KR19980027247A - 자동 변속기의 변속 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 변속기의 변속 제어 방법에 관한 것으로써, 변속 동기 중인가를 판단하여, 변속 동기중이 아닌 경우, 변속단이 파워 오프 업 쉬프트 변속 동기가 발생하였는가를 판단하는 단계와; 변속단이 파워 오프 업 쉬프트 변속 동기중인 경우, 변속 제어 수단의 메모리 파워 오프 업 쉬프트 맵에 저장되어 있는 초기 듀티값%, 듀티의 기울기, 듀티 출력시간 등을 설정하고, 해당하는 듀티 제어 신호를 출력하는 단계와; 임의의 설정된 변수에 변속단이 변속 동기중임을 셋팅하고, 터이빈의 RPM이 엔진 RPM보다 커지는 시점에서부터 터이빈의 RPM과 엔진의 RPM를 계산하는 단계와; 상기에서 계산된 결과에 따라 설정된 보정량의 듀티를 결정하여, 현재의 듀티값(%)에 상기에서 결정된 보정량의 듀티값(%)을 계산하여 듀티값을 변경하는 출력하는 단계와; 상기에서 출력되는 듀티값에 의해 변속단의 변속 동기 완료시점을 판단하는 단계와; 상기에서 변속단의 변속 동기 완료 시점을 찾은 경우, 상기에서 변속단이 변속 동기중임을 셋팅시킨 변수를 리셋시키고, 설정된 일정시간이 경과후 모든 듀티의 출력을 중단하고 초기 단계로 리턴하는 단계로 이루어져 있어, 주행중인 차량에서 가속 페달을 놓았을 때, 변속 제어 수단에서 변속 판단으로 동기의 발생으로 변속이 이루어지면, 유압의 응답 특성을 고려하여 터어빈의 RPM이 엔진의 RPM보다 크게되는 시점부터 수시로 터어빈의 RPM과 엔진의 RPM을 계산하여 터어빈의 RPM과 엔진의 RPM 차이를 산출하며, 상기에서 산출된 RPM의 차이에 따라 듀티값을 변경하여 보상하고, 변속 동기 오나료 신호에 의해 제어압 듀티 제어 신호의 출력시간을 일정시간 지연하여 출력함으로써, 변속 동기 완료 시점에서 변속 쇼크를 저감하여 안정되고 확실한 변속 및 듀티 제어를 수행함으로 유압 편차에 관계없이 일정한 변속감을 얻을 수 있고, 승차감을 향상시키며 자동 변속기의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과를 가진 자동 변속기의 변속 제어 방법에 관한 것이다.

Description

자동 변속기의 변속 제어 방법

본 발명은 자동 변속기의 변속 제어 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게 말하자면, 주행중인 차량에서 가속 페달의 오프로 변속단이 2속에서 4속으로 업쉬프트되어 엔진에 역구동력이 발생하는 상태에서 2단계의 기울기로 제어함에 따라 발생되는 변속 쇼크를 터어빈의 RPM과 엔진의 RPM을 수시로 계산하여 터어빈의 RPM과 엔진의 RPM의 차이를 산출후, 상기에서 산출된 RPM의 차이에 따라 듀티값을 변상 보상하여 줌으로써, 안정되고 확실한 변속 및 유압 편차에 관계없이 일정한 변속감을 얻을 수 있는 자동 변속기의 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 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 변속기의 메카니즘의 기어단 중 어느 하나의 변속단을 선택하기 위한 유압 작동 마찰 요소의 동작 상태를 제어한다.

클러치나 브레이크로 이루어져 있는 마찰 요소의 선택적인 동작에 따라 유성기어 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.

첨부한 제1도에 도시되어 있듯이, 자동 변속기에서 2속 주행중인 차량에서 가속 페달을 놓았을 때 현재의 차속을 유지하기 위해 변속단을 4속으로 변속시켜 주행하고, 그에 따른 듀티 제어는 변속 명령이 발생하는 시점부터 일정한 듀티 제어 시간을 두어 2단계의 기울기로 듀티 제어 신호를 출력하여 유압을 제어 한다.

그러나 상기한 종래의 기술은 2속으로 주행중 가속 페달을 오프시켜 4속으로 변속단을 업 쉬프트 하게 되면, 스로틀 개도가 100%에서 0%로 떨어진다.

따라서 출력 토오크가 엔진에 역 구동력으로 작동되어 엔진 브레이크 현상이 발생되면, 목표 변속단의 변속을 위하여 클러치와 브레이크를 체결시키는 유압 편차로 인하여 4속 동기되는 시점에는 제어압을 유지시키는 듀티의 제어가 정확하게 이루어지지 못하여 토오크 쇼크가 발생하는 문제점이 있었다.

또한 목표 변속단 동기를 위한 듀티제어가 2단계의 기울기를 갖고 제어함에 따라 정확한 듀티 제어가 어렵고, 유압 편차에 따른 변속감의 변화가 발생되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 엔진 및 터이빈 RPM 차속을 감지하여 듀티 제어에 의해 유압 제어가 가능한 자동 변속기를 장착한 차량에서 주행중 가속 페달을 놓았을 때, 변속 동기의 발생으로 변속이 이루어지면, 유압의 응답 특성을 고려하여 터어빈의 RPM이 엔진의 RPM보다 크게되는 시점부터 수시로 터어빈의 RPM과 엔진의 RPM을 계산하여 터어빈의 RPM과 엔진의 RPM의 차이를 산출하며, 상기에서 산출된 RPM의 차이에 따라 듀티값을 변경하며 보상하고, 변속동기 완료 신호에 의해 제어압 듀티 제어 신호의 출력시간을 일정시간 지연하여 출력함으로써, 변속 쇼크를 저감하여 안정되고, 확실한 변속 및 듀티 제어를 수행함으로 매끄러운 변속감을 얻을 수 있는 자동 변속기의 변속 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 변속 중인가를 판단하여, 변속중이 아닌 경우, 변속단이 파워 오프 업 쉬프트 변속가 발생하였는가를 판단하는 단계와; 변속단이 파워 오프 업 쉬프트 변속중인 경우, 변속 제어 수단의 메모리 파워 오프 업 쉬프트 맵에 저장되어 있는 초기 듀티값%, 듀티의 기울기, 듀티 출력시간 등을 설정하고, 해당하는 듀티 제어 신호를 출력하는 단계와; 임의의 설정된 변수에 변속단이 변속중임을 셋팅하고, 터이빈의 RPM이 엔진 RPM보다 커지는 시점에서부터 터이빈의 RPM과 엔진의 RPM를 계산하는 단계와; 상기에서 계산된 결과에 따라 설정된 보정량의 듀티를 결정하여, 현재의 듀티값(%)에 상기에서 결정된 보정량의 듀티값(%)을 계산하여 듀티값을 변경하여 출력하는 단계와; 상기에서 출력되는 듀티값에 의해 변속단의 변속 완료시점을 판단하는 단계와; 상기에서 변속단의 변속 완료 시점을 찾은 경우, 상기에서 변속단이 변속중임을 셋팅시킨 변수를 리셋시키고, 설정된 일정시간이 경과후 모든 듀티의 출력을 중단하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술의 자동 변속기에서 변속 제어 패턴이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 패턴이고,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 장치 구성 블록도이고,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 방법에 따른 동작 순서도이다.

상기한 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

첨부한 제3도를 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 장치에 대하여 설명하면, 차량의 주행 상태에 따라 가변되는 신호를 출력하는 차량 주행 상태 감지부(10)와; 상기 차량 주행 상태 감지부(10)에서 출력되는 신호를 인가받아 변속이 시작되면, 터빈 회전수와 엔진 회전수를 비교하고, 엔진 회전수보다 터빈 회전수가 낮아질 때 일정량의 듀티 신호를 보정하여 변속 쇼크를 방지하며, 변속 동기 완료시점을 찾아 일정 시간이 지나면, 모든 듀티 신호의 출력을 종료하는 변속 제어부(20)와; 상기 변속 제어부(20)에서 출력되는 듀티 제어 신호에 따라 유압을 조절하는 솔레노이드 밸브로 이루어진 구동부(30)로 이루어진다.

상기에 있어서, 차량 주행 상태 감지부(10)는, 가속 페달의 동작에 따라 개폐 상태가 가변되는 스로틀 밸브의 개도 정도를 감지하여 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 스로틀 개도 감지 수단(11)과; 엔진의 동작 상태에 따라 가변되는 크랭크 축의 회전 속도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지 수단(12)과; 변속기의 입력측과 연결되어 있는 토오크 컨버터의 터빈측의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터빈축 회전수 감지 수단(13)과; 주행중인 차량의 속도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 차속 감지 수단(14)으로 이루어진다.

상기한 구성에 의한, 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기에서 변속 제어 방법의 작용은 다음과 같다.

첨부한 제2도를 참조로 하여 예를 들어 설명하자면, 2속으로 주행하던 차량에서가속 페달을 놓았을 때, 변속 제어부(20)는 변속단이 변속 중인가를 판단한다(S100).

상기에서 변속단이 변속중이 아닌 경우, 현재의 차속을 유지하기 위하여 기어의 마찰력이 적은 4속으로 변속이 이루어지는 파워 오프 업 쉬프트 상태의 변속이 발생되었는지를 판단한다(S110).

상기에서 변속단이 파워 오프 업 쉬프트 상태의 변속가 발생된 경우, 변속 제어부(20)의 메모리 파워 오프 업 쉬프트용 맵에서 초기듀티값(%), 듀티 기울기, 듀티 출력시간을 설정하여, 변속에 따른 듀티 제어 신호를 출력한다(S120).

따라서, 변속 제어부(20)는 변속단이 파워 오프 업 쉬프트 변속중임을 임의의 설정 변수에 셋팅하여 둔다(S130).

하지만 상기(S110)에서 변속단이 파워 오프 업 쉬프트의 뵨속이 아닌 다른 변속의 동기가 발생된 경우 해당하는 변속을 수행하고, 초기단계로 리턴한다.

상기(S120)에서 변속에 따라 듀티 제어 신호가 출력되어지면, 터어빈의 RPM이 엔진의 RPM보다 커지는 시점에서부터 뵨속이 완료 될 때까지 터어빈의 RPM과 엔진의 RPM을 설정된 산술식에 의해 계산하여 터어빈의 RPM과 엔진의 RPM의 차이인 αRPM를 산출하여 낸다(S140).

N_T-N_E=α

(여기서 N_T는 터어빈의 RPM이고, N_E는 엔진의 RPM이고, α는 터어빈의 RPM과 엔진의 RPM 차이값이다.)

상기에서 산출된 터어빈의 RPM과 엔진의 RPM의 차이에 값인 α값에 따라 설정된 보정량 듀티값 β를 결정한다(S150).

상기에서 결정된 보정량의 듀티값을 현재 출력중인 듀티값에 설정된 산술식에 의해 계산하여 보상 듀티를 산출하여 낸다(S160).

(현재의 듀티값+보정량 듀티값 β=보상된 듀티값)

상기에서 산출되어 출력되어지는 보상된 듀티값에 의해 변속을 계속 수행되어지고, 변속 제어부(20)는 설정된 산술식에 의해 변속단이 목표 변속단에 이루는 변속 완료 시점에 도달하였는가를 판단한다(S170).

상기에서 변속 제어부(20)가 변속단이 목표 변속단에 이르는 변속 완료 시점을 판단하는 수식은 아래와 같다.

N_T0-N_T

→ 0.98

N_T0-N_Ti

(여기에서 N_T0는 목표 변속단×변속 기어비 이고, N_Ti는 전 변속단×변속 기어비 이고, N_T는 현재의 터어빈 RPM 이고, 0.98은 변속 완료 시점이다.)

상기에서 변속단이 목표 변속단인 변속 완료 시점에 도달한 경우, 변속 제어부(20)는 상기(S130)에서 임의의 변수에 변속단이 변속중임을 셋팅한 내용을 리셋시키고, 변속 완료 시점에서 설정한 일정시간(T₀)동안 듀치 제어 신호의 출력을 연장 출력하고 초기 단계로 리턴한다.

하지만 상기(S100)에서 변속단이 목표 변속단으로의 변속중인 경우, 뵨속이 완료 될 때까지 터어빈의 RPM과 엔진의 RPM을 설정된 산술식에 의해 계산하여 터어빈의 RPM과 엔진의 RPM의 차이인 αRPM를 산출하는 단계(S140)을 수행한다.

또한 상기(S170)에서 변속단이 목표 변속단에 이르지 못한 경우, 뵨속이 완료 될 때까지, 계속 듀티 보상을 하며 변속을 수행한다.

상기한 실시예에 가장 바람직한 실시예를 설명한 것으로써, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 실시예로부터 용이하게 발명할 수 있는 것도 본 발명에 포함된다.

주행중인 차량에서 가속 페달을 놓았을 때, 변속 제어 수단에서 변속판단으로 변속이 이루어지면, 유압의 응답 특성을 고려하여 터어빈의 RPM이 엔진의 RPM보다 크게 되는 시점부터 수시로 터어빈의 RPM과 엔진의 RPM을 계산하여 터어빈의 RPM과 엔진의 RPM 차이를 산출하며, 상기에서 산출된 RPM의 차이에 따라 듀티값을 변경하며 보상하고, 변속 동기 완료 신호에 의해 제어압 듀티 제어 신호의 출력시간을 일정시간 지연하여 출력함으로써, 변속 완료 시점에서 변속 쇼크를 저감하여 안정되고 확실한 변속 및 듀티 제어를 수행함으로 유압 편차에 관계없이 일정한 변속감을 얻을 수 있고, 승차감을 향상시키며 자동 변속기의 신뢰성을 확보할 수 있는 자동 변속기의 변속 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

Claims (5)

1. 변속 중인가를 판단하여, 변속중이 아닌 경우, 변속단이 파워 오프 업 쉬프트 변속이 발생하였는가를 판단하는 단계와;

   변속단이 파워 오프 업 쉬프트 변속중인 경우, 변속 제어 수단의 메모리 파워 오프 업 쉬프트 맵에 저장되어 있는 초기 듀티값%, 듀티의 기울기, 듀티 출력시간 등을 설정하고, 해당하는 듀티 제어 신호를 출력하는 단계와;

   임의의 설정된 변수에 변속단이 변속중임을 셋팅하고, 터이빈의 RPM이 엔진 RPM보다 커지는 시점에서부터 터이빈의 RPM과 엔진의 RPM를 계산하는 단계와;

   상기에서 계산된 결과에 따라 설정된 보정량의 듀티를 결정하여, 현재의 듀티값(%)에 상기에서 결정된 보정량의 듀티값(%)을 계산하여 듀티값을 변경하는 출력하는 단계와;

   상기에서 출력되는 듀티값에 의해 변속단의 변속 완료시점을 판단하는 단계와;

   상기에서 변속단의 변속 완료 시점을 찾은 경우, 상기에서 변속단이 변속중임을 셋팅시킨 변수를 리셋시키고, 설정된 일정시간이 경과후 모든 듀티의 출력을 중단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기에서 변속단이 변속중인 경우, 터어빈의 RPM과 엔진의 RPM을 계산하여 두값의 RPM 차이를 산출하는 단계를 수행하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어 방법.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기에서 변속단의 변속 상태가 파워 오프 업 쉬프트 변속 상태가 아닌 경우, 해당하는 변속을 수행하고 초기단계로 리턴하는 단계를 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어 방법.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기에서 변속동기 완료 시점에 도달하지 못한 경우, 터어빈의 RPM과 엔진의 RPM을 계산하여 RPM 차이를 산출하여 그에 해당하는 보정량의 듀티값을 설정하여 현재 듀티와 보정량의 듀티를 계산후, 보상 듀티를 계속 변화시켜 출력하여 변속 완료 시점에 도달하는 단계를 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어 방법.
5. 청구항 1에 있어서,

   보정량의 듀티값을 엔진과 터빈의 RPM의 차이에 따라 몇 단계로 나누어 그에 해당하는 보정량을 설정하고, 또한 이 보정량은 시험을 통해 변경할 수 있게 하고, RPM 차이에 따라 나누어진 단계별로 설정된 보정량을 학습 저장하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어 방법.