JP4730763B2

JP4730763B2 - 自動変速機のパワーオン２−３アップシフト制御方法

Info

Publication number: JP4730763B2
Application number: JP2004328466A
Authority: JP
Inventors: ヒョン秀沈
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2024-11-12
Also published as: CN100363652C; KR20050054618A; US20050125130A1; CN1624359A; US7381151B2; DE102004057517A9; DE102004057517A1; KR100828672B1; JP2005172230A

Description

本発明は自動変速機のパワーオン２−３アップシフト制御方法に係り、より詳しくは、パワーオンによる２速から３速へのアップシフトの変速制御時に、変速が安定的に行われるようにする自動変速機のパワーオン２−３速アップシフト制御方法に関する。

自動変速機は、クラッチ対クラッチ変速システム、つまり、独立変速システムを適用しているが、これは、アップシフトあるいはダウンシフトの変速制御時に、解放側クラッチに対しては油圧を制御しないで油圧を解除し始める時間だけを決定して制御している。
したがって、解放側クラッチに対して解除時間を制御した後には別途の制御がなく、そのまま油圧を解除する方法を適用している。

このような自動変速機は、解放側クラッチの油圧が解除される基準を結合側クラッチの油圧が適切に上昇している時点で決定しなければならないが、解放側クラッチの油圧の解除が少し速くなったり結合側クラッチの油圧の充填が少し遅くなったりする場合、フレアー現象が発生して非正常的な変速が行われるようになる。
これを解消するために、点滅制御を使用しているが、油圧の上昇により突然に現れるトルク変化のため、変速感を低下させる問題点が発生する。
特に、パワーオンによる２速から３速へのアップシフトの変速制御が遂行される場合、制御油圧の状態によって、タービン回転数の異常な増加が現れるフレアー現象が発生する。
このような現象は、結合側クラッチ要素の油圧が入力トルクに十分に耐えられるように上昇していない状態で解放側クラッチ要素の油圧が先に解除されて中立状態が現れるようになり、タービン回転数が異常に上昇する問題として発生する。
特開平６−３３１０１２号公報

本発明は、前記のような問題点を解決するために発明されたものであって、その目的は、パワーオンによる２速から３速へのアップシフトの変速制御時に、解放側クラッチ要素の油圧を入力トルクの状態に応じて適切に制御しながら、結合側クラッチ要素の油圧が適切に上昇する時点で解放側クラッチ要素の油圧を解除して、変速が安定的に行われるようにする変速制御方法を提供することにある。

本発明の実施例による自動変速機のパワーオン２−３アップシフト制御方法は、パワーオン２−３アップシフト条件が検出されるかを判断する過程、パワーオン２−３アップシフト条件が検出されれば、マップテーブルから結合側摩擦要素及び解放側摩擦要素に対する初期油圧制御デューティ及び入力トルク別の油圧制御デューティを抽出して、アップシフトの変速制御を実行する過程、前記結合側摩擦要素の油圧がタービントルクに十分に耐える時点で前記解放側摩擦要素の油圧を完全に解除する過程、を含む。

本発明の他の実施例による変速制御方法では、前記解放側摩擦要素に供給される油圧が完全に解除された時点で前記結合側摩擦要素に供給される油圧を段階的に上昇させて３速に対する変速同期を完了する過程をさらに含む。
本発明の他の実施例による変速制御方法では、前記解放側摩擦要素に供給された油圧は、タービン回転数が２速同期タービン回転数より設定された回転数だけ小さくなる時点で完全に解除される。
前記解放側摩擦要素に対する油圧制御デューティは、アップシフトの変速制御が始まる第１制御区間でβ％に制御され、第２制御区間でβ１％だけ上昇制御され、第３制御区間でβ２％だけ減少した後、設定された傾きであるβ３％／ｓで減少制御され、第３制御区間が終了すれば０％に制御されるのが好ましい。

本発明の他の実施例によるパワーオン２−３アップシフト制御方法は、パワーオン２−３アップシフト条件が満たされた時点から第１設定時間が経過した時点で結合側摩擦要素の油圧制御デューティを１００％に増加させると同時に、解放側摩擦要素の油圧制御デューティを第１設定デューティに減少させた後、この状態を第２設定時間の間維持する段階、前記第２設定時間の終了時点で前記解放側摩擦要素の油圧制御デューティをタービントルク及び出力軸回転数によって設定される第２設定デューティに増加させて第３設定時間の間維持する段階；前記第３設定時間の終了時点で前記解放側摩擦要素の油圧制御デューティを第３設定デューティに減少させた後、第４設定時間の間に第１設定傾きで減少させる段階；前記第２設定時間の終了時点で前記結合側摩擦要素の油圧制御デューティを前記タービントルク及び出力軸回転数によって設定される第４設定デューティに減少させた後、この状態を前記第３及び第４設定時間の間維持する段階；前記第４設定時間の終了時点で前記解放側摩擦要素の油圧制御デューティを０％に制御して維持する段階；及び前記第４設定時間の終了時点で前記結合側摩擦要素の油圧制御デューティを第４設定デューティに減少させた後、順次または段階的に増加させて最終的に１００％に増加させる段階；を含む。

本発明の他の実施例では、前記第４設定時間の終了時点は、タービン回転数が２速同期タービン回転数より設定された回転数だけ小さくなる時点である。

本発明は、パワーオンによる２速から３速へのアップシフトの変速制御時に、解放側クラッチ要素の油圧を入力トルクの状態に応じて制御しながら、結合側クラッチ要素の油圧が適切に上昇する時点で解放側クラッチ要素の油圧を解除することによって、フレアー現象が発生しない安定した変速制御が実行される。

以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい一実施例を詳細に説明する。
図１から分かるように、本発明による自動変速機のアップシフト制御方法を実施するためのアップシフト制御システムは、変速機出力軸回転数センサー１０、スロットルバルブ開度量センサー２０、エンジン回転数センサー３０、タービン回転数センサー４０、変速機制御ユニット５０、メモリ部６０、及び油圧制御アクチュエーター７０からなる。
変速機出力軸回転数センサー１０は、変速機の出力軸回転数を検出して、それに対する信号を出力する。
スロットルバルブ開度量センサー２０は、加速ペダルに連動して作動するスロットルバルブの開度変化を検出して、それに対する信号を出力する。
エンジン回転数センサー３０は、現在のエンジン回転数を検出して、それに対する信号を出力する。
タービン回転数センサー４０は、タービン回転数を検出して、それに対する信号を出力する。

変速機制御ユニット５０は、プロセッサー、メモリ、その他の必要なハードウェア及びソフトウェアを含むのが好ましく、本発明の属する分野における通常の知識を有する者が容易に理解することができるように、前記センサーから信号を受信して、以下で説明する制御方法を遂行するように形成される。例えば、プロセッサーは、本発明の実施例による制御方法の各段階を遂行するように、予め設定されたプログラムによって駆動されるように形成される。
変速機制御ユニット５０は、前記スロットルバルブ開度量及び車速がパワーオンによる２速から３速へのアップシフト条件であるかを判断して、パワーオンによる２速から３速へのアップシフトであると判断されれば、結合側クラッチ要素及び解放側クラッチ要素の油圧を制御し、解放側クラッチ要素に対する解除油圧を入力トルクによって調整して油圧の解除速度を適切に調整する。

前記変速機制御ユニット５０は、パワーオンによる２速から３速へのアップシフトの変速制御時に、解放側クラッチ要素の油圧を入力トルクの状態に応じて適切に制御しながら、結合側クラッチ要素の油圧が適切に上昇する時点で解放側クラッチ要素の油圧を解除する。
つまり、解放側クラッチ要素及び結合側クラッチ要素の時間制御を別途に遂行するのではなく、同一な時間で区間を分離して、区間別の油圧をマップ化された入力トルクに基づいて同一な時点で共に制御する。

メモリ部６０は、車速及びスロットルバルブ開度量による変速パターンのマップテーブルと、決定される変速パターンで結合側クラッチ要素及び解放側クラッチ要素に対する初期油圧及び区間別の制御油圧が入力トルク別に同一な時点で制御されるようにマップ化したテーブルとを保存する。
油圧制御アクチュエーター７０は、変速機のバルブボディーに装着され、油圧の供給または排出を通じて結合要素及び摩擦要素を作動させる。油圧制御アクチュエーター７０は、前記変速機制御ユニット５０から印加されるデューティ制御信号によって作動するソレノイドバルブを含む。

前記のような機能を含む自動変速システムにおいて、パワーオンによって２速から３速への変速を実行する動作は、下記の通りである。
変速機制御ユニット５０は、出力軸回転数センサー１０から出力軸回転数信号を受信し、スロットルバルブ開度量センサー２０から現在のスロットルバルブ開度量信号を受信し、受信された出力軸回転数信号及びスロットルバルブ開度量信号に基づいてパワーオン２−３アップシフト条件が満たされたかを判断する。
パワーオン２−３アップシフト条件が満たされたと判断されれば、変速機制御ユニット５０は、メモリ部６０に入力トルク及び出力軸回転数の２次元構造で設定されたマップテーブルより、結合側摩擦要素（例えば、クラッチ）に供給される初期油圧デューティ（Ｄａ）及び解放側摩擦要素（例えば、クラッチ）に供給される初期油圧デューティ（Ｄｒ）を決定し、これに基づいて油圧デューティを制御する。

図２から分かるように、変速制御開始条件が検出された時点ＳＳ（ＳｈｉｆｔＳｔａｒｔ）から設定された遅延時間（Ｔ１、好ましくは３０ｍｓ）が経過する時点までの区間（第１制御区間）は、結合側摩擦要素の油圧制御デューティは０％に維持し、解放側摩擦要素の油圧制御デューティは１００％に維持する。前記設定された遅延時間だけ変速開始を遅延させるのは、以前の段階の変速と衝突が起こるのを防止するためである。

前記第１制御区間の終了後には、結合側摩擦要素の油圧制御デューティを１００％に制御して、この状態が第２制御区間である設定された時間（Ｔ２）の間維持されることによって、結合側摩擦要素に対する初期フィルが遂行される。これと同時に、第１制御区間の終了後には、解放側摩擦要素の油圧制御デューティがβ％（好ましくは３４％）に制御されて、この状態が前記設定された時間（Ｔ２）の間維持される。ここで、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者には自明なように、結合側摩擦要素の初期フィルのために設定された時間（Ｔ２）は、出力軸回転数及び自動変速機のオイル温度によって設定されるのが好ましい。

第２制御区間の終了後には、結合側摩擦要素の油圧制御デューティがα％（初期デューティＤａ）に減少して、この状態が第３制御区間（Ｔ３）及び第４制御区間（Ｔ４）の間（つまり、（Ｔ３＋Ｔ４））維持される。これと同時に、第２制御区間の終了後に、解放側摩擦要素の油圧制御デューティがβ１％だけ増加して初期デューティ（Ｄｒ）に制御されて、この状態が第３制御区間である設定された一定の時間（Ｔ３）の間維持される。
そして、第３制御区間の終了後に、解放側摩擦要素の油圧制御デューティはβ２％に減少して、その後、解放側摩擦要素の油圧制御デューティは第４制御区間である設定された一定の時間（Ｔ４）の間に設定された傾きβ３％／ｓで減少する。

この時、結合側摩擦要素の初期デューティ（Ｄａ）及び解放側摩擦要素の初期デューティ（Ｄｒ）の各々は、タービントルク及び出力軸回転数によって設定されるのが好ましく、タービントルク及び出力軸回転数の各々に比例する値に設定されるのがさらに好ましい。例えば、初期デューティ（Ｄａ、Ｄｒ）はタービントルク及び出力軸回転数によって設定された油圧制御デューティ値を有する２次元マップから各々算出されるのが好ましい。つまり、結合側摩擦要素の初期デューティ（Ｄａ）はタービントルク及び出力軸回転数によって設定された初期デューティ値を有する結合側摩擦要素の初期デューティマップから算出され、解放側摩擦要素の初期デューティ（Ｄｒ）はタービントルク及び出力軸回転数によって設定された初期デューティ値を有する解放側摩擦要素の初期デューティマップから算出されるのが好ましい。また、設定された初期デューティマップは実験を通じて設定される。
この時、第４制御区間は、第３制御区間の終了時点から実際のタービン回転数が２速同期タービン回転数より設定された回転数であるＡ（例えば、３０ｒｐｍ）だけ小さくなる時点までの区間である。ここで、第４制御区間の終了時点は、実際に変速が始まったと判断される時点に設定される。このように実際に変速が始まったと判断される時点は、結合側摩擦要素の油圧がタービントルクに十分に耐える時点と見なされる。したがって、本発明の実施例によれば、結合側摩擦要素の油圧がタービントルクに十分に耐える時点で前記解放側摩擦要素の油圧を完全に解除する。

前記第４制御区間の終了後に、解放側摩擦要素の油圧制御デューティを０％に制御することによって、解放側摩擦要素を完全に解放させる。
同時に、前記第４制御区間の終了後には、結合側摩擦要素の油圧制御デューティをα１％（好ましくは、１％）だけ減少させた後、第５制御区間である設定された一定の時間（Ｔ５）の間に設定された傾きであるα２％／ｓで増加させる。
第５制御区間の終了後に、結合側摩擦要素の油圧制御デューティをα３％（好ましくは１％）だけさらに増加させて、第６制御区間である設定された一定の時間（Ｔ６）の間維持することによって、第１変速完了時点（ＳＦ１）までの油圧を制御する。

前記第６制御区間の制御によって第１変速完了時点（ＳＦ１）までの油圧制御が実行されれば、α４％（好ましくは１％）だけ結合側クラッチ要素の油圧制御デューティを増加させて、第７制御区間である設定された一定の時間（Ｔ７）の間維持して、第２変速完了時点（ＳＦ２）までの油圧を制御する。
その後、第２変速完了時点（ＳＦ２）までの油圧制御が実行されれば、結合側クラッチ要素に供給される油圧制御のデューティを１００％に制御して、３速完全同期が維持されるようにする。

本発明によるパワーオン２−３アップシフトを遂行する自動変速機のアップシフト制御システムに対する概略的な構成図である。本発明によるパワーオン２−３アップシフトを遂行するアップシフト制御方法による結合側摩擦要素及び解放側摩擦要素の油圧制御パターンを示す図面である。

１０変速機出力軸回転数センサー
２０スロットルバルブ開度量センサー
３０エンジン回転数センサー
４０タービン回転数センサー
５０変速機制御ユニット
６０メモリ部
７０油圧制御アクチュエーター

Claims

パワーオン２−３アップシフト条件が検出されるかを判断する過程、
パワーオン２−３アップシフト条件が検出されれば、マップテーブルから結合側摩擦要素及び解放側摩擦要素に対する初期油圧制御デューティ及び入力トルク別の油圧制御デューティを抽出して、アップシフトの変速制御を実行する過程、
前記結合側摩擦要素の油圧がタービントルクに耐えるほど上昇した時点で前記解放側摩擦要素の油圧を完全に解除する過程、を含み、
前記パワーオン２−３アップシフト条件が満たされた時点から第１設定時間が経過した時点で結合側摩擦要素の油圧制御デューティを１００％に増加させると同時に、解放側摩擦要素の油圧制御デューティを第１設定デューティに減少させた後、この状態を第２設定時間の間維持する段階、
前記第２設定時間の終了時点で前記解放側摩擦要素の油圧制御デューティをタービントルク及び出力軸回転数によって設定される第２設定デューティに増加させて第３設定時間の間維持する段階、
前記第３設定時間の終了時点で前記解放側摩擦要素の油圧制御デューティを第３設定デューティに減少させた後、第４設定時間の間に第１設定傾きで減少させる段階、
前記第２設定時間の終了時点で前記結合側摩擦要素の油圧制御デューティを前記タービントルク及び出力軸回転数によって設定される第４設定デューティに減少させた後、この状態を前記第３及び第４設定時間の間維持する段階、
前記第４設定時間の終了時点で前記解放側摩擦要素の油圧制御デューティを０％に制御して維持する段階、及び
前記第４設定時間の終了時点で前記結合側摩擦要素の油圧制御デューティを第５設定デューティに減少させた後、順次または段階的に増加させて最終的に１００％に増加させる段階、を含むことを特徴とする自動変速機のパワーオン２−３アップシフト制御方法。
前記解放側摩擦要素に供給される油圧が完全に解除された時点で前記結合側摩擦要素に供給される油圧を段階的に上昇させて３速に対する変速同期を完了する過程をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の自動変速機のパワーオン２−３アップシフト制御方法。
前記解放側摩擦要素に供給された油圧は、タービン回転数が２速同期タービン回転数より設定された回転数だけ小さくなる時点で完全に解除されることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機のパワーオン２−３アップシフト制御方法。
前記解放側摩擦要素に対する油圧制御デューティは、
アップシフトの変速制御が始まる第１制御区間でβ％に制御され、第２制御区間でβ１％だけ上昇制御され、第３制御区間でβ２％だけ減少した後、設定された傾きであるβ３％／ｓで減少制御され、第３制御区間が終了すれば０％に制御されることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機のパワーオン２−３アップシフト制御方法。
前記第４設定時間の終了時点は、タービン回転数が２速同期タービン回転数より設定された回転数だけ小さくなる時点であることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機のパワーオン２−３アップシフト制御方法。