KR100897216B1 - 자동 변속기용 제어장치 - Google Patents

Abstract

ECU 는 엔진 회전수 (NE) 를 검지하는 단계 (S100); 터빈 회전수 (NT) 를 검지하는 단계 (S110); NE-NT 를 통해 토크 컨버터의 슬립 회전수 (N(SLP) 를 계산하는 단계 (S120); 슬립 회전수 (N(SLP)) 및 맵에 기초하여 유압 제어 값을 게산하는 단계 (S130); 및 선형 솔레노이드에 유압 제어 신호를 출력하는 단계 (S140) 을 포함하는 프로그램을 실행한다. 상기 맵은 유압 제어 값이 슬립 회전수 (N(SLP)) 가 양의 값으로 증가하는 만큼 작다.

자동 변속기, 제어장치

Description

자동 변속기용 제어장치{CONTROL DEVICE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동 변속기의 제어장치에 관한 것으로, 특히, 관성 서행 (coastdown) 기어 변속시에 변속 쇼크의 발생을 억제하는 제어장치에 관한 것이다.

자동 변속기에 전자 밸브를 탑재해, 외부로부터 전기신호를 입력해 변속 조작에 관한 변수, 예를 들어, 변속단, 유압 레벨, 변속 조작의 시정수나 타이밍등을 ECU (Electronic Control Unit) 에 의해 조정하는 자동 변속기가 실용화되고 있다.

이러한 ECU 에 의해 자동 변속기의 작동 상태를 여러 가지 상태로 확실하고 신속하게 이행 가능하다. 또한, ECU 에는, CPU (Central Processing Unit) 가 결합되어 있으므로, 프로그램에 의해 제어가 수행될 수 있다. 따라서, 만일 프로그램이나 여러 가지 상수의 변경을 통하여 자동 변속기의 작동 상태를 세밀하게 설정하면, 차량의 주행 상태나 엔진의 부하 상태에 대응하여 자동 변속기의 최적의 성능을 얻어내는 것이 가능하다. 여기서, 차량의 주행 상태란 차속이나 스티어링 작동, 가속 및 감속의 빈도나 그 레벨, 노면 상태 등이며, 엔진의 부하 상태란 엔진의 회전수, 스로틀 위치, 액셀 페달 가압 정도, 엔진이나 자동 변속기의 입출력 축의 토크 등이다.

자동 변속기에 내장된 마찰 결합 부재 (클러치나 브레이크) 에 공급되는 유 압 레벨을 차량의 주행 상태나 엔진의 부하 상태에 따라서 세밀하게 조정하는 기술은 알려져 있다. 이러한 기술을 통해, 기어 변속 쇼크의 억제와 체결 요소의 마모를 감소시키고, 신속하고 원활한 기어 변속을 달성할 수 있다.

일본 공개특허공보 평08-303567호에는 취급하는 데이터의 수가 작으면서도 유압 레벨 등을 적절하고 세밀하게 설정할 수 있는 자동 변속 제어 장치가 기재되어 있다. 상기 자동 변속 제어 장치는 엔진 부하를 반영하는 작동 정보를 시시각각 입력하고, 작동 정보, 차속 및 엔진 회전수 중 적어도 하나에 기초하여 자동 변속기의 제어 상수를 결정하는 자동 변속 제어 장치로서, 엔진이 자동 변속기를 구동할 방향으로 동력을 전달하는 드라이브 영역과 엔진이 자동 변속기를 구동할 수 없는 공전 상태가 되는 관성 서행 영역의 각각에 대응시켜 결정된 제어 상수의 2 종류 이상의 맵을 저장한 기억 수단과; 작동 정보와 엔진 회전수를 검지하여 엔진의 구동 상태가 주행 영역이나 관성 서행 영역에 있는지를 식별하는 식별 수단과; 기억 수단에 저장된 2 종류 이상의 맵 중 하나를 식별 수단의 식별 결과에 따라 선택하여 제어 상수를 찾아내는 설정 수단을 포함한다.

상기 자동 변속기 제어 장치에 의하면, 작동 정보 (스로틀 위치 및 액셀 페달의 가압 정도) 와 엔진 회전수의 조합에 기초하여 드라이브 영역 및 관성 서행 영역의 구별이 이루어진다. 따라서, 예를 들어, 스로틀 위치와 차속에 따라 결정된 유압의 설정값의 2 종류의 맵이 아이들 스위치의 ON-OFF 에 대응시키는 경우에 맞춰 필요하다. 또한, 아이들 스위치가 OFF 가 되는 스로틀 위치의 영역에서도 관성 서행 영역을 식별할 수 있다.

그러나, 예를 들어, 자동 변속기의 록 업 클러치에 대응한 토크 컨버터의 록 업 클러치의 유연한 제어에서의 결합 상태, 노면 구배, 브레이크 작동 상태, 패스트 (fast) 아이들 제어 방식 등에 의해 차량 상태가 상이하다. 상기 공보에서는 이러한 차량 상태가 차이가 나는 것을 기어 변속 특성의 변동 요인으로서 해석하지 않았다. 즉, 상기 공보에서는 단지 드라이브 영역과 관성 서행 영역과의 2 개의 영역을 구별하는데 중점을 두기 때문에, 기어 변속 쇼크의 변동이 발생한다.

본 발명은 상기 기술한 과제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 관성 서행 변속시에 발생하는 기어 변속 쇼크의 발생을 억제하여 최상의 기어 변속 특성을 얻을 수 있는 자동 변속기 제어 장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 자동 변속기 제어 장치는 동력원의 동력이 유체 결합부를 통하여 전달되어, 복수의 마찰 결합 부재의 결합 및 해제의 조합에 의해 복수의 변속단을 형성하는 자동 변속기의 제어장치로서, 상기 동력원의 회전수와 상기 자동 변속기의 입력축 회전수와의 차이를 검지하는 검지 유닛; 및 상기 검지 유닛에 의해 검지된 회전수 차이에 대응하여 상기 마찰 결합 부재의 제어 방식을 변경하는 제어 유닛을 포함한다.

본 발명에 따르면, 동력원의 회전수 (예를 들어 엔진 회전수 NE)와 자동 변속기의 입력축 회전수 (이는 유체 결합부인 토크 컨버터의 출력축 회전수인 터빈 회전수 NT 와 동일하다) 와의 회전수 차이 (N(SLP) = NE-NT) 에 따라, 자동 변속기의 마찰 결합 부재의 결합 및 해제에 의한 변속단의 형성에서의 제어 방식이 변경된다. 예를 들어, 관성 서행에서 운전자가 갑작스러운 브레이크 작동을 행하면, N(SLP) 는 양의 값 (즉, NE>NT 로 차량이 구동 상태) 을 갖는다. 이러한 경우에, 쇼크를 감소시키기 위해서 결합 유압을 낮추도록 제어 방식을 변경한다. 반대로, N(SLP) 가 양의 값의 경우이고, 클러치-투-클러치 기어 변속의 경우에는, 해제측의 마찰 결합 부재의 해제로부터 결합측의 마찰 결합 부재의 결합이 커질때까지 지연 시간이 커지도록 제어 방식을 변경한다. 결합측의 결합이 개시하기까지 엔진 회전수가 기어 변속 후의 동기 회전수까지 낮아지므로, 마찰 결합 부재의 결합 시의 쇼크의 발생이 억제될 수 있다. 한편, 운전자가 관성 서행에서 점진적인 브레이크 작동을 행하는 경우, N(SLP) 가 음의 값 (즉, NE<NT로 차량이 피구동 상태) 이 된다. N(SLP)가 음의 값의 경우이고, 클러치-투-클러치 기어 변속의 경우에는, 해제측의 마찰 결합 부재의 해제로부터 결합측의 마찰 결합 부재의 결합까지의 사이의 지연 시간이 작아지도록 (상기 지연 시간은 오버랩이 될 때까지 작아질 수 있다) 제어 방식을 변경한다. 해제측의 마찰 결합 부재가 해제될 때까지 결합측의 마찰 결합 부재의 결합이 시작되어, 마찰 결합 부재에 어떠한 결합도 발생하지 않음으로 인한 토크의 손실이 방지되고, 그 결과 쇼크의 발생이 억제될 수 있다. 그 결과, 관성 서행의 변속시에 발생하는 변속 쇼크의 발생을 억제하면서도 훌륭한 기어 변속 특성을 얻을 수 있는 자동 변속기 제어 장치를 제공 할 수 있다.

바람직하게, 자동 변속기 제어 장치에 있어서, 마찰 결합 부재는 유압식이고, 제어 유닛이 마찰 결합 장치의 유압 제어값 및 결합 개시 시기 중 적어도 하나를 변경하여 제어 방식을 변경한다.

본 발명에 따르면, 엔진 회전수 (NE) 와 터빈 회전수 (NT) 와의 회전수 차이 (N(SLP) = NE-NT) 에 따라, 결합 유압을 낮춰 변속 쇼크가 억제될 수 있거나, 클러치-투-클러치 변속시, 해제측의 마찰 결합 부재의 해제로부터 결합측의 마찰 결합 부재의 결합까지의 사이의 지연 시간을 크게 하거나 작게하여 변속 쇼크가 억제될 수 있다.

더욱 바람직하게, 자동 변속기 제어 장치는 자동 변속기의 출력축 회전수를 검지하는 출력축 회전수 검지 유닛; 적어도 상기 출력축 회전수를 파라미터로 사용하여 기어 변속 판단을 위한 정보를 기억하는 기억 유닛; 및 상기 출력축 회전수가 상기 판단 정보에 미리 정해진 회전수를 통과했을 때에 상기 기어가 변속되도록 판단하는 판단부를 더 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 미리 정해진 회전수를 변경하여 상기 제어 방식을 변경한다.

본 발명에 따르면, 기억 유닛에 기억된 판단을 위한 정보 (예를 들어, 출력축 회전수와 스로틀 위치로 표현되는 맵) 에 기초하여 기어 변속에 대한 판단이 이루어진다. 운전자가 관성 서행에서 갑작스러운 브레이크 작동을 행하면, N(SLP) 가 양의 값 (즉, NE>NT 로 차량이 구동 상태) 이 된다. 이러한 경우 및 클러치-투-클러치 기어 변속의 경우에는, 기어 변속 맵의 출력축 회전수를 낮춰, 결합측의 마찰 결합 부재의 결합 개시 타이밍을 늦추도록 제어 방식을 변경한다. 결합측의 마찰 결합 부재가 결합 개시하기까지 엔진 회전수가 변속 후의 동기 회전수까지 감소되고 있으므로, 마찰 결합 부재의 결합시의 쇼크 발생이 억제될 수 있다.

도 1 은 본 발명의 제 l 실시형태에 따른 제어 장치가 결합된 차량을 나타내는 제어 블록도이다.

도 2 는 유성 기어 유닛을 나타내는 개략도이다.

도 3 은 각 기어단과 각 브레이크 및 각 클러치의 대응을 나타내는 작동표이다.

도 4 는 본 발명의 제 l 실시형태에 따른 제어 장치로 제공되는 ECU 내부의 메모리에 기억되는 맵을 나타낸다.

도 5 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 제어 장치로 제공되는 ECU 에 의해 수행되는 프로그램의 제어 구조를 나타내는 플로우차트이다.

도 6 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 제어 장치로 제공되는 ECU 내부의 메모리에 기억되는 맵을 나타낸다.

도 7 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 제어 장치로 제공되는 ECU 에 의해 수행되는 프로그램의 제어 구조를 나타내는 플로우차트이다.

도 8 은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 제어 장치로 제공되는 ECU 내부의 메모리에 기억되는 맵을 나타낸다.

도 9 는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 제어 장치로 제공되는 ECU 에 의해 수행되는 프로그램의 제어 구조를 나타내는 플로우차트이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 실시 형태를 이하 도면을 참조하여 설명하고자 한다. 이하의 설명에서는, 동일한 부재에는 동일한 부재 번호를 부여한다. 그들의 명칭 및 기능도 같다. 따라서, 그들에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는다.

<제 1 실시형태>

도 1 을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 따른 자동 변속기 제어 장치를 탑재한 차량에 대해 설명한다. 상기 차량은 FF (Front engine Front drive) 차량이다. 본 실시형태에 따른 자동 변속기 제어 장치를 탑재한 차량은 FF 유형이외의 차량이어도 된다.

차량은 엔진 (l000), 변속기 (2000), 변속기 (2000) 의 일부를 구성하는 유성 기어 유닛 (3000), 변속기 (2000) 의 일부를 구성하는 유압 회로 (4000), 차동 기어 (5000), 구동 샤프트 (6000), 전방 바퀴 (7000) 및 ECU (Electronic Control Unit) (8000) 를 포함한다.

엔진 (1000) 은 분사기 (도시생략) 로부터 분사된 연료와 공기와의 혼합 기체를 실린더의 연소실 내에서 연소시키는 내연 기관이다. 연소에 의해 실린더내의 피스톤이 눌려 내려가고, 크랭크 샤프트가 회전된다. 또한, 내연 기관 대신에 외연 기관이 이용될 수도 있다. 또한, 엔진 (l000) 대신에 회전 전기기계가 이용될 수도 있다.

변속기 (2000) 는 소정의 기어단을 형성하여, 크랭크 샤프트의 회전수를 원하는 회전수로 변경한다. 변속기 (2000) 는 차동 기어 (5000) 와 맞물리는 출 력 기어를 포함한다. 유성 기어 유닛 (3000) 에 대해서는 후에 상세히 설명하기로 한다.

차동 기어 (5000) 에는, 구동 샤프트 (6000) 가 스플라인 결합 (spline-fitting) 등에 의해 연결되고 있다. 구동 샤프트 (6000) 를 통하여 좌우의 전방 바퀴 (7000) 에 동력이 전달된다.

ECU (8000) 에는, 차속 센서 (8002), 변속 레버 (8004) 용 위치 스위치 (8005), 액셀 페달 (8006) 용 액셀 위치 센서 (8007), 브레이크 페달 (8008) 에 제공된 스톱 램프 스위치 (8009) 및 유온 센서 (8010) 가 하니스 등을 통하여 연결되어 있다.

차속 센서 (8002) 는 구동 샤프트 (6000) 의 회전수로부터 차량의 차속을 검지하여, 검지 결과를 나타내는 신호를 ECU (8000) 에 송신한다. 변속 레버 (8004) 의 위치는 위치 스위치 (8005) 에 의해 검지되고, 검지 결과를 나타내는 신호가 ECU (8000) 에 송신된다. 변속 레버 (8004) 의 위치에 대응하여 변속기 (2000) 의 기어단이 자동으로 형성된다. 또한, 운전자의 작동에 따라 운전자가 임의의 기어단을 선택할 수 있는 수동 변속 모드를 선택할 수 있도록 구성될 수 있다.

액셀 위치 센서 (8007) 는 액셀 페달 (8006) 의 위치를 검지해, 검지 결과를 나타내는 신호를 ECU (8000) 에 송신한다. 스톱 램프 스위치 (8009)는 브레이크 페달 (8008) 의 ON/OFF 상태를 검지해, 검지 결과를 나타내는 신호를 ECU (8000) 에 송신한다. 또한, 스톱 램프 스위치 (8009) 대신에, 브레이크 페달 (8008) 의 스트로크량을 검지하는 스트로크 센서가 제공될 수 있다. 유온 센서 (80l0) 는 변속기 (2000) 의 ATF (Automatic Transmission Fluid) 의 온도를 검지해, 검지 결과를 나타내는 신호를 ECU (8000) 에 송신한다.

ECU (8000) 는 차속 센서 (8002), 위치 스위치 (8005), 액셀 위치 센서 (8007), 스톱 램프 스위치 (8009), 유온 센서 (8O1O) 등에서 전달된 신호 및 R0M (Read 0nly Memory) 에 기억된 맵과 프로그램에 기초하여, 차량이 원하는 주행 상태가 되도록 차량의 장치들을 제어한다.

도 2 를 참조하면, 유성 기어 유닛 (3000) 에 대해 설명하고자 한다. 유성 기어 유닛 (3O00) 은 크랭크 샤프트에 연결된 입력축 (3100) 을 포함하는 토크 컨버터 (3200) 에 접속되고 있다. 유성 기어 유닛 (3000) 은, 제 1 세트의 유성 기어 기구 (3300), 제 2 세트의 유성 기어 기구 (3400), 출력 기어 (3500), 기어 케이스 (3600) 에 고정된 B1 브레이크 (36l0), B2 브레이크 (3620) 및 B3 브레이크 (363O) 및 C1 클러치 (3640), C2 클러치 (3650) 및 일 방향 클러치 (F 3660) 를 포함한다.

제 1 세트 (3300) 는 단일 피니언 (pinion) 형의 유성 기어 기구이다. 제 1 세트 (3300) 는 선 기어 S (UD) (3310), 피니언 기어 (3320), 링 기어 R (UD) (3330) 및 캐리어 C (UD) (3340) 을 포함한다.

선 기어 S (UD) (33l0) 는 토크 컨버터 (3200) 의 출력축 (3210) 에 연결되어 있다. 피니언 기어 (3320) 는 캐리어 C (UD) (3340) 에 회전 가능하게 지지되어 있다. 피니언 기어 (3320) 는 선 기어 S (UD) (33l0) 및 링 기어 R (UD) (3330) 과 결합한다.

링 기어 R (UD) (3330) 는 B3 브레이크 (3630) 에 의해 기어 케이스 (3600) 에 고정된다. 캐리어 C (UD) (3340) 는 B1 브레이크 (3610) 에 의해 기어 케이스 (3600) 에 고정된다.

제 2 세트 (3400) 는 라비뇨 (Ravigneaux) 형의 유성 기어 기구이다. 제 2 세트 (3400) 는 선 기어 S (D) (3410), 쇼트 피니언 기어 (3420), 캐리어 C (l) (3422), 롱 피니언 기어 (3430), 캐리어 C (2) (3432), 선 기어 S (S) (3440) 및 링 기어 R (1) (R (2)) (3450) 를 포함한다.

선 기어 S (D) (34l0) 는 캐리어 C (UD) (3340) 에 연결되어 있다. 쇼트 피니언 기어 (3420) 는 캐리어 C (1) (3422) 에 회전 가능하게 지지되어 있다. 쇼트 피니언 기어 (3420) 는 선 기어 S (D) (34l0) 및 롱 피니언 기어 (3430) 와 결합 하고 있다. 캐리어 C (l) (3422) 는 출력 기어 (3500) 와 연결되어 있다.

롱 피니언 기어 (3430) 는 캐리어 C (2) (3432) 에 회전 가능하게 지지되어 있다. 롱 피니언 기어 (3430) 는 쇼트 피니언 기어 (3420), 선 기어 S (S) (3440) 및 링 기어 R (l) (R (2)) (3450) 와 결합하고 있다. 캐리어 C (2) (3432) 는 출력 기어 (3500) 에 연결되어 있다.

선 기어 S (S) (3440) 는 C1 클러치 (3640) 에 의해 토크 컨버터 (3200) 의 출력축 (3210) 에 연결된다. 링 기어 R (1) (R (2)) (3450) 는 B2 브레이크 (3620) 에 의해 기어 케이스 (3600) 에 고정되고, C2 클러치 (3650) 에 의해 토크 컨버터 (3200) 의 출력축 (32l0) 에 연결된다. 또한, 링 기어 R (l) (R (2)) (3450) 는 일 방향 클러치 (F 3660) 에 연결 되어 있고, 제 1 기어단에서 구동시에 회전할 수 없다.

도 3 은 각 변속 기어단과 각 클러치 및 각 브레이크의 작동 상태의 관계를 나타낸 작동표이다. 원형 표시는 결합을 나타내고 있다. X 표시는 해제를 나타내고 있다. 이중 원형 표시는 엔진 제동 동안만의 결합을 나타내고 있다. 삼각표는 구동시만의 결합을 나타내고 있다. 상기 작동표에 나타난 조합으로 각 브레이크 및 각 클러치를 작동시켜, 제 1 단에서 제 6 단의 전진 기어단과 후진 기어단이 형성된다.

B2 브레이크 (3620) 과 나란하게 일 방향 클러치 (F 3660) 가 설치되어 있기 때문에, 상기 작동표에 이중 원형 표시로 나타난 바와 같이, 제 l 단 (lST) 형성시에는 엔진 측에서의 구동 상태 (가속시) 에는 B2 브레이크 (3620) 을 결합시킬 필요가 없다. 본 실시형태에 있어서, 일 방향 클러치 (F 3660) 는, 제 1 단 기어에서 구동시에는, 링 기어 R (l) (R (2)) (3450) 의 회전을 방지한다. 엔진 브레이크가 작동되는 경우, 일 방향 클러치 (F 3660) 는 링 기어 R (l) (R (2)) (3450) 의 회전을 방지하지 않는다.

ECU (8000) 는 엔진 (l000) 의 회전수 (NE), 토크 컨버터 (3200) 의 출력축 회전수인 터빈 회전수 (N) 를 입력받는다. ECU (8000) 는 토크 컨버터 (3200) 의 슬립 회전수 (N(SLP)) 를 (엔진 회전수 (NE) - 터빈 회전수 (NT)) 로서 산출한다.

ECU (8C00) 는 미리 정해진 변속 맵 (차속과 전자 스로틀 위치에 기초하여 정해진 맵) 에 기초하여 유압 회로 (4000) 를 제어하여, 그 결과 도 3 에 나타난 결합 상태를 얻을 수 있다. 이러한 변속 제어하에서는, 관성 서행 (운전자가 액셀 페달을 밟지 않은 관성 상태로 차속이 낮아져 다운 변속선을 횡단하는 것으로 실행되는 다운 변속) 기어 변속이 실행될 수 있다. 이러한 변속선이 횡단되는 경우, 관성 서행 기어 변속의 경우라도, 다른 기어 변속 유형과 다르지 않게 일정하게 기어 변속 제어가 개시되어, 마찰 결합 부재의 결합/해제 상태가 변경된다. 그러나, 이러한 일정한 기어 변속 제어시에는 록 업 클러치가 형성된 토크 컨버터의 록 업 클러치의 유연한 제어 상태, 노면 구배, 브레이크 작동 상태, 패스트 (fast) 아이들 제어 방식 (시동 직후 엔진의 워밍업을 촉진시키기 위한 아이들링 회전수를 통상의 아이들링 회전수보다 상승시키는 제어) 등에 의해 차량 상태 (구동 상태 및 피구동 상태) 에 차이가 발생한다. 그러나, 이러한 차량 상태에 차이가 있음에도, 기어 변속을 일정하게 제어하고 있기 때문에 기어 변속 쇼크에 변동이 발생한다.

그러므로, 본 발명의 실시형태에서는 이하의 플로우차트로 나타나는 프로그램을 ECU (8000) 로 실행하여, 토크 컨버터의 슬립 회전수에 기초하여 유압 회로 (4000) 에서의 결합 압력을 변화시킴으로써, 양호한 기어 변속 특성을 얻을 수 있다.

도 4 은 본 실시형태에 따른 제어 장치의 역할을 하는 ECU (8000) 의 메모리에 기억되는 맵을 나타낸다.

도 4 에 나타난 바와 같이, 이 맵에서 가로축은 슬립 회전수 N(SLP)(=엔진 회전수 (NE) - 터빈 회전수 (NT)) 을 나타내고, 세로축은 클러치나 브레이크 등의 마찰 결합 부재의 유압 제어값을 나타낸다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 슬립 회전수가 음인 영역에 있어서는, 유압 제어 밸브가 실질적으로 일정하지만, 슬립 회전수가 양인 영역에 있어서는, 유압 제어 제어 밸브가 실질적으로 일정하게 감소하는 경향이 있다. 슬립 회전수 (N (SLP)) 가 엔진 회전수 (NE) - 터빈 회전수 (NT) 로 표현되기 때문에, 만일 운전자가 관성 서행시 비교적 급격하게 브레이크를 작용하면, 엔진 회전수 (NE) 가 터빈 회전수 (NT) 보다 커지기 때문에, 토크 컨버터의 슬립 회전수 (N(SLP)) 는 양의 값을 얻게 된다. 이러한 경우에 있어서, 브레이크가 서서히 가압되는 경우 (슬립 회전수 N(SLP)가 음인 경우) 에 비해 유압 제어값을 낮게 억제해 기어 변속 쇼크가 억제된다.

도 5 를 참고하여, 본 실시형태에 따른 제어 장치의 역할을 하는 ECU (8000) 로 실행되는 프로그램의 제어 구성에 대해 설명한다.

단계 (이하, "단계" 를 "S" 로 간략히 나타낸다) 100 에서, ECU (8000) 는 엔진 회전수 (NE) 를 검지한다. Sll0 에서 ECU (8000) 는 토크 컨버터의 출력축 회전수를 나타내고 자동 변속기에의 입력축 회전수인 터빈 회전수 (NT) 를 검지한다.

S120 에서 ECU (8000) 는 토크 컨버터의 슬립 회전수 N(SLP) 를 (엔진 회전수 (NE) - 터빈 회전수 (NT)) 로서 산출한다.

Sl30 에서 ECU (8000) 는 슬립 회전수 (N(SLP)) 에 기초하여, 유압 제어값을 산출한다. 여기서, 도 4 에 나타내는 맵에 기초하여, 토크 컨버터의 슬립 회전수로부터 유압 제어값이 산출된다.

Sl40 에서 ECU (8000) 는 유압 회로 (4000) 의 선형 솔레노이드에 유압 제어 신호를 출력한다. 여기서, 선형 솔레노이드에는 S130 에서 산출된 유압 제어값을 만들어내는 제어 듀티값이 출력된다.

이상과 같은 구성 및 플로우차트에 기초하여, 본 실시형태에 따른 제어 장치인 ECU (8000) 에 의해 제어되는 자동 변속기의 동작에 대해 설명하겠다.

차량이 관성 서행 상태인 경우, 다운 변속선을 통과하면, 다운 쉬프트가 실행될 것으로 판단된다. ECU (8000) 는 이 때 유압 제어값을 최적값으로 조정한다. 엔진 회전수 (NE) 가 검지되고 (Sl00), 터빈 회전수 (NT) 가 검지되고 (Sll0), 토크 컨버터의 슬립 회전수 (N(SLP) 를 (엔진 회전수 (NE) - 터빈 회전수 (NT)) 로서 산출된다 (S120).

여기에서, 운전자가 비교적 강하게 브레이크 작동을 수행하면, 엔진 회전수 (NE) 가 터빈 회전수 (NT) 보다 크게 되고, 슬립 회전수 (N(SLP)) 가 양의 값이 된다. 따라서, 도 4 의 맵에 나타난 바와 같이, 슬립 회전수 (N(SLP)) 가 음의 값을 갖는 경우와 비교하여 낮아지도록 유압 제어값이 산출된다 (S130). 이러한 유압 제어값을 얻을 수 있도록, 선형 솔레노이드에 유압 제어 신호 (듀티 신호) 가 출력된다 (Sl40).

그러므로, 비교적 강한 브레이크 작동이 수행되는 경우 특히 현저하게 발생 하는 관성 서행시의 쇼크가 유압 제어값을 내림으로써 억제될 수 있다.

<제 2 실시형태>

이하, 본 발명의 제 2 실시형태에 대하여 설명하고자 한다. 본 실시형태에 있어서, 토크 컨버터의 슬립 회전수 (N(SLP)) 에 기초하여, 클러치-투-클러치(도 3 에 기재된 제 4 단에서 제 3 단으로의 다운 변속) 의 경우에 해제측의 마찰 결합 부재의 판단으로부터 결합측의 마찰 결합 부재의 결합 판단까지의 대기 시간이 최적화된다. 또한, 제 l 실시형태에서 설명된 도 1 내지 도 3 은 본 실시형태에서도 동일하다. 그러므로, 이들에 대한 상세한 설명은 여기에서는 반복하지 않겠다.

도 6 에서 본 실시형태에 관련된 제어 장치인 ECU (8000) 내부의 메모리에 기억되는 맵에 대해 설명하고자 한다.

또한, 도 6 에 있어서, 전술한 도 4 와 같이, 가로축은 토크 컨버터의 슬립 회전수 (N(SLP)) 이다. 도 6 의 세로축은 해제로부터 결합까지의 대기 시간이다.

도 6 에 나타난 바와 같이, 토크 컨버터의 슬립 회전수 (N(SLP)) 가 양의 방향으로 커질수록 대기 시간이 더 길어지고, 음의 방향으로 커질수록 대기 시간이 더 짧게 된다. 점진적인 브레이크 작동이 이루어질 경우, 토크 컨버터의 슬립 회전수 (N(SLP)) 는 음의 값이 된다 (즉, 엔진 회전수 (NE) < 터빈 회전수 (NT)). 만일, 제 4 단에서 제 3 단으로의 관성 서행 변속을 가정한 경우, 클러치 C2 는 해제되고 브레이크 B3 가 결합하는 클러치-투-클러치 기어 변속이 실 행된다.

이 경우에, 예를 들어, 클러치 C2 의 해제 판단으로부터 브레이크 B3 의 결합 판단까지의 대기 시간을 줄여 (대기 시간이 음의 값인 경우, 어느 정도 C2 의 결합과 B3 의 결합이 오버랩될 수도 있다), 해제측 마찰 결합 부재와 결합측 마찰 결합 부재 모두가 결합되는 오버랩 상태가 되도록, 토크의 손실을 제거하여 기어 변속 쇼크가 방지된다.

반면에, 비교적 갑작스런 브레이크 작동이 수행되는 경우, 토크 컨버터의 슬립 회전수 (N(SLP)) 가 양의 값이 된다 (즉, 엔진 회전수 (NE) > 터빈 회전수 (NT)). 이러한 경우에는, 해제측 마찰 결합 부재인 클러치 C2 의 해제 판단으로부터 결합 측 마찰 결합 부재인 브레이크 B3 의 결합까지의 대기 시간은 더 길어지도록 설정되고, 결합측의 마찰 결합 부재인 브레이크 B3 가 결합할 경우에는 이미 엔진 회전수 (NE) 가 제 3 단의 동기 회전수와 가깝게 낮아진 후에 브레이크 B3 의 결합이 개시된다. 엔진 회전수 (NE) 가 제 3 단의 동기 회전수와 가깝게 낮아지기 때문에, 기어 변속 쇼크가 억제될 수 있다.

도 7 을 참조하여, 본 실시형태에 관련된 제어 장치 ECU (8000) 로 실행되는 프로그램의 제어 구조에 대해 설명하고자 한다. 또한, 도 7 에 나타내는 플로우차트에서, 전술한 도 5 에 나타낸 플로우차트와 같은 처리 과정에 대해서는 같은 단계 번호를 부여하였으며, 처리과정 또한 동일하다. 그러므로, 이들에 대한 상세한 되풀이 하지 않는다.

S230 에서, ECU (8000) 는 토크 컨버터의 슬립 회전수 (N(SLP)) 에 기초하여 결합 대기 시간을 산출한다. 이 때, 도 6 에 나타내는 맵을 사용하여, 결합 대기 시간이 산출된다. S240 에서, ECU (8000) 는 클러치-투-클러치 기어 변속시에 결합 대기 시간을 이용하여 기어 변속 제어를 실행한다.

전술한 바와 같이, 관성 서행 기어 변속 및 클러치-투-클러치 기어 변속이 되는 경우에, 운전자에 의한 브레이크 작동이 갑작스럽게 일어나고 토크 컨버터의 슬립 회전수가 양의 값을 받는 경우에는, 해제측 마찰 결합 부재의 해제 판단으로부터 결합 측 마찰 결합 부재의 결합 판단까지의 대기 시간을 길게하여, 엔진 회전수 (NE) 가 기어 변속 후의 동기 회전수까지 낮아진 후에만 결합측 마찰 결합 부재의 결합이 개시됨으로써 기어 변속 쇼크가 억제될 수 있다. 반면에, 점진적인 브레이크 작동이 수행되는 경우에는, 토크 컨버터의 슬립 회전수가 음의 값을 얻고, 이러한 경우에는 해제측 마찰 결합 부재의 해제 판단으로부터 결합측 마찰 결합 부재의 결합 판단까지의 대기 시간이 짧아지거나 오버랩된다. 이렇게 하여, 양 쪽 마찰 결합 부재가 결합되지 않아서 생기는 토크의 손실을 방지하고, 기어 변속 쇼크가 억제될 수 있다.

<제 3 실시형태>

이하, 본 발명의 제 3 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태에 있어서, 토크 컨버터의 슬립 회전수 (N(SLP)) 에 따라 관성 서행 변속선이 변경된다. 좀 더 구체적으로, 관성 서행 변속선을 규정하는 자동 변속기의 출력축 회전수가 변경된다. 또한, 제 1 실시형태에서 설명된 도 1 내지 도 3 은 전술한 제 2 실시형태와 같이, 본 실시형태에서도 동일하다. 따라서, 이들에 대한 상세한 설명은 여기에서는 되풀이하지 않겠다.

도 8 을 참조하여, 본 실시형태에 관련된 제어장치인 ECU (8000) 내부의 메모리에 기억되는 맵에 대해 설명하고자 한다.

도 8 에 나타난 바와 같이, 이 맵은 각 토크 컨버터의 슬립 회전수 (N(SLP))의 각 범위별로 관성 서행 변속이 판단되는 자동 변속기의 출력축 회전수 (NOUT) 를 규정한다.

도 8 에 나타난 바와 같이, 토크 컨버터의 슬립 회전수 (N(SLP)) 가 음의 값으로 더 작아지는 경우에는, 관성 서행 변속선의 출력축 회전수 (NOUT) (기어 변속시 차속 (NOUT)) 는 더 높게 된다. 반면에, 토크 컨버터의 슬립 회전수 (N(SLP)) 가 양의 값으로 더 커짐에 따라 관성 서행 변속선의 출력축 회전수 (NOUT) (기어 변속 차속 (NOUT)) 가 더 작아진다.

예를 들어, 토크 컨버터의 슬립 회전수 (N(SLP)) 가 ―l00 보다 작아지는 경우, 관성 서행의 기어 변속시 차속 (NOUT) 은 1700 rpm로 설정된다. 토크 컨버터의 슬립 회전수 (N(SLP)) 가 150 보다 커지는 경우, 관성 서행의 기어 변속시 차속 (NOUT) 은 1400 rpm로 설정된다.

도 9 를 참조하여, 본 실시형태에 관련된 제어장치인 ECU (8000) 로 실행되는 프로그램의 제어 구조에 대하여 설명하고자 한다. 또한, 도 9 에 나타난 플로우차트의 처리 과정에 있어서, 전술한 도 5 에 나타난 플로우차트와 같은 처리 과정에 대해서는 같은 단계 번호를 부여하였으며, 그 처리 과정 또한 동일하다. 그러므로, 이들에 대한 상세한 설명은 여기에서는 되풀이 하지 않는다.

S330 에서, ECU (8000) 는 토크 컨버터의 슬립 회전수 (N(SLP)) 에 기초하여, 관성 서행의 기어 변속 차속 (NOUT) 를 산출한다. 여기에서, 도 8 에 나타난 맵에 기초하여, 토크 컨버터의 슬립 회전수 (N(SLP)) 로부터 관성 서행의 기어 변속 차속 (NOUT) 이 산출된다. S340 에서, ECU (8000) 는 관성 서행의 기어 변속 차속 (NOUT) 을 이용하여 기어 변속 제어를 실행한다.

전술한 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 제어장치인 ECU 에 의하면, 토크 컨버터의 슬립 회전수가 더 작아짐에 따라 관성 서행의 기어 변속 차속은 더 높아지고, 토크 컨버터의 슬립 회전수가 더 커짐에 따라 관성 서행의 기어 변속 차속은 더 낮아진다. 이 때, 예를 들어, 운전자가 갑작스런 브레이크 작동을 함으로써 엔진 회전수 (NE) 가 터빈 회전수 (NT) 보다 커져, 슬립 회전수 (N(SLP)) 는 커진다. 이러한 경우에 있어서, 클러치-투-클러치 변속에 있어서의 결합측 마찰 결합 부재의 결합 개시 타이밍이 늦춰질 수 있다. 상기 타이밍을 지연시켜, 차속이 기어 변속 후의 동기 회전수 근방까지 낮아지고, 기어 변속 쇼크가 억제될 수 있다.

전술한 각 실시형태는 토크 컨버터 (3200) 가 록 업 클러치를 포함하고, 록 업 클러치가 유연하게 제어되고 있는 경우에도 적용할 수 있다.

이 곳에 기재된 실시형태는 모든 점에서 예시적이고, 비제한적인 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 사상은 상기한 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해 나타나며, 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되어야 한다.

Claims (10)

1. 동력원의 동력이 유체 결합부를 통하여 전달되어, 복수의 마찰 결합 부재의 결합 및 해제의 조합에 의해 복수의 변속단을 형성하는 자동 변속기의 제어장치로서,

   상기 동력원의 회전수로부터 상기 자동 변속기의 입력축 회전수의 차이를 계산하여 얻어진 회전수의 차이를 검지하는 검지 유닛; 및

   상기 검지 유닛에 의해 검지된 회전수 차이에 대응하여 상기 마찰 결합 부재의 제어 방식을 변경하는 제어 유닛을 포함하고,

   상기 제어 유닛은 상기 회전수의 차이가 커지는 경우, 상기 마찰 결합 부재의 유압 제어값을 낮추고,

   상기 회전수의 차이가 음의 값인 경우, 상기 제어 유닛은 상기 마찰 결합 부재의 유압 제어값을 실질적으로 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 제어장치.
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6. 동력원의 동력이 유체 결합부를 통하여 전달되어, 복수의 마찰 결합 부재의 결합 및 해제의 조합에 의해 복수의 변속단을 형성하는 자동 변속기의 제어장치로서,

   상기 동력원의 회전수로부터 상기 자동 변속기의 입력축 회전수의 차이를 계산하여 얻어진 회전수의 차이를 검지하는 검지 수단; 및

   상기 검지 수단에 의해 검지된 회전수 차이에 대응하여 상기 마찰 결합 부재의 제어 방식을 변경하는 제어 수단을 포함하고,

   상기 제어 수단은 상기 회전수의 차이가 커지는 경우, 상기 마찰 결합 부재의 유압 제어값을 낮추는 수단을 포함하고,

   상기 제어 수단은 상기 회전수의 차이가 음의 값인 경우 상기 마찰 결합 부재의 유압 제어값을 실질적으로 일정하게 유지하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 제어장치.
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