KR20030044094A - 자동 변속기의 엔진 토크 제어방법 - Google Patents

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Abstract

자동 변속기 장착 차량에 관한 것으로, 차량의 정지 상태에서 시프트 레버에 의한 변속시 각각의 변속단에 대하여 스로틀 밸브의 개도율과 엔진 회전수에 따라 엔진 토크 제어가 수행되도록 하는 것이다.
본 발명은 차량이 정지 변속 제어조건을 만족하는지를 판단하는 과정과, 정지 변속 제어조건을 만족하면 시프트 레버에 의한 변속단 선택이 검출되는지를 판단하는 과정과, 시프트 레버에 의한 변속단 선택이 검출되면 스로틀 밸브의 개도율과 엔진 회전수를 검출한 다음 해당 변속단에 대하여 설정된 맵 테이블로부터 엔진 토크 제어값을 산출하는 과정과, 산출된 엔진 토크 제어값으로 연료량 및 분사시기를 조정하여 엔진 토크 제감제어를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 시프트 레버에 의한 변속단 선택이 검출되면 맵 테이블의 엔진 토크 제어값을 이용하여 엔진 토크 변동을 최소화하므로 제어 자유도 증대에 의한 변속감이 향상되고, 변속중 급가속이나 급발진 쇼크 및 클러치 마찰재의 파손이 방지되어 운행에 신뢰성이 제공된다.

Description

자동 변속기의 엔진 토크 제어방법{METHOD FOR ENGINE TORQUE REDUCTION CONTROLLING IN AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은 자동 변속기에 관한 것으로, 더 상세하게는 차량의 정지 상태에서 시프트 레버에 의한 변속시 각각의 변속단에 대하여 스로틀 밸브의 개도율과 엔진 회전수에 따라 엔진 토크 제어가 수행되도록 하는 자동 변속기의 엔진 토크 제어방법에 관한 것이다.
차량에 장착되는 자동 변속기는 운전자가 시프트 레버(Shift Lever)를 원하는 변속단의 위치로 선택하게 되면 매뉴얼 밸브의 포트 변환이 이루어져 오일펌프로부터 공급되는 유압이 라인압을 형성시켜 선택된 변속단을 계합시켜 주며, 상기와 같이 시프트 레버에 의한 변속단 선택으로 해당 변속단이 계합되어 있는 상태에서 주행속도와 스로틀 밸브의 개도 및 차량의 제반 상태조건에 따라 변속제어장치는 다수의 솔레노이드 밸브를 통한 유압의 듀티 제어로 변속기어 메커니즘의 여러 작동요소를 동작시켜 목표 변속단으로의 변속이 자동으로 이루어지도록 함으로써, 운전의 편리성을 제공하는 것이다.
상기와 같은 종래의 자동 변속기는 시프트 레버에 의한 변속단 선택 (Engagement Shift), 즉 N →D, N →R, D →R, R →D, D →N, R →N 등으로의 변속단 선택시에 솔레노이드 밸브의 유압 제어에서 입력요소인 엔진 토크에 대한 2차적인 대응으로 유압제어를 수행하여 변속감의 안정도를 유지하고 있으나, 이는 제어의 자유도에서 한계를 갖는 단점이 있으며, 변속감을 향상시키는데도 많은 단점이 발생되고 있다.
또한, 시프트 레버에 의한 변속단 선택으로 임의의 변속단이 체결되는 변속중에 가속페달의 급조작으로 스로틀 밸브의 개도가 급격하게 변화되어 엔진 토크가 급상승하는 경우 변속단 계합에 대해서는 유압 제어를 통해 이에 대응하지만 라인압 및 듀티 압의 상대적인 증가로 계합요소의 체결을 빠르게 수행시키므로 큰 변속쇼크를 동반하면서 변속이 수행되며, 이로 인하여 계합요소인 클러치의 급격한 계합작용으로 클러치의 파손을 초래하게 되는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 차량의 정지 상태에서 시프트 레버에 의한 변속단 선택시 엔진 회전수와 스로틀 밸브의 개도 상태에 따라 각각의 변속단에 대하여 엔진 토크 제어 시간과 엔진 토크 량을 각각의 맵 테이블로 구성하여 정지 상태에서 시프트 레버에 의한 변속단 선택시 엔진 토크의 안정된 제어를 통해 변속 제어 자유도를 증대시키고 변속 쇼크의 발생을 배제시켜 변속감을 향상시키도록 한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 변속기의 엔진 토크 제어장치의 구성 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 자동 변속기에서 엔진 토크 제어를 수행하는 일 실시예의 흐름도.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 차량이 정지 변속 제어조건을 만족하는지를 판단하는 과정과, 정지 변속 제어조건을 만족하면 시프트 레버에 의한 변속단 선택이 검출되는지를 판단하는 과정과, 시프트 레버에 의한 변속단 선택이 검출되면 스로틀 밸브의 개도율과 엔진 회전수를 검출한 다음 해당 변속단에 대하여 설정된 맵 테이블로부터 엔진 토크 제어값을 산출하는 과정과, 산출된 엔진 토크 제어값으로 연료량 및 분사시기를 조정하여 엔진 토크 제감제어를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 자동 변속기의 엔진 토크 제어장치는 인히비터 스위치(10)와, 스로틀 검출부(20), 엔진 회전수 검출부(30), 차속 검출부(40), TCU(50), ECU(60) 및 액츄에이터(70)로 이루어지는데, 인히비터 스위치(10)는 시프트 레버로 선택되는 변속단의 위치를 검출하여 그에 대한 전기적인 신호를 출력한다.
스로틀 검출부(20)는 가속페달의 구동에 따라 연동되는 스로틀 밸브의 개도 변화를 검출하여 그에 대한 전기적인 신호를 출력한다.
엔진 회전수 검출부(30)는 크랭크 샤프트의 회전 속도 연산을 통해 현재의엔진 회전수를 검출하여 그에 대한 전기적인 신호를 출력한다.
차속 검출부(40)는 트랜스퍼 드리븐 기어의 회전수의 연산을 통해 현재의 주행 속도를 검출하여 그에 대한 전기적 신호를 출력한다.
TCU(50)는 시프트 레버로 선택되는 각 변속단에 대하여 엔진 회전수와 스로틀 밸브의 개도율에 따라 각 변속단 계합시의 엔진 토크 제어시간과 엔진 토크량을 맵 테이블로 구성하며, 시프트 레버의 변속단 선택이 검출되면 목표 변속단으로의 계합을 위해 라인압 및 듀티 압을 산출하고, 설정된 맵 테이블로부터 엔진 토크 제어값을 산출한 다음 ECU(60)를 통해 엔진 토크 제어를 수행한다.
ECU(60)는 상기 TCU(50)에서 인가되는 엔진 토크 제어값에 따라 연소실에 분사되는 연료량과 점화시기를 연산한 다음 연산된 값으로 엔진 토크 제어를 수행한다.
액츄에이터(70)는 상기 TCU(50)에서 인가되는 라인압 및 듀티압 제어신호에 따라 시프트 레버로 선택된 변속단이 계합될 수 있도록 유압의 공급을 조정한다.
전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 구성에서 시프트 레버의 변속단 선택시 엔진 토크 제어를 수행하는 동작은 다음과 같다.
엔진 시동 온을 유지하는 상태에서 TCU(50)는 검출되는 차량의 상태정보, 즉 시프트 레버의 위치정보와 스로틀 밸브의 개도율 정보, 엔진 회전수의 정보 및 차속 정보를 판독하여(S101) 차속이 '0' 이고, 스로틀 밸브의 개도율과 엔진 회전수가 아이들 상태를 만족하는 정지 변속 조건인지를 판단한다(S102).
상기에서 판독되는 차량의 상태정보가 정지 변속조건을 만족하는 것으로 판단되면 인히비터 스위치(10)의 신호를 감시하여 시프트 레버에 의한 변속단 선택이 검출되는지를 판단한다(S103)(S104).
상기에서 시프트 레버의 변속단 선택이 검출되지 않으면 현재의 제어를 상태를 연속적으로 유지하고, 시프트 레버의 변속단 선택, 즉 N →D, N →R, D →R, R →D, D →N, R →N 등이 검출되면 매뉴얼 밸브의 포트 변환에 따른 라인압과 듀티압을 결정하여 액츄에이터(70)를 통해 목표 변속단이 계합되도록 제어하며, 동시에 스로틀 밸브 및 엔진 회전수의 변동을 검출한 다음 선택된 변속단에 대하여 설정된 맵 테이블로부터 엔진 토크 제어값을 산출하여 그에 대한 정보를 CAN 통신으로 ECU(60)측에 인가한다(S105)(S106).
이때, ECU(60)는 인가되는 엔진 토크 제어신호에 따라 연소실에 분사되는 연료량과 점화시기를 산출한 다음 산출되는 제어값으로 엔진 토크의 가감 제어를 수행한다(S107).
이후, 상기와 같이 엔진 토크의 가감 제어 수행이 설정된 일정시간 이상 유지되었는지를 판단하여(S108), 설정된 시간이 경과한 것으로 판단되면 시프트 레버로 선택한 목표 변속단의 계합이 완료된 것으로 판단하여 엔진 토크 제어를 종료한다(S109)(S110).
상기에서 엔진 토크 제어의 종료는 터빈의 회전수가 설정된 예측 동기 완료 터빈 회전수의 위치에 도달하게 되면 엔진 토크 제어를 종료한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 차량의 정지 상태에서 시프트 레버에의한 변속단 선택시 선택되는 변속단과 엔진 회전수 및 스로틀 밸브의 개도율에 대하여 엔진 토크 제어를 위한 맵 테이블을 구성하고, 시프트 레버에 의한 변속단 선택이 검출되면 맵 테이블의 엔진 토크 제어값을 이용하여 엔진 토크 변동을 최소화하므로 제어 자유도 증대에 의한 변속감이 향상되고, 변속중 급가속이나 급발진 쇼크 및 클러치 마찰재의 파손이 방지되어 운행에 신뢰성이 제공된다.

Claims (4)

  1. 차량이 정지 변속 제어조건을 만족하는지를 판단하는 과정과;
    정지 변속 제어조건을 만족하면 시프트 레버에 의한 변속단 선택이 검출되는지를 판단하는 과정과;
    시프트 레버에 의한 변속단 선택이 검출되면 스로틀 밸브의 개도율과 엔진 회전수를 검출한 다음 해당 변속단에 대하여 설정된 맵 테이블로부터 엔진 토크 제어값을 산출하는 과정과;
    산출된 엔진 토크 제어값으로 연료량 및 분사시기를 조정하여 엔진 토크 저감제어를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 엔진 토크 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시프트 레버로 선택되는 각각의 변속단에 대하여 스로틀 밸브 개도율과 엔진 회전수에 따라 엔진 토크 제어를 위한 맵 데이블이 변속제어수단에 설정되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 엔진 토크 제어방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차량의 정지 변속 제어조건은 차속이 '0' 이고, 스로틀 밸브의 개도율 및 엔진 회전수가 아이들 조건인 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 엔진 토크 제어방법
  4. 제1항에 있어서,
    상기 엔진 토크 제어는 터빈 회전수가 설정된 동기 완료 예측 터빈 회전수에 도달하면 그 제어를 종료하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 엔진 토크 제어방법.
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