KR100242273B1 - 자동 변속기 로크업 제어 장치 - Google Patents

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히사아끼 도오지마
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하나와 요시카즈
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Abstract

본 발명은 엔진과, 자동 변속기와, 감속 중에 상기 엔진과 자동 변속기 사이에 기계적 연결의 정도를 제어할 수 있는 가변 체결력하에 작동 가능한 로크업 클러치를 구비한 토오크 변환기를 포함하는 로크업 제어 장치에 관한 것이다. 로크업체결력 제어 수단은 차량 운전 상태를 기초로 한 제1치와, 운전자의 조작이 검출된후 엔진 출력이 정을 유지하고 있을 때 로크업 제어 조작의 제1 단계에서 엔진 출력에 기초하여 계산된 제2치의 합으로 로크업 체결력을 설정되고, 엔진 출력이 부로된 후에 로크업 제어 조작의 제2 단계에서 제1치까지 소정 속도로 저감된다.

Description

자동 변속기 로크업 제어 장치
본 발명은 엔진과, 자동 변속기와, 상기 엔진과 자동 변속기 사이의 기계적연결의 정도를 제어할 수 있는 가변 체결력하에 작동할 수 있는 로크업 클러치를 구비한 토오크 변환기를 포함하는 차량에 사용하기 위한 로크업 제어 장치에 관한것이다.
이제까지 각종 자동 변속기 로크업 제어 기술이 제안된 바 있다. 도9A에 도시한 바와 같이 감속중에 필요한 최소치까지 목표 로크업 체결력을 단계적으로 급속히 저하시켜 도9B에 도시한 바와 같이 로크업 체결력을 저하시키는 경우를 가정하면, 로크업 체결력 저하 후에 로크업 상태를 해제하게 되면 로크업 클러치와 토오크 변환기 커버의 변형이 감소되므로 응답이 개선된다. 이 경우에, 로크업 체결력이 저하됨에 따라 엔진 속도 감소율은 저하된다. 이 때문에, 감속중에는 로크업 체결력을 최소치로 제어함으로써 충분한 응답비(response rate)에서 로크업 상태를 해제시킬 수 있다. 따라서, 가속 상태에서 감속 상태로 로크업 상태가 빈화될 때 급제동(시간 t1에서)하는 경우 엔진이 정지(stall)되는 것으로부터 방지될수 있다. 그러나, 드로틀 밸브가 오프된 (가속기 페달이 해제된) 직후에 로크업 체결력이 저하되는 경우에는 로크업 체결력은 엔진 출력 보다 큰 비율로 저하되게 된다. 결국, 도9c의 점선 곡선으로 도시된 바와 같이 로크업 체결력은 불층분해져서 슬립 회전을 일으키고 원활한 출력축 토오크 저감을 방해한다.
로크업 체결력 저감에 대해 엔진 출력 저감이 지연되는 이유는 다음과 같다. 즉, 도9d의 실선 곡선으로 표시된 바와 같이 드로틀 포지션이 급속히 저감될 때 도9b에 실선 곡선으로 표시된 바와 같이 급속 엔진 출력 강하에 의해 야기될 수 있는 운전자에게 급감속감을 부여하지 않고 진동을 회피하기 위해, 도9d에 점선 곡선으로 표시된 바와 같이 드로틀 밸브가 오프(OFF)된 직후에 엔진 출력의 급속한 저하를 방지하도록(급속 엔진 출력 강하 방지 제어) 엔진으로의 연료 분배의 종료를 지연시키거나 흡기 유량을 보정하는 것이 최근의 경향이다. 따라서, 급속 엔진 출력강하 방지 제어 도중에 로크업 체결력이 급속하게 저하되면 반드시 운전자에게 불쾌감을 주게 된다. 급속 엔진 출력 강하 방지 제어 도증에 짧은 기간 동안 드로틀밸브가 오프 위치된 직후에 브레이크 페달을 밟게 되면 엔진은 정지될 것이다. 게다가, 로크업 체결력이 급속히 저감되면, 로크업 체결 상태를 유지하기에 층분한 목표 로크업 체결력이 명령되었음에도 불구하고 로크업 제어 유압이 과잉되어, 감속하는 동안 미끄럼 회전이나 로크업 체결 불량을 야기한다.
본 발명의 주 목적은 감속 도중에 정상 로크업 제어가 로크업 체결력 제어로 변경될 때 엔진이 정지되는 것을 방지할 수 있는 개선된 로크업 제어 장치를 제공하는 것이다.
제1도는 본 발명에 따른 로크업 제어 장치의 일실시예를 도시하는 개략적 블럭다이어그램.
제2도는 로크업 제어에 사용되는 디지탈 컴퓨터의 프로그래밍을 도시하는 흐름도.
제3도는 본 발명의 로크업 제어 장치의 조작을 설명하는 데 사용되는 그래프.
제4도는 본 발명의 로크업 제어 장치의 조작을 설명하는 데 사용되는 그래프.
제5도는 로크업 제어에 사용되는 디지탈 컴퓨터의 프로그래밍의 변형된 형태를 도시하는 흐름도.
제6도는 로크업 제어에 사용되는 디지탈 컴퓨터의 프로그래밍의 다른 변형된 형태를 도시하는 흐름도.
제7도는 로크업 제어에 사용되는 디지탈 컴퓨터의 프로그래밍의 또 다른 변형된 형태를 도시하는 흐름도.
제8도는 학습 제어에 사용되는 디지탈 컴퓨터의 프로그래밍을 도시하는 상세흐름도.
제9a도 내지 제9d도는 본 발명의 특징인 로크업 제어 장치가 해결하려는 문제점을 설명하는 데 사용하는 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 엔진 12 : 토오크 변환기
13 : 로크업 클러치 20 : 엔진 제어 유닛
24 : 자동 변속기 제어 유닛
본 발명에 따르면, 엔진과, 자동 변속기 토오크 컨버터를 포함하는 자동차에 사용되는 로크업 제어장치가 제공되는데, 토오크 컨버터는 감속 중에 상기 엔진과 자동 변속기 사이에 기계적 연결의 정도를 제어할 수 있는 가변 체결력하에 작동 가능한 로크업 클러치를 구비한다. 상기 로크업 제어 장치는 엔진 출력등의 차량운전 상태를 검출하는 수단과, 가속이나 정상 상태(steady condition) 중 하나로부터 감속 상태로 변경하기 위한 운전자의 조작을 검출하는 수단과, 로크업 클러치에 가해지는 체결력을 제어하는 제어 수단을 포함한다. 상기 제어 수단은 검출된 차량 운전 상태를 기초로 하는 제1수치를 계산하는 수단과, 검출된 엔진 출력을 기초로 하는 제2수치를 계산하는 수단과, 운전자의 조작이 검출된 후 엔진 출력이 정(positive)을 유지하는 로크업 제어 조작의 제1 단계에서 제1수치와 제2수치의 합으로 로크업 체결력을 설정하는 수단과, 엔진 출력이 부(negative)으로 된 후인 로크업 제어 조작의 제2 단계에서 제1수치까지 소정 속도로 로크업 체결력을 저감시기는 수단을 포함한다.
본 발명은 이하에 첨부 도면을 참고하여 기술된 상세한 설명을 참고하면 더욱 상세히 이해될 수 있을 것이다.
도면, 특히 도1을 참조하면, 본 발명이 구현된 로크업 제어 장치의 개략적 블럭 다이어그램이 도시되어 있다. 로크업 제어 장치는 토오크 변환기(T/C)(12)를 통해 자동 변속기(A/T)(14)로 구동력을 전달하는 엔진(10)이 구비된 차량에 사용된다. 토오크 빈환기(12)는 로크업 클러치(13)를 갖고 있다. 엔진(10)의 운전 중에 검출된 각종 엔진 운전 상태를 기초로 하여 엔진(10)을 제어하기 위해 엔진 제어유닛(20)이 제공된다. 이런 목적으로, 엔진 제어 유닛(20)에는 각종 센서(22)가 연결된다. 자동 변속기(14)는 클러치, 브레이크 및 서보 등의 각종 마찰 요소를 빈속 위치에 따라 선택적으로 체결 및 해제되도록 하여, 구동력 출력축(16)에 출력되도록 소망 변속 기어비를 선택적으로 확립하도록 되어 있다. 변속 기어비는 자동 변속기 제어 유닛(ATCU)으로부터의 명령에 따라 제어된다. 자동 변속기 제어유닛(24)은 또 소망 듀티비(DUTY)를 가진 로크업 명령 신호를 발생하여, 토오크 변환기(12)모드를 엔진(10)과 자동 변속기(14) 사이의 기계적 연결이 완성된 로크업모드(L/U) 또는 엔진(10)과 자동 변속기(14) 사이의 유체 동역학적 구동 연결이 존재하는 번환기 모드(T/C)가 되도록 로크업 클러치(13)를 작동시킨다. 예를 들어, 로크업 명령 신호의 듀티비가 0%인 변환기 모드에서 토오크 변환기(12)를 작동시키기 위해서 로크업 클러치(13)를 개방하거나 언로크하거나 해제하거나 분리하며, 로크업 명령 신호의 듀티비가 100%인 로크업 모드에서 토오크 변환기(12)를 작동시키기 위해서는 로크업 클러치(13)가 폐쇄되거나 로크되거나 인가되거나 체결된다. 또, 로크업 명령 신호의 듀티비를 조절함으로써 로크업 클러치(13)가 소망하는 로크업 능력을 갖도록 제어할 수도 있다.
엔진 드로틀 포지션(TVO)과, 엔진 출력축 속력(Ne)와, 토오크 변환기 출력축 속력(Ni)과 변속기 출력축 속력(No)등의 각종 상태를 기초로 하여 자동 변속기 제어 유닛(24)이 작동된다. 따라서, 엔진 드로틀 포지션 센서와, 엔진 출력축 속력센서와, 변속기 출력축 속력 센서는 자동 변속기 제어 유닛(24)에 연결된다. 엔진드로틀 포지션 센서는 엔진 드로틀 밸브와 연결되어 있으며, 엔진 드로틀 밸브의 회전량(TVO)에 비례하는 전압 신호를 발생한다. 엔진 출력축 속력 센서는 엔진 배전기에 연결되어 있으며, 엔진 출력축 속력(Ne)에 비례하는 반복률의 펄스 신호를 발생한다. 변속기 출력축 속도 센서는 변속기 출력축의 회전 속력(No)을 검출하는 위치에 배치된다. 자동 변속기 제어 유닛(24)은 신호 전달을 동기화하기 위해서 전달 채널을 통해 엔진 제어 유닛(20)에 연통되어 있다.
자동 변속기 제어 유닛(24)은 중앙 처리 장치(CPU), 랜덤 억세스 메모리(RAM), 독출 전용 메모리(ROM), 및 입출력 제어 장치(I/O)를 구비하기도 한다. 중앙 처리 장치는 데이타 버스를 거쳐서 컴퓨터의 다른 부분과 통신한다. 독출 전용메모리는 중앙 처리 장치를 작동시키는 프로그램과, 예를 들어 기어 변속 및 로크업 제어에 사용되는 룩업 테이블에 시프트 스케줄과 로크업 스케줄 등의 적당한 데이타도 포함한다.
도2는 로크업 제어에 사용되는 디지탈 컴퓨터의 프로그래밍의 흐름도이다. 컴퓨터 프로그램은 지점(100)에서 도입된다. 프로그램의 지점(101)에서, 엔진 드로틀 밸브가 온(개방상태)인지의 판별이 이루어진다. 이 판별은 드로틀 포지션 센서로부터 공급된 신호를 기초로 하여 이루어진다. 이 질문에 대한 응답이 "예"이면, 차량은 가속되고 프로그램은 지점(102)으로 진행되어 드로틀 포지션 값(TV01) 의 검출치(TV01)를 이용하여 컴퓨터 메모리에 기억된 최종치를 갱신한다. 결국, 드로틀 밸브가 폐쇄되기 직전에 검출된 드로틀 포지션값(TV01)은 컴퓨터 메모리에 보유된다. 그 후에, 프로그램은 마지막 지점(112)으로 진행한다. 지점(101)의 질문에 대한 답이 "예"로 유지되는 동안 즉 차량이 가속 되거나 정상 상태인 도중에는 로크업 클러치(13)가 체결되는 로크업 체결력에 대한 최종 목표치를 이용하여 로크업 클러치(13)는 체결 상태로 유지된다.
드로틀 밸브가 오프(폐쇄상태)되면, 차량은 감속되고 프로그램은 지점(101)에서 지점(103)으로 진행하여 로크업 클러치(13)가 체결되는 로크업 클러치 체결력를 위한 제1 목표치 LU*1이 차속, 엔진 속력 및 보조 운전 상태를 기초로 하여 계산된다. 지점(104)에서, 엔진 제어 유닛(20)으로부터 자동 변속기 제어 유닛(24)으로 전달된 동기화 신호가 판독된다. 판독된 동기화 신호는 급속 엔진 출력 강하방지 제어가 수행되는 시간을 검출하는 데 사용된다. 지점(105)에서, 급속 엔진출력 강하 방지 제어가 수행되는 지 여부에 대한 판단이 행해진다. 이 질문에 대한 응답이 "예"이면 프로그램은 지점(106)으로 진행한다. 그렇지 않으면 프로그램은 지점(109)으로 진행한다.
프로그램의 지점(106)에서, 지점(102)에서 저장된 드로틀 포지션(TV01)이 컴퓨터 메모리로부터 독출된다. 지점(107)에서, 목표 체결력이 증가되는 값Δ1은 판독된 드로틀 프지션(TV01)을 기초로 하여 계산된다. 지점(108)에서, 새로운 목표 체결력(LU*)은 LU* = LU*2 = LU*1 + △1에 의해 계산된다. 계산된 목표 체결력(LU*)은 로크업 체결력 제어를 위해 출력된다. 그 후, 프로그램은 마지막 지점(112)으로 진행한다.
급속 엔진 출력 강하 방지 제어가 인터럽트되만, 프로그램은 지점(105)으로 부터 지점(109)의 다른 판단 단계로 진행한다. 이 판단은 최종 목표 로크업 체결력(LU*)이 지점(103)에서 계산된 제1 목표 로크업 체결력(LU*1) 보다 큰지에 관한 것이다. 급속 엔진 출력 강하 방지 제어가 종료된 직후에는 이 질문에 대한 응답이 "예"이며, 프로그램은 지점(110)으로 진행하여 신규 목표 체결력(LU*)이 LU* =LU*OLD- △2 (여기서 LU*OLD는 최종 목표 로크업 체결력이고 △2는 목표 로크업 체결력이 저하된 값이다.)로서 계산된다. 저하량 △2를 시간 미분한 것이 로크업 제어유압이 오버슈팅되는 것을 방지할 수 있는 소정 저하율에 해당한다. 계산된 목표체결력(LU*)은 로크업 체결력 제어를 위해 출력된다. 그 후, 프로그램은 끝점(112)으로 진행한다. 목표 로크업 체결력은 지점(110)에서 반복적으로 저하되어목표 로크업 체결력(LU*)은 최종 목표 로크업 체결력(LU*)이 제1 목표 로크업 체결력(LU*1) 이하로 저하될 때 까지 로크업 제어 유압이 오버슈팅되는 것을 방지할 수 있는 소정 비율로 저하되게 한다. 목표 로크업 체결력이 제2치(LU*2)로부터 제1치(LU*1)까지 저하되면 프로그램은 지점(109)에서 지점(111)으로 진행하여 목표 로크업 체결력(LU*)이 LU* = LU*1으로 계산된다. 계산된 목표 체결력(LU*)은 로크업체결력 제어를 위해 출력된다. 그 후, 프로그램은 끝점(112)으로 진행한다.
이하에는 도3 및 도4를 참조하여 작동에 대해 상세히 기술하기로 한다. 시간 tl(도3)에서 운전자가 악셀 페달을 해제하여 엔진 드로틀 밸브를 온 위치로부터 오프 위치로 변경한다고 가정하면, 로크업 클러치가 체결된 가속 또는 정속 상태에서 감속상태로의 변경이 검출된다. 결과적으로, 제1 목표 로크업 체결력(LU*1)은 도2의 지점(102)에서 계산된다. 급속한 엔진 출력의 강하를 방지하는 제어는 시간t1에서 개시되기 때문에, 로크업 체결력은 도2의 지점(108)에서 제1 목표 로크업 체결력에 증분 Δ1을 더한 것과 같은 제2 목표 로크업 체결력(LU*2)으로 설정된다.
엔진 드로틀 밸브가 온 위치로부터 오프 위치로 변경된 직후에는, 도3에 도시한 바와 같이 엔진 출력은 급속 엔진 출력 강하 방지 제어 때문에 정의 값이 된다. 이 때문에, 이 경우에 엔진 정지의 가능성은 급속 엔진 출력 강하 방지 제어종료 후에 엔진 출력이 부가 되는 경우 보다는 훨씬 저감된다. 즉, 엔진 출력 저감 후의 제동시에 엔진 출력이 부의 값이면, 도4에 도시한 바와 같이 제동 전의 로크업 체결력이 제1 목표 로크업 체결력(LU*1)을 초과하는 상태에서, 급제동 후의 최소 엔진 속도는 안정 엔진 회전 범위에서 불안정 엔진 회전 범위로 변경된다.이 때문에, 엔진 출력이 부의 값인 경우에는, 제1 목표 로크업 체결력(LU*1) 보다 큰 로크업 체결력을 제공할 수가 없다. 그러나, 엔진 출력 저감 전의 제동시에 엔진 출력이 정의 값이면, 제동 전의 로크업 체결력이 제1 목표 로크업 체결력(LU*1)보다 훨씬 큰 제2 목표 로크업 체결력에 도달할 때까지, 급제동 후의 최소 엔진 속도가 안정 엔진 회전 범위에서 유지된다. 이 때문에, 엔진은 엔진 출력 저하 전의 제동시에 로크업 체결력이 커져도 정지되기 어렵게 된다.
본 발명은 이 점을 이용한 것이다. 본 발명에 따르면, 로크업 체결력은 시간 t1에서 t2 사이(도3)의 간격 동안 제1 목표치(LU*1) 보다 큰 제2 목표치(LU*2)로 저하된다. 제2 목표 로크업 체결력(LU*2)은 엔진 정지 및 엔진 레이싱(racing) 모두를 피할 수 있도록 선택된다. 시간 t2에서 t3 사이(도3)의 간격 동안, 로크업 체결력은 엔진 출력 저하에 따른 언더슈팅(undershoting)을 회피할 수 있는 속도로 제2 목표치(LU*2)로부터 제1 목표치(LU*1)까지 부드럽게 저하된다. 시간 t3 이후에, 로크업 체결력은 제1 목표치(LU*1)로 설정된다. 제1 목표치(LU*1)는 정상 로크업 제어에 사용되도록 선택된다. 따라서, 로크업 체결력은 도3에 도시한 바와같은 방식으로 변경된다. 따라서, 가속 상태로부터 감속 상태로 로크업 상태가 변경될 때에급제동이 있어도 엔진의 정지는 회피될 수 있다. 급제동이 엾는 경우에는 레이싱 없이 감속하는 동안에 로크업 체결력 강하 제어로 빈경할 수도 있다.
로크업 체결력은 중간치(제2 목표치(LU*2))로 저하되고 나서 제1 목표치(LU*1)로 저하되기 때문에, 로크업 제어 유압이 오버슈팅하는 것을 방지할 수 있게 된다.
도5는 로크업 제어에 사용되는 디지탈 컴퓨터의 프로그래밍의 변형예를 도시한 흐름도이다. 이 실시예에서, 급속 엔진 출력 강하 방지 제어 수행되는 시간 간격은 엔진 운전 상태와 소정의 엔진 정보를 기초로 하여 판단된다. 컴퓨터 프로그램은 지점(120)에서 개입된다. 프로그램의 지점(121)에서, 엔진 드로틀 밸브가 온(개방)상태인지에 대한 판단이 이루어진다. 이 판단은 드로틀 포지션 센서로부터 인가된 신호를 기초로 하여 이루어진다. 이 질문에 대한 응답이 "예"이면, 차량은 가속되고 프로그램은 지점(122)으로 진행하여 플랙(flag)이 1로 세트되어 드로틀밸브가 온 위치로부터 오프 위치로의 변경된 것을 표시한 후에 지점(123)으로 진행하여 드로틀 포지션(TV01)의 검출치(TV01)를 사용하여 컴퓨터 메모리에 기억된 최종치를 갱신한다. 결국, 드로틀 밸브의 폐쇄 직후에 검출된 드로틀 포지션 값(TV01)은 컴퓨터 메모리에 저장된다. 그 후, 프로그램은 끝 지점(137)으로 진행한다. 지점(121)의 질문에 대한 답이 "예"로 유지되는 동안, 즉 차량 가속 또는 정상 주행 상태 중에, 로크업 클러치(13)를 체결되게 하는 로크업 체결력의 최종 목표치는 로크업 클러치(13)를 체결 상태로 유지하는 데 사용된다.
드로틀 밸브가 오프(폐쇄)이면, 차량은 감속되고 프로그램은 지점(121)에서 지점(124)으로 진행하여 로크업 클러치(13)를 체결되게 하는 로크업 체결력에 대한 제1 목표치(LU*1)가 차속, 엔진 속도 및 보조 운전 조건을 기초로 하여 계산된다. 지점(125)에서, 플랙이 설정되었는지의 판단이 행해진다. 이 질문에 대한 응답이 "예"인 경우는 운전자는 가속 또는 정속 운전상태로부터 감속 상태로 변경하고 있음을 의미하며, 프로그램은 지점(126)으로 진행한다. 그렇지 않으면, 프로그램은 지점(136)으로 진행한다. 지점(126)에서, 동기화 타이머에 의해 축적된 카운트가 영(zero)인지의 판단이 행해진다. 이 질문에 대한 응답이 "예"인 경우에는 프로그램 지점(127)으로 진행하여 카운트(T)가 동기화 타이머 상에 설정된다. 카운트(T)는 급속 엔진 출력 강하 방지 제어와 동기하여 로크업 체결력 저하가 개시되는 시간에 해당하며, 이는 차량속력, 엔진속력, 드로틀 포지션(TV01), 엔진 냉각제 온도, ATF 오일온도 등을 기초로 하여 계산된다. 그렇지 않으면, 프로그램은 지점(127)으로부터 지점(128)으로 점프한다.
프로그램 내의 지점(128)에서, 동기화 카운터가 한 스텝씩 감산(count down)하도록 명령이 내려진다. 지점(129)에서, 동기화 카운터의 카운트(T)가 영(zero)인지를 판단한다. 이 질문에 대한 응답이 "예"인 경우에는 프로그램은 지점(130)으로 진행하여 플랙이 영(zero)로 클리어된다. 그렇지 않으면 프로그램은 지점(129)으로부터 지점(131)으로 점프한다.
프로그램 내의 지점(131)에서, 지점(123)에서 기억된 드로틀 포지션(TV01)은 컴퓨터 메모리로부터 독출된다. 지점(132)에서, 목표 체결력이 증가되는 값(Δ1)은 판독된 드로틀 포지션(TV01)을 기초로 하여 계산된다. 지점(133)에서, 신규 목표 체결력(LU*)은 LU* = LU*2 = LU*1 + △1로 계산된다. 계산된 목표 체결력(LU*)은 로크업 체결력 제어를 위해 출력된다. 그 후, 프로그램은 끝 지점(137)으로 진행한다.
프로그램 내의 지점(136)에서, 최종 목표 로크업 체결력(LU*)이 지점(124)에서 계산된 제1 목표 로크업 체결력 보다 큰지의 판단이 행해진다. 급속 엔진 출력강하 방지 제어 종료 직후에는 이 질문에 대한 응답이 ''예"이고, 프로그램은 지점(135)으로 진행하여 신규 목표 체결력(LU*)이 LU* = LU*OLD-△2(여기서, LU*OLD는 최종 목표 로크업 체결력이고 △2는 목표 로크업 체결력 저하치)로서 계산된다. 저하분(△2)의 시간 미분치는 로크업 제어 유압이 오버슈팅되는 것을 방지할 수 있는 소정의 저율에 해당된다. 계산된 목표 체결력(LU*)은 로크업 체결력 제어를 위해 출력된다. 그 후, 프로그램은 끝 지점(137)으로 진행한다. 목표 로크업 체결력은 지점(135)에서 반복적으로 저하되어, 최종 목표 로크업 체결력(LU*)이 제1 목표 로크업 체결력(LU*1) 미만으로 저하될 때 까지 로크업 제어 유압이 오버슈팅되는 것을 방지할 수 있는 소정의 비율로 목표 로크업 체결력(LU*)이 저하된다. 목표 로크업 체결력이 제2 치(LU*2)로부터 제1치(LU*1)로 저하되면, 프로그램은 지점(134) 으로부터 지점(136)으로 진행하여 목표 로크업 체결력(LU*)이 LU* = LU*1으로 계산된다. 계산된 목표 체결력(LU*)은 로크업 체결력 제어를 위해 출력된다. 그 후, 프로그램은 끝 지점(137)으로 진행한다.
본 실시예에서, 목표 로크업 체결력(LU*)이 제2치(LU*2)로부터 제1치(LU*1)로 감소하는 시간 t2와 t3 사이의 간격 동안 엔진 출력은 부의 값이 된다. 그러나, 이 시간 간격 동안 엔진 출력은 정의 값을 유지하는 것이 바람직하다.
도6은 로크업 제어에 사용되는 디지탈 컴퓨터의 프로그래밍의 다른 변형예의 흐름도이다. 본 실시예에서, 목표 로크업 체결력(LU*)이 제2 치(LU*2)로부터 제1치(LU*1)로 감소되는 시간 간격 동안 엔진 출력을 정의 값으로 유지하는 것이 가능하다. 컴퓨터 프로그램은 지점(200)에서 개입된다. 프로그램 내의 지점(201)에서, 엔진 드로틀 밸브가 온(개방)인지에 대한 판단이 이루어진다. 이 판단은 드로틀 포지션 센서로부터 인가된 신호를 기초로 하여 이루어진다. 이 질문에 대한 응답이 "예"인 경우에는, 차량은 가속되고 프로그램은 지점(202)으로 진행하여 플랙이 1로 설정되어 드로틀 밸브가 온 위치에서 오프 위치로 변경되었음을 표시하며,지점(203)으로 진행하여 드로틀 포지션(TV01)의 검출치를 사용하여 컴퓨터 메모리에 기억된 최종치를 갱신한다. 결국, 드로틀 밸브가 폐쇄되기 직전에 검출된 드로틀 포지션(TV01)의 검출치가 컴퓨터 메모리에 저장된다. 이어서 프로그램은 끝점(218)으로 진행한다. 지점(201)의 질문에 대한 답이 "예"로 유지되는 동안, 즉 차량의 가속 또는 정상 상태 중에는 로크업 클러치(13)가 체결되도록 하는 로크업 체결력의 최종 목표치는 로크업 클러치(13)를 체결 유지하도록 사용된다.
드로틀 밸브가 오프(폐쇄)이면, 이는 벼량이 감속되는 것을 의미하고, 프로그램은 지점(201)로부터 지점(204)로 진행하여, 로크업 클러치(13)가 체결되는 제1목표 로크업 체결력 (LU*1)을 차량 속력, 엔진 속력 및 부가적 작동 상태를 기초로하여 계산한다. 지점(205)에서 플랙이 설정되었는지 여부 결정이 이루어진다. 이질문에 대한 답이 "예"이면, 이는 운전자가 가속 또는 정상 상태로부터 감속 상태로의 변경을 수행하는 조작을 하는 것을 의미하고, 프로그램은 지점(206)으로 진행한다. 그렇지 않으면 프로그램은 지점(215)로 진행한다. 지점(206)에서 동기화타어머에 의해 축적된 카운트가 0인지 여부 결정이 이루어진다. 이 질문에 대한 답이 "예"이면, 프로그램은 지정(207)로 진행하여 카운트 T를 동기화 타이머상에 설정한다. 카운트 T는 로크업 체결력 저감이 엔진 출력 급감 방지 제어와 동기화되어 개시되는 시간에 해당하고, 이는 차량 속력, 엔진 속력, 드로틀 포지션(TV01), 엔진 냉각제 온도 및 ATF 오일 온도 등에 기초하여 계산된다. 그렇지 않으면, 프로그램은 지점(207)을 건너 뛰어 지점(208)로 진행한다.
프로그램의 지점(208)에서, 지점(203)에 저장된 드로틀 포지션 (TV01)이 컴퓨터 메모리로부터 독출된다. 지점(209)에서, 목표 체결력치가 증가되는 값 △1이 독출된 드로틀 포지션 (TV01)에 기초하여 계산된다. 지점(210)에서, 로크업 체결력 감소가 엔진 출력 급감 방지 제어와 동기화되어 개시되는 시간에 해당하는 카운트 T가 T = T - To로 수정되고, 여기서 To = △1/V이다. 문자 (V)는 엔진 출력 저감에 따른 언더슈팅을 피하기 위해 (도3의) 시간 t2 및 t3 사이의 기간동안 로크업 체결력이 제2 목표치 LU*2로부터 제1 목표치 LU*1로 감소되는 비을을 나타낸다. 비율 (V)는 시간 t2 및 t3 사이의 기간에 대응한다(도3). 수정된 카운트 T는 동기화 타이머상에 설정된다. 지점(211)에서 동기화 카운터가 한 단계 카운트 감산(count down)하게 하는 명령이 발생된다. 지점(212)에서 동기화 타이머의 카운트T가 0인지 여부의 결정이 이루어진다. 이 질문에 대한 답이 "예"이면, 프로그램은 지점(213)으로 진행하여 플랙을 0으로 클리어 한다. 그렇지 않으면, 프로그램은 지점(213)을 건너뛰어 지점(214)로 진행한다. 지점(214)에서 신규 목표 체결력 (LU*)은 LU* = LU*2 = LU*1 + △1에 의해 계산된다. 계산된 목표 체결력(LU*)은 로크업 체결력 제어를 위해 출력된다. 그 후, 프로그램은 끝 지점(218)으로 진행한다.
프로그램의 지점(215)에서, 최종 목표 로크업 체결력 LU*가 지점(204)에서 계산된 제1 목표 로크업 체결력 LU*1보다 큰지 여부의 결정이 이루어진다. 엔진 출력 급감 방지 제어가 종료된 직후 이 질문에 대한 답은 "예"이고, 프로그램은 새 목표 체결력 LU*가 LU* = LU*OLD- △2로 계산되는 지점(216)으로 진행한다. 여기에서 LU*OLD는 최종 목표 로크업 체결력이고, △2는 목표 로크업 체결력이 감소되는 비율이다. 감소 △2의 시간 미분은 로크업 제어 유체 압력이 오버슈팅되는 것을 방지할 수 있는 소정의 감소율에 대응한다. 계산된 목표 로크업 체결력 LU*이 로크업 체결력 제어를 위해 출력된다. 이어서, 프로그램은 끝지점(218)로 진행한다. 목표 로크업 체결력은 지점(216)에서 반복적으로 감소되어 목표 로크업 체결력 LU*이 최종, 제1 목표 로크업 체결력 LU*1 이하로 감소될 때까지 로크업 제어 유체 압력이 오버슈팅하는 것을 방지할 수 있는 소정의 비율로 목표 로크업 체결력 LU*이 감소된다. 목표 로크업 체결력이 제2 치 (LU*2)로부터 제1 치 (LU*1)로 감소할때, 프로그램은 지점(215)로부터 지점(217)로 진행하여, 목표 로크업 체결력 (LU*)을 LU* = LU*1에 의해 계산한다. 계산된 목표 로크업 체결력 LU*은 로크업 체결력제어를 위해 출력된다. 이어서, 프로그램은 끝지점(218)으로 진행한다.
본 실시예에서, 목표 로크업 체결력 LU*은 도3의 점선으로 도시된 것과 같이 변화한다. 즉 본 실시예는 도2 및 도5의 제1 실시예 및 제2 실시예보다 엔진 정지의 방지에 더욱 효과적이다.
도7은 로크업 제어에 사용되는 디지탈 컴퓨터의 프로그래밍의 또다른 수정된 형태의 흐름도이다. 컴퓨터 프로그램은 지점(300)에서 도입된다. 프로그램의 지점(301)에서, 엔진 드로틀 밸브가 온(개방)인지의 판별이 이루어진다. 이 판별은 드로틀 포지션 센서로부터 공급된 신호를 기초로 하여 이루어진다. 이 질문에 대한 응답이 "예"이면, 차량은 가속되고 프로그램은 지점(302)으로 진행되어 드로틀 포지션 값(TV01)의 검출치(TV01)를 이용하여 컴퓨터 메모리에 기억된 최종치를 갱신한다. 결국, 드로틀 밸브가 폐쇄되기 직전에 검출된 드로틀 포지션 값(TV01)은컴퓨터 메모리에 저장된다. 그 후에, 프로그램은 단부점(313)으로 진행한다. 지점(301)의 질문에 대한 답이 "예"로 유지되는 동안, 즉 차량 가속 또는 정속 중, 로크업 클러치(13)가 체결되는 로크업 체결력에 대한 최종 목표치를 이용하여 로크업 클러치(13)는 체결 상태로 유지된다.
드로틀 밸브가 오프(폐쇄)되면, 차량은 감속되고 프로그램은 지점(301)에서 지점(303)으로 진행하여 로크업 클러치(13)가 체결되는 로크업 클러치 체결력에 대한 제1 목표치 (LU*1)이 차속, 엔진 속력 및 보조 운전 상태를 기초로 하여 계산된다. 지점(304)에서, 엔진 제어 유닛(20)으로부터 자동 변속기 제어 유닛(24)으로 전달된 동기화 신호가 판독된다. 판독된 동기화 신호는 급속 엔진 출력 강하 방지 제어가 수행되는 기간의 길이를 검출하는 데 사용된다. 지점(305)에서, 급속 엔진출력 강하 방지 제어를 수행하는 지의 판단이 행해진다. 이 질문에 대한 응답이"예"이면 프로그램은 지점(306)으로 진행한다. 그렇지 않으면 프로그램은 지점(309)으로 진행한다.
프로그램의 지점(306)에서, 지점(302)에서 기억된 드로틀 포지션(TV01)은 컴퓨터 메모리로부터 독출된다. 지점(307)에서, 목표 체결력이 증가되는 값△1은 판독된 드로틀 포지션(TV01)을 기초로 하여 계산된다. 지점(308)에서, 새로운 목표 체결력(LU*)은 LU* = LU*2 = LU*1 + △1에 의해 계산된다. 계산된 목표 체결력(LU*)은 로크업 체결력 제어를 위해 출력된다. 그 후, 프로그램은 끝 지점(313)으로 진행한다.
급속 엔진 출력 강하 방지 제어가 인터럽트되면 프로그램은 지점(305)으로부터 지점(309)의 다른 판단 단계로 진행한다. 이 판단은 최종 목표 로크업 체결력(LU*)가 지점(303)에서 계산된 제1 목표 로크업 체결력(LU*1) 보다 큰지에 관한 것이다. 급속 엔진 출력 강하 방지 제어가 종료된 직후에는 이 질문에 대한 응답이"예"이며, 프로그램은 지점(310)으로 진행하여 신규 목표 체결력(LU*)이 LU* =LU*OLD- △2 (여기서 LU*OLD는 최종 목표 로크업 체결력이고 △2는 목표 로크업 체결력이 저하되는 값이다.)로서 계산된다. 저하량 △2를 시간 미분한 것이 로크업 제어 유압이 오버슈팅되는 것을 방지할 수 있는 소정 저하율에 해당한다. 계산된 목표 체결력(LU*)은 로크업 체결력 제어를 위해 출력된다. 그 후, 프로그램은 끝점(313)으로 진행한다. 목표 로크업 체결력은 지점(310)에서 반복적으로 저하되어 목표 로크업 체결력(LU*)은 최종 목표 로크업 체결력(LU*)이 제1 목표 로크업 체결력(LU*1) 이하로 저하될 때까지 로크업 제어 유압이 오버슈팅되는 것을 방지할 수 있는 소정 비율로 저하되게 한다. 목표 로크업 체결력이 제2치(LU*2)로부터 제1치(LU*1)까지 저하되면 프로그램은 지점(309)에서 지점(311)으로 진행하여 목표 로크업 체결력(LU*)이 LU* = LU*1으로 계산된다. 계산된 목표 체결력(LU*)은 로크업 체결력 제어를 위해 출력된다. 지점(312)에서 학습 제어가 감속중 목표 로크업 체결력을 최적화(또는 최소화)하고, 목표 로크업 체결력이 언더 슈팅하는 것을 방지하도록 목표 로크업 체결력이 감소하는 최소 비울을 최적화하도록 수행된다. 그 후, 프로그램은 끝점(313)으로 진행한다.
도8은 목표 로크업 체결력을 최적화 또는 최소화시키기 위해 수행되는 학습제어의 한 예에 사용되는 디지탈 컴퓨터의 프로그램을 도시한 흐름도이다. 컴퓨터 프로그램은 도7의 지점(312)에 대응하는 지점(320)에서 도입된다. 프로그램의 지점(321)에서 학습 제어가 수행되어야 하는지 여부 결정이 이루어진다. 학습 제어는 예를 들어 로크업 체결력 제어의 목적을 이루기 위해 목표 로크업 체결력이 제2치 (LU*2)로부터 제1치 (LU*1)으로 변경될 때와 같이, 목표 로크업 체결력이 감속중 최적화 또는 최소화될 수 있는 때에 수행된다. 이 질문에 대한 답이 "아니오"이면, 프로그램은 끝지점(327)으로 진행한다. 그렇지 않으면 프로그램은 지점(322)의 다른 결정 단계로 진행한다. 이 결정은 토크 변환기에 미끄럼이 일어나는지 여부에 대한 것이다. 이 질문에 대한 답이 "예"이면, 이는 로크업 상태가 목표 로크업 체결력 감소 제어의 완료시까지 유지되는 것을 의미하고, 프로그램은 지점(323)으로 진행되어 목표 로크업 체결력(LU*)의 다음값(LU*NExT)이 LU* = LU* + △3로서 계산되고, △3는 학습된 증분이다. 지점(324)에서, 언더슈팅을 피하기 위해 로크업 체결력이 제2 목표치 LU*2로부터 제1 목표치 LU*1으로 감소되는 비율 V(V=d△2/dt)의 다음값 VNEXT가 VNEXT= V - △3로 감소된다. 이에 이어 프로그램은 끝지점(327)로 진행한다.
미끄럼이 토크 변환기(12)에서 검출되지 않으면, 프로그램은 지점(322)으로 부터 지점(325)로 진행하여 목표 로크업 체결력 LU*의 다음값 LU*NEXT가 LU*NEXT=LU* - △3로 감소된다. 지점(326)에서, 언더슈팅을 피하기 위해 로크업 체결력이 제2 목표치 LU*2로부터 제1 목표치 LU*1으로 감소되는 비율 V(V =d△2/dt)의 다음값 VNEXT가 VNEXT= V + △3로 증가된다· 이에 이어 프로그램은 끝 지점(327)로 진행한다.
본 실시예에서 목표 로크업 체결력 LU*의 다음값 LU*NEXT를 그 최소값으로 그리고 비율 V의 다음값 VNEXT를 그 최소값으로 수렴하는 것이 가능하다.
본 발명이 그 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만 본 발명은 어떤 방식으로도 도시된 실시예에 제한되지 않음이 이해되어야 한다. 예를 들어 드로틀 포지션등의 적절한 변수가 가속 또는 정속 상태에서 감속 상태로의 변경을 검출하기 위해 감시될 수 있다. 엔진 출력은 엔진 출력에 대응하는 드로틀 포지션 등을 감시함에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어 엔진 출력에 대응하는 드로틀 프지션 등이 감시되어 가속 또는 정속 상태에서 감속 상태로의 변경이 이루어지는 시간과 엔진출력이 부가 되는 시간 사이의 간격을 결정할 수 있다. 엔진 출력은 예를 들어 그에 대응하는 엔진 속도, 엔진 흡기유동률 등에 기초하여 결정될 수 있다. 이 경우 엔진 흡기 유동률은 드로틀 포지션에 기초하여 결정될 수 있다. 엔진 출력 변경을 위해 엔진 출력 제어에 사용되는 변수는 엔진 흡기 유동률 또는 가속 또는 정속 상태로부터 감속 상태로의 변경이 이루어지는 시간과 엔진 출력이 부가 되는 시간 사이의 기간의 종료를 결정하도록 감시될 수 있다. 목표 로크업 체결력의 감소율은 가속 또는 정속 상태로부터 감속 상태로의 변경이 이루어지는 순간에 결정될 수 있다. 목표 로크업 체결력은 로크업 제어 유체 압력 또는 그에 대응하는 적절한 변수를 기초로 하여 결정될 수 있다. 다음의 목표 로크업 체결력은 로크업 조건이 이를 필요한 최소치로 수렴시키는 소정의 값에 의해 제2치로부터 제1치로의 목표 로크업 체결력의 감소의 종료에서 유지되는 가에 따라 증가 또는 감소될 수 있다. 유사하게 목표 로크업 체결력의 감소비율은 로크업 조건이 이를 필요한 최소치로 수렴시키는 소정의 값에 의해 제2치로부터 제1치로의 목표 로크업 체결력의 감소의 종료에서 유지되는 가에 따라 증가 또는 감소될 수 있다. 목표 로크업 체결력의 감소율이 로크업 조건이 제2치로부터 제1치로의 목표 로크업 체결력의 감소의 종료에 유지되는 가에 따른 소정의 값으로 증가될 때, 목표 로크업 체결력의 감소율은 로크업 제어의 다음 사이클에서 감소될 수 있다. 유사하게 목표 로크업 체결력의 감소율이 로크업 조건이 제2치로부터 제1치로의 목표 로크업 체결력의 감소의 종료에 유지되는 가에 따른 소정의 값으로 감소될 때, 목표 로크업 체결력의 감소율은 로크업 제어의 다음 사이클에서 증가될 수 있다.
본원 발명의 전술한 구성의 로크업 제어 장치에 의하면 가속이나 정속 상태에서 감속상태로 차량의 주행 조건이 변경될 때 급제동이 있더라도 엔진의 정지가 회피되며, 로크업 제어 유압이 오버슈팅되는 것도 방지된다.

Claims (13)

  1. 엔진과, 자동 변속기와 감속 중에 상기 엔진과 자동 변속기 사이에 기계적 연결의 정도를 제어할 수 있는 가변 체결력하에 작동 가능한 로크업 클러치를 구비한 토오크 변환기를 포함하는 차량에 사용되는 로크업 제어 장치에 있어서,
    엔진 출력을 포함하는 차량 운전 조건을 감지하는 수단과,
    가속 및 정속 상태중 하나를 감속 상태로 변경하는 운전자의 조작을 검출하는 수단과,
    로크업 클러치에 인가된 체결력을 제어하는 제어 수단을 포함하고,
    제어 수단은 검출된 차량 운전 상태를 기초로 하여 제1치를 계산하는 수단과, 검출된 엔진 출력을 기초로 하여 제2치를 계산하는 수단과, 운전자의 조작이 검출된 후 엔진 출력이 정을 유지하고 있을 때 로크업 제어 조작의 제1 단계에서 제1치 및 제2치의 합과 사실상 동일한 값으로 로크업 체결력을 설정하는 수단과 엔진 출력이 부로 된 후에 로크업 제어 조작의 제2 단계에서 제1치 까지 소정 속도로 로크업 체결력을 저감시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로크업 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 제어 수단은 엔진 드로틀 밸브 위치에 기초하여 엔진 출력을 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로크업 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 제어 수단은 엔진 출력 급감 방지 제어를 수행하는 수단과, 엔진 출력 급감 방지 제어가 종료될 때 종료 신호를 발생하는 수단과, 종료 신호에 응답하여 로크업 제어 작동을 제1 단계에서 제2 단계로 변경시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로크업 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 제어 수단은 로크업 제어 작동이 차량 운전 조건에 기초하여 제1 단계에서 제2 단계로 번경되는 시간을 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로크업 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서, 제어 수단은 운전자의 조작이 검출될 때 로크업 제어 작동이 제1 단계에서 제2 단계로 변경되는 시간을 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로크업 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서, 제어 수단은 엔진 출력이 부가 되는 시간과 로크업 체결력이 제1치 및 제2치의 합과 사실상 동일한 값으로부터 제1치까지 감소하는 시간 사이의 지연 시간을 계산하는 수단과, 로크업 제어 작동이 계산된 지연 시간에 기초하여 제1 단계로부터 제2 단계로 변경되는 시간을 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로크업 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서, 제어 수단은 운전자의 조작이 검출되었을 때 차량 운전 상태들중 적어도 하나에 기초하여 제1치를 결정하는 수단을 프함하는 것을 특징으로 하는 로크업 제어 장치.
  8. 제1항에 있어서, 제어 수단은 감속중 엔진 정지를 피하기 위해 필요한 최소엔진 속도에 대해 제동전에 제공된 로크업 체결력 특성에 따라 엔진 출력에 기초하여 제2치를 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로크업 제어 장치.
  9. 제1항에 있어서, 제어 수단은 운전자의 조작이 검출되었을 때 제2치를 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로크업 제어 장치.
  10. 제1항에 있어서, 제어 수단은 로크업 체결력이 제1치로 감소될 때 로크업 클러치가 로크업 상태로 남아있는 지에 따라 소정의 비를 조정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로크업 제어 장치.
  11. 제1항에 있어서, 제어 수단은 로크업 제어 작동의 제2 단계가 개시될 때 소정의 비를 결정하는 수단으로 포함하는 것을 특징으로 하는 로크업 제어 장치.
  12. 제1항에 있어서, 로크업 체결력 제어는 가속 또는 정속 상태하의 로크업 상태로부터 감속 상태하의 로크업 상태로의 변경과, 가속 또는 정속 상태하의 미끄럼 상태로부터 감속 상태하의 로크업 상태로의 변경과, 가속 또는 정속 상태하의 로크업 상태로부터 감속 상태하의 미끄럼 상태로의 변경에 적용되는 것을 특징으로 하는 로크업 제어 장치.
  13. 제1항에 있어서, 제어 수단은 감속에 필요한 최소 로크업 체결력을 계산하는 수단과, 계산된 최소 로크업 체결력에 기초하여 제1치 및 제2치를 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로크업 제어 장치.
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