KR100450721B1

KR100450721B1 - 자동변속기의유압제어장치

Info

Publication number: KR100450721B1
Application number: KR10-1998-0036113A
Authority: KR
Inventors: 히로시 츠츠이; 다카오 다니구치; 가즈마사 츠카모토; 마사아키 니시다; 요시히사 야마모토; 마사오 사이토; 다카유키 구보; 아키토모 스즈키
Original assignee: 아이신에이더블류 가부시키가이샤
Priority date: 1997-09-04
Filing date: 1998-09-02
Publication date: 2004-11-26
Also published as: DE69821299D1; EP0900956A3; JP3339405B2; EP0900956B1; JPH11141674A; US6068576A; DE69821299T2; KR19990029458A; EP0900956A2

Abstract

파워온상태 및 파워오프상태 등의 주행상태가 달라져도 똑같은 제어로직으로 제어할 수 있음과 동시에, 파워온상태에서 가속페달을 완화한 경우에도 변속시간이 지연되는 것을 방지한다.

파워온상태의 도중에서 파워오프로 전환된 경우, 해제측유압(PA)은 입력토크의 저하와 동시에, 기어비 변화량에 따른 피드백제어에 의하여 급속하게 저하된다. 그리고, 변속완료까지의 기어비가 소정의 비율로 진행되지 않는 상태(종기제어개시 ; 기준값)에서 상기 해제측유압이 유압서보의 귀환스프링하중압(P_G) 이하로 저하되거나 또는 소정의 시간 내에 상기 기준값에 도달하지 않는 경우 결합측유압이 주체가 되도록 제어를 전환하고, 점선으로 나타낸 바와 같이, 결합측유압이 상승하여 다운시프트를 진행한다.

Description

자동변속기의 유압제어장치

본 발명은 자동차에 탑재되는 자동변속기의 유압제어장치에 관한 것으로, 상세히 말하면 다운시프트의 유압제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 주행상황은, 파워온 즉, 주행 중에 가속페달을 밟아서 엔진으로부터 차바퀴에 동력이 전달되는 상태 및 파워오프 즉, 주행 중에 가속페달을 밟은 상태에서 원상태로 되돌려 엔진으로부터의 동력이 차바퀴에 전달되지 않는 상태 또한, 고차속·고토크주행, 저토크·저차속주행 등의 각각의 상황이 있고, 상기 각각의 주행상황에 따라 자동변속기가 변속제어된다. 예컨대, 파워온·다운시프트즉, 킥다운(kick down)과 같이 가속페달(스로틀개도가 큼)을 밟아 다운시프트되고 또한, 파워오프·다운시프트 즉, 가속페달을 원상태로 되돌린 상태(스로틀개도가 닫힘)에서 차속의 저하와 수반되어 다운시프트된다.

종래, 한쪽의 마찰결합요소를 걸어맞춤과 동시에, 다른 한쪽의 마찰결합요소를 해제하는 소위 클러치즈클러치(체결전환) 변속의 유압제어방법으로서 일본국 특허공개공보 평성4-210158호에 나타나 있는 것이 있다. 이것은 파워온상태 및 파워오프상태를 검지하고, 그 결과에 따라 각각 설정된 제어로직에 의하여 다운시프트제어를 하는 것이며, 그때 파워오프의 제어 중에 가속페달을 밟아 파워온상태가 된 경우, 그 때의 해제측의 유압상태에 따라 파워오프의 제어로직을 속행할지, 파워온의 제어로직으로 이행할지를 판단한다.

구체적으로는 스로틀개도에 의하여 파워온상태와 파워오프상태를 판정하고, 파워오프상태에서 파워온상태로 변화한 것을 검지하였을 때 해제측유압(오프동작유압코멘드)이 제로인 경우 파워오프의 제어로직을 중지하여 파워온의 제어로직으로 이행하고 또한, 그 해제측유압이 제로가 아닌(유압이 남아 있다) 경우 파워오프상태 그대로 결합측유압을 상승시켜 변속을 완료한다.

상기 종래의 기술에 의한 유압제어방법은 기본적으로는 파워온상태와 파워오프상태를 개별적인 제어로직으로 행하기 때문에 예컨대, 파워온상태에서의 다운시프트의 변속 중 가속페달을 원상태로 되돌린 경우 파워온상태에서의 제어로직으로 변속제어를 한다. 즉, 해제측유압을 내림으로써 입력회전수가 다운시프트변속 후의 동기회전수가 되도록 제어를 하지만, 가속페달을 완화시킴으로써 입력회전수의 상승률이 낮아 그 상승률의 낮음을 해소해야만 하고, 해제측유압의 해제를 재촉하여도 입력축회전수가 동기회전수로 상승하지 않으며, 결합측유압에 의하여 변속을 진행할(입력회전수를 상승한다) 필요가 있다.

그렇지만, 상기 파워온상태에서의 결합측유압은 해제측과의 타이업방지를 위하여 동기회전부근까지는 저압으로 대기하는 대기제어(충전제어)를 설치하는 것이 일반적이고, 그 결과 완화된 유압상승 구배이기 때문에 변속시간이 지연되어 버리는 문제점이 있다.

특히 도 24에 나타낸 바와 같이, 자동변속기의 시프트레버(100)를 D 레인지에서 1속, 2속, 3속 및 4속의 조작포지션으로 조작할 수 있도록 구성하고, 자동변속기에서도 매뉴얼에 의하여 각 변속단으로 강제적으로 변속하여 매뉴얼변속의 느낌을 갖도록 하는 것이 있지만, 통상의 D 레인지에서는 상기 파워온에서의 다운시프트의 변속 중에 가속페달을 완화하게 하여 예컨대, 킥다운을 포기한 경우 통상 업시프트로 전환하여 상기 문제점을 회피할 수 있다고 하여도, 상기 강제적으로 매뉴얼변속하는 것으로는 예컨대, 3→2변속 등의 다운시프트가 고정되어 있기 때문에 상기 업시프트로 전환하여 피할 수 없어 상술한 문제점이 그대로 나타난다.

또한, 일방향클러치가 작동하는 다운시프트에서도 파워오프의 경우 또는 다운시프트 전환 후의 엔진브레이크작동을 위하여 일방향클러치와 병렬로 설치된 결합측마찰결합요소를 작동하지만, 이것에서도 파워오프의 매뉴얼다운에서는 변속 시간의 지체가 발생하고 또한 모든 차속에 대하여 양호한 시프트감을 얻는 것은 곤란하다.

본 발명은 파워온상태 및 파워오프상태 등의 주행상태가 달라져도 동일한 제어로직으로 제어를 하는 것을 가능하게 함과 동시에, 파워온상태로부터 가속페달을 완화시킨 경우에도 변속시간이 지연되는 것을 방지한 자동변속기의 유압제어장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 대한 전자제어부를 나타낸 블록도,

도 2는 본 발명을 적용할 수 있는 자동변속기의 기구부분을 나타낸 개략도,

도 3은 각 마찰결합요소의 작동을 나타낸 도면,

도 4는 마찰결합요소의 체결전환(클러치즈클러치)에 의한 변속에 대한 유압회로의 개략을 나타낸 도면,

도 5는 본 발명에 대한 주 공정도를 나타낸 도면,

도 6은 클러치즈클러치변속의 파워온상태(실선) 및 파워오프상태(점선)에 의한 다운시프트를 나타낸 타임차트,

도 7은 클러치즈클러치변속의 다운시프트의 해제측유압의 제어를 나타낸 플로차트,

도 8은 도 7의 계속을 나타낸 플로차트,

도 9는 클러치즈클러치변속의 다운시프트의 결합측유압의 제어를 나타낸 플로차트,

도 10은 도 9의 계속을 나타낸 플로차트,

도 11은 도 10의 계속을 나타낸 플로차트,

도 12는 해제측유압의 대기제어시간의 변화를 나타낸 도면,

도 13은 파워온상태에서의 도중에 파워오프로 전환된 다운시프트를 나타낸 타임차트,

도 14는 결합측유압제어를 주체로 하는 전환판단을 나타낸 플로차트,

도 15는 해제측유압이 스프링하중압 이하가 된 경우의 불감시간의 변화를 나타낸 도면,

도 16은 결합측유압제어를 주체로 하는 전환판단을 나타낸 다른 실시예에 의한 플로차트,

도 17은 일방향클러치를 개재하는 경우의 다운시프트변속에 대한 유압회로를 나타낸 도면,

도 18은 일방향클러치를 개재하는 변속의 파워온상태(실선) 및 파워오프상태(점선)에 의한 다운시프트를 나타낸 타임차트,

도 19는 그 다운시프트의 해제측유압의 제어를 나타낸 플로차트,

도 20은 그 다운시프트의 결합측제어를 나타낸 플로차트,

도 21은 도 20의 계속을 나타낸 플로차트,

도 22는 파워온상태의 도중에서 파워오프로 전환된 다운시프트를 나타낸 타임차트,

도 23은 해제측유압이 스프링하중압 이하가 된 경우의 불감시간의 변화의 실시예를 나타낸 도면,

도 24는 본 발명에 적용되는 매뉴얼조작이 가능한 자동변속기의 시프트레버부분을 나타낸 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 자동변속기 3 : 입력축

13 : 엔진출력축 14a, 14b : 출력축

C1~C3, B1~B5 : 마찰결합요소 F1, F2 : 일방향클러치

21 : (전자)제어부 21a : 해제측제어수단

21b : 결합측제어수단 21c : 변속진행판단수단

21d : 전환판단수단 29, 30 : 유압서보

SLS, SLU : 유압제어수단 PA(C2) : 해제측유압

PB(B1) : 결합측유압 P_G: 소정압(스프링하중압)

제1항에 대한 본 발명은, 엔진출력축(13)으로부터의 동력이 입력되는 입력축(3)과, 차륜에 연결되는 출력축(14)과, 이들 입력축과 출력축의 사이에서 동력전달경로를 변경하는 다수의 마찰결합요소(C1~C3)(B1~B5)와, 이들 마찰결합요소를 결합·해제시키는 유압서보(29)(30)(B-1)(C-2)와, 이들 유압서보의 유압을 제어하는 유압제어수단(SLS)(SLU)과, 차륜주행상황에 따른 각 센서(22)(23)(25)(26)(27)로부터의 신호를 입력받아 상기 유압제어수단으로 유압제어신호를 출력하는 제어부(21)를 갖는 자동변속기의 유압제어장치에서, 상기 제어부는 소정의 변속단으로 다운시프트를 할 때에 해제측이 되는 마찰결합요소용 유압서보의 유압(PA)을 제어하는 해제측제어수단(21a)과, 상기 소정의 변속단으로 다운시프트를 할 때 결합측이 되는 마찰결합요소용 유압서보의 유압(PB)을 제어하는 결합측제어수단(21b)과, 상기 센서로부터의 입력에 따라 상기 다운시프트의 진행상황을 판단하는 변속진행판단수단(21c)과, 상기 해제측제어수단(21a)에 의한 상기 다운시프트의 진행이 상기 변속진행판단수단에 의한 소정의 진행에 도달하지 않았다고 판단한 경우 상기 결합측제어수단(21b)에 의하여 상기 다운시프트를 진행하도록전환판단하는 전환판단수단(21d)을 갖는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압제어장치이다.

제2항에 대한 본 발명은, 제1항에 있어서, 상기 변속진행판단수단(21c)은 상기 다운시프트의 진행에 따라 변화되는 변화량에 의하여 상기 다운시프트의 진행상태를 판단하고, 상기 전환판단수단(21d)은 상기 변화량이 기준값에 도달하지 않은 상태에서 상기 해제측제어수단에 의한 상기 해제측마찰결합요소용 유압서보의 유압(PA)이 소정압(P_G) 이하가 되는 경우 상기 소정의 진행상태에 도달하지 않았다고 판단하는(도 6, 도 14, 도 18 참조) 자동변속기의 유압제어장치이다.

제3항에 대한 본 발명은, 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 변속진행판단수단(21c)은 상기 다운시프트의 진행에 따라 변화되는 변화량에 의하여 상기 다운시프트의 진행상태를 판단하고, 상기 전환판단수단(21d)은 상기 변화량이 기준값에 도달하지 않은 상태에서 변속제어개시로부터 소정시간(t2)이 경과한 경우 상기 소정의 진행상태에 도달하지 않았다고 판단하는 자동변속기의 유압제어장치이다.(도 16 참조).

제4항에 대한 본 발명은, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 해제측제어수단(21a)은 상기 해제측마찰결합요소용 유압서보의 유압(PA)을 입력토크(Tt)에 의하여 산출하는 제어를 갖는 자동변속기의 유압제어장치이다.

제5항에 대한 본 발명은, 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 다운시프트의 진행에 따라 변화되는 변화량이 출력회전수에 대한 입력회전수의 변화량(ΔN)인 자동변속기의 유압제어장치이다.

제6항에 대한 본 발명은, 제2항, 제3항 또는 제5항에 있어서, 상기 해제측제어수단(21a)은 다운시프트의 진행에 따라 변화되는 변화량(N)에 의하여 상기 해제측마찰결합요소용 유압서보의 유압(PA)을 제어하는 피드백제어를 갖는 자동변속기의 유압제어장치이다.

제7항에 대한 본 발명은, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 결합측제어수단(21b)은 상기 결합측마찰결합요소가 분담하는 토크(T_B)로부터 산출되는 목표결합유압(P_TB)을 향하여 상승하는 결합제어와, 상기 다운시프트의 진행에 따라 변화되는 변화량이 소정값(a1)에 도달하면 개시하는 종기제어를 갖고, 상기 기준값은 상기 종기제어의 개시를 할 때에 대응하는 자동변속기의 유압제어장치이다.

제8항에 대한 본 발명은, 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 결합측제어수단(21b)은 상기 전환판단수단(21d)에 의하여 결합측제어수단이 주체가 되도록 전환되었을 때에 출력회전수에 대한 입력회전수의 변화량(ΔN)에 따른 피드백제어를 갖는 자동변속기의 유압제어장치이다.

제9항에 대한 본 발명은, 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 해제측제어수단(21a)은 상기 해제측마찰결합요소가 입력토크(Tt)에 대응한 토크용량을 유지하는 대기제어를 갖고, 그 대기제어시간(tw)을 상기 입력토크가 큰 경우에 짧아지도록 그 입력토크에 따라서 제어하는(도 12 참조) 자동변속기의 유압제어장치이다.

제10항에 대한 본 발명은, 제2항에 있어서, 상기 해제측마찰결합요소용 유압서보의 유압(PA)이 상기 소정압(P_G) 이하로 저하되고 난 후, 상기 전환판단할 때까지의 불감시간(t1)을 상기 입력토크가 큰 경우에 길어지도록 그 입력토크에 따라 제어하는(도 15 참조) 자동변속기의 유압제어장치이다.

제11항에 대한 본 발명은, 제10항에 있어서, 상기 불감시간(t1)은 유체온도에 따라 변경하는(도 23 참조) 자동변속기의 유압제어장치이다.

제12항에 대한 본 발명은, 제2항 또는 제10항에 있어서, 상기 소정압이 상기 해제측마찰결합요소용 유압서보의 귀환스프링하중압(P_G)인 자동변속기의 유압제어장치이다(도 14 참조).

제13항에 대한 본 발명은, 제3항에 있어서, 상기 변속제어개시로부터의 소정시간(t2)이 주행상황에 따라 미리 설정되는 목표변속시간인 자동변속기의 유압제어장치이다.

제14항에 대한 본 발명은, 제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 소정의 변속단으로의 다운시프트(예컨대, 3→2변속)가 상기 해제측마찰결합요소(예컨대, B4브레이크)를 해제함과 동시에, 상기 결합측마찰결합요소(예컨대, B5브레이크)를 결합함으로써 달성되고, 상기 해제측마찰결합요소용 유압서보의 유압(PA) 및 상기 결합측마찰결합요소용 유압서보의 유압(PB)이 각각 별개의 상기 유압제어수단(SLS)(SLU)으로 제어되는 자동변속기의 유압제어장치이다.

제15항에 대한 본 발명은, 제1항, 제2항, 제3항, 제4항, 제5항, 제9항, 제10항, 제11항, 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 소정변속단으로의 다운시프트(예컨대 5→4변속)가 상기 해제측마찰결합요소(예컨대, C2클러치)를 해제함과 동시에, 일방향클러치(F1)를 작동하거나 또는 그 일방향클러치와 병렬로 설치된 상기 결합측마찰결합요소(예컨대, B1브레이크)를 결합함으로써 달성되는 자동변속기의 유압제어장치이다(도 2, 도 3 참조).

제16항에 대한 본 발명은, 제15항에 있어서, 상기 해제측마찰결합요소용 유압서보의 유압(PA) 및 상기 결합측마찰결합요소용 유압서보의 유압(PB)이 동일한 상기 유압제어수단으로 제어되고, 상기 전환판단수단에 의하여 상기 유압제어수단에 의하여 제어된 유압의 연결을 상기 해제측마찰결합요소용 유압서보(C-2)로부터 상기 결합측마찰결합용요소 유압서보(B-1)로 전환하는 자동변속기의 유압제어장치이다(도 17, 도 18 참조).

제17항에 대한 본 발명은, 엔진출력축(13)으로부터의 동력이 입력되는 입력축(3)과, 차륜에 연결되는 출력축(14)과, 이들 입력축과 출력축의 사이에서 동력전달경로를 변경하는 다수의 마찰결합요소(C1…B1…)와, 이들 마찰결합요소를 결합·해체시키는 유압서보(29)(30)(B-1)(C-2)를 갖는 자동변속기의 유압제어장치에 이용되고, 차륜주행상황에 따른 각 센서로부터의 신호를 입력받아 상기 유압서보의 유압을 제어하는 유압제어수단(SLS)(SLU)에 유압제어신호를 출력하는 컴퓨터로 해석가능하며, 소정변속단으로 다운시프트를 할 때에 해제측이 되는 마찰결합요소의 유압을 제어하는 해제측제어와, 상기 소정의 변속단으로 다운시프트를 할 때에 결합측이 되는 마찰결합요소의 유압을 제어하는 결합측제어와, 상기 센서로부터의 입력에 따라 상기 다운시프트의 진행상황을 판단하는 변속진행판단과, 상기 해제측제어에 의한 상기 다운시프트의 진행이 상기 변속진행판단에 의한 소정의 진행상황에 도달하지 않았다고 판단한 경우 상기 결합측제어에 의하여 상기 다운시프트를 진행하도록 전환하는 전환판단을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체이다.

위와 같은 구성에 의거하여 예컨대, 파워오프상태에 있는 경우, 도 6 및 도 18의 점선으로 나타낸 바와 같이, 입력토크가 음(또는 소)이기 때문에 해제측제어수단(21a)에 의한 유압제어에 의해서는 센서(25)(26)에 따른 변속진행판단수단(21c) [예컨대, 출력축회전수에 대한 입력축회전수(기어비)의 변화]에 의한 소정의 진행상황에 도달하지 않는다고 판단된다. 예컨대, 입력토크 및 상기 입력회전수의 변화량에 의한 피드백제어에 의하여 제어되고, 해제측유압(PA)이 소정압(예컨대, 스프링하중압(P_G)보다 낮아지면 전환판단수단(21d)이 결합측유압의 제어를 주체로 하는 결합측제어수단(21b)으로 전환하고, 다운시프트를 진행한다.

또한, 예컨대 파워온상태의 도중에서 파워오프로 전환된 경우, 도 13 및 도 22에 나타낸 바와 같이, 해제측유압(PA)은 상기 입력토크의 저하와 동시에, 상기 기어비변화량에 따른 피드백제어 등에 의하여 급속하게 저하한다. 그리고, 예컨대, 변속진행판단수단(21c)에 의한 변화량이 기준값[예컨대, 상기 입력회전수변화량이 변속완료까지의 모든 기어비의 소정의 비율로 되는 기준값]에 도달하지 않는 상태에서 해제측유압(PA)이 예컨대, 상기 소정압(P_G)보다 저하하거나 또는 소정시간(t2)이 경과한 경우, 해제측제어수단(21a)의 제어에 의해서는 소정의 진행상황에 도달하지 않는다고 판단되고, 전환판단수단(21d)이 결합측제어수단(21b)을 주체로 하도록 전환하고, 다운시프트를 진행시킨다.

또한, 상기 괄호 내의 부호는 도면과 대조하기 위한 것이지만, 본 발명의 구성에 하등의 영향을 끼치는 것이 아니다.

이하, 도면을 따라 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다.

5속자동변속기(1)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 토크컨버터(4), 3속주변속기구(2), 3속부변속기구(5) 및 디퍼런셜부(differential unit)(8)를 갖추고 있고, 또한, 이들 각각은 서로 접합하여 일체로 구성되는 케이스에 수납되어 있다. 그리고, 토크컨버터(4)는 록업클러치(lock up clutch)(4a)를 갖추고 있고, 엔진크랭크샤프트(engine crank shaft)(13)로부터 토크컨버터 내의 유류를 통하여 또는 록업클러치에 의한 기계적 접속을 통하여 주변속기구(2)의 입력축(3)에 입력한다. 그리고, 일체의 케이스에는 크랭크샤프트와 정렬하여 배치되어 있는 제1축(3)(구체적으로는 입력축) 및 그 제1축(3)과 평행하게 제2축(6)(카운터축) 및 제3축(좌우차축)(14a)(14b)이 회전자유롭게 지지되어 있고, 또한 그 케이스의 외측에 밸브바디가 설치되어 있다.

주변속기구(2)는 심플유성기어(7)와 더블피니온유성기어(9)로 구성되는 유성기어부(15)를 갖고 있고, 심플유성기어(7)는 태양기어(S1), 링기어(R1) 및 이들 기어에 결합하는 피니온(P1)을 지지하는 캐리어(CR)로 구성되며, 또한, 더블피니온유성기어(9)는 상기 태양기어(S1)와는 다른 기어잇수로 구성되는 태양기어(S2), 링기어(R2) 및 태양기어(S2)에 결합하는 피니온(P2) 및 링기어(R2)에 결합하는 피니온(P3)을 상기 심플유성기어(7)의 피니온(P1)과 함께 지지하는 공통캐리어(CR)로 구성된다.

그리고, 엔진크랭크샤프트(13)로부터 토크컨버터(4)를 통하여 연결작동하고 있는 입력축(3)은 제1(포워드)클러치(C1)를 통하여 심플유성기어(7)의 링기어(R1)에 연결할 수 있음과 동시에, 제2(다이렉트)클러치(C2)를 통하여 심플유성기어(7)의 태양기어(S1)에 연결할 수 있다. 또한, 더블피니온유성기어(9)의 태양기어(S2)는 제1브레이크(B1)로 직접 걸 수 있음과 동시에, 제1일방향클러치(F1)를 통하여 제2브레이크(B2)로 걸 수 있다. 더욱이, 더블피니온유성기어(9)의 링기어(R2)는 제3브레이크(B3) 및 제2일방향클러치(F2)로 걸 수 있다. 그리고, 공통캐리어(CR)가 주변속기구(2)의 출력부재가 되는 카운터드라이브기어(18)에 연결되어 있다.

한편, 부변속기구(5)는 제2축을 구성하는 카운터축(6)의 축선방향 후방을 향하여 출력기어(16), 제1심플유성기어(10) 및 제2심플유성기어(11)가 순서대로 배치되어 있고 또한, 카운터축(6)은 베어링을 통하여 일체의 케이스에 회전자유롭게 지지되어 있다. 상기 제1 및 제2심플유성기어(10)(11)는 심슨타입(sympson type)으로 구성된다.

또한, 제1심플유성기어(10)는 그 링기어(R3)가 상기 카운터드라이브기어(18)에 결합하는 카운터드리븐기어(17)에 연결되어 있고, 그 태양기어(S3)가카운터축(6)에 회전자유롭게 지지되어 있는 슬리브축(12)에 고정되어 있다. 그리고, 피니온(P3)은 카운터축(6)에 일체로 연결된 플랜지로 된 캐리어(CR3)에 지지되어 있고 또한, 그 피니온(P3)의 다른 끝을 지지하는 캐리어(CR3)는 UD다이렉트클러치(C3)의 이너허브(inner hub)에 연결되어 있다. 또한, 제2심플유성기어(11)는 그 태양기어(S4)가 상기 슬리브축(12)에 형성된 상기 제1심플유성기어의 태양기어(S3)에 연결되어 있고, 그 링기어(R4)는 카운터축(6)에 연결되어 있다.

그리고, UD다이렉트클러치(C3)는 상기 제1심플유성기어의 캐리어(CR3)와 상기 연결된 태양기어(S3)(S4)의 사이에 개재되어 있고 또한, 그 연결된 태양기어(S3)(S4)는 밴드브레이크로 구성되는 제4브레이크(B4)로 걸 수 있다. 또한, 제2심플유성기어의 피니온(P4)을 지지하는 캐리어(CR4)는 제5브레이크(B5)로 걸 수 있다.

이어서, 도 2 및 도 3을 참조하여 5속자동변속기의 기구부분의 작용에 대하여 설명한다.

D(드라이브)레인지의 1속(1ST)상태에서는 포워드클러치(C1)가 접속되고 또한, 제5브레이크(B5) 및 제2일방향클러치(F2)가 걸려서 더블피니온유성기어의 링기어(R2) 및 제2심플유성기어(11)의 캐리어(CR4)가 정지상태로 유지된다. 이 상태에서는 입력축(3)의 회전은 포워드클러치(C1)를 통하여 심플유성기어의 링기어(R1)에 전달되고 또한, 더블피니온유성기어의 링기어(R2)는 정지상태에 있기 때문에 양 태양기어(S1)(S2)를 역방향으로 공전시키면서 공통캐리어(CR)가 정방향으로 대폭 감속회전된다. 즉, 주변속기구(2)는 1속상태에 있고, 그 감속회전이카운터기어(18)(17)를 통하여 부변속기구(5)의 제1심플유성기어의 링기어(R3)에 전달된다. 그 부변속기구(5)는 제5브레이크(B5)에 의하여 제2심플유성기어의 캐리어(CR4)가 정지되고, 1속상태에 있으며, 상기 주변속기구(2)의 감속회전은 그 부변속기구(5)에 의하여 더욱 감속되어 출력기어(16)로부터 출력된다.

2속(2ND)상태에서는 포워드클러치(C1)에 부가되어 제2브레이크(B2)(및 제1브레이크(B1))가 작동하고 또한, 제2일방향클러치(F2)에서 제1일방향클러치(F1)로 작동이 전환되고 또한, 제5브레이크(B5)가 걸림상태로 유지되어 있다. 이 상태에서는 태양기어(S2)가 제2브레이크(B2) 및 제1일방향클러치(F1)에 의하여 정지되고 따라서, 입력축(3)으로부터 포워드클러치(C1)를 통하여 전달된 심플유성기어의 링기어(R1)의 회전은 더블피니온유성기어의 링기어(R2)를 정방향으로 공전시키면서 캐리어(CR)를 정방향으로 감속회전시킨다. 또한, 그 감속회전은 카운터기어(18)(17)를 통하여 부변속기구(5)에 전달된다. 즉, 주변속기구(2)는 2속상태가 되고, 부변속기구(5)는 제5브레이크(B5)의 결합에 의하여 1속상태에 있고, 이 2속상태와 1속상태가 조합되어 자동변속기(1) 전체에서 2속이 얻어진다. 또한, 이때 제1브레이크(B1)도 작동상태가 되지만, 코스트다운으로 2속이 되는 경우 그 제1브레이크(B1)는 해제된다.

3속(3RD)상태에서는 포워드클러치(C1), 제2브레이크(B2) 및 제1일방향클러치(F1) 및 제1브레이크(B1)는 그대로 결합상태로 유지되고, 제5브레이크(B5)의 걸림이 해제됨과 동시에, 제4브레이크(B4)가 걸린다. 즉, 주변속기구(2)는 그대로의 상태가 유지되어 상술한 2속시의 회전이카운터기어(18)(17)를 통하여 부변속기구(5)에 전해지고 그리고, 부변속기구(5)에서는 제1심플유성기어의 링기어(R3)로부터의 회전이 그 태양기어(S3) 및 태양기어(S4)의 고정에 의하여 2속회전으로 되어 캐리어(CR3)로부터 출력되고 따라서, 주변속기구(2)의 2속과 부변속기구(5)의 2속으로 자동변속기(1) 전체에서 3속이 얻어진다.

4속(4TH)상태에서는 주변속기구(2)는 포워드클러치(C1), 제2브레이크(B2) 및 제1일방향클러치(F1) 및 제1브레이크(B1)가 걸어맞추어진 상술한 2속 및 3속상태와 동일하고, 부변속기구(5)는 제4브레이크(B4)를 해제함과 동시에, UD다이렉트클러치(C3)가 걸려 맞춰진다. 이 상태에서는 제1심플유성기어의 캐리어(CR3)와 태양기어(S3)(S4)가 연결되어 유성기어(10)(11)가 일체로 회전하는 직접결합회전이 된다. 따라서, 주변속기구(2)의 2속과 부변속기구(5)의 직접결합(3속)이 조합되어 자동변속기 전체로 4속회전이 출력기어(16)로부터 출력된다.

5속(5TH)상태에서는 포워드클러치(C1) 및 다이렉트클러치(C2)가 걸어 맞춰져 입력축(3)의 회전이 심플유성기어의 링기어(R1) 및 태양기어(S1)에 함께 전달되어 주변속기구(2)는 기어유닛이 일체로 회전하는 직접결합회전이 된다. 이때 제1브레이크(B1)는 해제되고 또, 제2브레이크(B2)는 걸어맞춘 상태로 유지되지만, 제1일방향클러치(F1)가 공전함으로써 태양기어(S2)는 공전한다. 또한, 부변속기구(5)는 UD다이렉트클러치(C3)가 걸어맞춰진 직접결합회전으로 되어 있고 따라서, 주변속기구(2)의 3속(직접결합)과 부변속기구(5)의 3속(직접결합)이 조합되어 자동변속기 전체에서 5속회전이 출력기어(16)로부터 출력된다.

더욱이, 본 자동변속기는 가속 등의 다운시프트를 할 때에 작동하는 중간변속단 즉, 3속로(third low) 및 4속로가 있다.

3속로상태는 포워드클러치(C1) 및 다이렉트클러치(C2)가 접속하고(제2브레이크(B2)가 걸린 상태에 있지만, 일방향클러치(F1)에 의하여 오버런한다), 주변속기구(2)는 유성기어부(15)를 직접결합한 3속상태에 있다. 한편, 제5브레이크(B5)가 걸려서 부변속기구(5)는 1속상태에 있고 따라서, 주변속기구(2)의 3속상태와 부변속기구(5)의 1속상태가 조합되어 자동변속기(1) 전체에서 전술한 2속과 3속 사이의 기어비가 되는 변속단이 얻어진다.

4속로상태는 포워드클러치(C1) 및 다이렉트클러치(C2)가 접속되어 주변속기구(2)는 상기 3속로상태와 동일하게 3속(직접결합)상태에 있다. 한편, 부변속기구(5)는 제4브레이크(B4)를 걸어맞춰 제1심플유성기어(10)의 태양기어(S3) 및 제2심플유성기어(11)의 태양기어 (S4)가 고정되어 2속상태에 있다. 따라서, 주변속기구(2)의 3속상태와 부변속기구(5)의 2속상태가 조합되어 자동변속기(1) 전체에서 전술한 3속과 4속 사이의 기어비가 되는 변속단이 얻어진다.

또한, 도 2에서 점선의 둥근표시는 코스트시 엔진브레이크의 작동상태(4, 3 또는 2레인지)를 나타낸다. 즉, 1속시 제3브레이크(B3)가 작동하여 제2일방향클러치(F2)의 오버런에 의한 링기어(R2)의 회전을 저지한다. 또한, 2속시, 3속시 및 4속시 제1브레이크(B1)가 작동하여 제1일방향클러치(F1)의 오버런에 의한 태양기어(S1)의 회전을 저지한다.

또한, R(리버스)레인지에서는 다이렉트클러치(C2) 및 제3브레이크(B3)가 결합됨과 동시에, 제5브레이크(B5)가 걸린다. 이 상태에서는 입력축(3)의 회전은 다이렉트클러치(C2)를 통하여 태양기어(S1)에 전달되고 또한, 제3브레이크(B3)에 의하여 더블피니온유성기어의 링기어(R2)가 정지상태에 있기 때문에 심플유성기어의 링기어(R1)를 역회전방향으로 공전시키면서 캐리어(CR)도 역회전하고, 그 역회전이 카운터기어(18)(17)를 통하여 부변속기구(5)에 전달된다. 부변속기구(5)는 제5브레이크(B5)에 의하여 제2심플유성기어의 캐리어(CR4)가 역회전방향으로도 정지되어 1속상태로 유지된다. 따라서, 주변속기구(2)의 역회전과 부변속기구(5)의 1속회전이 조합되어 출력축(16)으로부터 역회전감속회전이 출력된다.

도 1은 전기제어계를 나타낸 블록도이고, 21은 마이크로컴퓨터로 구성되는 제어부(ECU)이고, 엔진회전센서(22), 운전자가 가속페달을 밟는 양을 검출하는 스로틀개도센서(23), 트랜스미션(자동변속기구)의 입력축회전수(터빈회전수)를 검출하는 입력축회전수센서(25), 차속(자동변속기 출력축회전수)센서(26) 및 유체온도센서(27)로부터의 각 신호가 입력되고 또, 유압회로의 리니어솔레노이드밸브(SLS)(SLU)로 출력되고 있다. 상기 제어부(21)는 해제측유압을 제어하는 해제측제어수단(21a)과, 결합측 유압을 제어하는 결합측제어수단(21b)과, 출력축회전수에 대한 입력축회전수(기어비)의 회전변화량 등을 상기 입력축회전수센서(25) 및 차속센서(26) 등의 센서에 의하여 검출하여 그 검출값에 의하여 다운시프트의 진행상황(예컨대, 종기제어가 되는 기준값)을 판단하는 변속진행판단수단(21c)과, 상기 해제측제어수단(21a)에 의한 다운시프트의 진행이 변속진행판단수단에 의한 소정의 진행상황에 도달하지 않았다고 판단한 경우 예컨대, 상기 변속진행판단수단(21c)에 의한 소정의 진행상황 내에서 해제측유압이 귀환스프링하중압이 되어 다운시프트가 소정의 진행상태가 되지 않는 경우 또는 소정의 시간 내에 출력회전수에 대한 입력축회전수변화가 기준값에 도달하지 않는 경우 상기 결합측제어수단(21b)에 의하여 다운시프트를 진행하는 전환판단수단(21d)을 갖추고 있다.

도 4는 유압회로의 개략을 나타낸 도면이고, 상기 두 개의 리니어솔레노이드밸브(SLS)(SLU)를 가짐과 동시에, 자동변속기구의 유성기어부의 전달경로를 전환하고 예컨대, 전진 5속, 후진 1속의 변속단을 달성하는 다수의 마찰결합요소(클러치 및 브레이크)를 결합·해체시키는 다수의 유압서보(29)(30)를 갖고 있다. 또한, 상기 리니어솔레노이드벨브(SLS)(SLU)의 입력포트(a₁)(a₂)에는 솔레노이드모듈레이터압이 공급되고 있고, 이들 리니어솔레노이드밸브의 출력포트(b₁)(b₂)로부터의 제어유압이 각각 압력콘트롤밸브(31)(32)의 제어유압실(31a)(32a)에 공급되고 있다. 압력콘트롤밸브(31)(32)는 라인압이 각각 입력포트(31b)(32b)에 공급되고 있고, 상기 제어유압으로 조정된 출력포트(31c)(32c)로부터의 조정유압이 각각 시프트밸브(33)(35)를 통하여 적당한 각 유압서보(29)(30)에 공급된다.

또한, 본 유압회로는 한쪽의 마찰결합요소를 해제함과 동시에, 다른 한쪽의 마찰결합요소를 걸어맞추는 소위 클러치즈클러치에 의한 변속에 대한 기본개념을 나타낸 것이고, 각 유압서보(29)(30) 및 시프트밸브(33)(35)는 상징적으로 나타낸 것이며, 실제적으로는 자동변속기구에 대응하여 유압서보는 다수개 갖추어져 있지만, 구체적으로는 3→2변속시에 제4브레이크(B4)용 유압서보 및 제5브레이크(B5)용유압서보, 4→3 변속시의 제3클러치(C3)용 유압서보 및 제4브레이크(B4)용 유압서보이며 또한, 이들 유압서보로 유압을 전환하는 시프트밸브도 다수개 구비되어 있다. 또, 유압서보(30)에 나타낸 바와 같이, 유압서보는 실린더(36)에 오일실(37)에 의하여 밀착상태로 끼워 맞춰지는 피스톤(39)을 갖고 있고, 그 피스톤(39)은 유압실(40)에 작용하는 압력콘트롤밸브(32)로부터의 조정유압에 의하여 귀환스프링(41)에 대항하여 이동하고, 외측마찰플레이트(42) 및 내측마찰재(43)에 접촉한다. 그 마찰플레이트 및 마찰재는 클러치로 나타내고 있지만, 플레이트에도 동일하게 대응하는 것은 물론이다.

이어서, 본 실시형태에 대한 주공정도에 대하여 도 5에 따라 설명한다. 해제측제어수단은 해제측클러치제어개시를 따라 대기제어가 행해지고, 그 대기제어의 시간(tw)은 후술하는 바와 같이, 입력토크(Tt)에 의하여 변경되며(도 12 참조) 이어서, 초기변속제어, 관성상변속제어, 피드백제어가 행해지며 또한 제어종료가 된다.

결합측제어수단은 결합측클러치제어개시에 따라 서보기동제어, 결합제어가 행해지고, 그 결합제어는 해제측의 상기 초기변속제어 및 관성제어의 해제측유압에 따라 제어된다. 그리고, 제어전환판단이 행해지고, 예스의 경우 결합토크제어, 결합관성제어가 행해지며, 노의 경우 상기 제어를 건너뛰어 종기제어가 되며 또한 완료제어가 행해지고, 제어종료가 된다.

이어서, 도 6에 따라 클러치즈클러치에 의한 다운시프트 예컨대, 3→2변속에 대하여 설명하는데, 우선 도 7 및 도 8에 의하여 해제측유압(PA)의 제어에 대하여설명한다. 또한, 도 6에서 실선은 파워온상태를, 점선은 파워오프상태를 나타낸다. 즉, 실선은 운전자가 토크부족을 느끼고 가속페달을 밟아 다운시프트하는 상태를 나타내고, 점선은 가속페달을 분리한 상태에서 차속의 저하에 따라 다운시프트하는 상태를 나타낸다.

스로틀개도센서(23) 및 차속센서(26)로부터의 신호에 따라 제어부(21)는 맵에 의하여 다운시프트를 판단하면 그 변속판단으로부터 소정의 지연시간이 지난 후 시간측정이 개시되어 변속제어가 개시된다(S1). 그 개시시점(t=0)에서는 해제측유압(PA) 예컨대, 유압서보(B4)의 유압이 결합압으로 되어 있고, 해제측마찰결합요소(예컨대, B4브레이크)가 걸어맞추어진 상태에 있다. 그리고, 입력토크(T_t)의 함수에 의하여 해제측토크(T_A)가 산출된다(S2). 그 입력토크(T_t)는 맵에 의하여 스로틀개도와 엔진회전수를 기준으로 하여 엔진토크를 구하고 또한, 토크컨버터의 입출력회전수로부터 속도비를 계산하며, 그 속도비로부터 맵으로 토크비를 구하며, 엔진토크에 상기 토크비를 곱하여 구해진다. 또한, 그 입력토크에 토크분담율 등이 관여되어 상기 해제측토크(T_A)가 구해진다.

그 해제측토크(T_A)로부터 해제측의 대기결합압(Pw)이 산출되고(S3), 그 대기결합압(Pw)이 되도록 리니어솔레노이드밸브에 제어신호를 출력하며, 이 상태에서 입력토크 등에 의한 다운시프트피드백제어가 행해진다(S5).

상기 스텝 S2로부터 스텝 S5까지가 대기제어가 되지만, 그 대기제어시간(tw)은 도 12에 나타낸 바와 같이, 입력토크(Tt)에 의하여 변경된다(S6). 즉,입력토크(Tt)가 음이 되는 파워오프상태에서는 상기 대기제어시간(tw)은 후술하는 결합측의 서보기동시간(t_SE)으로 설정되고, 또한, 입력토크(Tt)가 양의 방향으로 크게 되면 상기 대기제어시간은 짧아진다. 그리고, 그 대기제어에서 입력토크에 의한 대기결합압(Pw)에 상기 피드백제어(S5)로 유지되고 따라서, 파워온상태에서는 그 대기결합압(Pw)은 비교적 높아지며 또한, 파워오프상태에서는 낮은 대기결합압(Pw)으로 서보기동제어종료까지 대기된다.

그리고, 소정의 해제측유압(P_AS) 및 상술한 바와 같이, 해제측토크(T_A)가 산출되고(S7)(S8) 또한, 그 해제측토크(T_A)에 의하여 목표유압(P_TA)이 산출된다(S9). 또한, 여분율(타이업 정도)(S11)(S12)에 의하여 드라이브필링을 고려하여 해제측목표유압(P_TA)이 산출된다(S10). 또, 상기 여분율은 유체온도에 따라 선택되는 다수의 스로틀개도·차속맵으로 구해지는 것이고, 일반적으로 S₁₁〉1.0, S₂₁〉0.0으로 된다.

또한, 미리 설정된 시간(t_TA)에 의하여 상기 목표유압(P_TA)까지의 구배가 [(P_TA-P_AS)/t_TA]에 의하여 설정되고, 그 구배로 유압이 감소된다(스윕다운(sweep down)이라고 한다)(S11). 즉, 파워온상태에서는 비교적 급한 구배로 되는 제1스윕다운이 행하여지고, 해제측유압(PA)이 상기 관성상개시 직전의 목표유압(P_TA)까지 계속된다(S12). 또한, 파워오프상태에서는 낮은 대기압으로부터 비교적 완화된 구배로 스윕다운이 행해진다. 이어서, 해제측유압변화(δP_TA)가 함수[δP_TA=fδ_PTA(ωａ)]에 의하여 산출된다(S13). 또한, 상기 ωａ는 출력축회전수에 대한 입력축회전수(기어비)(N)의 회전변화개시를 할 때의 목표가 되는 목표입력축회전변화율(목표회전가속도)이다. 그리고, 그 유압변화(δP_TA)에 의한 구배에서 (제2)스윕다운이 행해지고(S14), 그 스윕다운은 파워온상태에서는 변속개시 전의 입력축회전수(N_TS)로부터 소정의 정밀도로 회전변화량(ΔN)이 검출되는 변속개시판정회전수까지 속행된다(S15). 또한, 파워오프상태에서는 입력축회전수의 변화가 없기 때문에 소정의 구배(δP_TA)로 스윕다운하고, 이때 해제측유압이 유압서보의 귀환스프링(21)의 하중압(P_G)보다 낮아진다. 또한, 상기 제2스윕다운은 상기 제1스윕다운에 비하여 완화된 구배로 이루어진다. 상술한 스텝 S7로부터 스텝 S14까지가 초기제어가 된다.

이어서, 미리 설정된 비교적 낮은 구배로 되는 소정의 유압변화(δP_I)에 의한 구배로 스윕다운한다(S16). 그 스윕다운은 파워온상태이고, 해제측유압(PA)이 상기 귀환스프링(21)의 하중압보다 큰 경우 즉, 해제측유압서보의 토크용량이 0이 되지 않는 경우(S17), 변속개시(회전변화개시)로부터 변속완료하기 까지의 모든 회전수변화량의 aF%까지 행해진다(S18). 또한, 파워오프상태이고, 해제측유압(PA)이 상기 스프링 하중압보다 작아지는 경우(S17), 상기 구배(δP_I)에 의한 스윕다운은 다운시프트개시로부터 다운시프트완료가 되는 모든 회전수변화량에 가까운 값(예컨대, 90%)이 되는 a2%까지 계속된다(S19). 상기 구배(δP_I)에서의 스윕다운이 관성상제어가 된다.

그리고, 파워온상태에서는 출력축회전수에 대한 입력축회전수(기어비)의 검출에 의하여 그 입력축회전수변화량이 소정의 변화량이 되도록 다운시프트피드백제어(S20)가 행해지고, 그 피드백제어는 상기 다운시프트완료가 되는 모든 회전수변화량 근방 a2%까지 계속된다(S21). 또한, 후술하는 결합측유압의 제어라는 관계에서 서보기동제어시간(t_SE)의 종료까지(S23) 또, 결합측유압(PB)이 목표유압(P_TB)보다 크게 되기까지(S24)는 상기 피드백제어(S20)는 속행된다. 그 파워온상태의 스텝 S20이 상기 피드백제어가 된다.

그리고, 상기 a2%까지의 변속이 종료되면 비교적 급구배로 되는 소정의 유압변화(δP_FA)가 설정되고, 그 구배로 스윕다운을 행하며(S25), 해제측유압(PA)이 0이 됨으로써 다운시프트를 할 때의 해제측유압제어가 완료된다(S26). 상기 스텝 S25이 완료제어가 된다. 또한, 파워오프상태에서는 해제측유압(PA)이 스프링하중압 이하가 되기 때문에(S17) 후술하는 결합측제어로 주체가 이행되고, 상기 피드백제어를 거치지 않고, 관성상제어에 의한 상기 a2%로 변속진행한 후(S19), 상기 완료제어가 된다.

이어서, 도 9 내지 도 11의 플로차트 및 도 6의 타임차트를 따라 다운시프트의 결합측유압의 제어에 대하여 설명한다. 또한, 상술한 바와 같이, 도 6에서 실선은 파워온상태를, 점선은 파워오프상태를 나타낸다.

우선, 제어부(21)로부터의 다운시프트명령에 따라 개시되고(S30), 결합측유압(PB) 예컨대, 유압서보(B5)로의 유압이 소정압(PS₁)이 되도록 소정의 신호를 리니어솔레노이드밸브(SLS) (또는 SLU)에 출력한다(S31). 그 소정압(PS₁)은 유압서보의 유압실(20)을 채우기 위하여 필요한 유압으로 설정되어 있고, 소정의 시간(t_SA)동안유지된다. 그 소정시간(t_SA)이 경과하면(S32) 결합측유압(PB)은 소정의 구배[(P_S1-P_S2)/t_SB]로 스윕다운하고(S33), 결합측유압(PB)이 소정의 저압(P_S2)이 되면(S34) 그 스윕다운이 정지되고, 그 소정의 저압(P_S2)으로 유지된다(S35). 그 소정의 저압(P_S2)은 피스톤스토로크압 이상이고 또, 결합측마찰결합요소(예컨대, 제5브레이크(B5))에 토크용량을 발생시키지 않는 압으로 설정되어 있고, 그 소정의 저압(P_S2)은 시간측정(t)이 소정의 시간(t_SE)이 경과하기까지 유지된다(S36). 상기 스텝 S31으로부터 스텝 S36까지가 서보기동제어가 된다.

이어서, 결합측토크(T_B)가 해제측유압(PA) 및 입력토크(Tt)의 함수[T_B=f_TB(PA, Tt)]에 의하여 산정되고(S37), 또한, 상기 여분율을 감안하여 결합측토크(T_B)가 [T_B=S_1D×T_B+S_2D]로 산출된다(S38). 그리고, 그 결합측토크(T_B)로부터 결합측유압(PB)이 산출된다[PB=f_PB(T_B)](S39). 상기 스텝 S37 내지 스텝 S39가 결합제어가 된다.

그리고, 상기 스텝 S12와 동일하게 해제측유압(PA)이 스프링하중압(P_G)과 비교되며(S12'), 그 해제측유압이 높은 경우 즉, 파워온상태의 경우 상기 스텝 S39에의한 결합측입력토크(T_B)(해제측유압(PA) 및 입력토크(Tt)에 의존한다)에 의한 결합측유압(PB)이 상기 모든 회전수변화량의 a1%까지 계속된다(S40).

그리고, 상기 스텝 S12'에서 해제측유압(PA)이 스프링하중압(P_G)보다 낮은 경우 즉, 파워오프상태에서는 결합측유압주체로 전환된다. 우선, 상기 결합측토크(T_B)로부터 결합목표유압(P_TB)이 산출된다. 즉, 결합측입력토크(T_B)에 따른 기어비에 의한 입력축회전수변화가 개시되기 직전의 결합측유압(P_TB)이 산출된다(S41). 더욱이, 스텝 S12'로 결합측주체로 전환된 시점에서의 스텝 S39에 의한 해제측유압(PB)이 P_BS로 하여 기억된다(S42). 그리고, 그 유압(P_BS) 및 상기 스텝 S41로 산출된 결합목표유압(P_TB)에 의한 소정의 구배가 산출되고, [(P_TB-P_BS)/t_TB], 그 비교적 급한 구배로 유압이 증가되고(이하, 스윕업(sweep up)이라고 한다)(S43), 그 스윕업(제1스윕업)은 상기 결합측유압이 목표유압(P_TB)에 도달하기까지 계속된다(S44).

그리고, 상기 목표결합유합(P_TB)에 도달하면 즉, 입력축회전수의 회전변화가 개시되는 관성상에 들어간다고 예측되는 시점에서 상기 유압의 변화(δP_TB)가 입력축(기어비) 회전수(N)의 회전변화를 개시할 때의 목표가 되는 목표회전변화율(ωa)에 따른 함수[δP_TB=fδ_PTA(ωa)]에 의하여 산출된다(S45). 그리고, 그유압변화(δP_TB)에 의한 구배로 제2스윕업이 행해진다(S46). 그 제2스윕업은 회전변화를 개시할 때의 입력축회전수(N_TS)로부터의 회전변화분(ΔN)이 소정의 변속개시판정회전수에 도달하기까지 계속된다(S47). 상기 스텝 S41 내지 S46이 파워오프를 할 때에 결합측주체로 전환된 상태의 결합측토크제어가 된다.

결합측유압변화(δP_I)가 (기어비)입력축회전수센서(5)의 검출에 의한 입력축회전수의 변화량(ΔN)으로 피드백제어되게 설정되고, 그 δP_I의 구배로 스윕업된다(S48)(S49). 그 δP_I에 의한 스윕업은 다운시프트변속개시(회전변화개시)로부터 다운시프트변속완료까지 모든 회전수변화량(ΔN)의 a1% 예컨대, 70%까지 계속된다(S50). 즉, N_TS를 변속개시시의 입력축회전수, ΔN를 회전변화량, g_i을 변속전기어비g_i+1를 변속후기어비로 하면, [(ΔN×100)/(N_TS/g_i)·(g_i+1-g_i)]가 a1%가 될 때까지 계속된다.

그리고, 스텝 S40 또는 스텝 S50으로 상기 모든 회전수변화량이 a1%를 넘으면 종기제어에 들어간다. 우선, 스텝 S41과 같이, 결합측입력토크(T_B)로부터 결합측목표압(P_TB)이 산출되고(S51) 또한, 상기 회전수변화량 a1%시점에서의 결합측유압(PB)이 P_LSB로 기억된다(S52). 이로써 미리 설정되어 있는 소정시간(t_LE)에 의하여 소정의 구배[(P_TB-P_LSB)/t_LE]가 산출되고, 비교적 완화된 그 구배로 스윕업되고(S53), 그 스윕업은 결합측유압이 상기 목표유압(P_TB)에 도달할 때까지 계속된다. 또한, 상기 종기제어의 스텝 S51 내지 스텝 S54는 파워온 즉, 해제측유압을 주체로 하여 다운시프트가 진행되는 경우는 그 모든 것이 기능하고, 파워오프 즉, 결합측유압을 주체로 하여 다운시프트가 진행되는 경우, 이미 스텝 S41, 스텝 S46에 나타낸 결합토크제어에 의하여 결합목표유압 및 그것을 향한 스윕업 등은 달성되어 있고, 스텝 S51 내지 스텝 S54는 다만 통과할 뿐 기능하지 않는다.

그리고, 파워오프상태의 경우 상기 구배(δP₁)보다 더욱 완화된 구배로 되는 δP_LB가 설정되고(S55), 그 구배(δP_LB)에 의한 스윕업은 다운시프트완료까지의 모든 회전수변화량의 a2% 즉, 90%까지 계속된다(S56). 또한, 파워온상태에서는 해제측유압을 주체로 제어되고 있기 때문에 통상 상기 스텝 S55은 단순히 통과된다.

또한, 종기제어의 종료시간(t_F)을 설정하고(S57), 비교적 급한 구배(δP_FB)를 설정하여 그 구배로 스윕업하며(S58), 그 스윕업은 완료제어시간(t_FE)동안 계속된다(S59). 그 구배(δP_FB)의 스윕업은 파워온의 경우 스텝 S25에 의한 해제측유압(δP_FA)에 맞추어 급한 구배로 설정된다. 또한, 파워오프의 경우 매끄럽게 다운시프트를 완료할 때까지 스윕업한다. 상기 스텝 S57 내지 스텝 S58이 완료제어가 된다.

이어서, 도 13에 의하여 파워온상태에서의 다운시프트중에 파워오프상태로 된 경우에 대하여 설명한다. 이 상태는 예컨대, 도 24에 나타낸 시프트레버(100)로매뉴얼조작에 의하여 3→2 등의 다운시프트를 행하면서 가속페달을 밟아 가속하였는데, 도중에서 추월 등을 단념하고, 운전자가 가속페달을 원상태로 되돌린 경우 등에 나타난다.

우선, 처음은 파워온상태에서의 다운시프트이기 때문에 도 6에 나타낸 실선과 동일하게 제어된다. 즉, 해제측유압에서는 비교적 짧은 대기시간동안 대기유압(Pw)이 유지되고(대기제어) 이어서, 소정의 구배[(P_TA-P_AS)/t_TA'δP_TA'δP₁)]로 스윕다운한다(초기제어, 관성제어). 그리고, 피드백제어로 들어가 해제측유압(PA)은 입력축회전수(기어비)의 변화량이 소정의 변화량이 되도록 피드백제어되고, 그 입력축회전수변화(ΔN)의 증가에 따라 상승한다. 한편, 결합측유압(PB)은 소정의 고압(P_S1) 및 소정의 저압(P_S2)으로 결합측유압서보의 피스톤을 스트로크하여 유지하고(서보기동제어) 결합제어에 들어간다.

상기 해제측유압의 피드백제어 중에서 상술한 바와 같이, 파워온에서 파워오프로 전환되면 그 해제측유압(PA)은 입력토크에 따라 설정되고 또한, 입력축회전수(기어비)의 변화량(ΔN)에 의하여 피드백제어되고 있는 관계상 상기 파워오프에 따라 입력토크가 감소함과 동시에, 입력축회전수변화량(ΔN)이 감소함으로써 급속하게 저하된다(점선 참조). 그리고, 그 점선으로 나타낸 해제측유압이 유압서보의 스프링하중압(P_G) 이하가 되면 결합측주체의 제어로 전환된다.

이 상태에서는 결합측유압(PB)은 상기 전환에 따라 결합토크제어가 되고, 점선으로 나타낸 바와 같이, 입력토크에 따른 결합목표유압을 향하여 스윕업(제1스윕업)[(P_TB-P_BS/t_TB)]하고, 입력축회전수(기어비)의 회전변화율(ωa)에 따른 구배(δP_TB)에 의하여 (제2)스윕업하고, 또한, 구배(δP₁)(δP_LB)로 입력축회전수변화량에 따른 피드백제어로 스윕업하여 결합측유압에 의하여 다운시프트를 진행한다.

이어서, 도 14 및 도 15를 따라 상술한 결합측주체로의 전환판단에 대하여 설명한다. 다운시프트에서는 기본적으로는 해제측유압의 제어에 의한 변속이 진행되지만, 파워오프 등에 따른 입력토크의 부족으로 입력축회전수가 증가하지 않고, 변속이 진행되지 않는 경우, 결합측유압을 주체로 하는 제어로 전환된다.

즉, 해제측유압(PA)이 변속이 진행되지 않을 정도로 저하되면 구체적으로는 입력축회전수센서(25) 및 차속센서(26)에 의한 출력축회전수에 대한 입력축회전수(기어비)(N)에 의하여 해제측유압을 피드백제어하여 다운시프트의 진행을 한 경우 또는 파워오프상태에서 입력토크가 음(또는 소)이고, 그 입력토크에 의한 해제측유압으로 다운시프트를 진행하려고 하는 경우, 해제측유압이 해제측유압서보(30)의 귀환스프링(41)의 하중압(P_G) 이하가 되어 그 유압서보로부터 유압이 빠져나오면(S60) 타이머가 작동한다(S61). 그 타이머에 의한 불감시간(t1)은 도 15에 나타낸 바와 같이, 입력토크(Tt)의 크기에 의하여 변화되고, 입력토크가 음의 상태로부터 양의 방향의 소정값까지 길어지고 그 소정의 토크값으로부터는 일정한 시간이 된다. 그리고, 그 입력토크에 의하여 결정되는 불감시간(t1)의 경과 후, 전환판단이 이루어지며(S62), 결합측유압의 제어를 주체로 하도록 전환된다.

또한, 스텝 S60, 스텝 S61에서 노의 경우 즉, 해제측유압이 스프링하중압(P_G) 이상이거나, 이하이어도 소정의 불감시간(t1) 내인 경우 종기판단이 이루어질지 아닐지 판단된다(S63). 즉, 입력축회전수(기어비)변화량(ΔN)이 다운시프트를 완료하는 모든 회전수변화량의 a1% 예컨대, 70%로 되어 있다고 판단되고(도 6 및 도 13의 기준값 참조), 예스의 경우 즉, 변속이 소정량 진행된 상태에서는 전환판단을 하지 않고(S64), 해제측유압제어주체 그대로 변속이 진행되고, 노의 경우 상기 스텝 S60, 스텝 S61이 반복되어 입력축회전수(기어비)가 소정값까지 오르지 않은 상태에서는 해제측유압은 조만간에 스프링하중압(P_G) 이하가 되어 전환판단이 된다(S64).

이어서, 도 16을 따라 상기 결합측주체제어로의 전환판단의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 해제측제어주체의 통상의 제어에서 지장이 없는 범위의 최대값으로 되는 소정시간(t2)을 미리 설정하여 놓는다. 또한, 상기 소정시간은 변속단, 입력축회전수, 입력토크 및 차속 등의 주행상황에 따라 미리 설정되는 목표변속시간으로 구성된다. 그리고, 변속개시(t=0)로부터의 시간(t)이 상기 소정시간(t2)과 비교되고(S70), 그 소정의 시간 이내의 경우(노) 상술한 종기판단이 되었는지가 판단된다(S71). 즉, 상기 소정시간(t2) 내에 종기판단이 된 경우(기어비가 기준값을 넘은 경우) 전환판단은 되지 않고(S72), 해제측주체로서 제어가 진행된다.

한편, 상기 종기판단이 이루어지지 않은 상태(기어비가 기준값에 도달하지 않은 상태)에서 상기 소정시간(t2)을 경과하면(예스) 전환판단이 되고(S73), 결합측유압의 제어를 주체로 하도록 전환된다. 그 전환판단만으로도 본 발명의 제어로직은 성립하지만, 상기 도 14에 나타낸 전환판단과 더불어 이용되는 것이 바람직하다. 이로써 파워오프상태의 경우 상기 해제측유압이 스프링하중압(P_G) 이하가 됨으로써 곧바로 결합측주체로 전환되고, 정확하고 확실하게 다운시프트변속을 함과 동시에, 입력토크가 최저의 상태에서도 소정시간(t2) 내에 종기판단이 되지 않는 경우 결합측주체로 전환되어 변속시간이 어물어물하다가 지연되는 것을 방지할 수 있다.

이어서, 도 17 내지 도 23에 따라 일방향클러치가 작동하는 다운시프트에 적용된 실시형태에 대하여 설명한다.

종래 일방향클러치를 개재하는 다운시프트 예컨대, 5→4변속에서는 해제측마찰결합요소(예컨대, 다이렉트클러치(C2))를 해제함과 동시에, 일방향클러치(예컨대, 제1일방향클러치(F1))를 작동하여 저속단(예컨대, 4속)으로 시프트한 소정의 시간 후 시프트밸브를 전환하여 상기 일방향클러치와 병렬로 설치되어 있는 마찰결합요소(예컨대, 제1브레이크(B1))를 결합으로써 엔진브레이크효과가 얻어지도록 제어되고 있다.

이와 같은 제어에서는 파워온·다운시프트의 타이업방지를 위하여 상기 일방향클러치에 병렬설치하는 마찰결합요소(B1)용 유압서보에 유압을 공급하는 타이밍은 일방향클러치에 의한 시프트완료 후, 일정시간이 지연되도록 설정되어 있기 때문에 파워오프의 매뉴얼다운에서는 변속에 지연시간이 발생되고 또한, 모든 차속에대하여 양호한 시프트필링을 얻는 것은 곤란하다.

그리하여, 본 실시형태에서는 상술한 일방향클러치가 작동하는 다운시프트에서도 결합측마찰결합요소가 되는 일방향클러치와 병렬로 설치된 마찰결합요소(예컨대, B1브레이크)용 유압의 제어개시 타이밍을 상술한 클러치즈클러치와 동일하게 해제측마찰결합요소(예컨대, C2클러치)용 유압의 제어값이 소정값 이하가 됨에 따라 제어하고, 고차속에서 매뉴얼시프트다운을 할 때도 포함하여 모든 차속에서 양호한 시프트필링을 얻을 수 있는 것이다.

우선, 도 17에 따라 상기 일방향클러치를 개재하는 다운시프트, 구체적으로는 5→4변속에 대한 유압회로에 대하여 설명한다. 도면에서 50은 오일펌프, 51은 프라이머리레귤레이터밸브, 52는 매뉴얼밸브, SLS는 상기 리니어솔레노이드밸브, 53은 솔레노이드모듈레이터밸브이다. 또한, 32는 상기 시프트압력콘트롤밸브, 56은 시프트압력릴레이밸브, 57은 M1시프트밸브, 59는 M2시프트밸브, 60은 U1시프트밸브, 61은 U2시프트밸브이다. 또한, Sol1 내지 Sol5는 각각 온·오프전환용 솔레노이드밸브이고, Sol1, Sol4는 노멀오픈, Sol2, Sol3, Sol5는 노멀클로즈이다. 그리고, B-1은 일방향클러치(F1)와 병렬로 배치되고, 5→4 변속시 결합측이 되는 제1브레이크용 유압서보, C-2는 해제측이 되는 다이렉트클러치용 유압서보, 62는 그 어큐물레이터(accumulator)이다.

이어서, 5→4변속을 할 때의 상기 유압회로의 작용을 설명하는데 우선, 오일펌프(50)로부터의 유압이 프라이머리레귤레이터밸브(51)에 의해 라인압(P_L)으로 조정되고 또한, 솔레노이드모듈레이터밸브(53)에 의해 솔레노이드모듈레이터압으로 조정되며, 그 유압이 리니어솔레노이드밸브(SLS)의 공급포트(a1)에 공급되고, 그리고, 전자제어부(ECU;21)로부터의 제어신호에 의하여 그 리니어솔레노이드밸브(SLS)의 출력포트(b₁)로부터 적당히 조정된 제어압이 출력된다. 또한, 그 제어압이 시프트압력콘트롤밸브(32)의 제어유압실(32a)에 공급되고, 그 밸브가 공급포트(32b)에 공급되어 있는 라인압(P_L)을 상기 제어압에 따라 소정의 공급압으로 조정하여 출력포트(32c)로부터 출력된다.

5속단에서는 솔레노이드밸브(Sol3)(Sol4)(Sol5)가 폐쇄(클로즈)상태에 있고, So11, So12가 개방(오픈)상태에 있다. 이 상태에서는 시프트압력릴레이밸브(56)는 우측위치에 있고, M1시프트밸브(57)는 좌측위치에 있으며, M2시프트밸브(59)는 좌측위치에 있으며, U1시프트밸브(60)는 좌측위치에 있고 또한, U2시프트밸브(61)는 우측위치에 있다.

이 상태에서 상기 리니어솔레노이드밸브(SLS)의 제어압에 따라 시프트압력콘트롤밸브(32)로 조압된 소정의 유압이 시프트압력콘트롤밸브(56)의 포트(56a) (56b), M1시프트밸브(57)의 포트(57a)(57b), M2시프트밸브(59)의 포트(59a)(59b)를 통하여 다이렉트클러치용 유압서보(C-2) 및 그 어큐물레이터(62)에 공급된다. 또한, 제1브레이크용 유압서보(B-1)는 M2시프트밸브(59)의 포트(59c)(59d)를 통하여 드레인되어 있다.

4속단에서는 상기 솔레노이드밸브(Sol3)(Sol4)(Sol5)를 폐쇄상태로 유지한상태에서 Sol2가 폐쇄위치로 전환된다. 그러면, M2시프트밸브(59)의 제어유압실(59e)에 유압이 작용하고, 그 시프트밸브(59)를 우측위치로 전환한다. 이 상태에서는 상기 다이렉트클러치용 유압서보(C-2)는 포트(59b)(59f)를 통하여 드레인된다. 또한, 상기 리니어솔레노이드(SLS)의 제어압에 따른 시프트압력콘트롤밸브(32)의 포트(32c)로부터의 출력압은 시프트압력릴레이밸브(56)의 포트(56c)(56d), M1시프트밸브(57)의 포트(57c)(57d), M2시프트밸브(59)의 포트(59g)(59c)를 통하여 제1브레이크용 유압서보(B-1)에 공급된다.

이어서, 도 18, 도 19에 따라 상기 일방향클러치가 개재되는 다운시프트의 해제측유압(PA)의 제어, 구체적으로는 5→4변속의 다이렉트클러치용 유압(C2)에 대하여 설명한다. 그 해제측유압의 제어는 상기 도 6, 도 7 및 도 8에 의하여 설명한 클러치즈클러치의 경우와 같기 때문에 동일한 스텝부호를 붙여서 상세한 설명은 생략한다.

스텝 S2 내지 스텝 S6에 나타낸 대기제어에서 해제측유압(PA) 및 대기시간(tw)은 입력토크(Tt)에 의하여 설정되기 때문에 파워온상태에서는 도 18에 실선으로 나타낸 바와 같이, 대기결합압(Pw)은 높고 또한, 대기시간(tw)은 짧게 설정되며, 파워오프상태에서는 도 18의 점선으로 나타낸 바와 같이, 대기결합압(Pw)은 낮고 또한, 대기시간은 길게 설정된다. 또한, 파워온상태에서는 입력축회전수(N)가 후단기어비(4속)에 대응하는 회전수가 된 시점에서 자동적으로 일방향클러치(F1)가 작동하고 또, 파워오프상태에서는 상기 클러치즈클러치와 같이해제측유압(PA)이 스프링하중압(P_G) 이하가 되기 때문에 해제측유압은 소정의 구배(δP₁)에서 스윕다운하면 족하고, 본 일방향클러치를 개재하는 해제측유압제어에서는 도 8에 나타낸 피드백제어에 대한 부분 S17, S20, S23, S24는 필요하지 않다.

이어서, 도 18 및 도 20, 도 21에 따라 상기 일방향클러치가 개재되는 다운시프트의 결합측유압(PB)의 제어, 구체적으로는 5→4변속의 일방향클러치(F1) 및 그와 병렬의 제1브레이크용 유압(B1)에 대하여 설명한다. 또한, 상기 도 7 내지 도 9에 나타낸 클러치즈클러치의 경우와 동일한 것은 똑같은 스텝부호를 붙여서 상세한 설명은 생략한다.

우선, 상기 해제측유압(PA)의 제어에 따라 입력축회전수(기어비)의 증가가 진행되고, 모든 회전수변화량에 가까운 값(예컨대, 90%)이 되는 a2%에 도달하는지 아닌지 판단하고(S56₂), 입력축회전수변화량(ΔN)이 a2%에 도달하면 파워온상태라고 판정하며, 실질적인 결합측유압제어는 행해지지 않고, 바로 완료제어가 된다. 이 경우 해제측유압(PA)(구체적으로는 C2압)이 해제됨으로써 다이렉트클러치(C2)의 토크용량이 작아지고, 입력축회전수가 상승하여 후단기어비(4속)에 대응하는 회전수의 레벨(기준점)이 되면 태양기어(S2)의 회전이 작아지며, 0으로부터 역방향이 되는 순간에 자동적으로 일방향클러치(F1)가 작동하고, 태양기어(S2)의 회전을 로크하여 다운시프트가 완료된다.

상기 스텝 S56₂으로 입력축회전변화(기어비)가 a2%에 도달하지 않은 경우 파워오프상태로 판정되고, 해제측유압(PA)이 유압서보(B-1)의 스프링하중압(P_G)과 비교되며, 그 해제측유압(PA)의 소정의 구배(δP₁)에 의한 다운시프트 등에 의하여 그 해제측유압이 스프링하중압보다 낮게 된 시점에서(PA＜P_G)(S12₂) 시간측정이 개시되며(S30), 해제측주체로부터 결합측주체로 전환된다. 이 상태에서 상기 솔레노이드밸브(Sol2)가 온으로부터 오프로 전환되어 폐쇄(클로즈)상태가 되고, M2시프트밸브(59)가 좌측위치로부터 우측위치로 전환되어 리니어솔레노이드밸브(SLS)의 제어압에 따른 소정의 유압의 연결이 해제측유압서보(C-2)로부터 결합측유압서보(B-1)로 전환되고, 그 결합측유압서보로의 결합측유압(PB)(구체적으로는 B1압)이 제어됨으로써 변속이 진행된다.

그 결합측유압제어는 서보기동제어(S31 내지 S36), 결합토크제어(S42 내지S47), 결합관성제어(S48 내지 S50), 종기제어(S51 내지 S56), 완료제어(S57 내지 S59)가 상기 클러치즈클러치의 경우와 같지만, 결합제어(S37 내지 S39)를 갖고 있지 않다. 이는 스텝 S12₂에서 이미 해제측유압(PA)은 스프링하중압 이하가 되어 있고, 해제측유압으로부터 결합측토크를 산출할 수 없기 때문에 아무리 그 결합제어가 제어로직에 존재하고 있어도 다만 통과할 뿐이기 때문이다.

이어서, 도 22에 따라 파워온상태에서의 다운시프트 중에 파워오프가 되는 경우, 구체적으로는 매뉴얼조작에 의하여 5→4변속을 하면서, 가속페달을 밟아 가속하였지만 도중에서 가속페달을 원상태로 되돌린 경우에 대하여 설명한다.

이 경우도 도 13에 나타낸 클러치즈클러치의 경우와 동일하고, 처음은 파워온상태에서의 다운시프트이기 때문에 실선으로 나타낸 바와 같이, 대기유압(Pw)에 의한 대기제어, 소정의 구배로 스윕다운에 의한 초기제어가 행해지고, 비교적 완화된 구배(δP₁)의 스윕다운으로 된 관성상제어 중에 파워온상태로 전환되면 입력토크에 의한 해제측유압(PA)은 점선으로 나타낸 바와 같이, 급속하게 저하함과 동시에, 입력축회전수(기어비)(N)의 상승도 정지한다.

그리고, 상기 해제측유압(PA)이 스프링하중압(P_G) 이하가 되면 솔레노이드밸브(Sol2)가 전환되고, 리니어솔레노이드밸브(SLS)의 제어압에 의한 소정의 유압이 결합측이 되는 유압서보(B-1)에 공급되어 결합측주체로 전환되며, 결합측유압(PB;B1압)에 따라 변속이 진행된다. 또한, 도 22에서 실선은 파워온상태가 계속된 경우를 나타낸다.

또한, 상기 일방향클러치를 개재하는 다운시프트의 유압제어에서도 상기 도 14 및 / 또는, 도 16에 나타낸 결합측주체제어전환판단은 동일하게 기능한다. 또, 이 경우 스텝 S63, 스텝 S71의 종기판단은 본 일방향클러치를 갖는 제어에서는 입력축회전수(기어비)변화량(ΔN)의 기준치가 a2%이기 때문에(스텝(S56₂) 참조) 완료판단이 된다.

그리고, 상기 도 14에 나타낸 전환판단에서 해제측유압(PA)이 스프링하중압(P_G) 이하가 되고 난 후(S60;예스) 불감시간(t1)을 측정하는 타이머가 작동하지만(S61), 그 타이머에 의한 불감시간(t1)은 도 23에 나타낸 바와 같이 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 도 15에 나타낸 것과 같이, 그 불감시간(t1)은 입력토크(Tt)를 기준으로 하여 변경되지만 동시에, 유압응답성은 유체온도에 의해서도 변화되기 때문에 유체온도에 의해서도 변경된다. 이로써 유체온도의 변화에 의한 유압응답성을 조정하여 저유체온도시에도 타이업이 없는 원활한 전환을 가능하게 한다. 또한, 그 유체온도를 가미한 불감시간(t1)의 설정은 상기 클러치즈클러치의 경우에도 똑같이 적용할 수 있는 것은 물론이다.

또, 상기 유압제어는 변속진행판단수단으로서 출력축회전수에 대한 입력축회전수(기어비)변화를 이용하였는데, 이것에 한정되지 않고, 입력축회전수센서(25)에 의한 입력축회전수변화 및 그 가속도 등의 변속기 외부의 상태에서도 잘 되고 또, 해제측제어수단에 의한 다운시프트의 진행을 해제측유압 또는 변속개시로부터의 시간으로 검출하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 다른 변속기 내부의 상태를 검출함에 의하여 행하여도 된다.

제1항에 대한 본 발명에 의하면, 파워온 및 파워오프 등의 주행상황의 상위에 관계없이 다운시프트에서는 공통의 제어로직으로 제어할 수 있고, 제어부의 메모리용량이 적어도 충분하다는 등의 구조의 간략화를 도모할 수 있다.

제2항에 대한 본 발명에 의하면, 다운시프트에 따른 변화량이 기준값에 도달하지 않은 상태에서 해제측유압이 소정압 이하인 경우에 결합측유압의 제어가 주체가 되도록 전환되기 때문에 파워오프상태에 있으면 매우 빠르게 전환하여 다운시프트의 진행을 확실하고 또한 정확히 할 수 있다.

제3항에 대한 본 발명에 의하면, 다운시프트에 따른 변화량이 기준값에 도달하지 않은 상태에서 소정시간이 경과한 경우 결합측유압의 제어가 주체가 되도록 전환되기 때문에 입력토크가 최저인 상태에서도 변속시간의 지연을 방지하여 다운시프트를 확실히 진행할 수 있다.

제4항에 대한 본 발명에 의하면, 파워오프상태에서는 해제측유압이 입력토크에 의하여 제어되는 초기제어 등에서 결합측이 주체가 되도록 제어하여 다운시프트의 진행을 매우 빠르게 또는 확실히 할 수 있다.

제5항에 대한 본 발명에 의하면, 출력회전수에 대한 입력회전수(기어비) 변화량에 의하여 변속진행상황을 판단하기 때문에 다운시프트완료까지의 모든 기어비의 소정비율 예컨대, 종기제어판단의 회전수에 도달하는 등에 의하여 정확한 센서에 의한 다운시프트진행상황을 판단하여 정확하고 확실한 변속을 할 수 있다.

제6항에 대한 본 발명에 의하면, 파워온상태의 도중에서 파워오프로 전환된 경우에도 피드백제어에 의하여 매우 빠르게 또는 확실히 해제측유압이 소정압 이하가 되고, 변속의 지연을 방지하여 다운시프트의 필링을 향상시킬 수 있다.

제7항에 대한 본 발명에 의하면, 결합측제어수단은 결합제어와 종기제어를 갖고, 그 종기제어를 개시할 때에 기준값이 대응하기 때문에 해제측제어로부터 결합측제어로의 전환을 원활하게 할 수 있음과 동시에, 종기제어 개시후의 불필요한 전환을 없앨 수 있으며 또한, 결합측으로의 전환에 의한 결합측제어수단에 의한 유압제어를 매끄럽게 할 수 있다.

제8항에 대한 본 발명에 의하면, 결합측을 주체로 하는 제어로 전환된 경우 결합측주체에 의한 피드백제어로 정확하고, 확실한 다운시프트의 진행을 할 수 있다.

제9항에 대한 본 발명에 의하면, 대기제어의 시간을 입력토크에 의하여 변경함으로써 파워온상태 등의 높은 입력토크일 때에는 대기제어의 시간을 단축하여 매우 빠른 다운시프트를 할 수 있음과 동시에, 파워오프상태 등의 음(또는 저)토크상태에서는 예컨대, 결합제어수단의 서보기동제어에 맞도록 하는 등에 의하여 정확한 다운시프트를 할 수 있다.

제10항에 대한 본 발명에 의하면, 소정압 이하에서 전환판단까지의 불감시간을 변화시켜 입력토크가 음(또는 소)의 경우에 불감시간을 단축하여 매우 빠른 전환을 가능하게 함과 동시에, 높은 입력토크일 때에는 소정의 불감시간을 설치하여 리니어솔레노이드밸브의 응답지연 등의 제어부의 지연을 흡수할 수 있다.

제11항에 대한 본 발명에 의하면, 상기 불감시간이 유체온도가 가미되어 변경되기 때문에 유체온도에 의한 응답속도의 변화를 고려하여 저온시에도 타이업이 없는 원활한 다운시프트를 할 수 있다.

제12항에 대한 본 발명에 의하면, 소정압을 스프링하중압으로 하여 해제측유압이 유압서보로부터 빠져나온 상태에서 전환되기 때문에 해제측 및 결합측마찰결합요소의 타이업을 확실히 방지할 수 있다.

제13항에 대한 본 발명에 의하면, 소정의 시간이 주행상황에 의하여 미리 설정되는 목표변속시간이기 때문에 변속단 등에 의하여 항상 정확한 소정시간이 설정되어 주행상황에 관계없이 적정한 다운시프트변속을 할 수 있다.

제14항에 대한 본 발명에 의하면, 해제측마찰결합요소와 결합측마찰결합요소의 체결전환 소위, 클러치즈클러치변속에서 각 마찰결합요소의 유압을 각각 별개의 유압제어수단으로 조절함으로써 정확하고, 응답성이 높은 확실한 다운시프트를 할 수 있다.

제15항에 대한 본 발명에 의하면, 일방향클러치를 개재한 다운시프트에서도 그 일방향클러치에 병렬로 설치한 결합측마찰결합요소를 정확한 타이밍으로 제어할 수 있고, 파워오프에서의 매뉴얼다운을 할 때에도 시간의 지체를 발생하지 않고, 파워오프, 파워온 및 그 중간의 상태에서도 또한, 모든 차속에서도 항상 양호한 시프트필링으로 다운시프트를 할 수 있다.

제16항에 대한 본 발명에 의하면, 일방향클러치를 개재하는 경우, 한 개의 유압제어수단에 의한 유압을 해제측유압 및 결합측유압으로 전환하여 이용하기 때문에, 리니어솔레노이드밸브 등의 값비싼 유압제어수단을 증설하지 않고, 다른 제어의 사이에서 간섭을 방지하여 정확한 다운시프트를 할 수 있다.

제17항에 대한 본 발명에 의하면, 시디롬 등의 기록매체에 의하여 상술한 다운시프트의 유압제어를 할 수 있다.

Claims

엔진출력축으로부터의 동력이 입력되는 입력축과, 차륜에 연결되는 출력축과, 이들 입력축과 출력축의 사이에서 동력전달경로를 변경하는 다수의 마찰결합요소와, 이들 마찰결합요소를 결합·해체시키는 유압서보와, 이들 유압서보의 유압을 제어하는 유압제어수단과, 차량주행상황에 따른 각 센서로부터의 신호를 입력받아 상기 유압제어수단으로 유압제어신호를 출력하는 제어부를 갖는 자동변속기의 유압제어장치에서,

상기 제어부는 소정의 변속단으로 다운시프트를 할 때에 해제측이 되는 마찰결합요소용 유압서보의 유압을 제어하는 해제측제어수단과,

상기 소정의 변속단으로 다운시프트를 할 때에 결합측이 되는 마찰결합요소용 유압서보의 유압을 제어하는 결합측제어수단과,

상기 센서로부터의 입력에 의하여 상기 다운시프트의 진행상황을 판단하는 변속진행판단수단과,

상기 해제측제어수단에 의한 상기 다운시프트의 진행이 상기 변속진행판단수단에 의한 소정의 진행상태에 도달하지 않는다고 판단된 경우에 상기 결합측제어수단에 의하여 상기 다운시프트를 진행하도록 전환하는 전환판단수단을 갖는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압제어장치.
제1항에 있어서, 상기 변속진행판단수단은 상기 다운시프트의 진행에 따라변화하는 변화량에 의하여 상기 다운시프트의 진행상태를 판단하고,

상기 전환판단수단은 상기 변화량이 기준값에 도달하지 않은 상태에서 상기 해제측제어수단에 의한 상기 해제측마찰결합요소용 유압서보의 유압이 소정압 이하가 되는 경우 상기 소정의 진행상태에 도달하지 않았다고 판단하는 자동변속기의 유압제어장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 변속진행판단수단은 상기 다운시프트의 진행에 따라 변화되는 변화량에 의하여 상기 다운시프트의 진행상태를 판단하고,

상기 전환판단수단은 상기 변화량이 기준값에 도달하지 않은 상태에서 변속제어개시로부터 소정시간이 경과한 경우 상기 소정의 진행상태에 도달하지 않았다고 판단하는 자동변속기의 유압제어장치.
제2항에 있어서, 상기 해제측제어수단은 상기 해제측마찰결합요소용 유압서보의 유압을 입력토크에 의하여 산출하는 제어를 갖는 자동변속기의 유압제어장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다운시프트의 진행에 따라 변화되는 변화량이 출력회전수에 대한 입력회전수의 변화량인 자동변속기의 유압제어장치.
제2항에 있어서, 상기 해제측제어수단은 다운시프트의 진행에 따라 변화되는 변화량에 의하여 상기 해제측의 마찰결합요소용 유압서보의 유압을 제어하는 피드백제어를 갖는 자동변속기의 유압제어장치.
제2항에 있어서, 상기 결합측제어수단은 상기 결합측마찰결합요소가 분담하는 토크로부터 산출되는 목표결합유압을 향하여 상승하는 결합제어와, 상기 다운시프트의 진행에 따라 변화되는 변화량이 소정값에 도달하면 개시하는 종기제어를 갖고,

상기 기준값은 상기 종기제어를 개시할 때의 값에 대응하는 자동변속기의 유압제어장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 결합측제어수단은 상기 전환판단수단에 의하여 결합측제어수단이 주체가 되도록 전환되었을 때에 출력회전수에 대한 입력회전수의 변화량에 따른 피드백제어를 갖는 자동변속기의 유압제어장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 해제측제어수단은 상기 해제측마찰결합요소가 입력토크에 대응한 토크용량을 유지하는 대기제어를 갖고,

그 대기제어시간을 상기 입력토크가 큰 경우에 짧아지도록 그 입력토크에 따라 제어하는 자동변속기의 유압제어장치.
제2항에 있어서, 상기 해제측마찰결합요소용 유압서보의 유압이 상기 소정압 이하로 저하한 후, 상기 전환판단할 때까지의 불감시간을 상기 입력토크가 큰 경우에 길어지도록 그 입력토크에 따라 변경하는 자동변속기의 유압제어장치.
제10항에 있어서, 상기 불감시간은 유체온도에 따라 변경하는 자동변속기의 유압제어장치.
제2항, 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 소정압이 상기 해제측마찰결합요소용 유압서보의 귀환스프링하중값인 자동변속기의 유압제어장치.
제3항에 있어서, 상기 변속제어개시로부터의 소정시간이 주행상황에 따라 미리 설정되는 목표변속시간인 자동변속기의 유압제어장치.
제1, 2, 4, 10, 11항 또는 제13항에 있어서, 상기 소정의 변속단으로의 다운시프트가 상기 해제측마찰결합요소를 해제함과 동시에, 상기 결합측마찰결합요소와 결합함으로써 달성되고,

상기 해제측마찰결합요소용 유압서보의 유압 및 상기 결합측마찰결합요소용 유압서보의 유압이 각각 별개의 상기 유압제어수단으로 제어되는 자동변속기의 유압제어장치.
제1, 2, 4, 10, 11항 또는 제13항에 있어서, 상기 소정의 변속단으로의 다운시프트가 상기 해제측마찰결합요소를 해제함과 동시에, 일방향클러치를 작동시키거나 또는 그 일방향클러치와 병렬로 설치된 상기 결합측마찰결합요소를 결합으로써 달성되는 자동변속기의 유압제어장치.
제15항에 있어서, 상기 해제측마찰결합요소용 유압서보의 유압 및 상기 결합측마찰결합요소용 유압서보의 유압이 동일한 상기 유압제어수단으로 제어되고,

상기 전환판단수단에 의하여 상기 유압제어수단에 의하여 제어된 유압의 연결을 상기 해제측마찰결합요소용 유압서보로부터 상기 결합측 마찰결합요소용 유압서보로 전환하는 자동변속기의 유압제어장치.
엔진출력축으로부터의 동력이 입력되는 입력축과, 차륜에 연결되는 출력축과, 이들 입력축과 출력축의 사이에서 동력전달경로를 변경하는 다수의 마찰결합요소와, 이들 마찰결합요소를 결합·해체시키는 유압서보를 갖는 자동변속기의 유압제어장치에 이용되고,

차륜주행상황에 따른 각 센서로부터의 신호를 입력받아 상기 유압서보의 유압을 제어하는 유압제어수단에 유압제어신호를 출력하는 컴퓨터로 해석가능하며,

소정의 변속단으로 다운시프트를 할 때에 해제측이 되는 마찰결합요소용 유압서보의 유압을 제어하는 해제측제어와,

상기 소정의 변속단으로 다운시프트를 할 때에 결합측이 되는 마찰결합요소용 유압서보의 유압을 제어하는 결합측제어와,

상기 센서로부터의 입력에 따라 상기 다운시프트의 진행상황을 판단하는 변속진행판단과,

상기 해제측제어에 의한 상기 다운시프트의 진행이 상기 변속진행판단에 의한 소정의 진행상황에 도달하지 않았다고 판단한 경우 상기 결합측제어에 의하여 상기 다운시프트를 진행하도록 전환하는 전환판단을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.