KR100507479B1

KR100507479B1 - 자동 변속기의 정지전 다운 시프트 제어방법

Info

Publication number: KR100507479B1
Application number: KR10-2003-0030200A
Authority: KR
Inventors: 이희용
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2003-05-13
Publication date: 2005-08-09
Also published as: KR20040097766A

Abstract

자동변속기의 정지전 변속 제어방법이 개시된다. 그러한 변속 제어방법은 (n+1)속 상태인지를 감지하는 단계와, 상기 단계에서 (n+1)속 상태인 경우 Ne-Nt > Ns-(dNo/dt*To)/Gear Ratio 여부를 판단하는 단계와, 상기 단계의 조건을 만족하는 경우 No_upper>No>No_lower 여부를 판단하는 단계와, 상기 단계의 조건을 만족하는 경우 Th<Th1 여부를 판단하는 단계와, 상기 단계의 조건을 만족하는 경우 No〈No_lower 여부를 판단하여, No〉No_lower인 경우는 변속점 이동제어로 변속 제어를 실시하며, No〈No_lower인 경우는 No_lower에서 변속점 제어를 실시함으로서 변속전후 파워 온상태에서 변속 제어를 실시하는 단계와, 상기 단계에서 No〉No_lower인 경우 해방측 해방시간의 학습제어를 실시하는 단계와, 그리고 상기 단계 후 결합측 클러치 결합 듀티의 학습제어를 실시하는 단계를 포함한다.

Description

자동 변속기의 정지전 다운 시프트 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING THE DOWN SHIFT OF THE AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동 변속기의 정지전 다운 시프트 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 변속 제어과정을 개선하여 파워온상태에서 변속을 실시함으로써 자동변속기의 정지전 다운 시프트시 변속전후 파워 스테이트(power state) 변경에 따른 기어(gear)간의 타격 쇼크(shock) 및 노이즈(noise)를 해소시키는 자동변속기의 정지전 다운 시프트 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기의 정지전 다운 시프트는 엔진이 아이들 상태로 파워 트레인의 파워상태가 자동 변속기의 입력축의 터빈회전수에 따라 변화하게 된다.

따라서, 변속 전후 파워상태가 일정해야 하는 조건을 유지하기 어렵다. 이러한 현상을 방지하기 위하여 정지전 다운 시프트 제어시점을 높은 차속에서(파워 Off유지) 실시하거나 낮은 차속에서(파워On 유지) 실시하는 변속점 이동제어를 채용한다.

이러한 변속점 제어는 높은 차속에서의 변속은 변속 전후가 파워오프로 유지토록 하여 변속 제어 및 학습제어의 안정성을 도모하나 이는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 변속기 높은 차속에 따른 엔진 브레이크감을 느낌으로써 승차감이 좋지 않다.

둘째, 높은 차속에서 저단 사용으로 연비가 불리하다.

셋째, 정지전 변속 제어가 파워오프중심으로 학습이나 듀티패턴이 구성되어 파워온 제어와 운전조건 상이로 클러치 체결시 제어유압 강약조절 실패로 충격이 발생하여 변속의 불안을 초래한다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 극복하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 변속점이 항상 파워 온 상태가 되게 설정한 후 브레이크 감속도 및 엔진 아이들 회전수 제어 상태에도 영향이 없이 일정 입력 토크하에서 변속을 제어할 수 있는 자동변속기의 정지전 다운시프트 제어방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 자동변속기를 (n+1)속에서 n속으로 변속시키는 정지전 변속 제어방법에 있어서, (n+1)속 상태인지를 감지하는 단계와; 상기 단계에서 (n+1)속 상태인 경우 Ne-Nt > Ns-(dNo/dt*To)/Gear Ratio 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계의 조건을 만족하는 경우 No_upper>No>No_lower 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계의 조건을 만족하는 경우 Th<Th1 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계의 조건을 만족하는 경우 No〈No_lower 여부를 판단하여, No〉No_lower인 경우는 변속점 이동제어로 변속 제어를 실시하며, No〈No_lower인 경우는 No_lower에서 변속점 제어를 실시함으로서 변속전후 파워 온상태에서 변속 제어를 실시하는 단계와; 상기 단계에서 No〉No_lower인 경우 해방측 해방시간의 학습제어를 실시하는 단계와; 그리고 상기 단계 후 결합측 클러치 결합 듀티의 학습제어를 실시하는 단계를 포함하는 자동 변속기의 정지전 감속 제어방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 변속기의 정지전 다운 시프트 제어방법을 상세하게 설명한다.

도1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 변속기의 정지전 다운 시프트 제어장치의 구성을 도시하는 블럭도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기 변속 제어 장치의 구성은 자동변속 정지전 (n+1)속에서 n속으로의 변속 관련신호를 감지하여 출력하는 주행상태 감지부(10)와, 상기 주행상태 감지부(10)로부터 출력되는 신호를 입력받아 정지전 (n+1)속에서 n속으로의 변속 상태를 감지하여, 그에 따라 파워 스테이트를 변화시키지 않도록 제어신호를 출력하여 변속기(30)를 제어하는 변속 제어유닛(20)과, 상기 변속 제어유닛(20)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 엔진(50)의 파워 온 및 파워 오프를 제어하는 엔진제어유닛(40)을 포함하여 이루어진다.

이러한 구조를 갖는 자동 변속기의 변속 제어 장치에 있어서, 상기 주행상태 감지부(10)는 스로틀 밸브 개도량 감지부(11)와, 차량의 주행속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 차속 감지부(12)와, 스로틀 밸브 개도량과 차속에 따라 변속단이 가변되는 상태를 감지하여 그에 해당하는 신호를 출력하는 변속단 감지부(13)와, 자동차 최종 구동축의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 출력 회전수 감지부(14)와, 엔진의 동작 상태에 따라 가변되는 크랭크축의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지부(15)와, 운전자의 조작에 따라 가변되는 변속레버의 위치를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 변속레버 감지부(16)를 포함하여 이루어진다.

상기한 바와 같은 구조를 갖는 정지전 다운 시프트 제어장치는 도2 에 도시된 순서에 의하여 다운 시프트를 실시하게 된다.

도시된 바와 같이, 자동 변속기의 정지전 다운 시프트 제어공정을 3속에서 2속으로 변경하는 경우를 예를 들어 설명하면, 운전자가 변속 레버를 "D"레인지에 위치시키고 변속단이 3속인 상태에서 운전하던 중, 브레이크 페달을 밟으면서 속도를 줄이거나 정지하려고 하는 경우, 변속 제어유닛(20)은 변속단이 In-gear 상태, 즉 3속으로 설정되어 있는지 여부를 판단한다(S100).

In-gear상태로 판단되면 회전수가 다음과 같은 조건인지를 판단하게 된다.(S110)

Ne-Nt > Ns-(dNo/dt*To)/Gear Ratio------식1

(Ne:엔진회전수, Nt:터빈회전수, Ns:Margin Slip RPM, dNo/dt:출력회전수 변화량, To:해방측 클러치 해방시간, Gear Ratio: 기어비)

회전수가 상기 식1의 조건을 만족시키지 못하는 경우에는 복귀하게 되며, 상기 식1의 조건을 만족시키는 경우에는 다음 단계로 아래의 조건을 만족시키는지 여부를 판단하게 된다(S120).

No_upper>No>No_lower------식2

(No_upper, No_lower: 상한, 하한 차속)

즉, 출력회전수가 차속 설정범위의 최고값 혹은 최저값 범위 이내인지를 판단하게 된다.

판단 결과, 설정 범위 이내이면 스로틀 밸브의 개도량이 다음 조건을 만족하는지 여부를 판단하게 된다(S130).

Th<Th1----식3 (Th: 스로틀 밸브 실제값, Th1: 스로틀 밸브 설정값)

그리고, 상기 조건에 따라 판단한 결과, Th값이 Th1보다 작은 경우에는 No〈No_lower인지를 판단하게 된다(S140).

즉, 실제 스로틀 밸브 개도량(Th)이 설정된 스로틀 밸브의 개도량(Th1) 보다 작은값을 갖는지를 판단하며, 작은 값은 갖는 경우는 하한 차속보다 작은지를 판단하게 된다.

No〉No_lower인 경우는 변속점 이동제어로 변속 제어를 실시하게 되며(S150), No〈No_lower인 경우는 No_lower에서 변속점 제어를 실시하게 된다(S160).

즉, 자동 변속기의 변속점이 항상 파워온(Power On) 상태에서 구동되도록 한다.

그리고, 변속점 이동제어로 변속을 제어하는 경우에는(S150) 해방측 해방시간의 학습제어를 실시하게 된다(S170).

즉, 도3 및 도4 에 도시된 바와 같이, 해방측 클러치 해방시간(To)은 입력토크(Tt)와 유온(Ot)에 따라 결정되는 요소로 (Tt)와 (Ot)의 함수이다. 즉, 해방측 클러치의 실제 해방시간(Tr)과 듀티 패턴상의 해방소요시간(To)간의 차이를 다음식에 적용함으로써 학습제어를 실시할 수 있다.

이때, 해방측 클러치 해방시간(To)의 학습 연산식은 다음과 같다.

To)n=To)n-₁+｛(To)n-₁-Tr｝*factor-----식4

이와 같이 해방측 해방시간 학습을 실시한 후, 결합측 듀티 학습제어를 실시하게 된다(S180).

결합측 클러치 결합 듀티는 입력토크(Tt)와 유온(Ot)에 따라 결정되는 요소로 (Tt)와 (Ot)의 함수이다. 즉, 결합측 클러치의 체결완료 시점에서 Run-up rpm에 따라 체결 유압 강약을 판단, 결합측 클러치 초기 듀티 보정량(Da)를 결정하여 다음 변속시에 적용한다. 이러한 과정을 반복적으로 수행함으로써 학습제어를 실시하게 된다.

이때, 결합측 듀티의 학습 연산식은 다음과 같다.

Da)n=Da)n-₁+Da 보정량(a or b)-----식4

상기와 같은 과정을 통하여 변속점을 이동 제어함으로써, 변속 제어유닛(20)은 정지전 변속단이 3속에서 2속으로 변속되는 경우에 파워온 상태를 유지시켜, 변속 기어 타격 쇼크 및 노이즈를 제거할 수 있으며, 결합측 클러치 학습을 가능하게 한다.

그리고, 상기와 같은 제어공정은 계속하여 반복되며 엔진 시동이 꺼질 때까지 계속적으로 동작한다.

따라서, 상기와 같이 동작하는 본 발명은, 자동차 주행중 정지전 감속시 변속점이 항상 파워 온 상태를 유지함으로써 변속전후의 파워 스테이트 변화를 방지하여 엔진 브레이크감을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 엔진 아이들 회전수 제어 상태에도 영향이 없이 일정 입력 토크하에서 변속을 제어할 수 있으며, 연비가 유리한 장점이 있다.

도1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동변속기 변속 제어방법을 적용한 동작순서도.

도2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어 패턴도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

S100: (n+1)속 상태인지를 감지하는 단계

S110: Ne-Nt > Ns-(dNo/dt*To)/Gear Ratio 여부를 판단하는 단계

S120: No_upper>No>No_lower 여부를 판단하는 단계

S130: Th<Th1 여부를 판단하는 단계

S140: No〈No_lower 여부를 판단하는 단계

S170: 해방측 해방시간 학습단계

S180: 결합측 듀티 학습단계

Claims

자동변속기를 (n+1)속에서 n속으로 변속시키는 정지전 변속 제어방법에 있어서,

(n+1)속 상태인지를 감지하는 단계와;

상기 단계에서 (n+1)속 상태인 경우 Ne-Nt > Ns-(dNo/dt*To)/Gear Ratio 여부를 판단하는 단계와;

상기 단계의 조건을 만족하는 경우 No_upper>No>No_lower 여부를 판단하는 단계와;

상기 단계의 조건을 만족하는 경우 Th<Th1 여부를 판단하는 단계와;

상기 단계의 조건을 만족하는 경우 No〈No_lower 여부를 판단하여, No〉No_lower인 경우는 변속점 이동제어로 변속 제어를 실시하며, No〈No_lower인 경우는 No_lower에서 변속점 제어를 실시함으로서 변속전후 파워 온상태에서 변속 제어를 실시하는 단계와;

상기 단계에서 No〉No_lower인 경우 해방측 해방시간의 학습제어를 실시하는 단계와; 그리고

상기 단계 후 결합측 클러치 결합 듀티의 학습제어를 실시하는 단계를 포함하는 자동 변속기의 정지전 감속 제어방법.
제1 항에 있어서, 상기 해방측 해방시간의 학습제어 단계에서, 해방시간의 학습 연산식은 다음 수식에 의하여 결정되는 자동 변속기의 정지전 감속 제어방법.

［수식1］

To)n=To)n-₁+｛(To)n-₁-Tr｝*factor

(To: 설정된 해방시간, Tr:실제 해방시간)
제1 항에 있어서, 상기 결합측 클러치 결합 듀티의 학습제어 단계에서, 결합측 듀티의 보정량은 다음 수식에 의하여 결정되는 자동 변속기의 정지전 감속 제어방법.

［수식2］

Da)n=Da)n-₁+Da 보정량

(Da:결합듀티, Da보정량:a or b)