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KR900006593B1 - 자동변속기의 변속 제어장치 - Google Patents

자동변속기의 변속 제어장치 Download PDF

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KR900006593B1
KR900006593B1 KR1019870002406A KR870002406A KR900006593B1 KR 900006593 B1 KR900006593 B1 KR 900006593B1 KR 1019870002406 A KR1019870002406 A KR 1019870002406A KR 870002406 A KR870002406 A KR 870002406A KR 900006593 B1 KR900006593 B1 KR 900006593B1
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KR
South Korea
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gear stage
calculating
running resistance
automatic transmission
shift control
Prior art date
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KR1019870002406A
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히로시 요시무라
요우이찌 이이다
Original Assignee
이스즈지도샤 가부시끼가이샤
도비야마 가즈오
후지쓰 가부시까가이샤
야마모또 다꾸마
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Priority claimed from JP61059014A external-priority patent/JP2829409B2/ja
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Abstract

내용 없음.

Description

자동변속기의 변속 제어장치
제1도는 본 발명의 변속 제어장치의 일예를 나타낸 블록도.
제2도는 동 제어장치에 있어서의 변속 제어의 일실시예를 나타낸 흐름도.
제3도는 본 발명의 변속 제어로직의 일실시예를 설명하기 위한 주행 성능선도.
제4도는 본 발명에 의한 변속 제어의 다른 실시예를 나타낸 흐름도.
제5도는 본 발명에 의한 변속 제어로직의 다른 실시예를 설명하기 위한 주행성능선도.
제6도는 시프트 스케줄 맵을 나타낸 도면.
제7도는 도로 구배가 균일하지 못한 경우의 등판 차량의 상태를 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 시프트맵(shiftmap) 2 : 콘트로울유닛트
3 : 유압액츄에이터 4 : 변속기
5 : 엔진
본 발명은 차량용 자동변속기의 변속 제어장치에 관한 것이다.
종래의 전자 제어되는 자동변속기의 변속 제어의 로직(1ogic)은 제6도에 나타낸 바와 같은 차속(vehicle speed)과 악셀패덜의 답입량에 의한 스로틀 개도(amounts of opening)(이하, 단지 악셀개도라 한다)에 의하여 청한 시프트 스케줄(shift schedule)을 베어스로 하고 있다. 제6도는 시프트 맵의 일예로서, 실선으로 각 기어단의 시프트 업(shift-up) 스케줄을, 점선으로 시프트 다운(shift-down)스케줄을 나타내고 있다.
이와같은 시프트 스케줄에 의하여 변속 제어함으로써, 평탄로 또는 구배가 비교적 균일한 도로의 경우애는 차량을 안정하켸 주행시킬 수가 있다.
그러나, 도로 구배가 균일하지 않고, 빈번히 구배가 변화할 경우, 예를들면 제7도에 나타낸 바와같은 등판시에 있어서는, 시프트 업과 시프트 다운이 반복되어야 하며, 특히 대형 차량의 경우 D 레인지(range)(자동 번속 레인지)에서는 올라가지 못하는 문제가 있었다.
즉, 종래의 통상 로직으로 구성된 시프트 스케줄로서는 주행 조건의 변환(예를들면, 악셀 패덜의 답입량의 감소 또는 차속의 증대 등)가 생기면, 다음에 시프트 업될 예정의 기어단(gear position)에서의 엔진 출력에 여유가 없음에도 불구하고 시프트 맵에 의하여 시프트 업되어 버린다. 시프트 업된 기어만에서는 엔진출력에 여유가 없으므로 차속의 저하를 초래하여 다시 시프트 다운되게 되며, 따라서 시프트 업과 시프트다운이 빈번히 반복된다.
또, 제6도에 나타낸 바와같은 시프트 맵에 의한 시프트 스케줄로써는 차속이 저하하지 않으면 시프트 다운이 실행되지 않으므로 운전자가 초조하게 되고, 등판 시간의 증가, 또는 엔진의 파워를 풀로 발휘할 수없으므로 동력 성능의 현저한 저하를 초래하였다.
그러므로, 별도로 수동조작 레인지를 설정하여, 운전자에게 최적 기어단을 선택시키는 방법 등이 채용되고 있으나, 이 방법에 있어서는 기어 체인지 등의 조작이 번거롭고, 자동변속기의 특질이 손상되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 차량의 주행저항에 따라서 최적의 기어단을 자동적으로 선택할 수 있고, 무의미한 시프트 업을 방지할 수 있는 자동변속기의 변속 제어장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 차속의 저하를 기다리지 않고, 차량의 주행저항에 따라서 최적의 기어단을 자동적으로 선택할 수 있는 자동변속기의 변속 제어장치를 제공함에 있다.
본 발명에 의해, 차량의 주행속도와 악셀개도에 의하여 변속기의 최적 기어단을 지령하는 자동변속기의변속 제어장치에 있어서, 상기 지령된 최적 기어단에서의 엔진 출력을 연산하는 연산수단과, 상기 최적 기어단에서의 차량의 주행저항을 연산하는 연산수단과, 이 양 연산수단에 익하여 구해진 엔진 출력과 주행저항을 비교하는 비교수단과, 이 비교수단에 의한 비교결과에 의하여 상기 최적 기어단을 변경하는 지령 변경수단을 갖는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어장치가 제공된다.
또, 본 발명에 의해, 차량의 주행속도와 악셀개도에 의하여 변속기의 최적 기어단을 지령하는 자동변속기의 변속 제어장치에 있어서, 상기 지령된 최적 기어단이 현 기어단에 대하여 시프트 업인 경우 이 최적 기어단에서의 엔진출력을 연산하는 연산수단과, 상기 최적 기어단에서의 차량의 주행저항을 연산하는 연산수단과, 이 양 연산수단에 의하여 구해진 엔진출력과 주행저항을 비교하는 비교수단과, 이 비교수단에 의한비교결과 주행저항이 엔진출력보다 클때 상기 최적 기어단에로의 시프트 업을 금지하는 지령 변경수단을 갖는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어장치가 제공된다.
또, 본 발명에 의하면, 차량의 주행속도와 악셀개도에 의하여 변속기의 최적 기어단을 지령하는 자동변속기의 변속 제어장치에 있어서, 상기 지령된 최적 기어단의 현 기어만인 경우, 현 기어단에서의 엔진출력을연산하는 연산수단과, 상기 현 기어단에서의 차량의 주행저항을 연산하는 연산수단과, 이 양 연산수단에 의하여 구해진 엔진출력과 주행저항을 비교하는 비교수단과, 이 비교수단에 의한 비교의 결과, 주행저항이 엔진출력보다 클때 상기 최적 기어만보다 저속단으로 변경하여 시프트 다운을 지령하는 지령 변경수단을 갖는것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어장치가 제공된다.
다음에, 본 발명의 실시예를 도면을 사용하여 상세히 설명한다. 제l도는 본 발명의 변속 제어장치의 일예를 나타낸 블록도이다.
참조부호(1)은 차속과 악셀개도에 의하여 최적 기어만을 결정하기 위한 시프트 맵으로서, 이 시프트 맵(1)으로 부터의 지령 신호는 콘트로울 유닛트(2)에 입력된다. 콘트로울 유닛트(2)는 시프트 맵(l)으로 부터의 지령 신호에 의하여 변속기(4)의 변속조작을 행하는 예를들면 유압 액츄에이터(3)에 변속지령신호를 발함과 동시에, 도시하지 않은 클러치를 작동하는 클러치 액츄 에이터에 제어신호를 출력한다. 이 콘트로울유닛트(2)는, 후술하는 계산식에 의하여, 시프트 맵(1)에서 결정된 기어단에서의 엔진 출력을 연산하는 연산회로를 갖고, 엔진(5)의 회전수 신호, 기어 포지션 신호, 클러치 스트로우크 신호 등이 입력된다. 또, 콘트로울 유닛트(2)는 입력되는 차량 부호 신호로 부터 주행저항을 연산하는 연산회로를 갖고, 또한 상기 엔진출력과 이 주행저항을 비교하는 비교회로와, 상기 악셀개도 신호가 소정치 이상으로 되어 있는지의 여부를 판단하는 비교회로 등을 갖고 있다.
제2도는 상기 콘트로울 유닛트(2)에 있어서의 변속 제어로직의 일실시예를 나타낸 플로우챠트이다.
먼저, 통상로직으로 부터, 차속과 악셀개도에 의하여 정해지는 시프트 스케줄로 부터 최적의 기어단이 구해진다(스텝 S1).
이 통상로직에 의하여, 선정된 기어단이 현 기어단에 대하여 시프트 업인지의 여부가 판정된다(스텝 S2)·이 판정이 "아니오"인 경우에는 통상 로직에 의하여 선정된 현 기어단에 유지된다. 한편, 판정이 "예"인 경우에는 다음에 시프트 업될 예정의 기어단에서의 엔진출력을 콘트로울·유닛트(2)의 메모리 등에 기억된 시프트 맵으로 부터 구한다(스텝 S3). 다음에, 이 구해진 엔진 출력과 주행저항을 비교하여(스텝 S4), 엔진출력이 주행저항보다 클 경우에는 통상로직에 따라서 예정의 기어단에 시프트 업 된다. 한편, 시프트 업 예정의 기어단에서의 엔진 출력이 동 기어단에서의 주행저항보다도 작을 경우에는 시프트 업이 금지되어(스텝 S5), 통상로직에 따라서 선정된 기어단에 유지된다.
그리고 주행저항은 다음식에 의하여 계산된다.
Figure kpo00001
여기서, Pmer:주행저항에 상당하는 엔진출력
Pme : 엔진출력
A : 상수
Vs : 엔진 총 배기량
W : 차량 중량
μf : 파이널 비(final ratio)
R : 타이어 반경
μti : 변속기 기어비
Figure kpo00002
: 시간 △t간에서의 엔진 회전수의 변화량이다.
본 실시예에 의한 상기 시프트 업의 판정 및 보정을 제3도의 주행 성능 선도에 의하여 더 상세히 설명한다.
차량이 a%의 구배의 도로를 차속 V1으로 주행할 경우(A점)의 주행저항은 ra이며, 이 조건하에서 차량은 통상로직에 의하여 선정원 4속의 기어단으로 주행하는 것으로 가정한다. 이 차속 V1으로 주행 중에 악셀개도를 감소할 경우 또는 차속이 중가할 경우에 있어서, 여전히 4속으로 주행할 것인가, 또는 시프트 업하여 5속으로 주행할 것인가의 판정은 시프트 업 예정의 5속에서의 초대 엔진 출력 Pa'(실제의 최대 엔진출력으로 부터 여유엔진 츨력을 뺀 값)와, 주행저항 ra와의 대소를 비교함으로써 행해진다. 이 경우에는Pa'＞ra이므로,5속에 시프트 업하여도 차속 V1으로 차량을 주행할 수가 있으며, 그리고 등판 시간은 5속의 기어단을 선택함으로써 단축되므로 5속에 시프트 업 된다.
한펀, 차량의 b%의 구배의 도로를 차속 V2로 주행할 경우(B점)의 주행저항은 rb이며, 이 조건하에서 차량은 통상로직에 의하여 선정된 3슥의 기어단으로 주행하는 것으로 가정한다. 이 차량이 여전히 3속으로 주행할 것인가 또는 4속으로 시프트 업할 것인가의 판정은, 4속에서의 최대 엔진출력 Pb'와, 주행저항 rb와의 대소를 비교함으로써 행해지며, 이 경우에는 Pb'＜rb로 되므로 시프트 업이 금지되어, 여전히 3속으로 유지된다.
이상과 같이, 본 실시에에 의하면, 차량의 주행속도와 악셀개도에 의하여 결청된 최척 기어단이 현 기어단에 대한 시프트 업인 경우, 이 최적 기어단에서의 엔진 출력과 주행차항과의 대소를 비교하여, 주행저항이 엔진 출력보다 클 경우에는 시프트 업을 금지하며, 엔진 출력 쪽이 주행저항보다 클 경우에만 상기 최척변속단에 시프트 업된다. 따라서, 차량의 등판시, 종래의 통상로직에 따라 시프트 업 및 그 결과 차속의 저하에 의하여 필연적으로 생기는 시프트 다운을 빈번히 반복하는 무의미한 시프트 조작이 억제되므로, 차량의 주행성을 높일 수가 있을 뿐 아니라, 자동변속기의 이점을 살린 최척 기어단의 선정에 의하여 차량의 둥판시에 소요되는 사간의 단축도 가능하게 된다.
제4도는 상기 콘트로울 유닛트(2)에 있어서의 변속 제어로직의 다른 실시예를 나타낸 플로우챠트이다. 먼저 차속과 악셀개도에 의하여 정해지는 시프트 스케줄에 의한 통상로직으로 부터 최적의 기어단이 구해진다(스텝 P1). 이 최적 기어단이 현 기어단에 대한 시프트 다운인지의 여부를 체크하여(스텝 P2), "예" 즉, 시프트 다운인 경우에는, 통상 로직에 따라서 상기 최적 기어단에 (1프트 다운 된다. 이것의 본 발명의변속 제어장치에 의하여 시프트 다운되는 제1의 경우이다.
다음에 통상로직에 의한 시프트 스케줄에 의하여 구해진 최적 기어단이 현 기어단에 대한 시프트 다운이아닌 경우, 즉 최적 기어만이 현 기어단인 때에는 다음의 제조건 즉,
(i) 변속후에 일정 시간 경과해 있는지의 여부(스텝 P3)(변속시에는 클러치가 멀어져 있으므로 정확한주행저항이 계산안되므로 이 체크를 행한다.).
(ii) 현 기어단이 4속 이상인지의 여부(스텝 P4)(3속으로 부터 2속으로의 시프트 다운은 뷸필요하므로이 체크를 행한다.).
(iii) 악셀이 전개위치(WOT)에 있는지의 여부(스텝 P5)(여유 구동력이 있는데도 불구하고 시프트 다운시킬 필요는 없으므로 이 체크를 행한다.)의 체크를 행한다. 이 결과 상기 3가지의 조건(i)∼(iii)이 모두"예"인 경우에는,
(iv) 시프트 다운했을 때 엔진이 오우버런하는지의 여부(스텝 P6)를 체크하여, 오우버런하지 않은 경우에는 현 기어단에서의 최대 엔진출력을 콘트로울 유닛트(2)의 메모리어 기억시킨 시프트 맵으로 부터 구한다(스텝 P7).
다음에
(v) 구해진 최대 엔진출력과 현 기어단에서의 주행저항을 비교하여 주행저항쪽이 큰지의 여부를 체크한다(스텝 P8). 이 체크에서는 판정 카운터를 "3"에 설정함으로써, 계산된 주행저항값의 불균일의 흡수를 기하여, 3회 계속하여 주행저항이 최대 엔진출력보다 큰지의 여부가 확인된다(스텝 P9및 P10). 즉, 제1회째의 체크에서는 최초의 설정치 "3"으로 부터 "1"을 감한 값이 "2"로 되며(이 값"2"가 판정 카운터에 유지된다.), "2"는 "0"이 아니므로 통상로직으로 되돌아가서, 상기 (i)∼(iv)의 일련의 조건의 체크가 반복하여행해진다. 이 결과,(i)∼(iii)의 조건이 "예", 그리고 (iv)의 조건이 "아니오"인 때에는 제2회째의 체크로 이행하여 이미 판정 카운터에 유지되어 있는 값 "2"로부터 "1"을 감한 값 "1"로 되여(이 값 "1"이 판정카운터에 유지된다.), "1"은 " "0"이 아니므로, 다시 통상 로직으로 되돌아가서 (i)∼(iv)의 일련의 조건의 체크가 재차 반복된다. 이 결과, 앞서와 같이 (i)∼(iii)의 조건이 "예", 그리고(1v)의 조건이 "아니오"인때에는 제3회째의 체크를 이행하여, 이미 판정 카운터에 유지되어 있는값 "1"로 부터 "1"을 감한 값은 "0"으로 되므로 기어는 시프트 다운된다. 이상으로 부터 명백한 바와같이, (v)의 조건은 3회 체크되어서,3회 모두 연속하여 현 기어단에서의 주행저항쪽이 엔진 출력보다도 클 때 비로소 시프트 다운되게 된다(스텝 P11). 이것이 본 발명의 변속 제어장치에 의하여 시프트 다운되는 제2의 경우이다.
그리고 주행저항은 상기 실시예에서 설명한 계산식에 의하여 졔산된다.
이와같이 상기 (i)∼(iii)의 조건 중 어느하나의 조건이 "아니오"인때, 또는 상기 (i)∼(iii)의 모든 조건이 "예"이어도, 상기 (iv)의 조건이 "예"인때는 시프트 다운되는 일은 없으며, 판정 카운터의 값을 당초의 3에 다시 설정하여 통상로직으로 되돌려서 다시 상기와 같은 체크가 반복하여 행해진다.
본 발명에 의한 상기 시프트 다운의 판정 보정을 제5도의 주행성능 선도에 의하여 다시 상세히 설명한다.
차량이 a%의 구배의 도로를 차속 V1으로 주행할 때 (A점)의 주행저항은 ra이며, 이 조건하에서 차량은 통상 로직에 의하어 선정된 5속의 기어단으로 주행하는 것으로 가정한다. 한편, 이 주행조건하에 있어서의 5속에서의 최대 엔진 출력 Pa'(실제의 최대 엔진출력으로 부터 여유 엔진출력을 뺀 값)를 구하여, 주행저항 ra와의 대소의 비교가 행해진다. 이 경우에는 ra＞Pa'이므로,4속으로 시프트다운 하여도 엔진 회전수는 오우버런하지 않을 뿐 아니라 차속 V1으로 주행할 수가 있으며, 그리고 차량 등판시의 소요시간이 단축되므로 4속으로 시프트 다운된다.
이 실시예에 의하면, ① 차속과 악셀개도에 의하여 정해지는 시프트 스케줄에 의한 통상로직에 의해 시프트 다운의 지시가 발해있을 때나, 또는 ② 통상로직에 의해 시프트 다운의 지시가 발해있지 않을 경우에는,주행저항에 의거하여 다음 재조건에 따라서 시프트 다운판정이 발해있을 때에만 시프트 다운을 행한다.
이 제조건이란,
(i) 변속 후 일정시간 경과해 있을 것.
(ii) 현 기어단이 4속 이상의 기어단에 있을 것.
(iii) 악셀이 전개위치(WOT)에 있을 것.
(iv) 시므트 다운했을 매 엔진이 오부러런하지 않을 것.
(v) 현 기어단에서의 엔진출력과 주행저항을 비교하여, 3회 연속하여 주행저항쪽이 크다고 판정되어 있을 것이다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이와같은 조건은 여러가지로 변경하여 설계할 수가 있음은 무론이다.
이상과 같이 본 실시예에 의해, 종래의 통상로직과 같이, 단지 차속과 악셀개도에 의한 시프트 스케줄로부터 최적 기어단이 선징될 뿐만 아니라, 시프트 다운해야 한다는 잔정이 행해지지 않았을 때도 현 기어단에서의 엔진 출력과 주행저항을 비교하여 주행저항쪽이 엔진 출력보다도 커졌을 경우에는 시프트 다운되도륵 구성되어 있다. 따라서, 최적의 타이잉에서의 시프트가 가능하므로, 차량의 주행성을 높일 수 있음과 동시에 자동변속기의 이점을 살린 최적의 기어단의 선택에 의하여 등판 시간도 만축할 수가 있게 된다.

Claims (9)

  1. 차량의 주행속도와 악셀개도에 의하여 변속기의 최적 기어단을 지령하는 자동변속기의 변속 제어장치에 있어서, 상기 지령된 최적 기어단에서의 엔진 출력을 연산하는 연산수단, 상기 최적 기어단에서의 차량의 주행저항을 연산하는 연산수단, 이 양 연산수단에 의하여 구해진 엔진출력과 주행저항을 비교하는 비교수단, 이 비교수단에 의한 비교결과에 의하여 상기 최적 기어만을 변경하는 지령 변경수단을 구비하는 자동변속기의 변속 제어장치.
  2. 차량의 주행속도와 악셀개도에 의하여 변속기의 최적 기어단을 지령하는 자동변속기의 변속 제어장치에 있어서, 상기 지령된 최적 기어단이 현 기어단에 대하여 시프트 업의 경우, 이 최적 기어단에서의 엔진출력을 연산하는 연산수단과, 상기 최적 기어단에서의 차량의 주행저항을 연산하는 연산수단, 이 양 연산수단에 의하여 구해진 엔진출력과 주행저항을 비교하는 비교수단, 이 비교수단에 의한 비교의 결과 주행저항이 옌진 출력보다 클 때 상기 최적 기어단에의 시프트 업을 금지하는 지령 변경수단을 구비하는 자동변속기의 변속 제어장치.
  3. 차량의 주행속도와 악셀개도에 의하여 변속기의 최적 기어단을 지령하는 자동변속기의 변속 제어장치에 있어서, 상기 지령된 최척 기어단이 현 기어단인 경우, 현 기어단에서의 엔진 출력을 연산하는 연산수단, 상기 현 기어단에서의 차량의 주행저항을 연산하는 연산수단, 이 양 연산수단에 의하여 구해진 엔진출력과 주행저항을 비교하는 비교수단, 이 비교수단에 의한 비교의 결과 주행저항이 엔진출력보다 클 때 상기최적 기어단보다 저속단으로 변경하여 시프트 다운 지령하는 지령 변경수단을 구비하는 자동변속기의 변속제어장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 최척 기어단보다 저속단으로 변경하여 시프트 다운을 지령하는 지령 변경수단이 상기 최척 기어단을 그 보다 1단 낮은 기어단으로 변경하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어장치.
  5. 제3 또는 4항에 있어서, 상기 지령된 최적 기어단이 현 기어단인때, 현 기어단으로 변속 후 미리 설정된 시간경과했는지의 여부를 판정하는 수단을 아울러 갖는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어장치.
  6. 제3 또는 4항에 있어서, 상기 지령된 최적 기어단이 현 기어단인때, 이 현 기어단이 고속단인지의 여부를 판정하는 수단을 아울러 갖는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어장치.
  7. 제3 또는 4항에 있어서, 상기 지령된 최적 기어단이 현 기어단인때, 악셀개도가 전개위치인지의 여부를 판정하는 수단을 아울러 갖는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어장치.
  8. 제3 또는 4항에 있어서, 상기 지령된 최적 기어만이 현 기어단인때, 소정의 기어단에 시프트 다운했을 때 엔진이 오우버런하는지의 여부를 판정하는 수단을 아울러 갖는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어장치.
  9. 제3 또는 4항에 있어서, 상기 현 기어단에서의 주행저항이 엔진출력보다 클때, 이 판정 결과를 카운트하는 판정 카운터와, 이 판정 카운터에 의한 카운트 값이 미리 셀정된 회수에 도달했는지의 여부를 판정하는 수단을 아울러 갖는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어장치.
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