KR0168161B1 - 자동변속기의 변속 충격 경감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저속 변속시의 원웨이 클러치 계합 충격을 경감하기 위한 엔진 출력 저하 제어를, 항상 확실하게 실제의 변속 동작에 대하여 알맞은 타이밍으로 행하게 하기 위한 것이다.

본 발명의 자동 변속기(2)는 컨트롤러(9)에 의해 솔레노이드(6,7)를 통하여 변속 제어되고, 엔진(1)은 컨트롤러(12)에 의해 제어된다. 컨트롤러(12)는 원웨이 클러치의 계합충격을 수반하는 저속 변속시, 신호(S)를 받아서 변속기 출력 회전수(No)와 후속기어비(Gi)와의 승수를 엔진 회전수(Ne)로 나누어서 얻어지는 회전비 (No × Gi / Ne)가 설정치로 저하했을 때에, 상기의 계합 충격을 경감하기 위한 엔진 출력 저하 제어를 개시시키고, 이 순간부터 설정시간이 경과했을 때에 당해 엔진 출력 저하 제어를 종료시킨다.

Description

자동변속기의 변속 충격 경감장치

제1도는 본 발명에 의한 자동 변속기의 변속 충격 경감 장치를 도시한 개념도이다.

제2도는 본 발명 변속 충격 경감 장치의 1 실시예를 예시하는 차량 구동 유니트의 제어시스템도이다.

제3도는 동 예에 있어서의 엔진 컨트롤러가 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 행하는 변속 충격 경감용 엔진 출력 저하 제어 프로그램을 예시하는 플로차트이다.

제4도는 동 변속 충격 경감용 엔진 출력 저하 제어의 동작 타임차트이다.

제5도는 동 예에 있어서 엔진 출력 저하 제어의 개시 판단에 사용하는 회전비 설정치의 변화 특성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 엔진 2 : 자동변속기

3 : 토크 컨버터 4 : 변속기 출력축

5 : 컨트롤 밸브 6,7 : 변속 솔레노이드

8 : 록업 솔레노이드 9 : 변속기 컨트롤러

10 : 스로틀 개도 센서 11 : 변속기 출력 회전 센서

12 : 엔진 컨트롤러 13 : 엔진 회전 센서

본 발명은 자동 변속기의 저속 변속시에 있어서의 변속 충격을 엔진의 출력 저하 제어에 의해 경감하기 위한 장치에 관한 것이다.

자동 변속기는 각종 클러치나 브레이크 등의 마찰 요소를 선택적으로 유압 작동에 의해 체결시켜서 소정 변속단을 선택하고, 체결 작동시키는 마찰 요소의 전환에 의해 다른 변속단에의 변속을 행하도록 구성한다.

그런데, 이 변속에 있어서는 변속단의 전환에 따르는 기어비의 변화에 의해 변속의 전후에서 엔진 회전수의 차가 생겨, 이 차이분의 엔진 회전 관성이 변속 충격으로 되어 나타나는 것을 면할 수 없다.

이 변속 충격을 경감하기 위해서는, 변속 종료시에 마침 엔진 회전수가 변속후 기어비와 변속기 출력 회전수와의 승수에 일치되어 있는 것처럼 할 필요가 있다.

그래서, 고속 변속단으로부터 저속 변속단에의 엔진 회전의 상승을 수반하는 저속 변속에 있어서는, 일반적으로 변속중에 자동변속기를 마찰 요소의 미끄럼 결함에 의해 일시 중립 상태로 하는 중립 인터벌을 설정하고, 이 중립 인터벌 중에 엔진회전을, 액셀 페달의 밟아 넣기에 호응하여 상승시키고, 엔진 회전수가 변속후 기어비와 변속기 출력 회전수와의 승수에 일치할 때에 변속이 종료하는 것과 같은 변속 제어를 행하는 것이 보통이다.

그런데, 이 저속 변속시는, 특히 제1 속에의 저속 변속인 경우, 액셀 페달 해제시의 감속 충격 대책이나, 제1속으로부터의 업시프트 변속 제어의 용이함을 노려서 자동 변속기의 제1속 전동계에 설치한 원웨이 클러치가 해제 상태로부터 계합에 따르는 변속 충격도 발생한다.

이러한 저속 변속시에 있어서의 원웨이 클러치의 계합 충격을 경감하기 위하여 종래 기술 예컨대, 일본국 특개 소 56-35857 호 공보에 기재된 바와 같이, 엔진 출력의 저하에 의해 당해 변속 충격을 경감하는 기술이 제안되었다. 이 제안 기술은, 변속기 출력 회전수와 변속후 기어비와의 승수인 동기 회전수를 기준으로 하고, 이것에 의거하여 상기 엔진 출력 저하 제어를 개시, 종료시킨다고 하는 것이다.

즉, 엔진 회전수가 동기 회전수보다 약간 낮은 설정 회전수까지 상승했을 때에, 상기의 엔진 출력 저하 제어를 개시시켜, 엔진 회전수가 동기 회전수보다 약간 높은 설정 회전수까지 상승했을 때에 상기의 엔진 출력 저하 제어를 종료시키는 것과 같은 구성을 지닌다.

그러나, 이와같이 동기 회전수를 기준으로 하여 저속 변속 충격 경감용의 엔진 출력 저하 제어를 개시 및 종료시키는 종래의 구성에서는 차량 총 중량의 변화나 노면 구배의 변화에 기인한 변속중에 있어서의 엔진 회전수의 가속도의 차이에 의해 엔진 회전수가 동기 회전수의 전후에 있어서의 설정치로 되었을 때가, 상기 엔진 출력 저하 제어를 개시, 종료 시키는데 알맞은 타이밍이라고는 한정하지 않으므로 저속 변속 충격 대책용의 엔진 출력 저하 제어가 항상 적절한 타이밍으로 행해진다고 하는 보증을 얻을 수 없다고 하는 문제가 우려된다.

즉, 저속 변속 충격 대책용의 엔진 출력 저하 제어는 저속이 끝나는 시점 근방에서 개시되나, 이 때 마찰 요소는 완전히 체결되어 있고, 차량 총 중량, 노면 구배의 영향이 출력 축으로부터 동기 회전수에 영향을 미치며, 그리고 토크 컨버터를 통하여 엔진 회전수에 영향을 준다.

가령, 차량 총중량이 무거운 경우나, 노면 구배가 급한 경우에는 동일 저속 변속이기 때문에 중립 인터벌에 있어서의 마찰 요소의 미끄럼 결합 상태가 동일하더라도, 엔진 회전수의 가속도가 작아지며, 결과로서 동일 저속 변속임에도 불구하고, 엔진 회전수가 동기 회전수의 전후에 있어서의 설정치로 되는 타이밍, 즉, 상기 엔진 출력 저하 제어를 개시, 종료시키는 타이밍이 지연되는 경향으로 되고, 원웨이 클러치의 계합에 따르는 변속 충격을 충분히 경감할 수 없게 된다.

본 발명은, 상기 엔진 출력 저하 제어의 개시, 종료의 결정에, 상기의 문제에 관여하는 엔진 회전수가 가미되도록 함으로써 상기한 문제를 해소하는 것을 목적으로 한다.

이 목적을 위하여 제 1 발명의 변속 충격 경감 장치는 제1도에 개념을 도시한 바와 같이, 입력된 엔진 회전을 변속하여 출력하는 자동 변속기에 있어서, 이 자동 변속기의 저속 변속을 검지하는 저속 변속 검지 수단과, 이 수단에 의한 저속 변속의 검지시, 변속기 출력 회전수와 변속후 기어비와의 승수를 엔진 회전수로 나누어 얻어지는 회전비를 구하는 회전비 연산 수단과, 이 수단으로 연산한 회전비가 설정치로 저하했을 때에, 변속 충격 경감용의 엔진 출력 저하 제어를 개시시키는 엔진 출력 저하 제어 개시 수단과, 상기 회전비 연산 수단으로 연산한 회전비가 상기 설정치로 저하했을 때부터의 경과 시간을 계측하는 계시 수단과, 이 경과 시간이 설정 시간으로 되었을 때에, 상기 엔진 출력 저하 제어를 종료 시키는 엔진 출력 저하 제어 종료 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또 제 2발명의 변속 충격 경감장치는, 상기 제 1발명에 있어서, 상기 회전비 연산 수단으로 연산한 회전비가 설정치로 저하 했을때를, 상기 엔진 출력 저하 제어의 개시로 판단하는 것으로 한 것을 특징으로 하는 것이다.

다시 제 3발명의 변속 충격 경감 장치는, 상기 제 1 발명 또는 제 2 발명에 있어서, 상기 엔진 출력 저하 제어의 개시 및 엔진 출력 저하 제어의 종료를 엔진 스로틀 개도가 소정치 이상의 큰 개도일때에 실행되도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.

제 1 발명에 있어서는, 저속 변속 검지 수단이 자동 변속기의 저속 변속을 검지할 때, 회전비 연산수단은 변속기 출력 회전수와 변속후 기어비와의 승수를 엔진 회전수로 나누어 얻어지는 회전비를 구한다. 그리고, 엔진 출력 저하 제어 개시 수단은, 당해 회전비가 설정치로 저하했을 때에, 변속 충격 경감용의 엔진 출력 저하 제어를 개시시킨다. 그리고 계시 수단은 상기 회전비 연산 수단으로 연산할 회전비가 상기 설정치로 저하된 때로부터의 경과 시간을 계측하고, 엔진 출력 저하 제어 종료 수단은, 이 경과 시간이 설정 시간으로 되었을 때에 상기의 엔진 출력 저하 제어를 종료시킨다.

따라서, 차량 총 중량이나 노면 구배에 의해 저속 변속중의 중립 인터벌에 있어서의 엔진 회전수의 변화 상태가 다르다고 해도, 변속 충격 경감용 엔진 출력 저하 제어의 개시 및 종료의 결정에 엔진 회전수를 가미함에 따라, 상기 엔진 회전수의 변화 상태의 차이에 영향을 주지 않고 변속 충격 경감용 엔진 출력 저하 제어를 항상 확실하게 실제의 변속에 맞추어 알맞는 타이밍으로 개시 및 종료시킬 수 있고, 당해 타이밍의 부정에 따라 종래 장치에서 발생되고 있었던, 변속 충격이 충분히 경감되지 않는다고 하는 문제를 해소할 수 있다.

또한 제 2 발명에 있어서와 같이, 상기 회전비 연산 수단으로 연산한 회전비가 설정치로 저하했을 때를, 상기 엔진 출력 저하 제어의 개시로 판단하도록 하는 것도, 제 1 발명에 있어서와 동일한 상기 작용 효과를 달성할 수 있다.

다시 제 3 발명에 있어서와 같이 상기 제 1 발명 또는 제 2 발명에 있어서의 엔진 출력 저하 제어의 개시 및 엔진 출력 저하 제어의 종료를 엔진 스로틀 개도가 소정치 이상의 큰 개도인 때에 실행되도록 하는 경우, 당해 큰 스로틀 개도에서는 토크 컨버터의 슬립 상태에 따른 제어의 불균형을 고려할 필요가 없다고 하는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

제 2도는 본 발명 1 실시예의 형태로 되는 자동 변속기의 변속 충격 경감 장치를 예시하며, 본 도면에 있어서는 1은 엔진, 2는 자동 변속기이다.

자동 변속기(2)는, 토크 컨버터(3)를 경유하여 엔진(1)의 동력을 입력 하고, 선택 변속단에 따른 기어비로 입력 회전을 변속하고, 출력축(4)에 전달하는 것으로 한다.

여기서 자동 변속기(2)는, 컨트롤 밸브(5) 내에 있어서 변속 솔레노이드(6, 7)의 온(ON), 오프(OFF)의 편성에 의해 선택 변속단이 결정되고, 토크 컨버터(3)는 동일하게 컨트롤 밸브(5) 내에 있어서의 록업 솔레노이드(8)의 듀티 제어에 의해 입출력 요소간을 직결되지 않은 컨버터 상태 또는 입출력 요소간을 직결한 록업 상태로 되는 것으로 한다.

변속 솔레노이드(6, 7)의 온(ON), 오프(OFF) 제어 및 록업 솔레노이드(8)의 듀티 제어는, 변속기 컨트롤러(9)에 의해 이들을 실행하고, 이 컨트롤러(9)에는 엔진(1)의 스로틀 개도(TH)를 검출하는 스로틀 개도 센서(10)로부터의 신호 및, 변속기 출력축(4)의 회전수(No)를 검출하는 변속기 출력 회전 센서(11)로 부터의 신호를 각각 입력한다.

한편, 엔진(1) 컨트롤러(12)에 의해 제어하며, 이 컨트롤러에는 상기 스로틀 개도 센서(10)로 부터의 신호 및 변속기 출력 회전 센서(11)로부터의 신호외에 엔진 회전수(Ne)를 검출하는 엔진 회전 센서(13)로 부터의 신호를 입력한다.

변속기 컨트롤러(9)는 상기 입력 정보에 의거하여 도시하지 않은 주지의 연산에 의해 이하에 설명하는 자동 변속기(2)의 변속 제어 및, 토크 컨버터(3)의 록업 제어를 행한다. 먼저 변속 제어를 설명함에 있어 컨트롤러(9)는 변속기 출력 회전수(No)를 근거로 구한 차속 및 엔진 스로틀 개도(TH)로 부터, 현재의 운전 상태에 최적의 변속단을 가령 테이블 룩업 방식에 의해 구하고, 이 최적의 변속단이 선택되도록 변속 솔레노이드(6, 7)를 온(ON), 오프(OFF)시켜서 소정의 변속을 행한다.

다음에 록업 제어를 설명함에 있어, 컨트롤러(9)는 특정 변속단 또는 각 변속단마다, 스로틀 개도(TH) 및 상기의 차속으로 규정된 록업 영역 및 컨버터 영역의 어느 쪽의 주행 상태인가를 판별하고, 판별 결과에 따라 록업 솔레노이드(8)의 구동 듀티를 결정함으로써, 토크 컨버터(3)를 록업 상태로 하거나, 컨버터 상태로 한다.

엔진 컨트롤러(12)는, 스로틀 개도(TH), 변속기 출력 회전수(No)(차속) 및 엔진 회전수(Ne)에 의거하여 도시하지 않은 주지의 연산에 의해 엔진(1)의 연료 공급량, 점화 시기, 급배기 밸브의 개변 시기, 배기 환류량등을 통상대로 적절히 제어하고, 그 외에 제3도의 제어 프로그램을 실행하여 저속 변속 충격 방지용의 상기 엔진 출력 저하 제어를 아래와 같이 행하는 것으로 한다.

제3도는 당해 엔진 출력 저하 제어에 의해 경감해야할 상기 원웨이 클러치의 계합 충격이 생기는 변속, 즉 제 1 속에의 저속 변속이 지령될 때 마다, 변속기 컨트롤러(9)로 부터의 제2도에 도시하는 신호(S)에 의해 스텝(21)에서 개시된다. 우선, 스텝(22)에서 변속기 출력 회전수(No), 엔진회전수(Ne) 및, 상기 신호(S)로 알 수 있는 변속후(제1속)기어비(Gi)를 판독하고, 스텝(23)에서 변속기 출력회전수(No)와 변속 후 기어비(Gi)와의 승수(No × Gi)를 엔진 회전수(Ne)에 의해 나누어 회전비(No × Gi / Ne)를 구한다.

여기서 회전비(No × Gi / Ne)는 제4도에 도시한 바와 같이 상기 저속 변속이 지령된 순간(t₁)에 변속후 기어비(Gi)가 제 1 속 상당치의 커다란 값으로 되므로, 일순간 중에 증대되어 중립 인터벌 기간의 순간(t₁∼t₂)중 회전비(No × Gi / Ne)는 점차 감소되고, 이후 이 작은 값으로 유지된다.

제3도의 다음의 스텝(24)에서는, 회전비(No × Gi / Ne)가 설정치(A)로 저하했는지의 여부를 체크하고, 회전비(No × Gi / Ne)가 설정치(A)에 저하하는 제4도의 순간(t₃)까지, 스텝(22,23)의 연산을 계속한다. 회전비(No × Gi / Ne)가 설정치(A)에 저하하는 제4도의 순간(t₃)에 이르면 스텝(25)에서, 상기 원웨이 클러치의 계합에 수반되는 변속 충격을 경감하기 위한 엔진 출력 저하 제어를 개시시킨다. 그리고 스텝(26)에서 당해 순간부터의 경과 시간을 계측하기 위한 타이머(T)를 0에 리세트하고, 스텝(27)에서 이 타이머(T)를 증대시킨다.

스텝(28)에서는, 타이머(T)가 설정시간(Ts)을 나타내는지의 여부를 체크하고, 이 설정시간(Ts)을 나타내게 될 때까지 제어를 스텝(27)으로 되돌려서 엔진 출력 저하 제어를 개시한 제4도중 순간(t₃)으로부터의 경과 시간을 계속 계측한다. 그리고, 타이머(T)가 설정시간(Ts)을 도시하게 되는 제4도의 순간(t_s)에 이르면, 제어를 스텝(29)에 진행시켜 상기의 엔진 출력 저하 제어를 종료시킨다.

또한 회전비 설정치(A)는 엔진 출력 저하 제어의 동작 지연을 고려하여 제 4 도의 변속 종료 순간(t₄) 이후에 있어서의 회전비(No × Gi / Ne) 보다도 약간 높은 값으로 하고, 또 설정시간(Ts)은, 변속의 종료 순간을 확실하게 커버할 정도의 길이로, 예컨대 0.2초로 한다. 그리고 회전비 설정치(A)는, 제5도에 도시한 바와 같이 변속기 출력 회전수(No)(차속)의 상승에 따라 커지도록 변화시키는 것이 보다 실제적임은, 상기한 목적에 비추어 당연하다.

이상과 같이 하여, 저속 변속시의 원웨이 클러치 계합 충격을 경감하기 위한 엔진 출력 저하 제어를 제4도에 예시하는 바와 같이 행하는 경우, 변속기 출력 회전수(No)와 변속후 기어비(Gi)와의 승수를 엔진 회전수(Ne)로 나누어서 얻어지는 회전비(No × Gi / Ne)가 설정치(A)로 저하했을 때에 당해 엔진 출력 저하 제어를 개시시키고, 이 엔진 출력 저하 제어가 개시된 순간부터의 경과 시간이 설정시간(Ts)으로 되었을 때에, 상기의 엔진 출력 저하 제어를 종료시킴으로써, 차량 총중량이나 노면 구배에 의해 저속 변속중의 중립 인터벌에 있어서의 엔진 회전수의 변화 정도가 다르다고 해도, 상기 변속 충격 경감용 엔진 출력 저하 제어의 개시 및 종료의 결정에 엔진 회전수가 가미되게 되어, 상기 엔진 회전수의 변화 상태의 차이에 영향을 주지 않고 변속 충격 경감용 엔진 출력 저하 제어를, 항상 확실하게 실제의 변속에 매치시켜서 알맞은 타이밍으로 개시 및 종료시킬 수 있고, 당해 타이밍의 부정에 따라 종래 장치에서 발생되어 있던, 변속 충격이 충분히 경감되지 않는다고 하는 문제를 해소할 수 있다.

또한, 상기와 같은 엔진 출력 저하 제어의 개시 및 엔진 출력 저하 제어의 종료는, 엔진 스로틀 개도가 소정치 이상의 큰 개도시에 실행되도록 하는 것이 좋으며, 그 이유는 당해 큰 스로틀 개도에서는 토크 컨버터의 토크비가 대략 일정하기 때문에 엔진 출력 제어의 개시 및 종료를 결정함에 있어, 토크 컨버터의 슬립 상태에 따른 제어의 불균형을 고려할 필요가 없기 때문이다.

이로써 제 1 발명에 의한 자동 변속기의 변속 충격 경감 장치는 특허청구범위 제1항 기재와 같이, 저속 변속중 변속기 출력 회전수와 변속후 기어비와의 승수를 엔진 회전수로 나누어서 얻어지는 회전비가 설정치로 저하시에, 당해 변속중에 생기는 원웨이 클러치의 계합 충격을 경감하기 위하여 행해야 할 엔진 출력 저하 제어를 개시시키고, 상기 회전비가 상기 설정치에 저하했을 때로부터의 경과 시간이 설정 시간으로 되었을 때에 상기의 엔진 출력 저하 제어를 종료시키는 구성으로 하였기 때문에, 차량 총중량이나 노면 구배에 의해 저속 변속중의 중립 인터벌에 있어서의 엔진 회전수의 변화 상태가 다르다고 해도, 변속 충격 경감용 엔진 출력 저하 제어의 개시 및 종료의 결정에 엔진 회전수를 가미하게 되므로, 당해 엔진 회전수의 변화상태의 변화에 영향받음이 없이 변속 충격 경감용의 엔진 출력 저하 제어를, 항상 확실하게 실제의 변속에 매치시켜서 알맞은 타이밍으로 개시 및 종료시킬 수 있고, 상기 원웨이 클러치의 계합에 수반하는 변속 충격을 확실하게 경감할 수 있다.

또한, 특허청구범위 제2항에 기재된 제 2 발명에 있어서와 같이, 상기 회전비 연산 수단으로 연산된 회전비가 설정치로 저하했을 때를, 상기 엔진 출력 저하 제어의 개시로 판단하도록 할 수 있으며, 상기 제 1 발명에 있어서와 같은 작용 효과를 달성할 수 있다.

또한 제 3 발명은, 특허청구범위 제3항의 기재와 같이 상기 제 1 발명 또는 제 2 발명에 있어서의 엔진 출력 저하 제어의 개시 및 엔진 출력 저하 제어의 종료를 엔진 스로틀 개도가 소정치 이상 크게 개도되는 경우에 실행되도록 하였으므로, 당해 큰 스로틀 개도에서는 토크 컨버터의 토크비가 대략 일정하며, 엔진 출력 제어의 개시 및 종료를 결정함에 있어, 토크 컨버터의 슬립 상태에 따른 제어의 불균형을 고려할 필요가 없다.

Claims (3)

1. 입력된 엔진 회전을 변속하여 출력하는 자동 변속기에 있어서, 상기 자동 변속기의 저속 변속을 검지하는 저속 변속 검지 수단과, 상기 저속 변속 검지 수단에 의한 저속 변속의 검지시, 변속기 출력 회전수와 변속후 기어비와의 승수를 엔진 회전수로 나누어 얻어지는 회전비를 구하는 회전비 연산 수단과, 상기 회전비 연산 수단으로 연산된 회전비가 설정치로 저하했을때에, 변속 충격 경감용의 엔진 출력 저하 제어를 개시시키는 엔진 출력 저하 제어 개시 수단과, 상기 회전비 연산 수단으로 연산된 회전비가 상기 설정치로 저하했을 때부터의 경과 시간을 계측하는 계시 수단과, 이 경과 시간이 설정 시간으로 되었을 때에, 상기 엔진 출력 저하 제어를 종료시키는 엔진 출력 저하 제어 종료 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 충격 경감 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전비 연산 수단으로 연산된 회전비가 설정치로 저하했을 때를, 상기 엔진 출력 저하 제어의 개시로 판단하기로 한 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 충격 경감 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 엔진 출력 저하 제어의 개시 및 엔진 출력 저하 제어의 종료는, 엔진 스로틀 개도가 소정치 이상의 큰 개도일 때에 실행되도록 한 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 충격 경감 장치.