KR100249896B1 - 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 방법에 관한 것으로서, 변속레버가 R레인지에 위치하여 후진 주행중 변속레버를 D레인지로 변환시 자동 변속기의 킥다운 밴드를 체결하지 않고, 리어 클러치만을 서서히 상승시켜 급격한 차속변화에 따른 차량요동 등을 방지하기 위해 변속단을 1속으로 변속제어 하여 줌으로써, 변속레버의 R레인지에서 후진중 변속레버의 D레인지로 변환하여 전진 주행시 발생하는 차량요동 및 변속쇼크를 방지하여 변속시 변속감을 향상시키는 효과가 있다.

Description

자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 방법

본 발명은 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동 변속기를 장착한 차량의 변속레버를 R레인지에 놓고 후진중 변속레버를 D레인지로 변환하여 주행하려할 때 발생하는 변속쇼크를 방지하기 위한 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기가 장착되어 있는 자동차는, 자동차의 주행 속도에 따라 설정되어 있는 변속 범위 안에서 유압을 제어하여 자동으로 목표 변속단의 변속 기어가 동작될 수 있도록 한다.

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.

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.

그러므로 자동 변속기는 운전자의 변속 레버의 선택 위치에 따라 포트 변환이 이루어져 오일 펌프로부터 유체압을 공급받고, 상기 유체압에 의해 유압 밸브의 동작 상태가 가변되어 변속기어 메카니즘의 기어단 중 어느 하나의 변속단을 선택하기 위한 유압 작동 마찰 요소의 동작 상태를 제어한다.

클러치나 브레이크로 이루어져 있는 마찰 요소의 선택적인 동작에 따라 유성 기어 장치의 작동이 전환되어, 적절한 변속비가 행해진 후 드라이브 기어로 전달된다.

상기 드라이브 기어로 변속된 동력이 전달되면, 변속된 동력은 상기 드라이브 기어와 치차 결합된 드리븐 기어에 의해 종감속 기어와 치차 결합된 종동 기어로 전달되어, 바퀴의 회전 동작을 제어한다.

상기와 같이 자동차의 주행 상태에 따라 목표 변속단이 결정되고, 결정된 목표 변속단으로의 제어 동작을 실행할 경우, 클러치나 브레이크 등으로 이루어져 있는 마찰 요소중에서 각 목표 변속단마다 각 해당하는 마찰 요소를 동작시킨다.

따라서 변속레버가 R레인지에 위치하여 후진 주행중인 차량의 변속레버를 D레인지로 변환하여 주행하려할 때 자동 변속기는 먼저 첨부한 도1에 도시되어 있듯이 메뉴엘 밸브가 R레인지에서 D레인지로 이동함에 따라 오일 펌프에서 생성된 유압은 매뉴얼 밸브를 거쳐 해당하는 각각의 관로를 통하여 변속 조절 밸브와 압력조절 밸브 및 N-D조절 밸브에 해당 유압을 공급한다.

이 때 변속 제어 수단에 의해 해당하는 솔레노이드 밸브가 온/오프 및 듀티 제어되어 제어압에 의해 해당 조절밸브에 공급된 유압을 킥다운 서보에 공급하여 작용압을 라인압으로 사용하여 킥다운 밴드를 체결한다.

또한 N-D조절 밸브를 거처 공급된 유압은 리어 클러치 배기 밸브를 통과하여 리어 클러치에 공급하고, 상기에서 공급된 유압에 의해 리어 클러치가 서서히 상승하여 변속단을 전진 2속 홀드 상태로 유지하고 변속제어를 종료한다.

그러나 상기한 종래의 기술은 차량이 전진 2속 홀드 상태를 이루기 위해 킥다운 서보에 유압이 공급되어 킥다운 밴드에 의해 킥다운 드럼이 갑작스럽게 잡힘과 동시에 전진 주행시 킥다운 서보에 공급된 유압을 해제되고, 원웨이 클러치가 반력 요소가 되어 전진 주행 1속 상태가 됨에 따라 후진중이던 차량이 갑작스럽게 정지하게되는 변속쇼크가 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하고자, 변속레버가 R레인지에 위치하여 후진 주행중 변속레버를 D레인지로 변환시 자동 변속기의 킥다운 밴드를 체결하지 않고, 리어 클러치만을 서서히 상승시켜 급격한 차속변화에 따른 차량요동 등을 방지하기 위해 변속단을 1속으로 변속제어 하여 줌으로써, 변속레버의 R레인지에서 후진중 변속레버의 D레인지로 변환하여 전진 주행시 발생하는 차량요동 및 변속쇼크를 방지하여 변속시 변속감을 향상시키기 위한 효과를 가진 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

차량의 주행상태에 따라 가변되어 출력되어지는 신호를 인가 받아 해당하는 신호를 출력하는 차량 주행상태 감지수단과;

상기 차량 주행상태 감지수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 판독하여 변속레버가 R레인지에 위치하여 후진 주행중 변속레버를 D레인지로 변환시 자동 변속기의 킥다운 밴드를 체결하지 않고, 리어 클러치만을 서서히 상승시켜 급격한 차속변화에 따른 차량요동 등을 방지하기 위해 변속단을 1속으로 변속제어 하기 위한 듀티제어 신호를 출력하는 변속 제어 수단과;

상기 변속 제어 수단에서 출력되어지는 신호를 인가 받아 변속단을 목표 변속단으로 변속 동기 시키는 구동수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 또다른 본 발명은,

변속레버의 위치가 R레인지인가를 판단하는 단계와;

상기에서 변속레버의 위치가 R레인지인 경우, 변속레버가 R레인지에서 D레인지로 변환되었는가를 판단하는 단계와;

상기에서 변속레버가 R레인지에서 D레인지로 변환된 경우, 목표 변속단을 1속으로 설정하고, 목표 변속단으로 변속을 수행하기 위해 변속 개시 신호(S. S)를 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도1은 종래 기술의 자동 변속기 후진중 전진 변속시 유압 회로도이고,

도2는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 듀티 제어 패턴이고,

도3은 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 장치 구성 블럭도이고,

도4는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 방법 동작 순서도이다.

상기한 목적을 구체적으로 달성하여 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세히 설명한다.

첨부한 도3에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 장치의 구성은,

차량의 주행상태에 따라 가변되어 출력되어지는 신호를 인가 받아 해당하는 신호를 출력하는 차량 주행상태 감지수단(10)과;

상기 차량 주행상태 감지수단(10)에서 출력되는 신호를 인가 받아 판독하여 변속레버가 R레인지에 위치하여 후진 주행중 변속레버를 D레인지로 변환시 자동 변속기의 킥다운 밴드를 체결하지 않고, 리어 클러치만을 서서히 상승시켜 급격한 차속변화에 따른 차량요동 등을 방지하기 위해 변속단을 1속으로 변속제어 하기 위한 듀티제어 신호를 출력하는 변속 제어 수단(20)과;

상기 변속 제어 수단(20)에서 출력되어지는 신호를 인가 받아 변속단을 목표 변속단으로 변속 동기 시키는 구동수단(30)으로 이루어져 있다.

상기에 있어서, 차량 주행상태 감지 수단(10)은,

가속 페달의 동작상태에 연동하여 개폐 상태가 가변되는 스로틀 밸브의 개도 정도를 감지하여 해당 신호를 출력하는 스로틀 밸브 개도 감지부(11)와;

차량의 주행속도를 감지하여 해당 신호를 출력하는 차속 감지부(12)와;

스로틀 밸브 개도량과 차속에 따라 변속단이 가변되면, 상기의 변속단의 가변상태를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 변속단 감지부(13)와;

변속기의 입력 축과 연결되어 있는 토오크 컨버터의 터빈축의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터빈축 회전수 감지부(14)와;

차량 자동 변속기 변속단의 체결상태에 따라 서로 다른 값을 출력하는 출력축 회전수를 감지하기 위한 출력축 회전수 감지부(15)와;

운전자에 의해 변속레버의 위치가 가변되는 것을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 변속레버 감지부(16)와;

아이들 스위치의 온/오프 동작 상태에 따라 가변되는 아이들 상태를 검출하여 해당 신호로 출력하는 아이들 상태 감지부(17)로 이루어져 있어, 변속 제어 수단(20)은 변속레버의 위치가 R레인지인가를 판단한다(S100).

상기에서 변속레버의 위치가 R레인지인 경우, 변속 제어 수단(20)은 출력축 RPM이 50RPM보다 크고 200RPM보다 작은가를 판단한다(S110).

상기에서 출력축 RPM이 50RPM보다 크고 200RPM보다 작은가를 비교하는 이유는, 차량의 정지상태에서의 최저 출력축 RPM이 50RPM이고, 출력축 RPM이 50RPM이하인 경우, 감지수단(10)에서 정확한 데이터 검출을 하지못함에 따라 제어 수단(20)에서 정확한 제어을 수행할 수 없는 문제가 발생하며, 출력축 RPM이 200RPM보다 클 경우, 리어 클러치의 내구성이 저하됨에 따라 리어 클러치를 보호하기 위해 출력축 RPM이 200RPM보다 작은가를 판단한다.

따라서 상기에서 출력축 RPM이 50RPM보다 크고 200RPM보다 작은 경우, 변속 제어 수단(20)은 변속레버가 R레인지에서 D레인지로 변환되었는가를 판단한다(S120).

상기에서 변속레버가 R레인지에서 D레인지로 변환된 경우, 변속 제어 수단(20)은 변속레버가 R레인지에서 D레인지로 변환시 스로틀이 아이들 상태인가를 판단한다(S130).

상기에서 스로틀이 아이들 상태인 경우, 변속 제어 수단(20)은 목표 변속단을 1속으로 설정하고, 목표 변속단으로 변속을 수행하기 위해 첨부한 도2에 도시되어 있듯이 변속 개시 신호(S. S)를 출력한다(S140).

상기에서 변속 개시 신호(S. S)가 출력되어짐에 따라, 변속 제어 수단은(20) 첨부한 도1에 도시되어 있듯이, 설정된 필 타임(Df)이 지나면(a구간), 메모리 멥에 저장되어 있는 초기 듀티치(Do)와 듀티 기울기(α), 듀티 출력시간(f) 등을 설정하여 해당하는 듀티 제어 신호로 구동 수단(30)에 출력(b구간)한다(S150).

상기에서 듀티 제어 신호가 출력됨에 따라 변속 제어 수단(20)은 실질적으로 변속단이 목표 변속단으로 변속이 개시되어지는가(S. B)를 판단한다(S160).

상기에서 제어 수단(20)이 실질적으로 변속단이 목표 변속단으로 변속이 개시되어지는 것(S. B)을 판단하는 방법은, 터빈의 변화율(

)이 0보다 작아진 이후 터빈 RPM의 최대 값에서 현재의 터빈의 RPM을 뺀 값이 설정된 기준값(DS)보다 커지기 시작하는 시점을 실질적으로 변속단이 목표 변속단으로 변속이 개시되는(S. B)시점으로 판단한다.

즉,

< 0 이후

Nt_max- Nt > DS

( 여기에서 Nt_max는 터빈 RPM의 최대 값이고,

Nt는 현재의 터빈의 RPM값이고,

DS는 변속개시(S. B)를 판단하기 위한 설정 기준값

이다.)

이다.

따라서, 상기에서 변속단이 목표 변속단으로 실제 변속 개시되어지는 경우, 변속 제어 수단(20)은 듀티 보정을 수행하여 산출된 값(DD)과 상기에서 설정된 초기 듀티값(Do)을 설정된 산술식에 의해 계산하여 출력듀티값를 산출하여 해당 듀티 제어 신호로 구동 수단(30)에 출력(C구간)한다(S170).

이 때 도면에 도시되어 있지 않은 구동 수단(30)에 출력되어진 듀티 제어 신호에 의해 솔레노이드 밸브가 구동하여 제어되는 제어압에 따라 킥다운 밴드를 체결하지 않고 리어 클러치만을 서서히 상승시켜 변속단을 목표 변속단인 1속으로 체결한다.

하지만 상기에서 실제 변속개시(S. B)가 이루어지지 않은 경우, 변속 제어 수단(20)은 해당 듀티를 출력하고(b구간 계속 수행), 변속단의 실제 변속 개시(S. B)상태를 판단하는 단계를 계속 수행한다.

따라서 상기에서 출력되어진 듀티 제어 신호에 변속제어 수단(20)은 변속단이 목표 변속단에 변속 동기가 완료(S. F)되었는가를 판단한다(S180).

상기에서 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기가 완료(S. F)된 경우, 변속 제어 수단(20)은 유로에 유압이 완전히 형성하기까지의 시간인 설정된 홀드타임((De)d구간)을 수행하고 듀티 제어를 종료한다(S190).

하지만 상기에서 변속단이 목표 변속단으로 변속동기가 완료(S. F)되지 않은 경우, 변속 제어 수단(20)은 해당 듀티를 출력하고(C구간 계속 수행), 변속 동기 완료(S. F)상태를 판단하는 단계(S170)를 계속 수행한다.

또한 상기에서 변속레버가 R레인지에서 D레인지로 변환시 가속페달이 작동되면, 리어 클러치 피스톤 필 타임 이전에 입력 토크가 높아 런 업을 유발하여 리어클러치 디스크 소손을 초래하기 때문에 가속페달 동작시 변속 제어 수단(20)은 상기의 변속 제어 동작을 적용하지 않는다.

상기한 실시예는 가장 바람직한 실시예를 설명한 것으로써, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 실시예로 부터 용이하게 설명할 수 있는 것도 본 발명에 포함된다.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예서 변속레버가 R레인지에 위치하여 후진 주행중 변속레버를 D레인지로 변환시 자동 변속기의 킥다운 밴드를 체결하지 않고, 리어 클러치만을 서서히 상승시켜 급격한 차속변화에 따른 차량요동 등을 방지하기 위해 변속단을 1속으로 변속제어 하여 줌으로써, 변속레버의 R레인지에서 후진중 변속레버의 D레인지로 변환하여 전진 주행시 발생하는 차량요동 및 변속쇼크를 방지하여 변속시 변속감을 향상시키기 위한 효과를 가진 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 방법을 제공할 수 있다.

Claims (11)

1. 차량의 주행상태에 따라 가변되어 출력되어지는 신호를 인가 받아 해당하는 신호를 출력하는 차량 주행상태 감지수단과;

   상기 차량 주행상태 감지수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 판독하여 변속레버가 R레인지에 위치하여 후진 주행중 변속레버를 D레인지로 변환시 자동 변속기의 킥다운 밴드를 체결하지 않고, 리어 클러치만을 서서히 상승시켜 급격한 차속변화에 따른 차량요동 등을 방지하기 위해 변속단을 1속으로 변속제어 하기 위한 듀티제어 신호를 출력하는 변속 제어 수단과;

   상기 변속 제어 수단에서 출력되어지는 신호를 인가 받아 변속단을 목표 변속단으로 변속 동기 시키는 구동수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 차량 주행상태 감지 수단은,

   가속 페달의 동작상태에 연동하여 개폐 상태가 가변되는 스로틀 밸브의 개도 정도를 감지하여 해당 신호를 출력하는 스로틀 밸브 개도 감지부와;

   차량의 주행속도를 감지하여 해당 신호를 출력하는 차속 감지부와;

   스로틀 밸브 개도량과 차속에 따라 변속단이 가변되면, 상기의 변속단의 가변상태를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 변속단 감지부와;

   변속기의 입력 축과 연결되어 있는 토오크 컨버터의 터빈축의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터빈축 회전수 감지부와;

   차량 자동 변속기 변속단의 체결상태에 따라 서로 다른 값을 출력하는 출력축 회전수를 감지하기 위한 출력축 회전수 감지부와;

   운전자에 의해 변속레버의 위치가 가변되는 것을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 변속레버 감지부와;

   아이들 스위치의 온/오프 동작 상태에 따라 가변되는 아이들 상태를 검출하여 해당 신호로 출력하는 아이들 상태 감지부를 포함하여 이루어진 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 장치.
3. 변속레버의 위치가 R레인지인가를 판단하는 단계와;

   상기에서 변속레버의 위치가 R레인지인 경우, 변속레버가 R레인지에서 D레인지로 변환되었는가를 판단하는 단계와;

   상기에서 변속레버가 R레인지에서 D레인지로 변환된 경우, 목표 변속단을 1속으로 설정하고, 목표 변속단으로 변속을 수행하기 위해 변속 개시 신호(S. S)를 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 방법.
4. 청구항 3항에 있어서, 차량의 후진 주행을 판단하는 방법은

   출력축 RPM이 50RPM보다 크고 200RPM보다 작은가를 판단하는 단계와;

   상기에서 출력축 RPM이 50RPM보다 크고 200RPM보다 작은 경우, 차량이 후진중인 것으로 판단하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 방법.
5. 청구항 3항에 있어서, 변속레버가 R레인지에서 D레인지로 변환시 스로틀이 아이들 상태인가를 판단하는 단계를 더 포함하여 이루어진 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 방법.
6. 청구항 5에 있어서, 변속레버가 R레인지에서 D레인지로 변환시 가속페달이 작동되면, 가속페달 동작시 상기의 변속 제어 동작을 적용하지 않는 것을 더 포함하여 이루어진 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 방법.
7. 청구항 3항에 있어서, 변속 개시 신호(S. S)가 출력되어지면, 설정된 필 타임(Df)이 지나면(a구간), 메모리 멥에 저장되어 있는 초기 듀티치(Do)와 듀티 기울기(α), 듀티 출력시간(f) 등을 설정하여 해당하는 듀티 제어 신호를 출력(b구간)하는 단계와;

   상기에서 듀티 제어 신호가 출력됨에 따라 실질적으로 변속단이 목표 변속단으로 변속이 개시되어지는가(S. B)를 판단하는 단계와;

   상기에서 변속단이 목표 변속단으로 실제 변속 동기 되어지는 경우, 듀티 보정을 수행하여 산출된 값(DD)과 상기에서 설정된 초기 듀티값(Do)을 설정된 산술식에 의해 계산하여 출력듀티값를 산출하여 해당 듀티 제어 신호를 출력(C구간)하는 단계와;

   상기에서 출력되어진 듀티 제어 신호에 변속단이 목표 변속단에 변속 동기가 완료(S. F)되었는가를 판단하는 단계와;

   상기에서 변속단이 목표 변속단으로 변속 동기가 완료(S. F)된 경우, 설정된 홀드타임((De)d구간)을 수행하고 듀티 제어를 종료하는 단계를 포함하여 이루어진 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 방법.
8. 청구항 7항에 있어서, 실질적으로 변속단이 목표 변속단으로 변속이 개시되어지는 것(S. B)을 판단 방법은,

   터빈의 변화율(

   

   )이 0보다 작아진 이후 터빈 RPM의 최대 값에서 현재의 터빈의 RPM을 뺀 값이 설정된 기준값(DS)보다 커지기 시작하는 시점을 실질적으로 변속단이 목표 변속단으로 변속이 개시되는(S. B)시점으로 판단하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 방법.

   {

   

   < 0 이후

   Nt_max- Nt > DS

   ( 여기에서 Nt_max는 터빈 RPM의 최대 값이고,

   Nt는 현재의 터빈의 RPM값이고,

   DS는 변속개시(S. B)를 판단하기 위한 설정 기준값

   이다.) }
9. 청구항 7에 있어서,

   상기에서 실제 변속 개시(S. B)가 이루어지지 않은 경우, 해당 듀티를 출력하고(b구간 계속 수행), 변속단의 실제 변속 개시(S. B)상태를 판단하는 단계를 계속 수행하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 방법.
10. 청구항 7에 있어서,

    하지만 상기에서 변속단이 목표 변속단으로 변속동기가 완료(S. F)되지 않은 경우, 해당 듀티를 출력하고(C구간 계속 수행), 변속 동기 완료(S. F)상태를 판단하는 단계를 계속 수행하는 것을 더 포함하여 이루어진 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 방법.
11. 임의의 설정된 산출식에 의해 연산되어 산출된 출력 듀티값에 따라 해당 듀티 제어 신호가 출력되어 짐으로 구동수단의 솔레노이드 밸브가 구동하여 제어되는 제어압에 따라 킥다운 밴드를 체결하지 않고 리어 클러치만을 서서히 상승시켜 변속단을 목표 변속단인 1속으로 체결하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 후진중 전진 변속시 변속 제어 방법.

Images