KR100467381B1

KR100467381B1 - 자동변속기의 클러치 제어장치

Info

Publication number: KR100467381B1
Application number: KR10-2002-0065237A
Authority: KR
Inventors: 오오쓰카도시오
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2002-10-24
Publication date: 2005-01-24
Also published as: DE10249167B4; DE10249167A1; KR20030083551A; JP3653255B2; JP2003314593A

Abstract

경년변화나 흐트러짐에 의한 크리프력의 차가 없고 양호한 크리프 필링이 얻어지는 자동변속기의 클러치 제어장치를 실현한다.

엔진 회전센서 브레이크 스위치, 레인지 스위치, 액셀포지션센서 및 차속센서의 검출신호에 따라 동기 맞물림식 변속기의 변속상태를 전환하는 제어수단을 구비하고, 제어수단은 시프트 위치가 주행레인지이고, 또 브레이크 스위치 및 액셀포지션에 의한 검출이 없는 경우에 차량을 크리프 주행시켜 차속센서에 의한 실차속이 목표속도에 도달했을 때의 클러치 전달토크의 값이 이전의 크리프 주행시의 실차속이 상기 목표속도에 도달했을 때의 클러치 전달토크의 값이 되도록 클러치 전달토크-클러치 여자전류의 관계특성을 보정한다.

Description

자동변속기의 클러치 제어장치{CLUTCH CONTROL SYSTEM FOR AN AUTOMATIC}

본 발명은 자동변속기의 클러치 제어장치에 관해 특히 클러치 전달토크의 경년변화나 흐트러짐을 흡수하고 주행필링을 향상 시키는 기술에 관한 것이다.

종래 차량 엔진의 클러치 제어방법으로 예를들면 일본국 특개평 6 - 206481호 공보에 참조되는 것이 있다.

상기 공보기재의 장치에서는 습식 단판클러치를 유압에 의해 제어하는 방법을 채용하고 있고 유압센서를 구비해 발진시는 이 압력센서의 입력에 의해 클러치 제어유압을 폐루프 제어하고 있다.

이 발진시의 유압센서 입력치로 부터 예측한 엔진토크와 엔진토크맵에서 계산한 엔진토크의 차로부터 발진시의 목표 클러치 압을 보정하고 있다.

종래의 자동변속기의 클러치 제어장치는 상술한 바와 같이 발진시의 목표 클러치압만 보정하고 있으므로 예를들면 크리프 주행시의 클러치 압은 보정되어 있지 않은 상태이다.

이 때문에 경년변화나 흐트러짐에 의해 크리프력이 너무 약하거나 강한 경우에는 양호한 주행필링이 얻어지지 않는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 된 것으로 경년변화나 흐트러짐에 의한 크리프력의 차가 없고 양호한 크리프 필링이 얻어지는 자동변속기의 클러치 제어장치를 실현하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 자동변속기의 클러치 제어장치는 목표차속과 실차속의 편차에 따른 폐루프제어에 의해 얻어지는 편차신호에 따라 산출된 클러치 전달토크를 클러치 전달토크, 클러치 여자전류의 관계특성에 따라 클러치 여자전류로 변환하고 이 클러치 여자전류를 전자 파우더 클러치에 공급함으로써 차량을 크리프 주행시키는 자동변속기의 클러치 제어장치로 엔진 회전속도를 검출하는 엔진 회전센서와, 브레이크 페달을 밟고있는 상태를 검출하는 브레이크 스위치와, 주행레인지, 뉴트럴 레인지 및 리버스 레인지의 어느 것인가 시프트 위치를 검출하는 레이지 스위치와, 액셀페달을 밟는량을 액셀개도로서 검출하는 액셀포지션센서와, 동기 맞물림식 변속기의 출력 회전속도를 차속으로 검출하는 차속센서와, 상기 엔진 회전센서, 상기 브레이크 스위치 상기 레인지 스위치 상기 액셀포지션센서 및 상기 차속센서의 검출신호에 따라 상기 동기 맞물림식 변속기의 변속상태를 전환하는 제어수단을 구비하고, 상기 제어수단은 상기 시프트 위치가 상기 주행레인지이고, 또 상기 브레이크 스위치 및 상기 액셀포지션에 의한 검출이 없는 경우에 차량을 크리프 주행시켜 상기 차속센서에 의한 실차속이 목표속도에 도달했을 때의 클러치 전달토크의 값이 이전의 크리프 주행시의 실차속이 상기 목표속도에 도달했을 때의 클러치 전달토크의 값이 되도록 상기 클러치 전달토크-클러치 여자전류의 관계특성을 보정하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1의 구성도,

도 2는 본 발명의 실시의 형태 1의 클러치 여자전류와 클러치 전달토크의 관계특성도,

도 3은 본 발명의 실시의 형태 1의 타이밍 차트.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 엔진, 2 : 전자 파우더 클러치,

3 : 유단변속기(동기 맞물림식 변속기), 4 : 컨트롤 유닛(제어수단),

8 : 출력 회전속도센서(차속센서), 13 : 액셀포지션센서,

14 : 시프트 레버(레인지 스위치), 15 : 엔진 회전센서,

17 : 브레이크 스위치.

실시의 형태 1.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시의 형태 1에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1을 개략적으로 표시하는 블록 구성도이다.

도 1에서 엔진(1)의 크랭크축(21)에는 전자 파우더 클러치(2)를 통해서 동기 맞물림식 자동변속기를 구성하는 동기 맞물림식의 유단변속기(3)(이하 단지「유단변속기 3」이라 함)이 연결되어 있다.

컨트롤 유닛(4)는 각종 연산기능을 갖는 마이크로컴퓨터를 포함하고 엔진(1)의 운전상태를 표시하는 각종 센서정보에 따라 엔진(1), 전자 파우더 클러치(2) 및 유단변속기(3)를 제어한다.

시프트 셀렉트 액추에이터(5)는 컨트롤 유닛(4)의 제어하에서 유단변속기(3)를 구동한다.

시프트 셀렉트 포지션센서(6)은 유단변속기(3)의 실제의 시프트 셀렉트 위치 VY,VX를 검출해서 컨트롤 유닛(4)에 입력한다.

유단변속기(3)의 인풋 샤프트(22)에는 프라이머리 기어로서 기능하는 4속기어(23)가 직결되어 있다.

4속기어(23)의 후단에는 3속기어(24), 2속기어(25), 1속기어(26), 5속기어 (27) 및 후퇴기어(28)가 순차 배열되어 있다.

각 기어(23 ~ 28)사이에는 3개의 슬리브 기어(29)가 배치되어 있다. 각 슬리브 기어(29)는 유단변속기(3)의 아웃풋 샤프트(30)에 직결되는 동시에 축방향으로 이동 가능하게 되어있다.

또, 각 기어(23 ~ 28)는 아웃풋 샤프트(30)에 병설된 카운터 샤프트(31)에 직결된 기어와 세트를 구성하고 있고 카운터 샤프트(31)상의 기어와 항상 맞물려 있다.

상기 구성에 의해 아웃풋 샤프트(30)는 슬리브 기어(29)를 통해서 각 기어 (23 ~ 28)의 어느 것인가에 직결됨으로서 인풋 샤프트(22)에 직결되게 되어있다.

이 경우 유단변속기(3)는 카운터 샤프트 형의 5단기어 변속기이고 기어비가 5조의 전진용 기어세트와, 한조의 후퇴용 기어세트와, 기어 맞물림상태 전환용의 3개의 슬리브 기어를 구비하고 있다.

인풋 샤프트(22)상의 4속기어(23)에는 유단변속기(3)의 입력 회전속도(Ni)를 검출하기 위한 입력 회전속도 센서(7)이 설치되어 있다.

아웃풋 샤프트(30)에는 유단변속기(3)의 출력 회전속도를 차속(Vr)로 해서 검출하기 위한 출력 회전속도 센서(8)가 설치되어 있다.

엔진(1)의 흡기관(9)에는 스로틀 액추에이터(11)에 의해 구동되는 스로틀 밸브(10)가 설치되어 있다. 스로틀포지션센서(12)는 스로틀 밸브(10)의 개도()를 검출한다.

액셀포지션센서(13)는 운전자에 의한 액셀페달(도시않음)을 밟는량에 비례한 신호를 액셀개도()로서 컨트롤 유닛(4)에 입력한다.

컨트롤 유닛(4)은 액셀포지션센서(13)의 출력신호를 처리해서 액셀개도()에 따른 목표 슬롯개도(θ)를 연산하고 스로틀 개도(θ)를 피드백(F/B) 제어하면서 θ= θ가 되도록 슬롯 액추에이터(11)을 통해서 스로틀 밸브(10)를 구동한다.

시프트 레버(14)는 운전자에 의해 조작된 시프트 위치(예를들면 파킹 레인지 P, 리버스 레인지 R, 뉴트럴 레인지 N, 주행레인지 D)를 컨트롤 유닛(4)에 입력한다.

엔진 회전속도 센서(15)는 엔진(1)의 회전속도(Ne)를 검출해서 컨트롤 유닛 (4)에 입력한다.

유단변속기(3)내의 후퇴기어(28)에는 후퇴기어 스위치(16)가 설치되어 있고, 후퇴기어 동작상태가 검출되어 있다.

브레이크 스위치(17)는 운전자가 브레이크 페달(도시않음)을 밟고있을 때의 브레이크 동작상태를 표시하는 신호를 컨트롤 유닛(4)에 입력한다.

컨트롤 유닛(4)은 각종 센서신호에 따라 변속판정을 하는 동시에 변속판정에 따라 시프트 셀렉트 액추에이터(5)를 제어하고, 액셀개도() 및 차속(Vr)에 의한 샤프트 패턴(시프트 선도)으로 부터 구해지는 변속단에 기어단을 설정하고 유단변속기(3)의 다수의 기어단을 자동적으로 전환한다.

다음, 도1 에 표시한 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 기본적인 동작에 대해 설명한다. 전자 클러치(2)는 컨트롤 유닛(4)의 제어하에 클러치 전달토크에 비례한 클러치 여자전류에 의해 구동되고 엔진(1)의 크랭크 축(21)에서 유단변속기(3)의인풋 샤프트(22)에의 동력전달(또는 차단)을 제어한다.

유단변속기(3)에서 입력 회전은 유선 최전방의 프라이머리 기어(인풋 샤프트 22)에서 카운터 샤프트(31)에 전달된다.

아웃풋 샤프트(30)는 3속 기어셋의 전방까지 연장되어 있고 이 위의 기어중 어느것을 연결하는가에 의해 전달경로 및 변속비(프라이머리 기어의 기어비 ×각속 기어의 기어비)가 변화한다.

4속에서는 인풋 샤프트(22)와 아웃풋 샤프트(30)가 직결상태가 된다.

유단변속기(3)는 기어 전환용의 시프트 셀렉트 액추에이터(5)에 의해 슬리브 기어(29)가 시프트 제어되어 변속 조작된다.

즉, 유단변속기(3)는 슬리브 기어(29)의 샤프트 제어에 의해 현재의 변속단의 톱니끼리의 기계적 맞물림을 이탈하는 개방작동과, 차기의 변속단의 톱니바퀴 끼리를 기계적으로 맞물리게 하는 연결작동으로 전환된다.

컨트롤 유닛(4)은 시프트 레버(14)의 조작위치, 액셀개도(), 브레이크 페달(도시않음)의 밟는상태, 회전속도(Ne) 및 차속(Vr)에 따른 시프트 패턴으로 부터 최적 변속단을 설정하고 시프트 셀렉트포지션센서(6)에서 시프트 셀렉트 위치를 검출하면서 시프트 셀렉트 액추에이터(5)를 제어한다.

슬리브 기어(29)의 동기상태는 각 센서(7),(8)에 의해 검출된 입출력 회전속도 관계로 부터 검출된다.

변속시에는 슬롯 액추에이터(11)에 의해 스로틀 개도(θ)를 소정의 개도위치로 조이고 전자 클러치(2)의 여자전류를 0으로 해서 유단변속기(3)을 파워 오프상태로해서 변속단의 전환을 한다.

다음 도 2의 클러치 여자전류와 클러치 전달토크와의 관계특성도를 참조 하면서 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 구체적인 보정방법에 대해 설명한다.

도 2에서 실선은 신품시의 클러치 여자전류-클러치 전달토크 관계특성이고, 파선은 본 실시의 형태 1에 관한 자동변속기의 클러치 제어장치에 의해 상기 클러치 여자전류-클러치 전달토크 관계특성의 변경을 반복해서 얻어진 경년변화 후의 클러치 여자전류-클러치 전달토크 관계특성을 표시하고 있다.

도면중의 실선상의 A점은 전번의 크리프 주행시에 차속이 크리프 목표차속에 도달했을 때의 포인트이고, B점이 이번의 크리프 주행시에 차속이 크리프 목표차속에 도달했을 때의 포인트이다.

목표차속의 도달시의 클러치 전달토크가 같다고 하면 B점을 통과하는 클러치 여자전류 일정의 직선과, A점을 통과하는 클러치 전달토크일 때 직선의 교점이 변경후의 포인트가 된다. 즉, 이 변경후의 포인트를 통과하는 점선으로 표시한 클러치 여자전류-클러치 전달토크의 관계특성으로 보정한다.

또, 상기 설명에서는 실선상의 포인트 A점, B점을 예로 취했으나, 파선인 경년변화 후의 클러치 여자전류-클러치 전달토크의 관계특성에 대해서도 같은 방법에 의해 새로 보정한 관계특성을 얻을 수가 있다.

다음, 도 3은 차량정지 상태에서 크리프 상태를 표시한 타이밍 차트도이다. 도 3에서 실선은 신품시의 클러치에 의한 주행상태를 표시한 것, 파선은 경년변화 후의 클러치에 의한 주행상태를 표시한 것이다.

경년변화 후의 클러치는 신품시의 클러치와 비교해서 동일 클러치 여자전류에 대한 클러치 전달토크의 값이 작으므로 차속의 상승율(가속도)이 작다. (도 3의 차속의 실선, 파선을 참조) 본 실시의 형태 1에 관한 자동변속기의 클러치 제어장치에 의하면 클러치 전달토크 클러치 여자전류의 관계특성을 변경함으로서 클러치 여자전류에 피드백 제어에서 적분항분(△A)가 가산되고 크리프 목표차속 도달시에 전자 파우더 클러치에 공급하는 크리프 여자전류를 증가 시키고 있다.

본 발명에 관한 자동변속기의 클러치 제어장치를 시프트 위치가 상기 주행레인지이고, 또 브레이크 스위치 및 액셀포지션에 의한 검출이 없는 경우에 차량을 크리프 주행시켜 차속센서에 의한 실차속이 목표속도에 도달했을 때의 클러치 전달토크의 값이 이전의 크리프 주행시의 실차속이 상기 목표속도에 도달했을 때의 클러치 전달토크의 값이 되도록 상기 클러치 전달토크 클러치 여자전류의 관계특성을 보정함으로서 클러치의 경년변화나 특성의 흐트러짐에 의한 크리프력의 차가 없이 양호한 크리프 필링이 얻어진다.

Claims

목표차속과 실차속의 편차에 따른 폐 루프제어에 의해 얻어지는 편차신호에 따라 산출된 클러치 전달토크를 클러치 전달토크 클러치 여자전류의 관계특성에 따라 클러치 여자전류로 변환하고, 이 클러치 여자전류를 전자 파우더 클러치에 공급함으로서 차량을 크리프 주행 시키는 자동변속기의 클러치 제어장치로 엔진 회전속도를 검출하는 엔진 회전센서와, 브레이크 페달을 밟고있는 상태를 검출하는 브레이크 스위치와, 주행레인지, 뉴트럴 레인지, 및 리버스 레인지의 어느 것인가 시프트 위치를 검출하는 레인지 스위치와, 액셀페달을 밟는량을 액셀개도로서 검출하는 액셀포지션센서와, 동기 맞물림식 변속기의 출력 회전속도를 차속으로서 검출하는 차속센서와, 상기 엔진 회전센서, 상기 브레이크 스위치, 상기 레인지 스위치, 상기 액셀포지션센서 및 상기 차속센서의 검출신호에 따라 상기 동기 맞물림식 변속기의 변속상태를 전환하는 제어수단을 구비하고, 상기 제어수단은 상기 시프트 위치로 상기 주행레인지이고, 또 상기 브레이크 스위치 및 상기 액셀포지션센서에 의한 검출이 없는 경우에 차량을 크리프 주행시켜 상기 차속센서에 의한 실차속이 목표속도에 도달했을 때의 클러치 전달토크의 값이 이전의 크리프 주행시의 실차속이 상기 목표속도에 도달했을 때의 클러치 전달토크의 값이 되도록 상기 클러치 전달토크 클러치 여자전류의 관계특성을 보정하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 클러치 제어장치.