KR100316921B1 - 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법 - Google Patents

Abstract

3속 또는 4속 주행시 파워 온 댐퍼 클러치 비직결 제어 후 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어 및 파워 오프 댐퍼 클러치 직결 제어 후 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어를 수행할 목적으로;

주행중 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 조건 만족 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 조건이면 댐퍼 클러치 제어 시기를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 댐퍼 클러치 제어 시기가 파워 온 댐퍼 클러치 비직결 제어 후 이면 엔진 회전수 저하를 방지한 다음 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어 신호를 출력하고 메인 루틴으로 리턴하는 단계와; 상기 단계에서 댐퍼 클러치 제어 시기가 파워 오프 댐퍼 클러치 직결 제어 후이면 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어 신호를 출력한 다음 초기 듀티를 학습하고 메인 루틴으로 리턴하는 단계로 이루어져 있어, 실 운전시 최대 출력 효과를 얻을 수 있다.

Description

차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법{SHIFT CONTROLLING METHODE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION OF VEHICLE}

본 발명은 차량용 자동 변속기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3속 또는 4속 주행중인 차량에서 파워 오프 댐퍼 클러치의 직결 제어에 관한 것이다.

예컨데, 자동차에 적용되는 자동 변속기는 자동차의 주행속도와 스로틀 밸브의 개도율 및 제반 검출 조건에 따라 변속 제어 장치가 다수의 솔레노이드 밸브를 제어하여 유압을 제어함으로써, 목표 변속단의 변속 기어가 동작되어 자동으로 변속이 이루어지게 하는 것이다.

즉, 운전자가 셀렉트 레버를 원하는 변속단으로 레인지 변환하면, 매뉴얼 밸브의 포트 변환이 이루어지면서 오일 펌프로부터 공급되는 유압을 솔레노이드 밸브의 듀티 제어에 따라 변속 기어 메카니즘의 여러 작동 요소를 선택적으로 작동시켜 변속이 이루어지도록 한다.

이와 같은 작동원에 따라 동작되는 자동 변속기는, 각 해당 목표 변속단으로의 변속이 실행되는 경우 작동 상태에서 작동 해제되는 마찰요소와 작동 해제 상태에서 작동 상태로 변환되는 마찰요소를 보유하게 되는데, 이들 마찰요소의 작동 해제 및 작동 시작 타이밍에 따라 자동 변속기의 변속 성능이 결정되므로 최근에는 보다 나은 변속 성능 향상을 위한 변속 제어 방법의 연구가 활발하게 진행되고 있다.

이러한 점을 감안하여 본 발명의 기술적 배경을 살펴보면, 자동 변속기에서 댐퍼 클러치 제어는 파워 온 댐퍼 클러치 직결 제어, 파워 온 댐퍼 클러치 슬립 제어, 파워 온 댐퍼 클러치 직결 제어 후 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어, 파워 온 댐퍼 클러치 비직결 제어 후 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어 및 파워 오프 댐퍼 클러치 직결 제어 후 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어등이 있는 데, 본 발명은 파워 온 댐퍼 클러치 비직결 제어 후 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어 및 파워 오프 댐퍼 클러치 직결 제어 후 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어에 관계한 것이다..

즉, 엔진과 변속기 사이에 토크 컨버터가 위치하여 있고, 상기 토크 컨버터 내부에 댐퍼 클러치가 위치하여 있는데, 고속 주행시 상기 댐퍼 클러치를 작동시키지 않으면 토크 컨버터에 슬립이 발생하여 파워 온시 연비 악화를, 파워 오프시에는 컷-인(Cut-in) 제어로 연비 악화 및 엔진 회전수 저하로 재가속시 가속감 불리를 초래한다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위해 종래에는 파워 온시 댐퍼 클러치 직결제어오 파워 온시 댐퍼 클러치 직결 후 파워 오프시 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어를 수행하였다.

그러나, 상기와 같이 댐퍼 클러치를 제어함에 따라, 실 운전 조건에서 댐퍼 클러치 직결 빈도가 많지 않아 최대 효과를 내지 못하는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 목적으로 3속 또는 4속 주행시 파워 온 댐퍼 클러치 비직결 제어 후 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어 및 파워 오프 댐퍼 클러치 직결 제어 후 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어를 수행하여 실 운전시 최대 출력 효과를 낼 수 있는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

도1은 본 발명에 적용되는 차량용 자동 변속기의 변속 제어장치 구성 블럭도.

도2는 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법 동작 순서도.

도3과 도4는 본 발명에 적용되는 댐퍼 클러치 듀티 제어 패턴도.

도5는 본 발명에 적용되는 보정 듀티 산출 그래프이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은, 주행중 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 조건 만족 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 조건이면 댐퍼 클러치 제어 시기를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 댐퍼 클러치 제어 시기가 파워 온 댐퍼 클러치 비직결 제어 후 이면 엔진 회전수 저하를 방지한 다음 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어 신호를 출력하고 메인 루틴으로 리턴하는 단계와; 상기 단계에서 댐퍼 클러치 제어 시기가 파워 오프 댐퍼 클러치 직결 제어 후 이면 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어 신호를 출력한 다음 초기 듀티를 학습하고 메인루틴으로 리턴하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기의 목적을 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 예를 들어 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 적용되는 차량용 자동 변속기의 변속 제어장치 구성 블록도로서, 차량의 주행 상태에 따라 가변되는 스로틀 밸브 개도량(11), 터빈 회전수(12), 출력측 회전수(13), 유온(14), 엔진 회전수(15)를 검출하는 차량 주행 상태 검출수단과(10), 상기 차량 주행 상태 검출 수단(10)에서 검출된 차량 주행 상태 신호를 받아 차량이 주행중 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 조건 만족 여부를 판단하여, 상기에서 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 조건을 만족하면, 댐퍼 클러치 제어 시기를 판단하여 댐퍼 클러치 제어 시기가 파워 온 댐퍼 클러치 비직결 제어 후 이면 엔진 회전수 저하를 방지한 다음 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어 신호를 출력하고 메인 루틴으로 리턴하고, 상기에서 댐퍼 클러치 제어 시기가 파워 오프 댐퍼 클러치 직결 제어 후 이면 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어 신호를 출력한 다음 초기 듀티를 학습하고 메인 루틴으로 리턴하는 변속 제어 수단(20)과, 상기 변속 제어수단(20)에서 출력되는 소정의 변속 제어신호에 듀티 제어되어 댐퍼 클러치를 슬립 제어하는 구동수단(30)으로 이루어져 있다.

상기 구성으로 이루어지는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법 동작 순서도 이고, 도 3과 도4는 본 발명에 적용되는 댐퍼 클러치 듀티 제어 패턴도 이고, 도 5는 본 발명에 적용되는 보정 듀티 산출 그래프이다.

운전자의 조작 상태에 따라 변속단이 자동으로 변속되는 자동 변속기를 장착한 차량에서, 상기 자동 변속기를 기 설정된 프로그램에 의해 제어하는 변속 제어 수단(20)은 차량 주행 상태 감지 수단(10)으로 소정의 제어신호를 출력한다(S100).

이에 차량 주행 상태 감지 수단(10)은 주행중인 차량의 스로틀 밸브 개도 검출부(11), 터빈 회전수 검출부 (12), 출력측 회전수 검출부(13), 유온 검출부(14), 엔진 회전수 검출부(15)로부터 스로틀 밸브 개도량(Th), 터빈 회전수(Nt), 차속에 대응하는 출력측 회전수(No), 유온(AFT) 및 엔진 회전수(No)의 검출값을 변속 제어 수단(20)으로 전송한다.

따라서, 변속 제어 수단(20)은 상기 차량 주행 상태 검출 수단(10)으로부터 입력되는 스로틀 밸브 개도량(Th), 터빈 회전수(Nt), 차속에 대응하는 출력측 회전수(No), 유온(AFT) 및 엔진 회전수(No)의 검출값을 인가받아 판독하여 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 조건을 만족하는가를 판단한다(S110).

상기에서 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 조건은, 변속단이 3속 또는 4속 결합 상태, 유온이 임의의 제1 기준 설정값(예:20℃)이상, 엔진 회전수가 임의의 제2 설정값(예:1200rpm)이상, 스로틀 밸브 개도가 아이들 상태, 터빈 회전수가 임의의 제3 설정 기준 이내(예:1200rpm < Nt < 2400rpm)이고, 연료 차단 신호가 온 상태인 조건으로서, 상기 조건들을 모두 만족해야 한다.

하지만, 상기에서 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 조건을 만족하지 않으면, 변속 제어 수단(20)은 댐퍼 클러치를 작동 해제하기 위한 소정의 제어신호를 출력한 메인 루틴으로 리턴한다(S111).

상기에서 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 조건을 만족하면, 변속 제어 수단(20)은 엔진 회전수(Ne)와 터빈 회전수(Nt)를 비교하여 댐퍼 클러치 슬립 제어 시기를 결정한다(S120).

상기에서 Ne > Nt 이면 변속 제어 수단(20)은 파워 온 댐퍼 클러치 비직결 상태로 판단하여 엔진 회전수의 미분값()이 임의의 제4 설정 기준값(예:-2rev/sec²) 이상인가를 비교 판단한다(S130).

즉, 운전자의 가속페달 조작에 따른 스로틀 밸브 개도량이 서서히 감소함에 따라 3속 주행중인 차량의 변속단이 4속으로 파워 온 업 쉬프트 되면서 엔진 회전수 저하되는 것을 방지하기 위해 엔진 회전수의 안정화 시간을 갖는 것이다.

따라서, 상기임의의 제4 설정 기준값(예:-2rev/sec²)이면, 변속 제어 수단(20)은 엔진 회전수가 안정화 된 것을 판단하여 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 댐퍼 클러치를 파워 오프 슬립 제어로 제어하기 위한 소정의 듀티 제어신호를 구동수단(30)으로 출력하고, 메인 루틴으로 리턴한다(S140).

구동수단(30)은 상기 변속 제어 수단(20)에서 출력되는 소정의 듀티 제어신호에 동기되어 댐퍼 클러치를 파워 오프 슬립 구동시킨다.

하지만, 상기(S120)에서 Ne > Nt 조건을 만족하지 않으면, 변속 제어수단(20)은 파워 오프 댐퍼 클러치 직결 상태로 판단하여 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 댐퍼 클러치를 파워 오프 슬립 제어하기 위한 소정의 듀티 제어 신호를 구동수단으로 출력한다(S200).

즉, 3속 주행중인 차량에서 운전자가 가속페달에서 순간적으로 띈 상태 인L.F.U(Lift Foot Up)로 판단하여 변속단을 4속으로 파워 오프 업 쉬프트 변속을 수행하며 차량의 출력을 유지하기 위해 댐퍼 클러치를 파워 오프 슬립 제어한다.

구동수단(30)은 상기 변속 제어 수단(20)에서 출력되는 소정의 듀티 제어신호에 동기되어 도면에 도시되어 있지 않은 댐퍼 클러치를 파워 오프 슬립 구동시킨다.

이어서, 변속 제어 수단(20)은 상기 댐퍼 클러치를 파워 오프 슬립 제어하기 위한 듀티 제어신호를 출력하는 중에 도면에 도시되어 있지 않은 댐퍼 클러치의 실제 작동 시간(t)과 목표 작동 시간(t1)을 같도록 제어하기 위해 초기 듀티(D1)을 학습한 후, 메인 루틴으로 리턴한다(S210).

상기에서 초기 듀티(D1_(n)) 수학식 1로 학습된다.

{상기에서 D1_(n)는 학습 듀티,

D1_(n-1)은 전 회의 학습 듀티,

△D는 보정 듀티이다.}

상기에서 보정 듀티(△D)는 기 설정된 프로그램에 의해 메모리에 맵 값으로 설정되어 있으며, 도5에 도시되어 있는 바와 같이 댐퍼 클러치의 목표 작동 시간(t1)에서 실 작동 시간(t)을 감산하여 산출된 시간(t1-t)에 의해 결정된다.

이로써, 3속 또는 4속 주행중인 차량에서 운전자의 가속페달 조작 조건에 따라 파워 오프 상태에서 댐퍼 클러치를 슬립 제어함으로써, 최대 출력 효과를 얻을 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법은 3속 또는 4속 주행시 파워 온 댐퍼 클러치 비직결 제어 후 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어 및 파워 오프 댐퍼 클러치 직결 제어 후 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어를 수행하여 실 운전시 최대 출력 효과를 낼 수 있다.

Claims (6)

1. 주행중 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 조건 만족 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 조건이면 댐퍼 클러치 제어 시기를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 댐퍼 클러치 제어 시기가 파워 온 댐퍼 클러치 비직결 제어 후 이면 엔진 회전수 저하를 방지한 다음 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어 신호를 출력하고 메인 루틴으로 리턴하는 단계와; 상기 단계에서 댐퍼 클러치 제어 시기가 파워 오프 댐퍼 클러치 직결 제어 후 이면 파워 오프 댐퍼 클러치 슬립 제어 신호를 출력한 다음 초기 듀티를 학습하고 메인 루틴으로 리턴하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
2. 제 1항에 있어서, 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 조건은, 변속단이 3속 또는 4속 결합 상태, 유온이 임의의 제1 기준 설정값 이상, 엔진 회전수가 임의의 제2 설정값 이상, 스로틀 밸브 개도가 아이들 상태, 터빈 회전수가 임의의 제3 설정 기준 이내이고, 연료 차단 신호가 온 상태인 조건으로 모두 만족해야 하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
3. 제 2항에 있어서, 제1 설정 기준값은 20℃, 제2 설정값은 1200rpm, 제3 설정 기준값은 1200rpm < Nt < 2400rpm 인 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
4. 제 1항에 있어서, 파워 오프 댐퍼 클러치 작동 조건을 만족하지 않으면, 파워 오프 댐퍼 클러치 동작 해제 신호를 출력하는 것을 특징으로 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
5. 제 1항에 있어서, 초기 듀티 학습은 전 회의 학습 듀티치와 보정 듀티를 가산하여 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
6. 제 5항에 있어서, 보정 듀티는 기 설정된 맵을 댐퍼 클러치의 목표 작동 시간에서 실 작동 시간을 감산하여 산출된 시간에 의해 결정하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.