KR100887960B1

KR100887960B1 - 자동변속기의 변속 제어 방법

Info

Publication number: KR100887960B1
Application number: KR1020070079204A
Authority: KR
Inventors: 이진수
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-08-07
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2009-03-12
Anticipated expiration: 2027-08-07
Also published as: CN101363540B; CN101363540A; US20090042694A1; US7905814B2; KR20090014885A; DE102007058201A1

Abstract

본 발명은 제1,2마찰요소가 해방되고 제3,4마찰요소가 결합되는 N→N-3 변속 과정에서 제1,3마찰요소의 제어를 수행하여 N→N-3 변속을 완료한 후 제2,4마찰요소를 제어함으로써 변속 충격을 줄이는 자동변속기의 변속 제어 방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어 방법은, 제1,2마찰요소의 결합에 의하여 구현되는 N변속단에서 제3,4마찰요소의 결합에 의하여 구현되는 N-3변속단으로 변속을 제어하는 자동변속기의 변속 제어 방법에 있어서, 제1마찰요소의 해방 제어가 개시된 후 제2마찰요소의 해방 제어가 개시되고, 제3마찰요소의 결합 제어가 개시된 후 제4마찰요소의 결합 제어가 개시되되, 상기 제2마찰요소의 해방 제어는 N→N-3 변속이 완료된 후 개시될 수 있다.

브레이크, 클러치, 결합 요소, 해방 요소

Description

자동변속기의 변속 제어 방법{SHIFT CONTROL METHOD OF AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동변속기의 변속 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제1,2마찰요소가 해방되고 제3,4마찰요소가 결합되는 N→N-3 변속 과정에서 제1,3마찰요소의 제어를 수행하여 N→N-3 변속을 완료한 후 제2,4마찰요소를 제어함으로써 변속 충격을 줄이는 자동변속기의 변속 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 클러치 대 클러치(clutch-to-clutch) 변속 제어는 1개의 마찰요소를 해제하고 다른 1개의 마찰 요소를 결합함으로써 수행된다. 그러나 특정한 스킵 시프트(skip shift)를 수행하는 경우 2개의 마찰요소를 해방하고 다른 2개의 마찰요소를 체결하여야 하는 경우가 있다.

특히 자동변속기에 있어서 킥다운 6→3 변속과 같이 3개 이상의 기어비를 뛰어 넘는 스킵 시프트의 경우, 통상적으로는, 2개의 마찰 요소를 해방하고 다른 2개의 마찰 요소를 체결하게 된다. 그러나 2개의 마찰 요소를 해방하고 다른 2개의 마찰 요소를 체결하는 제어방법은 구현하기가 어려운 것으로 이해되고 있다.

따라서, 6→3 변속과 같은 스킵 시프트의 경우, 제어가 용이한 2개의 변속을 연속해서 수행함으로써 구현하는 방향으로 연구가 진행되었다. 예를 들어, 6→3 변속시, 6→4 변속을 완료한 후 4→3 변속을 수행하는 것이다.

그러나, 종래의 6→3 스킵 시프트 제어 방법은 2개의 변속과정을 연속해서 수행하여야 하므로, 즉 6→4 변속을 완료한 후 4→3 변속을 수행하므로, 변속시간이 길어지는 문제점이 있었다.

또한, 6→4 변속을 완료한 후 4→3 변속을 수행하므로 변속이 부드럽게 이루어지지 못하고 변속감이 나빠지는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 제1변속과 제2변속을 중첩시켜 6→3 변속을 완료하는 자동변속기의 변속 제어 방법이 연구되었다. 이러한 방법은 6→3 변속 신호가 검출되면 6단에서 3단 사이의 중간 변속단으로의 제1변속을 수행하는 중 상기 중간 변속단에서 3단으로의 제2변속을 중첩시키는 것이다.

그러나, 이러한 방법에 의하더라도 6단에서 중간 변속단을 경유하여 3단으로 변속을 수행하므로 이중 변속감이 느껴지고 변속 응답성이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 4개의 마찰요소가 제어되는 N→N-3 변속에서 2개의 마찰요소만을 제어하여 N→N-3 변속을 완료한 후 나머지 2개의 마찰요소를 제어함으로써 변속 응답성과 변속 감이 향상되는 자동변속기의 변속 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어 방법은, 제1,2마찰요소의 결합에 의하여 구현되는 N변속단에서 제3,4마찰요소의 결합에 의하여 구현되는 N-3변속단으로 변속을 제어하는 자동변속기의 변속 제어 방법에 있어서, 제1마찰요소의 해방 제어가 개시된 후 제2마찰요소의 해방 제어가 개시되고, 제3마찰요소의 결합 제어가 개시된 후 제4마찰요소의 결합 제어가 개시되되, 상기 제2마찰요소의 해방 제어는 N→N-3 변속이 완료된 후 개시될 수 있다.

상기 제2마찰요소의 유압은 상기 제2마찰요소의 해방 제어가 개시된 후 뉴트랄 상태까지 급격히 감소될 수 있다.

상기 N→N-3 변속은 N→N-3 변속 신호가 입력된 시점으로부터 변속 시간이 지난 후 완료될 수 있다.

상기 제1마찰요소의 해방 제어가 개시된 후 상기 제3마찰요소의 결합 제어가 개시되고, 상기 제3마찰요소의 결합이 개시된 후 상기 제1마찰요소의 해방이 개시될 수 있다.

상기 제1마찰요소의 해방 제어는 N→N-3변속 신호가 입력된 때 개시될 수있다.

상기 제3마찰요소의 결합 제어는 N→N-3변속 신호가 입력된 시점으로부터 제 1설정 시간이 지난 후 개시될 수 있다.

상기 제3마찰요소의 결합은 현재의 터빈 회전수가 제1설정 터빈 회전수에 도달한 때 개시될 수 있다.

상기 제1마찰요소의 해방은 현재의 터빈 회전수가 제2설정 터빈 회전수에 도달한 때 개시될 수 있다.

상기 제4마찰요소의 결합 제어는 현재의 터빈 회전수가 제3설정 터빈 회전수에 도달한 때 개시될 수 있다.

상기 제4마찰요소의 결합은 N→N-3변속이 완료된 때 개시될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어 방법은, 제1,2마찰요소의 결합에 의하여 구현되는 N변속단에서 제3,4마찰요소의 결합에 의하여 구현되는 N-3변속단으로 변속을 제어하는 자동변속기의 변속 제어 방법에 있어서, 상기 제1마찰요소의 해방 제어가 개시된 후 상기 제3마찰요소의 결합 제어가 개시되고, 상기 제3마찰요소의 결합이 개시된 후 상기 제1마찰요소의 해방이 개시되며, 상기 제4마찰요소의 결합 제어가 개시된 후 상기 제2마찰요소의 해방 제어가 개시되되, 상기 제4마찰요소의 결합 제어는 상기 제1마찰요소의 해방이 개시된 후 개시될 수 있다.

상기 제4마찰요소의 결합과 상기 제2마찰요소의 해방 제어는 동시에 개시될수 있다.

상기 제4마찰요소의 결합과 상기 제2마찰요소의 해방 제어는 N→N-3변속이 완료된 때 동시에 개시될 수 있다.

상기 제3마찰요소의 결합 제어는 N→N-3변속 신호가 입력된 시점으로부터 제1설정 시간이 지난 후 개시될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어 방법에따르면, 제1,3마찰요소의 제어만으로 N→N-3 변속을 완료한 후 제2마찰요소의 해방과 제4마찰요소의 결합을 빠르게 수행하므로 제어가 용이하고 변속감이 향상된다.

또한, 제1,3마찰요소의 제어 중 제4마찰요소의 결합 제어를 개시하므로 변속 시간이 빨라지고 변속에 대한 응답성이 향상된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어 방법이 적용되는 자동변속기의 파워 트레인의 구조를 보인 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어 방법이 적용되는 자동변속기의 파워 트레인은 제1,2,3유성기어세트(PG1, PG2, PG3)의 3개의 유성기어세트를 포함한다.

상기 제1유성기어세트(PG1)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제1선기어(S1), 제1유성 캐리어(PC1), 그리고 제1링기어(R1)를 그 작동부재로 포함하고 있다. 상기 제1유성 캐리어(PC1)에는 상기 제1링기어(R1)와 상기 제1선기어(S1)에 기어 결합하는 제1피니언기어(P1)가 연결되어 있다.

상기 제2유성기어세트(PG2)는 더블 피니언 유성기어세트로서, 제2선기어(S2), 제2유성 캐리어(PC2), 그리고 제2링기어(R2)를 그 작동부재로 포함하고 있다. 상기 제2유성 캐리어(PC2)에는 상기 제2링기어(R2)와 상기 제2선기어(S2)에 기어 결합하는 제2피니언기어(P2)가 연결되어 있다.

상기 제3유성기어세트(PG3)는 라비뉴(Ravigneaux) 유성기어세트로서, 제3선기어(S3), 제4선기어(S4), 제3유성 캐리어(PC3), 그리고 제3링기어(R3)를 그 작동부재로 포함하고 있다. 상기 제3유성 캐리어(PC3)에는 상기 제3링기어(R3)와 상기 제3선기어(S3)에 기어 결합하는 제3피니언기어(P3) 및 상기 제3링기어(R3)와 상기 제4선기어(S4)에 기어 결합하는 제4피니언기어(P4)가 연결되어 있다.

또한, 상기 자동변속기의 파워 트레인은 엔진(도시하지 않음)으로부터 동력을 전달받는 입력축(100), 파워 트레인으로부터 동력을 출력하는 출력기어(110), 그리고 변속기 케이스(120)를 구비하고 있다.

상기 자동변속기의 파워 트레인에서, 상기 제1유성 캐리어(PC1)는 제2선기어(S2)에 고정 연결된다.

상기 제2유성 캐리어(PC2)는 상기 제3선기어(S3)에 고정 연결된다.

상기 제1링기어(R1)는 상기 입력축(100)에 고정 연결됨으로써 항시 입력부재로 작용한다.

상기 제3링기어(R3)는 상기 출력기어(110)에 고정 연결됨으로써 항시 출력부재로 작용한다.

상기 제1선기어(S1)는 상기 변속기 케이스(120)에 고정 연결됨으로써 항시 정지한다.

상기 제2선기어(S2)는 제1클러치(C1)를 개재하여 상기 제4선기어(S4)에 선택적으로 연결된다.

고정 연결된 상기 제1유성 캐리어(PC1)와 상기 제2선기어(S2)는 제2클러치(C2)를 개재하여 상기 제2링기어(R2)에 선택적으로 연결된다.

상기 제3유성 캐리어(PC3)는 제3클러치(C3)를 개재하여 상기 입력축(100)에 선택적으로 연결된다.

고정 연결된 상기 제2유성 캐리어(PC2)와 상기 제3선기어(S3)는 제4클러 치(C4)를 개재하여 상기 제3링기어(R3)에 선택적으로 연결된다.

상기 제2링기어(R2)는 제1브레이크(B1)를 개재하여 상기 변속기 케이스(120)에 선택적으로 연결된다.

고정 연결된 상기 제2유성 캐리어(PC2)와 상기 제3선기어(S3)는 제2브레이크(B2)를 개재하여 상기 변속기 케이스(120)에 선택적으로 연결된다.

또한, 상기 제2링기어(R1)와 상기 변속기 케이스(120) 사이에는 상기 제1브레이크(B1)와 병렬로 배치되는 원웨이 클러치(F1)를 더 포함한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어 방법이 적용되는 자동변속기의 파워 트레인을 작동시키기 위한 작동표이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 자동변속기의 파워 트레인은 전진 1속(D1)에서는 제1클러치(C1)와 원웨이 클러치(F1)가 작동하고, 전진 2속(D2)에서는 제1클러치(C1)와 제2브레이크(B2)가 작동하고, 전진 3속(D3)에서는 제1클러치(C1)와 제4클러치(C4)가 작동하고, 전진 4속(D4)에서는 제1클러치(C1)와 제3클러치(C3)가 작동하고, 전진 5속(D5)에서는 제3클러치(C3)와 제4클러치(C4)가 작동하고, 전진 6속(D6)에서는 제2클러치(C2)와 제3클러치(C3)가 작동하고, 전진 7속(D7)에서는 제3클러치(C3)와 제2브레이크(B2)가 작동하고, 전진 8속(D8)에서는 제3클러치(C3)와 제1브레이크(B1)가 작동한다.

또한, 후진(REV. 1)에서는 제4클러치(C4)와 제1브레이크(B1)가 작동한다.

상기 작동표에서 가변형 마찰요소(전진 3속(D3)에서의 제2클러치(C2))는 전진 3속(D3)으로의 변속 과정에서만 사용되고 전진 3속(D3)에서는 사용되지 않는 마 찰요소를 말한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어 방법이 적용되는 자동변속기의 파워 트레인에서 각 변속단이 형성되는 과정을 도시한 레버선도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1선기어(S1)는 항시 정지하고 제1링기어(R1)는 입력축(100)과 동일한 속도로 회전하므로 제1유성 캐리어(PC1)에는 입력축의 회전속도보다 작은 감속 회전속도가 생성된다. 상기 감속 회전속도는 상기 제1유성 캐리어(PC1)에 고정적으로 연결된 제2선기어(S2)에 전달된다.

전진 1속(D1)에서는 원웨이 클러치(F1)가 작동하여 제2링기어(R2)는 정지한다. 따라서, 제2선기어(S2)와 제2링기어(R2)의 작동에 의하여 제2유성 캐리어(PC2)에 역회전 속도가 생성되고, 이는 상기 제2유성 캐리어(PC2)에 고정 연결된 제3선기어(S3)에 전달된다. 또한, 제1클러치(C1)가 작동하여 제2선기어(S2)의 감속 회전속도가 제4선기어(S4)에 전달된다. 따라서, 출력부재인 제3링기어(R3)를 통하여 전진 1속(D1)만큼 출력이 이루어진다.

전진 2속(D2)에서는 제1클러치(C1)가 작동하여 제2선기어(S2)의 감속 회전속도가 제4선기어(S4)에 전달된다. 또한, 제2브레이크(B2)가 작동하여 제2유성 캐리어(PC2)는 정지하고, 이에 고정 연결된 제3선기어(S3)도 정지한다. 따라서, 출력부재인 제3링기어(R3)를 통하여 전진 2속(D2)만큼 출력이 이루어진다.

전진 3속(D3)에서는 제1클러치(C1)가 작동하여 제2선기어(S2)의 감속 회전속도가 제4선기어(S4)에 전달된다. 또한, 제4클러치(C4)가 작동하여 제3선기어(S3)와 제3링기어(R3)를 연결함으로써 제3유성기어세트(PG3)의 모든 작동부재가 동일한 속 도로 회전하도록 한다. 따라서, 출력부재인 제3링기어(R3)를 통하여 전진 3속(D3)만큼 출력이 이루어진다.

한편, 전진 3속(D3)에서는 제2클러치(C2)가 작동하더라도 그 출력에는 변화가 없다. 제2클러치(C2)가 작동하면 제2유성기어세트(PG2)의 모든 작동부재들이 동일한 회전 속도로 회전하게 되므로 제2유성 캐리어(PC2)는 감속 회전속도로 회전하게 되고, 이 감속 회전 속도는 제3선기어(S3)에 전달되게 된다. 그러나, 제3유성기어세트(PG3)의 모든 작동부재는 제4클러치(C4)의 작동에 의하여 감속 회전속도로 회전하고 있으므로, 제2클러치(C2)의 작동에 의하여 출력에 아무런 변화가 발생하지 않는다. 이와 같이, 변속 과정에만 작용하고 변속단에서는 출력에 효과를 가져오지 않는 마찰요소를 가변형 마찰요소라고 한다. 앞에서 설명한 바와 같이, 전진 3속(D3)에서 제2클러치(C2)가 가변형 마찰요소의 한 예이다.

전진 4속(D4)에서는 제1클러치(C1)가 작동하여 제2선기어(S2)의 감속 회전속도가 제4선기어(S4)에 전달된다. 또한, 제3클러치(C3)가 작동하여 제3유성 캐리어 (PC3)가 입력축(100)의 회전 속도와 동일한 속도로 회전한다. 따라서, 출력부재인 제3링기어(R3)를 통하여 전진 4속(D4)만큼 출력이 이루어진다.

전진 5속(D5)에서는 제3클러치(C3)가 작동하여 제3유성 캐리어(PC3)가 입력축(100)의 회전 속도와 동일한 속도로 회전한다. 또한, 제4클러치(C4)가 작동하여 제3선기어(S3)와 제3링기어(R3)를 연결함으로써 제3유성기어세트(PG3)의 모든 작동부재가 동일한 속도로 회전하도록 한다. 따라서, 출력부재인 제3링기어(R3)를 통하여 전진 5속(D5)만큼 출력이 이루어진다.

전진 6속(D6)에서는 제2클러치(C2)가 작동하여 제2유성기어세트(PG2)의 모든 작동부재들이 감속 회전속도로 회전하고, 이 감속 회전속도는 제3선기어(S3)에 전달된다. 또한, 제3클러치(C3)가 작동하여 제3유성 캐리어(PC3)가 입력축(100)의 회전 속도와 동일한 속도로 회전한다. 따라서, 출력부재인 제3링기어(R3)를 통하여 전진 6속(D6)만큼 출력이 이루어진다.

전진 7속(D7)에서는 제3클러치(C3)가 작동하여 제3유성 캐리어(PC3)가 입력축(100)의 회전 속도와 동일한 속도로 회전한다. 또한, 제2브레이크(B2)가 작동하여 제2유성 캐리어(PC2)는 정지하고, 이에 고정 연결된 제3선기어(S3)도 정지한다. 따라서, 출력부재인 제3링기어(R3)를 통하여 전진 7속(D7)만큼 출력이 이루어진다.

전진 8속(D8)에서는 제3클러치(C3)가 작동하여 제3유성 캐리어(PC3)가 입력축(100)의 회전 속도와 동일한 속도로 회전한다. 또한, 제1브레이크(B1)가 작동하여 제2링기어(R2)는 정지한다. 따라서, 제2선기어(S2)와 제2링기어(R2)의 작동에 의하여 제2유성 캐리어(PC2)에 역회전 속도가 생성되고, 이는 상기 제2유성 캐리어(PC2)에 고정 연결된 제3선기어(S3)에 전달된다. 따라서, 출력부재인 제3링기어(R3)를 통하여 전진 8속(D8)만큼 출력이 이루어진다.

후진(REV. 1)에서는 제1브레이크(B1)가 작동하여 제2링기어(R2)는 정지한다. 따라서, 제2선기어(S2)와 제2링기어(R2)의 작동에 의하여 제2유성 캐리어(PC2)에 역회전 속도가 생성되고, 이는 상기 제2유성 캐리어(PC2)에 고정 연결된 제3선기어(S3)에 전달된다. 또한, 제4클러치(C4)가 작동하여 제3선기어(S3)와 제3링기어(R3)를 연결함으로써 제3유성기어세트(PG3)의 모든 작동부재가 동일한 속도로 회 전하도록 한다. 따라서, 출력부재인 제3링기어(R3)를 통하여 후진(REV. 1)만큼 출력이 이루어진다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어 방법을 수행하는 시스템의 블록도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어방법을 수행하는 시스템은, 스로틀 개도 검출기(200), 차속 검출기(210), 터빈 회전수 검출기(220), 유압 검출기(230), 변속기 제어 유닛(240) 및 유압 제어 유닛(250)을 포함한다.

스로틀 개도 검출기(200)는 가속페달의 작동 정도에 의해 동작되는 스로틀 밸브의 개도 변화를 검출하여 그에 대한 신호를 상기 변속기 제어 유닛(240)에 전달한다.

차속 검출기(210)의 차량의 속도를 검출하여 그에 대한 신호를 상기 변속기 제어 유닛(240)에 전달한다.

터빈 회전수 검출기(220)는 변속기의 입력 토크로 작동하는 현재의 터빈 회전수를 크랭크 샤프트의 각도 변위로부터 검출하여 그에 대한 신호를 상기 변속기 제어 유닛(240)에 전달한다.

유압 검출기(230)는 각 해방 요소 및 결합 요소에 작용되는 유압을 검출하여 상기 변속기 제어 유닛(240)에 전달한다.

변속기 제어 유닛(240)은 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 방 법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍된 것일 수 있다.

상기 변속기 제어 유닛(240)은 상기 스로틀 개도 검출기(200), 상기 차속 검출기(210), 상기 터빈 회전수 검출기(220) 및 상기 유압 검출기(230)로부터 각각 스로틀 개도 신호, 차속신호, 터빈 회전수 신호 및 유압 신호를 전달받는다.

상기 변속기 제어 유닛(240)은 상기 신호들에 대응하는 유압 변속 신호를 생성하고 상기 유압 제어 유닛(250)에 전달한다.

또한, 상기 변속기 제어 유닛(240)은 맵 테이블을 포함한다.

상기 맵 테이블에는 각 변속단에서 차속에 대응하는 스로틀 개도가 저장되어 있다. 따라서, 상기 변속기 제어 유닛(240)은 상기 스로틀 개도 신호 및 상기 차속 신호에 대응하는 목표 변속단을 계산하고, 변속 조건을 만족하였는지 결정한다.

또한, 상기 맵 테이블에는 각 변속단에 대응하는 해방 요소와 결합 요소에 가해지는 해방압 및 결합압이 저장되어 있다.

또한, 상기 맵 테이블에는 각 변속단에 대응하는 터빈 회전수가 저장되어 있다.

이러한 맵 테이블에 저장되는 구체적인 값들은, 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어 방법이 구현될 차량 및/또는 엔진의 제원에 따라 당업자가 바람직한 값으로 설정할 수 있다.

유압 제어 유닛(250)은 상기 변속기 제어 유닛(240)으로부터 유압 변속 신호를 전달받아 각 해방 요소 및 결합 요소에 가해지는 유압을 제어한다. 상기 유압 제어 유닛(250)은 각 해방 요소 및 결합 요소에 가해지는 유압을 제어하는 적어도 하나 이상의 제어 밸브와 솔레노이드 밸브를 포함한다.

이하, 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어 방법을 상세히 설명한다.

여기에서는, 설명의 편의를 위하여 6→3 변속을 예시하였다. 그러나, 본 발명의 범위는 6→3변속에 한정되지 아니하고 후행 변속단에 가변형 마찰요소를 포함하는 모든 N→N-3 변속에 적용될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어 방법을 보인 흐름도이다.

본 발명의 실시예에 따른 변속 제어 방법에서, 6단은 제1,2마찰요소의 결합에 의하여 구현되고, 3단은 제3,4마찰요소의 결합에 의하여 구현되는 것으로 할 수 있다. 또한, 상기 제2마찰요소는 가변형 마찰요소인 것으로 할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 차량이 6단으로 운행중인 상태에서(S310), 상기 변속기 제어 유닛(240)은 6→3 변속 신호를 입력 받았는지 판단한다(S320). 상기 6→3 변속 신호는 차속에 대응하는 스로틀 개도가 미리 설정된 스로틀 개도 이상인 경우에 생성된다.

만일 변속기 제어 유닛(240)이 6→3 변속 신호를 입력 받지 않았으면 차량은 6단으로 계속하여 운행한다(S310). 만일 상기 변속기 제어 유닛(240)이 6→3 변속 신호를 입력 받았다면 상기 변속기 제어 유닛(230)은 제1마찰요소의 해방 제어를 개시하고(S330), 제3마찰요소의 결합 제어를 개시한다(S340). 부드러운 변속을 위하여 상기 제1마찰요소의 해방 제어는 6→3 변속 신호가 입력된 때 개시되고 상기 제3마찰요소의 결합 제어는 6→3 변속 신호가 입력된 시점으로부터 제1설정 시간(t1)이 지난 후 개시될 수 있다.

여기에서, 마찰요소의 해방 제어와 결합 제어의 개시는 각 마찰요소들의 유압의 제어를 개시하는 것을 말한다. 즉, 마찰요소의 해방 제어의 개시는 해방요소의 유압을 일정 기울기(또는 변화하는 기울기)로 감소시킨 후 증가 시켜 특정 값을 유지하는 것을 말하고, 마찰요소의 결합 제어의 개시는 결합 요소의 유압을 프리 챠지압(pre-charge pressure)으로 증가시킨 후 대기압(stand-by pressure)으로 유지하는 것을 말한다.

그 후, 변속기 제어 유닛(240)은 현재의 터빈 회전수가 제1설정 터빈 회전수(X1)에 도달하면, 제3마찰요소의 결합을 개시한다(S350). 또한, 상기 변속기 제어 유닛(240)은 현재의 터빈 회전수가 제2설정 터빈 회전수(X2)에 도달하면, 제1마찰요소의 해방을 개시한다(S360). 상기 제1설정 터빈 회전수(X1)는 3단 터빈 회전수의 50%일 수 있고, 상기 제2설정 터빈 회전수(X2)는 3단 터빈 회전수의 80%일 수 있다.

여기서, 마찰요소의 결합 개시란 마찰요소를 실제로 결합하기 시작하는 것을 말하며, 마찰요소의 해방 개시란 마찰요소를 실제로 해방하기 시작하는 것을 말한다. 즉, 마찰요소의 결합 개시란 대기압(stand-by pressure)으로 유지하던 마찰요소의 유압을 증가시키기 시작하는 것을 말하고, 마찰요소의 해방 개시란 마찰요소의 유압을 0까지 일정 기울기로 감소시키는 것을 말한다.

상기와 같이 제1마찰요소의 해방과 제3마찰요소의 결합을 수행해하는 중에, 변속기 제어 유닛(240)은 현재의 터빈 회전수가 제3설정 터빈 회전수(X3)에 도달하면 제4마찰요소의 결합 제어를 개시한다(S370). 상기 제3설정 터빈 회전수(X3)는 4단 터빈 회전수와 같을 수 있다.

그 후, 변속기 제어 유닛(240)은 제1마찰요소의 해방과 제3마찰요소의 결합을 완료하고(S380), 6→3 변속이 완료되었는지 판단한다(S390).

만일 상기 S390 단계에서 6(3 변속이 완료되었으면, 변속기 제어 유닛(240)은 제4마찰요소의 결합을 개시(S400)하고, 제2마찰요소의 해방 제어를 개시한다(S410). 상기 제2마찰요소는 가변형 마찰요소이며, 제2마찰요소의 해방 제어는 제2마찰요소의 유압을 뉴트랄 상태까지 급격히 감소시키는 것이다. 즉, 가변형 마찰요소는 출력에 영향을 끼치지 않으므로 가변형 마찰요소를 급격히 해방하여도 변속 충격이 발생하지 않는다. 따라서, 제2마찰요소의 해방을 급격히 시킴으로써 변속 시간을 줄이고 변속 응답성을 향상시킬 수 있다.

상기 6→3 변속은 6→3 변속 신호가 입력된 시점으로부터 미리 설정된 변속 시간(Ts)이 지난 후 완료되는 것으로 할 수 있다.

도 6을 참조로, 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어 방법을 보다 더 자세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어 방법에 따른 터빈 회전수, 제어유압, 그리고 출력토크를 도시한 그래프이다.

본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 변속 제어 방법에서 제1마찰요소는 제3클러치(C3)이고, 제2마찰요소는 제2클러치(C2)이며, 제3마찰요소는 제1클러 치(C1)이고, 제4마찰요소는 제4클러치(C4)이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 6단을 유지하고 있는 상태에서 변속기 제어 유닛(240)은 6→3 변속 신호를 입력 받아 제1마찰요소의 해방 제어를 개시하고 제1설정 시간(t1) 후에 제3마찰요소의 결합 제어를 개시한다. 즉, 제1마찰요소의 유압을 설정된 기울기로 낮춘 후 특정 유압까지 증가시키고 이를 유지한다. 또한, 제3마찰요소의 유압을 프리 챠지압(pre-charge pressure)까지 급격히 증가시키고 이를 제2설정시간(t2)동안 유지한다. 그 후, 제3마찰요소의 유압을 대기압(stand-by pressure)까지 급격히 낮춘 후 이를 유지한다.

이 때, 변속기 제어 유닛(240)은 현재의 터빈 회전수가 제1설정 터빈 회전수(X1)와 같아지면 제3마찰요소의 결합을 개시한다. 즉, 제3마찰요소의 유압을 일정 기울기로 증가시키다가 급격히 증가시킨다.

또한, 변속기 제어 유닛(240)은 현재의 터빈 회전수가 제2설정 터빈 회전수(X2)와 같아지면 제1마찰요소의 해방을 개시한다. 즉, 제1마찰요소의 유압을 일정 기울기로 감소시킨다.

제3마찰요소의 결합과 제1마찰요소의 해방을 수행하는 동안, 변속기 제어 유닛(240)은 현재의 터빈 회전수가 제3설정 터빈 회전수(X3)에 도달하면 제4마찰요소의 결합 제어를 개시한다. 즉, 제4마찰요소의 유압을 프리 챠지압으로 제2설정시간(t2)동안 유지하다 대기압으로 낮춘 후 이를 유지한다. 제4마찰요소의 결합 제어를 6→3 변속의 완료 전에 개시하는 이유는 변속의 응답성을 향상시키기 위함이다.

그 후, 변속기 제어 유닛(240)은 6→3 변속이 완료되었는지 판단한다. 6→3 변속은 6→3 변속 신호가 입력된 시점으로부터 미리 설정된 변속 시간(Ts)이 지난 후 완료되는 것으로 할 수 있다 상기 변속 시간은 엔진의 제원 등에 따라 미리 설정되어 있다.

만일 6→3 변속이 완료되었으면, 변속기 제어 유닛(240)은 제2마찰요소의 해방 제어를 개시하고, 제4마찰요소의 결합을 개시한다. 즉, 상기 제2마찰요소의 유압을 뉴트랄 상태까지 급격히 감소시키고, 제4마찰요소의 유압을 일정 기울기로 증가시킨다. 제2마찰요소의 유압을 뉴트랄 상태까지 급격히 감소시키는 이유는 변속 시간을 감소시키고 유압 제어를 용이하게 하며, 변속감을 향상시키기 위함이다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims

제1,2마찰요소의 결합에 의하여 구현되는 N변속단에서 제3,4마찰요소의 결합에 의하여 구현되는 N-3변속단으로 변속을 제어하는 자동변속기의 변속 제어 방법에 있어서,

제1마찰요소의 해방 제어가 개시된 후 제2마찰요소의 해방 제어가 개시되고,

제3마찰요소의 결합 제어가 개시된 후 제4마찰요소의 결합 제어가 개시되되,

상기 제2마찰요소의 해방 제어는 N→N-3 변속이 완료된 후 개시되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.
제 1항에 있어서,

상기 제2마찰요소의 유압은 상기 제2마찰요소의 해방 제어가 개시된 후 뉴트랄 상태까지 급격히 감소되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.
제 2항에 있어서,

상기 N→N-3 변속은 N→N-3 변속 신호가 입력된 시점으로부터 변속 시간이 지난 후 완료되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.
제 3항에 있어서,

상기 제1마찰요소의 해방 제어가 개시된 후 상기 제3마찰요소의 결합 제어가 개시되고,

상기 제3마찰요소의 결합이 개시된 후 상기 제1마찰요소의 해방이 개시되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.
제 4항에 있어서,

상기 제1마찰요소의 해방 제어는 N→N-3변속 신호가 입력된 때 개시되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.
제 4항에 있어서,

상기 제3마찰요소의 결합 제어는 N→N-3변속 신호가 입력된 시점으로부터 제1설정 시간이 지난 후 개시되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.
제 4항에 있어서,

상기 제3마찰요소의 결합은 현재의 터빈 회전수가 제1설정 터빈 회전수에 도 달한 때 개시되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.
제 4항에 있어서,

상기 제1마찰요소의 해방은 현재의 터빈 회전수가 제2설정 터빈 회전수에 도달한 때 개시되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.
제 3항 내지 제 8항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 제4마찰요소의 결합 제어는 현재의 터빈 회전수가 제3설정 터빈 회전수에 도달한 때 개시되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.
제 9항에 있어서,

상기 제4마찰요소의 결합은 N→N-3변속이 완료된 때 개시되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.
제1,2마찰요소의 결합에 의하여 구현되는 N변속단에서 제3,4마찰요소의 결합에 의하여 구현되는 N-3변속단으로 변속을 제어하는 자동변속기의 변속 제어 방법 에 있어서,

상기 제1마찰요소의 해방 제어가 개시된 후 상기 제3마찰요소의 결합 제어가 개시되고,

상기 제3마찰요소의 결합이 개시된 후 상기 제1마찰요소의 해방이 개시되며,

상기 제4마찰요소의 결합 제어가 개시된 후 상기 제2마찰요소의 해방 제어가 개시되되,

상기 제4마찰요소의 결합 제어는 상기 제1마찰요소의 해방이 개시된 후 개시되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.
제 11항에 있어서,

상기 제4마찰요소의 결합과 상기 제2마찰요소의 해방 제어는 동시에 개시되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.
제 12항에 있어서,

상기 제4마찰요소의 결합과 상기 제2마찰요소의 해방 제어는 N→N-3변속이 완료된 때 동시에 개시되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.
제 11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2마찰요소의 유압은 상기 제2마찰요소의 해방 제어가 개시된 후 뉴트랄 상태까지 급격히 감소되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.
제 14항에 있어서,

상기 제1마찰요소의 해방 제어는 N→N-3변속 신호가 입력된 때 개시되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.
제 14항에 있어서,

상기 제3마찰요소의 결합 제어는 N→N-3변속 신호가 입력된 시점으로부터 제1설정 시간이 지난 후 개시되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.
제 14항에 있어서,

상기 제3마찰요소의 결합은 현재의 터빈 회전수가 제1설정 터빈 회전수에 도달한 때 개시되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.
제 14항에 있어서,

상기 제1마찰요소의 해방은 현재의 터빈 회전수가 제2설정 터빈 회전수에 도달한 때 개시되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.
제 14항에 있어서,

상기 제4마찰요소의 결합 제어는 현재의 터빈 회전수가 제3설정 터빈 회전수에 도달한 때 개시되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속 제어 방법.