KR19980036575A - 자동 변속기의 변속 제어 방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 자동 변속기의 변속 제어 방법에 관한 것으로서, 변속단이 변속 동기중이면, 변속단이 파워 오프 업 쉬프트 변속 상태인가 판단하여 변속 제어 수단의 메모리 파워 업 쉬프트 맵에 저장되어 있는 초기 듀티와 듀티 기울기 및 듀티 출력시간을 설정하여 해당하는 듀티 제어 신호를 출력하는 단계와; 터빈 회전수가 엔진 회전수보다 커지는 시점부터 터빈 회전수와 엔진 회전수를 비교하는 단계와; 터빈 회전수와 엔진 회전수의 차이가 설정된 RPM에 도달했는가를 판단하여 상기 시점을 기준으로 일정량의 듀티 보정을 수행하는 단계와; 변속 동기 완료 시점을 판단하여 설정된 일정시간이 지나면 모든 듀티 제어 신호의 출력을 중단하는 단계로 이루어져 있어, 주행중인 차량에서 가속 페달을 놓았을 때, 변속 동기의 발생으로 변속이 이루어지면, 유압의 응답 특성을 고려하여 엔진 회전수 보다 터빈 회전수가 크게 될 때부터 터빈 회전수와 엔진 회전수를 비교하기 시작하여, 터빈 회전수에서 엔진 회전수를 뺀 값이 설정된 기준 회전수(αRPM)보다 작은 시점부터 현재 진행중인 듀티에 일정량의 듀티를 보상하여 정밀한 듀티 제어 수행할 수 있어, 유압 편차에 대한 항상 일정한 변속감을 확보할 수 있고, 변속 동기 완료 시점 감지후 일정한 시간이 경과한 후 모든 듀티 제어의 중지로 변속시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동 변속기의 변속 제어 방법

제1도는 종래 기술의 자동 변속기 변속 제어 패턴이고,

제2도는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 패턴이고,

제3도는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 장치 구성블럭도이고,

제4도는 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 동작 순서도이다.

이 발명은 자동 변속기의 변속 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 말하자면 차량을 주행중 가속 페달의 오프로 변속단이 2속에서 5속으로 업 쉬프트 되어 엔진에 역구동력이 발생하는 상태에서 터어빈의 RPM이 엔진의 RPM보다 낮게 되는 임의의 시점 이전에 듀티를 보상하여 유압편차와 강제변속으로 인해 발생되는 변속 쇼크를 방지하여 일정하고 부드럽게 변속이 이루어져 변속감을 향상시키기 위한 자동 변속기의 변속 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기가 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 자동변속기가 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 자동변속기는 운전자의 변속 레버의 선택 위치에 따라 포트변환이 이루어져 오일 펌프로부터 유체압을 공급받고, 상기 유체압에 의해 유압밸브의 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 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 종동기어로 전달되며, 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.

이하 첨부한 도면을 참조하여 종래의 기술을 설명한다.

제 1 도에 도시되어 있듯이, 자동 변속기에서 2속 주행중인 차량에서 가속페달을 놓았을 때 현재의 차속을 유지하기 위해 변속단을 5속으로 변속시켜 주행하고, 그에 따른 듀티 제어는 변속 명령이 발생하는 시점부터 일정한 듀티 제어 시간을 두어 2단계의 기울기로 듀티 제어 신호를 출력하여 유압을 제어하였다.

그러나 상기한 종래의 기술은 2속으로 주행중 가속 페달을 오프시켜 5속으로 변속단을 업 쉬프트 하게 되면, 스로틀 개도가 100%에서 0%로 떨어진다.

따라서 출력 토오크가 엔진에 역구동으로 작동되어 엔진 브레이크 현상이 발생되면, 목표 변속단의 변속을 위하여 클러치와 브레이크를 체결시키는 유압의 편차 또는 온도에 의한 편차 등으로 인하여 5속 동기가 완료되는 시점에는 제어압을 유지시키는 듀티의 제어가 정확하게 이루어지지 못하여 쇼크가 발생하는 문제점이 있다.

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

따라서 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 주행중인 차량에서 가속 페달을 놓았을 때, 변속 동기의 발생으로 변속이 이루어지면, 유압의 응답 특성을 고려하여 엔진 회전수 보다 터빈 회전수가 크게 될 때부터 터빈 회전수와 엔진 회전수를 비교하기 시작하여, 터빈 회전수에서 엔진 회전수를 뺀 값이 설정된 기준 회전수(αRPM)보다 작은 시점부터 현재 진행중인 듀티에 일정량의 듀티를 보상하여 정밀한 듀티 제어 수행할 수 있어, 유압 편차에 대한 항상 일정한 변속감을 확보할 수 있고, 변속 동기 완료 시점 감지후 일정한 시간이 경과한 후 모든 듀티 제어의 중지로 변속시간을 단축할 수 있는 효과를 가진 자동 변속기의 변속 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명은, 변속단이 변속 동기중이면, 변속단이 파워 오프 업 쉬프트 변속 상태인가 판단하여 변속 제어 수단의 메모리 파워 업 쉬프트 맵에 저장되어 있는 초기 듀티와 듀티 기울기 및 듀티 출력시간을 설정하여 해당하는 듀티 제어 신호를 출력하는 단계와; 터빈 회전수가 엔진 회전수보다 커지는 시점부터 터빈 회전수와 엔진 회전수를 비교하는 단계와; 터빈 회전수와 엔진 회전수가 같아지는 시점 이전의 설정 RPM을 판단하여 상기 시점을 기준으로 일정한 듀티 보정을 수행하는 단계와; 변속 동기 완료 시점을 판단하여 설정된 일정시간이 지나면 모든 듀티 제어 신호의 출력을 중단하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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

첨부한 제3도를 참조로 하여 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 장치에 대하여 설명한다.

차량의 주행 상태에 따라 가변되는 신호를 출력하는 차량 주행 상태 감지부(10)과; 상기 차량 주행 상태 감지부(10)에서 출력되는 신호를 인가받아 변속 동기가 시작되면, 터빈 회전수와 엔진 회전수를 비교하고, 엔진 회전수보다 터빈 회전수가 낮아질 때 일정량의 듀티 신호를 보정하여 변속 쇼크를 방지하며, 변속 동기 시점을 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 전기적 신호를 출력하는 스로틀 밸브 개도 감지수단(11)과; 주행중인 차량의 속도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 차속 감지수단(12)과; 엔진의 동작 상태에 따라 가변되는 크랭크 축의 회전 속도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지 수단(13)과; 변속기의 입력 측과 연결되어 있는 토오크 컨버터의 터빈측의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터빈축 회전수 감지 수단(14)로 이루어진다.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 방법의 작용은 다음과 같다.

첨부한 제4도를 참조로 하여 예를 들어 설명하자면, 2속으로 주행하던 차량에서 운전자가 발을 가속 페달에서 놓았을 때, 변속단은 파워 오프 업 쉬프트가 시작되면(S100), 변속 제어부(20)는 현재의 변속단의 상티가 역구동력 상태인 파워 오프 업 쉬프트 상태인가를 판단한다(S110).

상기에서 변속단이 파워 오프 업 쉬프트 상태가 아닌 경우, 모든 순서를 종료하고 초기 단계로 리턴한다.

상기에서 변속단이 파워 오프 업 쉬프트 상태인 경우, 변속 제어부(20)의 메모리에 저장되어 있는 파워 업 쉬프트 맵에 의해 초기 듀티를 설정하고, 듀티 기울기를 계산하여, 듀티 출력시간을 설정하고, 해당 듀티 제어 신호를 출력한다(S120).

상기에서 듀티 제어 신호가 출력되는 과정에서, 첨부한 제2도에 도시되어 있는 것과 같이 자동 변속기의 토오크 컨버터 내에 있는 터빈 회전수가 엔진 회전수보다 커지는 시점을 기준으로 터빈 회전수와 엔진 회전수를 비교하기 시작한다(S130).

상기에서 엔진 회전수와 터빈 회전수를 계속 비교하며 듀티 제어 신호를 출력하는데 있어서, 제1도에 도시되어 있는 것과 같이 유압의 응답 특성을 고려하여 엔진 회전수가 터빈 회전수보다 커지는 시점에서부터 발생하는 변속 쇼크를 방지하기 위하여 엔진 회전수와 터빈 회전수가 가장 가깝게 근접하는 지점에서 일정량의 듀티를 보정하여 준다.

상기에서 듀티 보정이 이루어지는 듀티 보정 시점을 판단하는 단계를 수식으로 표현하면 아래와 같다.

N_T≤ N_E+ △N

(여기서, N_T: 현재 터빈 회전수

N_E: 현재 엔진 회전수

△N : 터빈 회전수와 엔진 회전수가 가장 가깝게 근접하여 듀티 보정을 하는 시간으로 가변값이다.)

즉, 엔진 회전수와 터빈 회전수가 같아지는 시점인 변속 동기 완료 이전에 △N 시간을 판단하여(S140), 현재 진행중인 듀티 제어 신호의 출력값에 β%만큼의 듀티량을 보정하여 준다(S150).

그러므로써, 상기(S110)에서 변속 동기가 발생하여 목표 변속단에 도달하기 위해 변속 진행중 엔진 브레이크의 동작으로 터빈 회전수가 엔진 회전수보다 낮게 저하되어 변속 쇼크가 발생하는 것을 방지하기 위해, 상기(S140) 시점에서 듀티 β%를 보상하여 일정한 압력으로 상승하는 제어압을 듀티 보정량 만큼 강압시켜 준다.

따라서 상대적으로 클러치가 디스크에 체결되는 시간이 지연됨에 따라 터빈 회전수가 엔진 회전수보다 낮게 떨어지는 것을 방지하고, 엔진 회전수와 일정하게 유지되어 회전하므로써, 목표 변속단에 안정되게 도달할 수 있게 된다.

변속 제어부(20)는 상기의 동작 순서에 따라 변속단이 목표 변속단에 도달하였는가를 판단한다(S160).

상기에서 변속단이 목표 변속단(S.F)에 도달하는 시점을 확인하는 방법을 수식으로 표현하자면 아래와 같다.

N_TN_TO+ 50

(여기서 N_T: 현재 터빈 회전수,

N_TO: 차속 No × 5단 기어비,

50 : 가변 상수로 터빈 회전수이다.)

따라서 변속단이 목표 변속단에 도달하면, 설정된 일정 시간인 δ만큼의 시간이 경과한 후 모든 듀티 제어 신호의 출력을 중지하고 모든 작업을 종료한다(S170).

하지만 상기의 판단 조건들을 만족하지 못하면 초기 단계로 리턴하여 판단 조건을 만족할 때까지 계속적인 듀티 제어 신호를 출력한다.

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

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 주행중인 차량에서 가속 페달을 놓았을 때, 변속 동기의 발생으로 변속이 이루어지면, 유압의 응답 특성을 고려하여 엔진 회전수 보다 터빈 회전수가 크게 될 때부터 터빈 회전수와 엔진 회전수를 비교하기 시작하여, 터빈 회전수에서 엔진 회전수를 뺀 값이 설정된 기준 회전수(αRPM)보다 작은 시점부터 현재 진행중인 듀티에 일정량의 듀티를 보상하여 정밀한 듀티 제어 수행할 수 있어, 유압 편차에 대한 항상 일정한 변속감을 확보할 수 있고, 변속 동기 완료 시점 감지후 일정한 시간이 경과한 후 모든 듀티 제어의 중지로 변속시간을 단축할 수 있는 효과를 가진 자동 변속기의 변속 제어 방법을 제공할 수 있다.

Claims (3)

1. 자동변속기의 변속 제어 방법에 있어서,

   변속단이 변속 동기중이면, 변속단이 파워 오프 업 쉬프트 변속 상태인가 판단하여 변속 제어 수단의 메모리 파워 업 쉬프트 맵에 저장되어 있는 초기 듀티와 듀티 기울기 및 듀티 출력시간을 설정하여 해당하는 듀티 제어 신호를 출력하는 단계와;

   터빈 회전수가 엔진 회전수보다 커지는 시점부터 터빈 회전수와 엔진 회전수를 비교하는 단계와;

   터빈 회전수와 엔진 회전수가 같아지는 시점 이전의 설정 RPM을 판단하여 상기 시점을 기준으로 일정량의 듀티 보정을 수행하는 단계와;

   변속 동기 완료 시점을 판단하여 설정된 일정시간이 지나면 모든 듀티 제어 신호의 출력을 중단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 듀티 보정 시점을 판단하는 방법은 현재 엔진의 회전수(N_E)을 터빈 회전수와 엔진 회전수가 가장 가깝게 근접하여 듀티 보정을 하는 시간(△N)과 계산하여 산출된 값이 현재 터빈의 회전수(N_T)보다 크거나 같은가를 비교하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어 방법.

   { N_T≤ N_E+ △N

   (여기서, N_T: 현재 터빈 회전수

   N_E: 현재 엔진 회전수

   △N : 터빈 회전수와 엔진 회전수가 가장 가깝게 근접하여 듀티 보정을 하는 시간으로 가변값이다.) }
3. 청구항 1에 있어서, 변속단이 목표 변속단(S.F)에 도달하는 시점을 확인하는 방법은 현재의 차속과 기어비를 계산하여 산출한 값에 임의의 기준 터빈의 회전수를 계산하여 산출한 값이 현재의 터빈의 회전수보다 크면 변속단이 목표변속단에 도달한 것으로 판단하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어 방법.

   { N_TN_TO+ 50

   (여기서 N_T: 현재 터빈 회전수,

   N_TO: 차속 No × 5단 기어비,

   50 : 가변 상수로 터빈 회전수이다.) }