KR100496358B1 - 자동 변속기에서 피스톤 행정의 완료를 결정하는 장치 및방법 - Google Patents

자동 변속기에서 피스톤 행정의 완료를 결정하는 장치 및방법 Download PDF

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Abstract

자동 변속기는 선택된 기어 위치를 결정하도록 다른 시간에 결착되는 저 역방향 브레이크 및 역방향 클러치를 포함하며 역방향 클러치는 마지막으로 결착될 저 역방향 브레이크 바로 이전에 결착된다. 역방향 클러치를 작동하는 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부가 결정된다. 역방향 클러치의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했다는 결정 이전에는 저 역방향 브레이크를 작동하는 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하는 것이 금지된다.

Description

자동 변속기에서 피스톤 행정의 완료를 결정하는 장치 및 방법{SYSTEM AND METHOD OF DETERMINING COMPLETION OF PISTON STROKE IN AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은 다른 시간에서 적어도 2개의 마찰 요소를 결착함으로써 선택된 기어 위치가 결정되고 마지막으로 결착될 제1 마찰 요소를 작동하는 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료하는지 여부를 결정하는, 자동 변속기에서 피스톤 행정의 완료를 결정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
자동 변속기에서, 기어 변속 메케니즘의 동력 전달 경로 또는 기어 위치는 클러치 및 브레이크와 같은 마찰 요소를 선택적으로 유압식으로 작동시키거나 또는 결착함으로써 결정된다. 토크 변환기를 통한 변속기로의 엔진 회전 또는 토크의 입력은 선택된 기어 위치에 따른 비율로 변환되어 출력을 생성한다. 즉, 자동 변속기는 결착될 마찰 요소를 스위칭(switching)함으로써 하나의 기어 위치를 다른 위치로 변화시키며 변속을 달성한다.
상기 변속 제어를 보장하는 마찰 요소의 상태에 따라 변속의 진전도를 제어할 때, 마찰 요소의 상태는 일본 특허 공개 공보 JP-A4-366063호에 공지된 방식으로 예측되어야 한다.
특히, 다른 시간에 2개의 마찰 요소를 결착함으로써 선택된 기어 위치가 결정되는 자동 변속기에서, 변속은 마지막으로 결착될 제1 마찰 요소에 따라 진전된다. 따라서, 양호한 변속 충격을 달성하기 위해, 제1 마찰 요소를 작동하는 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료하였는지 여부를 결정할 필요가 있다.
그러나, 다른 시간에 2개의 마찰 요소를 결착함으로써 선택된 기어 위치가 결정되는 자동 변속기에서, 변속기 입력 회전에 대응하는 터빈 회전은 제1 마찰 요소의 결착 바로 전에 발생하는 제2 마찰 요소의 결착시에 미세한 변화를 생성한다. 이것은 제1 마찰 요소를 작동하는 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했다는 잘못된 검출에 이르게 할 수 있다. 변속기에서 이러한 문제의 발생은 마찰 요소의 결착에서 발생하는 항력이 더 커지기 쉬운 낮은 오일 온도에서 두드러진다.
그러므로, 본 발명의 목적은 다른 시간에 적어도 2개의 마찰 요소를 결착함으로써 선택된 기어 위치가 결정되고 마지막으로 결착될 제1 마찰 요소를 작동하는 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료하는 행정의 완료를 적절하게 결정할 수 있는, 자동 변속기에서 피스톤 행정의 완료를 결정하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은,
적어도 제1 및 제2 마찰 요소가 선택된 기어 위치를 결정하도록 다른 시간에 결착되고 제2 마찰 요소가 마지막으로 결착될 제1 마찰 요소의 바로 이전에 결착되는, 각각 피스톤을 구비한 다수의 마찰 요소; 및
상기 마찰 요소를 제어하는 제어기를 포함하고
상기 제어기는 상기 제2 마찰 요소를 작동하는 제2 피스톤이 상기 제2 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하고,
상기 제2 피스톤이 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료했는지를 결정하기 전에는 상기 제어기는 제1 마찰 요소를 작동하는 제1 피스톤이 상기 제1 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 소정의 제1 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하지 못하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 제공한다.
본 발명의 하나의 태양은, 적어도 제1 및 제2 마찰 요소가 선택된 기어 위치를 결정하도록 다른 시간에 결착되고 상기 제2 마찰 요소가 마지막으로 결착될 상기 제1 마찰 요소의 바로 이전에 결착되는, 각각 피스톤을 구비한 다수의 마찰 요소를 구비하는 자동 변속기의 제어 방법에 있어서,
상기 제2 마찰 요소를 작동하는 제2 피스톤이 상기 제2 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료하는지 여부를 결정하는 단계; 및
상기 제2 피스톤이 상기 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료한 것을 결정하기 전에는 상기 제1 마찰 요소를 작동하는 제1 피스톤이 상기 제1 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 상기 소정의 제1 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하는 것을 금지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 태양은, 적어도 제1 및 제2 마찰 요소가 선택된 기어 위치를 결정하도록 다른 시간에 결착되고 상기 제2 마찰 요소가 마지막으로 결착될 상기 제1 마찰 요소의 바로 이전에 결착되는, 다수의 마찰 요소를 각각의 피스톤과 함께 구비하는 자동 변속기를 제어하는 장치에 있어서,
상기 제2 마찰 요소를 작동하는 상기 제2 피스톤이 상기 제2 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료하는지 여부를 결정하는 수단; 및
상기 제2 피스톤이 상기 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료한 것을 결정하기 전에는 상기 제1 마찰 요소를 작동하는 제1 피스톤이 상기 제1 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 소정의 제1 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하는 것을 금지하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공하는 것이다.
도면을 참고하여, 본 발명을 구현하는 자동 변속기에서 피스톤 행정의 완료 결정하는 장치 및 방법에 관해 설명한다.
도1을 참고하면, 엔진(1)은 운전자에 의해 조작되는 가속 페달의 누름에 따라 완전 폐쇄 위치로부터 완전 개방 위치까지 변하는 쓰로틀 밸브에 의해 제어되는 출력을 생성한다. 엔진(1)의 출력 회전은 토크 변환기(3)를 통해 자동 변속기(2)의 입력 축(4)에 제공된다.
자동 변속기(2)는 동축으로 인접 배치된 입력 및 출력 축(4, 5) 과 엔진(1)으로부터 이 순서로 장착된 전방 및 후방 유성 기어 집합(6, 7)을 포함하여 자동 변속기(2)의 유성 기어 변속 메케니즘의 요부를 형성한다.
엔진(1)에 근접한 전방 유성 기어 집합(6)은 전방 선 기어(sun gear)(SF), 전방 링 기어(RF), 상기 2개와 결합하는 전방 피니언(PF) 및 전방 피니언을 회전 가능하게 지지하는 전방 캐리어(CF)를 포함하는 단순 유성 기어 집합이다.
마찬가지로, 엔진(1)으로부터 떨어진 후방 유성 기어 집합(7)은 후방 선 기어(SR), 후방 링 기어(RR), 상기 2개와 결합하는 후방 피니언(PR) 및 후방 피니언을 회전 가능하게 지지하는 후방 캐리어(CR)를 포함하는 단순 유성 기어 집합이다.
유성 기어 변속 메케니즘의 전달 경로 또는 기어 위치를 결정하는 마찰 요소는 저 클러치(L/C), 제2/제4 기어 브레이크(2-4/B), 고 클러치(H/C), 저 역방향 브레이크(LR/B), 저 일방향 클러치(L/OWC) 및 역방향 클러치(R/C)이며 이들은 유성 기어 집합(6, 7)의 요소에 대해 상호 관계로 정렬된다.
특히, 전방 선 기어(RF)는 요구되는 대로 역방향 클러치(R/C)에 의해 입력 축(4)과 결합될 수 있고 요구되는 대로 제2/제4 기어 브레이크(2-4/B)에 의해 정지되게 둘 수 있다.
전방 캐리어(CF)는 요구되는 대로 고 클러치(H/C)와 결합될 수 있다. 또한, 전방 캐리어(CF)는 저 일방향 클러치(L/OWC)에 의해 엔진 회전에 대해 역방향으로 회전하는 것이 금지되고 저 역방향 브레이크(LR/B)에 의해 요구되는 대로 정지되게 둘 수 있다.
전방 캐리어(CF) 및 후방 링 기어(RR)는 요구되는 대로 저 클러치(L/C)에 의해 서로 결합될 수 있다.
전방 링 기어(RF) 및 후방 캐리어(CR)는 서로 그리고 출력 축(6)과 함께 결합되고, 후방 선 기어(SR)는 입력 축(4)과 연결된다.
도2를 참고하면, 유성 기어 변속 메케니즘의 동력 트레인이 전방으로의 제1, 제2, 제3 및 제4 기어 위치를 포함하는 4개의 전방으로의 기어 위치 와 하나의 역방향 기어 위치(Rev)를 실선 원에 의해 주어진 마찰 요소(L/C, 2-4/B, H/C, LR/B, R/C)의 선택적 유압식 작동 또는 결착 및 실선 원에 의해 주어진 저 일방향 클러치(L/OWC)의 자가-결착에 의해 달성할 수 있다. 점선 원에 의해 주어진 마찰 요소(LR/B)의 유압식 작동 또는 결착은 엔진 브레이크가 필요할 때 수행된다.
도1 내지 도2를 참고하면, 마찰 요소(L/C, 2-4/B, H/C, LR/B, R/C)의 결착 로직은 도시되지 않은 수동 밸브에 부가하여 장착된 라인-압력 솔레노이드(9), 저-클러치 솔레노이드(10), 제2/제4 기어 브레이크 솔레노이드(11), 고-클러치 솔레노이드(12), 저-역방향 브레이크 솔레노이드(13)등을 구비하는 제어-밸브 몸체(8)에 의해 실현된다.
라인-압력 솔레노이드(9)는 변속 제어를 위한 압력원으로서 라인 압력을 고 및 저 레벨 사이에서 스위치하도록 온-오프(ON-OFF) 방식으로 조작된다. 도시되지 않은 수동 밸브는 전방-구동(D) 범위 위치, 역방향-구동(R) 범위 위치 또는 주차 또는 중립(P 또는 N) 범위 위치로 조작된다.
D 범위 위치에서, 수동 밸브는 라인 압력을 통해 저-클러치 솔레노이드(10), 제2/제4 기어 브레이크 솔레노이드(11), 고-클러치 솔레노이드(12) 및 저-역방향 브레이크 솔레노이드(13)의 총효율 제어에 의해 소정의 회로에 라인 압력을 공급하여 대응하는 저 클러치(L/C), 제2/제4 기어 브레이크(2-4/B), 고-클러치 (H/C) 및 저 역방향 브레이크(LR/B)에 대한 작동 오일 압력의 개별 제어를 하도록 한다. 각 솔레노이드의 총효율 제어는 도2에 도시된 바와 같이 제1 내지 제4 기어 위치의 결착 로직의 달성을 허용한다.
R 범위 위치에서, 수동 밸브는 결착을 위해 역방향 클러치(R/C)에 라인 압력을 공급하고, 결착을 위해 시간-연속 방법으로 저 역방향 브레이크(LR/B)를 위한 작동 오일 압력을 제어하도록 저-역방향-브레이크 솔레노이드(13)의 총 효율 제어를 보장하고, 도2에 도시된 바와 같이 역방향 기어 위치의 결착 로직의 달성을 허용한다.
P 및 N 범위 위치에서, 수동 밸브는 모든 마찰 요소를 해제된 상태로 두도록 어느 회로에도 라인 압력을 제공하지 않음으로써 자동 변속기의 중립 상태를 유지한다.
도1을 참고하면, 변속기 제어기(14)는 라인-압력 솔레노이드(9)의 온-오프 제어와 저-클러치 솔레노이드(10), 제2/제4 기어 브레이크 솔레노이드(11), 고-클러치 솔레노이드(12) 및 저-역-브레이크 솔레노이드(13)의 총효율 제어를 수행한다. 변속기 제어기(14)는 엔진(1)의 쓰로틀 개구 각도(TVO)를 감지하는 쓰로틀-개구 센서(15)의 신호 출력, 토크 변환기(3)의 출력 알피엠 또는 변속기 입력 알피엠에 대응하는 터빈 알피엠 Nt를 감지하는 터빈-회전 센서(16)의 신호 출력, 자동 변속기(2)의 출력 축(5)의 알피엠 No를 감지하는 출력-회전 센서(17)의 신호 출력 및 선택된 범위를 검출하는 억제(inhibitor) 스위치(18)의 신호 출력을 수용한다.
D 범위에서 자동 변속 조작이 기술될 것이다. 자동 제어기(14)는 쓰로틀 개구 각도(TVO) 및 변속기 출력 알피엠 No 또는 차량 속도에 따라 실제 운전 상태에 요구되는 바람직한 기어 위치를 위해 억제 스위치(18)의 입력 신호에 따른 소정의 변속 맵(map)을 찾기 위한 도시되지 않은 제어 프로그램을 수행한다.
그리고 나서, 변속기 제어기(14)는 실제 선택된 기어 위치가 바람직한 기어 위치에 대응하는지 여부를 결정한다. 만약 실제 선택된 기어 위치가 바람직한 기어 위치에 대응하지 않는다면, 제어기(14)는 솔레노이드(10 내지 13)의 총효율 제어를 통해 변속을 위해 마찰 요소에 대한 작동 오일 압력을 변경하도록 변속 명령을 발생하며 바람직한 기어 위치로 변속하도록 하는데 즉, 도2의 결착 로직의 표에 따라 마찰 요소의 결착과 해제 사이의 스위칭을 수행한다.
도3 및 도4를 참고하여, 피스톤 행정의 완료를 결정하는 장치의 작동 및 방법이 자세하게 기술될 것이다.
도3에 도시된 제어 플로우는 변속기 제어기(14)에서 제어 싸이클에 따라 미리 설정된 시간마다 반복적으로 실행된다. N 범위 위치로부터 R 범위 위치로의 스위칭에 의한 N-R 변속은 다른 시간에 2개의 마찰 요소 또는 저 역방향 브레이크(LR/B)와 역방향 클러치(R/C)를 결착함으로써 달성된다. N 범위 위치로부터 D 범위 위치로의 스위칭에 의한 N-D 변속은 단일 마찰 요소를 결착시킴으로써 달성된다.
본 실시예에서, N-R 변속은 마지막으로 결착된 제1 마찰 요소로서 기능하는 저 역방향 브레이크(LR/B) 및 저 역방향 브레이크(LR/B) 바로 이전에 결착될 제2 마찰 요소로서 기능하는 역방향 클러치(R/C)를 가지고 수행된다. 선택적으로, 다른 실시예에서는 역방향 클러치(R/C)가 제1 마찰 요소로 기능하고, 저 역방향 브레이크(LR/B)가 제2 마찰 요소로 기능할 수 있다.
도3을 참고하면, 단계(11)에서 결착 결정 또는 변속 진행을 위해 기어-위치 스위칭 결정 바로 후에 제어가 있는지가 결정된다. 단계(11)에서, 만약 제어가 기어-위치 스위칭 결정 바로 후에 있는 것이 결정된다면, 변속 조작으로서 단계(12)로의 제어 진행이 실제로 시작될 것이다. 단계(12)에서, 변속 개시 전의 터빈 알피엠 Nt시작이 설정되고, 그리고 나서 단계(13)로 제어는 진행한다. 또한, 단계(11)에서, 변속 조작이 이미 계속 중이라면, 기어-위치 스위칭 결정 바로 후에 제어가 있지 않다고 결정되고, 제어는 단계(13)로 바로 진행한다.
단계(13)에서, 실제 변속이 N 범위 위치로부터 D 범위 위치로의 스위칭에 의한 N-D 변속인지 여부가 결정된다. 단계(13)에서, 만약 실제 변속이 N-D 변속인 것이 결정되면, 제어는 단일 마찰 요소의 결착에 의해 N-D 변속이 완료됨에 따라 단계(18)로 즉시 진행하고, 따라서 이 마찰 요소를 작동시키는 피스톤이 종래 기술과 동일한 아이디어에 기초하여 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하는 상태가 불만족스럽지는 않게 된다. 한편, 단계(13)에서, 실제 변속이 N-D 변속이 아닌 것이 결정되면, 제어는 단계(14)로 진행한다.
단계(14)에서, 실제 변속이 N 범위 위치로부터 R 범위 위치로의 스위칭에 의한 N-R 변속인지 아닌지가 결정된다. 단계(14)에서, 만약 실제 변속이 N-R 변속이 아닌 것으로 결정되면, 변속이 필요하지 않기 때문에 제어는 종료된다. 한편, 단계(14)에서, 실제 변속이 역 방향 클러치(R/C) 및 저 역방향 브레이크(LR/B)가 다른 시간에 결착되는 N-R 변속인 것이 결정되면, 제어는 단계(15)로 진행한다.
단계(15)에서, 자동 변속기(2)의 오일 온도 Tmp는 검출된 오일 온도 Tmp가 소정 오일 온도 Tmp(0) 이상 인지를 결정하기 위해 검출된다. 단계(15)에서, 만약 Tmp ≥Tmp(0) 임이 결정되면, 저 역방향 브레이크(LR/B)를 작동하는 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 즉시 결정하도록 온도 조건이 만족스러워짐에 따라 제어는 즉시 단계(18)로 진행한다. 특히, Tmp ≥Tmp(0)일 때, 역방향 클러치(R/C)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하지 않고 없이 저 역방향 브레이크(LR/B)의 피스톤의 위치가 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부가 결정된다.
이에 의해, 마찰 요소의 결착시에 더 큰 항력이 발생하기 쉬운 온도 조건을 배제함으로써, 역방향 클러치(R/C)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하는 것이 가능하다. 이것는 역방향 클러치(R/C)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료하기 전에 다른 마찰 요소에서 생성된 항력 등의 영향의 좀 더 신뢰성 있는 제거를 가능하게 한다.
특히, Tmp ≥Tmp(0)일 때, 저 역방향 브레이크(LR/B)의 피스톤의 위치가 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부가 결정되는데, 즉 종래의 기술과 동일한 결정 제어가 수행된다. 이는 저 역방향 브레이크(LR/B)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 아닌지의 결정을 용이하게 한다. 소정값 Tmp(0)이 더 높은 값으로 설정되면, 높은 오일 온도 범위에서 생성될 마찰 요소의 항력은 제거될 수 있다.
즉, 역방향 클러치(R/C)의 결착에 의해 발생하는 터빈 알피엠 Nt의 변화에 의해, 저 역방향 브레이크(LR/B)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했다는 잘못된 결정이 고주파수로 낮은 오일 온도에서 발생한다. 그러므로, 오일 온도가 낮을 때, 단계(16, 17)에서 제어가 수행되며 오일 온도가 주위 온도 보다 높아서 잘못된 결정이 발생하지 않을 때는 종래의 것과 동일한 제어가 수행될 수 있다.
그러므로, 마찰 요소의 결착시에 더 큰 항력이 발생하기 쉬운 온도 조건을 배제함으로써, 저 역방향 브레이크(LR/B)에 대한 피스톤 행정의 완료를 결정하는 것이 가능하여, 저 역방향 브레이크(LR/B)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부의 보다 신뢰성 있는 결정을 가져온다.
한편, 단계(15)에서, 오일 온도 Tmp가 소정값 Tmp(0) 미만인 것이 결정되면, 저 역방향 브레이크(LR/B)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 즉시 결정하기에는 온도 조건이 불만족스럽기 때문에 제어가 단계(16)로 진행한다.
단계(16)에서, 타이머 계산 값 TM(구) 또는 선행 작업 시간은 ΔTM 만큼 증분되어 갱신된 새로운 타이머 계산 값 TM(신)을 얻는다. 다음 단계(17)에서, 새로운 타이머 계산 값 TM(신)이 소정 타이머 계산 값 TM(0)을 초과하는지 아닌지가 결정된다.
단계(17)에서, 타이머 계산 값 TM(신)이 소정 타이머 계산 값 TM(0)을 초과하는지 않는다고 결정되면, 타이머에 의해 측정된 시간이 소정 시간 ΔT을 초과하지 않는다고 간주되어, 역방향 클러치(R/C)를 작동하는 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료하지 않았다는 결정이 만들어진다. 그 결과, 저 역방향 브레이크(LR/B)를 작동하는 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하기에는 조건들이 불만족스러워짐에 따라 제어는 종료한다.
한편, 단계(17)에서, 만약 TM(신) > TM(0)임이 결정되면, 타이머에 의해 측정된 시간은 소정 시간 ΔT를 초과하지 않는다고 간주되어, 역방향 클러치(R/C)를 작동하는 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했다는 결정이 만들어진다. 그 결과, 저 역방향 브레이크(LR/B)를 작동하는 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하도록 조건들이 만족스러워짐에 따라 제어는 단계(18)로 진행한다.
단계(18)에서, 저 역방향 브레이크(LR/B)를 작동하는 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하기 위해, 변속 개시 전의 터빈 알피엠 Nt(초기)와 실제 터빈 알피엠 Nt(신) 사이의 차이 ΔNt가 소정의 알피엠 Nt(0) 보다 큰지 여부를 결정하도록 실제 터빈 알피엠 Nt(신)은 검출된다. 단계(18)에서, 만약 차이 ΔNt(= Nt(초기) - Nt(신))가 소정의 알피엠 Nt(0) 보다 크지 않다고 결정된다면, 저 역방향 브레이크(LR/B)는 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료하지 않은 것으로 간주되고 제어는 종료된다. 한편, 단계(18)에서, Nt(0) < Nt(초기)- Nt(신)임이 결정되면, 저 역방향 브레이크(LR/B)는 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료하는 것이 결정되는 단계(19)로 제어가 진행한다.
본 제어 플로우에 따르면, 저 역방향 브레이크(LR/B) 바로 전에 결착될 역방향 클러치(R/C)를 작동하는 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 아닌지가 결정된다. 역방향 클러치(R/C)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료하는 것을 결정하기 전에는, 저 역방향 브레이크(LR/B)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지를 결정하는 것이 금지된다. 그 결과, 역방향 클러치(R/C)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료하기 전에 다른 마찰 요소에서 발생하는 항력 등의 어떤 영향 없이, 저 역방향 브레이크(LR/B)를 작동하는 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지를 결정하는 것이 가능하다.
그러므로, 도시된 실시예에서, 항력 등의 영향에 의해 피스톤 행정이 저 역방향 브레이크(LR/B)에서 완료되는 잘못된 결정은 금지될 수 있으며, 저 역방향 브레이크(LR/B)에 대한 피스톤 행정의 완료의 결정을 가져온다.
특히, 도시된 실시예에서, 타이머에 의해 측정된 시간이 소정 시간 ΔT를 초과할 때, 역방향 클러치(R/C)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했다는 것이 결정되며, 본 발명의 효과의 보다 신뢰성 있는 달성을 가져온다.
도시된 실시예의 단계(16, 17)에서, 타이머 계산값 TM에 기초해 측정된 시간이 소정 시간 ΔT를 초과할 때, 역방향 클러치(R/C)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했다고 결정된다. 타이머에 의해 소정 시간 ΔT의 측정에 의존하는 대신, 역방향 클러치(R/C)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 확실히 완료하고 저 역방향 브레이크(LR/B)의 피스톤은 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료하지 못했다는 검출에 기초하여 결정이 수행될 수 있다.
그러므로, 다른 실시예에서, 단계(16, 17)에서의 제어는 역방향 클러치(R/C)에 배열된 오일 압력을 검출 수단을 가지고 수행될 수 있으며, 여기서 오일 압력 검출 수단에 의해 검출된 작동 오일 압력 PR이 소정값 PR(0)에 다다를 때, 역방향 클러치(R/C)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했다는 것이 결정된다. 다른 실시예는 타이머 측정이 수행되는 실시예와 동일한 방식으로 본 발명의 효과의 보다 신뢰성 있는 달성을 보장할 수 있다. 오일-압력 검출 수단은 예를 들면 오일-압력 센서, 오일-압력 스위치 등의 형태로서 될 수 있다. 작동 오일 압력 PR은 오일-압력 센서에 의해 직접 또는 오일-압력 스위치의 온-오프를 통해 간접적으로 검출될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 단계(16, 17)에서의 제어는 역방향 클러치(R/C)를 작동하는 피스톤의 행정량을 검출하는 수단과 함께 수행되어 행정량 검출 수단에 의해 검출된 행정량이 소정값에 다다를 때, 역방향 클러치(R/C)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료하는 것이 결정된다. 또 다른 실시예는 타이머 측정이 수행되는 실시예와 동일한 방식으로 본 발명의 효과의 보다 신뢰성 있는 달성을 보장할 수 있다. 행정량 검출 수단은 예를 들어 행정 센서의 형태일 수 있다. 피스톤-행정량은 행정 센서에 의해 직접 또는 온-오프 스위치에 의해 간접적으로 검출될 수 있다.
다른 실시예에서, 단계(16, 17)에서의 제어는 역방향 클러치(R/C)의 결착에 의해 생성된 변속기 입력 알피엠 또는 터빈 알피엠 Nt의 변화를 지시하는 상태량을 검출하는 수단과 함께 수행되어 상태량이 검출될 때, 역방향 클러치(R/C)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료하는 것이 결정된다. 또 다른 실시예에서, 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 역방향 클러치(R/C)의 피스톤의 행정의 완료는 현존 정보에 기초하여 결정될 수 있으며 본 발명의 효과의 보다 신뢰성 있는 달성을 가져온다. 터빈 알피엠 Nt의 변화를 지시하는 상태량은 터빈 알피엠 Nt 또는 변속기 입력 토크의 변화율 예를 들면 터빈 토크 Tt 또는 토크 변환기의 속도 비(et)의 변화율을 포함한다.
도4A 내지 도4C는 도3에 도시된 제어 플로우를 실행할 때의 시간 차트를 도시하는 바, 도4A는 선택된 범위의 신호 표시를 도시하고, 도4B는 역방향 클러치(R/C) 및 저 역방향 브레이크(LR/B)에 각각 공급되는 오일 압력 PR, PL을 도시하며, 도4C는 엔진 알피엠 Ne, 변속기 알피엠 Nt, 터빈 출력 알피엠 No를 도시한다.
도4A 내지 도4C를 참고하면, 소정 시간 Δt는 마지막으로 결착될 저 역방향 브레이크(LR/B) 바로 이전에 결착될 역방향 클러치(R/C)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하기 위해 타이머에 의해 계산된다. 시간 차트로부터 알 수 있는 바와 같이, 이것은 역방향 클러치(R/C)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료하기 전에 다른 마찰 요소에서 생성된 항력 등의 영향 예를 들면, 역방향 클러치(R/C)의 갑작스러운 결착에 기인한 터빈 알피엠 Nt의 ΔNt 감소의 영향을 확실히 제거한다.
다른 실시예에서, 역방향 클러치(R/C)에 오일-압력 검출 수단이 배열되어 있다. 역방향 클러치(R/C)의 작동 오일 압력 PL은 도4B의 기준(A)에서 검출되어 마지막으로 결착될 저 역방향 브레이크(LR/B) 바로 이전에 결착될 역방향 클러치(R/C)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했다고 결정한다. 그리고 저 역방향 브레이크(LR/B)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 아닌지가 결정된다.
또 다른 실시예에서, 역방향 클러치(R/C)를 작동하는 피스톤의 행정량을 검출하는 수단이 배열되어 있다. 피스톤-행정량은 도4B의 기준(A)에서 검출되어 마지막으로 결착될 저 역방향 브레이크(LR/B) 바로 이전에 결착될 역방향 클러치(R/C)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했다고 결정한다. 그리고 저 역방향 브레이크(LR/B)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 아닌지가 결정된다.
다른 실시예에서, 역방향 클러치(R/C)의 결착에 의해 생성된 터빈 알피엠(Nt)의 변화를 지시하는 상태량을 검출하는 수단이 배열되어 있다. 상태량은 도4C의 기준(B)에서 검출되어 마지막으로 결착될 저 역방향 브레이크(LR/B) 바로 이전에 결착될 역방향 클러치(R/C)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했다고 결정한다. 그리고 저 역방향 브레이크(LR/B)의 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료했는지 아닌지가 결정된다.
바람직한 실시예와 연계하여 본 발명을 기술했지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 이 기술 분야의 당업자는 본 발명의 범주로부터 이탈되지 않고 여러 변형과 수정을 할 수 있다는 것을 알 수 있다. 예로써, 실시예의 조작을 간략히 설명하기 위해, 도3의 플로우차트는 N 범위 위치로부터 D 범위 위치로 스위칭에 의한 변속이 단일 마찰 요소의 결착에 의해 달성되는 것을 가정한다. 또한, D 범위 위치가 도2에 도시된 전방으로의 제1 내지 제4 기어 위치로 분할되고 N-R 변속과 동일한 방식으로 다른 시간에 2개의 마찰 요소를 결착함으로써 변속이 수행되는 플로우 차트로 수정될 수 있다.
일본 특허 출원 제P2000-282324호의 전체 설명은 여기에 참고로서 합체된다.
본 발명에 의하면, 다른 시간에 적어도 2개의 마찰 요소를 결착함으로써 선택된 기어 위치가 결정되는 자동 변속기에서 피스톤 행정의 완료를 결정하고, 마지막으로 결착될 제1 마찰 요소를 작동하는 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 위치까지 그 행정을 완료하는 행정의 완료를 적절하게 결정할 수 있다.
도1은 본 발명이 적용되는 변속 제어 장치을 구비한 자동차의 동력 트레인을 도시하는 블록 다이어그램 도면.
도2는 자동 변속기에서 각각 선택된 기어 위치와 마찰 요소의 결착 로직과의 관계를 도시하는 표.
도3은 본 발명의 일 실시예의 조작을 도시하는 플로우차트.
도4A 내지 도4C는 역방향 구동을 위해 마찰 요소가 선택된 N-R 변속에 결착될 때 매개 변수의 시간-연속 변화를 도시하는 시간 차트로서, 도4A는 선택된 범위의 신호 표시를 도시하고, 도4B는 역 방향 클러치(R/C) 및 저 역방향 브레이크(LR/B)에 각각 적용되는 오일 압력 PR, PL을 도시하고, 도4C는 엔진 알피엠(rpm) Ne, 터빈 알피엠 Nt 및 변속기 출력 알피엠 No를 도시하는 도면.

Claims (13)

  1. 자동 변속기에 있어서,
    적어도 제1 및 제2 마찰 요소가 선택된 기어 위치를 결정하도록 다른 시간에 결착되고 제2 마찰 요소가 마지막으로 결착될 제1 마찰 요소 바로 이전에 결착되는, 각각 피스톤을 구비한 다수의 마찰 요소; 및
    상기 마찰 요소를 제어하는 제어기를 포함하고
    상기 제어기는 상기 제2 마찰 요소를 작동하는 제2 피스톤이 상기 제2 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하고,
    상기 제2 피스톤이 상기 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료했는지를 결정하기 전에는 상기 제어기는 제1 마찰 요소를 작동하는 제1 피스톤이 상기 제1 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 소정의 제1 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하지 못하게 하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 피스톤이 상기 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부의 결정이 타이머와 함께 수행되고, 상기 타이머에 의해 측정된 시간이 소정 시간을 초과할 때 결정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 피스톤이 상기 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부의 결정이 상기 제2 마찰 요소에 배열된 오일 압력 검출 수단과 함께 수행되고, 상기 오일 압력 검출 수단에 의해 검출된 오일 압력이 소정 값에 다다를 때 결정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 피스톤이 상기 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부의 결정이 상기 제2 피스톤의 행정량 검출 수단과 함게 수행되고, 상기 행정량 검출 수단에 의해 검출된 행정량이 소정 값에 다다를 때 결정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 피스톤이 상기 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부의 결정이 상기 제2 마찰 요소의 결착에 의해 생성된 변속기 입력 알피엠의 변화를 지시하는 상태량 검출 수단과 함께 수행되고, 상기 상태량이 상기 양 검출 수단에 의해 검출될 때 결정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  6. 제1항에 있어서, 변속기에서 검출된 오일 온도가 소정값 이상일 때는, 제어기가 상기 제2 피스톤이 상기 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하지 않고 상기 제1 피스톤이 상기 소정의 제1 위치까지 그 행정을 완료했는지여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  7. 적어도 제1 및 제2 마찰 요소가 선택된 기어 위치를 결정하도록 다른 시간에 결착되고 상기 제2 마찰 요소는 마지막으로 결착될 상기 제1 마찰 요소 바로 이전에 결착되는 각각 피스톤을 구비한 다수의 마찰 요소를 구비하는 자동 변속기의 제어 방법에 있어서,
    상기 제2 마찰 요소를 작동하는 제2 피스톤이 상기 제2 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 제2 피스톤이 상기 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료한 것을 결정하기 이전에는 상기 제1 마찰 요소를 작동하는 제1 피스톤이 상기 제1 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 상기 소정의 제1 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하는 것을 금지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 피스톤이 상기 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부의 결정이 타이머와 함께 수행되고, 상기 타이머에 의해 측정된 시간이 소정 시간을 초과할 때 결정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제2 피스톤이 상기 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부의 결정이 상기 제2 마찰 요소에 배열된 오일 압력 검출 수단과 함께 수행되고, 상기 오일 압력 검출 수단에 의해 검출된 오일 압력이 소정 값에 다다를 때 결정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 제어 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 제2 피스톤이 상기 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부의 결정이 상기 제2 피스톤의 행정량 검출 수단과 함께 수행되고, 상기 행정량-검출 수단에 의해 검출된 행정량이 소정 값에 다다를 때 결정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 제어 방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 제2 피스톤이 상기 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부의 결정이 상기 제2 마찰 요소의 결착에 의해 생성된 변속기 입력 알피엠의 변화를 지시하는 상태량 검출 수단과 함께 수행되고, 상기 상태량이 상기 양 검출 수단에 의해 검출될 때 결정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 제어 방법.
  12. 제7항에 있어서, 변속기에서 검출된 오일 온도가 소정값 이상일 때, 상기 제2 피스톤이 상기 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하지 않고 상기 제1 피스톤이 상기 소정의 제1 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 제어 방법.
  13. 적어도 제1 및 제2 마찰 요소가 선택된 기어 위치를 결정하도록 다른 시간에 결착되고 상기 제2 마찰 요소가 마지막으로 결착될 상기 제1 마찰 요소 바로 이전에 결착되는 다수의 마찰 요소를 각각의 피스톤과 함께 구비하는 자동 변속기를 제어하는 장치에 있어서,
    상기 제2 마찰 요소를 작동하는 상기 제2 피스톤이 상기 제2 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하는 수단; 및
    상기 제2 피스톤이 상기 소정의 제2 위치까지 그 행정을 완료한 것을 결정하기 이전에는 상기 제1 마찰 요소를 작동하는 제1 피스톤이 상기 제1 피스톤이 실제 결착을 시작할 수 있는 소정의 제1 위치까지 그 행정을 완료했는지 여부를 결정하는 것을 금지하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 제어 장치.
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