KR100290370B1 - 자동변속기의변속제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 변속기의 변속 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 차량의 주행산태에 따라 가변되어 출력되는 신호를 인가 받아 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 차량 주행 상태 감지수단과; 상기 차량 주행상태 감지 수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 정속 주행시 현재의 차속과 운전자의 설정차속의 차이값을 산출하여 해당하는 스로틀 밸브의 개도량을 산출하고, 상기에서 산출한 스로틀 밸브의 개도량과 현재의 변속단, 엔진의 RPM(Ne)의 값에 따라 연비와 배기량을 평가하고, 변속단을 인접 변속단으로 이동후 새로운 스로틀 개도량을 산출하여 현 차속을 유지하기 위한 스로틀 밸브의 개동량을 연산하고, 연비와 배기량을 평가하여 상기에서 평가한 연비와 배기량을 비교후 가장 이상적인 상태의 조건을 설정하여 해당하는 스로틀 개도 및 변속 제어 신호를 출력하는 제어 수단과; 상기 제어 수단에서 출력되는 신호를 인가 받아 스로틀 개도와 변속단을 목표 스로틀 개도와 목표 변속단으로 변속 동기 시키는 구동 수단으로 이루어져 있어, 별도의 정속 주행 제어 장치를 부착할 필요가 없고, 주행 도로의 상태에 따라 스로틀 밸브의 개도량과 변속단을 가변시킴으로써, 연비 및 배기량 상태를 최적의 상태로 유지할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동 변속기의 변속 제어 방법

본 발명은 자동 변속기의 변속 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동 변속기를 장착한 차량을 주행 상태에 따라 스로틀 밸브의 개도량과 변속단을 연비와 배기량에 따라 가변하여 최적 주행을 할 수 있도록 한 자동 변속기의 변속 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기가 장착되어 있는 자동차는 주행 속도에 다라 설정되어 있는 변속 범위 안에서 유압을 제어하여 자동으로 목표 변속단의 변속 기어가 동작될 수 있도록 한다.

그러므로 엔진의 출력 동력에 따라 토크 컨버터를 동작시켜 유체의 회전력을 제어하고, 자동차의 동작 상태에 따른 해당 변속 기어가 동작될 수 있도록 변속 제어장치에서 인가되는 제어 신호에 따라 해당 밸브로 유압이 작용하여 변속 동작이 이루어질 수 있도로 한다.

따라서 유압에 다라 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, 주행 중 운전자의 오동작이나 운전 미숙 등으로 인한 엔진스톨(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 작동 마찰 요소의 동작 상태를 제어한다.

클러치나 브레이크로 이루어져 있는 마찰요소의 선택적인 동작에 따라 유성 기어장치의 작동이 전환되어, 적절한 변속비가 행해진 후 드라이브 기어로 전달된다.

상기 드라이브 기어로 변속된 동력이 전달되면, 변속된 동력은 상기 드라이브 기어와 차차 결합된 드리븐 기어에 의해 종감속 기어와 차차 결합된 종동 기어로 전달되어, 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 요소 중에서 각 목표 변속단마다 각 해당하는 마찰 요소를 동작시킨다.

상기와 같이 동작하는 자동 변속기를 장착한 차량에서 운전자의 운전 편의성을 도모하기 위해 종래에는 차량의 정속 주행을 제어하기 위한 별도의 제어 장치에 의해 스로틀 밸브의 개도량이 가변되어 엔진의 출력을 제어하였다.

그러나 상기 종래의 기술은 자동 변속기를 장착한 차량이 정속 주행 모드에 의한 주행시 주행 도로의 상태가 평지가 아닌 오르막 및 내리막이 있는 곳에서는 운전자가 원하는 일정 속도가 출력되지 않으며, 또한 운전자가 설정한 차속을 유지하기 위해 과다한 스로틀 개도의 오픈과 그에 따른 연비의 저하 및 배기 상태가 불량한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 차량 주행시 별도의 정속 주행 제어 장치가 필요 없이, 주행 도로의 상태에 따라 스로틀 밸브의 개도량과 변속단을 가변시켜 연비와 배기량의 상태를 평가하여, 이 평가된 연비와 배기량의 상태가 가장 이상적인 주행 조건을 선택하여 주행할 수 있도록 하고자 하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량이 주행을 시작하여 차속이 일정 차속에 있으면, 운전자는 정속 주행 설정부에 의해 정속차속(No1)을 설정 입력함에 따라 현재의 차속에 상응하는 출력축 회전수(No2)를 판독하여 상기 운전자가 설정 입력한 차속(No1)과 같은 가를 판단하는 단계와; 상기 운전자가 설정한 정속 차속(No1)을 현재 주생 차속(No2)이 같지 않은 경우, 운전자가 설정한 정속 차속(No1)과 현재 주행 차속(No2)을 설정된 산술식에 의해 연산하여 차이값(Error)을 산출하는 단계와; 상기 운전자가 설정한 정속 차속(No1)과 현재 주행 차속(No2)에 의해 연산하여 산출된 차이값(Error)에 따라 메모리 맵에서 스로틀 밸브 개도량(Th)을 설정하는 단계와; 상기 설정한 스로틀 밸브의 개도량(Th)과 현재 변속단, 엔진 RPM(Ne)을 판독하여 설정된 산술식에 의해 연산하여 연비와 배기량의 상태를 평가(X1)하는 단계와; 상기 현재 변속단을 인접 변속단으로 변속후 현차속을 유지하기 위한 스로틀 개도량(Th)을 연산하여 산출하고, 그에 따른 연비와 배기량의 상태를 평가(X2)하는 단계와; 상기 현재 스로틀과 변속단, 엔진의 RPM(Ne)에 의해 연산되어 평가(X1)된 값보다 변속단을 인접 변속단으로 변속후 현 차속을 유지하기 위한 스로틀 개도량(Th)을 연산하여 그에 다른 연비와 배기량을 평가(X2)한 값이 주행상태에 효율적인가를 판단하는 단계와; 상기 연비와 배기량을 평가(X2)한 값보다 주행상태에 효율적인 경우, 현재의 스로틀과 변속단으로 주행하기 위한 해당 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

제1도는 종래 자동 변속기의 변속 제어 장치 구성 블럭도.

제2도는 본 발명 자동 변속기의 변속 제어 장치 구성 블록도.

제3도는 본 발명 자동 변속기의 변속 제어 방법에 대한 플로우 챠트.

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

첨부한 제2도에 도시되어 있듯이 본 발명 자동 변속기의 변속 제엊 아치 블록도 로서, 차량의 주행상태에 따라 가변되어 출력되는 신호를 인가 받아 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 차량 주행 상태 감지수단(10)과; 상기 차량 주행 상태 감지수단(10)에서 출력되는 신호를 인가 받아 정속 주행시 현재의 차속과 운전자의 설정 차속의 차이값을 산출하여 해당하는 스로틀 밸브의 개도량을 산출하고, 상기 에서 산출한 스로틀 밸브의 개도량과 현재의 변속단, 엔진의 RPM(Ne)의 값에 따라 연비와 배기량을 평가하고, 변속단을 인접 변속단으로 이동후 새로운 스로틀 개도량을 산출하여 현 차속을 유지하기 위한 스로틀 밸브의 개도량을 연산하고, 연비와 배기량을 평가하여 상기 평가한 연비와 배기량과의 비교후 가장 이상적인 상태의 조건을 설정하여 해당하는 스로틀 개도 및 변속 제어 신호를 출력하는 제어수단(20)과; 상기 제어수단(20)에서 출력되는 신호를 인가 받아 스로틀 개도와 변속단을 목표 스로틀 개도와 목표 변속단으로 변속 동기 시키는 구동수단(30)으로 이루어져 있다.

상기의 차량 주행 상태 감지수단(10)은 가속 페달의 동작 상태에 연동하여 개폐 상태가 가변되는 스로틀 밸브의 개도 정도를 감지하여 해당 신호를 출력하는 스로틀 밸브 개도 감지부(11)와; 차량의 차속에 상응하는 신호로써, 출력 샤프트의 회전수를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 출력축 회전수 감지부(12)와; 운전자의 변속 레버 조작 상태에 다라 위치가 가변되어 해당하는 신호를 출력하는 변속 레버 감지부(13)와; 운전자의 브레이크 페달 조작 상태에 따라 온/오프 신호를 출력하는 브레이크 동작 스위치(14)와; 운전자의 스위치 조작 상태에 따라 정속 주행 속도가 설정되면 해당하는 설정 신호를 출력하는 정속 주행 설정부(15)와; 엔진의 동작 상태에 따라 가변되는 크랭크축의 회전 속도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지부(16)로 이루어진다.

상기 구동수단(30)은 상기 제어수단(20)에서 출력되는 변속 제어 신호에 의해 변속단을 목표 변속단으로 동기 시키기 위한 변속 구동부(31)와; 상기 제어수단(20)에서 출력되는 스로틀 개도 제어 신호에 따라 스로틀 개도를 목표 스로틀 개도로 제어하기 위한 스로틀 액츄에이터(32)로 이루어져 있다.

이어서 차량이 주행을 시작하여 차속이 일정 차속에 이르면, 운전자는 정속 주행 설정부(15)에 의해 정속 차속(No1)을 설정 입력하고, 상기 제어수단(20)은 현재의 차속에 상응하는 출력축 회전수(No2)를 판독하여 운전자가 설정한 차속(No1)과 같은 가를 판단한다(S100, S110).

상기 운전자가 설정한 정속 차속(No1)과 현재 주행 차속(No2)이 같지 않은 경우, 제어수단(20)은 운전자가 설정한 정속 차속(No1)과 현재 주행 차속(No2)을 설정된 산술식에 의해 연산하여 차이값(Error)을 산출한다(S120).

차이값(Error) = 운전자 설정 차속(No1) - 현재 주행 차속(No2)

상기 운전자가 설정한 정속 차속(No1)과 현재 주행 차속(No2)에 의해 연산하여 산출된 차이값(Error)에 따라 제어수단(20)은 메모리 맵에서 스로틀 밸브 개도량(Th)을 설정한다(S130).

따라서 제어주단(20)은 상기 설정한 스로틀 밸브의 개도량(Th)과 현재의 변속단, 엔진 RPM(Ne)을 판독하여 설정된 산술식에 의해 연산하여 연비돠 배기량의 상태를 평가(X1)한다(S140).

또한 제어수단(20)은 변속단을 인접 변속단으로 변속후 현 차속을 유지하기 위한 스로틀 개도량(Th)을 연산하여 산출하고, 그에 다른 연비와 배기량의 상태를 평가(X2)한다(S150).

따라서 제어수단(20)은 상기에서 현재의 스로틀과 변속단, 엔진의 RPM(Ne)에 의해 연산되어 평가(X1)된 값보다 변속단을 인접 변속단으로 변속후 현 차속을 유지하기 위한 스로틀 개도량(Th)을 연산하여 연비와 배기량을 평가(X2)한 값이 주행 상태에 효율적인가를 판단한다(S160).

상기 현재의 스로틀과 변속단, 엔진의 RPM(Ne)에 의해 연산되어 평가(X1)된 값이 변속단을 인접 변속단으로 변속후 현 차속을 유지하기 위한 스로틀 개도량(Th)을 연산하여 연비와 배기량을 평가(X2)한 값보다 주행 상태에 있어서 효율적인 경우, 제어수단(20)은 현재의 스로틀과 변속단으로 주행하기 위한 해당 제어 신호를 구동수단(30)의 변속 구동부(31)와 스로틀 액츄에이터(32)에 출력한다(S170).

하지만 상기에서 현재의 스로틀과 변속단, 엔진의 RPM(Ne)에 의해 연산되어 평가(X1)된 값보다 변속단을 인접 변속단으로 변속후 현 차속을 유지하기 위한 스로틀 개도량(Th)을 연산하여 연비와 배기량을 평가(X2)한 값이 주행 상태에 있어서 효율적이지 않은 경우, 제어수단(20)은 스로틀 개도를 보정하고 이 보정된 새로운 스로틀 개도와 새로운 변속단을 설정하여 주행 도로 상태에 다라 해당하는 스로틀 보정 신호 및 변속 동기 신호를 구동수단(30)의 변속 구동부(31)와 스로틀 액츄에이터(32)에 출력하거나 스로틀 개도만을 보정하여 새로운 스로틀 개도 제어 신호만 구동수단(30)의 스로틀 액츄에이터(32)에 출력한다(S161).

한편 상기(S110)에서 운전자가 설정한 차속(No1)과 차량의 현재 주행 차속(No2)이 같은 경우, 제어수단(20)은 현재의 스로틀과 변속단으로 주행하기 위한 해당 제어 신호를 구동수단(30)의 변속 구동부(31)와 스로틀 액츄에이터(32)에 출력한다(S170).

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

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 주행시 차속 편차에 따른 스로틀 개도를 설정하고 현재 변속단과 엔진 회전수에 따른 연비와 배기량을 평가하여, 이 평가된 연비와 배기량에 대하여 인접 변속단으로 이동후 현차속을 유지하기 위한 새로운 스로틀 개도량을 산출하고 상기 주행할 경우의 연비와 배기량의 상태를 평가하여 연비와 배기량의 상태가 가장 이상적인 주행 조건을 선택함으로써, 별도의 정속 주행 제어장치 없이 연비 및 배기량 상태를 최적의 상태로 유지할 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 차량 주행시 차속이 일정 차속에 이르면, 정속 차속(No1)을 설정 입력함에 따라 현재의 차속에 상응하는 출력축 회전수(No2)를 판독하여 설정 입력한 차속(No1)과 같은가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 설정한 정속 차속(No1)과 현재 주행 차속(No2)이 같지 않은 경우, 상기 설정 정속 차속(No1)과 현재 주행 차속(No2)을 연산하여 차이값(Error)을 산출하는 단계와; 상기 설정한 정속 차속(No1)과 현재 주행 차속(No2)에 의해 연산하여 산출된 차이값(Error)에 따라 메모리 맵에서 스로틀 밸브 개도량(Th)을 설정하는 단계와; 상기 설정한 스로틀 밸브의 개도량(Th)과 현재의 변속단, 엔진 RPM(Ne)을 판독하여 연산하고 연비와 배기량의 상태를 평가(X1)하는 단계와; 상기 연비와 배기량의 상태를 평가(X1)한 상태에서 변속단을 인접 변속단으로 변속후 현 차속을 유지하기 위한 스로틀 개도량(Th)을 연산하여 산출하고, 그에 따른 연비와 배기량의 상태를 평가(X2)하는 단계와; 상기 단계에서 현재의 스로틀과 변속단, 엔진의 RPM(Ne)에 의해 연산되어 평가(X1)된 값보다 변속단을 인접 변속단으로 변속후 현 차속을 유지하기 위한 스로틀 개도량(Th)을 연산하여 연비와 배기량을 평가(X2)한 값이 주행 상태에 효율적인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 현재의 스로틀과 변속단, 엔진의 RPM(Ne)에 의해 연산되어 평가(X1)된 값이 변속단을 인접 변속단으로 변속후 현 차속을 유지하기 위한 스로틀 개도량(Th)을 연산하여 연비와 배기량을 평가(X2한 값보다 주행 상태에 효율적인 경우 현재의 스로틀과 변속단으로 주행하기 위한 해당 제어신호를 출력하는 단계와; 상기 단계에서 현재의 스로틀과 변속단, 엔진의 RPM(Ne)에 의해 연산되어 평가(X1)된 값 보다 변속단을 인접 변속단으로 변속후 현 차속을 유지하기 위한 스로틀 개도량(Th)을 연산하여 연비와 배기량을 평가(X2)한 값이 주행 상태에서 효율적이지 않은 경우 스로틀 개도를 보정하여 새로운 스로틀 개도와 변속단을 설정하여 그에 해당하는 제어신호를 출력하는 단계를 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서, 운전자가 설정한 차속(No1)과 차량의 현재 주행 차속(No2)이 같은 경우, 현재의 스로틀과 변속단으로 주행하기 위한 해당 제어신호를 출력하는 것을 포함하여 이루어진 자동 변속기의 변속 제어방법.