KR100440849B1 - 자동 변속기를 위한 기어 변속을 제어하는 장치 및 방법 - Google Patents

자동 변속기를 위한 기어 변속을 제어하는 장치 및 방법 Download PDF

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KR100440849B1 KR10-2001-0057329A KR20010057329A KR100440849B1 KR 100440849 B1 KR100440849 B1 KR 100440849B1 KR 20010057329 A KR20010057329 A KR 20010057329A KR 100440849 B1 KR100440849 B1 KR 100440849B1
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쟈트코 가부시키가이샤
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    • F16H61/06—Smoothing ratio shift by controlling rate of change of fluid pressure
    • F16H61/061—Smoothing ratio shift by controlling rate of change of fluid pressure using electric control means

Abstract

자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법 및 장치에서, 자동 변속기는 복수개의 마찰 요소를 포함하며, 제1 및 제2 마찰 요소의 각각을 위한 작동 유압은 제1 마찰 요소가 작동 유압에 대한 감압 제어에 의해 해제되는 반면에 제2 마찰 요소가 작동 유압에 대한 가압 제어에 의해 체결되는 방식으로 자동 변속기의 기어 변속을 수행하도록 제어되며, 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속이 발생되는 관성 페이스 동안의 해제능은 관성 페이스 동안의 순간적인 기어비에 따라 설정되어 출력된다.

Description

자동 변속기를 위한 기어 변속을 제어하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING GEAR SHIFT FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다. 특히, 자동 변속기에서, 복수개의 마찰 요소(frictional elements)가 제공되며, 기어 변속은 적어도 제1 마찰 요소가 압력 제어기에 의한 제1 마찰 요소를 위한 작동기의 작동유 또는 제2 마찰 요소를 위한 다른 작동기의 작동유를 공급 또는 배출(연결 또는 단절)함으로써 체결 또는 체결 해제(결합 또는 결합 해제)되고, 적어도 제1 마찰 요소를 위한 작동기의 작동유가 압력 제어기에 의한 작동기의 작동 유압 증가로 인해 해제 상태로부터 체결 상태로 변경되게 하도록 제1 마찰 요소에 대해 공급 및 배출(연결 및 단절)되는 적어도 제1 마찰 요소를 위한 작동기의 작동 유압 상승으로 인해 해제 상태로부터 체결 상태로 변경되고, 제2 제어기에 의한 제2 마찰 요소를 위한 작동기의 작동 유압 감소가 제2 마찰 요소의 상태가 체결 상태로부터 해제 상태로 변경되게 하는 방식으로 수행된다.
자동 변속기에서, 클러치 및 브레이크 등의 복수개의 마찰 요소는 기어 동력 전달 시스템의 동력 전달 경로[기어 레인지(gear range)]를 결정하기 위해 소정의 유압 하에서 체결 상태가 되도록 선택적으로 활성화된다. 활성화되는 마찰 요소는 다른 기어 레인지로의 기어 변속이 수행되도록 스위칭된다.
공지된 바에 따르면, 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어에 의해, 적어도 제1 마찰 요소를 위한 작동기의 작동유가 제1 마찰 요소를 체결 또는 체결 해제하도록 공급 또는 배출되거나, 적어도 제1 마찰 요소를 위한 작동기의 작동유가 압력 제어기에 의한 압력 상승으로 인해 해제 상태 또는 체결 상태로부터 제1 마찰 요소의 상태를 변경하도록 공급 또는 배출되고, 제2 마찰 요소를 위한 작동기의 작동 유압 감소가 제2 마찰 요소가 체결 상태로부터 해제 상태로 변경되게 하여, 소정의 기어 레인지로부터 다른 기어 레인지로의 기어 변속이 진행된다.
본 발명에 따른 변속 제어 시스템 및 방법은 1 : 1(하나의 해제 요소 및 하나의 체결 요소)의 인터체인지[또는 클러치 대 클러치(clutch-to-clutch)] 시프트(interchange shift)로 제한되는 것은 아니지만, 이하에서는 본 발명의 배경의 명확화를 돕도록 인터체인지 시프트의 일례를 설명하기로 한다.
상기 예의 자동 변속기에서, 기어 변속은 작동 유압 감소(압력 제어기에 의한 작동기의 작동 유압 감소)로 인해 소정의 마찰 요소가 해제되는 반면에 다른 마찰 요소가 압력 제어기에 의한 작동 유압 상승에 응답하여 체결되는 방식으로 마찰 요소의 소위 인터체인지 시프트(클러치 대 클러치 시프트)에 의해 수행된다.
체결 상태로부터 해제 상태로 스위칭되는 마찰 요소는 해제측 마찰 요소로 불리고, 해제측 마찰 요소의 작동 유압은 해제측 작동 유압으로 불린다. 또한, 해제 상태로부터 체결 상태로 스위칭되는 마찰 요소는 체결측 마찰 요소로 불리고, 체결측 마찰 요소의 작동 유압은 체결측 작동 유압으로 불린다.
그러므로, 해제측 마찰 요소가 체결측 작동 유압 상승 및 체결측 마찰 요소로 인해 해제되는 동안에, 마찰 요소들에 대한 해제 대 체결 제어(release-to-clutch control)에 의한 변속을 완료하는 것이 가능하다.
2000년 3월 3일자 발행된 일본 특허 출원 공개 공보 제2000-065198(JP2000065198)호는 이전에 제안된 구동 주행 다운시프트 제어기를 예시하고 있다. 구동 주행 다운시프트 제어기에서, 변속 제어기는 변속의 종료 동안에 체결측 및 해제측 마찰 요소의 체결능 및 해제능(capacity)의 합을 입력 토크 × 1.0 이상인 값으로 설정함으로써 관성 페이스가 종료된 후의 레이싱 현상(racing)을 방지한다.
용어 "레이싱 현상(racing)" 또는 "레이스(races)"는 다운시프트 모드의 기어비의 경우에 기어 변속의 종료시 보통의 기어비를 초과하여 낮은 기어비로 변속되는 상태를 나타낸다.
상기된 바와 같이, 레이싱 현상은 상기된 일본 특허 출원 공개 공보에 개시된 구동 주행 다운시프트 제어기에 따라 효과적으로 방지될 수 있다. 그러나, 다음과 같은 관점에서 추가적인 개선이 필요하다.
즉, (A) 상기된 바와 같이 이전에 제안된 구동 주행 다운시프트 제어기에 따르면, 관성 페이스가 종료되는 시간을 예상하여 기울기(gradient)가 결정된다. 관성 페이스가 예상 시간에 종료될 경우에, 목표 유압은 관성 페이스가 종료될 때에 도달된다.
그러므로, 관성 페이스의 종료 시간이 추정값과 다른 실제 입력 토크 및/또는 해제 전달 토크에 의해 예상 시간으로부터 벗어나는 경우에, 관성 페이스의 종료 동안의 유압은 목표 유압이 되지 못한다. 결국, 구동 주행 다운시프트 제어기가 갖는 레이싱 현상 방지 기능은 충분히 나타날 수 없다.
(B) 다음에, 도16a 및 도16b를 참조하면, 도16a는 실제 입력 토크가 제어기가 인식하는 것보다 크거나, 해제 전달 토크가 제어기가 [기어 변속의 진행에서 너무 이르게(또는 너무 빨리)] 인식하는 것보다 작은 경우를 도시하고 있고, 도16b는 실제 입력 토크가 제어기가 [기어 변속의 진행에서 너무 느리게(너무 늦게)] 인식하는 것보다 작은 경우를 도시하고 있다.
도16a 및 도16b에서, 기어비에 대해, 실제 기어비의 변화는 실선에 의해 나타나 있고, 예상 기어비의 변화는 점선에 의해 나타나 있다. 또한, A는 (해제 명령 압력측에서의) 관성 페이스의 종료시 목표 유압을 나타내고, A'는 (체결 명령 압력측에서의) 관성 페이스의 종료시 목표 유압을 나타내고, B는 관성 페이스가 실제로 종료될 때의 해제 명령 압력측에서의 목표 유압을 나타내고, B'는 관성 페이스가 실제로 종료될 때의 체결 명령 압력측에서의 유압을 나타낸다.
도16a 및 도16b에 도시된 경우에서, 실제 입력 토크 및 해제 전달 토크는 추정값과 다르고, 관성의 종료 시간은 예상 시간으로부터 벗어나 있다. 이 때, 관성 페이스의 종료시 유압은 목표 유압이 되지 못한다. (기어 변속의 진행에서 너무 이른) 도16a의 경우에서, 실제의 관성 페이스 종료시 유압(B, B')은 관성 페이스의 종료시 목표 유압(A, A')보다 각각 강하된다.
(기어 변속의 진행이 너무 느린) 도16b에서, 관성 페이스가 실제로 종료될때의 유압(B)은 관성 페이스의 종료시 목표 유압(A)을 초과한다. 이와 같이, 유압은 원하는 바와 같이 용이하게 결정되지 않는다.
그러므로, 기어 변속의 진행이 너무 이를 때(도16a 참조), 해제 압력은 작은 해제 압력으로 종료된다. 이 때, 레이싱 현상이 발생할 가능성이 크다. 기어 변속의 진행이 느릴 때(도16b 참조), 해제 압력은 기어 변속을 진행시키는 것이 더욱 어려워지도록 추가로 상승된다.
(C) 그러므로, 신규한 기술적 사상 및 신규한 기술의 도입에 의해 자동 변속기를 위한 적절한 기어 변속을 확보하여 상기 상태를 회피하는 것이 바람직하다.
그러므로, 본 발명의 목적은 압력 제어기를 통해 적어도 제1 마찰 요소를 위한 작동기의 작동유를 제어하고, 작동유의 제어를 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속 제어에 적용함으로써 적절한 기어 변속을 수행할 수 있는 자동 변속기를 위한 개선된 기어 변속 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
도1a는 본 발명에 따른 양호한 실시예의 기어 변속 제어 장치가 적용 가능한 자동 변속기의 동력 전달 트레인과 기어 변속 제어 장치를 나타내는 개략 시스템 구성도.
도1b는 도1a에 도시된 변속 제어기의 내부 회로의 개략도.
도2는 도1a에 도시된 자동 변속기에서 선택된 기어 레인지와 마찰 요소들의 체결 로직 사이의 관계를 나타내는 표.
도3의 (a), 도3의 (b) 및 도3의 (c)는 도1a에 도시된 기어 변속 제어 장치가 소위 구동 주행 다운 인터체인지 기어 시프트를 수행하는 경우의 일례를 도시하는 체결측 작동 유압 명령값의 시간에 따른 변화에 대한 일체형 타이밍차트.
도4는 도3의 (a), 도3의 (b) 및 도3의 (c)에 도시된 타이밍차트에서 해제측 제어의 내용을 설명하는 설명도.
도5는 도3의 (a), 도3의 (b) 및 도3의 (c)에 도시된 해제측 제어의 내용을 설명하는 설명도.
도6은 도1a에 도시된 변속 제어기에 의해 구동 주행 다운 인터체인지 기어 시프트에서 실행되는 기어비 추종 유압 제어 절차의 일례와, 관성 페이스 동안의해제 유압(해제측 명령 압력) 계산 루틴의 일례를 나타내는 작동 플로우차트.
도7은 도1a에 도시된 변속 제어기에 의해 구동 주행 다운 인터체인지 기어 시프트에서 실행되는 기어비 추종 유압 제어 절차의 일례와, 관성 페이스 동안의 체결 유압(체결측 명령 압력) 계산 루틴의 일례를 나타내는 작동 플로우차트.
도8은 도6 및 도7에 도시된 기어비 추종 유압 제어 절차에 적용 가능한 기어비에 대한 토크 분담율(백분율) 데이터의 일례를 나타내는 특성 그래프.
도9a 및 도9b는 도16a 및 도16b에 도시된 비교예의 경우와 대비한 기어비 추종 유압 제어 절차에 의한 제어 내용의 일례를 나타내는 타이밍차트.
도10은 관성 페이스 동안의 유압 결정 방법을 설명하고, 기어비와 해제측 유압 사이의 관계를 나타내는 설명도.
도11은 관성 페이스 동안의 유압 결정 방법을 설명하고, 기어 변속의 초기 단계에서 기어 변속의 진행 상태가 너무 빠른(너무 이른) 예1을 나타내는 설명도.
도12는 관성 페이스 동안의 유압 결정 방법을 설명하고, 기어 변속의 초기 단계에서 기어 변속의 진행 상태가 너무 늦은(너무 느린) 예2를 나타내는 설명도.
도13은 관성 페이스 동안의 유압 결정 방법을 설명하고, 해제측 유압의 오버슈트로 인해 기어 변속이 원위치로 복귀하는 예3을 나타내는 설명도.
도14의 (a), 도14의 (b) 및 도14의 (c)는 기어비 추종 제어 절차의 제어 내용을 설명하는 일체형 설명도.
도15는 관성 페이스의 종료 후의 해제 압력이 경사지게 배출되는 경우를 설명하는 설명도.
도16a 및 도16b는 기어비 추종 제어 절차와 이전에 제안된 구동 주행 다운시프트 제어기의 비교를 설명하고, 기어비, 해제 명령 압력 및 체결 명령 압력 사이의 관계를 나타내는 타이밍차트.
도17은 터빈 회전수(Nt)(변속기 입력축 회전 속도)와 해제 유압 사이의 관계를 나타내는 설명식 타이밍차트.
도18은 도17과 동일한 방식으로 터빈 회전수(Nt)(변속기 입력축 회전 속도)와 해제 유압 사이의 관계를 나타내는 설명식 타이밍차트.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 엔진
2 : 자동 변속기
3 : 토크 컨버터
4 : 입력축
5 : 출력축
6 : 전방 유성 기어쌍
7 : 후방 유성 기어쌍
8 : 제어 밸브체
9, 10, 11, 12, 13 : 솔레노이드
14 : 변속 제어기
15 : 스로틀 개도 센서
16 : 터빈 회전 속도 센서
17 : 입력 회전 속도 센서
18 : 인히비터 스위치
본 발명의 제1 태양에 따르면, 복수개의 마찰 요소와, 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속을 수행하기 위해 마찰 요소들 중 적어도 제1 마찰 요소를 위한 작동기의 작동 유압을 연결 및 단절하는 압력 제어기를 구비한 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 장치에 있어서, 제1 마찰 요소의 토크 전달능을 변화시키기 위해 작동기의 작동 유압을 제어하는 압력 제어 섹션과, 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속이 발생하는 관성 페이스 동안에 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속에 따라 변화하는 기어비에 따라 토크 전달능을 설정하는 토크 전달능 설정 섹션을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 장치가 제공된다.
본 발명의 제2 태양에 따르면, 복수개의 마찰 요소와, 제1 마찰 요소의 해제 상태로부터 제1 마찰 요소의 체결 상태로 작동기의 작동유를 전달하기 위해 마찰 요소들 중 적어도 제1 마찰 요소의 작동기의 작동 유압을 상승시키는 제1 압력 제어기와, 제2 마찰 요소의 체결 상태로부터 제2 마찰 요소의 해제 상태로 작동기의 작동유를 전달하기 위해 마찰 요소들 중 적어도 제2 마찰 요소의 작동기의 작동 유압을 감소시키는 제2 압력 제어기를 구비하여, 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속을 수행하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 장치에 있어서, 제1 압력 제어기를 통한 제1 마찰 요소에 대한 제1 토크 전달능을 제어하는 제1 압력 제어 섹션과, 제2 압력 제어기를 통한 제2 마찰 요소에 대한 제2 토크 전달능을 제어하는 제2 압력 제어 섹션과, 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속이 발생하는 관성 페이스 동안에 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속에 따라 변화하는 기어비에 따라 제1 및 제2 토크 전달능을 각각 설정하는 토크 전달능 설정 섹션을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 장치가 제공된다.
본 발명의 제3 태양에 따르면, 복수개의 마찰 요소를 구비하고, 마찰 요소들 중 제1 마찰 요소가 작동 유압에 대한 감압 제어에 의해 해제되는 반면에 마찰 요소들 중 제2 마찰 요소가 작동 유압에 대한 가압 제어에 의해 체결되는 방식으로 해제 대 체결 제어에 의해 기어 변속을 수행할 수 있도록 된 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 장치에 있어서, 제1 마찰 요소가 작동 유압에 대한 감압 제어에 의해 해제되는 반면에 제2 마찰 요소가 작동 유압에 대한 가압 제어에 의해 체결되는방식으로 자동 변속기의 기어 변속을 수행하기 위해 제1 및 제2 마찰 요소에 대한 작동 유압을 각각 제어하는 해제 대 체결 제어 섹션과, 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속이 순간적인 기어비에 따라 설정된 해제능을 출력하도록 관성 페이스 동안의 순간적인 기어비에 따라 발생되는 관성 페이스 동안에 해제능을 설정하는 해제능 설정 섹션을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 장치가 제공된다.
본 발명의 제4 태양에 따르면, 복수개의 마찰 요소와, 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속을 수행하기 위해 마찰 요소들 중 적어도 제1 마찰 요소를 위한 작동기의 작동 유압을 연결 및 단절하는 압력 제어기를 구비한 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법에 있어서, 제1 마찰 요소의 토크 전달능을 변화시키기 위해 작동기의 작동 유압을 제어하는 단계와, 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속이 발생하는 관성 페이스 동안에 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속에 따라 변화하는 기어비에 따라 토크 전달능을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 제5 태양에 따르면, 복수개의 마찰 요소와, 제1 마찰 요소의 해제 상태로부터 제1 마찰 요소의 체결 상태로 작동기의 작동유를 전달하기 위해 적어도 제1 마찰 요소의 작동기의 작동 유압을 상승시키는 제1 압력 제어기와, 제2 마찰 요소의 체결 상태로부터 제2 마찰 요소의 해제 상태로 작동기의 작동유를 전달하기 위해 적어도 제2 마찰 요소의 작동기의 작동 유압을 감소시키는 제2 압력 제어기를 구비하여, 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속을 수행하는 자동 변속기를 위한기어 변속 제어 방법에 있어서, 제1 압력 제어기를 통한 제1 마찰 요소에 대한 제1 토크 전달능을 제어하는 단계와, 제2 압력 제어기를 통한 제2 마찰 요소에 대한 제2 토크 전달능을 제어하는 단계와, 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속이 발생하는 관성 페이스 동안에 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속에 따라 변화하는 기어비에 따라 제1 및 제2 토크 전달능을 각각 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 제6 태양에 따르면, 복수개의 마찰 요소를 구비하고, 마찰 요소들 중 제1 마찰 요소가 작동 유압에 대한 감압 제어에 의해 해제되는 반면에 마찰 요소들 중 제2 마찰 요소가 작동 유압에 대한 가압 제어에 의해 체결되는 방식으로 해제 대 체결 제어에 의해 기어 변속을 수행할 수 있도록 된 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법에 있어서, 제1 마찰 요소가 작동 유압에 대한 감압 제어에 의해 해제되는 반면에 제2 마찰 요소가 작동 유압에 대한 가압 제어에 의해 체결되는 방식으로 자동 변속기의 기어 변속을 수행하기 위해 제1 및 제2 마찰 요소에 대한 작동 유압을 각각 제어하는 단계와, 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속이 순간적인 기어비에 따라 설정된 해제능을 출력하도록 관성 페이스 동안의 순간적인 기어비에 따라 발생되는 관성 페이스 동안에 해제능을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 요약은 상기 특징의 2차 조합(sub-combination)이 될 수도 있는 모든 필수적인 특징을 기재하고 있는 것은 아니다.
본 발명의 다른 목적 및 특징은 첨부 도면을 참조하여 다음의 설명으로부터이해될 것이다.
본 발명의 양호한 이해를 용이하게 하기 위해 이하에서는 도면을 참조하기로 한다.
도1a는 본 발명에 따른 양호한 실시예의 자동 변속기를 위한 변속 제어 장치를 도시하고 있다.
도1b는 도1에 도시된 변속 제어기의 내부 회로를 도시하고 있다.
도1a에는 엔진(1) 및 자동 변속기(2)가 도시되어 있다.
엔진(1)의 출력은 운전자가 밟는 가속 페달의 밟는 정도에 응답하여 완전 개방 상태로부터 완전 폐쇄 상태까지 개도(TVO)를 증감시키는 스로틀 밸브(throttle valve)에 의해 조정된다. 엔진(1)의 출력 회전은 토크 컨버터(3)를 통해 자동 변속기(2)의 입력축(4)으로 입력된다.
자동 변속기(2)는 입력축(4) 및 출력축(5); 및 엔진(1)의 일측면으로부터 순서대로 동축으로 서로 대면하여 배치된 전방 유성 기어쌍(6) 및 후방 유성 기어쌍(7)을 포함하며, 상기 기어쌍은 자동 변속기(2)에서 유성 기어 기구의 주요 구성 요소이다.
엔진(1)에 근접하여 놓인 전방 유성 기어쌍(6)은 전방 태양 기어(SF), 전방 링 기어(RF) 그리고 전방 태양 기어(SF) 및 전방 링 기어(RF)와 결합된 전방 피니언 기어(PF)를 갖는 간단한 유성 기어쌍을 포함한다.
엔진(1)으로부터 멀리 떨어진 위치에 놓인 후방 유성 기어쌍(7)은 후방 유성기어쌍(7), 후방 링 기어(RR), 상기 쌍과 결합된 후방 피니언 기어(PR) 그리고 후방 피니언 기어(PR)를 회전 가능하게 지지하는 후방 캐리어(CR)를 갖는 다른 간단한 유성 기어쌍(7)을 포함한다.
유성 기어 기구의 동력 전달 경로(기어 레인지)를 결정하는 마찰 요소는 로우 클러치(L/C), 2-4속 브레이크(2-4/B), 하이 클러치(H/C), 로우 리버스 브레이크(L-R/B), 로우 일방향 클러치(L/OWC) 및 리버스 클러치(R/C)를 포함한다. 마찰 요소들은 이하에서 기재되는 바와 같이 유성 기어쌍(6, 7)의 구성 요소와 상호 관련된다. 상세하게 말하자면, 전방 태양 기어(SF)는 리버스 클러치(R/C)를 통해 입력축(4)에 적절하게 연결 가능하고, 2-4속 브레이크(2-4/B)에 적절하게 고정 가능하다.
전방 캐리어(CF)는 하이 클러치(H/C)에 의해 입력축(4)에 적절하게 연결 가능하다.
또한, 전방 캐리어(CF)는 로우 일방향 클러치(L/OWC)에 의해 엔진 회전에 대해 적절한 방향으로의 회전을 차단하는 역할을 하고, 로우 리버스 브레이크(LR/B)에 적절하게 고정 가능하다.
로우 클러치(L/C)는 전방 캐리어(CF) 및 후방 링 기어(RR) 사이에 적절하게 연결 가능하다.
전방 링 기어(RF) 및 후방 캐리어(CR)는 서로 연결되고, 전방 링 기어(RF) 및후방 캐리어(CR)는 출력축(5)에 연결되고, 후방 태양 기어(SR)는 입력축(4)에 연결된다.
유성 기어 변속 기구의 동력 전달 트레인은 도2에서 마찰 요소(L/C, 2-4B, H/C, LR/B, R/C)에 ○자 마크로 나타낸 선택적인 유압 작동(체결)과 로우 일방향 클러치(L/OWC)에서 실선으로 ○자 마크로 나타낸 자동 체결(self-engagement)에 의해 전진 제1속(1st), 전진 제2속(2nd), 전진 제3속(3rd), 전진 제4속(4th), 후진 기어 변속 레인지(Rev)를 얻을 수 있다.
도2에 도시된 점선으로 ○자 마크로 나타낸 유압 작동은 엔진 제동 동안에 필요한 작동되는 마찰 요소이다.
도2에 도시된 기어 변속 제어 마찰 요소(L/C, 2-4/B, H/C, LR/B, R/C)의 체결 로직(clutch logic)은 (도시되지 않은) 수동 밸브뿐만 아니라 도1에 도시된 제어 밸브체(8), 라인 압력 솔레노이드(9), 로우 클러치 솔레노이드(10), 2-4속 브레이크 솔레노이드(11), 하이 클러치 솔레노이드(12) 그리고 라인 압력 솔레노이드(9), 로우 클러치 솔레노이드(10), 2-4속 브레이크 솔레노이드(11), 하이 클러치 솔레노이드(12) 내로 삽입된 로우 리버스 브레이크 솔레노이드(13)에 의해 달성될 수 있다.
라인 압력 솔레노이드(9)는 변속 제어의 최초 압력인 하이 및 로우 라인 압력을 교환한다(최초 압력의 라인 압력은 소정의 마찰 요소가 결합 상태에 있을 때의 유압인 라인 압력을 의미함). (도시되지 않은) 수동 밸브는 전진 주행(D) 레인지 위치, 후진 주행(R) 레인지 위치 또는 주차(P, N) 레인지 위치 중 운전자가 원하는 주행 상태에 따른 운전자의 조작에 따라 상기 위치들로 작동될 수 있다.
D 레인지에서, 수동 밸브는 로우 클러치 솔레노이드(10), 하이 클러치 솔레노이드(12) 및 로우 리버스 브레이크 솔레노이드(13)에 걸친 펄스 듀티비 제어(pulse duty ratio control)를 통해 로우 클러치 솔레노이드(10), 2-4속 브레이크 솔레노이드(11), 하이 클러치 솔레노이드(12), 로우 리버스 브레이크(LR/B)의 작동 유압에 걸친 개별 제어를 가능하게 하도록 소정의 유압 회로에 라인 압력을 공급한다. 상기된 각각의 솔레노이드에 걸친 듀티비 제어는 도2에 도시된 제1속 내지 제4속 사이의 체결 로직을 달성할 수 있다.
R 레인지에서, 수동 밸브는 상기된 각각의 솔레노이드에 대한 듀티비 제어와 독립적으로 리버스 클러치(R/C)에 라인 압력을 직접 공급한다. 로우 리버스 브레이크(LR/B)는 상기 클러치가 도2에 도시된 리버스 클러치(R/C)의 체결 로직을 달성하도록 작동되게 하기 위해 각각의 솔레노이드의 듀티비 제어에 의해 제어되는 유압을 공급한다.
P 및 N 레인지에서, 수동 밸브는 어떠한 유압 회로에서도 라인 압력을 공급하지 않고, 자동 변속기는 모든 마찰 요소가 해제 상태로 설정되는 중립 상태로 설정된다.
라인 압력 솔레노이드(9), 로우 클러치 솔레노이드(10), 2-4속 브레이크 솔레노이드(11), 하이 클러치 솔레노이드(12) 및 로우 리버스 브레이크 솔레노이드(13)의 온 및 오프 제어의 듀티비 제어는 변속 제어기(14)에 의해 각각실행된다. 변속 제어기(14)는 엔진(1)의 스로틀 밸브의 개도(TVO)에서 검출하는 스로틀 개도 센서(15)로부터의 신호, 토크 컨버터(3)의 터빈 회전수(변속기의 분당 입력축 회전수)를 검출하는 터빈 회전 속도 센서(11)로부터의 신호, 자동 변속기(2)의 출력축(5)의 회전수(No)를 검출하는 출력 회전 속도 센서(17)로부터의 신호 및 선택된 속도 레인지를 검출하는 인히비터 스위치(inhibitor switch)(18)로부터의 신호를 수신한다.
변속 제어기(14)는 마이크로컴퓨터를 포함한다. 마이크로컴퓨터는 스로틀 개도 센서(15), 터빈 회전 속도 센서(16), 입력 회전 속도 센서(17) 및 인히비터 스위치(18) 등의 다양한 센서로부터 신호[스로틀 개도(TVO), 터빈 회전수(Nt), 출력 회전수(No) 및 선택된 기어 레인지]를 수신하는 입력 포트(14a); CPU(Central Processing Unit: 중앙 처리 장치)(14b); RAM(Random Access Memory: 임의 접근 기억 장치)(14c); ROM(Read Only Memory: 판독 전용 기억 장치)(14d); 라인 압력 솔레노이드(9) 및 각각의 솔레노이드(10 내지 13)에 대한 제어 신호를 출력하는 출력 포트(14e)를 포함한다. ROM(14d)은 CPU(14a)에 의해 실행되는 기어 변속 제어를 수행하는 라인 압력 제어 프로그램 등 각종의 제어 프로그램을 저장한다. RAM(14c)은 각종의 정보를 임시로 저장하고, CPU(14a)에 의해 실행된 계산 결과를 나타낸다.
기어 변속 제어에서, 기어 변속 결정의 결과로서, 해제되기로 결정된 해제측 마찰 요소에 대한 작동 유압의 감압 제어는 기본적으로 해제측 마찰 요소들이 해제되게 하며, 체결되기로 결정된 체결측 마찰 요소에 대한 작동 유압의 상승 제어는기본적으로 체결측 마찰 요소들이 체결되게 한다. 이와 같이, 기어 변속이 수행될 수 있다. 예컨대, 제2속으로부터 제3속으로의 변속의 발생 및 제3속으로부터 제2속으로의 변속의 발생 동안에, 도2로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 2-4속 브레이크(2-4/B)는 해제되고, 하이 클러치(H/C)는 체결된다. 그 역도 또한 같다. 또한, 제3속으로부터 제4속으로의 변속의 발생 및 제4속으로부터 제3속으로의 변속의 발생 동안에, 로우 클러치(L/C)는 해제되고, 2-4속 브레이크(2-4/B)는 체결된다. 그 역도 또한 같다.
상기 실시예에서, 대응하는 해제측 마찰 요소 및 체결측 마찰 요소를 위한 작동기의 작동유를 제어하는 압력 제어기는 제어 밸브체(8) 및 변속 제어기(14)를 포함한다.
이하에서는 D 레인지에서의 자동 변속기의 작용을 설명하기로 한다.
변속 제어기(14)는 (도시되지 않은) 제어 프로그램을 실행하고, 기어 변속 맵에 기초하여 스로틀 개도(TVO) 및 변속기 출력 회전 속도(No)(이는 차량 속도에 대응함)로부터 현재의 구동 상태에서 요구되는 적절한 기어 레인지를 검색한다.
변속 제어기(14)는 현재 선택된 기어 레인지가 적절한 기어 레인지와 일치하는 지를 결정한다. 서로 일치하지 않는 경우에, 변속 제어기(14)는 적절한 기어 레인지로의 기어 변속을 실행하도록 기어 변속 명령을 내린다(다운시프트 또는 업시프트). 즉, 도2에 도시된 체결 로직표에 기초하여, 솔레노이드(10 내지 13)에 대한 듀티비 제어는 기어 변속을 수행하기 위해 마찰 요소들의 체결 및 해제 스위칭을 수행하도록 실행되어, 대응하는 마찰 요소들에 대한 작동유가 수정된다.
또한, 작동 유압에 걸친 제어에서, 자동 제어기(14)는 구동 주행 다운시프트 경우의 일례로서 기어비 추종 유압 제어(gear ratio following hydraulic control)(구동 주행 다운시프트 해제 압력 또는 체결 및 해제 압력 하에서의 기어비 추종 제어)를 수행하기 위해 이하에 기재된 바와 같은 제어를 실행한다.
즉, 상기 예에서, 바람직하게는, (1) 본 명세서의 "발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술"란에서 인용된 일본 특허 공개 공보 제2000-065198호에 기재된 바와 같은 기울기 제어가 아니라 기어비에 따른 체결능 또는 해제능이 출력되는 제어인] 관성 페이스 동안의 체결능 또는 해제능은 체결 또는 해제 시점에서 [기어 변속 동안의 입력축 및 출력축 회전비(Nt/No)에 의해 나타낸 효과적인 기어비(i)로서 정의되는] 기어비에 따라 설정되고 또한 실행된다.
상기 예에서, 바람직하게는, (2) 제어의 내용은 체결능 또는 해제능이 관성 페이스[예컨대, 도3의 (a), 도3의 (b) 및 도3의 (c)에서 ○4(04)의 기간 동안의 제어 개시 기간을 말함] 동안에 불연속적이지 않도록 관성 페이스 개시 시점으로부터 (1)의 계산이 수행될 수 있도록 될 수 있다. 또한, 바람직하게는, (3) 체결능 또는 해제능은 구동 주행 다운시프트 동안의 관성 페이스 개시 직후에 작고, 터빈 회전(Nt)이 신속하게 상승되고, 관성 페이스의 종료에 근접해짐에 따라 커지도록 각각의 기어비에 대해 결정된다.
적절하게는, 상기 구조는 스로틀 밸브의 개도의 소정값 이상인 구동 주행 다운시프트에서 체결 상태로부터 해제 상태로의 해제측 마찰 요소의 토크 전달능이 기어비에 따라 설정되어 관성 페이스의 종료 기간이 관성 페이스 개시 기간보다 커지도록 채택될 수 있다.
이와 같이, 체결 압력 또는 해제 압력의 목표 체결능 또는 해제능은 실제 기어비의 변화가 항목 (1)에 따른 예상 변화(도9 참조)로부터 벗어나더라도 관성 페이스의 종료 동안에 얻어질 수 있고, 일본 특허 출원 공개 공보 제2000-06158호에 기재된 구동 주행 다운시프트 제어와 동등한 다른 성능은 항목 (2) 및 (3)에 따라 확보될 수 있다.
본원에서는 어떤 마찰 요소가 작동 유압 감소를 통해 해제되는 반면에 다른 마찰 요소가 작동 유압 상승을 통해 체결되는 인터체인지 기어 시프트를 설명하기로 한다.
상기된 인터체인지 기어 시프트와 같은 방식의 기어 변속이 예컨대 가속 페달 조작부에 포함되는 엔진(1) 등의 원동기(prime mover)가 구동되는 경우에, 자동 제어기(14)는 해제되는 마찰 요소들 중 하나의 마찰 요소에서의 작동 유압에 대한 명령값인 해제측 작동 유압 명령값(Po)과, 체결되는 마찰 요소들 중 하나의 마찰 요소에서의 작동 유압에 대한 명령값인 체결측 작동 유압 명령값(Pc)을 도3의 (a), 도3의 (b) 및 도3의 (c)에 도시된 바와 같이 제공할 수 있다.
도3의 (a), 도3의 (b) 및 도3의 (c)는 스로틀 밸브의 개도(TVO), G(중력)(G 파형) 및 기어비를 포함하여 기어 변속 명령이 내려진 때부터 기어 변속 제어가 종료될 때까지의 기간 동안에 해제측 작동 유압 명령값(Po) 및 체결측 작동 유압 명령값(Pc)의 변화추이(variation transition)의 일체형 예를 도시하고 있다.
도3의 (a) 내지 도3의 (c)에서, 해제측 제어 기간(01 내지 07)(도3의 (c)에는 01 내지 07이 기재되어 있지만 설명을 위해 ○1 내지 ○7이 이하에서 사용될 것임) 및 체결측 제어 기간(C1 내지 C9)에서의 기본 특징 및 목표를 이하에서 설명하기로 한다.
우선, 이하에서는 체결측 작동 유압 명령값(Pc)을 설명하기로 한다.
C1 (제어) 기간:
기어 변속 명령(다운시프트 명령)이 내려진 순간으로부터의 C1 기간 동안에, 명령값(Pc)은 가능하면 일찍 종료된 체결측 마찰 요소의 손실 행정(loss stroke)을 갖기 위해 미리 충전된 고압으로 설정된다. C1 기간 동안에, 상기 제어는 피스톤 행정이 진행되도록 한다.
C2 내지 C4 (제어) 기간:
C2 내지 C4 기간 동안에, 피스톤 행정이 진행되게 하는 제어가 수행된다.
C2 내지 C4 기간 동안에, 피스톤 행정이 고려된 유압의 변화 및 튜브형 통로의 증가에도 관성 페이스의 종료 전에 항상 종료되는 것이 목적이다.
<<기어 변속은 차량 운전자가 가속 페달을 밟는 것에 응답하여 개시되기 때문에, 차량 운전자가 기어 변속에 대한 지연 현상(lag)을 느끼지 않는 시간의 범위 내에서 관성 페이스가 종료되게 하여야 한다. 그러므로, 상기 제어는 피스톤 행정이 적어도 상기 시간 범위 내에서 종료될 것을 보증할 필요가 있다.>>
도3의 (c)의 예에서, C1 기간 다음의 기간 동안에, C1 기간 동안의 제어는 미리 충전된 고압을 제공한다. 상기 경우에, 쇼크(shock)는 제어가 변하지 않은 상태 즉 미리 충전된 고압을 계속하여 제공하는 경우에 발생된다. 그러므로, 명령값(Pc)은 미리 충전된 고압보다 낮은 값으로 일단 감소된 후 마찰 요소의 느슨함(looseness) 및 작동유의 편차(deviation)가 발견되더라도 피스톤 행정이 소정의 기간 내에서 항상 종료되는 것이 보증될 수 있도록 C2, C3 및 C4의 순서로 서로 다른 기울기에 의해 점차로 증가된다. 기본적으로, 상기 명령값(Pc)의 변화는 체결측 마찰 요소의 소정의 기간 내에서의 행정 종료의 보증을 허용하고, 체결능은 소정의 기간 내에서 갖도록 개시될 수 있다.
C5 내지 C7 (제어) 기간:
체결측 마찰 요소에서 요구되는 체결능을 확보하기 위한 제어가 수행된다.
C2 내지 C4 기간 및 C5 내지 C7 기간에서의 제어는 관성 페이스의 종료시 체결측 마찰 요소를 보증하는 역할을 한다.
C8 (제어) 기간:
관성 페이스의 종료 후, 유압은 마찰 요소가 체결 상태에 있을 때의 유압인 MAX(최대) 압력까지 상승된다.
<<당연히 유압의 계단형 상승이 허용될 수도 있다. 그러나, 상기된 레이싱 현상이 발생되고, 유압의 계단형 상승이 발생되는 경우에, 격렬한 쇼크가 발생될 것이다. 그러므로, C8 (제어) 기간에서 유압 상승은 소정의 기울기로 수행된다.>>
C9 (제어) 기간:
C9 기간 동안에, 명령값(Pc)은 MAX 압력으로 유지된다. 06 및 07(○6 제어 및 ○7 제어)의 종료까지, 명령값(Pc)은 기어 변속 제어를 기다리기 위해 MAX 압력으로 유지된다. 다음에는 해제측 작동 유압 명령값(Po)을 설명하기로 한다.
○1(01) (제어) 기간:
명령값(Pc)은 기어 변속 명령값이 내려지는 순간으로부터 해제측 마찰 요소의 해제 응답을 확보하기 위해 소정값까지 계단형으로 감소된다. 02(○2) 기간 내로의 제어 페이스의 진입 후, 유압은 관성 페이스가 적절한 시간에 개시되도록 (관성 페이스가 개시될 것으로 예상되는 유압) + [소정의 편차를 갖는 마진(margin)에 대응하는 유압]으로 감소된다.
용어 "적절한 시간"은 지연 현상이 현저하지 않아야 하고, 관성 페이스 동안에 해제측 마찰 요소에 대한 유압의 제어 가능성을 확보하기 위해 해제 유압의 급격한 변화 없이 유압 제어를 관성 페이스로 변경할 정도로 충분한 준비 기간을 충족시키는 것을 의미한다.
○2 (제어) 기간:
관성 페이스가 개시되는 유압을 결정하기 위해, 유압은 소정의 기울기(경사도)로 경사지게 감소된다. 클러치는 해제측 마찰 요소의 해제능이 감소되어 터빈 토크에 의해 무효화되는(defeated) 시점에서 활주되기 개시하고, 관성 페이스가 개시된다.
<<기울기가 너무 완만한 경우에, 관성 페이스가 개시되는 타이밍에서의 편차가 유압의 편차보다 크다. 기울기가 너무 급격한 경우에, 관성 페이스의 개시 후의 기어 변속의 진행이 너무 빠르게 된다. 그러므로, ○4 및 ○5 제어(04 및 05 제어) 동안에, 유압의 응답은 너무 늦어 시간을 놓치게 된다. 기어 변속 전후의 터빈 회전의 차이가 작은 경우에, 체결측에서의 피스톤 행정의 종료가 시간을 맞추지 못하고, 레이싱 현상을 발생시킨다.>>
○3 (제어) 기간:
관성 페이스의 개시를 검출한 후, 관성 페이스의 개시가 검출된 때의 유압은 ○4 제어 및 ○5 제어(04 및 05 제어)에 의해 형성되는 유압에 연결된다.
<<관성 페이스의 개시가 검출된 때의 계단형 유압 변화를 방지하기 위해, 04(○4) 제어 기간 및 05(○5) 제어 기간에서의 유압 크기는 서로 비교되고, 유압(작동 유압) 중에서 다른 것보다 크기가 큰 하나의 유압이 출력된다. 그러므로, 어떤 시점에서, 유압은 04(○4) 및 05(○5) (제어) 기간의 개념에서 필요한 큰 유압 미만으로 감소된다. 03(○3) (제어) 기간은 04 및 05 제어로 자동적으로 스위칭된다. 구체적으로, 유압은 ○2 제어와 동일한 기울기로 배출된다. 다음에, 큰 유압은 ○4 및 ○5 제어로부터 결정된 크기의 비교에 따라 출력된다.>>
○4 내지 ○5 (제어) 기간:
기어 변속의 진행은 연착륙(soft landing)이 관성 페이스의 종료 동안의 터빈 회전의 목표가 되도록 유압에 대한 체결능 또는 해제능을 제공함으로써 지연된다.
<<관성 페이스에서의 터빈 회전의 변화율의 감소로 인해, 흡수 관성량(absorbing inertia quantity)이 감소되고, 쇼크는 체결측 마찰 요소의 체결 타이밍이 도4로부터 이해되는 바와 같이 정상 타이밍으로부터 벗어나는 경우에 감소된다.>>
도4는 기어비의 상승률이 큰 경우(점선)와 비교하여 기어비의 상승 변화율이작은 경우(실선)를 도시하고 있다. 관성 페이스가 동일한 타이밍에 종료되고, 체결측 마찰 요소에서의 체결능의 상승이 발생되더라도, ○4 내지 ○5 제어는 기어비의 상승률이 작아지게 한다. 체결측 체결능으로 인한 관성 변화율(회전 속도와 이로부터 강제로 추출된(forcibly drawn up) 레이싱량)은 감소될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
유압에 대한 체결능의 제공은 체결측 마찰 요소에 대한 체결능의 제공으로 인해 유발되는 풀-인 토크(pull-in torque)가 작아지게 한다. 풀-인 토크는 출력축(6)의 토크가 감속 방향으로 급격하게 변하는 것을 의미한다. 관성 페이스에서의 해제측 체결능은 출력축 토크의 정방향(positive direction)으로 출력축 토크에 작용한다(도5 참조).
해제측 해제능의 설정 과정은 출력축 토크의 정방향으로 출력축 토크에 작용되는 관성 페이스 동안에 수행된다(도5 참조).
해제측 해제능의 설정 과정은 해제측 해제능이 순간적인 기어비에 따르도록 기어비를 추종하기 위해 관성 페이스 동안에 수행된다(관성 페이스 개시 시점이 포함될 수 있음).
상세한 사항은 관성 페이스 동안의 유압 계산 루틴의 제어 프로그램을 참조하여 나중에 설명하기로 한다.
○6 내지 ○7 (제어) 기간:
관성 페이스의 발생으로부터 종료 후의 월 필링 현상(wall feeling)을 방지하기 위해(이에 대한 의미는 이하에서 설명될 것임), 해제측 유압은견인되고(pull), 토크는 모따기(chamfering)와 같이 처리된다(도5 참조).
도5는 (점선에 의해 나타낸) 제어[○4(04) 내지 ○7(07)] (제어) 기간이 없는 경우와 비교하여 관성 페이스의 개시시 해제측 제어[○4(04) 내지 ○7(07)] (제어) 기간에 의한 G의 변화를 도시하고 있다.
우선, 도5에 도시된 바와 같이, ○4(04)·○5(05) 제어가 없는 경우에, 상기 견인은 (실선에 의해 나타낸) 관성 페이스의 초기 종료 대신에 (점선에 의해 나타낸 바와 같이) 커지게 된다. 한편, ○4(04)·○(05) 제어의 결과로서, 관성 페이스 동안의 견인은 작아지게 된다. 토크의 모따기 작용은 (실선인) ○6(06)·○7(07) 제어의 결과로서 존재한다는 것이 이해될 것이다.
레이싱 현상이 관성 페이스의 종료 후에 발생되는 경우에, 해제측 유압은 레이싱 현상이 관성 페이스의 종료시 발생되는 경우에 갑작스러운 레이싱 현상을 방지하기 위해 당분간 유지되고, 출력축(6)의 회전 상승률은 작아지게 된다.
이와 같이, ○7(07) 기간 동안에, 해제측 작동 유압 명령값은 소정의 변화율(관성 페이스의 종료 후의 해제 압력의 경사진 배출 제어)로 명령값(Po)을 감소시킴으로써 최종적으로 0이 된다(Po = 0).
상기된 용어 "월 필링 현상"은 관성 페이스가 종료된 후에 차량의 종방향 가속이 급격하게 상승되는 상태(구동 주행 다운시프트의 경우에, 이는 차량의 종방향 가속이 관성 페이스 동안의 비교적 낮은 가속 상태로부터 기어 변속의 종료 후의 비교적 높은 가속 상태에 도달되는 것을 의미함)를 나타낸다.
도6은 구동 주행 다운시프트 동안의 관성 페이스에서의 소정의안전율(safety percentage)이 발생되는 기어비를 추종하는 형태의 유압 제어 과정에 대한 관성 페이스 동안의 해제 유압에 대한 계산 루틴[해제측 작동 유압 명령값(Pc)의 설정]의 일례를 나타내는 작동 플로우차트를 도시하고 있다.
도7은 관성 페이스 동안의 체결 유압 계산[체결측 작동 유압 명령값(Po)의 설정]의 일례를 나타내는 작동 플로우차트를 도시하고 있다.
자동 제어기(14)가 체결측 작동 유압에 대한 해제 압력의 동일한 기어비 추종 제어를 실행할 때, 변속 제어기(14)는 규칙적인 인터럽트 루틴(regular interrupt routine)의 형태로 도6 및 도7에 대응하는 제어 프로그램을 실행할 수 있다.
제어 내용은 도9a 내지 도15에 도시되어 있다.
도6에서, 관성 페이스 동안의 해제 유압 계산 루틴은 타이머 인터럽트에 응답하여 개시된다.
단계 101에서, 터빈 토크(Tt)가 추정된다. 상세하게 말하면, 변속 제어기(14)는 터빈 토크(Tt)를 추정하기 위해 Nt(터빈 회전 속도) × TVO(스로틀 밸브 개도)에 따라 맵을 읽거나, 엔진(1) × (T/C)[토크 컨버터의 토크비(3)]와 관련하여 (도시되지 않은) 엔진 출력 제어기로부터 유도되는 엔진 토크 지시 신호를 사용하여 터빈 토크(Tt)를 추정한다.
단계 102에서, 변속 제어기(14)는 추정된 터빈 토크(Tt)로부터 해제 요소 분담 압력 변환 계수(release element share pressure conversion coefficient)(Ao)를 읽는다.
해제 요소 분담 압력 변환 계수는 예컨대 마찰 재료의 마찰 계수, 클러치 직경, 클러치의 시트수, 피스톤 영역의 입력 토크에 대한 분담 압력에 따라 유도될 수 있다.
다음 단계 103에서, 변속 제어기(14)는 도8에 도시된 데이터 구조 즉 관성 페이스의 개시시 기어비 내지 관성 페이스의 종료시 기어비에 따라 이전에 설정된 기어비-토크 분담율 데이터 맵에 기초하여 현재의(순간적인) 기어비로부터의 기어비에 따라 변화하는 해제 요소 토크 분담율 데이터(So)를 읽는다.
기어비 토크 분담율 데이터는 도8에 도시된 바와 같이 특성 경향을 가질 수 있고, 기어 변속 종류, 차량 속도, 스로틀 밸브 개도(TVO), 변속기 입력 토크 등에 따라 추가로 변화될 수 있다.
다음 단계 104에서, 변속 제어기(14)는 분담 압력 즉 Tt × Ao와 피스톤이 최대 행정일 때의 복귀 스프링에 대응하는 유압인 토크 분담율(RTN 압력)을 사용하여 해제측 유압(Pc)을 계산한다.
즉, 해제 압력 = 분담 압력 × 토크 분담율 + 복귀 스프링 압력(RTN 압력).
다음에, 동일한 제어는 체결측 마찰 요소에 대해 수행된다.
다음에, 변속 제어기(14)는 도7의 관성 페이스 동안에 체결 유압 계산 루틴을 개시한다.
단계 201에서, 변속 제어기(14)는 도6의 단계 101과 동일한 방식으로 터빈 토크(Tt)를 추정한다.
단계 202에서, 변속 제어기(14)는 도6의 단계 102와 동일한 방식으로 추정된터빈 토크(Tt)로부터 체결 요소 분담 압력 변환 계수 데이터(Ac)를 읽는다.
단계 203에서, 변속 제어기(14)는 도6의 단계 103과 동일한 방식으로 도8에 도시된 맵에 따라 체결 요소 토크 분담율 데이터(Sc)를 읽는다.
단계 204에서, 변속 제어기(14)는 도6의 단계 104와 동일한 방식에 따라 체결측 유압(Pc)을 계산한다.
체결 압력 = 분담 압력(Tt × Ac) × 토크 분담율(Sc) + 복귀 스프링 압력(RTN 압력). 일반적으로, 도6에 도시된 용어 "해제"는 도7에 도시된 체결에 대해 변화된다고 말할 수 있다.
상기된 바와 같이, 체결능이 도3의 (a), 도3의 (b) 및 도3의 (c)의 ○4 및 ○5 기간에 의해 예시된 바와 같이 해제측 유압(해제 유압의 재상승)에 대해서도 제공될 때, 도6 및 도7의 관성 페이스 동안의 해제 및 체결 유압 계산 과정을 포함하는 기어 변속 제어는 구동 주행 다운시프트에서 기어비 추종 유압 제어를 달성할 수 있고, 상기된 항목 (A), (B) 및 (C)의 관점으로부터 양호한 해결책을 제공할 수 있고, 추가적으로 개선시킬 수 있다.
상기 실시예에서, 체결능 또는 해제능은 순간적인 기어비에 따라 설정될 수 있다. 이와 같이, 예컨대, 도4a 및 도4b에 도시된 바와 같이, 관성 페이스의 종료시 체결 및 해제 압력의 각각의 체결능 및 해제능은 실제 기어비의 변화가 예상 기어비의 변화로부터 벗어나더라도 목표값이 되도록 최종적으로 보증될 수 있다.
일본 특허 출원 공개 공보 제2000-065198호의 이전에 제안된 유압 제어에 기재된 소정의 기울기(기울기 제어)에 의한 유압 상승 대신에 기어비의 순서대로 항상 일치하는 체결 및 해제 압력의 각각의 체결능 및 해제능이 출력될 수 있다는 것이 도9a 및 도9b로부터 이해될 것이다.
도9a는 도16a에 대응된다[실제 입력 토크는 변속 제어기(14)가 인식했던 값보다 크거나, 해제 전달 토크는 (기어 변속의 진행이 너무 이른 경우에) 작음].
도9b는 도16b에 대응된다[실제 입력 토크는 변속 제어기가 인식했던 값보다 작거나, 해제 전달 토크는 (기어 변속의 진행이 너무 늦는 경우에) 큼].
도16a 및 도16b의 경우에, 실제 입력 토크 및 해제 전달 토크가 추정값과 달라서 관성 페이스의 종료 시간이 예상 시간으로부터 벗어날 때, 관성 페이스의 종료시 유압(작동 유압)은 목표값을 나타내지 못한다.
한편, 본 발명의 경우에서의 기어 변속 제어는 도16a의 경우(기어 변속의 진행이 너무 이른 경우) 및 도16b의 경우(기어 변속의 진행이 너무 늦는 경우)에 대처할 수 있다.
도9a 및 도9b에서 실선에 의해 나타낸 바와 같이, 해제측 명령 압력(PA) 및 체결측 명령 압력(PA')의 변속의 결과로서(도9a 및 도9b에서 점선에 의해 나타낸 바와 같은 변속은 일본 특허 출원 공개 공보 제2000-065198호에 개시된 이전에 제안된 기어 변속 제어에 의한 변화의 결과임), 관성 페이스의 종료시 체결 및 해제 압력 명령값은 목표값[관성 페이스의 종료시 해제측에서의 목표 유압(A)과 동일한 유압과 관성 페이스의 종료시 체결측에서의 목표 유압(A')과 동일한 유압]을 나타낸다는 것이 이해될 것이다.
또한, 상기된 바와 같이, 도6 및 도7에 도시된 플로우차트에 따른 일련의 계산이 관성 페이스 동안의 체결능 또는 해제능의 불연속성을 방지하기 위해 관성 페이스가 개시되는 시점으로부터 수행되는 경우와, 구동 주행 기어 변속 동안의 체결능 또는 해제능이 관성 페이스의 개시 직후에 작아질 경우에, 터빈 회전 속도(Nt)는 신속하게 상승되고, 체결능 또는 해제능은 관성 페이스의 종료에 접근함에 따라 커지도록 각각의 기어비에 대해 결정되고, 제어의 불연속성이 회피될 수 있고, 체결능 또는 해제능 관성 페이스 동안에 제공되더라도 미세하고 효과적인 제어가 달성될 수 있다.
다음에, 본 발명에 따른 기어비 추종 제어의 장점은 도10 내지 도13을 주로 참조하여 이하에서 설명하기로 한다.
기어비 추종 제어와의 비교라는 관점으로부터, 이전에 제안된 구동 주행 다운시프트 제어는 (1999년 3월 30일자로 발행된 미국 특허 제5,888,170호에 대응하는) 1998년 2월 20일자로 발행된 일본 특허 출원 공개 공보 (평)10-47468(JP10047468)호와 2000년 8월 15일자로 발행된 일본 특허 출원 공개 공보 제2000-227158호에 의해 예시되어 있다.
도10은 해제측 유압과 관련하여 기어비 추종 제어에서 관성 페이스 동안에 유압을 결정하는 방법의 기본 패턴을 도시하고 있다.
상기 실시예에서, 분담 압력이 배가된(multiplied) 계수는 도6 및 도7에 도시된 플로우차트에 따른 순간적인 기어비에 따라 항상 결정된다. 예컨대, 본 발명의 기어비가 "기어비(iA)"를 나타낼 때, 계수는 기어비(iA)에 따라 결정된다. 본발명의 기어비가 "기어비(iB)"를 나타낼 때, 계수는 기어비(iB)에 따라 결정된다. 본 발명의 기어비가 "기어비(iC)를 나타낼 때, 계수는 기어비(iC)에 따라 결정된다.
이와 같이, 도10에 도시된 바와 같이, 기어비(iA) 내지 기어비(iC)에 따른 유압(압력)은 순간적인 기어비에 따라 결정된다.
다음의 제어는 도11, 도12 및 도13에 각각 도시된 예1, 예2 및 예3의 경우에 가능하다.
예 1: 기어 변속의 초기 단계에서 기어 변속의 진행이 너무 이른(너무 빠른) 경우(도11 참조):
기어 변속의 진행이 너무 이른(빠른) 경우에, 기어비는 도11에 도시된 바와 같이 기어비(iB1)에 신속하게 도달된다. 그러므로, 해제 압력이 기어비(iB1)에 따른 유압에 도달되는 것이 빠르다.
결국, 해제 유압이 신속하게 상승되기 때문에, 기어 변속의 진행은 느려지도록 신속하게 억제된다.
예 2: 기어 변속의 초기 단계에서의 진행이 너무 늦는(너무 느린) 경우(도12 참조):
관성 페이스의 초기 단계에서의 기어 변속의 진행이 너무 느린 경우에, 기어비는 도12에 도시된 바와 같이 기어비(iB2)에 도달되는 것이 느리다. 그러므로, 해제 압력이 기어비(iB2)에 따른 유압에 도달되는 것이 느리다.
결국, 해제 유압 상승이 늦어지기 때문에, 초기 단계에서의 기어 변속의 진행은 빨라지게 된다.
예 3: 기어 변속이 해제측에서의 오버슈트로 인해 원위치로 복귀하는 경우(도13 참조):
실제 유압의 편차가 크거나 오버슈트(도13에 점선으로 나타낸 실제 유압의 오버슈트)로 인해 해제 유압이 과도하게 높아서 실제 기어 변속이 원위치로 복귀하는 경우에, 실제 기어 변속은 원위치로 복귀된다.
그러므로, 도13에 도시된 바와 같이, 기어비는 낮아지고, 기어비에 따른 유압인 해제측 유압도 낮아진다. 결국, 기어 변속은 진행 방향으로 향한다.
따라서, 상기 경우들은 기어비 추종 제어가 관성 페이스 동안의 기어 변속의 초기 단계에서도 기어 변속의 진행에 대한 적절한 제어를 가능하게 하는 기능을 갖는다는 것을 의미한다.
상기된 (일본 특허 출원 공개 공보 제JP10047468호에 대응하는) 미국 특허 제5,888,170호에서 개시된 다운시프트 제어기와 비교하여, 미국 특허는 기어비가 구동 주행 다운시프트 관성 페이스 동안에 소정의 기어비에 도달될 때, 해제 유압은 기어 변속 쇼크를 감소시키도록 증가된다는 것을 개시하고 있다. 그러나, 도17에 도시된 바와 같이, 첫째로 기어 변속의 종료 직전에 발생되는 쇼크의 조정만이 수행될 수 있고(기어 변속의 완료 직전에만 다운시프트가 수행될 수 있기 때문에, 기어 변속의 초기 단계에서의 제어는 수행될 수 없음), 둘째로 기어 변속이 유압의 증가로 인해 원위치로 복귀될 가능성이 있다(해제 유압 상승이 기어 변속을 복귀시킬 가능성이 있음)는 사실의 관점에서 소정의 제한이 있다.
한편, 본 발명에 따른 기어비 추종 제어는 상기된 관점에서 우수한 기어 변속 제어를 나타낸다.
또한, 상기 실시예에서, [1] 해제 압력은 관성 페이스가 개시된 직후부터 순간적인 기어비에 따라 설정된다.
상기 경우에, 바람직하게는, [2] 유압은 도6 및 도7의 플로우차트에 도시된 바와 같이 분담 압력에 대한 계수에 의해 주어진다.
또한, 바람직하게는, [3] [1] 및 [2]와 동일한 제어는 도7의 단계 201 내지 204에 도시된 바와 같이 체결측 유압에 적용되고, 상기 경우에 관성 페이스가 종료될 때의 체결측 계수(Ac)는 해제측 계수(Ao)와 관련하여 결정될 수도 있다(바람직하게는, 체결 및 해제측 계수의 합은 1.0이상임).
또한, [4] 해제능이 관성 페이스가 종료될 때 제공되는 해제 압력이 소정의 기울기에 의해 경사지게 배출되는 경우에 효과적인 결과가 얻어질 수 있다.
이와 같이 하는 경우에, 관성 페이스 동안의 기어 변속의 진행은 항상 제어될 수 있다(예컨대, 도3의 (a), 도3의 (b) 및 도10 내지 도13 참조).
또한, 상기 항목 [2]에 따르면, 터빈 토크(Tt)가 임의의 증감 방향으로 변화되더라도, 기어비 추종 제어는 터빈 토크(Tt)의 변화에 대처할 수 있다. 상기 항목 [3]에 따르면, 기어비 추종 제어는 관성 페이스에서 어떠한 레이싱 현상의 발생도 없다는 것을 보증할 수 있다.
도14의 (a), 도14의 (b) 및 도14의 (c)는 도6 및 도7의 플로우차트에 기재된제어 내용을 도시하고 있다.
도14의 (a), 도14의 (b) 및 도14의 (c)에 도시된 바와 같이, 변화하는 기어비에 따라, 해제측 유압 및 체결측 유압은 분담 압력(도14의 (b) 및 도14의 (c)의 예에서, 예컨대, 해제측에서 30 내지 50% 및 체결측에서 50% 이하) 대 RTN 압력(복귀 스프링 압력)에 대한 각각의 소정의 백분율을 추가함으로써 결정된다.
해제 압력이 도14의 (b) 및 도14의 (c)에 도시된 유압값으로 설정되는 경우에, 터빈 회전은 상승하지도 하강하지도 않는다. 그러나, 체결능 또는 해제능에 해당하는 "분담 압력-실제 압력"의 나머지가 터빈 회전을 상승시키도록 사용되기 때문에, 상기 체결능 또는 해제능은 터빈의 증가 속도를 결정한다.
또한, 체결측에서의 계수가 해제측에서의 계수와 관련하여 결정되는 기술이 채택될 때, 체결측 및 해제측의 계수의 합은 어떠한 레이싱 현상도 발생되지 않도록 1.0 이상으로 설정된다.
도14의 (a) 내지 도14의 (c)에 도시된 예에서, 관성 페이스가 종료될 때, 해제측 계수는 70%이고 체결측 계수는 50%이므로 이들의 합은 70% + 50% = 120%(1.0을 넘음)이기 때문에, 어떠한 레이싱 현상도 나타나지 않는다는 것이 보증될 수 있다.
또한, 상기 항목 [4](관성 페이스의 종료 후 해제 압력의 경사진 배출 제어)에 따르면, 기어 변속의 종료시 기어 레인지에 대응하는 출력 토크로의 이전이 매끄러워진다.
도3의 (a), 도3의 (b), 도3의 (c) 및 도5d를 참조하여 상기된 바와 같이, 항목 [4]에 따르면, 해제 유압은 체결측 및 해제측 마찰 요소가 상호 로킹되도록 되어(tended) 관성 페이스의 종료시 상승하는 토크가 상기된 월 필링 현상의 발생을 방지하도록 모따기되게 하기 위해 관성 페이스의 종료시 경사지게 배출된다. 이는 관성 페이스에서의 기어 변속 진행 제어의 마지막(final scene)에서 제어계(control circle)에 기여한다.
도15에 도시된 바와 같이, 해제 압력은 (도15에서 점선으로 나타낸 G 파형과 비교할 때) G의 상승 기울기가 매끄러워지도록 (도15에서 점선으로 나타낸 해제 압력의 변속과 비교할 때) 경사지게 배출된다.
다음에, 도18은 상기된 일본 특허 출원 공개 공보 제2000-227158호에 기재된 구동 주행 다운시프트 제어기와 비교할 때 본 발명의 경우에서의 터빈 회전 속도(Nt)와 해제 유압 사이의 관계를 도시하고 있다.
상기된 일본 특허 출원 공개 공보 제2000-227158호에서 개시된 이전에 제안된 구동 주행 다운 기어 제어기에서, 해제 압력은 터빈 회전 속도(Nt)의 증가 속도를 억제하도록 구동 주행 다운시프트 관성 페이스의 종료 직전에 소정의 기울기에 의해 순간적으로 증가된다.
그러나, 도18에 도시된 바와 같이, 해제 압력의 해제능이 유압의 편차, 해제측 마찰 요소의 체결 계수의 편차 및 유압의 응답 지연[소위 서지(surge)]으로 인해 과도하게 클 경우에, (해제능이 클 때) 터빈 회전 속도(Nt)가 해제측까지 강하될 가능성이 있고, 소정의 기울기에 의해 상승되도록 목표를 갖는 해제 유압은 도18에서 실선에 의해 나타낸 바와 같은 변화 추이를 나타낸다. 결국, 해제능은터빈 회전 속도(Nt)가 도18의 실선에 의해 나타낸 바와 같이 감소되게 하고, (도18의 점선에 의해 나타낸) 목표 궤도(target trajectory)로부터 벗어나게 한다.
따라서, 상기된 관점에서, 본 발명에 따른 기어비 추종 제어가 바람직하다는 것이 이해될 것이다.
상기된 바와 같이, [일본 특허 출원 공개 공보 (평)10-47468(JP10047468)호에 대응하는] 미국 특허 제5,888,170호 및 일본 특허 출원 공개 공보 제2000-027158(JP2000027158)호에 개시된 바와 같은 이전에 제안된 구동 주행 다운시프트 제어기와 비교할 때, 본 발명에 따른 기어비 추종 기어 변속 제어 장치 및 방법은 우수한 기능을 나타낼 수 있다.
본 발명은 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 상기된 실시예에 제한되지 말아야 한다. 당업자라면 상기 개시 내용으로써 상기된 실시예에 대한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
예컨대, 상기된 실시예에서, 자동 변속기는 마찰 요소를 위한 작동 유압이 개별 솔레노이드에 의해 직접적으로 제어되는 소위 직접적으로 작동 가능한 밸브류이다. 그러나, 본 발명은 어떠한 다른 종류의 자동 변속기에도 적용 가능하다. 상기 경우에, 동일한 작용 및 장점이 얻어질 수 있다.
또한, 예컨대, 본 발명에 따른 기어비 추종 제어는 해제측 마찰 요소에 대해 독립적으로 사용되는 것으로 제한되지 않는다. 그러나, 바람직하다면, 기어비 추종 제어가 해제측 마찰 요소에 대해서만 사용될 수 있지만, 동일한 제어가 해제측 마찰 요소뿐만 아니라 체결측 마찰 요소에 대해서도 사용될 수 있다. 해제측 및체결측 마찰 요소에 대한 상기 제어는 보다 효과적일 수 있다.
2000년 9월 18일자로 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2000-282322호의 전체 내용은 참조로 본 명세서에 기재되어 있다. 본 발명의 범주는 다음의 특허청구범위를 참조하여 한정된다.
즉, 본 발명의 경우에, 해제측 유압 및 체결측 유압은 (시간 관점의 기울기 제어가 아니라) 순간적인 기어비로부터 결정된다. 순간적인 기어비에서 요구되는 체결능 또는 해제능이 얻어질 수 있기 때문에, 다음의 장점이 유도될 수 있다.
즉, (i) 터빈 회전 속도(Nt)가 해제 압력의 순간적인 오버슈트로 인해 결정되더라도, 그에 따라 해제 압력은 감소된다. 그러므로, 터빈 회전 속도(Nt)는 상승한다(예컨대, 도13 참조).
(ii) 기어비가 유발된 후 유압이 시간의 함수로서 변화되는 일본 특허 출원 공개 공보 제2000-227158호에 개시된 상기된 바와 같은 이전에 제안된 구동 주행 다운시프트 제어기와 달리, 순간적인 기어 변속의 진행 상황을 충족시키는 유압은 항상 출력될 수 있다. 또한, 기어비 추종 제어는 개방 루프 제어의 형태이기 때문에, 피드백 루프 제어의 경우에서와 같은 불안정한 요인은 적다.

Claims (20)

  1. 복수개의 마찰 요소와, 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속을 수행하기 위해 마찰 요소들 중 적어도 제1 마찰 요소를 위한 작동기의 작동 유압을 연결 및 단절하는 압력 제어기를 구비한 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 장치에 있어서,
    제1 마찰 요소의 토크 전달능을 변화시키기 위해 작동기의 작동 유압을 제어하는 압력 제어 섹션과,
    제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속이 발생하는 관성 페이스 동안에 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속에 따라 변화하는 기어비에 따라 토크 전달능을 설정하는 토크 전달능 설정 섹션
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 장치.
  2. 복수개의 마찰 요소와, 제1 마찰 요소의 해제 상태로부터 제1 마찰 요소의 체결 상태로 작동기의 작동유를 전달하기 위해 마찰 요소들 중 적어도 제1 마찰 요소의 작동기의 작동 유압을 상승시키는 제1 압력 제어기와, 제2 마찰 요소의 체결 상태로부터 제2 마찰 요소의 해제 상태로 작동기의 작동유를 전달하기 위해 마찰 요소들 중 적어도 제2 마찰 요소의 작동기의 작동 유압을 감소시키는 제2 압력 제어기를 구비하여, 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속을 수행하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 장치에 있어서,
    제1 압력 제어기를 통한 제1 마찰 요소에 대한 제1 토크 전달능을 제어하는제1 압력 제어 섹션과,
    제2 압력 제어기를 통한 제2 마찰 요소에 대한 제2 토크 전달능을 제어하는 제2 압력 제어 섹션과,
    제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속이 발생하는 관성 페이스 동안에 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속에 따라 변화하는 기어비에 따라 제1 및 제2 토크 전달능을 각각 설정하는 토크 전달능 설정 섹션
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 제1속은 제2속보다 높은 속도이고, 자동 변속기는 엔진과 결합되고, 엔진의 스로틀 밸브의 개도가 소정값 이상일 때, 자동 변속기는 제1속으로부터 제2속으로의 구동 주행 다운시프트틀 수행하며, 토크 전달능 설정 섹션은 관성 페이스의 초기 단계에서보다 커지게 하기 위해 관성 페이스의 종료 단계에서 제2 토크 전달능에 대한 기어비에 따라 제2 토크 전달능을 설정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 장치.
  4. 복수개의 마찰 요소를 구비하고, 마찰 요소들 중 제1 마찰 요소가 작동 유압에 대한 감압 제어에 의해 해제되는 반면에 마찰 요소들 중 제2 마찰 요소가 작동 유압에 대한 가압 제어에 의해 체결되는 방식으로 해제 대 체결 제어에 의해 기어 변속을 수행할 수 있도록 된 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 장치에 있어서,
    제1 마찰 요소가 작동 유압에 대한 감압 제어에 의해 해제되는 반면에 제2마찰 요소가 작동 유압에 대한 가압 제어에 의해 체결되는 방식으로 자동 변속기의 기어 변속을 수행하기 위해 제1 및 제2 마찰 요소에 대한 작동 유압을 각각 제어하는 해제 대 체결 제어 섹션과,
    제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속이 순간적인 기어비에 따라 설정된 해제능을 출력하도록 관성 페이스 동안의 순간적인 기어비에 따라 발생되는 관성 페이스 동안에 해제능을 설정하는 해제능 설정 섹션
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속이 순간적인 기어비에 따라 설정된 체결능을 출력하도록 관성 페이스 동안의 순간적인 기어비에 따라 발생되는 관성 페이스 동안에 체결능을 설정하는 체결능 설정 섹션을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 장치.
  6. 제4항에 있어서, 해제능 설정 섹션은 관성 페이스가 개시될 때부터 순간적인 기어비에 따라 설정되는 해제능에 대한 계산을 개시하는 해제능 계산 섹션을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 장치.
  7. 제5항에 있어서, 체결능 설정 섹션은 관성 페이스가 개시될 때부터 순간적인 기어비에 따라 설정되는 체결능에 대한 계산을 개시하는 체결능 계산 섹션을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서, 제1속은 제2속보다 높은 속도이고, 자동 변속기는 엔진과 결합되고, 엔진의 스로틀 밸브의 개도가 소정값 이상일 때, 자동 변속기는 구동 주행 다운시프트를 수행하며, 구동 주행 다운시프트 동안에, 해제능은 관성 페이스의 개시 직후에 작게 수행되고 터빈 회전이 신속하게 상승되고 관성 페이스가 종료에 추가로 접근됨에 따라 커지는 방식으로 순간적인 기어비에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 장치.
  9. 복수개의 마찰 요소와, 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속을 수행하기 위해 마찰 요소들 중 적어도 제1 마찰 요소를 위한 작동기의 작동 유압을 연결 및 단절하는 압력 제어기를 구비한 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법에 있어서,
    제1 마찰 요소의 토크 전달능을 변화시키기 위해 작동기의 작동 유압을 제어하는 단계와,
    제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속이 발생하는 관성 페이스 동안에 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속에 따라 변화하는 기어비에 따라 토크 전달능을 설정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법.
  10. 복수개의 마찰 요소와, 제1 마찰 요소의 해제 상태로부터 제1 마찰 요소의 체결 상태로 작동기의 작동유를 전달하기 위해 적어도 제1 마찰 요소의 작동기의작동 유압을 상승시키는 제1 압력 제어기와, 제2 마찰 요소의 체결 상태로부터 제2 마찰 요소의 해제 상태로 작동기의 작동유를 전달하기 위해 적어도 제2 마찰 요소의 작동기의 작동 유압을 감소시키는 제2 압력 제어기를 구비하여, 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속을 수행하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법에 있어서,
    제1 압력 제어기를 통한 제1 마찰 요소에 대한 제1 토크 전달능을 제어하는 단계와,
    제2 압력 제어기를 통한 제2 마찰 요소에 대한 제2 토크 전달능을 제어하는 단계와,
    제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속이 발생하는 관성 페이스 동안에 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속에 따라 변화하는 기어비에 따라 제1 및 제2 토크 전달능을 각각 설정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서, 제1속은 제2속보다 높은 속도이고, 자동 변속기는 엔진과 결합되고, 엔진의 스로틀 밸브의 개도가 소정값 이상일 때, 자동 변속기는 제1속으로부터 제2속으로의 구동 주행 다운시프트를 수행하며, 토크 전달능 설정 단계에서, 제2 토크 전달능은 관성 페이스의 초기 단계에서보다 커지게 하기 위해 관성 페이스의 종료 단계에서 제2 토크 전달능에 대한 기어비에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법.
  12. 복수개의 마찰 요소를 구비하고, 마찰 요소들 중 제1 마찰 요소가 작동 유압에 대한 감압 제어에 의해 해제되는 반면에 마찰 요소들 중 제2 마찰 요소가 작동 유압에 대한 가압 제어에 의해 체결되는 방식으로 해제 대 체결 제어에 의해 기어 변속을 수행할 수 있도록 된 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법에 있어서,
    제1 마찰 요소가 작동 유압에 대한 감압 제어에 의해 해제되는 반면에 제2 마찰 요소가 작동 유압에 대한 가압 제어에 의해 체결되는 방식으로 자동 변속기의 기어 변속을 수행하기 위해 제1 및 제2 마찰 요소에 대한 작동 유압을 각각 제어하는 단계와,
    제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속이 순간적인 기어비에 따라 설정된 해제능을 출력하도록 관성 페이스 동안의 순간적인 기어비에 따라 발생되는 관성 페이스 동안에 해제능을 설정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서, 제1속으로부터 제2속으로의 기어 변속이 순간적인 기어비에 따라 설정된 체결능을 출력하도록 관성 페이스 동안의 순간적인 기어비에 따라 발생되는 관성 페이스 동안에 체결능을 설정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서, 해제능 설정 단계에서, 관성 페이스가 개시될 때부터 순간적인 기어비에 따라 설정되는 해제능에 대한 계산을 개시하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서, 체결능 설정 단계에서, 관성 페이스가 개시될 때부터 순간적인 기어비에 따라 설정되는 체결능에 대한 계산을 개시하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서, 제1속은 자동 변속기가 엔진과 결합되도록 제2속보다 높은 속도이고, 엔진의 스로틀 밸브의 개도는 자동 변속기가 구동 주행 다운시프트를 수행하도록 소정값 이상이며, 구동 주행 다운시프트 동안에, 해제능은 관성 페이스의 개시 직후에 작게 수행되고 터빈 회전이 신속하게 상승되고 관성 페이스가 종료에 추가로 접근됨에 따라 커지는 방식으로 순간적인 기어비에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서, 구동 주행 다운시프트 동안에, 체결능은 관성 페이스의 개시 직후에 작게 수행되고 터빈 회전이 신속하게 상승되고 관성 페이스가 종료에 더 접근됨에 따라 커지는 방식으로 순간적인 기어비에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서, 구동 주행 다운시프트 동안에, 해제능은 해제측 작동 유압명령값(Po)으로부터 분담 압력(Tt × Ao) × 토크 분담율(So) + RTN 유압[여기에서, Tt는 터빈 회전 속도(Nt) 및 엔진의 스로틀 밸브의 개도(TVO)로부터 추정된 터빈 토크를 나타내고, Ao는 추정된 터빈 토크(Tt)로부터 읽은 해제되는 제1 마찰 요소에 대한 작동 유압의 분담 압력 변환 계수를 나타내고, So는 관성 페이스가 개시될 때부터 관성 페이스가 종료될 때까지의 기어비에 따라 이전에 설정된 해제측 마찰 요소 토크 분담율을 나타내고, RTN은 관련된 피스톤이 총 행정(total stroke)에 도달된 유압에 대응하는 복귀 스프링 압력을 나타냄]에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법.
  19. 제17항에 있어서, 구동 주행 다운시프트 동안에, 체결능은 체결측 작동 유압 명령값(Pc)으로부터 분담 압력(Tt × Ac) × 토크 분담율(Sc) + RTN 압력[여기에서, Ac는 추정된 터빈 토크(Tt)로부터 읽은 체결되는 제2 마찰 요소에 대한 작동 유압의 분담 압력 변환 계수이고, Sc는 관성 페이스가 개시될 때부터 관성 페이스가 종료될 때까지의 기어비에 따라 이전에 설정된 체결측 마찰 요소 토크 분담율을 나타냄.]에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법.
  20. 제19항에 있어서, So + Sc ≥ 1.0인 것을 특징으로 하는 자동 변속기를 위한 기어 변속 제어 방법.
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