KR100316882B1 - 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
'D' 레인지 4→2 다운 스킵시 변속말기에 발생되는 변속쇼크 발생을 저감하여 변속성능을 향상시킴으로서, 승차감을 향상시킬 목적으로;
4속에서 2속으로 변속신호가 입력되면, 제1 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브는 변속시작 검출 즉시 오프가 이루어지고, 제2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브는 변속시작 후 일정시간동안 오프 상태를 유지하고 있다가 온 상태로 제어되며, 제3 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브는 계속적으로 온 상태를 유지하며, 제1,2 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브는 듀티 제어되면서 4→2 다운 스킵이 이루어지되,
파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 제어중 제1,2 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-A,B)를 파워조건이 변동되는 시점에서 파워 온 매뉴얼 변속 4→2 제어로 피드 백 듀티 제어하여 변속을 완료하는 단계로 이루어지는 차량용 자동 변속의 4→2 다운 스킵시 변속 제어방법을 제공한다.
Description
본 발명은 차량용 자동 변속기에 관한 것으로 써, 더욱 상세하게는 매뉴얼 4→2 다운 스킵 변속시 파워 조건이 파워 오프에서 파워 온으로 변경 될 때 발생되는 변속쇼크를 저감하기 위한 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속제어방법을 제공하기 위한 것이다.
예컨데, 자동차에 적용되는 자동 변속기는 자동차의 주행속도와 스로틀 밸브의 개도율 및 제반 검출조건에 따라 변속제어장치가 다수의 솔레노이드 밸브를 제어하여 유압을 제어함으로써, 목표 변속단의 변속기어가 동작되어 자동으로 변속이 이루어지게 하는 것이다.
즉, 운전자가 셀렉트 레버를 원하는 변속단으로 레인지 변환하면, 매뉴얼 밸브의 포트 변환이 이루어지면서 오일펌프로부터 공급되는 유압을 솔레노이드 밸브의 듀티 제어에 따라 변속기어 메카니즘의 여러 작동요소를 선택적으로 작동시켜 변속이 이루어지도록 한다.
이와 같은 작동원리에 따라 동작되는 자동변속기는, 각 해당 목표 변속단으로의 변속이 실행되는 경우 작동상태에서 작동 해제되는 마찰요소와, 작동 해제 상태에서 작동 상태로 변환되는 마찰요소를 보유하게 되는데, 이들 마찰요소의 작동 해제 및 작동 시작 타이밍에 따라 자동변속기의 변속성능이 결정되므로 최근에는 보다 나은 변속성능 향상을 위한 변속 제어방법의 연구가 활발하게 진행되고 있다.
이러한 점을 감안하여 본 발명의 기술적 배경을 살펴보면, 자동변속기의 변속제어는 차량의 주행 상태에 따라 전속단인 1속으로부터 순차적으로 4속까지 변속이 이루어지는 업 시프트 변속제어와, 전진 4속으로부터 1속까지 순차적으로 변속이 이루어지는 다운 시프트 변속제어와, 4속에서 2속, 3속에서 1속등으로 다운 시프트가 이루어지는 다운 스킵 변속제어가 있는데, 본 발명은 4속에서 2속으로 스킵 변속되는 다운 변속 제어에 관계한다.
즉, 상기와 같이, 4속으로 주행중이던 차량을 2속으로 다운 스킵 시키고자하는 경우, 파워 조건이 파워 오프에서 파워 온으로 변경될 때는 4속에서 작동하고 있는 킥 다운 서보와 앤드 클러치 중 앤드 클러치의 작동을 해제하고 리어 클러치를 작동시킬 수 있도록 제어하여야 하는데, 종래에는 매뉴얼 파워 오프 4→2 다운 스킵 변속중 파워조건이 파워 온으로 변경되면 오픈루프 제어에 의한 앤드 클러치 압을 2속 동기점까지 유지하도록 제어하고 있다.
그러나, 상기와 같이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 다운 스킵 변속과정에서 파워 조건이 파워 온으로 변경될 때 오프 루프제어에 의해 앤드 클러치 압을 2속 동기점까지 유지하게 되는 경우에는 리어 클러치에 작동압이 공급되고 있는 상태에서 앤드 클러치의 작동이 해제되지 않음으로서, 변속말기에 변속쇼크가 발생되어 변속성능을 저하시키고, 승차감을 저하시킨다는 문제점을 내포하고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 'D'레인지 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 다운 스킵중 파워 조건이 파워 온으로 변경시 파워 온 매뉴얼 변속 4 → 2 제어로 피드 백 듀티 제어하여 변속말기에 발생되는 변속쇼크를 방지하여 변속 성능을 향상시킴으로서, 승차감을 향상시킬 수 있는 자동 변소기의 매뉴얼 변속 제어방법을 제공함에 있다.
도 1은 본 발명에 적용되는 자동 변속기의 변속 제어장치 구성 블록도.
도 2는 본 발명에 적용되는 자동 변속기의 유압 시스템.
도3a, 도3b는 본 발명에 의한 자동 변속기의 매뉴얼 변속시 제1 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-A) 제어방법 동작 순서도.
도4a, 도4b는 본 발명에 의한 자동 변속기의 매뉴얼 변속시 제2 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-B) 제어방법 동작 순서도.
도5는 본 발명에 적용되는 자동 변속기의 매뉴얼 변속 초기 듀티 제어 패턴도.
도6은 본 발명에 적용되는 자동 변속기의 매뉴얼 변속 중기 듀티 제어 패턴도.
도7은 본 발명에 저??되는 자동 변속기의 매뉴얼 변속 말기 듀티 제어 패턴도.
도8은 본 발명에 적용되는 스로틀 밸브 개도 보정 맵 그래프.
도9는 본 발명에 적용되는 파워 온 변속시 터빈 회전수 변화율 그래프이다.
이를 실현하기 위하여 본 발명은, 4속에서 2속으로의 변속신호가 입력되면, 제1 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(SCSV-A)는 변속시작 검출 즉시 오프가 이루어지고, 제2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(SCSV-B)는 변속시작 후 일정시간(t1)동안 오프 상태를 유지하고 있다가 온 상태로 제어되며, 제3 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(SCSV-C)는 계속적으로 온 상태를 유지하며, 제1, 2프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-A,B)는 듀티 제어되면서, 4→2 다운 스킵이 이루어지되,
상기 제1 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-A)는 4→2 변속단계로 들어서면, 엔드 클러치의 압력 릴리이즈 시간(t0)을 리어 클러치 해방 밸브의 스풀-B의 이동시간 및 필 타임과 3가지 조건으로 비교 판단하여 그 판단에 따라 제어조건에 따라 제1 오프 루프 듀티 제어를 실행하며 현재의 변속 고정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인가를 판단하여 그렇다고 판단되면 제1 듀티 제어를 실행하여 변속을 완료하는 단계와;
상기 단계에서 현재의 변속과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어가 아니라고 판단되면, 제2 오프루프 듀티 제어를 실행하며 현재의 변속 과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인가를 판단하여 그렇다고 판단되면, 제2 듀티 제어를 실행하여 변속을 완료하는 단계와;
상기 단계에서 현재의 변속과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어가 아니라고 판단되면 파워조건 변동에 관계없이 제3 오픈 루프 듀티제어를 실행하여 변속을 완료하는 단계와;
상기 제2 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-B)는 4→2 변속단계로 들어서면, 리어 클러치 해방 밸브의 스풀-B의 이동시간 및 필 타임을 엔드 클러치의 압력 릴리이즈 시간(t0)과 2가지 조건으로 비교 판단하고, 그 판단조건이 현상태에 만족하면 변속시간 즉시 3 오프루트 듀티 제어를 실행하며 현재의 변속 과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인가를 판단하여 그렇다고 판단되면 제11 듀티 제어를 실행하여 변속을 종료하는 단계와;
상기 단계에서 현재의 변속과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어가 아니라고 판단되면 제4 오프루프 듀티 제어를 실행하며 현재의 변속 과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인가를 판단하여 그렇다고 판단되면 제 12 듀티 제어를 실행하여 변속을 종료하는 단계와;
상기 단계에서 현재의 변속과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어가 아니라고 판단되면 제 5 오픈루프 듀티 제어 실행하며 현재의 변속 과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인가를 판단하여 그렇다고 판단되면 제 13 듀티 제어를 실행하여 변속을 종료하는 단계와;
상기 단계에서 현재의 변속과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어가 아니라고 판단되면 파워조건 변동에 관계없이 제 6 오픈루프 듀티 제어를 실행하여 변속을 종료하는 단계로 이루어지는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속제어 방법을 제공함에 특징이 있다.
이하, 상기의 목적을 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제어방법이 적용되는 변속제어장치의 구성도로서, 변속제어장치는 엔진(10)으로부터 회전동력이 토오크 컨버터(20)를 통해 토오크 변환되어 출력될 때 출력측인 터어빈의 회전속도가 검출되어 변속제어부(30)로 입력되고, 주행 상태 감지부(40)로부터 차속, 스로틀 개도율, 트랜스밋션의 온도등 전반적인 상태를 검출하여 그에 해당하는 전기적인 신호가 변속제어부(30)로 입력된다.
그러면, 변속제어부(30)에서는 주행 상태 감지부(40)로부터 인가되는 신호에 의해 차량의 전반적인 운행상태를 판단하여, 설정된 맵 테이블의 데이터에 의해 유압 제어를 위한 듀티 패턴의 신호를 출력하여 유압 시스템(50)을 구동하게 된다.
상기 유압시스템(50)은 상기 변속제어부(30)에서 인가되는 제어신호에 따라 변속단 동기를 위한 각각의 솔레노이드 밸브를 구동시켜 임의의 마찰요소를 제어함으로써, 스로틀 밸브의 개도율과 차속 및 토오크 컨버터내의 터어빈 회전속도에 따라 목표 변속단을 업 시프트 또는 다운 시프트를 실행시키게 되는 것이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 유압 제어시스템의 일예를 보인 것으로서, 이의 유압 시스템 구성을 살펴보면, 엔진으로부터 동력을 전달받아 토오크 변환하여 변속기측으로 전달하는 토오크 컨버터(102)와, 이 토오크 컨버터 및 변속단제어에 필요한 오일과 윤활에 필요한 오일을 생성하여 토출하는 오일펌프(104)를 포함한다.
상기한 오일펌프(104)로부터 생성되는 유압이 흐르는 관로(106)에는 이 관로를 따라 흐르는 오일을 일정한 압력으로 만드는 압력조절밸브(108)와, 토오크 컨버터 및 윤활용 오일의 압을 일정하게 조절하는 토오크 컨버터 컨트롤 밸브(110), 그리고 토오크 컨버터의 동력전달 효율을 높여주기 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(112)들이 연결된다.
그리고 오일펌프(104)로부터 생성되는 일부의 오일은, 라인압보다 항시 낮은 압을 유지할 수 있도록 하는 리듀싱 밸브(114)와, 운전석에 있는 셀렉터 레버의 위치에 따라 연동하면서 유로를 절환하는 매뉴얼 밸브(116)로 공급되고, 상기 리듀싱 밸브(114)에서 감압된 일정한 유압은 제1 프레셔 컨트롤 밸브(118) 및 제2 프레셔 컨트롤 밸브(120)로 공급되어 변속단 제어압으로 사용된다.
상기 제1,2 프레셔 컨트롤 밸브(118)(120)로 공급되는 유압의 일부는 중립 레인지에서 후진 레인지로 모드 변경시 변속충격을 줄여주는 N-R 컨트롤 밸브(122)로 공급되고, 상기한 매뉴얼 밸브(116)가 주행(D) 레인지에 있을때 유압이 흐르는 관로(124)에, 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 온/오프 제어되는 제1 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(SCSV-A) 및 제2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(SCSV-B)의 작용으로 유로를 절환하는 시프트 컨트롤 밸브(126)가 연통되어 상기한 매뉴얼 밸브(116)와 함께 수동 및 자동 변속 컨트롤이 이루어진다.
그리고 상기 시프트 컨트롤 밸브(126)에는 2속 관로(128), 3속 관로(130), 4속 관로(132)가 연결되는데, 상기 관로(124)상에는 1속 관로(134)가 분지되어 상기 제1,2 프레셔 컨트롤 밸브(118)(120)로 라인압을 공급하며, 이들 제1,2 압력 제어밸브(118)(120)는 제1,2 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-A)(PCSV-B)에 의하여 유로가 절환되어 제1 프레셔 컨트롤 밸브(118)는 변속 제어중에 마찰요소에 제어압을 공급하고, 제2 프레셔 컨트롤 밸브(120)는 1속단의 입력요소로 작용하는 리어 클러치(C1)에 드라이브 압을 공급한다.
그리고 시프트 컨트롤 밸브(126)의 2속 관로(128)는 1-2 시프트 밸브(136)의 좌측단 포트로 공급되어 이 밸브를 제어하고, 3속 관로(130)는 2개의 관로(138)(140)로 분기되어 제1 분기관로(138)는 관로는 2-3/4-3 시프트 밸브(142)의 좌측단 포트로 공급되어 밸브를 제어하며, 제2 분기관로(140)는 그 말단부가 분기되어 엔드 클러치 밸브(145)와 하이로우 압력밸브(146)로 유압을 공급한다.
또한, 4속 관로(132)는 리어 클러치 해방밸브(148)의 좌측단 포트와 2-3/4-3 시프트 밸브(142)의 우측단과 연통되어 이들 밸브를 제어하며, 상기 유압 분배수단의 일부 밸브와 적어도 2개의 마찰요소 사이에는 트랜스밋션 제어유닛(이하, TCU라고 칭함)의 작동 불능 또는 유압 분배수단을 형성하는 상기 각 밸브들에서 스틱현상이 발생되었을 때, 가장 이상적인 변속단으로 페일 세이프 기능을 수행하도록 하는 안전수단으로서의 페일 세이프 밸브(150)가 배치된다.
상기한 매뉴얼 밸브(116)에는 타이밍 제어관로(152)가 연결되어 이의 관로를 따라 흐르는 유압을 컨트롤 스위치 밸브(144)의 제어압으로 사용하며, 이의 타이밍 제어관로(152)상에 배치되는 제3 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(SCSV-C)에 의하여 제어된다.
그리고 매뉴얼 밸브(116)가 후진(R) 레인지에 있을때 후진 제1 제어관로(154)로 공급되는 유압은 리어 클러치 해방밸브(148)와 2-3/4-3 시프트 밸브(142)를 통해 프론트 클러치(C4)로 유압을 공급할 수 있도록 함과 동시에 후진제2 제어관로(156)로 공급되는 유압이 1-2 시프트 밸브(136)를 경유하여 후진 변속단에서 반력요소로 작용하는 로우-리버스 브레이크(C5)로 유압을 공급하며, 프론트 클러치(C4)로 공급되는 유압의 일부가 킥 다운 서어보(C2)의 해제측 쳄버(h2)로 동시에 공급될 수 있도록 하고 있다.
또한, 컨트롤 스위치 밸브(144)로 3속압을 공급하는 3속 관로(130)의 제2 분기관로(140)상에 엔드 클러치(C3) 작동압에 의하여 제어될 수 있는 엔드 클러치 밸브(160)를 배치하였다.
상기에서 컨트롤 스위치 밸브(144)는 제3 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(SCSV-C)에 의하여 제어되면서 시프트 컨트롤 밸브(126)의 2속 라인(128)압을 2,3,4속에서 킥 다운 서어보(C2)의 작동측 쳄버(h1)로 공급함과 동시에 1-2 시프트 밸브(136)를 경유하는 제1 프레셔 컨트롤 밸브(118)의 제어압을 공급받아 킥 다운 서어보(C2)의 작동측 쳄버(h1) 또는 엔드 클러치(C3)로 공급하는 기능을 갖는다.
이와 같은 구성에 의해 전진 1속에서는 리어 클러치(C1)가 작동하고, 2속에서는 리어 클러치(C1)와 킥 다운 서어보(C2)가 작동하며, 3속에서는 리어 클러치(C1)와 엔드 클러치(C3), 그리고 프론트 클러치(C4)가 작동하고, 4속에서는 킥 다운 서어보(C2)와 엔드 클러치(C3)가 작동하면서 변속이 이루어지게 되는 것이다.
이러한 유압 제어시스템에 있어서, 4속에서 2속으로의 다운 시프트시에는 도3에서와 같은 듀티 패턴에 의하여 제어되는데, 4속에서 2속으로의 변속신호가 입력되면, 도5 내지 도7에서와 같이 제1 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(SCSV-A)는변속시작 검출 즉시 오프가 이루어지고, 제2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(SCSV-B)는 변속시작 후 일정시간(t1, 20ms)동안 온 상태를 유지하고 있다가 온 상태로 제어되며, 제3 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(SCSV-C)는 계속적으로 온 상태를 유지한 후, 동기검출 후 Thold가 경과되면 즉시 오프가 이루어진다.
그리고 제1,2 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-A,B)는 듀티 제어가 이루어지게 되는데, 제1 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브는 도 3a와 도 3b에서와 같은 듀티제어 조건중에서 현 상태에 만족하는 제어조건을 판단하게 된다(S200).
상기 제어 조건중 제1 조건은 t0≤ tF, 제2 조건은 tF< tO≤ (t2+ tF), 제3 조건은 (t2+tF) < tO이다.
상기에서 tO는 엔드 클러치의 압력 릴리이즈 시간으로 기준값이 96ms, t2는 리어 클러치 해방 밸브의 스풀 - B의 이동시간으로 기준값이 60ms, tF는 필 타입(Fill Time)으로 기준값이 140ms이다.
상기 단계(S200)에서 제1 조건을 만족하게 되면(S300), 변속시작부터 t2+ (tF+ tO)까지 듀티를 0% 제어하고(S301), t2+ (tF+ tO) 시점부터 듀티를 DA1제어한 후에 α1의 기울기로 듀티 제어하며(S302) 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파원 온 4→2 제어인가를 판단하게 된다(S303).
그리고 상기 단계(S200)에서 제2 조건을 만족하면(S310), 변속시작부터 (t2+ tF) - tO까지 듀티를 0% 제어하고(S311), (t2+ tF) - tO시점부터 듀티를 DA1제어한 후에 α1의 기울기로 듀티 제어하며(S312) 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인가를 판단하게 된다(S313).
또한, 상기 단계(S200)에서 제3 조건을 만족하면(S320), 변속시작과 동시에 듀티를 DA1제어한 후에 α1의 기울기로 듀티 제어하며(S321), 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인가를 판단하게 된다(S322).
상기 단계(S303, S313, S322)에서 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인 조건을 만족하면, α1의 기울기로 듀티 DA2까지 상승 제어된 듀티를 100%로 제어한 후, Ta동안 유지한다(S400).
상기 단계(S400)에서 100%의 듀티 유지시간 Ta가 경과되면, 듀티를 DA3로 감소 제어하고, (Nt2 - Nt) < △Nta까지 피드 백 듀티 제어를 실행한다(S410).
상기 단계에서 피드 백 듀티 제어가 종료되면, (Nt2 - Nt) < △Nta시점부터 매 주기마다 듀티율 △Dk로 동기 검출시까지 상승 제어하고(S420), 동기 검출이 이루어지면 듀티를 100%로 제어하여 Thold동안 듀티 100%를 유지한 후, 듀티를 0%로 제어함으로써, 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2초기 제어중 파워 온 매뉴얼 변속 4→2 제어의 제1 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-A)의 듀티 제어를 종료하게 된다(S430).
상기에서 DA1는 엔드 클러치 초기의 듀티값으로 기준값이 72%, α1은 기준값이 32%/sec이다.
상기에서 동기검출 조건은 Nt2 - Nt < △Nt2이고, Thold 시간의 기준값은60ms이다.
그러나, 상기 단계(S303, S313, S322)에서 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어가 아니라고 판단되면, α1기울기 듀티를 듀티 DA3까지 상승 제어한 후, 듀티 DA3를 유지하며(S500), 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인가를 판단하게 된다(S510).
상기 단계(S510)에서 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인 조건을 만족하면, 듀티를 100%로 상승 제어한 후 Ta동안 유지한다(S520).
상기 단계(S520)에서 듀티 100% 유지시간 Ta가 경과되면, 듀티를 DA2로 감소 제어한 후, (Nt2 - Nt) < △Nta까지 피드 백 듀티 제어를 실행한다(S530).
상기 단계(S530)에서 피드 백 듀티 제어가 종료되면, (Nt2 - Nt) ≥ △Nta시점부터 매 주기마다 듀티율 △Dk로 동기 검출시까지 상승 제어하고(S420), 동기 검출이 이루어지면 듀티를 100%로 제어하여 Thold동안 듀티 100%를 유지한 후, 듀티를 0%로 제어함으로써, 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 중기 제어중 파워 온 매뉴얼 변속 4→2 제어의 제1 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-A)의 듀티 제어를 종료하게 된다(S430).
하지만, 상기 단계(S510)에서 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어가 아니라고 판단되면, 동기 검출시까지 듀티 DA3를 유지한 후, 동기 검출이 이루어지면 듀티를 100%로 제어하여 Thold까지 유지한다(S511).
상기 단계(S511)에서 Thold가 경과되면, 듀티를 0%로 제어하여 변속을 완료함에 있어서, 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 말기 제어중 파워 온 매뉴얼 변속 4→2 제어가 이루어질 지라도 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 제어를 계속 실행하여 제1 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-A)의 듀티 제어를 종료하게 된다(S512).
상기에서 DA3는 엔드 클러치 토크 해제 듀티값으로 기준값이 87%이다.
그리고, 제2 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-B)는 도 4a와 4b에서와 같은 듀티제어가 이루어지게 되는데 이는 즉, 주행 조건에 따라 4→2 변속단계(S600)로 들어서면, TCU에서는 2가지의 제어조건 중에서 현 상태에 만족하는 제어조건을 판단하게 된다(S610).
상기에서 제어조건중 제1 조건은 (t2+ tF) ≥ tO, 제2 조건은 (t2+ tF) < t0이다.
상기에서 t0, t2, tF의 기준값은 상기 제1 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-A)와 동일하다.
상기 단계(S610)에서 제1 조건을 만족하게 되면(S620), 변속 시작 즉시 듀티100%를 t2동안 유지하며(S621), 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인가를 판단하게 된다(S700).
그리고 상기 단계(S610)에서 제2 조건을 만족하면(S630), 변속 시작 즉시 듀티 100를 제어한 후 [(t2+ {t0- (t2+ tF1)}]동안 유지하며(S631), 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인가를 판단하게 된다(S700).
상기 단계(S621, S631)에서 듀티 100%를 유지하는 동안 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인 조건을 만족하면 듀티를 0%로 제어하여 tF1동안 0% 듀티를 유지하고, tF1이 경과되면 듀티를 100%로 제어한다(S710).
이후에는 듀티 100%를 tX1동안 유지한 후, 듀티를 0%로 제어하여 한다(S720).
상기 단계(S720)에서의 듀티 0%를 tF2동안 유지하고, 듀티를 Dk까지 제어한 다음(S730), (Nt2 - Nt) < △Nta까지 듀티 Dk를 유지한다(S740, S741).
상기 단계(S740)에서 (Nt2 - Nt) < △Nta 조건을 만족하면 듀티를 Dk 기울기로 동기 검출시까지 제어한 후, 동기 검출이 이루어지면 듀티를 0%로 제어함으로써, 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 초기 제어중 파워 온 매뉴얼 변속 4→2 제어의 제2 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-B)의 듀티 제어를 종료하게 된다(S760).
그러나, 상기 단계(S700)에서 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어가 아니라고 판단되면, 듀티를 0%로 제어하여 tF1동안 0% 듀티를 유지한 후에는, 듀티 DB1으로 제어한 후에 (Nt - Nt4) ≥ △NT1까지 β1기울기로 제어한다(S810).
상기 단계(S810)에서 (Nt - Nt4) ≥ △NT1까지 β1기울기로 제어한 후에는 △DB를 더하여 β2기울기로 제어하며(S820), 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인가를 판단하게 된다(S830).
상기 단계(S830)에서 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인 조건을 만족하면, 듀티를 100%로 제어하여 tX2동안 100% 듀티를 유지하고(S840), 이후에는 듀티를 0%로 제어 tF1동안 유지한 다음 듀티를 Dk로 제어하여(S730), (Nt2 - Nt) < △Nta를 만족할 때까지(S740) 듀티 Dk를 유지한다(S741).
상기에서 tX1, tX2는 변속 개시부터 Nt가 Nt2에 도달할 때까지 매 연산 주기마다 도 9에서와 같이 예측하되, 예측방법은
Nt가 구간 A, B에 있을때, tX1= 구간 A, B의 남은 시간 + 구간 C의 소요시간 + 구간 D, E의 소요시간이다.
즉,이다.
Nt가 구간 C에 있을때, tX2 = 구간 C의 남은 시간 + 구간 D, E의 소요시간이다.
즉,이다.
상기 단계(S741)를 계속 유지하는 상태에서 (Nt2 - Nt) < △Nta를 만족하면 Dk 감소기울기로 동기 검출시까지 제어하고(S750), 동기 검출이 이루어지면 듀티 0%로 제어함으로써, 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 중기 제어중 파워 온 매뉴얼 변속 4→2 제어의 제2 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-B)의 듀티 제어를 종료하게 된다(S760).
하지만, 상기 단계(S830)에서 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인 조건을 만족하지 않는다고 판단되면, β2 감소 기울기로 (Nt2 - Nt) < △Nta 조건을 만족할 때까지 제어한 후(S831), 상기 (Nt2 - Nt) < △Nta 조건을 만족하면 변속 과정에서 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어가 이루어졌는가를 판단하게 된다(S832).
상기 단계(S832)에서 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인 조건을 만족하면, 동기 검출시까지 β3 감소 기울기로 제어하고, 동기 검출이 이루어지면 듀티를 0%로 제어함으로써, 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 말기 제어중 파워 온 매뉴얼 변속 4→2 제어의 제2 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-B)의 듀티 제어를 종료하게 된다(S834).
그러나, 상기 단계(S832)에서 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인 조건을 만족하지 않으면, 동기 검출시까지 β2 감소 기울기로 제어한 후, 동기 검출이 이루어지면 듀티를 0%로 제어함으로써, 변속을 완료하여 제2 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-B)의 듀티 제어를 종료하게 된다.
상기에서 듀티 DB1은 NO≥ 1500RPM 일 때에는 50% (0.5 × 2.56), N0< 1500RPM 일 때에는 60% (0.6 × 2.56)이며, 듀티 DB은 N0≥ 1500RPM 일 때에는 10% (0.1 × 2.56), N0< 1500RPM 일 때에는 5% (0.05 × 2.56)이다.
그리고 β1과 β2는 28과 16 %/sec 이고, 동기검출 조건은 NT2- NT< △NT2이다.
또한, 상기에서 β3 기울기는 도 8에서와 같이 스로틀 밸브 개도율 변화에 따라 보정한다.
즉, 파워 오프에서 스로틀 밸브 개도율이 60%일 때, 듀티는 40%이고, 파워 온에서 스로틀 밸브 개도율이 80%일 때, 듀티는 70%이며 스로틀 밸브 개도율이 60%에서 80%로 변함에 따라, β3는 40 - 70 = -30%/sec의 기울기를 갖는다.
상기와 같이 제1,2,3 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-A,B,C)와 제1,2 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-A,B)가 듀티 제어되면서 4→2 다운 스킵이 이루어지게 되는데, 이때 본 발명에 의하면, 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 제어중 제1,2 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-A,B)를 파워조건이 변동되는 시점에서 파워 온 매뉴얼 변속 4→2 제어로 피드 백 듀티 제어함으로써, 4→2 변속말기에서의 변속 쇼크 발생을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.
상기 실시예는 가장 바람직한 실시예를 설명한 것으로써, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 실시 예로부터 용이하게 설명할 수 있는 것도 본 발명에 포함된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 'D'레인지 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 다운 스킵중 파워조건이 파워 온으로 변경시 파워 온 매뉴얼 변속 4→2 제어로 피드 백 듀티 제어하여, 리어 클러치의 작동압을 공급하고 엔드 클러치의 작동압을 해제하여 줌으로써, 변속말기에 발생되는 변속쇼크를 방지하여 변속성능을 향상시킴과 동시에 승차감을 향상시킬 수 있다.
Claims (29)
- 자동 변속 차량의 매뉴얼 변속 제어방법에 있어서,4속에서 2속으로의 변속신호가 입력되면, 제1 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-A)는 변속시작 검출 즉시 오프가 이루어지고, 제2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-B)는 변속시작 후 일정시간(t1)동안 오프 상태를 유지하고 있다가 온상태로 제어되며, 제3 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-C)는 계속적으로 온상태를 유지하며, 제1,2 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-A,B)는 듀티 제어되면서 4→2 다운 스킵이 이루어지되,상기 제1 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-A)는 4→2 변속단계로 들어서면, 엔드 클러치의 압력 릴리이즈 시간(t0)을 리어 클러치 해방 밸브의 스풀-B의 이동시간 및 필 타임과 3가지 조건으로 비교 판단하여 그 판단에 따른 제어 조건에 따라 듀티 0%에서부터 엔드 클러치 초기의 듀티값(DA1)까지 제어한 후 미리 설정된 기울기로 듀티 제어하는 제1 오픈루프 듀티 제어를 실행하며 현재의 변속 과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인가를 판단하여 그렇다고 판단되면 제1 듀티 제어를 실행하여 변속을 완료하는 단계와;상기 단계에서 현재의 변속과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어가 아니라고 판단되면 제2 오픈루프 듀티 제어를 실행하며 현재의 변속 과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인가를 판단하여 그렇다고 판단되면 제2 듀티 제어를 실행하여 변속을 완료하는 단계와;상기 단계에서 현재의 변속과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어가 아니라고 판단되면 파워조건 변동에 관계없이 제3 오픈루프 듀티 제어를 실행하여 변속을 완료하는 단계와;상기 제2 프레셔 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV-B)는 4→2 변속단계로 들어서면, 리어 클러치 해방 밸브의 스풀-B의 이동시간 및 필 타임을 엔드 클러치의 압력 릴리이즈 시간(t0)과 2가지 조건으로 비교 판단하고, 그 판단조건이 현상태에 만족하면 변속시작 즉시 제3 오픈루프 듀티 제어를 실행하며 현재의 변속 과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인가를 판단하여 그렇다고 판단되면 제11 듀티 제어를 실행하여 변속을 종료하는 단계와;상기 단계에서 현재의 변속과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어가 아니라고 판단되면 제4 오픈루프 듀티 제어를 실행하며 현재의 변속 과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인가를 판단하여 그렇다고 판단되면 제12 듀티 제어를 실행하여 변속을 종료하는 단계와;상기 단계에서 현재의 변속과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어가 아니라고 판단되면 제5 오픈루프 듀티 제어 실행하며 현재의 변속 과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어인가를 판단하여 그렇다고 판단되면 제13 듀티를 실행하여 변속을 종료하는 단계와;상기 단계에서 현재의 변속과정이 파워 오프 매뉴얼 변속 4→2 상태에서 파워 온 4→2 제어가 아니라고 판단되면 파워 조건 변동에 관계없이 제6 오픈루프 듀티 제어를 실행하여 변속을 종료하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제2항에 있어서, 상기 제1 듀티 제어는 듀티를 100%로 상승시켜 Ta동안 유지한 후, Ta가 경과되면 듀티를 DA2로 감소 제어하여 (Nt2 - Nt) < △Nta 조건을 만족할 때까지 피드 백 제어를 실행하는 단계와;상기 단계에서 (Nt2 - Nt) < △Nta 조건을 만족하면 동기 검출시까지 매 주기마다 듀티를 △Dk로 상승 제어하는 단계와;상기 단계에서 동기 검출이 이루어지면 듀티를 100%로 제어한 후, 듀티 100%를 Thold 시간동안 유지하는 단계와;상기 단계에서 Thold 시간이 경과되면 듀티를 0%로 제어하고 변속을 종료하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제2항에 있어서, 상기 제2 오픈루프 듀티 제어는 듀티 0%에서부터 DA1까지 제어하고, α1 기울기로 DA3듀티까지 제어한 후에 듀티 DA3를 유지하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제2항에 있어서, 상기 제2 듀티 제어는 듀티 DA3로 유지하는 듀티를 100%로 상승시켜 Ta동안 유지한 후, Ta가 경과되면 듀티를 DA2로 감소 제어하여 (Nt2 - Nt) < △Nta 조건을 만족할 때까지 피드 백 제어를 실행하는 단계와;상기 단계에서 (Nt2 - Nt) < △Nta 조건을 만족하면 동기 검출시까지 매 주기마다 듀티를 △Dk로 상승 제어하는 단계와;상기 단계에서 동기 검출이 이루어지면 듀티를 100%로 제어한 후, 듀티 100를 Thold 시간동안 유지하는 단계와;상기 단계에서 Thold 시간이 경과하면 듀티를 0%로 제어하고 변속을 종료하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제2항에 있어서, 상기 제3 오픈루프 듀티 제어는 듀티 0%에서부터 DA1까지 제어하고, α1 기울기로 DA3듀티까지 제어하는 단계와;상기 단계에서 듀티 DA3를 동기 검출시까지 유지하는 단계와;상기 단계에서 동기가 검출되면 듀티를 100%로 제어한 후, Thold 시간동안 유지하는 단계와;상기 단계에서 Thold 시간이 경과하면, 듀티를 0%로 제어하여 변속을 완료하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제2항 및 제4항 또는 제6항중 어느 한항에 있어서, 상기 엔드 클러치의 압력 릴리이즈 시간(t0)은 기준시간이 96ms임을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제2항 및 제4항 또는 제6항중 어느 한항에 있어서, 상기 엔드 클러치 초기의 듀티값(DA1)은 기준값이 72%이고, α1은 기준값이 32%/sec임을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제3항 및 제5항 또는 제6항중 어느 한항에 있어서, 상기 Thold 기준값이 60ms임을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제4항 및 제5항 또는 제6항중 어느 한항에 있어서, 상기 DA3는 기준값이 87%임을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제2항에 있어서, 상기 제3 오픈루프 듀티 제어는 변속시작 즉시 듀티를 100%로 제어한 후 t2또는 [t2+{t0-(t2-tF)}]동안 유지한 후, 듀티를 0%로 제어하는 단계와;상기 단계에서 듀티를 0%를 tF동안 유지하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제2항에 있어서, 상기 제11 듀티 제어는 듀티를 0%를 듀티 100%로 제어하는 단계와;상기 단계에서 듀티 100%를 tX1동안 유지한 후, 듀티 Dk%로 제어하는 단계와;상기 단계에서 듀티 Dl%를 (Nt2 - Nt) < △Nta 동안 유지한 후, Dk 기울기로 동기 검출시까지 제어하는 단계와;상기 단계에서 동기가 검출되면 듀티를 0%로 제어하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제12항에 있어서, 상기 듀티를 100%로 유지하는 tX1시간은구간 A, B의 남은 시간 + 구간 C의 소요시간 + 구간 D,E의 소요시간으로방법으로 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제2항에 있어서, 상기 제4 오픈루프 듀티 제어는 변속시작 즉시 듀티를 100%로 제어한 후 t2 또는 [t2+{t0-(t2-tF)}]동안 유지한 후 듀티를 0%로 제어하는 단계와;상기 단계에서 듀티 0%를 tF동안 유지한 후, 듀티 DB1제어하고 (Nt - Nt4) < △Nt1까지 β1기울기로 제어하는 단계와;상기 단계에서 듀티를 △DB로 더하여 β2기울기로 제어하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제2항에 있어서, 상기 제12 듀티 제어는 듀티 100%로 제어하는 단계와;상기 단계에서 100%의 듀티를 tX2동안 유지한 후, 듀티를 0%로 제어하는 단계와;상기 단계에서 0%의 듀티를 tF2동안 유지한 후, 듀티 Dk%로 제어하는 단계와;상기 단계에서 듀티 Dk%를 (Nt2 - Nt) < △Nta 동안 유지한 후, Dk 기울기로 동기 검출시까지 제어하는 단계와;상기 단계에서 동기가 검출되면 듀티를 0%로 제어하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제15항에 있어서, 상기 듀티를 100%로 유지하는 tX2시간은 구간 C의 남은 시간 + 구간 D,E의 소요시간으로방법으로 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 4→2 다운 스킵 변속 제어방법.
- 제2항에 있어서, 상기 제5 오픈루프 듀티 제어는 변속시작 즉시 듀티를 100%로 제어한 후 t2 또는 [t2+{t0-(t2-tF)}]동안 유지한 후 듀티를 0%로 제어하는 단계와;상기 단계에서 듀티 0%를 tF동안 유지한 후, 듀티 DB1제어하고 (Nt - Nt4) < △Nt1까지 β1기울기로 제어하는 단계와;상기 단계에서 듀티를 △DB로 더하여 β2기울기로 (Nt2 - Nt) < △Nta 까지 제어하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제2항에 있어서, 상기 제13 듀티 제어는 (Nt2 - Nt) < △Nta 시점부터 동기 검출시까지 β3기울기로 제어하는 단계와;상기 단계에서 동기 검출이 이루어지면 듀티를 0%로 제어하고 변속을 완료하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 4→2 다운 스킵 변속 제어방법.
- 제18항에 있어서, 상기 β3기울기는 스로틀 밸브 개도율 변화에 따라 메모리에 설정된 맵에 의해 보정하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제2항에 있어서, 상기 제6 오픈루프 듀티 제어는 변속시작 즉시 듀티를 100%로 제어한 후 t2 또는 [t2+{t0-(t2-tF)}]동안 유지한 후 듀티를 0%로 제어하는 단계와;상기 단계에서 듀티 0%를 tF동안 유지한 후, 듀티 DB1제어하고 (Nt - Nt4) < △Nt1까지 β1기울기로 제어하는 단계와;상기 단계에서 듀티를 △DB로 더하여 β2기울기로 동기 검출시까지 제어하는 단계와;상기 단계에서 동기 검출이 이루어지면 듀티를 0%로 제어하여 변속을 완료하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제11항 및 제14항 및 제17항 또는 제20항중 어느 한항에 있어서, 상기 t2는 기준시간이 60ms임을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제11항 및 제14항 및 제17항 또는 제20항중 어느 한항에 있어서, 상기 tF는 기준시간이 140ms임을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제14항 및 제17항 또는 제20항중 어느 한항에 있어서, 상기 DB1은 No ≥ 1500rpm 일 때 기준값이 50%이고, No ≥ 1500rpm 일 때 기준값이 60%임을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제14항 및 제17항 또는 제20항중 어느 한항에 있어서, 상기 β1은 28%/sec임을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제17항 또는 제20항중 어느 한항에 있어서, 상기 β2은 16%/sec임을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제2항에 있어서, 상기 3가지 제어조건은제1 조건이 tO≤ tF이고,제2 조건이 tF< tO≤ (t2+ tF)이며,제3 조건이 (t2+tF) < tO임을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제26항에 있어서, 상기 3가지 제어조건 가운데 제1 조건을 만족하면, 변속시작부터 t2+ (tF+ t0)까지 듀티를 0% 제어하고, t2+ (tF< tO)시점부터 듀티를 DA1제어한 후에 α1의 기울기로 듀티 제어가 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제26항에 있어서, 상기 3가지 제어조건 가운데 제2 조건을 만족하면, 변속시작부터 (t2+ tF) - t0까지 듀티를 0% 제어하고, (t2+ tF) - tO시점부터 듀티를 DA1제어한 후에 α1의 기울기로 듀티 제어가 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제26항에 있어서, 상기 3가지 제어조건 가운데 제3 조건을 만족하면, 변속시작과 동시에 듀티를 DA1제어한 후에 α1의 기울기로 듀티 제어가 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
- 제2항에 있어서, 상기 동기검출 조건은 Nt2 - Nt < △Nt2임을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 매뉴얼 변속 제어방법.
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