KR100680838B1

KR100680838B1 - 무단 변속기의 변속 제어방법 및 장치

Info

Publication number: KR100680838B1
Application number: KR1020050113813A
Authority: KR
Inventors: 이호욱
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2007-02-08

Abstract

자동차에 장착되는 무단 변속기에서 록업 클러치가 결합된 상태에서의 감속으로 고단에서 저단으로 변속이 제어되는 중에 특정의 조건에 도달되면 변속비를 일정한 값으로 고정 제어하여 엔진 브레이크 감이 발생되지 않도록 하는 것으로,

록업 클러치가 결합된 상태에서 타행 감속 주행이 검출되면 맵 테이블로부터 현재의 운행 조건에 맞는 변속비를 추출하여 고단에서 저단으로 변속비를 단계적으로 제어하는 과정과, 상기 고단에서 저단으로 변속비가 제어되는 과정에서 설정된 변속비에 도달되었는지를 판단하는 과정과, 상기 설정된 변속비에 도달되었으면 변속비 고정 조건으로 판정하여 변속비를 현재의 상태로 고정하는 과정과, 상기 변속비의 고정 이후 설정된 일정시간이 경과되었으면 록업 클러치의 결합을 해제하는 과정을 포함한다.

무단 변속기, 변속비 제어, 변속비 고정, 록업 클러치

Description

무단 변속기의 변속 제어방법 및 장치{SHIFT CONTROL METHOD CONTINUOUS VARIABLE TRANSMISSION ON VEHICLE AND SYSTEM THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 무단 변속기의 변속 제어장치에 대한 개략적 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 무단 변속기에서 변속 제어의 수행 흐름도.

도 3은 본 발명에 따른 무단 변속기에서 록업 변속제어에 대한 타이밍도.

도 4는 종래의 무단 변속기에서 록업 변속제어에 대한 타이밍도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 스로틀 검출부 20 : 차속 검출부

30 : 브레이크 센서 40 : 제어부

50 : 액추에이터

본 발명은 자동차에 장착되는 무단 변속기에 관한 것으로, 더 상세하게는 록업 클러치(Lock Up)가 결합된 상태에서의 감속으로 고단에서 저단으로 변속이 제어되는 중에 특정의 조건에 도달되면 변속비를 일정한 값으로 고정 제어하여 엔진 브레이크 감이 발생되지 않도록 하는 무단 변속기의 변속 제어방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에서 동력을 발생시키는 엔진의 출력을 구동 휠에 전달함에 있어 적절한 감속비를 결정하는 변속기로는 수동 변속기와 자동 변속기 및 무단 변속기로 구분되는데, 운전의 편의성을 중요시하는 운전자의 요구에 따라 수동 변속기보다는 자동 변속기의 사용이 범용 적인 추세로 증가되고 있다.

자동 변속기의 경우 장치 내 여러 부하의 요소에 의한 동력 손실이 많이 발생됨에 따른 연비 저하로 최근 들어 무단 변속기의 채용이 증가되고 있다.

상기의 무단 변속기는 동력의 입력축과 출력축의 사이에 간격이 변하는 풀리(Pully)를 설치하고, 벨트(Belt)나 체인(Chain)으로 연결시켜 풀리의 폭을 조절하여 저단기어와 고단기어 사이의 변속비를 연속적으로 제어함으로써, 자동 변속기와는 달리 변속 쇼크가 발생되지 않고, 발진 감이나 클립(Creep) 성능 등의 운전성이 자동 변속기와 거의 동일한 수준이다.

무단 변속기는 엔진의 작동점이 최적인 상태로 주행하는 것이 가능하여 4속 자동 변속기에 비하여 대략적으로 5 ~ 10% 정도의 연비 우수성을 갖고 있다.

이러한 무단 변속기는 운전자의 주행 요구인 스로틀 밸브의 개도율과 엔진의 상태 및 차속 등의 조건에 따라 목표 변속비가 설정된다.

무단 변속기에는 엔진의 출력을 직결시키는 록업 클러치(Lock Up Clutch)가 적용되고 있으며, 연비 향상을 제공하기 위하여 록업 클러치의 작동구간이 최대로 유지될 수 있도록 제어하고 있다.

록업 클러치의 제어는 변속 특성에 따라 그 작동영역이 설정되는데, 이것이 연비와 상관관계가 되며 차량의 주행특성을 결정짓게 된다.

종래의 무단 변속기는 첨부된 도 4에 도시된 바와 같이 록업 클러치가 결합되고 있는 타행 주행에 따라 감속되는 경우 감속시점을 기준으로 시간이 경과함에 따라 차속은 지속적으로 감속하게 되므로 변속 제어수단은 맵 테이블로 설정되는 작동 영역에 따라 고단(일 예를 들어, 기어비 0.4정도)에서 저단(일 예를 들어, 기어비 2.5)으로 변속비 제어를 수행하며, 일정의 조건이 되면 록업 클러치의 결합을 해제한다.

그러나, 록업 클러치의 해제가 이루어진 이후에도 저단으로 변속되는 상태, 즉 변속비가 계속하여 낮아지므로 작은 변속이 발생되는 경우에도 수동 변속기와 동일한 엔진 브레이크 감이 발생한다.

즉, 수동 변속기가 장착되는 차량이 1단이나 2단을 결합한 상태에서 감속하는 경우 엔진 브레이크 감이 매우 크게 발생하는데, 무단 변속기의 경우 역시 록업 클러치를 결합한 상태에서 타행 주행되어 저속으로 감속되는 경우 변속비가 수동변속기의 기준 1단 혹은 2단 영역과 유사한 기어비가 형성되어 엔진 브레이크 감이 커지게 되며, 이에 따라 주행 특성이 저하되어 승차감을 저하시키며, 불필요한 엔진브레이크가 작동하게 되어 무단 변속기의 본래 목적과는 상이한 연비 저하를 초래하는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 록업 클러치가 결합된 상태에서의 감속으로 고단에서 저단으로 변속이 제어되는 중 에 설정된 특정의 조건에 도달하는 경우 록업 클러치를 유지하는 상태에서 변속비를 일정한 값으로 고정하여서 변속비가 낮아서 발생하는 엔진 브레이크 감을 줄일 수 있고, 이를 통해서 운전성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 록업 클러치가 결합된 상태에서 타행 감속 주행이 검출되면 맵 테이블로부터 현재의 운행 조건에 맞는 변속비를 추출하여 고단에서 저단으로 변속비를 단계적으로 제어하는 과정과; 상기 고단에서 저단으로 변속비가 제어되는 과정에서 설정된 변속비에 도달되었는지를 판단하는 과정과; 상기 설정된 변속비에 도달되었으면 변속비 고정 조건으로 판정하여 변속비를 현재의 상태로 고정하는 과정과; 상기 변속비의 고정 이후 설정된 일정시간이 경과되었으면 록업 클러치의 결합을 해제하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기의 변속 제어방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 스로틀 밸브의 개도 변화를 검출하는 스로틀 검출부와; 변속기에서 출력축 기어의 회전수로부터 현재의 주행 차속을 검출하는 차속 검출부와; 브레이크 페달의 작동여부를 검출하는 브레이크 센서와; 스로틀 밸브의 개도율과 엔진의 상태 및 차속의 조건에 따라 변속비 제어를 위한 맵 테이블이 설정되며, 록업 클러치가 결합된 상태에서 타행 감속으로 고단에서 저단으로 변속비가 제어되는 과정에서 설정된 특정의 조건에 도달하면 변속비를 고정 제어하는 제어부 및; 상기 제어부의 제어에 따라 무단 변속기에 공급되는 유압을 제어하여 목표 변속비로의 변속이 이루어지게 하는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 무단 변 속기의 변속 제어장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 무단 변속기의 변속 제어장치에 대한 블록도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 스로틀 검출부(10)와 차속 검출부(20), 브레이크 센서(30), 제어부(40) 및 액추에이터(50)를 포함하여 구성된다.

스로틀 검출부(10)는 운전자에 의해 구동되는 가속페달에 연동되어 개폐되는 스로틀 밸브의 개도 변화를 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.

차속 검출부(20)는 변속기에서 출력축 기어의 회전수로부터 현재의 주행 차속을 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.

브레이크 센서(30)는 브레이크 페달에 장착되어 브레이크 페달의 작동여부를 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.

제어부(40)는 운전자의 주행 요구인 스로틀 밸브의 개도율과 엔진의 상태 및 차속 등의 조건에 따라 변속비를 설정하기 위한 작동 영역의 맵 테이블이 설정되어, 현재의 차량 상태에 따라 변속비를 제어한다.

또한, 상기 제어부(40)는 록업 클러치가 결합된 상태에서 감속으로 인해 고단에서 저단으로 변속이 제어되는 경우 설정된 특정의 조건에 도달하면 록업 클러치를 유지하는 상태에서 변속비를 일정한 값으로 고정한 다음 설정된 일정시간이 경과하여 록업 클러치의 해제 조건을 만족하는 경우 록업 클러치를 해제한 다음 일반 변속비 제어를 수행한다.

액추에이터(50)는 상기 제어부(40)에서 인가되는 제어신호에 따라 무단 변속기에 공급되는 유압을 제어하여 목표 변속비로의 변속이 이루어지게 한다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하여 이루어지는 본 발명에 따른 무단 변속기에서 록업 클러치 제어에 대한 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.

스로틀 밸브의 개도율과 엔진의 상태 및 차속의 조건에 따라 무단 변속기의 록업 클러치가 결합되어 작동되는 상태에서(S101) 제어부(40)는 현재의 주행 차속음 검출하여(S102), 감속 중에 있는지를 판단한다(S103).

감속중이 아닌 상태이면 상기 S101의 단계로 리턴하고, 감속중인 상태이면 설정된 맵 테이블로부터 현재의 운행 조건에 맞는 변속비를 추출한 다음 작동 영역에서 액추에이터(50)를 제어하여 고단에서 저단으로 변속비를 제어한다(S104).

상기의 감속중인 조건은 록업 클러치가 결합되어 있는 상태이고, 스로틀 밸브의 개도 변화가 검출되지 않는 상태, 즉 가속페달의 구동이 없는 타행 주행의 감속상태이며, 브레이크 페달의 입력이 검출되지 않는 상태이다.

상기와 같이 록업 클러치가 결합된 타행 감속에 따라 변속비가 고단에서 저단으로 변속되는 과정에서 변속비를 고정시키기 위한 설정된 변속비, 일 예를 들어 기어비 2.1 내지 2.3의 조건인지를 판단한다(S105).

상기 변속비 고정을 위한 설정된 변속비는 반복적인 시험을 통해 엔진 브레이크 감이 발생되지 않는 변속비의 조건으로 설정된다.

상기 S105의 판단에서 설정된 변속비의 조건이 아니면 상기 S104의 단계로 리턴하여 액추에이터(50)의 제어를 통해 고단에서 저단으로의 변속비 제어를 지속 적으로 제어하고 설정된 변속비의 조건이면 변속비의 고정 조건으로 판정하여 현재의 변속비를 고정하여 더 이상 저단으로의 변속이 발생되지 않도록 한다(S106).

상기와 같이 변속비를 고정시킨 상태의 감속주행을 유지하는 상태에서 설정된 일정시간이 경과하여 록업 클러치의 해제조건을 만족하는지를 판단한다(S107).

상기 S107의 판단에서 변속비의 고정 이후 설정된 일정시간의 경과에 의해 록업 클러치의 해제 조건을 만족하면 제어부(40)는 액추에이터(50)의 제어를 통해 록업 클러치의 결합을 해제한 다음 일반적인 변속비를 통해 차량의 정지 제어를 수행한다(S108).

상기 변속비 고정 이후 록업 클러치 해제 조건을 판정하기 위한 설정시간은 반복적인 시험 및 학습을 통해 추출되는 값으로 연비의 향상의 목적과 엔진 브레이크 감이 발생되지 않도록 연장되는 시간이다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 무단 변속기에서 록업 클러치가 결합되고 감속 주행에 따라 고단에서 저단으로 변속비가 제어되는 상태에서 설정된 특정의 조건에서 변속비를 고정시켜 저단 변속으로 인한 엔진 브레이크 감이 발생되지 않도록 함으로써, 연비 향상과 차량의 승차감을 제공한다.

Claims

록업 클러치가 결합된 상태에서 타행 감속 주행이 검출되면 맵 테이블로부터 현재의 운행 조건에 맞는 변속비를 추출하여 고단에서 저단으로 변속비를 단계적으로 제어하는 과정과;

상기 고단에서 저단으로 변속비가 제어되는 과정에서 설정된 변속비에 도달되었는지를 판단하는 과정과;

상기 설정된 변속비에 도달되었으면 변속비 고정 조건으로 판정하여 변속비를 현재의 상태로 고정하는 과정과;

상기 변속비의 고정 이후 설정된 일정시간이 경과되었으면 록업 클러치의 결합을 해제하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기의 변속 제어방법.
제1항에 있어서,

상기 변속비 고정 조건은 반복적인 시험 및 학습을 통해 추출되는 값으로 엔진 브레이크 감이 발생되지 않는 임의의 변속비로 설정되는 것을 특징으로 하는 무단 변속기의 변속 제어방법.
제1항에 있어서,

상기 변속비 고정 제어는 록업 클러치가 결합되어 있고, 스로틀 개도의 변화가 검출되지 않은 타행 감속이며, 브레이크 페달의 구동이 검출되지 않는 조건에서 실행되는 것을 특징으로 하는 무단 변속기의 변속 제어방법.
제1항에 있어서,

상기 록업 클러치의 결합을 해제한 이후에는 일반 변속비 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기의 변속 제어방법.
스로틀 밸브의 개도 변화를 검출하는 스로틀 검출부와;

변속기에서 출력축 기어의 회전수로부터 현재의 주행 차속을 검출하는 차속 검출부와;

브레이크 페달의 작동여부를 검출하는 브레이크 센서와;

스로틀 밸브의 개도율과 엔진의 상태 및 차속의 조건에 따라 변속비 제어를 위한 맵 테이블이 설정되며, 록업 클러치가 결합된 상태에서 타행 감속으로 고단에서 저단으로 변속비가 제어되는 과정에서 설정된 특정의 조건에 도달하면 변속비를 고정 제어하는 제어부 및;

상기 제어부의 제어에 따라 무단 변속기에 공급되는 유압을 제어하여 목표 변속비로의 변속이 이루어지게 하는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기의 변속 제어장치.
제5항에 있어서,

상기 제어부는 변속비를 고정한 이후 설정 시간이 경과되면 록업 클러치의 결합을 해제한 다음 일반 변속비 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기의 변속 제어장치.