KR100260153B1 - 자동 변속기의 변속 제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 변속기의 변속 제어장치에 관한 것으로서, 차량의 주행 상태에 따라 가변되는 신호를 검출하여 해당하는 전기 신호를 출력하는 차량 주행상태 감지 수단과; 상기 차량 주행 상태 감지 수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 변속 동기가 이루어지면 목표 변속단을 설정하고, 설정된 목표 변속단으로 변속 동기를 위해 설정된 듀티 패턴에 의한 듀티 제어 율을 산출하고, 상기에서 산출된 듀티 제어 율에 의해 설정된 유지전압을 가변 주파수 변조 방식으로 바꾸어 출력하는 변속 제어 수단과; 상기 변속 제어 수단에서 출력되는 주파수 신호에 의해 부드럽고 빠르게 정밀하게 구동되는 구동 수단으로 이루어져, 듀티율 제어방식보다 제어 정밀도 및 분해능을 향상시키고 변속 쇼크를 저감하여, 변속 감을 향상시키고 자동 변속기의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

자동 변속기의 변속 제어장치 및 그 제어방법

본 발명은 자동 변속기의 변속 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 솔레노이드 밸브를 듀티 제어하는 인가전압 파형을 주파수 변조에 의해 솔레노이드 밸브를 구동시키는 새로운 형태의 제어방식을 제공하기 위한 자동 변속기의 변속 제어방법에 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 제어장치에서 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 운전자의 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 변속기어 메카니즘의 기어단 중 어느 하나의 변속단을 선택하기 위한 유압 구동 마찰 요소의 동작 상태를 제어한다.

클러치나 브레이크로 이루어져 있는 마찰 요소의 선택적인 동작에 따라 유성 기어장치의 구동이 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 수행하기 위한 듀티 구동용 솔레노이드의 on/off에 의해 듀티 제어를 실행할 경우, 클러치나 브레이크 등으로 이루어져 있는 마찰 요소 중에서 각 목표 변속단마다 각 해당하는 마찰 요소를 동작시킨다.

따라서 도1(a)에 도시되어 있듯이, 종래의 듀티 파형은 과여자 전압 부분과 유지전압 부분으로 구성되며 과여자 전압은 플런저를 기동시키는 역할을 하므로 높은 전압으로 되어 있으며 유지 전압 부분은 기동시킨 플런저의 위치를 유지시켜주고, 첨부한 도1의 (b)에 도시되어 있듯이 1주기내에서 온시간 변경에 의한 고정 주파수 방식을 사용하여 변속제어를 이루었다.

그러나 상기한 종래의 기술은 과여자 전압에 의해 플런저를 구동시키고 난후 유지전압으로 기동시킨 플런저의 위치를 유지시키다보면 차량의 상태에 따라 전압 변동에 의해 듀티 전압이 가변되어 정확한 듀티 제어를 이루지 못하고, 고정 주파수의 쵸파(Copper) 방식을 사용하고 있으나 주파수를 고정시킬 경우, 보다 정확한 제어 없이 클러치 맴버(Member)를 엔게지(Engage)시키고 릴리스(Release)시키면서 일정의 클러치 온/오프 제어를 수행함에 따라 변속시 변속쇼크를 발생하는 문제점이 있다.

또한 차량의 상태 변화에 유지 전압이 가변되지 않도록 과여자 전류와 같이 상승시키면 솔레노이드 밸브가 과전류에 의한 파손의 문제점이 있다.

따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하고자, 듀티 제어용 솔레노이드 밸브를 제어하기 위해, 설정된 듀티 패턴에 의해 듀티율을 산출하고, 산출된 듀티율에 의해 설정되는 유지전압을 가변되는 주파수 변조 방식에 의해 구동수단의 가동시간을 세팅하여, 상기 세팅된 구동수단의 가동 시간에 해당하는 소정의 듀티 제어신호를 출력하므로써, 듀티율 제어방식보다 제어 정밀도 및 분해능을 향상시키므로 변속 쇼크를 저감하여 변속 감을 향상시키고, 자동 변속기의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 자동 변속기의 변속 제어장치를 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 주행 상태에 따라 가변되는 신호를 검출하여 해당하는 전기 신호를 출력하는 차량 주행상태 감지 수단과; 상기 차량 주행 상태 감지 수단에서 출력되는 신호를 인가받아 변속 동기가 이루어지면 목표 변속단을 설정하고, 설정된 목표 변속단으로 변속 동기를 위해 설정된 듀티 패턴에 의한 듀티 제어율을 산출하고, 상기에서 산출된 듀티 제어율에 의해 설정된 유지전압을 가변 주파수 변조 방식으로 바꾸어주는 변속 제어 수단과; 상기 변속 제어 수단에서 출력되는 소정의 듀티 제어신호에 의해 제어되어 구동되는 구동수단으로 이루어져 있는 자동변속기의 변속 제어장치에 있어서, 상기 변속 제어수단은 설정된 듀티패턴에 의해 듀티율을 산출하고, 산출된 듀티율에 의해 설정되는 유지전압을 가변되는 주파수 변조방식에 의해 구동수단의 가동 시간을 세팅하여, 상기 세팅된 가동 시간에 해당하는 소정의 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명은, 주행중인 차량의 스로틀 밸브의 개도량과 차속을 판독하는 단계와; 상기에서 판독한 스로틀 밸브의 개도량과 차속에 의해 변속 동기가 이루어지는가를 판단하는 단계와; 상기에서 변속동기가 이루어지면, 상기 변속 동기에 해당하는 목표 변속단을 설정하는 단계와; 상기 단계에서 설정된 목표 변속단으로 변속단을 이동 시키기 위해 설정된 듀티 패턴에 따라 소정의 듀티 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 자동 변속기의 변속 제어방법에 있어서, 상기 설정된 목표 변속단으로 변속단을 이동시키기 위해 설정된 듀티 패턴에 소정의 듀티 제어신호를 출력하는 단계는, 설정된 듀티 패턴에 의해 듀티율을 산출하고, 산출된 듀티율에 의해 설정되는 유지전압을 가변되는 주파수 변조 방식에 의해 구동수단의 가동 시간을 세팅하여 상기 세팅된 구동수단의 가동 시간에 해당하는 소정의 듀티 제어신호로 출력하는 것을 특징으로 한다.

제1a도는 종래 기술의 자동 변속기 변속 제어 듀티 그래프이고,

제2b도는 종래 기술의 고정 주파수방식에 의한 자동 변속기 변속 제어 주파수 그래프이고,

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어장치 구성 블럭도이고,

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어방법 동작 순서도이고,

제4도는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 변속 제어 그래프이다.

상기한 목적을 구체적으로 달성하여 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도2에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 차량 주행 상태 감지 수단(10)은, 가속 페달의 동작에 따라 개폐 상태가 가변되는 스로틀 밸브의 개도 정도를 감지하여 해당하는 전기신호를 출력하는 스로틀 개도 감지부(11)와; 차량의 주행 속도를 검출하여 해당하는 전기신호를 출력하는 차속 감지부(12)으로 이루어져 있어, 변속제어 수단(20)은 상기의 스로틀 밸브 개도량과 차속을 판독하여(S100), 변속 동기가 이루어지는가를 판단한다(S110).

상기에서 스로틀 밸브의 개도량과 차속에 의해 변속 동기가 이루어지는 경우, 상기 변속 동기에 해당하는 목표 변속단을 설정한다(S120).

상기에서 설정한 목표 변속단에 해당하는 듀티 패턴을 메모리 맵에서 설정하고(S130), 상기에서 설정된 듀티 패턴에 의한 듀티 제어 신호를 출력한다(S140).

변속 제어 수단(20)은 상기에서 출력되는 듀티 제어 신호에 의해 듀티율을 산출하고, 상기에서 산출된 듀티율에 의해 설정되는 유지전압을 첨부한 도4에 도시되어 있듯이 가변되는 주파수 변조 방식으로 변경하여 구동 수단에 출력함으로써 솔레노이드 밸브의 플런저를 기동시켜 유압을 제어하여 부드러운 변속을 수행함에 따라 변속 감을 좋게 하였고, 입력 신호에 대한 빠른 응답성과 안정성을 가지도록 하였다.

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

이상에서와 같이 본 발명의 실시예에서 듀티 제어용 솔레노이드 밸브를 제어하기 위해, 듀티 제어용 솔레노이드 밸브를 제어하기 위해, 설정된 듀티 패턴에 의해 듀티율을 산출하고, 산출된 듀티율에 의해 설정되는 유지전압을 가변되는 주파수 변조 방식에 의해 구동수단의 가동시간을 세팅하여, 상기 세팅된 구동수단의 가동 시간에 해당하는 소정의 듀티 제어신호를 출력하므로써, 듀티율 제어방식보다 제어 정밀도 및 분해능을 향상시키므로 변속 쇼크를 저감하여 변속 감을 향상시키고, 자동 변속기의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 자동 변속기의 변속 제어장치를 제공할 수 있다.

Claims (2)

1. 챠량의 주행 상태에 따라 가변되는 신호를 검출하여 해당하는 전기 신호를 출력하는 차량 주행상태 감지 수단과; 상기 차량 주행 상태 감지 수단에서 출력되는 신호를 인가받아 변속 동기가 이루어지면 목표 변속단을 설정하고, 설정된 목표 변속단으로 변속 동기를 위해 설정된 듀티 패턴에 의한 듀티 제어율을 산출하고, 상기에서 산출된 듀티 제어율에 의해 설정된 유지전압을 가변 주파수 변조 방식으로 바꾸어주는 변속 제어 수단과; 상기 변속 제어 수단에서 출력되는 소정의 듀티 제어신호에 의해 제어되어 구동되는 구동수단으로 이루어져 있는 자동 변속기의 변속 제어장치에 있어서, 상기 변속 제어수단은 설정된 듀티패턴에 의해 듀티율을 산출하고, 산출된 듀티율에 의해 설정되는 유지전압을 가변되는 주파수 변조방식에 의해 구동수단의 가동 시간을 세팅하여, 상기 세팅된 가동 시간에 해당하는 소정의 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어장치.
2. 주행중인 차량의 스로틀 밸브의 개도량과 차속을 판독하는 단계와; 상기에서 판독한 스로틀 밸브의 개도량과 차속에 의해 변속 동기가 이루어지는가를 판단하는 단계와; 상기에서 변속동기가 이루어지면, 상기 변속 동기에 해당하는 목표 변속단을 설정하는 단계와; 상기 단계에서 설정된 목표 변속단으로 변속단을 이동시키기 위해 설정된 듀티 패턴에 따라 소정의 듀티 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 자동 변속기의 변속 제어방법에 있어서, 상기 설정된 목표 변속단으로 변속단을 이동시키기 위해 설정된 듀티 패턴에 소정의 듀티 제어신호를 출력하는 단계는, 설정된 듀티 패턴에 의해 듀티율을 산출하고, 산출된 듀티율에 의해 설정되는 유지전압을 가변되는 주파수 변조 방식에 의해 구동수단의 가동 시간을 세팅하여 상기 세팅된 구동수단의 가동 시간에 해당하는 소정의 듀티 제어신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어방법.