KR100220061B1 - Total control device and method - Google Patents
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Abstract
이 발명은 자동 변속기의 총합 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 주행중인 차량의 주행 상태에 따라 가변되는 상태 변화를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 차량 주행 상태 감지 장치와; 상기 차량 주행 상태 감지 장치에서 출력되는 신호를 인가받아 총합 제어 조건을 설정하여 만족하면, 변속단의 변속 동작에 따라 엔진 토오크 저감 신호를 출력하는 변속 제어 장치와; 상기 변속 제어 장치에서 출력되는 엔진 토오크 저감 신호를 인가받아 설정된 산술식과 판단에 의해 점화 지연 신호를 출력하는 엔진 제어장치와; 상기 엔진 제어 장치에서 출력되는 점화 지연 신호에 따라 고압 전기를 출력하는 점화 플러그로 이루어져 있어, 차속 및 스로틀 밸브의 개도율에 따라 변속단이 다운 쉬프트 되는 과정에서 엔진의 출력이 증가되는 파워 온으로 검출되면 엔진의 점화시기를 진각시켜 변속기의 내구성 향상과 토오크 쇼크를 방지하도록 하는 효과를 가진다.[0001] The present invention relates generally to an automatic transmission control system and a control method thereof, and more particularly, to an automatic transmission control system and a control method thereof, which are capable of detecting a state change that varies according to the running state of a vehicle under running and outputting a corresponding signal; A shift control device for receiving an output signal from the vehicle running condition detecting device and setting a total control condition and outputting an engine torque reduction signal according to a shift operation of a gear position; An engine control device that receives an engine torque reduction signal output from the shift control device and outputs an ignition delay signal according to an arithmetic expression and an established determination; And an ignition plug for outputting high-voltage electricity according to an ignition delay signal output from the engine control device. The ignition plug is detected by a power-on which increases the output of the engine in the process of downshifting the speed change stage according to the vehicle speed and the opening rate of the throttle valve , The ignition timing of the engine is advanced to improve the durability of the transmission and to prevent the torque shock.
Description
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 총합 제어 장치의 구성 블록도이고,FIG. 1 is a block diagram of a total control apparatus for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention,
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 총합 제어 방법의 동작 순서도이다.FIG. 2 is an operational flowchart of a total control method for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention.
이 발명은 자동 변속기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 자동 변속 차량에서 변속시(Power on Down shift) 차량의 유온과 스로틀 개도에 따라 변속 제어 장치에서 엔진 토오크 저감 신호를 엔진 제어 장치에 출력하고, 엔진 제어 장치는 상기 엔진 토오크 저감 신호에 의해 점화 플러그의 스파크 타임을 제어함으로써, 자동 변속기의 변속 특성과 내구성을 향상시키기 위한 자동 변속기의 총합 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.More specifically, the present invention relates to an automatic transmission, and more particularly, to a shift control device for outputting an engine torque reduction signal to an engine control device in accordance with the oil temperature and throttle opening degree of a vehicle during a shift (Power on Down shift) A control device controls the spark time of an ignition plug by means of the engine torque reduction signal to thereby improve a shift characteristic and durability of the automatic transmission, and a control method thereof.
일반적으로 자동 변속기가 정착되어 있는 자동차는, 자동차의 주행 속도에 따라 설정되어 있는 변속 범위 안에서 유압을 제어하여 자동으로 목표 변속단의 변속 기어가 동작될 수 있도록 한다.Generally, a vehicle in which an automatic transmission is installed, controls the hydraulic pressure in a shift range set according to the running speed of the automobile, so that the shift gear of the target shift range can be automatically operated.
그러므로 엔진(engine)의 출력 동력에 따라 토크 컨버터(torque converter)를 동작시켜 유체의 회전력을 제어하고, 자동차의 동작 상태에 따른 해당 변속 기어가 동작될 수 있도록 변속 제어 장치에서 인가되는 제어 신호에 따라 해당 밸브로 유압이 작용하여 변속동작이 이루어질 수 있도록 한다.Therefore, according to the control signal applied by the shift control device, the torque converter is operated according to the output power of the engine to control the rotational force of the fluid, and the corresponding shift gear according to the operating state of the vehicle can be operated The hydraulic pressure acts on the corresponding valve so that the shift operation can be performed.
따라서 유압에 따라 동작 상태가 제어되는 자동 변속기가 장착된 자동차는, 해당하는 변속 기어의 동작 상태를 가변시키기 위해 엔진과의 동력을 차단시키는 클러치 페달(clutch pedal)의 동작이 필요하지 않으므로 운전자의 운전 피로를 경감시킬 수 있고, 주행중 운전자의 오동작이나 운전미숙 등으로 인한 엔진 스톨(engine stall)이 발생하지 않으므로 초보자일 경우에도 운전 동작을 용이하게 할 수 있다.Therefore, in a vehicle equipped with an automatic transmission whose operation state is controlled according to the hydraulic pressure, it is not necessary to operate a clutch pedal that cuts off power to the engine in order to vary the operating state of the corresponding shift gear, Fatigue can be alleviated and engine stall due to malfunction of the driver during running and insufficient driving can be prevented. Therefore, even if the driver is a beginner, the driving operation can be facilitated.
이와 같은 자동 변속기는 차속 및 스로틀 밸브의 개도율에 따라 변속이 이루어지므로 다운 쉬프트 되는 상태에서 엔진의 출력이 증가되면 급작스런 유압의 변동으로 인하여 주행중 쇼크가 발생되며 토오크 컨버터의 슬립으로 인해 불필요한 연료의 손실과 출력저감을 갖게 되는 문제가 있다.Since the automatic transmission is shifted according to the vehicle speed and the opening ratio of the throttle valve, when the output of the engine is increased in the downshift state, a sudden shock will occur due to the fluctuation of the hydraulic pressure, and the unnecessary fuel loss And the output is reduced.
따라서 이 발명의 목적은 차속 및 스로틀 밸브의 개도율에 따라 변속단이 다운 쉬프트 되는 과정에서 엔진의 출력이 증가되는 파워 온으로 검출되면 엔진의 점화시기를 지연시켜 변속기의 내구성 향상과 토오크 쇼크를 방지하도록 한 자동 변속기의 총합 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the object of the present invention is to improve the durability of the transmission and to prevent the torque shock by delaying the ignition timing of the engine when the power output is increased by the increase of the output of the engine in the process of downshifting the transmission gear according to the vehicle speed and the opening rate of the throttle valve And to provide a control method for the automatic transmission.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명은, 차량의 주행 상태에 따라 가변되는 상태 변화를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 차량 주행 상태 감지 수단과; 상기 차량 주행 상태 감지 수단에서 출력되는 신호를 인가받아 총합 제어 조건을 설정하여 만족하면, 변속단의 변속 동작에 따라 엔진 토오크 저감 신호를 출력하는 변속 제어 수단과; 상기 변속 제어 수단에서 출력되는 엔진 토오크 저감 신호를 인가받아 설정된 산술식과 판단에 의해 점화지연(spark retrd) 신호를 출력하는 엔진 제어 수단과; 상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 점화지연 신호에 따라 고압 전기를 출력하는 점화 플러그로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a vehicular drive system comprising: a vehicle running state detecting unit for detecting a state change that varies according to a running state of a vehicle and outputting a corresponding signal; A shift control means for receiving an output signal from the vehicle running condition detecting means and setting a total control condition and outputting an engine torque reduction signal in accordance with a shift operation of a speed change stage; Engine control means for receiving an engine torque reduction signal output from the shift control means and outputting an ignition delay (spark retrd) signal according to a predetermined arithmetic expression; And an ignition plug for outputting high-voltage electricity in accordance with an ignition delay signal output from the engine control means.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 또 다른 특징은, 차량의 주행 상태에 따라 변화되어 출력되는 신호들을 판독하는 단계와; 상기에서 판독된 자동 변속기의 유온이 설정 온도 이상인가를 판단하는 단계와; 상기에서 판독된 스로틀 밸브의 개도량이 설정량 이상인가를 판단하는 단계와; 차량의 주행 상태에 따라 가변되는 변속단이 업 쉬프트(up-shift)인가를 판단하여 해당 신호를 출력하는 단계와; 주행 차량의 가변되는 변속단이 다운 쉬프트(down-shift)인가를 판단하여 해당 신호를 출력하는 단계와; 주행 차량의 변속단이 가변되지 않았으면, 현재의 변속단을 유지하고 초기 단계로 리턴하는 단계로 이루어진다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for driving a vehicle, comprising: reading signals output in response to a driving state of the vehicle; Determining whether the oil temperature of the automatic transmission read from the above is equal to or higher than a preset temperature; Determining whether the amount of opening of the throttle valve read out above is equal to or greater than a preset amount; Determining whether an upshift of the variable speed stage that varies according to the running state of the vehicle is an up-shift and outputting the signal; Determining whether the variable speed end of the traveling vehicle is a down-shift signal and outputting the signal; If the speed change stage of the traveling vehicle is not variable, the current speed change stage is maintained and returned to the initial stage.
상기한 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.
첨부한 제1도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기 총합 제어 장치의 구성으로, 차량 주행 상태 감지 장치(10)는 주행중인 차량의 주행 상태에 따라 가변되는 상태 변화를 감지하여 해당하는 신호를 출력하고, 변속 제어 장치(20)는 엔진에서 출력되는 동력을 인가받아 운전자의 가속 의지에 맞는 변속단을 선택하여 최적의 주행 상태를 이루고, 상기 차량 주행 상태 감지 장치(10)에서 출력되는 신호를 인가받아 총합 제어 조건을 설정하여 만족하면, 변속단의 변속 동작에 따라 엔진 토오크 저감 신호를 출력하고, 엔진 제어 장치(30)는 상기 변속 제어 장치(20)에서 출력되는 엔진 토오크 저감 신호를 인가받아 설정된 산술식과 판단에 의해 점화지연 신호를 출력하고, 점화 플러그(40)는 상기 엔진 제어 장치(30)에서 출력되는 스파크 리타드 제어 신호에 의해 고압 전기를 출력하는 장치로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the apparatus for detecting the running state of the vehicle 10 detects a change in the state of the vehicle during running according to the running state of the vehicle, And the transmission control device 20 receives the power output from the engine and selects the gear stage corresponding to the driver's acceleration to establish an optimal running state and outputs the output from the vehicle driving state detection device 10 The engine control device 30 outputs the engine torque reduction signal in accordance with the shifting action of the speed change stage and the engine control device 30 receives the engine torque reduction signal And outputs an ignition delay signal in accordance with the determined arithmetic expression and determination. The ignition plug 40 is connected to the spark retarder It consists of a device for outputting a high voltage by the control signal.
상기에 있어서 차량 주행 상태 감지 장치(10)는, 자동 변속기의 유성 기어와 베어링과 일반 클러치의 윤활 작용 및 변속 동기시 압력을 형성하는 자동 변속기의 윤활유의 온도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 유온 감지 수단(11)과; 가속 페달의 동작에 따라 개폐 상태가 가변되는 스로틀 밸브의 개도 정도를 감지하여 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 개도 감지 수단(12)과; 자동 변속 장치의 변속단이 가변되는 상태를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 변속 감지 수단(13)과; 차량의 주행상태에 따라 변화되는 차량의 속도를 측정하여 해당하는 신호를 출력하는 차속 감지 수단(14)과; 변속기의 입력측과 연결되어 있는 토오크 컨버터의 터빈측의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터빈축 회전수 감지 수단(15)으로 이루어진다.In the above, the vehicle running condition detecting apparatus 10 detects the temperature of the lubricating oil of the automatic transmission forming the lubricating action of the planetary gears of the automatic transmission, the bearing and the general clutch, and the pressure in synchronism with the speed change, Sensing means (11); A throttle opening degree sensing means (12) for sensing a degree of opening of a throttle valve whose opening and closing state is variable according to an operation of an accelerator pedal and outputting a corresponding electric signal; A shift sensing means (13) for sensing a state where the speed change end of the automatic transmission device is varied and outputting a corresponding signal; Vehicle speed detecting means (14) for measuring a speed of a vehicle which changes according to a running state of the vehicle and outputting a corresponding signal; And a turbine shaft rotational speed sensing means (15) for sensing the rotational speed of the torque converter connected to the input side of the transmission and for outputting a corresponding signal.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 총합 제어 방법의 작용은 다음과 같다.The operation of the total control method of the automatic transmission according to the embodiment of the present invention with the above-described configuration is as follows.
자동차를 구동하기 위해 전원이 인가되면, 변속 제어부(20)는 사용하는 모든 변수를 초기화시키고(S100), 차량 주행 상태에 따라 변화되는 상태를 감지하여 차량 주행 상태 감지부(10)에서 인가되는 각각의 신호로부터 유온(AFT) 상태와, 스로틀 밸브 개도(Th)와, 변속단의 변속 상태와, 차속(No)과, 터빈축 회전수(Nt)를 판독한 후(S110∼S150), 상기에서 판독된 신호의 데이터 값은 변속 제어부(20)의 임의 기억 장소에 저장하여 둔다.When power is supplied to drive the automobile, the transmission control unit 20 initializes all the parameters to be used (S100), detects a state of change according to the vehicle running state, (AFT) state, the throttle valve opening Th and the shifting state of the speed change stage, the vehicle speed No and the turbine shaft rotational speed Nt are read from the signals of the signals S1 to S50 The data value of the read signal is stored in a random storage location of the shift control section 20. [
이후 상기에서 판독하여 저장한 데이터중 자동 변속기의 통합 제어 실행 조건을 산출하기 위해, 자동 변속기의 변속 동작을 실행시키는 오일의 온도인 유온(AFT)의 값이 설정된 온도인 40℃ 이상인가 판단한다(S160).Then, it is judged whether or not the value of the oil temperature (AFT), which is the temperature of the oil for executing the shift operation of the automatic transmission, is equal to or higher than the set temperature of 40 DEG C in order to calculate the integrated control execution condition of the automatic transmission among the data read and stored in the above S160).
상기에서 유온(AFT)의 값이 설정값인 40℃이상인 경우, 스로틀 개도량(Th)의 값이 설정된 스로틀 개도량의 값인 25% 이상인가를 판단한다(S170).If the value of the oil temperature (AFT) is equal to or higher than the preset value of 40 DEG C, it is determined whether the throttle opening amount Th is equal to or greater than 25% of the set throttle opening amount (S170).
상기에서 유온(AFT) 상태와 스로틀 개도(Th)의 값이 자동 변속기의 통합 제어 조건에 만족을 하는 경우, 자동 변속기의 변속상태를 판단하여 그에 해당하는 신호를 출력한다.If the values of the oil temperature (AFT) and the throttle opening (Th) satisfy the integrated control condition of the automatic transmission, the shift state of the automatic transmission is determined and a corresponding signal is output.
따라서, 변속 제어부(20)는 상기에서 출력된 신호에 의해 업 쉬프트 변속 제어 신호가 출력되었는가를 판단한다(S180).Therefore, the transmission control section 20 determines whether the upshift transmission control signal is outputted by the signal outputted in the above-described manner (S180).
상기에서 변속단의 업-쉬프트 변속 개시(S.B)의 판단은 아래의 수식에 의해 결정된다.The determination of the upshift transmission start (S.B) of the speed change stage is determined by the following equation.
Ntn-Nt+Cl ----- (1)Ntn-Nt + Cl- (1)
상기에서 전 변속단의 터빈축 회전수 Ntn은In the above, the turbine shaft rotation speed Ntn of the full speed range is
Ntn : 전 변속단 기어 비 x NoNtn: All gear ratio x No
No : 상기에 판독한 현재 차속No: The current vehicle speed
Nt : 현 터빈축 회전수Nt: Current turbine shaft revolution
Cl : 임의 설정된 터빈축 회전수의 가변 상수이다.Cl: Variable constant of the arbitrarily set turbine shaft revolution number.
그러므로 상기 수식(1)을 만족하면, 변속 제어부(20)는 변속단이 목표 변속단으로 업-쉬프트 변속 개시하기 위한 시점(S.B)으로 판단하여 엔진 토오크 저감 신호를 엔진 제어부(30)에 출력한다(S181).Therefore, when the above formula (1) is satisfied, the transmission control section 20 determines that the speed change stage is the time SB for starting the upshift shift to the target speed change stage and outputs the engine torque reduction signal to the engine control section 30 (S181).
엔진 제어부(30)은 상기 변속 제어부(20)에서 출력되는 엔진 토오크 저감 신호를 인가받아 해당 동작 순서에 의해 엔진의 출력을 직접적으로 제어하기 위해 점화 플러그(40)의 점화시기를 제어한다.The engine control unit 30 receives the engine torque reduction signal output from the shift control unit 20 and controls the ignition timing of the spark plug 40 to directly control the output of the engine according to the operation sequence.
변속 제어부(20)는 변속단의 변속이 완료되었는가를 판단(S182)하여, 변속이 계속 진행중인 경우, 변속 제어부(20)는 엔진 제어부(30)에 계속적인 엔진 토오크 저감 신호를 출력한다.The transmission control unit 20 determines whether the shifting of the speed change stage is completed or not (S182). When the shifting continues, the transmission control unit 20 outputs a continuous engine torque reduction signal to the engine control unit 30. [
하지만 상기(S182)에서 변속단의 변속이 완료된 경우 변속 제어부(20)는 엔진 제어부(30)에 상기(S181)에서 출력한 엔진 토오크 저감 신호를 해제하는 신호를 엔진 제어부(30)에 출력하고(S183), 초기 단계로 리턴한다.However, when the shift of the speed change stage is completed in S182, the transmission control unit 20 outputs to the engine control unit 30 a signal for releasing the engine torque reduction signal outputted in S181 to the engine control unit 30 S183), and returns to the initial stage.
상기에서 변속 제어부(20)의 토오크 저감 신호의 해제 조건은,In the above, the release condition of the torque reduction signal of the transmission control section 20 is,
(현재 터빈축 회전수 Nt) - (목표 터빈축 회전수 Nt) C2 -------(2)(Current turbine shaft revolution Nt) - (Target turbine shaft revolution Nt) C2 ------- (2)
C2 : 임의 설정된 터빈축 회전수의 가변 상수C2: Variable constant of the arbitrarily set turbine shaft revolution
이며, 상기 수식 (2)를 만족할 때, 변속단의 변속이 완료되었음을 판단하고, 엔진 토오크 저감 신호를 해제시킨다.. When the above formula (2) is satisfied, it is determined that the shifting of the gear range is completed and the engine torque reduction signal is released.
또한, 상기(S180)에서 변속단의 변속이 업-쉬프트 상태가 아니면, 변속 제어부(20)는, 다운 쉬프트 상태인가를 판단한다(S190).If it is determined in step S180 that the shift of the speed change stage is not an upshift state, the shift control section 20 determines whether the vehicle is in the downshift state (S190).
상기(S190)에서 변속단의 변속이 다운 쉬프트 상태이므로, 변속 제어부(20)는 엔진 제어부(30)에 다운 쉬프트 상태에 해당하는 토오크 저감 신호를 출력한다(S191).In step S190, the shift control unit 20 outputs a torque reduction signal corresponding to the downshift state to the engine control unit 30 because the shift of the speed change stage is a downshift state (S191).
상기에서 변속단의 변속이 다운 쉬프트 상태임을 판단하는 조건은 아래와 같다.The conditions for determining that the shift of the speed change stage is the downshift state are as follows.
상기에서 Nt : 터빈축 회전수In the above, Nt: turbine shaft revolution number
No : 현재 차속No: current vehicle speed
목표 Nt : No x 목표 변속단 기어비 - No x 전 변속단 기어비Target Nt: No x Target gear position Gear ratio - No x All gear position Gear ratio
C3 : 임의 설정된 터빈축 회전수의 가변 상수이다.C3: It is a variable constant of the arbitrarily set turbine shaft revolution number.
변속 제어부(20)는 엔진 토오크 저감 신호 출력후 변속단의 변속이 완료 되었는가를 판단한다(S192).The transmission control unit 20 determines whether the shifting of the speed change stage is completed after the engine torque reduction signal is output (S192).
상기에서 변속단이 계속적인 변속중인 경우, 변속 제어부(20)는 토오크 저감 신호를 계속 출력한다.In the above, when the speed change stage is continuously shifting, the transmission control section 20 continues to output the torque reduction signal.
하지만, 상기에서 변속단의 변속이 완료되어 변속 제어부(20)는 아래의 조건을 만족된 경우에, 설정된 임의 시간이 경과한 후, 엔진 제어부(30)에 상기(S191)에서 출력한 엔진 토오크 저감 신호를 해제하는 신호를 출력하고(S193), 초기 단계로 리턴한다.However, when the shifting of the speed change stage is completed as described above and the shift control section 20 satisfies the following conditions, the engine control section 30 notifies the engine control section 30 of the engine torque reduction (S191) A signal for releasing the signal is outputted (S193), and the process returns to the initial stage.
(No x 목표변속단기어비)-NtC2 ----(4)(No x target speed change gear ratio) -NtC2 ---- (4)
상기에서 수식 (3)를 만족하면 설정된 임의 시간(αms) 경과후 엔진 토오크 저감 해제 신호를 출력한다.If the above expression (3) is satisfied, the engine torque reduction canceling signal is output after the elapse of the set arbitrary time ([alpha] ms).
하지만 상기(S190)에서 변속이 발생되지 않으면, 현재의 변속단을 유지하여 주행하고(S200), 초기 단계로 리턴한다.However, if the shift is not generated in step S190, the current shift position is maintained and traveled (S200), and the process returns to the initial step.
상기한 실시예에 가장 바람직한 실시예를 설명한 것으로써, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 실시예로부터 용이하게 발명할 수 있는 것도 본 발명에 포함된다.The present invention is not limited to the above embodiment, and can easily be invented.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 운전자의 가속 의지에 따라 해당하는 변속이 이루어질 때 자동 변속기의 변속 특성을 향상시키고, 변속기의 내구성 향상시키며, 파워 온 다운 쉬프트시 엔진 토오크 저감 신호를 속도에 따라 설정하지 않고, 정확한 제어가 가능한 효과를 가진 자동 변속기의 총합 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, when the shifting is performed according to the driver's acceleration, the shifting characteristic of the automatic transmission is improved, the durability of the transmission is improved, and the engine torque reduction signal It is possible to provide a total control apparatus for an automatic transmission having an effect of enabling precise control without being set accordingly.
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