KR100384006B1 - 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법 - Google Patents

Abstract

주행중인 차량에서 운전자의 가속페달 조작상태에 따른 급가속 의지를 판단하여 운전자의 주행 의지에 따라 업/다운 변속을 신속히 수행할 목적으로;

주행중인 차량에서 운전자의 가속페달 조작에 따른 급가속 의지를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 운전자의 급가속 의지가 판단되면, 운전자의 가속페달 조작에 따른 가속페달 오픈 속도와 통상의 가속페달 오픈 설정 속도를 비교 판단하는 단계와; 상기 단계에서 운전자의 가속페달 조작에 따른 가속페달 오픈 속도가 통상의 가속페달 오픈 설정 속도보다 크다고 판단되면 가속페달 오픈 개도량을 연산하고, 상기 연산된 가속페달 오픈 개도량에 따라 변속제어를 수행하고, 급가속 다운 변속제어 해제 조건을 만족하면 업 쉬프트 금지 조건을 만족하는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 업 쉬프트 금지 조건을 만족함이 판단되면 업 쉬프트 변속 금지제어신호를 출력한 후, 업 쉬프트 금지 해제 조건을 만족하면 운전자의 가속페달 조작상태에 따른 해당 업 쉬프트 변속제어를 수행하는 단계로 이루어져 있어서, 차량의 가속 구동력을 향상시킬 수 있고, 연비를 향상시킬 수 있으며, 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법{METHOD FOR SHIFT CONTROLING OF AUTOMATIC TRANSMISSION IN VEHICLE}

본 발명은 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주행중인 차량에서 가속페달의 밟는 속도에 따라 변속단을 신속히 다운 쉬프트 제어할 수 있는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 자동 변속기는 차량의 주행속도와 부하에 따라 변속비를 자동적으로 조절하는 변속 제어 장치를 구비하고 있다.

상기한 변속 제어 장치는 기어 트레인에 설치된 다수개의 클러치 및 브레이크를 작동 또는 비작동 상태로 제어하여 유성기어장치의 출력단 회전수를 조절하여 변속을 수행하게 된다.

상기와 같이 변속을 수행하는 자동 변속기 차량에서 기 설정된 프로그램에 의해 메모리에 저장되어 있는 변속패턴 즉, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 차속에 상응하는 출력축 회전수와 스로틀 밸브 개도에 따라 순차적으로 1속에서 4속으로 업 쉬프트 또는 4속에서 1속으로 다운 쉬프트 변속을 수행한다.

즉, 운전자의 가속페달 개도량 신호를 입력 받을시 가속페달 오픈 속도에 관계없이 변속 제어 장치(TCU)에 초기 설정된 비율로 가속페달 개도를 인식하고 있다.

따라서, 운전자가 통상적인 속도보다 빠르게 가속페달을 밟거나 또는 느리게 밟거나 상관없이 일정시간 후에 최종적으로 인식된 만큼의 가속페달 신호를 바탕으로 차속에 맞는 변속을 시행한다.

그러나, 상기한 종래의 방법은 운전자의 가속페달 조작 시간에 관계없이 변속을 수행함에 따라 운전자의 급가속 의지에 따른 가속페달 조작이 이루어질 때 그에 상응하는 다운 쉬프트 변속이 이루어지지 않아 운전자가 원하는 구동력 확보에 취약한 문제점을 내포하고 있다.

그리고, 자동 변속기의 변속 제어중 킥 다운 변속 제어 기능이 존재하나 상기 킥 다운 변속 제어는 운전자가 가속페달을 소정의 설정 값 이상으로 밟는 상태에서 한정적 다운 쉬프트 제어가 이루어짐에 따라 통상 주행에서는 운전자의 정확한 구동력 확보에 부응하지 못하는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주행중인 차량에서 운전자의 가속페달 조작상태에 따른 급가속 의지를 판단하여 운전자의 주행 의지에 따라 변속제어가 이루어지는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

주행중인 차량에서 운전자의 가속페달 조작에 따른 급가속 의지를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 운전자의 급가속 의지가 판단되면, 운전자의 가속페달 조작에 따른 가속페달 오픈 속도와 통상의 가속페달 오픈 설정 속도를 비교 판단하는 단계와;

상기 단계에서 운전자의 가속페달 조작에 따른 가속페달 오픈 속도가 통상의 가속페달 오픈 설정 속도보다 크다고 판단되면 가속페달 오픈 개도량을 연산하고, 상기 연산된 가속페달 오픈 개도량에 따라 변속제어를 수행하고, 급가속 다운 변속제어 해제 조건을 만족하면 업 쉬프트 금지 조건을 만족하는가를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 업 쉬프트 금지 조건을 만족함이 판단되면 업 쉬프트 변속 금지제어신호를 출력한 후, 업 쉬프트 금지 해제 조건을 만족하면 운전자의 가속페달 조작상태에 따른 해당 업 쉬프트 변속제어를 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 구성 블록도.

도2는 본 발명에 적용되는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법 동작 순서도.

도 3은 본 발명에 따른 변속 패턴 예시도.

도 4는 종래의 변속 패턴도 이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 차량 주행상태 검출수단 110 : 스로틀 밸브 개도 검출부

120 : 터빈 회전수 검출부 130 : 출력축 회전수 검출부

140 : 엔진 회전수 검출부 150 : 가속페달 개도 검출부

160 : 아이들 스위치 상태 검출부 200 : 변속 제어 수단

300 : 구동수단

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치 구성 블록도로서, 차량 주행상태 검출 장치(100)는 차량의 주행 상태에 따라 가변 출력되는 차량 주행상태를 검출하고, 변속 제어 장치(200)는 상기 차량 주행상태 검출 장치(100)에서 검출된 신호를 입력받고자 소정의 제어신호를 상기 차량 동작 상태 검출 장치(100)에 출력하고, 상기 제어신호에 따라 동기되어 출력되는 차량의 스로틀 밸브 개도, 터빈 회전수, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 가속페달 동작상태 및 아이들 스위치 상태 등을 입력받아 주행중인 차량에서 운전자의 가속페달 조작에 따른 급가속 의지 따른 운전자의 가속페달 오픈 속도가 통상의 가속페달 오픈 설정 속도보다 크다고 판단되면 가속페달 오픈 개도량을 연산하고, 상기 연산된 가속페달 오픈 개도량에 따라 변속제어를 수행하며 업 쉬프트 금지 조건을 만족하면 업 쉬프트변속 금지제어신호를 출력하고 메인 루틴으로 리턴하며, 구동장치(300)는 상기 변속 제어 장치(200)에서 출력되는 변속 듀티 제어신호 동기되어 운전자의 급가속 의지에 따른 가속페달 조작상태에 따라 다운 쉬프트 변속 및 업 쉬프트 변속을 금지한다.

상기에서 차량 동작 상태 검출 장치(100)는 운전자의 가속페달 조작상태에 따라 연동하는 스로틀 밸브의 개도량을 검출하여 변속단 결정시 적용되는 스로틀 밸브 개도량 검출부(110)와; 주행중인 자동 변속기 차량의 터빈 회전수를 검출하여 변속단 결정시 적용되는 터빈 회전수 검출부(120)와; 주행중인 차량의 차속에 상응하는 신호로서, 자동 변속기의 출력축의 회전수를 검출하여 변속단 결정시 적용되는 출력축 회전수 검출부(130)와; 주행중인 차량의 엔진의 회전수를 검출하여 변속단 결정시 적용되는 엔진 회전수 검출부(140)와; 운전자의 가속페달 조작상태에 따라 스위치의 온/오프 상태가 가변됨을 검출하는 가속페달 동작 검출부(150)와; 운전자의 가속페달 조작상태에 따라 가변되는 아이들 스위치의 상태를 검출하여 변속단 결정시 적용하는 아이들 스위치 상태 검출부(160)로 이루어져 있다.

상기한 구성으로 이루어진 차량용 자동 변속기의 변속 제어 동작을 첨부한 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.

주행중인 차량에서 차량 주행상태 검출 장치(100)는 차량 주행상태에 따라 가변되는 스로틀 밸브 개도, 터빈 회전수, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 가속페달 동작상태 및 아이들 스위치 상태 등을 검출한다.

이에 변속 제어 장치(200)는 소정의 제어신호를 상기 차량 주행상태 검출 장치(100)로 출력하고, 차량 주행상태 검출 장치(100)는 상기 변속 제어 장치(200)에서 출력된 소정의 제어신호에 의해 동기되어 검출된 스로틀 밸브 개도, 터빈 회전수, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 가속페달 동작상태 및 아이들 스위치 상태 등을 출력한다.

변속 제어 장치(200)는 상기 차량 주행상태 검출 장치(100)로부터 입력되는 스로틀 밸브 개도, 터빈 회전수, 출력축 회전수, 엔진 회전수, 가속페달 동작상태 및 아이들 스위치 상태 등을 입력받아 기 설정된 프로그램에 의해 주행중인 차량에서 운전자의 가속페달 조작에 따른 급가속 다운 변속 제어 조건을 만족하는 가를 판단한다(S100,S110).

상기에서 급가속 다운 쉬프트 변속 제어 조건은 변속단이 'D'레인지 '2','3','4' 속 주행중 차속 < 제1 설정 값(통상 최고속의 90% 이하 속도) 가속페달 개도(%) > 제2 설정 값(약 20%)인 조건을 모두 만족해야 하는 조건이다.

상기에서 급가속 다운 변속 제어 조건을 만족함이 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 가속페달 오픈 속도가 기 설정된 통상의 가속페달 오픈 속도(throttle opening change_limit speed : 제어 로직 작동의 한계 값)보다 큰가를 비교 판단한다(S120).

상기에서 운전자의 가속페달 조작상태가 급가속 다운 변속 제어 조건을 만족하고, 가속페달 오픈 속도가 기 설정된 통상의 가속페달 오픈 속도보다 크다고 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 기 설정된 프로그램에 의해 가속페달 오픈 개도량을 연산하고, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 상기 연산된 가속페달 오픈 개도량에 따른 메모리에 설정 저장되어 있는 다운 변속 패턴에 따라 다운 변속 제어를 수행한다(S130,S140).

즉, 도 3에 도시되어 있는 본 발명에 따른 변속패턴에서 'a'는 가속페달을 급격하게 밟기 시작하는 시점으로서 현제 3속 상태에 위치하여 있어 운전자가 'X' 만큼 가속페달을 빠르게(가속페달 오픈 속도 > 통상의 가속페달 오픈 속도) 밟을 경우, 변속 제어 장치(200)는 이를 급가속 의지라고 판단해 변속을 'C' 포인트 기준으로 수행하지 않고, 'Z'만큼 스로틀 오픈링량을 추가하여 'd' 포인트 기준으로 변속을 수행시킨다.

따라서, 변속단은 3속이 아닌 2속으로 변하게 된다(급가속 제어).

이때 2속의 큰 구동력을 확보하게 된다.

그러므로, 예를 들어 통상의 가속페달 오픈 속도가 약 5%/25ms로 설정되어 있는 차량에서 운전자의 가속페달 조작에 따른 가속페달 오픈 속도가 상기 설정된 5%/25ms 이상 속도로 입력되면, 변속 제어 장치(200)는 실제 가속페달 오픈량보다 크게 스로틀 오픈량을 인식하여 새로 크게 인식된 스로틀 개도량과 차속을 조합해 변속점을 찾아 변속을 수행하게 된다.

이어서, 변속 제어 장치(200)는 상기 운전자의 가속페달 조작에 따른 급가속 다운 변속 제어를 수행하는 중 급가속 다운 변속 제어 해제 조건을 만족하는가를 판단한다(S150).

상기에서 급가속 다운 변속 제어 해제 조건은 변속단이 'D' 레인지 이외에 선택된 경우 또는 차속 > 통상 최고속의 소정의 값(약95%)이상(단, 히스테리시스감안 성립조건과 5% 차를 둠) 또는 차속 > 제어 시작시의 차속 + 제 3설정 값(20km/h) 또는 가속페달 개도 값(%) < 제어시작시의 가속페달 가변 개도 값 - 제 4설정 값(10%) 또는 가속페달 개도(%) 상태가 다운 변속 후 소정의 제5 설정 값(5ms) 이상 유지될 때 또는 엔진 아이들 상태(가속페달 개도 = 0%) 인 조건중 어느 한 조건만 만족해도 되는 조건이다.

상기에서 급가속 다운 변속제어 해제 조건을 만족함이 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 운전자의 가속페달 조작상태가 변속단 업 쉬프트 금지 조건을 만족하는가를 판단한다(S160).

상기에서 변속단 업 쉬프트 금지 조건은 급가속 제어 중 가속페달 오프 속도(%/ms) > 통상의 업 쉬프트 방지 스로틀 오프 속도 가속페달 개도 = 0% 인 조건을 모두 만족해야 하는 조건이다.

상기에서 통상의 업 쉬프트 방지 스로틀 오프 속도는 통상적인 속도보다 일정 배율이상의 가속페달 오프 속도를 의미한다.

따라서, 상기에서 운전자의 가속페달 조작상태가 변속단 업 쉬프트 금지 조건을 만족함이 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 업 쉬프트 변속 금지 제어신호를 출력한다(S170).

즉, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 급가속 제어가 수행된 후, 운전자가 'd'지점에서 가속페달을 급하게 오프 시키면, 스로틀 오프닝이 'b' 지점에 위치한다 할지라도 변속패턴을 상기 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 'e'라인으로 이동시킴으로써 업 쉬프트가 방지된다.

따라서, 업 쉬프트가 방지됨으로서 2속의 구동력을 계속 유지할 수 있고, 자동 변속기의 내구력 및 변속감이 좋아지며, 무엇보다도 엔진 회전수가 급격하게 떨어지는 것도 방지할 수 있어 연비향상에 많은 효과가 있다.

이후, 변속 제어 장치(200)는 업 쉬프트 변속금지 해제 조건을 만족하는 가를 판단한다(S180).

상기에서 업 쉬프트 변속 금지 해제 조건은 급가속 제어 로직 해제로부터 소정의 제 6 설정 시간(약 5sec) 후 또는 가속페달 재 가속 조작 후 스로틀 오픈 값(%) = 급가속 제어 시작시의 스로틀 오픈 값(%)인 조건 중 한 조건만을 만족해도 되는 조건이다.

상기에서 업 쉬프트 변속금지 해제 조건을 만족함이 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 통상적인 해당 업 쉬프트 제어를 수행한다(S190).

그러나, 상기(S110,S120)에서 운전자의 급가속 의지가 없거나 또는 운전자의 급가속 의지가 판단된 후에도 운전자의 가속페달 조작에 따른 가속페달 오픈 속도가 통상의 가속페달 오픈 설정 속도보다 작다고 판단되면 통상적인 변속 제어를 수행한다(S200).

이로서, 운전자의 가속페달 조작상태에 따른 가속페달 개도 속도에 따라 다운 변속을 신속히 수행할 수 있고, 다운 변속 제어중 급작스런 운전자의 가속페달 개도 오프가 이루어 질 때 변속단 업 쉬프트 제어를 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법은 주행중인 차량에서 운전자의 가속페달 조작상태에 따른 급가속 의지를 판단하여 운전자의 주행 의지에 따라 업/다운 변속을 신속히 수행함으로써, 차량의 가속 구동력을 향상시킬 수 있고, 연비를 향상시킬 수 있으며, 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 주행중인 차량에서 운전자의 가속페달 조작에 따른 급가속 의지를 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 운전자의 급가속 의지가 판단되면, 운전자의 가속페달 조작에 따른 가속페달 오픈 속도와 통상의 가속페달 오픈 설정 속도를 비교 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 운전자의 가속페달 조작에 따른 가속페달 오픈 속도가 통상의 가속페달 오픈 설정 속도보다 크다고 판단되면 가속페달 오픈 개도량을 연산하고, 상기 연산된 가속페달 오픈 개도량에 따라 변속제어를 수행하고, 급가속 다운 변속제어 해제 조건을 만족하면 업 쉬프트 금지 조건을 만족하는가를 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 업 쉬프트 금지 조건을 만족함이 판단되면 업 쉬프트 변속 금지제어신호를 출력한 후, 업 쉬프트 금지 해제 조건을 만족하면 운전자의 가속페달 조작상태에 따른 해당 업 쉬프트 변속제어를 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
2. 제 1항에 있어서, 가속페달 조작에 따른 급가속 의지 판단 조건은 변속단이 'D'레인지 '2','3','4' 속 주행중 이거나 차속이 제1 설정 값보다 작거나 가속페달 개도(%)가 제2 설정 값보다 큰 조건을 모두 만족해야 하는 조건인 것을 포함하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
3. 제 2항에 있어서, 제 1설정 값은 통상 최고속의 90% 이하 속도, 제2 설정 값은 약 20% 인 것을 포함하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
4. 제 1항에 있어서, 급가속 다운 변속제어 해제 조건은 변속단이 'D' 레인지 이외에 선택된 경우 또는 차속이 통상 최고속의 소정의 값이상 보다 큰 경우 또는 차속이 제어 시작시의 차속 + 제 3설정 값보다 큰 경우 또는 가속페달 개도 값(%)이 제어시작시의 가속페달 가변 개도 값 - 제 4설정 값보다 작은 경우 또는 가속페달 개도(%) 상태가 다운 변속 후 소정의 제5 설정 값 이상 유지될 경우 또는 엔진 아이들 스위치 상태 온 인 조건 중 어느 한 조건만 만족해도 되는 조건인 것을 포함하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
5. 제 4항에 있어서, 제 3설정 값은 20Km/h, 제 4 설정 값은 10%, 제 5 설정 값은 5ms 인 것을 포함하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법
6. 제 1항에 있어서, 업 쉬프트 금지 조건을 만족하지 않으면 해당 업 쉬프트 변속제어를 수행하는 것을 포함하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
7. 제 1항 또는 제 6항에 있어서, 업 쉬프트 금지 조건은 급가속 제어 중이거나, 가속페달 오프 속도(%/ms)가 통상의 업 쉬프트 방지 스로틀 오프 속도보다 크거나, 가속페달 개도 = 0% 인 조건을 모두 만족해야 하는 조건인 것을 포함하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
8. 제 1항에 있어서, 업 시프트 금지 해제 조건은 급가속 제어 로직 해제로부터 소정의 제 6 설정 시간 후 또는 가속페달 재 가속 조작 후 스로틀 오픈 값(%) = 급가속 제어 시작시의 스로틀 오픈 값(%)인 조건 중 한 조건만을 만족해도 되는 조건인 것을 포함하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
9. 제 8항에 있어서, 제 6 설정 시간은 약 5sec인 것을 포함하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.
10. 제 1항에 있어서, 운전자의 급가속 의지가 없거나 또는 운전자의 급가속 의지가 판단된 후에도 운전자의 가속페달 조작에 따른 가속페달 오픈 속도가 통상의 가속페달 오픈 설정 속도보다 작다고 판단되면 통상적인 변속 제어를 수행하는 것을 더 포함하여 이루어진 차량용 자동 변속기의 변속 제어 방법.