KR960007107B1 - 기어식 유단 자동 변속기의 변속제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

기어식 유단 자동 변속기의 변속제어장치

제1도는 제 2 도와 함께 본 발명에 의한 자동 변속기의 변속제어방벙의 한 실시예의 제어의 흐름을 나타내는 플로유챠트.

제2도는 제 1 도와 함께 본 발명에 의한 자동 변속기의 변속제어방법의 한 실시예의 제어의 흐름을 나타내는 플로유챠트.

제3도는 본 실시예에 있어서 차량의 감속도와 보정 듀티율과의 관계를 나타내는 맵.

제4도는 본 실시예에 있어서 기관 회전속도와 목표 듀티율과의 관계의 한 예를 나타내는 그래프.

제5도는 본 발명의 대상으로된 전지 4단의 자동변속기의 개략적인 구조를 나타내는 개략도.

제6도는 각 마찰 결합요소의 결합상태와 변속단과의 관계를 도시하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 기관 13 : 토오크 컨버터

15 : 터빈 19 : 변속기 입력축

20 : 전방 클러치 21 : 후방 클러치

22 : 4속 클러치 23 : 킥 다운 브레이크

24 : 로우 리버스 브레이크 26 : 라비뉴형 유성기어 기구

33 : 변속기 출력축 36 : 오일 펌프

27 : 회전속도 센서: 차량의 감속도

_S: 최저 역값 _L: 최고 역값

d_O: 유압 밸브의 목표 듀티율 T_O: 자동 변속기 오일 온도

N_E: 기관 회전속도 d_S: 기본 듀티율

_d: 보정 듀티율

[산업상의 이용분야]

본 발명의 복수의 마찰 걸어맞춤 요소에 대한 공급 유압을 각각 전자제어하여 이들 마찰 걸어맞춤 요소를 선택적으로 걸어맞추므로써 복수의 변속단을 달성하도록한 기어식 유단 자동변속기에 있어서, 차량의 감속에 따르는 다운시프트때의 변속 충격을 경감하도록한 기어식 유단(有段) 자동변속기의 변속제어장치에 관한 것이다.

[종래의 기술]

차량용 자동변속기는 클러치나 브레이크 등의 마찰 걸어맞춤 요소에 대해 선택적으로 가압오일을 배급하므로써 기어변속장치 내의 임의의 회전 요소를 변속기 입력축에 연결하거나 변속기 케이싱에 대해 고정하여, 변속기의 절환을 차량의 운전상태에 따라서 자동적으로 행하도록 한 것이다.

이와같은 자동변속기에 있어서는, 각종 장치나 기기등의 보호 및 쾌적한 승차감 유지를 위해 변속시의 충격이 적을 것이 요구된다. 거기에서, 마찰 걸어맞춤 요소에 대한 가압오일의 압력이나 그 배급 시기 등을 적절히 전자 제어 하므로서, 변속 충격의 경감을 도모한 자동변속기가 제안되고 있다.

이같은 종래의 자동변속기의 한예의 개략적인 구조를 나타내는 제 5 도에 도시하는 바와 같이, 기관(11)의 크랭크축(12)에는, 토오크 컨버터(13)의 임펠러(14)가 일체적으로 연결되어 있다. 이 토오크 컨버터(13)는 상기 임펠러(14)와 터빈(15)과 고정자(16)와 한방향 클러치(17)를 갖고, 고정자(16)는 이 한방향 클러치(17)를 거쳐 변속기 케이스(18)에 결합되아, 상기 한방향 클러치(17)에 의해 고정자(16)는 크랭크축(12)과 같은 방향으로는 회전하나, 그 역방향의 회전은 허용되지 않는 구조로 되어 있다. 따라서, 터빈(15)에 전달된 토오크는 상기 토오크 컨버터(13)의 후부에 설치된 전지 4단 후진 일단의 변속단을 달성하는 기어 변속장치의 입력축(이하, 변속기 입력축이라 칭함)(19)에 전달된다.

상기 기어 변속장치는 3조의 클러치(20,21,22)와 2조의 브레이트(23,24)와 한조의 한방향 클러치(25)와 한조의 라비뉴형(ravigneaux type) 유성 기어기구(26)로 구성되어 있다. 라비뉴형 유성 기어기구(26)는 링 기어(27)와 통 피니언 기어(28)와 쇼트 피니언 기어(29)와 전방 태양 기어(30)와 후방 태양 기어(31)와 상기 피니언 기어(28,29)를 회전 가능하게 받쳐 주는 동시에 변속기 입력축(19)에 회전 가능하게 끼워맞추어진 캐이러(32)로 구성되어 있다.

상기 링 기어(27)는 변속기 출력축(33)에 연결되고, 전방 태양 기어(30)는 킥 다운 드럼(34) 및 전방 클러치(20)를 거쳐 변속기 입력축(19)에 연결되고, 후방 태양기어(31)는 후방 클러치(21)를 거쳐 변속기 입력축(19)에 연결되어 있다. 그리고, 캐리어(32)는 서로 병렬로 설치된 로우 리버스 브레이크(24)와 한방향 클러치(25)를 거쳐서 변속기 케이스(18)에 연결됨과 동시에 이 기어 변속장치의 후단에 설치된 4속 클러치(22)를 거쳐 변속기 입력축(19)에 연결되어 있다. 또한, 상기 킥 다운 드럼(34)은 킥 다운 브레이크(23)에 의해 변속기 케이스(18)와 일체적으로 연결 가능하게 되어 있으며, 라비뉴형 유성기어 기구(26)를 통과한 토오크는 변속기 출력축(33)에 고착된 구동기어(35)로부터 도시않은 구동륜의 구동축 축으로 전달된다.

마찰 걸어맞춤 요소인 상기 각각의 클러치(20,21,22) 및 브레이크(23,24)는 각각 걸어맞춤용 피스톤 장치 혹은 서보장치 등을 구비한 유압기기로 구성되어 있으며, 토오크 컨버터(13)의 임펠러(14)에 연결된 오일펌프(36)에서 발생하는 가압 오일에 의해 유압 제어장치를 거쳐 조작되도록 되어 있다.

또한, 그 상세한 구성이나 작용 등은 예를 들면 일본국 특허 공개 소화 58-4628호 공보나 특허 공개 소화 58-54270호 공보 혹은 특허 공개 소화 62-3179호 공보등으로 이미 주지하는 대로이며, 도시하지 아니한 차량의 운전석에 설치된 변속 레버의 운전자에 의해 선택된 위치와 차량의 운전상태에 의해 각 마찰 걸어맞춤 요소의 선택적 걸어맞춤이 행해져, 각종의 변속단이 기관(11)의 운전상태를 제어하는 전자 제어 유닛트로부터의 지령에 의거해, 상기 유압 제어장치를 거쳐 자동적으로 달성된다.

상기 변속 레버에 의한 선택 패턴은 P(주차), R(후진), N(중립), D(전진 3단 자동변속 또는 전진 4단 자동변속), 2(전진 2단 자동변속), L(제 1 속 고정)으로 되어 있다. 따라서, 변속 레버를 D범위에 선정한 상태에서 도시하지 않은 보조 스위치(오버 드라이브 스위치)를 조작하면, 전진 3단 자동변속 인가 혹은 전지 4단 자동변속의 선택을 절환할 수가 있도록 되어 있다. 이 변속 레버를 상기 선택 패턴의 각 범위에 유지하는 경우, 각각의 마찰 걸어맞춤 요소에 어떻게 작용하는 강 대해서는 제 6 도에 도시되어 있다. 도면중의 부호에서 0표는 유압 작동에 의해 걸어맞춤 상태에 있는 것을 도시한다.표는 L범위를 선택한 경우에만 걸어맞춤 상태로 되는 것을 도시한다.

이와같은 자동변속기를 탑재한 차량의 감속에 따르는 다운시프트를 자동적으로 행하는 경우, 종래의 차속과 기관부하 드로틀 개방도에 의거하는 맵으로부터 소정의 변속단을 판독하여, 걸어맞춤측의 마찰 걸어맞춤 요소에 대해서 미리 설정된 걸어맞춤 유압이 공급되도록 유압 제어 밸브를 미리 설치된 듀티율로 구동하고 있다.

[발명의 해결 하고자 하는 과제]

복수의 마찰 걸어맞춤 요소에 대한 공급유압을 각각 전지 제어하여 이들 마찰 걸어맞춤 요소에 선택적으로 걸어맞추므로서, 복수의 변속단을 달성하도록 한 제 5 도 및 제 6 도에 도시하는 종래의 자동변속기에 있어서는, 차량의 속도 감속과 무관하게 여하에 관계없이, 걸어맞춤측의 마찰 걸어맞춤 요소에 대해서 미리 설정된 걸어맞춤 유압이 공급되도록 유압 제어밸브를 미리 설정된 듀티율로 구동하고 있었다.

이로인하여, 브레이크 페달의 급격한 눌름에 의한 차량의 급제동시와, 액셀 페달을 눌르지 아니한 정도의 느슨한 감속도인 경우에서 걸어맞춤측의 마찰 걸어맞춤 요소에 대한 공급유압에 차이가 발생한다.

예를 들면 차량의 완만한 감속에 따르는 다운 시프트시에 변속 충격을 완화되도록 배러한 경우, 차량의 급제동에 따르는 다운시프트시에는 기관 회전 속도의 하강이 급격하기 때문에, 걸어맞춤측의 마찰 걸어맞춤 요소에 대한 공급유압이 낮아져 버려 걸어맞춤측의 마찰 걸어맞춤 요소의 걸어맞춤 지연에 따르는 큰 변속 충격이 발생한다.

역으로, 차량의 급제동에 따르는 다운시프트시에 변속충격이 완화되도록 배려한 경우, 차량의 완만한 감속에 따르는 다운시프트 때에는 기관 회전 속도의 하강이 거의 없는 상태에서 걸어맞춤측의 마찰걸어맞춤 요소에 고압의 유압이 공급되기 때문에, 걸어맞춤측의 마찰 걸어맞춤 요소의 걸어맞춤이 너무 지나치게 빨라져버려, 역시 큰 변속 충격이 발생한다.

[발명의 목적]

본 발명의 복수의 마찰 걸어맞춤 요소에 대한 공급유압을 각각 전자 제어하여 이들 마찰 걸어맞춤 요소를 선택적으로 걸어맞추므로써 복수의 변속단을 달성토록한 기어식 유단 자동변속기에 있어서, 차량의 감속에 수반하는 다운 시프트시의 변속 충격을 종래의 것보다도 완화할 수 있는 변속제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명에 의한 자동변속기의 변속제어장치는 복수의 마찰 걸어맞춤 요소에 대한 공급 유압을 각각 전자 제어하여 이들 마찰 걸어맞춤 요소를 선택적으로 걸어맞춤으로써 복수의 변속단을 달성하도록 한 자동변속기에 있어서, 차량의 감속에 의거해서 상기 걸어맞춤 요소에 대한 상기 공급 유압을 보정하도록 한 것을 특징으로 한다.

[작용]

차량의 감속도가 큰 즉, 급감속 상태에서의 다운시프트의 경우, 걸어맞춤측의 마찰 걸어맞춤 요소의 걸어맞춤 지연에 따르는 변속 충격이 발생하지 아니하도록 걸어맞춤측의 마찰 걸어맞춤 요소에 대한 공급 유압이 높게 설정된다. 이에 의해, 걸어맞춤측의 마찰 걸어맞춤 요소가 양호한 시기에서 걸어맞추어져, 변속 충격이 적은 다운시프트가 행해진다.

역으로, 차량의 감속도가 적은 즉, 차량의 원만한 감속에 따르는 다운시프트 시에는, 걸어맞춤측의 마찰 걸어맞춤 요소의 걸어맞춤이 지나치게 빨라져 버리지 아니하도록, 걸어맞춤측의 마찰 걸어맞춤 요소에 대한 공급 유압이 낮게 설정된다. 이에 의해, 걸어맞춤측의 마찰 걸어맞춤 요소가 양호한 시기에서 걸어맞추어져, 변속 충격이 적은 다은시프트가 행해진다.

[실시예]

본 발명에 의한 자동변속기의 변속 제어방법을 제 5 도 및 제 6 도에 도시하는 전지 4단의 자동변속기 등의 탑재된 차량에 응용한 한 실시예에 대해서, 이하에 설명한다.

본 발명에서는 변속기 출력축(33)의 회전 속도의 변화율(rpm/sec²)에 의거해서 차량의 감속도를 산출하도록 하고 있으며, 이때문에, 변속기 케이스(18)의 후단부에는 변속기 출력축(33)의 회전속도를 검출하기 위한 회전속도 센서(37)가 설치되어 있다. 이 회전속도 센서(37)에 의한 검출신호는 기관(11)의 운전상태를 제어하는 전자 제어 유닛트에 출력되어, 차량의 감속도가 산출되도록 되어 있다.

즉, 회전 속도센서(37)로부터의 검출신호에 의거해서 차량의 감속도가 산출되어, 걸어맞춤측의 마찰 걸어맞춤 요소에 대한 걸어맞춤 유압을 제어하는 유압제어 밸브의 기본 듀티율(d_B)에 대한 보정 듀티율(d)을 상기 차량의 감속도의 크깅 의해 제 3 도에 도시하는 바와 같이 맵으로 판독하여, 최종 유압 제어 밸브의 목표 듀티율(d_O)을 산출한다.

여기에서, 유압 제어 밸브의 목표 듀티율(d_O)은, 자동변속기 오일의 오일온도(T_O)이나 기관 회전속도(N_E)등에 의거해서 미리 설정된 기본 듀티율(d_a)의 맵으로 기본 듀티율(d_B)을 판독하여, 이 기본 듀티율(d_B)과 보정 듀티율(d)을 가산하여 다음과 같이 산출하도록 하고 있다.

d_O=d_B+d

또한, 본 실시예에서는 유압 제어 밸브가 노멀 크로즈가 타이프의 경우에 대해서 설명하고 있으므로, 듀티율이 높을 수록 걸어맞춤측의 마찰 걸어맞춤 요소로의 공급 유압은 낮아진다.

구체적으로는, 변속기 출력축(33)의 회전속도의 변화율(이하, 차량이 감속도라 호칭함)()이 미리 설정한 최저역값(predetermined smallest threshold value : _S)보다도 적은 경우에는 보정 듀티율(d)을 0%로 설정하고, 역으로 최고 역값( _L)보다도 큰 경우에는 보정 듀티율(d)을 10%로 설정한다. 또한, 상기 차량의 감속도()가 최저 역값( _S)보다 크고 또한 최고 역값( _L)보다 적은 경우에는, 보정 듀티율(d)을 -10 /( _{L- S})%로 설정한다.

따라서, 기관 회전속도(N_E)의 변화상태와 유압제어밸브의 목표 듀티율(d_O)과의 관계를 나타내는 제 4 도에 도시하는 바와 같이, 기관 회전속도(N_E)가 도면중 실선으로 도시하는 바와 같이 완만하게 하강하는 적은 감속도의 경우에는, 유압 제어 밸브의 목표 듀티율(d_O)이 도면중, 실선으로 도시하는 바와 같이 통상의 변화로 되나, 기관 회전 속도(N_E)가 도면중 2점 쇄선으로 도시하는 바와 같이 급격히 하강하는 큰 감속도의 경우에는, 유압 제어 밸브의 목표 듀티율(d_O)이 도면중 2점 쇄선으로 도시하는 바와 같이 통상이 목표 듀티율(d_O)보다도 낮게 설정되어, 보다 고압의 가압오일이 걸어맞춤쪽의 마찰 걸어맞춤 요소측으로 공급된다. 또한, 본 발명에 의하면, 기관 회전속도(N_E)가 도면중, 파선으로 도시하는 바와 같이 일정한 비율로는 하강하지 않는 감속도의 경우라도, 유압 제어 밸브의 목표 듀티율(d_O)은 도면중 파선으로 도시하는 바와 같이 항상 걱정하게 설정된다.

또한, 차량의 감속도()가 큰 경우, 본 실시예에서는 4속의 변속단으로부터의 다운시프트의 변속 패턴을 4속→3속→2속에서 4속→3속→1속으로 바꾸어, 엔진 브레이크의 효과가 좋아 지도록 러배려하고 있다.

이와같은 본 실시예의 제어의 흐름을 제 1 도 및 제 2 도에 도시한다. S1에서 차량의 주행속도의 저하에 수반하여, 4속에서 3속으로의 변속지령이 발해지면, S2에서 회저속도센서(37)로부터의 검출 신호에 의거해서 차량의 감속도()가 산출된다. 따라서, S3에서 차량의 감속도()가 최저 역값( _S)보다도 적은가 아닌가를 판정한다.

S3에서 차량의 감속도()가 최저 역값( _S)미만인 즉, 차량의 감속도()가 매우 완만하다고 판단된 경우에는 S4에서 보정 듀티율(d)을 0%로 설정하여, S6에서 차량의 감속에 수반하는 4속에서 3속으로의 정지전 제어를 행한다.

또한, 상기 S3에서 차량의 감속도()가 최저 역값( _S)이상 이라고 판단된 경우에는 S6에서 차량의 감속도()가 최저 역값( _S)과의 사이에 있는가 아닌가를 판정한다. 따라서, S6에서 차량의 감속도()가 최저 역값( ₁) 사이에 있는 즉, 차량의 감속도()가 중립이라고 판단한 경우에는 S7에서 보정 듀티율(d)을 -10 /( _L- _S)%로 설정하여 S5로 이행한다.

상기 S6에서 차량의 감속도()가 최저 역값( _S)과 최고 역값( _L)사이에는 없는 즉, 차량의 감속도()는 최고역값( _L)이상이며, 차량의 감속도()가 매우 크다고 판단한 경우에는, S8에서 보정 듀티율(d)을 -10%로 설정하여 S5로 이행한다.

S5에서 4속에서 3속에서의 차량의 감속에 수반하는 정지전 제어를 한후, S9에서 차량의 주행속도의 새로운 저하에 수반하여, 3속에서 2속으로의 변속 지령이 발해지면, S10에서 다시 차량의 감속도가 산출된다. 그래서, S11에서 이 차량의 감속도()가 최저 역값( _S)보다도 적은가 큰가를 판정한다.

S11에서 차량의 감속도()가 최저 역값( _S)미만인, 즉, 차량의 감속도()가 매우 완만하다고 판단한 경우에는, S12에서 보정 듀티율(d)을 0%로 설정하여, S1에서 차량의 감속에서 수반하는 3속에서 2속으로 정지전 제어를 한다.

또한, 3속에서 2속으로의 정지전 제어를 한후, 필요에 의해 차량의 피로를 억제하는 피로 제어가 행해진다.

또한, 상기 S11에서 차량의 감속도()가 최저 역값( _S)이상으로 판단된 경우에는, S14에서 차량의 감소도()가 최저 역값( _S)과 최고 역값( _L)사이에 있는가 없는가를 판단한다.

따라서,. S14에서 차량의 감속도()가 최저 역값( _S)과 최고 역값( _L)사이에 있는 즉, 차량의 감속도()가 중립이라고 판단한 경우에는, S15에서 보정 듀티율(d)을 -10 /( _L- _S)%에 설정하여 S13으로 이행한다.

상기 S14에서 차량의 감속도()가 최정 역값( _S)과 최고 역값( _L)과의 사이에는 없다. 즉 차량의 감속도()는 최고 역값( _L)이상이며, 차량의 감속도()가 매우 큰것으로 판단하는 경우에는, S16에서 3속에서 1속으로의 변속지령이 발해져, S17에서 차량의 감속에 따르는 3속에서 1속으로의 정지전 제어를 행한다. 이에 의해, 급감속에 수반하는 엔진 브레이크의 효능이 통상의 경우보다도 대폭으로 개선된다.

이경우, 1속에 있어서 걸어맞춤측 마찰 걸어맞춤 요소로 되는 후방 클러치(210는, 제 6 도에서도 명백한 바와 같이 3속에 있어서도 걸어맞춤 상태로 되어 있으며, 전방 클러치(20) 및 4속 클러치(22)의 개방후에 기능하는 한방향 클러치(25)의 작용으로 3속에서 1속으로의 변속이 달성되기 때문에, 보정 듀티율(d)이나 유압 제어 밸브의 목표 듀티율(d_O)을 설정할 필요가 없다.

또한, 상술한 경우와 같이, 3속에서 1속으로의 정지전 제어를 행한 후, 필요에 의해서 차량의 피로를 억제하는 피로 제어가 행해진다.

또한, 본 실시예에서는 차량의 감속도를 변속기 출력축(33)의 회전 속도의 변화율()에 의거해서 산출하도록 하였으나, 토오크 컨버터(13)의 터빈(15)과 일체의 변속기 입력축(19)의 회전속도의 변화율이나 가속도 센서(G센서)등에 의거해서 산출하도록 하여도 좋다.

[발명의 효과]

본 발명의 자동변속기의 변속 제어 방법에 의한 차량의 감속도에 의거해서 마찰 걸어맞춤 요소에 대한 공급유압을 보정하도록 하였으므로, 차량의 감속도가 큰, 즉 급감속 상태에서의 다운시프트의 경우 걸어맞춤측의 마찰 걸어맞춤 요소에 대한 공급 유압이 높게 설정되는 결과, 걸어 맞춤측의 마찰 걸어맞춤 요소를 양호한 시기에 걸어맞춤다. 역으로, 차량의 감속도가 적은 즉, 차량의 완만한 감속에 수반하는 다운시프트 시에는 걸어맞춤측의 마찰 걸어맞춤 요소에 대한 공급 유압이 낮게 설정되는 결과, 걸어맞춤측의 마찰걸어맞춤 요소가 양호한 시기에 걸어맞춤어, 어느 경우에도 변속충격이 적은 다운시프트가 행해진다.

또한, 차량의 감속도가 큰 경우에는, 변속 패턴을 통상의 경우에 대해서 변경하여, 엔진 브레이크가 양호하게 작동되도록 하였으므로, 차량의 급제동시에 있어서 안정성이 향상된다.

Claims (6)

1. 복수의 변속단이 달성되는 기어식 유단 자동변속기의 변속제어장치에 있어서, 상기 차량용 기어식 자동변속기는 걸어맞추므로써 소정의 변속단을 달성하는 마찰 요소를 구비하고, 상기 변속제어장치는 상기 마찰요소로의 공급 유압을 제어하는 전자밸브와, 상기 전자밸브를 제어하는 전자 밸브 제어수단과, 상기 차량의 감속도를 검출하는 감속도 검 출수단을 구비하고, 상기 감속도 검출수단의 검출값에 의거해서 공급 유압 제어수단을 조정하고, 상기 마찰 요소로의 공급유압을 제어하는 것을 특징으로 하는 기어식 유단 자동변속기의 변속제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전자 밸브 제어수단은 다른 변속단으로부터 상기 소정이 변속단으로의 변속중에 상기 감속도 검출수단의 검출값에 따라 전자밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 기어식 유단 자동변속기의 변속제어장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 다른 변속단은 상기 변속단으로부터 2단 이상 고속측 변속단이며, 상기 감속도가 소정값이상으로 되었을때 상기 소정의 변속단으로의 변경을 지령하는 변속단 지령 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 기어식 유단 자동변속기의 변속제어장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 감속 검출수단은 상기 자동변속기의 출력측 회전 속도를 검출하는 출력측 회전속도 검출수단을 포함하고, 상기 출력측 회전속도의 변화율에 따라 감속도를 구하는 것을 특징으로 하는 기어식 유단 자동변속기의 변속제어장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 감속도 검출 수단은 상기 자동변속기의 입력축 회전 속도를 검출하는 입력축 회전속도 검출수단을 포함하고, 상기 입력축 회전 속도의 변화율에 따라 감속도를 구하는 것을 특징으로 하는 기어식 유단 자동변속기의 변속제어장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 감속도 검출수단은 상기 차량의 가속도를 검출하는 가속도 검출수단을 포함하며, 가속도 검출수단으로 부터의 출력값에 따라 감속도를 구하는 것을 특징으로 하는 기어식 유단 자동변속기의 변속제어장치.