KR100356782B1 - 자동변속기의제어장치 - Google Patents

Abstract

시프트 다운의 원인에 상관없이, 이 시프트 다운에 따른 록업 해제에 기인하는 변속충격을 효과적으로 저감하기 위하여, 시프트 다운 판별수단(72)은 시프트 다운이 행해지는 경우에 이 시프트 다운이 엔진 부하의 상승에 기인하는 것인지 여부를 판별함에 있어서, 변속제어수단(74)은 시프트 다운에 따른 록업을 해제하도록 유압제어회로(30)에 신호를 출력함과 동시에, 상기 시프트 다운이 엔진 부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별된 경우에는, 엔진 부하의 상승에 기인한다고 판별된 경우에 비교하여, 더 낮은 속도로 상기 록업 해제를 진행시킨다.

Description

자동변속기의 제어장치

본 발명은 차량에 탑재되는 자동변속기의 제어장치에 관한 것 이다.

차량의 자동변속기에 설치되는 토크컨버터는 작동오일의 흐름에 의해 동력을 전달하는 것이므로, 이 토크컨버터로는 유체마찰에 의해 에너지 손실이 발생한다. 그래서 최근에는, 상기 에너지 손실을 회피하기 위하여, 토크컨버터의 입력축의 회전수와 출력축의 회전수가 거의 동등해진 시점에서 클러치 체결등에 의해 상기 입출력축을 록하는 (즉, 토크컨버터를 통하지 않고 직결한다)록업 수단이 장비되기에 이르고 있다.

이와같은 록업 수단을 구비한 자동변속기에서는 운전상태에 따라 상기 록업 수단에 의한 록업을 온 오프하는 제어가 필요하다. 예를들면 시프트 다운시에는,이 시프트 다운과 거의 동시에 록업을 해제한다고 하는 제어가 일반적으로 행해진다(일본국 특개평5-203047호 공보등 참조).

상기 시프트 다운시의 록업 해제는, 상기 일본국 특개평5-203047호 공보에도 나타나는 바와같이, 원칙으로써 가능한한 신속하게 행하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 상기 록업 해제에 긴 시간을 들이면, 이 해제의 과도기에 변속기 횡측에서는 이미 시프트 다운되어 있음에도 불구하고 토크컨버터의 입출력축끼리 직결되어 있는 상태가 일시적으로 발생하여, 변속 충격을 초래할 염려가 있는 한편, 스로틀(액셀)밟는데 있어서는 토크컨버터의 입출력축끼리가 직결되어 있기 때문에 엔진회전의 상승이 지연되어 주행감각이 늦어질 염려도 있다.

그러나 상기 시프트 다운시의 록업 해제를 순식간에 행한 경우, 그때까지 토크컨버터를 통하지 않고 직결되어 있던 포크컨버터 입력축 및 출력축이 돌연 토크컨버터를 통하여 연결되는 상태로 되고, 이 록업 해제시에 토크컨버터에 의한 에너지 손실이 급격히 발생하게 된다. 여기에서 상기 시프트 다운이 ①엔진 부하의 상승에 기인하는 시프트 다운인 경우에는, 상기 에너지 손실이 발생해도 엔진측의 출력이 상승하고 있기 때문에 큰 토크다운은 없으므로, 운전자가 커다란 변속충격을 느끼지 않지만, 상기 시프트 다운이 ②차속의 저하에 기인하는 시프트 다운이나 ③시프트 레버 조작등의 매뉴얼 조작에 기인하는 시프트 다운인 경우에는, 엔진 출력이 거의 일정한 그대로 상기 토크 컨버터에 의한 에너지 손실만이 발생하기 때문에, 이에 의해 출력 토크가 일시적으로 강하하여, 오히려 변속충격을 현저하게 느끼게 된 염려가 있다.

본 발명은 이와같은 사정을 감안하여, 시프트 다운의 원인에 상관없이, 이 시프트 다운에 따른 록업 해제에 기인하는 변속 충격을 효자적으로 저감할 수 있는 자동변속기의 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 토크컨버터의 입력축과 출력축을 직결하는 록업 수단과, 시프트 다운시에 상기 록업 수단에 의한 록업을 해제시키는 록업 제어수단을 구비한 자동변속기의 제어장치에 있어서, 상기 시프트 다운이 엔진 부하의 상승에 기인하는 것인지 여부를 판별하는 록업 판별수단을 구비하고, 상기 시프트 다운이 엔진 부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별된 경우에는 엔진 부하의 상승에 기인한다고 판별된 경우보다도 느린 속도로 상기 록업을 해제시키도록 상기 록업 제어수단을 구성한 것이다. (청구항1)

상기 록업 판별수단으로써는, 시프트 다운시의 스로틀 개도의 증가율이 일정 이상인 경우에 이 시프트 다운이 엔진 부하의 상승에 기인한다고 판별하도록 구성된 것이 적합하다. (청구항2)

또, 운전자에 의한 매뉴얼 시프트 다운 조작을 검출하는 조작검출수단을 구비하고, 매뉴얼 시프트 다운 조작이 검출된 경우에는 이 조작에 따른 시프트 다운을 엔진 부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별하도록 상기 록업 판별수단을 구성해도 된다. (청구항3)

이 경우, 상기 조작검출수단으로써는, 시프트 레버의 조작위치를 검출하는 시프트 레버 위치검출수단이나(청구항4), 외부로 부터의 조작을 받아 변속단을 강제적으로 결정하는 변속단 지정 스위치 (청구항5)가 적합하다.

또, 상기 록업 판별수단은, 상기 시프트 다운이 엔진부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별된 경우, 엔진 토크가 높을수록 록업 해제과정에서 더욱 큰 록업 지지력을 확보하도록 구성되어 있는 것이 더 바람직하다. (청구항6)

청구항1기재의 장치에 의하면, 시프트 다운시에 록업을 해제시키는데 있어서, 상기 시프트 다운이 엔진 부하의 상승에 기인하는 것이라고 판별된 경우에는, 비교적 높은 속도로 록업이 해제되기 때문에, 이미 시프트 다운되면서 아직 록업이 해제되지 않은 상태(즉 토크컨버터의 입출력측이 직결되어 있는 상태)가 발생하는 것이 방지되고, 또는 그 발생기간이 단축되어, 이에따라 커다란 변속 충격의 발생이 회피된다. 또한, 상기 록업을 고속으로 해제시킬때, 토크컨버터에 의한 에너지 손실이 순간적으로 발생하게 되지만, 그 한편에서 엔진 출력은 높아지기 때문에, 결과로써 큰 토크 다운은 없고, 운전자측에 두드러진 변속충격이 주어지지 않는다.

이에 대해, 상기 시프트 다운이 엔진 부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별된 경우, 즉 엔진 출력의 상승을 거의 동반하지 않게 되는 시프트 다운으로 판별된 경우에는, 비교적 낮은 속도로 상기 록업이 해제되기 때문에, 토크컨버터에서의 에너지 손실의 급격한 발생에 의한 출력 토크의 급격한 저하가 회피되어, 이에 기인하는 변속 충격이 방지된다.

여기에서, 청구항2기재의 장치에서는 상기 시프트 다운시의 스로틀 개도의 증가율이 일정 이상인 경우, 즉 스로틀 벨브가 급속하게 열려 시프트 다운된 경우에, 이 시프트 다운이 엔진 부하의 상승에 기인하는 것이라고 판별된다.

또, 청구항3 및 청구항4기재의 장치에서는, 운전자에 의한 매뉴얼 시프트 다운 조작이 검출된 경우에, 이 조작에 따른 시프트 다운이 엔진 부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별된다.

더욱 구체적으로, 청구항4, 5기재의 장치에서는, 시프트 레버 위치가 절환되거나 변속단 지정 스위치가 조작되어 시프트 다운된 경우, 이 시프트 다운이 엔진 부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별된다.

상기 각 장치에 있어서, 상기 시프트 다운이 엔진 부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별된 경우, 즉 비교적 저속으로 록업의 해제가 이루어지는 경우에 있어서, 엔진 토크가 큼에도 불구하고 최초부터 록업 지지력을 대폭 낮추면, 이 지지력이 0이 아니라도 즉각 록업 해제가 이루어져 버릴 염려가 있다. 반대로, 엔진 토크가 작음에도 불구하고 록업 지지력의 감소정도가 낮으면, 록업 해제와 진행이 대폭 지연될 염려가 있다. 그러나, 청구항6기재와 같이, 상기 엔진 토크가 클수록 록업 해제 과정에서 더 큰 지지력을 유지하도록 하면, 엔진 토크에 상관없이 항상 거의 일정한 정도로 록업 해제를 진행하는 것이 가능하다.

본 발명의 제1실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

이 실시예에 나타나는 자동변속기는, 제2도에 도시하는 토크컨버터(2)와, 그 출력측에 연결된 변속기구(이 실시예에서는 다단변속기구)(10)와, 제3도에 도시하는 유압제어회로(30)를 구비하고 있다. 상기 변속기구(10)는 동력전달경로를 변경하여 변속단을 절환하는 각종 마찰요소(클러치, 브레이크)가 조합된 것이고, 상기 유압제어회로(30)는 상기 각종 마찰요소의 체결 및 체결해제를 컨트롤한다.

상기 토크 컨버터(2)는 제2도에 도시하는 바와같은 펌프(3), 터빈(4) 및 스테이터(5)를 구비하고 있다. 펌프(3)는 엔진의 출력축(1)에 연결된 케이스내에 고정되어 있다. 터빈(4)은 상기 펌프(3)에 대량하도록 배치되어, 작동오일를 동력전달매체로써 펌프(3)에 의해 구동된다. 스테이터(5)는 상기 펌프(3)와 터빈(4)과의 사이에 개설되어, 1방향 클러치(6)를 통하여 고정축(7)상에 지지되어 있다.

변속기구(10)는 중앙축(12)을 구비하고, 그 기단부(제2도에서는 좌단부)가 상기 엔진의 출력축(1)에, 선단부(동 도면에서는 우단부)가 오일 펌프(31)에, 각각 연결되어 있다. 이 중앙축(12)의 주위에는 통형상의 터빈축(13)이 설치되어, 그 기단부가 상기 토크컨버터(2)의 터빈(4)에 연결되어 있다.

이 터빈축(13)상에는 라비뇨형의 유성기어장치(14)가 형성되어 있다. 이 유성기어장치(14)는 작은 직경의 선기어(15), 큰 직경의 선기어(16), 롱피니언기어(17), 숏 피니언기어(18) 및 링기어(19)로 이루어지고, 이 유성기어장치(14)에 각종 마찰요소가 조합되어 있다.

우선, 엔진으로 부터 먼측의 측방에 있어서, 상기 터빈축(13)과 상기 작은 직경의 선기어(15)와의 사이에는, 포워드 클러치(20)와 코스트 클러치(21)가 직렬로 배치되어 있다. 포워드 클러치(20)는, 1방향 클러치(22)를 매개로 하는 터빈축(13)으로 부터 작은직경 선기어(15)로의 동력전달을 단속시키는 것이고, 상기 코스트 클러치(21)는, 터빈축(13)으로 부터 작은 직경 선기어(15)로의 동력전달을 단속시키는 것이다.

상기 코스트 클러치(21)의 반경방향외측에는 2-4 브레이크(23)가 배치되어 있다. 이 2-4 브레이크(23)는, 상기 큰 직경의 선기어(16)에 연결된 브레이크드럼(23a)과, 이 브레이크 드럼(23a)에 걸린 브레이크 밴드(23b)를 가지고, 이 2-4 브레이크(23)의 체결에 의해 큰 직경의 선기어(16)가 고정되도록 되어 있다.

이 2-4 브레이크(23)의 측방에는 리버스 클러치(24)가 배치되어 있다. 이 리버스 클러치(24)는, 상기 브레이크 드럼(23a)을 매개로 하는 큰 직경의 선기어(16)와 터빈축(13)사이의 동력전달을 단속시키는 것이다.

상기 유성기어장치(14)의 반경방향외측에 있어서, 유성기어장치(14)의 캐리어(14a)와 변속기구(10)의 케이스(10a)사이에는, 로우 리버스 브레이크(25)와 1방향 클러치(26)가 병렬로 배치되어 있다. 상기 로우 리버스 브레이크(25)는 상기 캐리어(14a)와 케이스(10a)를 계설시키는 것이다.

유성기어장치(14)의 엔진측의 측방에는 3-4 클러치(27)가 배치되어 있다. 이 3-4 클러치(27)는 상기 캐리어(14a)와 상기 터빈축(13)과의 사이의 동력전달을 단속시키는 것이다. 이 3-4 클러치(27)의 측방에는 출력축 기어(28)가 배치되고, 이 출력축 기어(28)는 출력축(28a)에 장착된 상태에서 링기어(19)에 연결되어 있다.

또, 엔진의 출력축(1)과 터빈축(13)과는, 토크컨버터(2)를 통하지 않고 록 업 클러치(록업 수단)(29)에 의해 직결가능하게 되어 있다.

상기 변속기구(10)는 그 자체에서 전진4단, 후진1단의 변속단을 가지고 있고, 상술의 클러치(20)(21)(24)(27), 브레이크(23)(25)의 각 마찰요소를 적당하게 작동시킴으로써, 요소의 변속단을 실현하도록 구성되어 있다. 각 변속단과 클러치, 브레이크의 작동상태와의 구체적인 관계는 다음의 표1과 같다.

[표 1]

제3도에 도시하는 유압제어회로(30)는 상기 오일 점프(31)를 구비하고 있다. 이 오일 펌프(31)는 상기 출력축(1)의 체전에 의해 구동되어 유로(L1)에 작동오일를 토출하는 것이고, 이 작동오일의 유압(라인압)이 프레셔 레귤레이터 밸브(32) 및 듀티 솔레노이드 밸브(33)에 의해 압력이 조정되도록 되어 있다. 상세하게는 상기 오일 펌프(31)의 토출압이 솔레노이드 리듀싱 밸브(34)에 의해 일정압으로 감압되고, 다시 이 유압이 듀티 솔레노이드 밸브(33)에 의해 듀티 제어되어(즉 듀티 솔레노이드 밸브(33)의 개폐시간이 조정되어 드레인량이 제어됨으로써 유압이 제어되어), 이것이 압력조정밸브(32)에 파일럿압으로써 주어짐으써, 이 파일릿압에 따라 라인압이 조정되도록 되어 있다.

즉, 상기 각 밸브(32-34)에 의해 라인압 가변수단이 구성되어 있고, 상기 듀티 솔레노이드 밸브(33)의 작동이 후술하는 컨트롤 유니트(70)에 의해 제어됨으로써, 라인압이 제어된다.

상기 압력조정밸브(32)에 의해 압력이 조정된 라인압은, 매뉴얼 시프트 밸브(35)의 포트(g)에 공급된다. 이 매뉴얼 시프트 밸브(35)는 수동에 의해 P ·N ·D ·2 ·1레인지에 시프트되어, 특정 레인지로 절환된 경우에만 그 레인지의 종류에 따라 상기 포트(g)로 부터 특정의 포트에 상기 작동오일을 공급하는 것이다. 구체적으로 이 매뉴얼 시프트 밸브(35)가 1레인지에 설정되어 있을 시는 포트(a)(e)에, 2레인지에 실정되어 있을시는 포트(a)(c)에, D레인지에 설정되어 있을시는 포트(a)(c)에, R레인지에 설정되어 있을시는 포트(f)에, 각각 상기 포트(g)가 연통된다.

매뉴얼 시프트 밸브(35)의 포트(a)는, 유로(L2)를 통하여 1-2 시프트 밸브(36)에 접속되어 있다. 이 1-2 시프트 밸브(36)의 파일럿압은, 1-2 솔레노이드 밸브(37)에 의해 컨트롤된다.

구체적으로 제1속단일 때에는 1-2 솔레노이드 밸브(37)가 OFF되어, 1-2 시프트 밸브(36)의 스풀이 도면의 좌측에 작동하여, 2-4 브레이크(23)의 어플라이실(23c)로 통하는 유로(L3)가 드레인측에 연통된다. 제2-4속시에는 1-2 솔레노이드 밸브(37)가 ON으로 되어 1-2 시프트 밸브(36)의 스풀이 도면의 우측에 작동하여, 포트(a)로 부터의 유압이 2-4 브레이크(23)의 어플라이실(23c)에 공급된다.

또한, 이 1-2 시프트 밸브(36)는, 1레인지의 제1속단일 때에, 상기 매뉴얼 시프트 밸브(35)의 포트(e)로 부터 로우 감압밸브(38)를 통하여 공급된 작동오일을 로우 리버스 브레이크(25)에 공급하도록 구성되어 있다.

상기 매뉴얼 시프트 밸브(35)의 포트(a)로 부터의 유압은 2-3 시프트 밸브(39)에도 파일럿압으로써 인가된다. 이 2-3 시프트 밸브(39)는 유로(L4)를 통하여 매뉴얼 밸브(35)의 포트(c)에 접속되어 있고, 상기 파일럿압이 2-3 솔레노이드 밸브(40)에 의해 컨트롤되도록 되어 있다. 그리고 제1,2속시에는 2-3 솔레노이드 밸브(40)가 ON이 되어, 2-3 시프트 밸브(39)의 스풀이 도면의 우측으로 작동하고, 3-4 클러치(27)로 통하는 유로(L5)가 드레인측에 연통되어 3-4 클러치(27)가 해방된다. 또, 제3,4속단시에는, 2-3 솔레노이드 밸브(40)가 OFF로 되어, 2-3 시프트밸브(39)의 스풀이 도면의 좌측에 작동하여, 포트(c)로 부터의 유압이 상기 유로(L5)에 보내져 3-4 클러치(27)가 체결된다.

상기 유로(L5)는 3-4 시프트 밸브(41)에도 접속되어 있다. 이 3-4 시프트 밸브(41)의 파일럿압은, 3-4 솔레노이드 밸브(42)에 의해 컨트롤된다.

구체적으로 D레인지의 1,2,4속단일 때 및 2레인지의 제1속단일 때에는, 3-4솔레노이드 밸브(42)가 ON이 되어, 3-4 시프트 밸브(41)의 스풀이 도면의 우측으로 작동하여, 2-4 브레이크(23)의 릴리스실(23d)로 통하는 유로(L6)가 드레인측에 연통된다. 또, D레인지의 제3속단일 때, 2레인지의 제2,3속단일 때 및 1레인지의 제1,2속단일 때에는, 3-4 솔레노이드 밸브(42)가 OFF로 되어, 2-3 시프트 밸브(39)의 스풀이 도면의 좌측으로 작동하여 상기 유로(L6)와 2-3 시프트 밸브(39)에 접속된 유로(L5)를 연통하고, 2-3 시프트 밸브(39)의 작동에 따라 상기 릴리스실(23d)에 대한 유압의 급배를 행한다.

또한, 이 3-4 시프트 밸브(41)는, 매뉴얼 시프트 밸브(35)의 포트(a)로 통하는 유로(L7)와 코스트 클러치(21)로 통하는 유로(L8)와의 사이에서 유압의 공급을 전환하고, 그에 따라 코스트 클러치(21)의 해방, 체결도 행하도록 구성되어 있다.

따라서, 솔레노이드 밸브(37)(40)(42)에 의해 각 시프트 밸브(36)(39)(41)의 작동이 컨트롤되어, 이들의 작동에 따라 변속용의 마찰요소인 2-4 브레이크(23)(어플라이실(23c)에 유압이 공급되어 릴리스실(23d)의 유압이 드레인된 때에 체결되고 그 이외에는 해방) 및 3-4 클러치(27)의 체결, 해방이 상기의 표1에 표시하는 대로 행해진다. 또, 각 시프트 밸브(36)(39)(41)와 2-4 브레이크(23) 및 3-4 클러치(27)와의 사이의 유압회로중에는, 변속 충격 완화등을 목적으로 1-2 어큐뮬레이터(43), 2-3 어큐뮬레이터(44), 2-3 타이밍 밸브(45), 3-2 타이밍 밸브(46) 및 바이패스 밸브(47)가 조합되어 있다.

또, 상기 포트(a)는 유로(L9)를 통하여 포워드 클러치(20)에 직결되어, D, 2, 1 레인지에서는 상기 포워드 클러치(20)에 체결구동력으로써 상기 라인압이 공급되도록 되어 있고, 이 유로(L9)에는 N-D 어큐뮬레이터(48)가 설치되어 있다. 마찬가지로, 상기 포트(f)는 유로(L10)을 통하여 리버스 클러치(24)에 직결되고, R레인지에서 리버스 클러치(24)에 체결구동력으로써 상기 라인압이 공급되도록 되어 있고, 이 유로(L10)에는 N-R 어큐뮬레이터(49)가 설치되어 있다.

또, 상기 록업 클러치(29)의 어플라이실 및 릴리스실에는, 록업 컨트롤 밸브(50)를 통하여 라인압이 공급가능하게 되어, 이 록업 컨트롤 밸브(50)의 파일럿압이 록업 솔레노이드 밸브(51)에 의해 전기적으로 제어되도록 되어 있다. 그리고, 이 록업 컨트롤 밸브(50)의 작동에 의해, 상기 록업 클러치(29)의 어플라이실 및 릴리스실에 대한 유압급배제어, 즉 록업 클러치(29)의 체결 및 체결해제의 제어, 다시 환언하면 록업의 온오프제어가 행해지도록 되어 있다.

또한, 제3도에 있어서 52는 컨버터 릴리프 밸브이다.

이 자동변속기가 탑재된 차량에는, 제1도에 도시하는 바와같은 차속 센서(61), 스로틀 센서(62), 터빈 회전수 센서(63), 인히비터 스위치(64), 매뉴얼 다운 스위치(65)라는 각종 검출기가 배설되어 있다.

스로틀 센서(62)는, 도시하지 않은 엔진에 장비된 스로틀 밸브의 개도(스로틀 개도)(TVO)를 검출하는 것이고, 터빈 회전수 센서(63)는, 상기 터빈축(즉 토크컨버터(2)의 출력축)의 단위 시간당의 회전수(Ntb)를 검출하는 것이다. 인히비터 스위치(64)는, 운전실에 설치된 시프트 레버의 절환위치(P, R, N, D, 2, 1)를 검출하는 것이다. 메뉴얼 다운 스위치(65)는, 운전자에 의한 조작을 받아 변속단의 변경지령을 출력하는 것이고, 예로써는, 상기 조작을 받은 경우에 각주행레인지(D,2,1)에서의 변속단을 원칙으로써 그 레인지에 따른 변속단에 강제적으로 지지하는 지령을 출력하는 홀드 스위치, D레인지에 있어서 조작을 받은 경우에 이 D레인지에서의 최고속단으로의 절환을 강제적으로 금지하는 오버 드라이브 오프 스위치등을 들수 있다.

이들 각 검출기의 출력신호는 동 도면의 컨트롤 유니트(70)에 입력된다. 이 컨트롤 유니트(70)는 시프트 다운(낮은 변속단으로의 절환)제어에 관한 기능을 하도록, 제1도에 도시되는 시프트 다운 판별수단(72) 및 변속제어수단(시프트 다운 제어수단)(74)을 구비하고 있다.

시프트 다운 판별수단(72)은 ①변속단을 결정하는 변속 맵에 따른 시프트 다운으로 스로틀 개도(TYO)가 급격하게 증대한 경우, ②마찬가지로 변속 맵에 따른 시프트 다운으로 차속이 저하한 경우, ③인히비터 스위치(64)에 의해 저속 레인지측으로 시프트 레버 위치가 절환된 것이 검출되었을 경우, ④매뉴얼 다운 스위치(65)에 의해 절환지령된 변속단이 현재의 변속단보다도 낮은 경우에, 변속제어수단(74)에 시프트 다운 지령신호를 출력함과 동시에, 이 시프트 다운이 상기 ①-④중 어느것에 기인하는 것인가의 판별신호를 출력하는 것이다.

변속제어수단(74)은 상기 시프트 다운 판별수단(72)에 의해 시프트 다운 지령신호를 받았을 경우에 유압제어회로(30)에 제어신호를 출력하여 실제의 시프트 다운 동작을 행하게 하고, 또, 이 시프트 다운시에 록업 솔레노이드 밸브(51)에 제어신호를 출력하여 록업 컨트롤 밸브(50)를 작동시킴으로써 록업 클러치(29)의 체결을 해제시킴(즉 록업을 해제시킨다)과 동시에, 상기 시프트 다운의 원인이 ②-④중 어느것인 경우에는, ①의 경우보다 낮은 속도로 상기 록업 클러치(29)의 체결을 해제시키도록, 상기 록업 솔레노이드 밸브(51)로의 제어신호의 듀티비(dy)(%)를 변화시키는 것이다.

다음에, 이 컨트롤 유니트(70)가 행하는 구체적인 변속제어동작을 설명한다.

우선, 각종 신호를 독해하고(제4도의 스텝S1), 록업 솔레노이드 밸브(51)로의 제어신호의 듀티비(dy)가 100%이고(스텝S2에서 YES), 또한, 시프트 다운 플러그(sdf)가 1인 경우(즉 현재 시프트 다운 조건을 만족시키고 있는 경우; 스텝S3에서 YES)에, 시프트 다운을 행함과 동시에, 록업 클러치(29)의 체결해제를 행한다.

여기에서, 상기 시프트 다운이 스로틀 개도(TVO)의 급상승에 기인하는 것인 경우, 즉, 매뉴얼 다운 스위치(65)가 온으로 되어 있지 않고(스텝S4에서 OFF), 시프트 레버도 조작되어 있지 있고(스텝S5에서 NO), 또한 스로틀 개도의 시간변화율 △TVO가 일정치(α)를 초과하는 경우(스텝S6에서 NO)에는, 제5도에도 도시하는 바와같이, 상기 록업 솔레노이드 밸브(51)로의 제어신호의 듀티비(dy)를 그때까지의 100%로부터 갑자기 0%로 절환한다(스텝S7), 이 듀티비(dy)의 절환에 의해, 록업 컨트롤 밸브(50)의 스풀이 급작스럽게 작동하여 록업 클러치(29)의 체결이 바로 해제된다. 즉, 록업이 급속하게 해제되어, 시프트 다운시에 있어서의 록업 지연에 기인하는 변속 충격의 발생이 방지된다.

또한, 이 록업의 급격한 해제에 의해, 토크컨버터(2)에서의 에너지 손실이 급속하게 발생하게 되지만, 제5도에도 도시되는 바와같이 상기 시프트 다운은 스로틀 개도(TVO)의 급작스러운 밸브개방동작에 기인하는 것이고, 이 시프트 다운과 동시에 엔진 출력이 상승하고 있으므로, 출력축 토크(이 실시예에서는 출력축(28a)의 토크)의 급강하는 없고, 이 토크 강하에 기인하는 변속 충격이 운전자에 주어지지 않는다.

이에 대해, 상기 시프트 다운이 스로틀 개도(TVO)의 급상승에 기인하지 않는 경우, 즉, 매뉴얼 다운 스위치(65)가 온으로 되어 시프트 다운된 경우(스텝S4에서 ON), 또는 시프트 레버의 조작에 의해 시프트 다운된 경우(스텝S5에서 YES), 또는 상기 시프트 레버와 매뉴얼 다운 스위치(65)가 조작되어 있지 않아도 스로틀 개도의 시간변화율 △TVO가 일정치(α)이하의 상태에서 시프트 다운된 경우(즉 차속의 저하에 의해 시프트 다운된 경우;스텝S6에서 YES)에는, 상기 듀티비(dy)를 갑자기 0%로 하는 것이 아니라 서서히 0%까지 감소시켜 간다. 구체적으로는, 상기 듀티비(dy)를 100%로 부터 소정의 초기 감소치(dyo)(〈100%)까지 줄이고(스텝S8), 그 후는 듀티비(dy)가 0%로 될때까지 이 듀티비(dy)를 소정량 △dy씩 점차 줄인다(스텝S9, S10).

제6도는 이 실시예와 달리, 종래와 마찬가지로, 상기 시프트 다운이 스로틀 개도(TVO)의 급상승에 기인하지 않음에도 불구하고 듀티비(dy)를 100%로 부터 갑자기 0%로 절환한 경우의 스로틀 개도(TVO), 출력축 토크, 엔진 회전수(Ne) 및 터빈 회전수(Ntb)를 표시한 것이다. 이 도면으로 부터 알 수 있듯이, 스로틀 개도(TVO)가 대략 일정한 상태(즉 엔진 출력이 상승하지 않는 상태)에서 듀티비(dy)가 갑자기 0%로 절환되면, 토크컨버터(2)에서의 에너지 손실이 급작스럽게 발생하여 출력축 토크가 일시적으로 현저하게 떨어지고(도면의 A부), 이에 따라 운전자에 커다란 변속 충격이 주어지게 된다.

이에 대해, 본 실시예와 같이, 상기 듀티비(dy)를 조금씩 0%까지 줄이도록 하면, 제7도에 도시하는 바와같이, 출력축 토크의 현저한 하락은 피할수 있고, 이 하락에 기인하여 운전자에 커다란 변속충격이 주어지는 것이 미연에 방지된다.

또한, 이와같이 듀티비(dy)를 점차 감소시키는 경우라도, 그 초기 감소치(dyo)가 크고, 또한, 엔진 토크가 크면, 듀티비(dy)가 0%가 아니어도 체결력 부족때문에 록업 클러치(29)의 체결이 값자기 해제되어 버리므로, 본 발명의 효과를 얻지 못하게 될 염려가 있고, 반대로 초기 감소치(dyo)가 작고, 또한, 엔진 토크가 작으면, 록업 클러치(29)의 체결해제의 진행이 대폭으로 지연될 염려가 있으므로, 상기 초기 감소치(dyo)는 엔진 토크가 클수록 낮은 값으로 확보해 두는 것이 바람직하다. 그 구체적 수단으로써는 예를들면 제8도(a)에 도시하는 바와같이, 스로틀 개도(TVO) 및 터빈 회전수(Ntb)와 초기 감소치(dyo)와의 맵을 미리 작성해 두고, 스로틀 개도(TVO)가 작을수록, 또 터빈 회전수(Ntb)가 클수록, 커다란 초기 감소치(dyo)를 설정하도록 하면 된다.

또한, 이 초기 감소치(dyo)의 설정에 상관없이, 록업 클러치(29)의 체결해제에 요하는 시간(△T)을 항상 일정하게 유지하고 싶은 경우에는, 제6도(b)에 도시하는 바와같이, 스로틀 개도(TVO) 및 터빈 회전수(Ntb)와 듀티비 단위 삭감량(△dy)과의 맵도 작성해 두고, 상기 초기 감소치(dyo)와는 반대로, 스로틀개도(TVO)가 클수록, 또 터빈 회전수(Ntb)가 작을수록, 큰 삭감량(△dy)을 설정하면 된다. 이와같은 설정에 의하면, 엔진 토크가 작은 경우에는 제7도 실선에 도시하는 바와같이 듀티비(dy)가 줄고, 엔진 토크가 큰 경우에는 동 도면 2점쇄선으로 표시한 바와같이 듀티비(dy)가 줄어듬으로써, 후자의 경우에는 전자의 경우보다도 항상 록업 해제과정에서 더 큰 듀티비(dy)가 확보되게(즉 더 큰 록업 지지력이 확보된다)된다.

본 발명에서는 상기 제4도의 플로챠트에 있어서, 스텝S4, S5를 생략하고, 스텝S6만으로 시프트 다운의 판별을 행하는 것도 가능하다. 단지, 단순히 스로틀 개도(TVO)의 검출신호만으로 판별하는 경우, 그 판별이 미묘하고 어려운 경우가 존재할 수 있지만, 상기와 같이 매뉴얼 다운 스위치(65)나 시프트 레버의 매뉴얼 조작정보도 받아들여 두면, 적어도 이들이 조작된 경우에는 [시프트 다운이 엔진 부하의 상승에 기인하지 않는다]라는 판별을 확실하게 행할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 스텝S6에서는, 스로틀 개도(TVO)가 일정치(α)이상인지 여부를 판정하는데 대신하여, 그 밖의 엔진 부하에 상당하는 값, 예를들면 엔진 토크가 일정치(β)이상인지를 판정하도록 해도 된다.

이상과 같이, 본 발명은 시프트 다운이 엔진 부하의 상승에 기인하는가 기인하지 않는가를 판별하고, 후자의 경우에는 전자의 경우보다도 느린 속도로 상기 록업을 해제시키도록 했으므로, 시프트 다운의 원인에 상관없이, 항상 록업 해제에 따른 변속충격을 효과적으로 억제할 수 있는 효과가 있다.

여기에서, 청구항2기재의 장치에서는, 스로틀 개도의 증가율을 받아들이기만 하는 간단한 구성으로, 상기 시프트 다운의 원인을 판별할 수 있는 효과가 있다.

또한, 청구항3기재의 장치에서는, 운전자에 의한 매뉴얼 시프트 다운 조작을검출하는 조작검출수단을 구비하고, 매뉴얼 시프트 다운조작이 검출된 경우에는 이 조작에 따른 시프트 다운을 엔진 부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별하도록 한 것이므로, 매뉴얼 조작으로 시프트 다운된 경우, 이 시프트 다운이 엔진부하의 상승에 기인하지 않는 것을 더욱 확실하게 판별할 수 있는 효과가 있다.

또한, 청구항6기재의 장치에서는, 엔진 토크가 클수록 록업 제어과정에서 보다 큰 지지력을 유지하도록 하고 있으므로, 엔진 토크에 상관없이 항상 거의 일정한 정도로 록업 해제를 진행시킬 수 있는 효과가 있다.

제1도는 본 발명의 일실시예에 있어서의 자동변속기의 제어장치의 전체구성을 도시하는 블럭도,

제2도는 상기 실시예에 있어서의 자동변속기의 토크컨버터 및 변속기구의 구성도,

제3도는 상기 자동변속기의 유압제어회로를 도시하는 회로도,

제4도는 상기 제어장치에 의한 록업 해제 제어동작을 도시하는 플로챠트,

제5도는 시프트 다운이 스로틀 개도의 급상승에 기인하는 경우에서의 상기 제어장치에 의한 록업 해제 제어동작을 도시하는 타임챠트,

제6도는 시프트 다운이 스로틀 개도의 급상승에 기인하지 않는 경우에서의 종래의 제어장치에 의한 록업 해제 제어동작을 도시하는 타임챠트,

제7도는 시프트 다운이 스로틀 개도의 급상승에 기인하지 않는 경우에서의 상기 실시예의 제어장치에 의한 록업 해제 제어동작을 도시하는 타임챠트,

제8도 (a)는 상기 록업 해제 제어동작에 있어서 사용되어지는 스로틀개도 및 터빈 회전수와 듀티비 초기 감소치와의 맵의 내용을 표시하는 그래프 (b)는 상기 록업 해제 제어동작에 있어서 사용되어지는 스로틀개도 및 터빈 회전수와 듀티비 단위 삭감량과의 맵의 내용을 표시하는 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 설명

2... 토크컨버터 10... 변속기구

29... 록업 클러치(록업 수단) 30... 유압제어장치

61... 차속 센서 62... 스로틀 센서

64... 인히비터 스위치(시프트 레버 위치검출 수단)

65... 매뉴얼 다운 스위치(변속단 지정 스위치)

70... 컨트롤 유니트 72... 시프트 다운 판별수단

74... 변속제어수단(시프트 다운 제어수단)

Claims (16)

1. 토크컨버터의 입력축과 출력축을 직결하는 록업 수단과, 시프트 다운시에 상기 록업 수단에 의한 록업을 해제시키는 록업 제어수단을 구비한 자동변속기의 제어장치에 있어서, 상기 시프트 다운이 엔진 부하의 상승에 기인하는 것인지 여부를 판별하는 록업 판별수단을 구비하고, 상기 시프트 다운이 엔진 부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별된 경우에는 엔진 부하의 상승에 기인하는 것이라고 판별된 경우보다도 느린 속도로 상기 록업을 해제시키도록 상기 록업 제어수단을 구성한 것을 특징으로 하는 자동변속기의 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 록업 판별수단은 시프트 다운시의 스로틀 개도의 증가율이 일정 이상일 경우에 이 시프트 다운이 엔진 부하의 상승에 기인하는 것이라고 판별하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 제어장치.
3. 제2항에 있어서, 운전자에 의한 매뉴얼 시프트 다운 조작을 검출하는 조작검출수단을 추가로 구비하고, 매뉴얼 시프트 다운 조작이 검출된 경우에는 이 조작에 따른 시프트 다운을 엔진 부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별하도록 상기 록업 판별수단을 구성한 것을 특징으로 하는 자동변속기의 제어장치.
4. 제1항에 있어서, 운전자에 의한 매뉴얼 시프트 다운 조작을 검출하는 조작검출수단을 구비하고, 매뉴얼 시프트 다운 조작이 검출된 경우에는 이 조작에 따른 시프트 다운을 엔진 부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별하도록 상기 록업 판별수단을 구성한 것을 특징으로 하는 자동변속기의 제어장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 조작검출수단은 시프트 레버의 조작위치를 검출하는 시프트 레버 위치검출수단인 것을 특징으로 하는 자동변속기의 제어장치.
6. 제3항에 있어서, 상기 조작검출수단은 외부로 부터의 조작을 받아 변속단을 강제적으로 결정하는 변속단 지정 스위치인 것을 특징으로 하는 자동변속기의 제어장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 록업 판별수단은 상기 시프트 다운이 엔진부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별된 경우, 엔진 토크가 높을수록 록업 해제 과정에서 더욱 큰 록업 지지력을 확보하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 제어장치.
8. 기어변속기구와 동력발생원으로 부터의 동력을 상기 기어변속기구에 전달하는 토크컨버터와, 토크컨버터의 입출력축간을 접속하는 록업 클러치와, 록업 클러치의 체결력을 조정하는 체결력 조정수단과, 차량의 운전상태에 따라 기어변속기구를 시프트 다운시키기 위한 시프트 다운 신호를 출력하는 시프트 다운신호 출력수단과, 록업 클러치가 체결된 상태에서 상기 시프트 다운신호가 출력되었을 때, 록업 클러치의 체결력을 약하게 하는 체결력 조정수단을 제어하는 록업 제어수단과, 상기 시프트 다운이 동력 발생원의 부하의 상승에 기인하는 것인지 여부를 판별하는 시프트 다운 판별수단을 구비하는 한편, 상기 록업 제어수단은 시프트 다운 판별수단으로의 판별결과에 의거하여, 시프트 다운이 동력발생원의 부하의 상승에 기인한다고 판별한 경우는 소정의 제1 체결해제속도로 체결력을 약하게 하고, 부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별한 경우는 상기 제1 체결해제속도보다도 느린 제2 체결해제속도로 체결력을 약하게 하는 자동변속기의 제어장치.
9. 제8항에 있어서, 기어변속기구와, 동력발생원으로 부터의 동력을 상기 기어변속기구에 전달하는 토크컨버터와, 토크컨버터의 입출력축간을 접속하는 록업 클러치와, 록업 클러치의 체결력을 조장하는 체결력 조정수단과, 차량의 운전상태에 따라 기어변속기구를 시프트 다운시키기 위한 시프트 다운 신호를 출력하는 시프트 다운 신호출력수단과, 록업 클러치가 체결된 상태에서 상기 시프트 다운 신호가 출력되었을 때, 록업 클러치의 체결력을 약하게 하는 체결력 조정수단을 제어하는 록업 제어수단과, 상기 시프트 다운이 동력 발생원의 부하의 상승에 기인하는 것인지 여부를 판별하는 시프트 다운 판별수단을 구비하는 한편, 상기 록업 제어수단은 시프트 다운 판별수단에서의 판별결과에 의거하여, 시프트 다운이 동력발생원의 부하의 상승에 기인한다고 판별한 경우는 소정의 시프트 다운 신호와 동기하여 즉각 록업 클러치를 해제하여 체결력을 약하게 하고, 부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별한 경우는 상기 시프트 다운 신호와 동기하여 즉각 록업 클러치를 해제하는 속도보다도 느린 시프트 다운 신호로 부터 서서히 록업 클러치의 체결력을 약하게 하는 자동변속기의 제어장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 체결력 조정수단은 록 업 클러치의 릴리스실과 어플라이실로의 작동오일의 공급을 제어하는 록 업 컨트롤밸브와 상기 록업 컨트롤밸브의 신호압을 제어하는 듀티 솔레노이드 밸브를 가지고, 상기 록 업 제어수단은 록 업 클러치의 체결력을 제어하기 위한 듀티 제어치를 연산하고, 이 듀티제어치에 대응한 신호를 출력하고, 상기 록업 제어수단은 시프트 다운 판별수단에서의 판별결과에 의거하여, 시프트 다운이 동력발생원의 부하의 상승에 기인한다고 판별한 경우는 록업클러치를 개방하기 위한 듀티제어치에 대응한 신호를 출력하여 체결력을 약하게 하고, 부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별한 경우는 상기 듀티제어치를 소정치씩 감산하여 상기 듀티제어치에 대응한 신호를 출력하여 록업 클러치의 체결력을 약하게 하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 제어장치.
11. 제10항에 있어서, 듀티 제어치의 초기치와 감산율을 엔진 토크에 따라 변경하고, 엔진 토크가 높을수록, 해제과정에서의 록업 클러치의 체결력을 확보하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 제어장치.
12. 제8항에 있어서, 상기 록업 판별수단은 시프트 다운시의 스로틀 개도의 증가율이 일정 이상일 경우에 이 시프트 다운이 엔진 부하의 상승에 기인하는 것이라고 판별하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 제어장치.
13. 제12항에 있어서, 운전자에 의한 매뉴얼 시프트 다운 조작을 검출하는 조작검출수단을 추가로 구비하고, 매뉴얼 시프트 다운 조작이 검출된 경우에는 이 조작에 따른 시프트 다운을 엔진 부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별하도록 상기 록업 판별수단을 구성한 것을 특징으로 하는 자동변속기의 제어장치.
14. 제8항에 있어서, 운전자에 의한 매뉴얼 시프트 다운 조작을 검출하는 조작검출수단을 추가로 구비하고, 매뉴얼 시프트 다운 조작이 검출된 경우에는 이 조작에 따른 시프트 다운을 엔진 부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별하도록 상기 록업 판별수단을 구성한 것을 특징으로 하는 자동변속기의 제어장치.
15. 제14항에 있어서, 운전자에 의한 매뉴얼 시프트 다운 조작을 검출하는 조작검출수단을 추가로 구비하고, 매뉴얼 시프트 다운 조작이 검출된 경우에는 이 조작에 따른 시프트 다운을 엔진 부하의 상승에 기인하지 않는다고 판별하도록 상기 록업 판별수단을 구성한 것을 특징으로 하는 자동련속기의 제어장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 조작검출수단은 시프트 레버의 조작위치를 검출하는 시프트 레버 위치검출수단인 것을 특징으로 하는 자동변속기의 제어장치.