KR0142457B1 - 자동 변속 차량의 후진 주행 상태에서 전진(d) 레인지로 모드 변경시 변속 제어방법 - Google Patents

Abstract

후진 주행중 변속레버를 전진 레인지로 변경시 차속에 의해 관성량 변화만큼 충격이 발생하고, 또 역구동 토오크가 파워 트레인으로 전달되어 야기시키는 진동을 최소화하고자, 적어도 하나의 이상의 마찰요소를 작동 또는 해제시켜 입력축으로부터 전달되는 회전 동력을 변속하여 출력하는 자동변속 차량에 있어서, 후진 주행중 전진 레인지로 모드 변경이 이루어지면, 차륜으로부터 전달되는 역구동 토오크를 구속하여 차량의 속도를 0㎞/h에 근접하도록 한 상태에서 전진 입력 마찰요소를 작동시키는 자동 변속 차량의 후진 주행 상태에서 전진(D) 레인지로 모드 변경시 변속 제어방법을 제공한다.

Description

자동 변속 차량의 후진 주행 상태에서 전진(D) 레인지로 모드 변경시 변속 제어방법

제1도는 본 발명에 의한 변속 제어부의 블럭도.

제2도는 본 발명에 관련하는 제어방법을 설명하는 제어 흐름도.

제3도는 본 발명의 변속 제어방법이 적용되는 파워 트레인의 개략도.

제4도는 본 발명에 관련하는 제3도의 파워 트레인에서 후진 및 전진 1속의 속도 선도를 설명하기 위한 도면.

제5도는 본 발명에 관련하는 파워 트레인의 각 변속단별 마찰요소의 작동표이다.

본 발명은 자동 변속 차량이 후진(R) 주행 상태에서 전진(D) 레인지로 모드를 변경할 때 변속 충격을 최소화하기 위한 변속 제어방법에 관한 것이다.

차량용 자동 변속기는 토오크 컨버터와, 이 토오크 컨버터에 연결되어 있는 다단 변속 기어 메카니즘을 가지고 있으며, 차량의 주행 상태에 따라 변속 기어 메카니즘의 기어단 중 어느 하나의 기어단을 선택하기 위한 유압 작동 마찰요소를 포함하고 있다.

차량용 자동변속기의 유압 제어시스템은, 오일 펌프로부터 발생된 유압을 제어 밸브를 통하여 마찰요소를 선택하여 작동시키는 기능을 갖는다.

이러한 유압 제어시스템은 오일 펌프로부터 발생된 유압을 조절하는 압력 조절 수단과, 변속 모드를 형성시켜 줄 수 있는 수동 및 자동 변속 컨트롤 수단과, 변속시 원활한 변속 모드 형성을 위해 변속감 및 응답성을 조절하는 유압 컨트롤 수단과, 토오크 컨버터의 댐퍼 클러치 작동을 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 수단과, 가 마찰요소에 적절한 유압 공급을 분배하는 유압 분배수단을 포함하여 이루어진다.

상기한 유압 컨트롤 수단은 마찰요소에 작용하는 공급 라인압, 토오크 컨버터 공급암, 솔레노이드 밸브 공급압 등을 조절하게 되는데, 이 유압은 실질적으로 변속감에 영향을 주게 된다.

일반적으로 후진 주행중 완전히 정지하지 않은 상태에서 전진(D) 레인지로 모드를 변경하게 되면 전진 마찰요소가 결합되면서 주행 관성으로 인하여 관성 변화량 만큼 충격이 발생하게 된다.

그리고 주행 레인지를 변화시키는 경우 차량이 후진 주행중에 있으면, 전진시 작동하는 입력 마찰요소가 결합되면서 파워 트레인의 기어 회전 방향이 바뀌게 되므로 파워 트레인에 진동이 발생한다.

종래에는 차량이 후진 주행중에 전진(D) 레인지가 선택되면 트랜스밋션 제어 유닛은 반력요소는 그대로 두고 입력 요소만을 제어하는 방법으로 변속제어를하고 있기 때문에 변속 충격을 경감시킬 수 없었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 후진 주행중 전진 레인지로 모드 변경이 이루어지려면 주행 관성에 따른 충격을 줄여 변속감을 향상시킬 수 있는 변속 제어방법을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 적어도 하나의 이상의 마찰요소를 작동 또는 해제시켜 입력축으로부터 전달되는 회전 동력을 변속하여 출력하는 자동 변속 차량에 있어서, 후진 주행중 전진 레인지로 모드 변경이 이루어지면, 차륜으로부터 전달되는 역구동 토오크를 구속하여 차량의 속도를 0㎞/h에 근접하도록 한 상태에서 전진 입력 마찰요소를 작동시키는 자동 변속 차량의 후진 주행 상태에서 전진(D) 레인지로 모드 변경시 변속 제어방법을 제공한다.

상기한 역구동 토오크 구속은, 후진 입력 요소로 작용하는 마찰요소의 회전을 구속하는 자동 변속 차량의 후진 주행 상태에서 전진(D) 레인지로 모드 변경시 변속 제어방법을 제공한다.

상기한 역구동 토오크 구속시 전진 1속의 마찰요소로 토오크 전달에 영향이 없는 작동압을 공급하는 자동 변속 차량의 후진 주행 상태에서 전진(D) 레인지로 모드 변경시 변속 제어방법을 제공한다.

이하 본 발명의 바람직한 [실시예]를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 변속 제어방법에 관련하는 제어장치를 나타내는 도면이며, 제2도는 변속 제어를 실행하는 제어 흐름도로서, 트랜스미션 제어 유닛(TCU)의 입력단에는, 변속레버의 위치가 후진(R) 또는 전진(D) 레인지에 있는 지를 센싱하는 인히비터 스위치(2)가 연결되어 레인지 판별을 행할 수 있도록 되어 있다.

그리고 상기한 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)의 입력단에는 차속 센서(4)가 연결되어 주행중인 차량의 속도를 감지할 수 있도록 되어 있으며, 변속시 유압 제어를 위해 킥다운 드럼의 회전수를 감지하는 PG-A 센서(6) 및 출력축 회전수를 감지하는 PG-B 센서(8)가 입력단에 연결되어 있다.

상기한 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)의 출력단에는 변속 제어 밸브(10)가 연결되어 상기한 입력단 센서들로부터 입력된 신호에 근거하여 제어됨으로서 실질적으로 엔진으로부터 전달되는 회전 동력을 전달받아 마찰요소의 작동을 선택하도록 구성된다.

제3도는 상기한 변속 제어(10)에 의해 작동이 선택되는 마찰요소(C1,C2,C3,C4,C5)를 포함하는 파워 트레인을 나타내는 도면으로서, 이러한 파워 트레인은 이에 한정되는 것은 아니고 마찰요소가 독립 제어 방식으로 변속되는 구조가 모두 사용될 수 있다.

본 발명에 일예로 제시하는 제3도의 파워 트레인은, 엔진(12)의 출력축에 연결되어 동력을 전달받아 토오크 변환을 행하는 토오크 컨버터(14)와, 이 토오크 컨버터의 터어빈에 연결되어 동력을 전달 받는 입력축(16)과, 이 입력축(16)으로부터 전달되는 동력을 전달받아 변속을 행하여 차동장치(미도시)로 변속된 동력을 전달하는 제1변속수단(18) 및 제2변속수단(20)을 포함한다.

상기한 제1변속수단(18)은 상기한 입력축(16)과 일체로 형성되어 함께 회전하는 제1선기어(22)와, 이 제1선기어의 외주에 치차물림되는 복수개의 제1유성기어(24)와, 이들 제1유성기어가 내접되는 제1링기어(26)를 포함한다.

상기한 제1유성기어들(24)은 제1유성 캐리어(28)에 의해 등분 배치되어 함께 공전을 행할 수 있도록 되어 있다.

또한 상기한 제2변속수단(20)은 상기한 입력축(16)으로부터 마찰요소(C5)를 통하여 동력을 전달받을 수 있는 제2선기어(30)와, 이 제2선기어에 치차물림되는 제2유성기어들(32), 그리고 이들 제2유성기어들이 내접되는 제2링기어(34)를 포함하고 있으며, 이들 제2유성기어들은 제2유성캐리어(36)에 의해 등분 배치되어 함께 공전을 행할 수 있도록 되어 있다.

상기한 제1변속수단(18)과 제2변속수단(20)은 상호 동력을 전달하거나, 반대로 전달된 동력에 대하여 반력요소로 작용할 수 있도록 구조적 연결을 이루고 있다.

즉, 상기한 제1유성 캐리어(28)는 제2변속수단(20)의 제2링기어(34)와 연결되어 있으며, 제1링기어(26)는 제2유성 캐리어(36)와 마찰요소(C1)를 사이에 두고 동력을 전달받을 수 있도록 되어 있으며, 또한 또 다른 마찰요소(C2)에 의해 회전이 제한될 수 있도록 되어 있다.

그리고 상기한 제2변속수단(20)의 제2유성 캐리어(36)는 마찰요소(C4)를 통하여 입력축(16)의 회전 동력을 전달받을 수 있도록 되어 있으며, 제2선기어(30)는 마찰요소(C3)에 의해 회전이 구속될 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 이루어지는 파워 트레인은 후진(R) 레인지에서 마찰요소(C5)를 통하여 엔진(12)의 회전 동력을 제2변속수단(20)의 제2선기어(30)로 전달할 수 있도록 되어 있으며, 또 다른 마찰요소(C2)를 통하여 제2변속수단(20)의 제2유성 캐리어(36)의 회전을 구속하도록 제어된다.(제5도 참조)

이러한 마찰요소의 제어는 도시하고 있지 않으나 유압 제어 장치에 의해 이루어지게 되는데, 이러한 후진 변속 상태에서는, 제4도에 도시한 바와 같이 마찰요소(C5)가 작동하므로서 입력축(16)의 동력이 제2변속수단(20)의 제2선기어(30)로 전달되어 입력 요소가 된다.

그리고 마찰요소(C2)가 작동하므로서 제2변속수단(20)의 제2유성 캐리어(36)가 고정되므로 후진 주행의 속도 선도(L1)는 부(-)의 방향으로 (S1)만큼 출력을 내게 된다.

이 출력은 제1변속수단(18)의 제1유성 캐리어(28)를 통하여 이루어지게 된다.

이때 후진 주행중 속도(S1)가 0.5㎞/h이하인 상태에서 변속레버를 전진(D) 레인지로 모드를 변경하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛은 마찰요소(C5)의 작동을 해제하면서 마찰요소(C1)를 작동시키게 된다.

따라서 변속기의 입력축(16) 동력은 제1변속수단(18)의 제1선기어(22)로 전달되는데, 마찰요소(C2)가 계속하여 작동하게 되므로 제1링기어(26)는 마찰요소(C1)가 작동하는 상태이므로 반력으로 작용하게 된다.

이와 같이 제1링기어(26)가 반력으로 작용하고 제1선기어(22)로 입력이 이루어지면 제4도를 통하여 알 수 있듯이 속도 선도(L2)에서 양(+)의 방향으로 (S2)만큼의 출력을 내게 된다.

그러나, 후진 주행중 차속 센서(4)로부터 입력되는 신호가 5㎞/h이상이면, 이러한 경우 주행 관성력이 크게 작용하게 되므로 본 발명은 이러한 경우에 관성력을 줄여 차륜으로부터 역으로 파워 트레인에 전달되는 역토오크를 줄이기 위한 변속 제어방법을 제안한다.

즉, 제2도에 도시한 바와 같이, 후진(R) 레인지에서(제1단계100) 주행중 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 차속이 5㎞/H 이상인가를 판단하게 된다.(제2단계120)

이때 차속이 5㎞/h 이상이면, 제3단계(120)에서 변속레버가 후진(R) 레인지에서 전진(D) 레인지로 바뀌었는 가를 판단하게 되는데, 이때 인히비터 스위치(2)로부터 입력되는 신호가 전진 레인지에 변속레버가 있는 것으로 판단하게 되면 제3단게(120)에서 마찰요소(C5)의 작동을 해제시키면서 중립 홀드 시간을 200ms 이상으로 유지한 다음, 차속을 줄여 주기 위해 제4단계(130)에서 마찰요소(C3)를 작동시킨다.

상기한 제4단계(130)에서 마찰요소(C3)를 작동시키는 것은 출력(S1)를 5㎞/h이하로 하기 위한 것으로서, 이 경우에는 마찰요소(C3)가 작동하므로서 제2변속수단(20)의 제2선기어(30)의 회전을 구속하기 위한 것이다.

즉 제2 선기어(30)는 후진시 입력단으로 작용하고 있다가 마찰요소(C5)의 작동이 헤제되면서 입력단으로서의 역할은 중단되지만, 차륜으로부터 전달되는 역 토오크에 의해 회전을 하게 되므로 상기한 마찰요소(C3)는 이 선기어의 회전을 구속하여 라량의 후진 주행 관성을 주기 위한 것이다.

환언하면 출력(S1)을 점차 감소시켜 속도가 0에 근접되도록 하는 것인데, 이때 차량의 속도가 0.5㎞/h에 도달하면 제5단계(140)에서 반력요소(C2)를 그대로 유지한 상태에서 마찰요소(C3)의 작동을 해지시키면서 또 다른 마찰요소(C1)를 작동시키게 된다.

상기한 제4단계(130)에서는 마찰요소(C1)로 작동압을 미리 조금씩 공급하여 제5단계가 신속히 이루어질 수 있도록 하는 것이 좋다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 변속 제어방법은, 후진 주행중 전진 레인지로 모드 변경시 주행 관성을 줄여 주면서 차륜으로부터 역토오크가 전달되지 않도록 한 후, 전진 1속 변속을 행하기 때문에 차량 관성으로 인한 변속 충격을 줄일 수 있으며, 또 역 토오크가 파워 트레인으로 전달되지 않으므로 파워 트레인의 진동을 최소화할 수 있다.

Claims (3)

1. 인히비터 스위치와 PG A, B 센서로부터 입력되는 신호에 따라 트랜스밋션 제어유닛에서 변속 제어밸브를 제어하여 적어도 하나 이상의 마찰요소를 작동 또는 해제시킴으로써, 입력축으로부터 전달되는 회전동력을 변속하는 출력하는 자동 변속 차량에 있어서, 변속레버가 전진 레인지에서 후진 레인지로 모드 변환이 이루어졌는지를 인히비터 스위치로부터 입력되는 신호에 따라 판단하는 단계와; 상기 단계에서 후진 레인지 모드로의 변환이 판단되면 차륜으로부터 전달되는 역구동 토오크를 구속시켜 차속이 0㎞/h에 근접되도록 해당 마찰요소를 작동시키는 단계와; 상기 단계를 거쳐 차속이 0㎞/h에 근접되면 전진 레인지에서의 압력요소를 작동시키기 위해 해당 마찰요소를 작동시키는 단계와;로 이루어지는 자동 변속 차량의 후진 주행 상태에서 전진(D) 레인지로 모드 변경시 변속 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 역구동 토오크의 구속 단계에서는 후진에서 입력요소로 작용하는 마찰요소를 작동 제어함을 특징으로 하는 자동 변속 차량의 후진 주행 상태에서 전진(D) 레인지로 모드 변경기 변속 제어방법.
3. 제1항에 있어서, 역구동 토오크의 구속 단계에서는 전진 1속에서 작동하지 않는 마찰요소 중 어느 하나의 마찰요소를 작동 제어함을 특징으로 하는 자동 변속 차량의 후진 주행 상태에서 전진(D) 레인지로 모드 변경시 변속 제어방법.