KR100239895B1 - 자동 변속기의 라인압 제어장치 - Google Patents

Abstract

변속 과도(過度) 기간중에 있어서의 스로틀 조작에 대하여 라인압을 적정치로 제어한다.

관성 상태 검출시에 엔진 흡입공기량 Q 와 엔진회전수 Ne 에 의거하여 라인압 PLPRSO를 산출한다(S1). 그후에 엔진부하(스로틀 밸브 개방도) 변화가 발생할 때까지는 상기 라인압 PLPRSO 에 고정시킨다(S4→S9). 한편, 엔진부하에 변화가 검출되면(S4→S5), 상기 관성 상태 검출시의 라인압 PLPRSO 에 대한 최신에 산출된 라인압PLPRSN 의 변화방향(S6, S8)이 상기 엔진부하의 변화방향(S5)에 대응하고 있을 경우에는 라인압을 상기 최신의 라인압 PLPRSN 으로 갱신 설정한다(S7).

Description

자동 변속기의 라인압 제어장치

본 발명은 자동변속기의 라인압(line壓) 제어장치에 관한 것으로, 상세하게는, 자동변속기의 기어 열에 대한 입력 토크에 의거하여 라인압(壓)을 제어하도록 구성된 라인압 제어장치에 관한 것이다.

기어 열의 입력 토크(회전력)에 의거하여 라인압을 제어하는 장치로서는 종래, 일본국 특개평 3-249469 호 공보에 개시된 것과 같은 것이 있다.

이것은, 엔진의 흡입공기량 Q 와 엔진회전수 Ne와에 의거하여 기어 열 입력토크를 구하고, 그 기어 열 입력 토크를 라인압으로 변환하여 라인압 제어를 수행하는 기본구성이다.

또, 변속과도(過度)기간(예컨대, 관성 상태가 검출되었을 때부터 변속이 종료될 때까지의 기간)에 있어서는 기어 열 입력 토크에 따른 라인압의 갱신설정을 정지시키고, 관성 상태 검출시에 산출된 라인압에 고정시키도록 하고 있다 (제5도 참조). 또, 관성 상태 검출시의 스로틀 밸브 개방도를 기억해 놓고, 변속과도기간중에 있어서 최신의 검출개방도와 상기 기억개방도와의 비를 보정율로 해서 상기 고정 라인압을 보정하고, 변속과도기간중에 있어서의 스로틀 조작에 대응하여 라인압이 적정치로 제어되도록 하고 있다.

그러나, 엔진의 전성능은 일반적으로 제6도에 표시한 것과 같은 것이며, 스로틀 밸브 개방도 TVO 의 변화율과 엔진출력 토크의 변화율과는 정확하게는 일치하지 않으며, 특히, 엔진의 충전(充塡)효율이 스로틀 밸브 개방도 TVO 나 엔진회전수 Ne 의 조건등으로 변화하는 엔진에서는 스로틀 밸브 개방도 TVO 의 변화율을 엔진출력 토크의 변화율로 간주하면, 큰 오차가 생기는 영역(제6(b)도에 도시한 높은 개방도영역 및 낮은개방도영역)이 발생하게 된다.

또한, 일본국 특개평 3-249469 호 공보에 개시된 라인압 제어에 있어서는 소정의 높은개방도 영역에서는 기어 열 입력 토크의 변화는 없는 것으로 취급하고 있으나, 실제로는 제6(b)도에 도시한 것처럼, 변화율은 둔해지긴 하지만 높은개방도 영역에 있어서도 스로틀 밸브 개방도변화에 대하여 기어 열 입력 토크의 변화가 발생하고 이에 응하여 라인압의 보정요구도 발생한다.

또, 어느 일정한 엔진회전수 Ne 의 조건에서 스로틀 밸브 개방도 TVO 의 변화율을 엔진 출력 토크의 변화율로 간주할 수가 있었다고 하더라도, 회전조건이 변화하면 충전효율이 변화하여, 제7도에 표시한 것처럼, 스로틀 밸브 개방도 TVO 와 엔진출력 토크와의 상관관계가 변화하므로, 스로틀 밸브 개방도 TVO 의 변화율을 엔진출력 토크의 변화율로 간주하면, 실제의 엔진출력 토크와 변화율을 오판하게 돼 버린다.

이와 같이, 종래의 스로틀 밸브 개방도 변화율에 의거하여 고정라인압을 보정하는 구성에서는 참된 엔진출력 토크(기어 열 입력 토크)의 변화를 정밀도 좋게 추정할 수가 없고, 따라서, 요구라인압에 대하여 과부족이 생겨 변속 쇼크(제8도 참조)나 변속의 느슨함을 발생시킬 염려가 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 변속과도기간에서의 스로틀 조작에 대응하여 정밀도가 좋은 라인압 제어가 수행되는 자동변속기의 라인압 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1도는 본 발명의 기본구성을 표시한 블록도이다.

제2도는 실시예의 시스템 구성도이다.

제3도는 실시예에서의 라인압 제어를 보인 흐름도이다.

제4도는 실시예의 효과를 보인 시간선도이다.

제5도는 종래의 라인압 제어를 보인 시간선도이다.

제6도는 스로틀밸브 개방도와 엔진출력 토크와의 관계를 표시한 선도이다.

제7도는 스로틀밸브 개방도와 엔진출력 토크와의 관계를 표시한 선도이다.

제8도는 종래의 문제점을 보인 시간선도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 오일 펌프 2 : 전자 밸브

6-10 : 유압회로 11 : 제어유니트

12 : 엔진 13 : 회전수 센서

15 : 스로틀 밸브 16 : 스로틀 센서

17 : 풍량계 19 : 차속 센서

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 자동변속기의 라인압 제어장치는 엔진의 동력 전달계를 구성하는 자동변속기의 각 변속요소를 제어하는 유압회로에 공급되는 라인압을 제어하는 자동변속기의 라인압 제어장치로서, 제1도에 도시한 것처럼 구성된다.

제1도에 있어서, 기어 열 입력 토크 검출수단은 상기 자동변속기의 기어열에 대한 입력 토크를 검출하고, 라인압 산출수단은 상기 산출된 기어 열 입력 토크에 응하여 상기 라인압을 산출한다.

또, 라인압 고정수단은 소정의 변속 과도기간중에서의 라인압을 그 기간돌입시에 상기 라인압 산출수단에 의해 산출된 라인압에 고정시킨다.

또, 엔진부하변화 검출수단은 엔진부하의 변화를 검출하고, 라인압 고정 해제수단은 상기 소정의 변속과도기간중에 상기 엔진부하 변화 검출수단으로 엔진부하의 변화를 검출했을 때에, 상기 라인압 고정수단에 의한 라인압의 고정을 해제하고, 상기 엔진부하의 변화방향과 상기 라인압 산출수단에 의한 최신의 산출 라인압과에 의거하여 라인압의 갱신설정을 수행한다.

그리고, 제어신호 출력수단은 상기 설정된 라인압에 상당하는 라인압 제어신호를 유압회로에 출력한다.

여기서, 상기 라인압 고정 해제수단이 상기 라인압 고정수단에서 고정된 라인압과, 상기 라인압 산출수단에 의해 산출된 최신의 라인압과를 비교하여 상기 엔진부하 변화 검출수단에 의해 검출되는 엔진부하가 증대될때에는 그들 두 개의 라인압중 높은 쪽으로 라인압을 갱신하고, 엔진부하의 감소시에는 상기 두 개의 라인압중 낮은 쪽으로 라인압을 갱신설정하도록 구성하면 좋다.

또, 상기 기어 열 입력 토크 검출수단이, 엔진의 흡입공기량과 엔진회전수에 의거하여 기어 열 입력 토크를 검출하도록 구성하는 것이 바람직하다.

또, 상기 엔진부하 변화 검출수단이 엔진의 흡기계에 장치된 스로틀 밸브의 개방도변화에 의거하여 엔진부하의 변화를 검출하는 구성으로 하면 좋다.

이러한 구성에 의하면, 기어 열 입력 토크가 검출되고, 그 입력토크에 응하여 라인압이 산출되지만, 소정의 변속과도기간중에서의 라인압은, 그 기간 돌입시에 산출된 라인압에 고정되도록 되어 있다. 단, 상기 변속과도기간중에 있어서, 엔진부하의 변화가 검출되면, 엔진부하의 변화방향과, 기어 열 입력 토크에 의거하여 최신에 산출된 라인압을 기초로하여 라인압의 갱신설정이 수행된다. 다시 말하면, 엔진부하의 변화 방향으로부터 요구 라인압의 변화방향을 추정하고, 변속과도기간중에서의 엔진 과도운전(스로틀 조작)에 대응하여 라인압을 변화시키도록 한다.

여기서, 상기 변속 과도기간중에서의 라인압의 갱신설정에 있어서는, 변속과도기간 돌입시의 산출 라인압 (고정 라인압)과, 최신의 산출 라인압과를 비교하여, 엔진부하가 증대하고 있어서 라인압으로서 증대요구가 있다고 추정될 경우에는, 상기 비교결과에서 보다 큰 쪽의 라인압을 선택하고, 또, 엔진부하가 감소하고 있어서 라인압으로서 감소요구가 있다고 추정될 경우에는 상기 비교결과에서 보다 작은쪽의 라인압을 선택하도록 한다.

또, 기어 열 입력 토크는 엔진의 흡입공기량과 회전수에 의거하여 검출할 수 있고, 엔진부하 변화는 스로틀 밸브 개방도의 변화로서 검출시키도록 한다.

[바람직한 실시예의 설명]

이하에 본 발명의 실시예를 설명한다.

일실시예를 표시한 제2도에 있어서, 오일펌프(1)는 엔진(12)의 출력축에 의하여 도시하지 않은 자동변속기의 토크 컨버터를 개재해서 구동된다. 파일럿 밸브(3)는 오일펌프(1)의 토출압력을 전자밸브(2)에 작용되는 파일럿 압력으로 조정한다.

전자밸브(2)는 상기 파일럿 압력을 운전조건에 응하여 스로틀 압력으로 조정하고 압력 변경 밸브(4)에서는 파일럿 압력을 스로틀 압력에 응하는 압력 변경 압력으로 조정하고, 압력 조정 밸브(5)에 작용된다.

압력 조정 밸브(5)에서는 오일펌프 토출압을 압력 변경 압에 비례한 라인압으로 조정하고, 토크 컨버터용 (동력 전달용) (6), 윤활용(7), 냉각용(8), 작동 유압 발생용(9), 그외 10의 각 유압회로로 보낸다.

상기 전자밸브(2)를 듀티 제어하는 마이크로 컴퓨터가 내장된 제어유니트(11)에는 엔진(12)의 회전수 Ne를 검출하는 회전수 센서(13)로부터의 엔진회전수 신호 Ne, 흡기통로(14)에 설치된 액셀 페달에 연동하는 스로틀 밸브(15)의 개방도 TVO를 검출하는 스로틀 센서(16)로부터의 스로틀 개방도신호 TVO, 상기 스로틀 밸브(15)의 상류측에서 엔진(12)의 흡입공기량 Q를 검출하는 ㅍ량계(17)로부터의 흡입공기량 신호 Q, 엔진(12)의 냉각 재킷내의 냉각수온도 W 를 검출하는 수온센서(18)로부터의 수온신호 Tw, 및 차속(車速)센서(19)에 의해 검출되는 차속신호 VSP등이 입력되도록 되어 있다.

제어유니트(11)는 내장된 마이크로 컴퓨터에 의하여 제3도의 흐름도에 도시한 것처럼 자동변속기의 라인압 제어를 진행한다.

또한, 본 실시예에 있어서, 라인압 산출수단 라인압 고정수단, 라인압 고정해제수단 및 제어신호 출력수단으로서의 기능은 상기 제3도의 흐름도에 표시된 바와 같이 제어유니트(11)가 소프트웨어적으로 비치되어 있다. 또 기어 열 입력 토크 검출수단으로서의 기능은 상기 제3도의 흐름도에 표시된 제어유니트(11)의 소프트웨어 기능과 상기 풍향계(17), 회전수 센서(13)에 의하여 실현되고, 또 엔진부하 변화 검출수단으로서의 기능은 상기 제3도의 흐름도에 표시된 제어유니트(11)의 소프트웨어 기능과 스로틀 센서(16)에 의해서 실현된다.

제3도의 흐름도는 변속과도기간(관성 상태에서 변속종료까지의 기간)에서의 라인압 제어를 표시한 것이며, 우선, 제1단계 (도면중에서는 S1 이라 되어 있다. 이하 같음)에서는 관성 상태 감출시의 기어 열 입력 토크에 응한 라인압 PLPRSO를 산출한다.

상기 관성 상태는 엔진회전수 Ne의 하강에 의거하여 검출한다. 또, 흡입공기량 Q, 엔진회전수 Ne, 정수 K, 토크 컨버트의 토크비 t 에 의거하여 기어 열 입력 토크 상당치 TQ를

TQ = K x Q/Ne x t

로 하여 산출한다. 그리고, 상기 기어 열 입력 토크 상당치 TQ를 변환 테이블에 의거하여 라인압으로 변환하므로서, 상기 관성 상태 검출시에 있어서의 라인압 PLPRSO 가 구해진다.

제2단계에서는, 상기 관성 상태 검출시의 라인압 PLPRSO 와 마찬가지로 하여, 변속 과도 기간중에 최신의 검출치에 의거하여 기어 열 입력 토크 상당치 TQ를 차례차례 산출하고, 최신의 기어 열 입력 토크에 대응하는 라인압 PLPRSN을 산출한다.

제3단계에서는 관성 상태 검출시의 엔진부하 및 변속 과도 기간중에서의 최신의 엔진부하의 검출을 수행한다. 본 실시예에서는 상기 엔진부하를 스로틀 밸브 개방도 TVO 로서 대표하도록 하고 있고, 관성 상태 검출시의 스로틀 밸브 개방도 TVO를 관성 상태 검출시의 엔진부하로서 기억시켜둠과 동시에, 변속과도 기간중에 있어서 스로틀 센서(16)에 의한 검출 개방도 TVO를 최신의 엔진부하로서 순차로 읽어 들이도록 되어 있다.

제4단계에서는 상기 관성 상태 검출시의 스로틀 밸브 개방도 TVO 와 최신의 검출개방도 TVO를 비교하므로서, 변속과도기간에 있어서 엔진부하가 소정 이상으로 변화했는지 아닌지를 판별한다.

여기서, 관성 상태 검출시의 스로틀 밸브 개방도 TVO와, 변속과도기간중에 검출된 최신의 개방도 TVO가 거의 일치하는 경우, 즉, 관성 상태를 검출하고 나서 스로틀 밸브 개방도 TVO가 거의 일정한 경우에는 제9단계로 나아가고, 최종적인 라인압 PLPRS 로서 상기 관성 상태 검출시의 기어 열 입력 토크에 응한 라인압 PLPRSO를 설정한다.

따라서, 변속과도 기간중에 스로틀 밸브 개방도 TVO 의 변화(엔진부하의 변화)가 없는 경우에는, 관성 상태 검출시의 라인압 PLPRSO 에 고정되게 한다.

한편, 제4단계에서 관성 상태 검출시의 스로틀 밸브 개방도 TVO에 대하여 최신의 검출개방도 TVO가 소정 이상으로 변화하고 있다 (엔진부하가 변화했다)고 판별됐을 때에는 제5단계로 나아가고, 상기 개방도 TVO의 변화가 개방도 TVO 의 증대방향이냐 감소방향이냐에 따라서, 엔진부하의 변화방향을 판별한다.

제5단계에서 개방도 TVO 의 증대변화에 대응하여 엔진부하의 증대변화를 판별했을 때에는 제6단계로 나아가고, 관성 상태 검출시의 라인압 PLPRSO 보다도 최신에 산출된 라인압 PLPRSN 이 크냐 아니냐를 판별한다.

상기 라인압 PLPRSN 은 흡입공기량 Q 와 엔진회전수 Ne 로부터 기어 열 입력토크(엔진출력 토크)를 예측하여 구해지는 값이기 때문에, 변속과도 기간중에 변속비 변화의 영향을 받아 엔진회전수 Ne가 변화하면, 실제로는 라인압의 증대요구가 있는데도 불구하고, 관성 상태 검출시에 설정된 라인압 PLPRSO 보다도 작은 값으로 산출되는 경우가 있다.

그래서, 관성 상태 검출시를 기준으로 하여 스로틀 밸브 개방도 TVO가 증대변화하고 있을 때에는 라인압의 요구변화방향은 증대방향이라고 판단하고, 실제로, 최신의 설정라인압 PLPRSN 이 이러한 요구에 걸맞게 산출되어 있느냐 아니냐를 판별하는 것이다.

따라서, 제6단게에서 관성 상태 검출시의 라인압 PLPRSO 보다도 최신에 산출된 라인압 PLPRSN 이 작을 경우에는 변속비 변화의 영향을 받아 상기 기어 열 입력 토크의 검출오차가 생기며, 따라서, 설정 라인압 PLPRSN 이 적정치로 산출되어 있지 않은 것으로 간주하고, 제9단계로 나아가 관성 상태 검출시에 설정한 라인압 PLPRSO 에 그래로 고정시킨다.

한편, 제6단계에서 관성 상태 검출시의 라인압 PLPRSO 보다도 최신에 산출된 라인압 PLPRSN 이 크다고 판별되었을 때에는 스로틀 밸브 개방도 TVO 의 변화방향으로부터 예측되는 라인압의 증대요구에 대응하는 라인압 설정이 되어 있는 것으로 판단하고, 제7단계로 나아가고, 최신에 산출된 라인압 PLPRSN을 최종적인 라인압 PLPRS 으로 세트한다.

이와 같이, 스로틀 밸브 개방도 TVO 의 변화방향으로부터 판단되는 요구라인압의 변화방향에 대하여, 산출된 라인압에 적합한 움직임을 보이느냐 아니냐에 따라서, 기어 열 입력 토크에 의거한 산출 라인압을 채용하느냐 아니냐를 결정하도록 하면, 잘못된 라인압의 갱신설정을 회피할 수 있는 동시에, 라인압의 증대요구에 대하여 정밀도 좋은 라인압 갱신이 수행될 수 있게 된다. 따라서, 변속과도 기간중에 있어서의 스로틀 조작에 대하여 적정한 라인압 설정이 가능해지고, 변속 쇼크가 발생하거나 변속이 느슨해지는 것을 회피할 수 있게 된다(제4도 참조).

마찬가지로 제4단계에서, 관성 상태 검출시를 기준으로 하여 스로틀 밸브 개방도 TVO 가 감소변화하고 있는 것에 의거하여 엔진부하의 감소변화를 검출했을 때에는 제8단계로 나아가고, 관성 상태 검출시의 라인압 PLPRSO 보다도 최신에 산출된 라인압 PLPRSN 이 작으냐 아니냐를 판별한다.

그리고, 엔진부하의 감소변화(라인압의 감소요구)에 걸맞게 최신에 산출된 라인압 PLPRSN 이 관성 상태 검출시의 라인압 PLPRSO 보다도 작게 산출되어 있을 때에는 제7단계로 나아가고 최신에 산출된 라인압 PLPSN을 최종적인 라인압 PLPRS 으로 세트한다. 한편, 엔진부하의 감소변화로부터 요구 라인압의 감소변화가 추정되어 있는데도 불구하고, 산출된 라인압 PLPRSN이 관성 상태 검출시의 라인압 PLPRSO 보다도 큰 경우에는 제9단계로 나아아가 관성 상태 검출시의 라인압 PLPRSO를 최종적인 PLPRS 으로 설정하고, 상기 라인압 PLPRSO 에 고정되도록 한다.

상기와 같이 하여 제7단계 또는 제9단계에서 설정되는 최종적인 라인압 PLPRS 에 의거하여 제10단계에서는 라인압 제어신호 PLPRS를 출력하고, 실제로 설정 라인압 PLPRS 에 대응하는 라인압을 얻도록 한다.

또한, 변속 과도 기간 이외의 정상시에 있어서는 전술과 같이 하여 산출되는 기어 열 입력 토크 상당치 TQ 에 응하여 순차로 라인압을 갱신시킨다.

이상 설명한 바와 같이, 기어 열 입력 토크에 응하여 라인압을 설정하는 구성의 라인압 제어장치에 있어서, 변속 과도 기간에 있어서는 상기 라인압을 고정하고, 이러한 라인압의 고정중에 엔진부하의 변화가 검출되었을 때에는 그 엔진부하의 변화방향으로부터 요구되는 라인압의 변화방향을 알고 기어 열 입력 토크에 의거한 라인압의 갱신설정을 수행시키므로, 변속과도 기간중에 스로틀 조작된 경우라 하더라도 정밀도 좋게 라인압을 수정할 수가 있고, 따라서, 변속 쇼크의 발생이나 변속의 느슨함을 회피할 수 있게 된다고 하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 엔진의 동력전달계를 구성하는 자동차 변속기의 각 변속요소를 제어하는 유압회로에 공급되는 라인압을 제어하는 자동변속기의 라인압 제어장치에 있어서, 상기 자동변속기의 기어 열에 대한 입력 토크를 검출하는 기어 열 입력 토크 검출수단과, 상기 기어 열 입력 토크 검출수단으로부터 검출된 기어 열 입력 토크에 응하여 상기 라인압을 산출하는 라인압 산출수단과, 소정의 변속 과도(過度) 기간중에 있어서의 라인압을 그 기간 돌입시에 상기 라인압 산출수단에 의해 산출된 라인압에 고정시키는 라인압 고정수단과, 엔진부하의 변화를 검출하는 엔진부하 검출수단과, 상기 소정의 변속 과도 기간중에 상기 엔진부하 변화 검출수단으로 엔진부하의 변화를 검출했을 때에, 상기 라인압 고정수단에 의한 라인압의 고정을 해제하고, 상기 엔진부하의 변화방향과 상기 라인압 산출수단에 의한 최신의 산출 라인압에 의거하여 라인압의 갱신설정을 수행하는 라인압 고정 해제수단과, 상기 설정된 라인압에 상당하는 라인압 제어신호를 유압회로에 출력하는 제어신호 출력수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동변속기의 라인압 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 라인압 고정 해제 수단이 상기 라인압 고정수단으로 고정된 라인압과, 상기 라인압 산출 수단에 의해 산출된 최신의 라인압을 비교하고, 상기 엔진 부하 변화 검출 수단에 의해 검출되는 엔진 부하가 증대될 때에는 그들 두 개의 라인압중에서 높은 쪽으로, 엔진 부하가 감소될때에는 그들 두 개의 라인압중의 낮은 쪽으로 라인압을 갱신 설정하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 라인압 제어장지.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기어 열 입력 토크 검출수단이 엔진의 흡입공기량과 엔진회전수에 의거하여 기어 열 입력 토크를 검출하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 라인압 제어장치.
4. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔진부하 변화 검출수단이 엔진의 흡기계에 설치된 스로틀 밸브의 개방도변화에 의거하여 엔진부하의 변화를 검출하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 라인압 제어장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 엔진부하 변화 검출수단이 엔진의 흡기계에 설치된 스로틀 밸브의 개방도변화에 의거하여 엔진부하의 변화를 검출하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 라인압 제어장치.