KR100461277B1 - 차량용 자동 변속기의 킥 다운 변속 제어방법 - Google Patents

Abstract

오버런 발생시 최적의 변속감을 얻을 수 있도록 하기 위하여;

자동차의 주행 중 현재 킥 다운 변속이 이루어지고 있다고 판단되면, 오버런 양이 기준값 보다 큰가를 판단하여 오버런 양이 기준값 보다 크다고 판단되면 오버런양이 기준값 이하가 될 때까지 엔진 토크가 감소되도록 엔진 토크 저감량을 증량 학습하고, 오버런 양이 기준값 이하가 되었을 때 변속기측의 제어 유압값을 학습하면서 변속제어가 이루어지도록 한 차량용 자동 변속기의 킥 다운 변속시 변속 제어방법을 제공한다.

Description

차량용 자동 변속기의 킥 다운 변속 제어방법{METHOD OF CONTROLLING KICK-DOWN SHIFT FOR AN ANTOMATIC TRANSMISSION IN VEHICLES}

본 발명은 차량용 자동 변속기의 킥 다운 변속 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터빈 회전수의 오버런 양이 기준치 이상으로 지나치게 클 경우에 엔진의 입력 토크를 감소되도록 엔진 토크 저감량을 우선적으로 증량 학습을 반복하여 오버런 양이 기준값 이하가 되었을 때, 자동 변속기의 유압치 학습을 개시함으로써, 최적의 변속감을 얻을 수 있도록 한 차량용 자동 변속기의 킥 다운 변속 제어방법에 관한 것이다.

예컨대, 자동차에 적용되는 자동 변속기는 자동차의 주행속도와 스로틀 밸브의 개도율 및 제반 검출조건에 따라 변속제어장치가 다수의 솔레노이드 밸브를 제어하여 유압을 제어함으로써, 목표 변속단의 변속기어가 동작되어 자동으로 변속이 이루어지게 하는 것이다.

즉, 운전자가 셀렉트 레버를 원하는 변속단으로 레인지 변환하면, 매뉴얼 밸브의 포트 변환이 이루어지면서 오일펌프로부터 공급되는 유압을 솔레노이드 밸브의 듀티 제어에 따라 변속기어 메카니즘의 여러 작동요소를 선택적으로 작동시켜 변속이 이루어지도록 한다.

이와 같은 작동원리에 따라 동작되는 자동변속기는, 각 해당 목표 변속단으로의 변속이 실행되는 경우 작동상태에서 작동 해제되는 마찰요소와, 작동 해제 상태에서 작동 상태로 변환되는 마찰요소를 보유하게 되는데, 이들 마찰요소의 작동 해제 및 작동 시작 타이밍에 따라 자동변속기의 변속성능이 결정되므로 최근에는 보다 나은 변속성능 향상을 위한 변속 제어방법의 연구가 활발하게 진행되고 있다.

이러한 점을 감안하여 본 발명의 기술적 배경을 살펴보면, 자동 변속기의 탑재 차량의 경우 주행중 가속을 위하여 가속 페달을 팁인(Tip-In)하면, 구동력을 크게 하기 위한 수단으로 현재의 주행 변속단 보다 적어도 한 단계 이하의 변속단으로 변속되는 킥 다운 변속을 실시하게 된다.

이에 따라 D 레인지 4속으로 주행하는 과정에서 갑자기 가속 페달을 팁인 작동시키면, 그 정도에 따라 2속으로의 킥 다운 변속이 이루어지는데, 이와 같은 킥다운 변속과정에서는 양에 차이는 있으나 엔진의 오버런이 발생하기 마련이다.

이와 같이 킥 다운 변속시 오버런이 발생되는 경우, 종래에는 자동 변속기에 가해지는 유압이 부족하다고 판단하여 제어 유압만을 상승시키는 방법으로 오버런 양을 줄이는 제어방법을 사용하고 있다.

그러나 상기와 같이 제어 유압만을 제어하는 것은 엔진의 입력 토크가 정상적이며, 자동 변속기의 유압만 작다는 전제하에 제어하는 것이지만, 실제로는 유압 부족과 불규칙등 복잡한 원인에 의해 오버런이 발생한다.

이에 따라 제어 유압만을 제어하는 경우에는 오버런 양이 큰 경우 유압의 학습치 자체가 매우 커지기 때문에 유온 및 차속 변화에 대한 정교한 제어가 불가능하며, 단지 오버런 양을 줄이는 데에만 기여하므로 최적의 변속감을 얻기 어렵다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 터빈 회전수의 오버런 양이 기준치 이상으로 지나치게 클 경우에 엔진의 입력 토크를 감소되도록 엔진 토크 저감량을 우선적으로 증량 학습을 반복하여 오버런 양이 기준값 이하가 되었을 때, 자동 변속기의 유압치 학습을 개시함으로써, 최적의 변속감을 얻을 수 있는 킥 다운 변속 제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명을 운용하기 위한 통합 제어시스템의 블록 구성도.

도 2는 킥 다운 변속시의 터빈 회전수와 엔진 토크 저감의 변화를 나타낸 패턴도.

도 3은 오버런 발생에 따른 엔진 토크 저감량의 설정치에 대한 일예도.

도 4는 본 발명에 의한 오버런 제어의 흐름도.

도 5의 (A)(B)(C)(D)는 엔진 토크 저감량 학습제어의 실시예도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 자동차의 주행 중 현재 킥 다운 변속이 이루어지고 있다고 판단되면, 오버런 양이 기준값 보다 큰가를 판단하여 오버런 양이 기준값 보다 크다고 판단되면 오버런양이 기준값 이하가 될 때까지 엔진 토크가 감소되도록 엔진 토크 저감량을 증량 학습하고, 오버런 양이 기준값 이하가 되었을 때 변속기측의 제어 유압값을 학습하면서 변속제어가 이루어지도록 한 차량용 자동 변속기의 킥 다운 변속시 변속 제어방법을 제공한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 운용하기 위한 통합 제어시스템의 블록도로서, 엔진 제어 감지부(10)를 형성하는 각종 센서로부터 현재 차량의 운행 상태가 ECU(20)로 입력되면, ECU(20)에서는 이들 정보를 미리 입력되어져 있던 데이터와 비교 판단하여 엔진제어 구동부(30)를 제어하여 엔진을 최적의 상태로 제어하게 된다.

이와 동시에 ECU(20)에서는 변속 제어에 필요한 정보가 있으면, 트랜스밋션 제어유닛(40, 이하 TCU로 칭함)으로 정보를 보내어 변속제어가 이루어지도록 하는데, 이때 TCU에서는 상기 ECU(20)로부터 전달되는 정보와 변속제어 감지부(50)로부터 입력되는 정보를 미리 입력되어진 데이터와 비교 판단하여 변속제어 구동부(60)를 제어함으로써, 최적의 변속 제어가 이루어지게 하는 것이다.

상기에서 엔진 제어 감지부(10)라고 함은, 공지에서와 같이, 차속센서, 크랭크 각 센서, 엔진 회전수 센서, 냉각수온 센서, 터빈 회전수 센서, 스로틀 포지션 센서 등등 엔진 제어에 필요한 모든 정보를 검출하는 것을 의미하며, 변속 제어감지부(50)는 입,출력측 속도 센서, 유온센서, 펄스 제너레이터 A,B, 인히비터 스위치, 브레이크 스위치등등 변속제어에 필요한 정보를 제공하는 센서들을 의미한다.

그리고 엔진 제어구동부(30)는 엔진 제어를 위한 모든 구동부를 의미하는데,본 발명에서는 연료계통을 특정할 수 있으며, 변속 제어 구동부(60)는 자동 변속기의 유압 제어수단에 적용되는 모든 솔레노이드 밸브를 의미한다.

또한, 상기 ECU(20)와 TCU(40) 사이의 정보 교환을 위한 통신 방법에는 CAN 통신과 시리얼(SIRIAL) 통신을 들 수가 있으며, 이들 중 어느 하나의 것을 선택하여 사용할 수 있다.

이와 같이 엔진 제어감지부(10)와 변속제어 감지부(50)로부터 입력되는 신호를 근거로 엔진 제어 및 변속 제어가 이루어지게 되는데, 본 발명에서는 도 2에서와 같이, 터빈 회전수(NT)가 기준치 이상으로 상승되어 오버런이 발생되면, 다음회의 토크 저감량(ETR)을 학습하여 토크 저감 제어를 실시하고, 오버런 양이 기준값(50RPM)으로 수렴되면, 토크 저감 학습을 중단하고, 클러치에 작용하는 초기 유압의 학습 제어가 수행되어 최적의 변속감을 얻을 수 있도록 한 것이다.

상기에서 최종 토크 저감랑(ETR)은 토크 저감량의 기본 맵 값(ETR_O)와 엔진 토크 저감 학습량(α)의 합에 의하여 결정되며, 상기 토크 저감 학습치는 도 3의 그래프 선도에 나타낸 바와 같이 수차에 걸친 실험 데이터에 의한 맵 값으로 설정된다.

이에 따라 발생되는 오버런 양에 따른 엔진 토크 저감 학습량(α)이 결정되어 상기의 토크 저감량의 기본 맵 값(ETR_O)과의 합의 값으로 최종 엔진 토크 저감량(ETR)이 설정되면서 제어가 이루어지게 되는 것이다.

상기와 같은 엔진 토크 저감을 이용한 본 발명의 오버런 제어는 도 4와 같은작동 흐름에 의하여 이루어지게 되는데, 이때에는 엔진 제어 감지부(10) 및 변속 제어감지부(50)로부터 입력되는 신호를 ECU(20)와 TCU(40)가 상호 정보를 교환하면서 엔진 제어 및 변속제어를 행하게 된다.

먼저, 지금 현재 킥 다운 변속이 이루어지고 있는 가를 판단하여(S100), 킥 다운 변속이 이루어지고 있다고 판단되면, 오버런 양이 기준값(대략 50RPM)이상인가를 판단하게 된다(S110).

상기 S110 단계에서 오버런 양이 기준값 이상이라고 판단되면, 오버런 양에 따른 엔진 토크 저감 학습량(α)을 결정하여(S120), 이 엔진 토크 저감 학습량(α)과 토크 저감량의 기본 맵 값(ETR_O)과의 합의 값으로 최종 엔진 토크 저감량(ETR)을 누적 연산한 후(S130), 엔진 토크 저감 제어를 실시한다(S140).

그리고 상기 S140 단계의 제어를 실시한 후에는 변속 유압 제어 모듈에서 변속을 위한 유압 제어를 행하며(S150), 상기 S150 제어에 의하여 변속이 완료되었다고 판단되면(S160) 리턴하는 과정으로 제어가 이루어지게 되는 것이다.

또한, 상기 S110 단계에서 오버런의 양이 기준값 이하라고 판단되면 통상의 킥 다운 변속 유압치를 학습한 후(S170), 상기 S150 단계로 진입하여 유압 제어가 이루어지게 된다.

상기와 같은 작동 흐름에 있어서, 엔진 토크 저감은 이전 S130 단계에서 누적 연산된 엔진 토크 저감량으로 제어하고, 현재 연산된 학습량은 다음회의 제어시 사용하면서 도 5의 A, B, C에서와 같이 수차례에 걸쳐 오버런 양이 기준값 이하가될 때까지 실시되는 것이며, 오버런 양이 기준값 이하로 떨어지는 경우에는 그 다음부터는 도 5의 D에서와 같이 유압 학습을 증대시켜 제어가 이루어지게 되는 것이다.

즉, 주행 후 첫 킥 다운 변속시부터 오버런에 해당하는 엔진 토크 저감량을 계속적으로 누적 학습하여 현재의 학습값은 다음 킥 다운 변속시 엔진 토크 제어 저감량으로 사용하게 됨으로써, 도5에서 나타낸 일예와 같이 제어가 이루어지는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 킥 다운 변속시 오버런 발생에 따라 유압의 학습량이 비정상적으로 증가하는 것을 방지함으로써, 유온이나 차속조건의 변화에 대해서도 상당히 유리한 제어 직진성을 얻을 수 있는 바, 다양한 조건에 대해 일관성 있는 변속감의 확보가 가능한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 자동차의 주행 중 현재 킥 다운 변속이 이루어지고 있다고 판단되면, 오버런 양이 기준값 보다 큰가를 판단하여 오버런 양이 기준값 보다 크다고 판단되면 오버런양이 기준값 이하가 될 때까지 엔진 토크가 감소되도록 엔진 토크 저감량을 증량 학습하고, 오버런 양이 기준값 이하가 되었을 때 변속기측의 제어 유압값을 학습하면서 변속제어가 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 킥 다운 변속시 변속 제어방법.
2. 킥 다운 변속이 이루어지면, 오버런 양이 기준값 이상인가를 판단하는 제1 단계와;

   상기 제1 단계에서 오버런 양이 기준값 이상이라고 판단되면, 오버런 양에 따른 엔진 토크 저감 학습량을 결정하고, 이 엔진 토크 저감 학습량과 토크 저감량의 기본 맵 값과의 합의 값으로 엔진 토크 저감량을 누적 연산하고, 엔진 토크 저감 제어를 실시하는 제2 단계와;

   상기 제2 단계의 제어 실시 후 변속 유압 제어 모듈에서 변속을 위한 유압 제어를 행하고, 변속이 완료되면 초기 상태로 리턴되는 제3 단계와;

   상기 제1 단계에서 오버런 양이 기준값 이하라고 판단되면 통상의 킥 다운 변속 유압치를 학습한 후 상기 제3 단계로 진입하는 제4 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 킥 다운 변속시 변속 제어방법.
3. 제2항에 있어서, 제2 단계에서 누적 연산된 토크 저감량은 다음회의 킥 다운 변속시 엔진 토크 저감 제어값이 됨을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 킥 다운 변속시 변속 제어방법.