 다운시프트선을 가로지르게 되며, 자동변속기는 저속측의 변속단에 시프트다운하게 된다. 따라서, 상술한 차량의 주행상태에선 자동변속기의 시프트조작이 불필요함에도 불구하고 자동변속기에서의 시프트조작이 교대로 반복되고 말 우려가 있다.

상술한 차량의 주행상태는 비교적 저속영역에서의 경우인데, 그러나 차량이 비교적 고속으로 주행중이어도 자동변속기의 바람직하지 않은 조작이 반복될 우려도 있다. 예컨대, 차량이 비교적 고속역으로 주행중,완만한 언덕길에 걸리게 되고, 그래서 운전자가 서서히 조금만 액셀 페달을 재차 밟을 것같은 상황에서도 종래는 이 액셀 페달의 밟기에 의해서 그 시프트점이 다운시프트선을 가로지르고 말 경우가 있으며, 이것으로 자동변속기의 변속단은 고속단에서 저속단으로 시프트다운된다. 이후, 변속단이 시프트다운된 것에 따라, 또, 그 언덕길이 완만하다는 것에서 차속이 신속히 상승한 결과, 액셀 페달의 밟기가 원래로 되돌려지면 이번엔 그 시프트점이 업시프트선을 가로지르게 되며, 따라서 자동변속기의 변속단은 재차 고속단으로 시프트업되는 것으로 된다. 따라서, 이같은 상황에 있어선 자동변속기의 변속단은 저속단과 고속단과의 사이에서 연속적으로 교대로 시프트되고 말며 차량의 안정된 주행이 다칠 우려가 있다.

본 발명은 상술한 사정에 기준하여 이뤄진 것이며 그 목적으로 하는 바는 차량의 주행상태를 판단하므로서 자동변속기의 불필요한 시프트조작을 저감하고, 이것으로 해서 차량의 안정된 주행을 확보하면서 주행감을 향상할 수 있는 자동변속기의 변속제어장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 엔진의 구동력이 전달되는 차량용 자동변속기의 변속제어장치에 관한 것으로, 상기 엔진 부하를 검출하는 차속검출수단과, 상기 차량의 속도를 검출하는 차속검출수단과, 엔진 부하와 차속에 기존하여 자동변속기의 변속단을 복수의 변속단 영역으로 구분하는 시프트선이 미리 기억된 시프트패턴 기억수단과,엔진 부하의 변화동향 및 차속의 변화동향으로부터 상기 차량의 주행상태를 추론한 판정량을 구하는 판정량추론수단과, 상기 판정량 추론수단에 의해 구해진 판정량에 기준하여 상기 시프트선의 변경 및 그 변위량을 결정하는 시프트선 조정수단 및, 상기 엔진 부하 검출수단 및 차속검출수단에서의 출력에 의해 구해지는 차량의 운전상태 대표점(represeIltatiVre point)이 상기 시프트선 변위수단에 의해 결정된 시프트선을 횡단해서 이행했을때 상기 운전상태 대표점이 이행한 측의 변속단 영역의 변속단에 상기 자동변속기를 시프트조작시키는 시프트 지령신호를 출력하는 시프트 지령신호 출력수단 등을 구비한 구성으로 되어 있다. 상술한 자동변속기의 변속제어장치에 의하면 실차속과 실드로틀 개도로 결정되는 시프트점이 비록 시프트선을 가로질러서 이행해도 자동변속기로 향해서 시프트조작의 지령신호가 즉시 출력되는 일은 없다. 즉, 시프트점이 시프트선을 가로지르면 본 발명의 변속제어장치에선 이 시점에서의 드로틀 개도의 변화동향 및 차속의 변화동향으로 차량의 주행상태가 추론되며 그리고 그 추론의 결과로서 차량의 주행상태를 나타내는 판정량이 구해진다. 그리고, 이 판정량에 의해서 시프트선의 일부를 보정할 것인지 여부가 판별된다. 여기에서, 시프트선을 보정해야 한다고 판별된 경우에는 시프트선의 보정을 거쳐서 재차, 이 보정후의 시프트선에대해서 시프트점이 가로질렀는지 여부가 판별되며 이 판별결과에 의해서 자동변속기로 향해서 시프트조작의 지령신호가 출력되게 된다. 이것에 대해서 상기 판정량에서 시프트선의 보정을 요하지 않는다고 판별된 경우에는 통상의 경우와 마찬가지로 원래의 시프트선에 대해서 시프트점이 가로질렀는지 여부가 판별되며 이 가빌결과에 의해서 자동변속기로 향해서 시프트조각의 지령신호가 출력되게 된다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부도면을 참조로 설명한다.

제1도를 참조하면 차량의 엔진(l)과 조합된 자동변속기(2)가 개략적으로 도시되어 있다. 자동변속기(2)는 일실시예의 변속제어장치(3)에서의 지령신호를 받아서 변속단의 시프트업 또는 시프트다운이 이루어지게 구성되어 있고 구체적으로는 변속제어장치(3)의 제어기(4)로부터 자동변속기(2)의 유압제어회로(2a)로 향해서 시프트업 또는 시프트다운 지령신호가 출력된다.

지령신호는 엔진(1)의 드로틀 개도 및 차속에 의해서 제어기(4)에서 출력되는 것으로 되어 있다. 이 때문에 제어기(4)에는 차속센서 및 드로틀 개도 센서(6)는 엔진(1)의 흡기통로에 설치된 드로틀밸브(7)를 차량의 액셀 페달(8)의 밞기에 연동해서 작동되게 되어 있다.

그리고, 제어기(4)의 도시하지 않는 메모러내에는 차속드로틀 개도 θ로 규정된 업시프트선 및 다운시프트선이 맵화해서 미리 기억되어 있다. 여기에서, 자동변속기(2)가 4단의 변속단을 갖고 있는 경우엔 그 3개씩의 업시프트선 및 다운시프트선이 제어기(4)내에 기억되어 있는 것으로 된다.

제2도에는 가로축에 차속V, 세로축에 드로틀 개도 θ를 취하며, 그리고, 예컨대, 자동변속기(2)의 변속단이 3 속단에 있을때 3 속단에서 4 속단으로 시프트업시키기 위한 업시프트선(Su)과 이것에 대해서 그 변속단이 4 속단에 있을때,4 속단에서 3 속단으로 시프트다운시키기 위한 다운시프트선(Sd)이 도시되어 있다. 즉, 업시프트선(Su) 및 다운시프트선(Sd)은 변속단을 제2도에서 보아 좌측의 3 속단 영역과 우측의 4속단 영역으로 각각 구분하고 있다.

이 실시예의 경우, 업시프트선 Su는 차속이 소정 차속 Vu1일때 드로틀 개도가 θu1으로 되기까지 수직으로 입상하고 나서 차속 및 드로틀 개도가 각각 상승함에 따라 차속 및 드로틀 개도가 Vu2,θu2에 이르기까지 제2도에서 보아 오른쪽 오름으로 해서 소정의 구배로 상승하고 그리고 차속이 Vu2에서 Vu3 사이에 서는 드로틀 개도가 θu2가 되게 유지되며 다시 차속 Vu3 이상에서 수직으로 입상하는 특성으로 되어 있다.

한편, 다운시프트선 Sd는 차속이 차속 Vdl(Vd1＜VTu1)때 드로틀 개도 θ가 θdl(θdl＞θu1)으로 되기까지 수직으로 입상하고부터 차속 및 드로틀 개도가 각각 상승함에 따라 차속 및 드로틀 개도가 Vd2,θd2(Vu1＜Vd2＜Vu3,θd2＜θu2)에 이르기까지 제2도에서 보아 오른쪽 고름으로 해서 소정의 구배로 상승함과 더불어 차속 및 드로틀 개도가 다시 Vd3,θd3(Vu2＜Vd3＜Vu3,θd3＞θu2)에 이르기까지 마찬가지로 오른쪽 오름으로 하고 또한 이제까지의 구배보다 작은 구배로 상승하고, 그리고, 차속이 Vd3에서Vd4(Vd4＜Vu3)까지의 동안은 드로틀 개도가 θd3(θu2＜θd3)이 되게 유지되며 다시 차속 Vd4 이상에서 수직으로 입상하는 것같은 특성으로 되어 있다.

따라서 제어기(4)내에 상술한 업시프트선 Su, 다운시프트선 Sd가 미리 규정되어 있으면 차속센서(5) 및 드로틀 개도 센서(6)에시 실차속 Va 및 실드로틀 개도 θa 의 각각이 제어기(4)에 공급될때 이 제어기(4)내에선 그 실차속 Va와 실드로틀 개도 θa로 구하는 점, 즉, 시프트점이 구해지며 이후, 이 시프트점이 업시프트선 Su 또는 다운시프트선 Sd를 가로질렀는지 여부가 판별된다. 그리고 이 시프트점이 업시프트선 Su또는 다운시프트선 Sd를 가로질러서 이행하고 있는 경우에는 이 이행한 측의 변속단 영역에 따른 지령신호, 즉, 시프트업 또는 시프트다운 조작을 위한 지령신호가 제어기(4)로부터 출력되게 된다.

그러나, 본 발명에선 상술한 시프트점이 업시프트선 Su 또는 다운시프트선 Sd를 가로지르면 무조건으로하여 그 변속단이 시프트되는 것은 아니며 상기 시프트점이 업시프트선 Su 또는 다운시프트선 Sd를 가로지른 시점에서의 차량의 주행상태가 우선 추측된다. 즉, 차량의 주행상태를 추측하기 위해서, 이 실시예에선 드로틀 개도 θ의 변화동향이나 차속 V의 가속도 등을 파라미터로 하는 퍼지 이론에 의하여 현재 주행중인도로상황이나 차량의 운전상태 및 운전자의 심리를 추측하고 실제로 변속해야 할 것인지 아닌지를 판정하고 그리고, 각각의 상황에 적합한 최적합한 변속단을 선택할 수 있게 되어 있다.

제3도는 3→4 시프트 지령신호 출력루틴을 도시한 플로우챠트이며 또, 제4도 내지 제6도는 제3도의출력루틴에서의 퍼지 이론에 의한 멤버십 함수가 각각 도시되어 있다.

이하엔 제3도의 플로우챠트에 따라서 3→4 시프트 지령신호의 출력루틴을 설명한다.

3→4 시프트 지령신호 출력루틴

이 경우, 차량은 자동변속기(2)의 변속단을 3 속단으로 하여 주행하고 있다고 가정한다. 또, 이 출력루틴은 소정의 제어사이클마다 반복 실시되는 것으로 되어 있다.

우선 스텝 S1에선 차속센서(5) 및 드로틀 개도 센서(6)에서 실차속 Va 및 실드로틀 개도 θa가 각각 판독된다. 이들 실차속 Va 및 실드로틀 개도 θa는 다음 스텝 S2에서 제어기(4)내의 버퍼 V_M,θ_M에 각각 기억된 후, 다음 스텝 S3에서의 판별에 이용된다. 버퍼 V_M,θ_M는 차례로 잔독되는 실차속 Va 및 실드로틀 개도 θa를 차례로 기억되어 가며 예컨대 과거 t1 시간(예컨대 2sec)에 걸치는 이들 실데이타를 유지할 수 있게 되어 있다.

스텝 S3에선 실차속 Va 및 실드로틀 개도 싸로 구해지는 시프트점이 업시프트선 Su(제2도 참조)를 가로길렀는지 여부가 판별된다. 여기에서 상술한 바와 같이 이 출력루틴이 실행된 직후에선 자동변속기(2)의 변속단은 3 단속에 있는 것에서 제2도로 보아 시프트점은 업시프트선 Su로 구분되는 좌측의 3 속단 영역에있으며 이 경우, 스텝 S3에서의 판별은 아니오로 되어서 스텝 S1로 되돌아간다. 따라서. 스텝 S3에서의 과별이 예로 되지 않는한, 스텝 S1 내지 S3까지의 스텝이 반복되는 것으로 된다.

여기에서 상술한 버퍼 V_M,θ_M에 관해, 이 출력루틴이 실행되고부터 t1 시간이 경과한 뒤에 있어선 그 내부의 t1 시간의 유지데이타는 가장 오랜것에서 최신의 데이타로 바꿔써지게 되어 있다.

스텝 S3에서의 판별이 예이면, 예컨대, 액셀 페달(8)의 밟기의 감소에 따라, 실드로틀 개도 θu가 작아져서 시프트점이 제2도의 업시프트선 Su를 횡단하는 경우엔 다음 스텝1 S4에 있어서 그 시점에서의 드로틀개도 θ의 드로틀 변화율 △θ, t1 시간전의 드로틀 개도 θ및 tI 시간전에서 t2 시간(예컨대 1sec)간의 차속 V의 변화, 즉, 그 가속도 △V가 각각 구해진다.

여기에서, 드로틀 변화율 △θ 및 가속도 △V의 각각은 다음식으로 산출할 수 있다.

△ θ = θn - θn - 1

△ V = Vn -Vb

상기 식에서 θn - 1은 전회의 제어싸이클에서 판독할 드로틀 개도,θn은 금회의 제어싸이클에서 판독할 드로틀 개도를 나타내고 있으며 또, Vb는 t1 시간전의 차속, Vn,은 t1 시간전에서 t2 시간후의 차속을 나타내고 있다.

Vn ,V_b,θn - 1,θn 빛 θb는 상술한 버퍼 V_M, θ_M내의 유지데이타에서 얻을 수 있다.

스텝 S4에서 △θ,θ_b, △V가 구해지면 다음의 스텝 S5에선 이들 △θ,θ_b, △V를 변수로 해서 업시프트선Su의 일부를 변위시켜야 할 것인가라는 확실성을 나타네는 값, 즉, 그 확실성을 나타내는 멤버십 함수 f의값이 각각 구해진다. 여기에서 △θ, θb, △V를 변수로 한 멤버십 함수 fl, f2, f3은 제4도 내지 제6도에 각각 도시되어 있다.

제4도의 멤버십 함수 f1에 관해선 드로틀 변화율 △θ가 부의 값을 취하는 영역이며 드로틀 변화율 △θ가 -△θ1까지 작아짐에 따라서 그 함수값은 0에서 서서히 그로 향해서 증가하고, 그리고,-△θ1 이하로 작아져도 그 최대값인 1에 유지되는 것같은 특성을 갖고 있다.

제5도의 멤버십 함수 f2에 관해선 드로틀 개도 θ_b가 θ_b1이하인 경우엔 예컨대 0.5정도의 함수값을 취하며 드로틀 개도 θ_b가 θ_b2로 향해서 증가함에 따라 그 함수값도 또 서서히 증가하며 그리고, 드로틀 개도 θ_b가 θ_b2이상으로 되어도 그 최대값이 1에 유지되는 것같은 특성을 갖고 있다,

제6도의 멤버십 합수 f3에 관해신 가속도 △V가 0인 경우, 그 함수값은 예컨대 1과 0.5 사이의 소정값을 취하며 그리고, 가속도 △V가 정의 방향으로 증가함에 따라서 감소되어 가속도 △V가 △V1 이상에서 0으로되며, 이것에 대해서 가속도 △V가 부의 방향으로 증가함에 따라서 큰 값으로 되어서 가속도 △V가 -△2이하에서 그 최대값이 되는 특성을 갖고 있다.

상술한 각 멤버십 함수 fl, f2, f3은 구체적으로는 상술한 업시프트선 Su 및 다운사프트선 Sd와 마찬가지로 제어기(4)내의 도시하지 않는 메모리에 맵화해서 미리 기억되고 있는 것이며, 따라서, 스텝 S5에선 스텝 S4에서 구한 △θ,θ_b, △V에서 각각의 멤버십 함수의 값, 즉, fl(△θ), f2(θ_b),-3(△V)가 구해지게 된다.

각 멤버십 함수의 함수값 fl(△θ), f2(θ_b), f3(△V)는 다음에 스텝 S6에서 이것들의 합계값, 즉, 차량의 주행상태를 추정한 결과의 판정량이 산출되게 되는데이 실시예에선 각 함수값을 가산할때, 각 함수값에는 소정의 무게붙임 계수 Kl, m1, n1이 승산되게 된다. 즉, 판정값 F는 다음식에 의해서 산출할 수 있다.

F = ∑fn

= K1 { △ θ ) · nl1· f2 [ θb ) -- 111 · f3 (△、·)

여기에서 무게붙임 계수 KI, n1은 예컨대 0에서 1까지의 정의값을 취하며 이들값은 적의 설정할 수 있다.

다음의 스텝 S7에선 산출한 판성량 F가 예컨대 값 l.5 이상인지 아닌지 판별되며 여기에서 판별이 아니 오인 경우에는 즉시 스텝 S8로 나아가는데 그러나 그 판별이 예인 경우엔 스텝 S9, S10에 이르게 된다.

스텝 S7에서의 판별이 예가 되는 경우, 즉, 판정량이 1.5 이상이 되는 경우로선 제4도 내지 제6도를 참조하면 분명하듯이 이하와 같은 주행상태가 생각된다.

우선, 제1로 t1 시간전의 드로틀 개도 θ_b가 큼에도 불구하고 가속도 △V가 정의 작은값을 취하는 경우이며, 이 경우에는 차량이 급한 언덕길을 오르고 있다고 판단할 수 있다.

제2로는 드로틀 개도 θ_b가 중개도 이상이며 드로틀 변화율 △θ가 부의 큰 값을 취하는 경우(액셀 페날(8)이 되돌려진)이며, 이 경우에는 차량이 시가지를 주행중, 정체, 신호대기, 보행자 또는 다른 차량의 뛰쳐나옴 등의 장해를 만난 것으로 판단할 수 있다.

스텝 S7의 판별이 정으로 되며 상술한 스텝 S9로 나아가면 이 스텝에선 판정량 F에 의해서 업시프트선Su의 일부분, 즉, 그 저차속역부분을 고차속역측을 변위시키기 위한 변위량 △X1이 결정된다. 구체적으로는 변위량 △X1은 제7도에 도시한 맵에서 판정량 F의 크기에 의해서 구해지게 되는데 여기에서 변위량△X1의 값은 자동변속기(2)의 변속단이 3 속단에 유지되는 것같은 상황에서 엔진 브레이크가 작동하지 않는 범위에 제한되는 것이 바람직하다. 제7도로 분명하듯이 변위량 △X1은 판정량 F가 1.5일때 소정값을취하며, 그리고, 이 판정량 F가 중가함에 따라서 그 최대값으로 향해서 큰 값을 취하게 되어 있다.

다음의 스텝 S10에선 앞의 스텝에서 구한 변위량 △X1에 의하여 업시프트선 St1의 저차속역부분이 고차속역측으로 이동하게 된다. 이 저차속역부분의 이동방법, 즉, 업시프트선 Su의 보정방법엔 여러가지가 생각되는데 이 실시예의 경우엔 제2도에 파선으로 도시되듯이 업시프트선 Su에 있어서의 저차속역부분을 컷트하므로서 업시프트선 Su를 보정하도록 하고 있으며, 이것으로 제2도중, 예컨대 Vu1의 위치를 30km/h에서 50km/h와 같이 이동시킬 수 있다.

다음의 스텝 S8에선 스텝 S3에서의 판별의 경우와 마찬가지로 스텝 S1에서 판독된 실차속 Va와 실드로틀 개도 θa에시 구해지는 시프트점이 업시프트선 Su를 가로질렀는지 여부가 판별되는데 여기에서의 판별에 사용되는 업시프트선 Su는 스텝 S10에서 보정된 것인지 또는 원래대로 유지되어 있는 것중의 어느 하나가 된다.

스텝 S8에서의 판정이 정인 경우에는 다음 스텝 S11에서 제어기(4)에서 시프트업 지령신호가 자동변속기(2) 향해서 출력되며, 이것으로 자동변속기(2)의 변속단은 3 속단에서 4 속단으로 시프트되게 된다, 한편, 스텝 S8의 판별이 부인 경우엔 스텝 S11을 바이패스하고 스텝 S1로 되돌아가게 된다.

이상 설명한 3→4 시프트 지령신호 출력루틴에 의하면 제8도에 도시되듯이 운전자가 액셀 페달(8)을 되돌리므로서 그 실드로틀 개드 θa가 크게 감소되며 이것으로 그 실드로틀 개도 θa와 실차속 Va로 결정되는 시프트점이 제2도중 a 위치에서 b 위치로 이행해서 상술한 스텝 S3에서의 판별이 정이 되어도 제어기(4)로부터 즉시 업시프트의 지령신호가 출력되는 일은 없으며, 스텝 S3에서 스텝 S4 이후의 스텝이 실시된다. 여기에서, 스텝 S4 이후의 스텝이 실시되는 과정에 있어서 스텝 S7의 판별이 정이 되는 경우엔 상술한 바와 같이 차량이 급한 언덕길을 오르는 도중, 커브길에 걸린 주행상황인지, 또는, 시가지를 주행중, 상술한것같은 장애를 만난 주행상황이라고 판단할 수 있고, 이 경우엔 스텝 S9에서 산출된 변위량 △X1에 의하여, 스텝 S10에서 업시프트선 Su의 재차 속역부분은 상술한 것같이 보정된다. 따라서, 다음의 스텝 S8에 보정된 업시프트선 Su 시프트점이 가로지르고 있는지 여부가 판별되는데, 여기에서, 시프트점이 상술한 B위치로 이행하고 있어도 업시프트선 Su가 제2도중 파선으로 도시되듯이 보정되어 있으면 스텝 S8의 판별결과가 부로 되므로 스텝 S11이 실시되지 않는다. 따라서, 이 상황에선 시프트업의 지령신호가 출력되지 않으며, 자동변속기(2)의 바람직하지 않는 시프트업을 방지할 수 있다. 이후, 차량이 커브를 돌아가고 있을 경우엔 그 커브의 중간 또는 끝에 이르며 또는 차량이 시가지를 주행중에 있어선 상술한 장해가 해소된 것에 따라서 액셀 페달(8)이 다시 밟히고, 그 시프트점이 제2도중 C 위치로 이행하고, 이 시프트점이 다운시프트선 Sd를 가로질러도, 자동변속기(2)의 변속단은 3 속단으로 유지된채로 되며, 바람직하지 않는 시프트다운도 방지할 수 있다. 즉, 상술한 상황에선 시프트점은 자동변속기(2)의 변속단이 4 속단으로 시프트업됨이 없고 3 속단 영역으로 복귀하므로 결과적으로 자동변속기(2)의 변속단은 3 속단으로 유지된다.

이것에 대하여 종래의 경우에선 액셀 페달(8)의 리턴조작으로 시프트점이 A 위치에서 B 위치로 이행해서 업시프트선 Su를 가로지르면 즉시 시프트업의 지령신호가 출력되므로 이 경우 제8도중 파선으로 도시되듯이 자동변속기(2)의 변속단은 3 속단에서 4 속단으로 시프트업되게 된다, 또, 이후, 액셀 페달(8)이 밝혀서, 시프트점이 B 위치에서 C 위치(또는 A 위치)로 이행하는 것같은 상황에 있어선 시프트점은 다운시프트선 Sd를 가로지르므로 이 경우엔 제어기(4)에서 시프트다운의 지령신호가 출력되고 말며, 자동변속기(2)의 변속단은 4 속단에서 3 속단으로 시프트다운되게 된다. 따라서, 종래의 경우엔 예컨대 차량이 언덕길을 주행중, 커브의 입구와 출구에 있어서 제8도중 파선인 원표시로 도시하듯이 변속단의 시프트업, 또는 시프트다운이 각각 실시되며 변속단의 시프트조작이 바람직하지도 않게 교대로 반복되게 된다.

다음에 제9도의 프로우챠트 및 제10도 내지 제12도의 맵을 참조해서 4→3 시프트 지령신호 출력루틴을 설명한다.

4→3 시프트 지령신호 출력루틴

제9도의 흐름도는 상술한 제3도의 플로우챠트와 마찬가지인 스텝으로 이루고 있으므로 여기에선 동일스텝에 동일한 스텝번호를 붙이고 그 설명은 생략하고 또, 대응하는 스텝에 관해선 그 스텝번호에 대시를 붙이고 그 상이만을 설명키로 한다.

이 출력루틴에선 자동변속기(2)의 변속단은 4 속단에 있으므로 따라서, 스텝 S3'에선 실차속 Va와 실드로틀 개도 θa에서 구해지는 시프트점이 4 속단 영역에서 다운시프트선 Sd를 가로질러서 3 속단 영역으로 이행했는지 여부가 판별된다.

스텝 S3'의 판별이 정이 되면 스텝 S4를 거쳐서 스텝 S5'에 이르며 이 스텝 S5에선 상술한 멤버십 함수fI, f2, f3의 대신, 멤버십 함수 f4, f5, f6이 사용된다.

멤버십 함수 f4에 관해선 제10도의 맵에 도시되듯이 드로틀 변화율 △θ가 0일때, 그 함수값은 최대값 1을 취하고 그리고 드로틀 변화율 △θ가 정의 방향으로 그게 됨에 따라서 감소해서 드로틀 변화율 △θ가 △θ1이상에서 0이 되는 것같은 특성을 가지고 있다.

멤버십 함수 f5에 관해선 제11도의 맵으로 분명하듯이 드로틀 개도 θ_b가 θ_b3에 이르기까지는 그 함수값은 0이며 드로틀 개도 θ_b1이 θ_b3에서 θ_b4로 증가함에 따나서 예컨대 0.5로 향해서 크게 되며 그리고 드로틀 개도 θ_b이 θ_n4이상에선 그 최대값 1이 되는 것같은 특징을 갖고 있다.

최후로 멤버십 함수 f6에 관해선 제l2도의 맵으르 분명하듯이 가속도 △V가 0일때, 그 함수값은 최대값 1로 되며 그리고, 가속도 △V가 정의 △V3으로 향해서 증가함에 따라서 감소하고, 그리고 △3 이상에서 0이 되며, 한편, 가속도 △V가 부의 값인 -△V4까지 함수값은 최대값 1에 유지되어 -△V4에서 -△V5루향해서 작아짐에 따라서 감소하고 그리고 -△V 5 이하에서 0이 되는 것같은 특성을 갖고 있다.

스텝 S5에 있어서 각 멤버십 함수 f4, f5, f6의 함수값, 즉, f4(△θ), f5(θn), f6(△V)가 구해지면 다음 스텝 S6'에서 판정량 F는 다음식에서 산출되게 된다.

F= ∑ fn

=K2·f4(△θ)m2·f5(θ)-n2·f6(△V)

또한, K2, m2, n2는 무게붙임 계수이며 이들 무게붙임 계수도 또한, 0에서 l까지의 적절한 값으로 설정된다.

스텝 S7의 판정이 정이 되면 다음에 스텝 S10'가 실시된다. 이 스텝에선 다운시프트선 Sd의 일부, 즉,고차속역부운이 제2도중 일점쇄선으로 도시되어 있듯이 드로틀 개도 θ의 대개도측에 소정의 변위량 △X2만큼 평행 이동하게 보정된다. 예컨대, 이 실시예의 경우, 다운시프트선 Sd의 고차속역부분과는 차속 V로보아 Vd2와 VTd4 사이의 영역으로 되어 있다. 여기에서 변위량 △X2는 일정값으로 설정되어 있으나 상술한 변위량 △X1의 경우와 마찬가지로 판정량 F의 크기에 따라서 가변하도록 해도 된다. 이 경우의 변위량△X2의 판정량 F에 대한 변화는 제7도의 △X1과 개략 동일해도 되며, 제7도에 있어서의 세로축을 △X2로하면 된다.

스텝 S7 또는 스텝 S10'에서는 스텝 S8', S11'가 차례로 실시되게 되는데 이 경우 스텝 S8'에서는 실차속Va 및 실드로틀 개도 θa로부터 결정되는 시프트점이 보정된 다운시프트선 Sd 또는 원래의 다운시프트선Sd를 가로질렀는지 여부가 판별되며 이 판별이 정인 경우, 스텝1 S1l'에서 시프트다운의 지령신호가 자동변속기(2)로, 향해서 출력되며 이것으로 자동변속기(2)의 변속단은 4 속단에서 3 속단으로 시프트다운되게 된다.

상술한 4→3 시프트 지령신호의 출력루틴에 의하면 시프트점이 제2도중 D 위치에서 E 위치로 이행하면 스텝 S3'에서의 판별이 정이 되고 스텝 S4 이후의 스텝이 실시되게 된다. 이때, 스텝 S7에서의 판별이 정이 되는 경우는 제10도 내지 제12도의 맵을 참조하면 분명하듯이, 예컨대, 드로틀 개도 θ_b가 중개도 이상이고 가속도 △V가 0에 가깝고 또한 드로틀 변화율 △θ가 비교적 정인 작은 값을 취하는 경우이다. 이것은 액셀 페달(8)이 완만하게 밟히고 있음에도 불구하고 차량은 거의 가속되어 있지 않음을 의미하며 따라서, 이경우엔 비교적 고속역에서 주행중에 완만한 언덕길에 걸린것 같은 주행상황에 있다고 판단할 수 있다. 이같은 주행상황에선 엔진(l)의 구동력의 증가와 언덕길의 구배에 의한 차량의 주행저항의 증가가 균형되고 있으며, 이 경우에는 주행 스텝 S10'에서 상술한 것같이 다운시프트선 Sd의 고차속역부분이 소정량 △X2만큼변위되므로 다음에 스텝 S8'가 실시되어도 그 시프트점의 E 위치는 보정후의 다운시프트선 Sd를 가로지르고 있지 않으므로 그 판별결과는 부로 된다. 따라서, 상술한 주행상황에선 비록 시프트점이 D 위치에서 E위치로 이행해도 시프트다운의 지령신호가 출력되는 일은 없고 따라서 자동변속기(2)의 변속단은 4 속단으로 유지되게 되며 바람직하지 않은 다운시프트를 방지할 수 있다.

이후, 차량이 완만한 언덕길을 다 오르고나서, 차량이 가속되고, 이 가속의 결과로서 액셀 페달(8)이 되돌려지므로서 그 시프트점이 G 위치로 이행했을 경우, 즉, 시프트점이 업시프트선 Su를 가로지른 경우에도 자동변속기(2)는 4 속단으로 유지되고 있으므로 해서 자동변속기(2)의 바람직하지 않는 업시프트를 방지할수 있다.

상술한 경우에 대하여 종래의 경우에 있어선 상술한 바와 같이 시프트점이 D 위치에서 E 위치로 이행한 시점에서 자동변속기(2)의 변속단은 즉시 4 속단에서 3 속단으로 시프트다운되며, 또 이후, 이 시프트다운의 결과, 실차속 Va가 상승한 것을 받아서 액셀 페달(8)의 밟기가 원래로 되돌려지는 것같은 상황에 이르면 즉, 상술과 같이 시프트점이 E 위치에서 G 위치로 이행하면 그 시프트점은 업시프트선 SU를 가로지게, 되므로 자동변속기(2)의 변속단은 3 속단에서 4 속단으로 시프트업된다. 따라서, 종래의 경우엔 자동변속기(2)의 시프트조작에 바람직하지 않는 핸칭이 생기게 된다. 그러나, 본 발명의 경우엔 우선 4 속단에서 3 속단으로의 바람직하지 않는 시프트타운을 방지할 수 있게 했으므로 상술한 바람직하지 않는 핸칭도 방지할 수 있다.

또, 본 발명의 3→4 시프트 지령신호 출력루틴 및 4→3 시프트 지령신호 출력루틴의 어느것에 있어서도 업시프트선 Su 및 다운시프트선 Sd는 스텝 S7에서의 판별결과를 받아서 그 일부가 보정되는 것 뿐이므로 동상의 주행상황에서의 조작에 관해선 보정을 받지 않는 원래의 업시프트선 Su 및 다운시프트선 Sd의 영역을 이용할 수 있고 통상 주행에 위화감이 발생하는 일은 없다. 즉, 각 출력루틴에 있어서도 조건이 만족되고 있지 않으면 업시프트선 Su 및 다운시프트선 Sd의 보정은 실시되지 않으므로 예컨대 다운시프트가 요구되는 킥다운시와 가감속이 큰 주행상황에 있어선 자동변속기(2)는 통상의 시프트조작을 실시할 수 있다.

본 발명은 상술한 일실시예에 제약되는 것은 아니며 여러가지의 변형이 가능하다. 예건대 일실시예에선 업시프트선 Su 및 다운시프트선 Sd를 차속 V와 드로틀 개도 θ로 규정토록 했으나 이 차속 V 대신에 신질적으로 차속 V에 대응한 자동변속기(2)의 트랜스퍼 드라이브 기어 회전속도를 사용하고 이 회전속도와 차속으로 업시프트선 Su 및 다운시프트선 Sd를 각각 규정토록 해도 된다. 또, 업시프트선 Su 및 다운시프트선 Sd에 있어서의 저 및 고차속역부분의 변위의 방법, 즉, 그 보정 방법에 관해서도 제2도에 도시한 예에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상술한 실시예는 자동변속기(2)의 변속단을 3 속단과 4 속단사이에서 시프트하는 경우를 예로 설명했으나 본 발명의 변속제어장치는 다른 변속단간에서도 적용가능함은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 자동변속기의 변속제어장치에 의하면 엔진 부하의 변화동향 및 차속의 변화동향에서 차량의 구행상태를 추론해서 판정량을 구하고 이 판정량에 의하여 시프트패턴 기억수단에 기억된 시프트선의 일부를 보정하던가 또는 원래의 상태대로 유지하는가를 결정하고 그 시프트선에 대해서 엔진 부하와 차속에서 구해지는 운전상태 대표점이 가로지르고 있는지 여부를 판정하고 자동변속기로의 시프트조작의 지령신호를 출력토록 했으므로 예컨대 상기 판정량의 산출에 있어서 퍼지 이론을 사용해서 상기판정량을 차량의 주행상태에 따라서 적절하게 구하므로서 그 주행상태로선 바람직하지 않게 되는 자동변속기의 시프트조작 및 이 시프트조작의 핸칭을 효과적으로 방지하고 차량의 주행안정성과 주행감을 동시에 향상할 수 있는 등의 우수한 효과를 나타낸다.

Claims (16)

1. 엔진의 구동력이 전달되는 차량용 자동변속기의 변속제어장치에 있어서, 상기 엔진 부하를 검출하는 차속검출수단과, 상기 차량의 속도를 검출하는 차속검출수단과, 엔진 부하와 차속에 기준하여 자동변속기의 변속단을 복수의 변속단 영역으로 구분하는 시프트선이 미리 기억된 시프트패턴 기억수단과, 엔진 부하의 변화동향 및 차속의 변화동향으로부터 상기 차량의 주행상태를 추론한 판정량을 구하는 판정량 추론수단과,상기 판정량 추론수단에 의해 구해진 판정량에 기준하여 상기 시프트선의 변경 및 그 변위량을 결정하는 시프트선 조정수단 및, 상기 엔진 부하 검출수단 및 차속검출수단에서의 출력에 의해 구해지는 차량의 운전상태 대표점이 상기 시프트선 변위수단에 의해 결정된 시프트선을 횡단해서 이행했을때 상기 운전상태 대표점이 이행한 측의 변속단 영역의 변속단에 상기 자동변속기를 시프트조각시키는 시프트 지령신호를 출력하는시프트 지령신호 출력수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 엔진 부하의 변화동향은 상기 엔진 부하 검출수단이 검출한 검출값을 미분 연산해서 구한 엔진 부하 변화율과 상기 엔진 부하 검출수단이 소정시간전에 검출한 엔진 부하로 결정되며 상기 차속의 변화동향은 상기 차속 검출수단이 검출한 검출값을 미분 연산해서 구한 차속변화율로 결정되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 변위량추론수단은 적어도 상기 엔진 부하 변화율에 기준하는 제l함수값 결정수단과, 상기 소정시간전에 검출한 엔진 부하에 기준하는 제2함수값 결정수단과, 상기 차속변화율에 기준하는 제3함수값 결정수단을 포함하고, 각 함수값 결정수단에 의해 결정한 함수값의 총계로 판정량을 구하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 시프트선 조정수단은 상기 판정량이 소정값 이상이 되었을때 상기 시프트선을 변경하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 시프트선 조정수단은 상기 시프트선중 업시프트선의 저차속역부분을 고차속역측에 변위시키든가 또는 원상태대로 유지하는가를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 시프트선 조정수단에 의해 결정되는 변위량은 상기 소정값 이상의 판정량에 개략 비례하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어장치.
7. 제6 항에 있어서, 상기 제1함수값 결정수단에 의해서 결정되는 제1함수값은 상기 엔진 부하 변화율이 부의 값을 취하는 영역에 있어서 상기 엔진 부하 변화율이 소정값에 이르기까지는 상기 엔진의 부하 변화율에 비례하며 상기 소정값 이후는 최대값을 유지하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 제2함수값 결정수단으로 결정되는 제2함수값은 상기 소정시간전의 엔진 부하가 정의 값을 취하는 영역에 있어서 상기 소정시간전의 엔진 부하가 제1소정값 이하일때 일정값을 유지하며 상기 제l소정값을 넘어 상기 제1소정값보다 큰 제2소정값에 이르기까지는 상기 소정 시간전의 엔진부하에 비례하며 상기 제2소정값 이후는 최대값을 유지하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어장치.
9. 제6항에 있어서, 상기 제3함수값 결정수단에 의해 결정되는 제3함수값은 상기 차속변화율이 정의값을 취하는 영역에선 상기 차속변화율에 반비례하며 상기 차속변화율이 부의 값을 취하는 영역에선 상기차속변화율에 비례하게 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어장치.
10. 제6항에 있어서, 상기 제1함수값 절정수단에 의해 선정되는 제1함수값은 상기 엔진 부하 변화율이 부의 값을 취하는 영역에 있어서 상기 엔진 부하 변화율이 소정값에 이르기까지는 상기 엔진 부하 변화율에 비례하고 상기 소정값 이후는 최대값을 유지하게 선정되며, 상기 제2함수값 결정수단에 의해 결정되는 제2함수값은 상기 소정시간전의 엔진 부하가 정의 값을 취하는 영역에 있어서 상기 소정시간의 엔진 부하가 제1소정값 이하일때 일정값을 유지하며 상기 제1소정값을 넘어 상기 제1소정값보다 큰 제2소정값에 이르기까지는 상기 소정시간전의 엔진 부하에 비례하고 상기 제2소정값 이후는 최대값을 유지하게 설정되며,상기 제3함수값 결정수단으로 결정되는 제3함수값은 상기 차속변화율이 정의 값을 취하는 영역에선 상기 차속변화율에 반비례하며 상기 차속변화율이 부의 값을 취하는 영역에선 상기 차속변화율에 비례하게 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어장치
11. 제4항에 있어서, 상기 시프트선 조정수단은 상기 시프트선중 다운시프트선의 고차속역부분을 엔진부하대측에 변위시키든가 또는 원상태로 유지하든가를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 시프트선 조성수단으로 결정되는 변위량은 상기 변위량 추론수단에 의해 구해진 판정량에 개략 비례하든가 또는 일정값이 되게 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 제1함수값 설정수단으로 설정되는 제1함수값은 상기 엔진 부하 변화율이 정의 값을 취하는 영역에 있어서 상기 엔진 부하 변화율에 반비례하게 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용자동변속기의 변속제어장치.
14. 제12항에 있어서, 상기 제2함수값 결정수단으로 결정되는 제2함수값은 상기 소정시간전의 엔진 부하가 정의 값을 취하는 영역에 있어서 상기 조정시간전의 엔진 부하가 제1소정값 이하일때 0이 되며 동 제1소정값을 넘어 동 제1소정값보다 큰 제2소정값에 이르기까지는 상기 소정시간전의 엔진 부하에 비례하며 상기 제2소정값 이후는 최대값을 유지하게 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어장치.
15. 제12항에 있어서, 상기 제3함수값 결정수단으로 결정되는 제3함수값은 상기 차속변화율이 정의 값을 취하는 영역에선 상기 차속변화율에 반비례하며 상기 차속변화율이 부의 값을 취하는 영역에선 동 영역에 설정된 상기 차속변화율의 소정값에 이르기까지는 최대값을 유지하고 상기 소정값을 넘으면 상기 차속변화율의 증가에 대해서 반비례하게 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어장치.
16. 제12항에 있어서, 상기 제1함수값 결정수단으로 결정되는 제1함수값은 상기 엔진 부하 변화율이 정의 값을 취하는 영역에 있어서 상기 엔진 부하 변화율에 반비례하체 설정되며, 상기 제2함수값 결정수단으로 결정되는 제2함수값은 상기 소정시간전의 엔진 부하가 정의 값을 취하는 영역에 있어서 상기 소정시간전의 엔진 부하가 제1소정값 이하일때 0이 되며 동 제1소정값을 넘어 동 제1소정값보나 큰 제2소정값에 이르기까지는 상기 조정시간전의 엔진 부하에 비례하며 상기 제2조정값 이후는 최대값을 유지하게 설정되며, 상기 제3함수값 결정수단에 의해 결정되는 제3함수값은 상기 차속변화율이 정의 값을 취하는 영역에선 상기 차속변화율에 반비례하며 상기 차속변화율이 부의 값을 취하는 영역에선 동 영역에 설정된 상기 차속변화율의 소정값에 이르기까지는 최대값을 유지하며, 상기 조정값을 넘어서면 상기 차속변화율의 증가에 대해서 반비례하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어장치.