KR0142385B1 - 자동변속기의 밴드 브레이크 체결 제어장치 - Google Patents

Abstract

[목적] 자동 변속기의 제조 당초에서의 밴드 브레이크의 체결 개시의 늦어짐을, 체결압의 급상승에 의해 보상하여 변속의 시간이 길어짐이나, 의외의 변속을 방지한다.

[구성] 컨트롤러(10)는, 센서(11, 12) 에서 검출한 스로틀 개방도 TH 및 차속 V 로 부터 가장 적당한 변속단을 구하여, 솔레노이드 (6, 7) 를 통하여 자동 변속기(2)를 가장 적합한 변속단으로 변속시킨다. 컨트롤러(10) 는 또한, 밴드 브레이크의 체결에 의해 행하는 1 → 2 변속시, 이 변속의 횟수가 40 회 미만의 동안, 솔레노이드(8) 를 통하여 밴드 브레이크 체결압을, 스로틀 개방도 TH, 센서(14) 에서 검출한 작동 유온 T에 따른 속도에서, 통상 보다도 급상승시킨다. 따라서, 밴드 브레이크의 마찰계수가 자동 변속기의 제조 당초 작아도, 상기의 변속시간이 길어지거나, 의외의 변속에 의한 커다란 변속 쇼크를 발생하는 일이 없다.

Description

자동변속기의 밴드 브레이크 체결 제어장치

제 1도는 본 발명에 따른 자동변속기의 밴드 브레이크 체결 제어장치를 나타내는 개념도.

제 2도는 본 발명 장치의 한 실시예를 나타내는 자동 변속기의 변속 제어시스템도.

제 3도는 동 예에서의 컨트롤러가 실행하는 밴드 브레이크 체결압의 제어프로그램을 나타내는 플로우 차트.

제 4도는 동 프로그램에 의한 밴드 브레이크 체결압의 제어 양태를, 종래장치에 의한 그것과 비교하여 나타내는 타임 차트.

제 5도는 동 프로그램에 의한 단위 시간당의 밴드 브레이크 체결압 상승량을 나타내는 특성도.

제 6도는 본 발명의 다른 예에서의 밴드 브레이크 체결압의 제어 프로그램을 나타내는 플로우 차트.

제 7도는 동 예에서의 밴드 브레이크 체결압의 제어 양태를 나타내는 타임 차트.

제 8도는 본 발명의 또 다른 예에서의 밴드 브레이크 체결압의 제어 프로그램을 나타내는 플로우 차트.

제 9도는 동 프로그램에 의한 단위 시간당의 밴드 브레이크 체결압 상승량을 나타내는 특성도.

제 10도는 종래 장치에의 한 밴드 브레이크 체결압의 제어양태를 나타내는 타임 차트.

제 11도는 변속 횟수에 대한 밴드 브레이크 마찰계수의 변화 경향을 나타내는 특성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 엔진2 : 자동 변속기

2a : 매뉴얼 레버3 : 토크 컨버터

4 : 변속기 출력축5 : 컨트롤 밸브

6,7 : 시프트 솔레노이드

8 : 밴드 브레이크 체결압 제어 솔레노이드

10 : 컨트롤러11 : 스로틀 개방도 센서

12 : 엔진 회전 센서13 : 차속 센서

14 : 유온 센서

본 발명은, 자동 변속기의 밴드 브레이크를, 특히 제조 당초에 있어서 가장 적절히 체결 제어하기 위한 장치에 관한 것이다.

자동 변속기는, 밴드 브레이크를 포함하는 복수의 마찰 요소의 선택적 유압 작동 (체결) 에 의해 대응 변속단을 선택하여, 작동하는 마찰 요소의 변경에 의해 다른 변속단으로의 변속을 행하도록 구성하는 것이 일반적이며, 본원 출원인이 발행하 『NISSAN RE4R01A 형 플렌지 전자제어 오토매틱 트랜스미션 정비 요령서』(A261C07) 에 기재된 자동 변속기도 그 예외는 아니다.

이에 대표되는 종래의 자동 변속기에 있어서, 밴드 브레이크는 통상 제 10 도에서 나타내는 바와 같은 압력 제어를 기초로 체결되도록 구성한다. 즉, 밴드 브레이크의 체결에 의해서 행하여야 할 특정 변속단으로의 (제 1 속에서 제 2 속으로의)변속 지령이 발해지는 순시 t₁에 있어서 밴드 브레이크체결압은 올라가며, 이 밴드 브레이크 체결압은 이후 비교적 급한θ₁의 시간 기울기로, 이어서 완만한 θ₂의 시간기울기로, 그후 급한 θ₃의 시간 기울기로 상승한다. 그리고, 밴드 브레이크는 통상θ₁기울기의 동안에 체결을 개시하고, θ₂기울기의 동안에 밴드 브레이크의 체결 쇼크를 완화하고, θ₃기울기의 동안에 밴드 브레이크의 체결을 완료하도록 설계하는 것이 보통이다.

그러나, 밴드 브레이크의 밴드에 있어서의 마찰계수μ는 예를 들면 제11도에 나타내는 바와 같이, 자동 변속기의 제조 당초 작고, 밴드 브레이크의 체결 횟수(1 → 2 변속 횟수) N 이 대체로 40 ∼ 60 회가 된 곳에서, 최종적인 마찰계수로 안정된다.

이 때문에, 자동 변속기의 제조 당초 (차량으로의 탑재 당초) 는, 밴드 브레이크의 작은 마찰계수에 기인하여, 목적하는 바와 같이 θ₁의 기울기의 동안에 밴드 브레이크가 체결을 개시할 수 없으며, θ₂기울기의 사이에 밴드 브레이크가 체결을 개시하기 때문에, 변속시간이 길어지거나, 의외의 변속으로 보다 큰 변속 쇼크가 발생하는 일이 있었다.

그리고, 이에 대한 대책으로서는, θ₂기울기를 더욱 급하게 해 두는 것도 생각할 수 있지만, 이 기울기는, 레이싱 셀렉터 (엔진 회전을 상승시킨 상태에서, 매뉴얼 레버를 중립 레인지로 부터 동력전달 가능한 주행 레인지로 절환하는 셀렉트 조작) 시의 쇼크 대책 때문에, 너무 급한 기울기로할 수가 없다.

본 발명은, 자동 변속기의 제조 당초, 밴드 브레이크의 체결압 상승속도를 급하게 함으로써, 상기의 문제를 해소하는 것을 목적으로 한다.

이 목적을 위하여, 본 발명은 제 1 도에 개념을 나타내는 바와 같이, 밴드 브레이크를 포함하는 복수의 변속마찰 요소를 구비하고, 컨트롤러로부터의 변속지령신호에 의해 상기 변속마찰 요소를 선택적으로 유압으로 체결시켜 해당 변속단으로의 변속을 행하도록된 자동 변속기에 있어서, 상기 밴드 브레이크의 체결에 의해 이루어지는 특정 변속단으로의 특정변속지령의 발생을 상기 변속지령신호의 판별에의해 검지하는 특정 변속지령 검지수단과, 상기 특정 변속지령 검지수단으로 부터의 신호에 응답하여 상기 특정 변속지령의 발생횟수가 미리 설정된 설정횟수 미만인 것을 검지하는 저변속 지령횟수 검지수단과, 상기 저변속 지령횟수 검지수단에 의해 상기 특정 변속지령의 발생횟수가 설정 횟수 미만인 것이 검지되고 있는 동안은, 상기 밴드 브레이크의 체결압의 상승속도가 통상 보다 빠르게 되도록 밴드 브레이크의 체결압을 상승제어하는 밴드 브레이크 체결압 급상승수단을 설치한 것이다.

자동 변속기는, 밴드 브레이크의 체결에 의해 특정 변속단으로의 변속을 행한다.

그런데, 이 변속에 있어서 발해지는 변속 지령을 특정 변속지령 검지수단이 검지하고, 이것으로부터의 신호에 응답하여 저변속 지령횟수 검지수단이, 이 변속 지령의 횟수가 설정횟수 미만인 것을 검지하는 동안, 밴드 브레이크 체결압 급상승수단은 밴드 브레이크의 체결압을 급상승시킨다.

따라서, 밴드 브레이크의 마찰계수가 자동 변속기의 제조 당초 작아서, 밴드 브레이크의 체결이 설계대로 개시되지 않아도, 상기 특정 변속단으로의 변속시간이 길어지거나, 의외의 변속에 의해 큰 변속 쇼크를 발생시키는 것과 같은 일이 없으며, 자동 변속기의 제조 당초부터 자동 변속기의 상품 가치를 높게 유지할 수가 있다.

그리고, 상기 변속 지령의 횟수가 설정횟수 이상인 동안, 밴드 브레이크체결압 급상승수단은 벤드 브레이크의 체결압의 상기 급상승을 실행하지 않음으로써, 밴드 브레이크의 마찰계수가 소정치로 안정된 후에, 밴드 브레이크체결압의 상기 급상승하는 일이 없으며, 이 급상승으로 큰 변속 쇼크가 발생해 버리는 것과 같은 폐해를 발생시키는 일은 없다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

제 2 도 및 제 3 도는 본 발명에 따른 밴드 브레이크 체결 제어장치의 한 실시예를 나타내며, 제 2 도에 있어서 부호 1 은 엔진, 부호 2 는 자동 변속기이다. 자동 변속기 (2)는 토크 컨버터 (3) 를 거쳐서 엔진 (1)의 회전이 입력되어, 이 입력 회전을 선택 변속단에 따른 기어비로 변속하여 출력축 (4)으로 전달하여, 차량의 구동륜을 회전시킴으로써 차량의 주행을 가능하게 한다.

자동 변속기 (2) 는, 상기 문헌에 기재된 RE4R01A 형 오토매틱 트랜스미션과 거의 같은 것으로 하며, 메뉴얼 레버 (2a) 의 선택 레인지에 따라 컨트롤 밸브 (5) 에 의해 변속 제어되어, 밴드 브레이크의 체결에 의해 선택되는 변속단 (제 2 속, 제 4 속) 을 포함하는 제 1속 내지 제 4 속 중의 하나의 변속단을 선택할 수 있다. 여기에서, 컨트롤 밸브(5) 는 자동 변속기의 변속제어를 담당하는 시프트 솔레노이드 (6, 7) 와, 밴드 브레이크 체결압 제어 솔레노이드 (8)를 구비하고, 시프트 솔레노이드 (6, 7) 의 ON, OFF 의 조합에 의해 제 1 속 내지 제 4 속 중의 하나의 변속단을 선택할 수 있는 것으로한다.

그리고, 밴드 브레이크 체결압 제어 솔레노이드 (8) 는, 실제로는 상기 문헌에 기재된 자동 변속기에는 존재하지 않지만, 동 자동 변속기에서의 1 - 2 축압기의 배압을 듀티 (duty) 제어함으로써, 밴드 브레이크 체결압을 제어하는 것으로 할 수 있다.

이들 솔레노이드 (6, 7, 8) 는 컨트롤러 (10) 에 의해 ON, OFF 제어 및 듀티 제어되고, 이 컨트롤러에는, 엔진 (1) 의 스로틀 개방도 TH를 검출하는 스로틀 개방도 센서 (11)로 부터의 신호, 엔진 회전수 Ne 를 검출하는 엔진 회전 센서 (12) 로 부터의 신호, 변속기 출력 회전수로 부터의 차속 V 를 검출하는 차속 센서 (13) 로 부터의 신호 및 자동 변속기의 작동유 온도 T를 검출하는 유온 센서 (14)로 부터의 신호를 각각 입력한다.

컨트롤러(10)는 이들 입력 정보를 토대로, 자동 변속기 (2)의 통상의 변속 제어를 행하는 외에, 제 3 도의 제어 프로그램을 실행하여 본 발명이 목적으로 하는 밴드 브레이크 체결 제어를 행하는 것으로 한다. 단 본 예에서는, 자동 변속기 (2) 가 밴드 브레이크의 체결에 의해 1 → 2 변속을 행할 때를 예로 들어. 이 밴드 브레이크의 체결 제어를 실행하는 것으로 한다.

그러므로, 제 3 도의 제어 프로그램은 1 → 2 변속 지령이 있을 때마다 반복하여 실행하며, 우선 스텝 (21) 에 있어서, 이 변속 지령의 횟수 N 을 적산하여, 스텝 (22) 에서 이 변속 지령횟수 N 이 설정횟수의 예를 들면 40 회로 되었는지의 여부를 체크한다. 이 설정횟수는, 제 11도에 나타내는 바와 같이 밴드 브레이크의 마찰계수 μ가 최종적으로 소정치로 안정되는데 요하는데 필요한 1 → 2 변속의 횟수로하고, 예를 들면 40 회로 정한다.

변속 지령횟수 N 이 설정횟수인 40 회 이상이면, 본 발명이 해결하려고하는 상기의 문제를 일으키지 않기 때문에, 스텝 (23) 에서 밴드 브레이크 체결압을 제 4 도에 파선에 의해 나타낸 특성 (제 10 도에서와 같은 특성) 에 따라서 통상과 같이 제어한다.

변속 지령횟수 N 이 설정횟수인 40 미만이면, 스텝(24) 에서 제 4 도의 변속지령 순시 (t₁) 로 부터 설정시간 (t_s) 이 경과했는지 여부를 체크하여, 이 설정시간이 경과하는 순시 (t₂) 까지는, 스텝 (23) 의 실행에 의해 통상과 같은 밴드 브레이크 체결압 제어를 행한다.

그러나, 설정시간 (t_s) 이 경과한 순시 (t₂) 이후는, 스템(25)의 실행에 의해 밴드 브레이크 체결압을, 점선으로 나타내는 통상의 시간 기울기 보다도 급기울기로, 즉 단위시간 △t 당 △P씩 상승시킨다. 여기에서 △P 는, 제 5 도에 나타내는 것과 같이 스로틀 개방도 TH 및 자동 변속기의 작동유 온도 T에 의거하여 결정되고, 양자가 커짐에 따라서 상기의 문제가 현저하게 되므로, △P 는 스로틀 개방도 TH 의 증대 따라 크게하며, 또, 작동유 온도 T 의 상승에 따라 크게 한다.

이와 같은 밴드 브래이크 체결압의 급상승은, 스텝 (26) 에서 변속시간이 끝났다고 판정하는 제 4 도의 순시 (t₃) 까지 계속하여, 변속시간이 종료할 때 스텝 (27) 에서, 밴드 브레이크 체걸압을 통상치로 한다.

이상의 밴드 브레이크 체결압의 급상승 제어에 의해, 이하의 작용효과를 달성할 수 있다. 즉, 1 → 2 변속 횟수가 40회에 못미치는 자동 변속기의 제조 당초는, 밴드 브레이크의 마찰계수 μ 가 제 11도에 나타나는 바와 같이 작고, 이 변속이 느려지거나 의외의 변속에 의해 큰 변속 쇼크를 발생시키면서, 밴드 브레이크의 작은 마찰 계수를 밴드 브레이크 체결압의 상기 급상승에 의해서 보상할 수 있어, 이 변속시간의 길어짐이나, 의외의 변속을 회피할 수 있다.

제 6 도 및 제 7 도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내며, 본 예에서는 제 6 도에 나타내는 바와 같이, 스텝 (22) 및 스텝 (24) 사이에 스텝 (31, 32)을 추가한다. 스텝 (31) 에서는 엔진회전수 Ne 의 변화 속도 (d/dt) Ne 를 구하고, 스텝 (32) 에서, 이것이 설정치 α 미만인지 여부, 즉, 엔진 회전수 Ne가 설정속도 이상으로 저하했는지 여부를 체크한다.

여기에서 제 7 도에 있어서, 소정과 같이 밴드 브레이크의 체결이 개시되면, 변속지령 순시 (t₁) 로 부터 설정시간 (t₂) 이 경과하는 순시 (T₂) 의 동안에 엔진 회전수 Ne 가 a 이상의 속도로 저하할 것이다. 따라서, 제 6 도의 스텝 (32) 에서, 엔진 회전수의 이와 같은 저하가 있다고 판별할 때는, N 40 이더라도, 본 발명이 해결하려고 하는 상기의 문제를 발생시키지 않기 때문에, 제어를 스텝 (23) 으로 진행시켜 밴드 브레이크 체결압을 통상과 같이 제어한다.

그러나, 스텝 (32) 에서, 엔진 회전수 Ne 의 상기한 저하가 없다고 판별할 때는, 제어를 스텝 (24) 으로 진행시켜, 전술한 예와 같은 밴드 브레이크 체결압 급상승 제어를 제 7 도의 실선으로 나타내는 바와 같이 실행하고, 전술한 예와 같이 소기의 목적을 달성한다.

본 예의 구성에서는, 변속지령 순시 (t1) 로 부터 설정시간 (t2) 이 경과하는 순시 (t2) 까지의 사이에 엔진 회전수 Ne 가 α 이상의 속도로 저하할 때, 즉 밴드 브레이크가 소정과 같이 체결된 때는, 필요없이 밴드 브레이크 체결압이 급상승 하는 것을 방지하여, 큰 변속 쇼크가 발생하는 것을 피할 수 있는 다른 작용의 효과를 달성할 수 있다.

제 8 도는 본 발명의 다른 예를 나타내며, 본 예에서는, 제 11도에 나타내는 바와 같이 밴드 브레이크의 마찰 계수 μ 가 1 → 2 변속횟수 N 의 증대에 따라 커지며, 본 발명에 의해 해결하려고 하는 문제의 발생 정도가, 1 → 2 변속횟수 N 의 증대에 따라 작아지므로, 단위 시간당 △t 당의 밴드 브레이크 체결압 상승량을, 단지 제 5 도와 같이 스로틀 개방도 TH 및 작동유 온도 T만으로 정해지는 값 △P 로 하는 것이 아니라, 이것을 또한 변속횟수 N 에 따라서 후술과 같이 보정한 값 △P'로 하도록 한다. 이로써, 상기 각 실시예에서의 스텝 (25) 에 대신하는 스텝 (25')을 설정하고, 이와 스텝 (24)과의 사이에 스텝 (41) 을 삽입한다.

스텝 (41) 에서는, 제 5 도를 기초로 스로틀 개방도 TH 및 작동유 온도 T에 대응한 △P 를 검색하여, 이 △P 를 초기값으로서 예를 들면 제 9 도에 나타내는 바와 같이, 1 → 2 변속횟수 N 의 증대에 따라서 저하하고, N=40회에서 0 으로 되는 △P'를 구한다. 그리고 스텝 (25') 에서 밴드 브레이크 체결압을 단위시간 △t 당 △P' 씩 상승시킨다. 이와 같은 본 예의 구성에서는, 밴드 브레이크 체결압의 급상승 정도가 상기 변속횟수 N의 증대에 따라서 저하되어서, 제 11도에 나타내는 밴드 브레이크의 마찰계수 μ 의 변화 경향에 부합하여, 한층 더 정확한 밴드 브레이크 체결압의 급상승 제어를 행할수 있다.

이렇게하여 본 발명에 의한 자동 변속기의 밴드 브레이크 체결 제어장치는 다음과같이, 밴드 브레이크의 체결에 의해 이루어지는 특정 변속단으로의 변속 (도시예에서는 1 → 2 변속) 의 횟수가 설정횟수 (도시예에서는 40회) 미만인 동안은, 밴드 브레이크의 체결압을 통상 보다도 급상승시키는 구성으로 했기 때문에, 밴드 브레이크의 마찰계수가 자동 변속기의 제조 당초 작아서, 밴드 브레이크의 체결이 설계와 같이 개시되지 않더라도, 상기 특정 변속단으로의 변속시간이 길어지거나, 의외의 변속에 의해 커다란 변속 쇼크를 일으키는 일이 없어지며, 제조 당초부터 자동 변속기의 상품 가치를 높이 유지할 수가 있다.

Claims (3)

1. 밴드 브레이크를 포함하는 복수의 변속마찰 요소를 구비하고, 컨트롤러 (10) 로부터의 변속지령신호에 의해 상기 변속마찰 요소를 선택적으로 유압으로 체결시켜 해당 변속단으로의 변속을 행하도록 된 자동 변속기 (2)에 있어서,

   상기 밴드 브레이크의 체결에 의해 이루어지는 특정 변속단으로의 특정변속지령의 발생을 상기 변속지령신호의 판별에 의해 검지하는 특정 변속지령 검지수단 (10)과,

   상기 특정 변속지령 검지수단으로 부터의 신호에응답하여 상기 특정 변속지령의 발생횟수가 미리 설정된 설정횟수 미만인 것을 검지하는 저변속 지령횟수 검지수단 (22) 과,

   상기 저변속 지령횟수 검지수단에 의해 상기 특정 변속지령의 발생횟수가 설정횟수 미만인 것이 검지되고 있는 동안은, 상기 밴드 브레이크의 체결압의 상승속도가 통상 보다 빠르게 되도록 밴드 브레이크의 체결압을 상승제어하는 밴드 브레이크 체결압 급상승수단 (25, 25')을 구비하도록 구성된 것을 특징으로하는 자동 변속기의 밴드 브레이크 체결 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   엔진 회전수의 변화속도를 연산하는 엔진 회전수 변화속도 연산수단 (31)과,

   이 연산된 엔진 회전수의 변화속도가 미리 설정된 설정치 이상의 급저하를 나타내는 경우에는 상기 저변속 지령회수 검지수단(22) 에 의해 상기 특정 변속지령의 발생회수가 설정회수 미만인 것이 검지되고 있는 동안에도, 상기 밴드 브레이크 체결압 급상승수단 (25,25') 에 의한 밴드 브레이크 체결압 급상승제어를 금지하는 밴드 브레이크 체결압 급상승 금지수단 (32)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 밴드 브레이크 체결 제어장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 밴드 브레이크 체결압 급상승 수단 (25,25')에 의한 밴드 브레이크 체결압 상승속도의 증대정도를, 상기 특정 변속지령의 발생회수가 많아짐에 따라 작게하는 밴드 브레이크 체결압 급상승 제어수단 (41)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 밴드 브레이크 체결 제어장치.