KR100933390B1 - 차량 자동 변속기의 유압 제어 장치 및 유압 제어 방법 - Google Patents

차량 자동 변속기의 유압 제어 장치 및 유압 제어 방법 Download PDF

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Abstract

차량 자동 변속기의 유압 제어 장치는 상이한 변속비의 복수의 전진 변속단을 성립시키도록 선택적으로 결합 및 결합 해제되는 복수의 유압 마찰 결합 장치(S1-S3, CA1-CA3, R1-R3)를 구비한다. 전진 변속단은 복수의 마찰 결합 장치 중에서, 미리 설정된 마찰 결합 장치의 결합을 통해 달성된다. 미리 설정된 변속 출력에 대응하는 미리 설정된 변속단이 성립되지 않은 것으로 판정된 경우(S3), 유압 제어 장치는 미리 설정된 마찰 결합 장치의 결합 유압의 상태에 기초하여 미리 설정된 변속단의 불성립의 원인인 오결합 상태의 유압 마찰 결합 장치를 식별한다(S5, S6).
자동 변속기, 유압 제어 장치, 마찰 결합 장치, 변속단, 변속 출력

Description

차량 자동 변속기의 유압 제어 장치 및 유압 제어 방법 {HYDRAULIC CONTROL APPARATUS AND HYDRAULIC CONTROL METHOD OF VEHICULAR AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은 복수의 유압 마찰 결합 장치의 결합의 조합에 의해 복수의 변속단(speed change stage)을 선택적으로 달성하는 차량 자동 변속기의 유압 제어 장치 및 유압 제어 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 변속 출력(shift output)에 대응하는 변속단을 얻는 데에 실패하게 하는 오결합되는 유압 마찰 결합 장치를, 그러한 실패가 발생한 경우에 식별하는 기술에 관한 것이다.
자동 변속기의 유압 제어 장치는 변속(speed shift)을 위해 사용되는 유압 마찰 클러치 및 브레이크와, 마이크로프로세서를 포함하는 전자 제어 장치를 구비한다. 마찰 클러치 및 브레이크의 유압 액추에이터에는 제어 밸브가 각각 제공된다. 자동 변속기의 유압 제어 장치는 유압 액추에이터를 제어하기 위한 전자기 전환 밸브 및 압력 제어 밸브를 또한 구비한다. 전자기 전환 밸브 및 압력 제어 밸브는 차량 작동 파라미터, 즉 자동 변속기의 변속단, 엔진의 부하 및 차량 속도 중 하나에 따라서 전자 제어 장치에 의해 전기적으로 제어된다. 예를 들면, 일본 특허 출원 공개 제2002-533630호는, 전자 제어 장치 등이 고장인 때, 전자기 밸브 및 압력 제어 밸브가 비전류 상태(non-electric current state)로 절환되고, 고장시 저속 기어로 설정되어 있는 경우에는 기어가 저속 기어(특히, 3속 기어(3rd speed gear))로 자동으로 변경되며, 고장시 고속 기어로 설정되어 있는 경우에는 기어가 고속 기어(특히, 5속 기어)로 자동으로 변경되는 차량 자동 변속기의 유압 제어 장치를 기술한다.
전술한 바와 같은 유압 제어 장치에 따르면, 차량이 저속 기어, 예컨대 1속 내지 3속 기어로 주행하고 있는 동안 고장이 발생한 경우, 자동 변속기는 3속 기어단으로 변경된다. 차량이 고속 기어, 예컨대 4속 내지 6속 기어로 주행하고 있는 동안 고장이 발생한 경우, 자동 변속기는 5속 기어단으로 변경된다. 따라서, 고장 발생시의 급격한 감속이 해결될 수 있으며, 차량이 다시 출발될 수 있다.
그러나, 전술한 차량 자동 변속기의 유압 제어 장치에서, 고장이 발생한 때, 고장 발생 위치는 식별되지 않는다. 따라서, 고장 상태에서 차량이 주행하는 동안 제어성이 저하되고 정비 공장에서 수리 인시(repair man-hours)가 증가하는 문제점이 존재한다.
본 발명의 목적은 임의의 고장이 발생하는 경우 그 고장 발생의 위치를 식별할 수 있는 차량 자동 변속기의 유압 제어 장치 및 유압 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 태양에 따른 차량 자동 변속기의 유압 제어 장치에서, 복수의 유압 마찰 결합 장치는 상이한 변속비의 복수의 전진 변속단을 성립시키기 위해 선택적으로 결합 및 결합 해제되며, 복수의 마찰 결합 장치 중 미리 설정된 마찰 결합 장치의 결합이 전진 변속단을 달성하기 위한 요건이다. 차량 자동 변속기의 유압 제어 장치는 (a) 미리 설정된 마찰 결합 장치의 결합 유압의 상태를 판정하는 결합 유압 상태 판정부와, (b) 미리 설정된 변속 출력에 대응하는 미리 설정된 변속단이 성립되지 않은 것을 판정하는 변속단 불성립 판정부와, (c) 미리 설정된 변속 출력에 대응하는 미리 설정된 변속단이 성립되지 않은 것이 변속단 불성립 판정부에 의해 판정된 경우, 결합 유압 상태 판정부에 의해 제공되는 판정 결과에 기초하여 변속단의 불성립의 원인인 오결합 상태의 마찰 결합 장치를 식별하는 식별부를 포함한다.
제1 태양에 따르면, 미리 설정된 변속 출력에 대응하는 미리 설정된 변속단이 성립되지 않은 것이 변속단 불성립 판정부에 의해 판정된 때, 식별부는 결합 유압 상태 판정부에 의해 제공되는 판정 결과에 기초하여 변속단의 불성립의 원인인 오결합 상태의 유압 마찰 결합 장치를 식별한다. 따라서, 고장이 발생한 때, 고장 발생의 위치가 식별될 수 있다.
식별부는 미리 설정된 변속단을 성립시키는 마찰 결합 장치 중에서, 미리 설정된 마찰 결합 장치의 결합 유압의 상태가 정상인 경우 미리 설정된 마찰 결합 장치와 상이한 마찰 결합 장치를 식별할 수 있다. 식별부는 미리 설정된 변속단을 성립시키는 마찰 결합 장치 중에서, 미리 설정된 마찰 결합 장치의 결합 유압의 상태가 비정상인 경우 미리 설정된 마찰 결합 장치를 식별할 수 있다. 이 태양에 따르면, 고장이 발생한 때, 고장 발생의 위치가 식별될 수 있다.
또한, 변속단 불성립 판정부는 자동 변속기의 입력 샤프트 회전 속도 및 출력 샤프트 회전 속도에 기초하여 자동 변속기의 중립 실패의 발생을 판정할 수 있다. 이 태양에 따르면, 중립 실패의 발생에 기초하여 미리 설정된 변속 출력에 대응하는 미리 설정된 변속단이 성립되지 않은 것이 판정된다.
본 발명의 제2 태양에 따른 차량 자동 변속기의 유압 제어 장치에서, 복수의 유압 마찰 결합 장치로부터 선택된 적어도 두 개의 유압 마찰 결합 장치는 상이한 변속비의 복수의 전진 변속단을 성립시키도록 선택적으로 결합된다. 유압 제어 장치는 (a) 제1 변속 출력에 대응하는 제1 변속단이 성립되지 않은 것을 판정하는 제1 변속단 불성립 판정부와, (b) 제1 변속단이 성립되지 않은 것이 제1 변속단 불성립 판정부에 의해 판정된 경우, 제2 변속단을 성립시키기 위해, 제1 변속단을 성립시키는 유압 마찰 결합 장치 중 하나의 유압 마찰 결합 장치를 결합 해제하고 다른 유압 마찰 결합 장치를 결합하는 제2 변속 출력을 발생시키는 고장시(failure-time) 변속단 변경부와, (c) 제2 변속 출력에 대응하는 제2 변속단이 성립되지 않은 것을 판정하는 제2 변속단 불성립 판정부와, (d) 제2 변속단이 성립되지 않은 것이 제2 변속단 불성립 판정부에 의해 판정되었는지의 여부에 기초하여 오결합 상태의 유압 마찰 결합 장치를 식별하는 식별부를 포함한다.
제2 태양에 따르면, 제1 변속 출력에 대응하는 제1 변속단이 성립되지 않은 것이 제1 변속단 불성립 판정부에 의해 판정된 경우, 고장시 변속단 변경부는 제2 변속단을 성립시키기 위해, 제1 변속단을 성립시키는 유압 마찰 결합 장치 중 하나를 결합 해제하고 다른 유압 마찰 결합 장치를 결합하는 제2 변속 출력을 발생시킨다. 식별부는 제2 변속 출력에 대응하는 제2 변속단이 성립되지 않은 것이 제2 변속단 불성립 판정부에 의해 판정되었는지의 여부에 기초하여 오결합 상태의 유압 마찰 결합 장치를 식별한다. 따라서, 고장이 발생한 때, 고장 발생의 위치가 식별될 수 있다. 이 태양에 따르면, 유압 마찰 결합 장치의 결합 유압의 상태를 검출하기 위한 유압 센서 또는 유압 스위치, 또는 유압 센서 또는 유압 스위치로부터의 신호에 기초하여 결합 유압의 상태를 판정하는 결합 유압 상태 판정부를 구비할 필요가 없게 된다.
제1 변속단 불성립 판정부는 자동 변속기의 입력 샤프트 회전 속도 및 출력 샤프트 회전 속도에 기초하여 자동 변속기의 중립 실패의 발생을 판정함으로써 제1 변속단이 성립되었는지의 여부를 판정할 수 있다. 이 태양에 따르면, 중립 실패의 발생에 기초하여, 제1 변속 출력에 대응하는 변속단이 성립되지 않은 것이 용이하게 판정될 수 있다.
또한, 제2 변속단 불성립 판정부는 자동 변속기의 입력 샤프트 회전 속도 및 출력 샤프트 회전 속도에 기초하여 자동 변속기의 중립 실패의 발생을 판정함으로써 제2 변속단이 성립되었는지의 여부를 판정할 수 있다. 이 태양에 따르면, 중립 실패의 발생에 기초하여, 제2 변속 출력에 대응하는 변속단이 성립되지 않은 것이 용이하게 판정될 수 있다.
또한, 식별부는 제1 변속단을 성립시키는 유압 마찰 결합 장치 중에서 제2 변속단이 성립된 것으로 판정된 경우 제2 변속 출력에 의해 결합 해제되는 유압 마찰 결합 장치를 식별할 수 있고, 식별부는 제1 변속단을 성립시키는 유압 마찰 결합 장치 중에서 제2 변속단이 성립되지 않은 것으로 판정된 경우 제2 변속 출력에 의해 결합 해제되지 않은 유압 마찰 결합 장치를 식별할 수 있다. 이 태양에 따르면, 고장이 발생한 때, 고장 발생의 위치가 식별될 수 있다.
제1 또는 제2 태양에서, 유압 제어 장치는 자동 변속기의 변속단 중에서, 식별부에 의해 식별된 유압 마찰 결합 장치가 결합함으로써 성립되는 변속단 이외의 다른 변속단을 달성하도록 변속 출력을 생성하는 자동 변속 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 태양에서와 같이, 고장이 존재할 때, 식별부에 의해 고장인 것으로 식별되는 유압 마찰 결합 장치의 결합을 그 성립 조건으로서 필요로 하는 변속단은 변속단의 결정에서 제외된다. 이 유압 제어 장치는 차량의 주행 중에 고장의 발생에 의해 야기되는 변속비의 상당한 변화를 감소시키고, 일시적인 정지 후에 차량을 출발시키는 것을 가능하게 하며, 따라서 차량의 주행에 대한 장애의 발생을 가능한 한 방지한다.
본 발명의 상기 및 부가의 목적, 특징 및 장점은 유사한 도면 부호가 유사한 요소를 표시하도록 사용되어 있는 첨부 도면을 참조하여 이하의 바람직한 실시예의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도1은 본 발명이 적용되는 차량 자동 변속기의 구조를 도시하는 구조도이다.
도2는 도1에 도시되어 있는 차량 자동 변속기의 결합 요소의 작동의 상태를 도시하는 도면이다.
도3은 도1에 도시되어 있는 차량 자동 변속기에 제공되는 제어 시스템의 일 부를 도시하는 블록도이다.
도4는 도3에 도시되어 있는 유압 제어 회로의 일부를 도시하는 회로도이다.
도5는 도4에 도시되어 있는 선형 솔레노이드 밸브의 예를 도시하는 단면도이다.
도6은 도3에 도시되어 있는 전자 제어 장치의 제어 기능의 일부를 도시하는 기능적 블록도이다.
도7은 도6에 도시되어 있는 자동 변속 제어부에 의해 사용되는 변속 차트의 예를 도시하는 도면이다.
도8은 도3에 도시되어 있는 전자 제어 장치의 제어 작동의 일부를 도시하는 흐름도이다.
도9는 본 발명의 다른 실시예의 전자 제어 장치의 제어 기능의 일부를 도시하는 기능적 블록도이다.
도10은 도9에 도시되어 있는 실시예의 전자 제어 장치의 제어 작동의 일부를 도시하는 흐름도이다.
본 발명의 실시예가 도면을 참조하여 이하에 상세히 설명될 것이다.
도1은 차량 자동 변속기(10)의 구조도이다. 도2는 복수의 변속단을 성립시키기 위한 결합 요소의 작동 상태를 도시하는 작동 테이블이다. 이 자동 변속기(10)는 자동 변속기가 좌우 방향(횡방향 배치)으로 장착되는 FF 차량에 적합하게 사용된다. 자동 변속기(10)는 대개 단일 피니언 유형의 제1 유성 기어 세트(12)에 의해 형성되는 제1 변속부(14), 및 대개 2중 피니언 유형의 제2 유성 기어 세트(16)와 단일 피니언 유형의 제3 유성 기어 세트(18)에 의해 라비뇨(Ravigneaux) 유형으로서 형성되는 제2 변속부(20)를 갖는다. 제1 변속부(14) 및 제2 변속부(20)는 동일 축 상에 제공된다. 입력 샤프트(22)의 회전은 변속되어 출력 회전 부재(24)를 거쳐 출력된다. 입력 샤프트(22)는 입력 부재에 해당하며, 본 실시예에서는 차량을 주행시키기 위한 동력원인 엔진(30)에 의해 회전 구동되는 토크 컨버터(32)의 터빈 샤프트이다. 출력 회전 부재(24)는 자동 변속기(10)의 출력 부재에 해당하며, 도3에 도시되어 있는 차동 기어 세트(34)에 동력을 전달하도록 차동 구동되는 기어(대직경 기어)(36)와 맞물리는 출력 기어로서, 즉 차동 구동 기어로서 기능한다. 엔진(30)의 출력은 토크 컨버터(32), 자동 변속기(10), 차동 기어 세트(34) 및 한 쌍의 차축(38)을 거쳐 한 쌍의 구동 휘일(전방 휘일)(40)에 전달된다. 자동 변속기(10)는 그의 중심선에 대해 실질적으로 대칭적으로 구성되며, 중심선 아래의 절반부는 도1에서 생략되어 있다.
자동 변속기(10)는 제1 변속부(14)와 제2 변속부(20)의 두 개 이상의 회전 요소(태양 기어(S1 내지 S3), 캐리어(CA1 내지 CA3), 링 기어(R1 내지 R3))의 결합 상태의 조합에 따라 6가지의 전진 변속단, 즉 제1 변속단("1st") 내지 제6 변속단("6th")과 후진 변속단, 즉 후진 변속단("R")을 성립시킨다. 도2에 도시된 바와 같이, 전진 기어단에 있어서, 1속 기어단은 클러치(C1)의 결합 및 브레이크(B2)의 결합에 의해 성립되고, 2속 기어단은 클러치(C1)의 결합 및 브레이크(B1)의 결합에 의해 성립되며, 3속 기어단은 클러치(C1)의 결합 및 브레이크(B3)의 결합에 의해 성립되고, 4속 기어단은 클러치(C1)의 결합 및 클러치(C2)의 결합에 의해 성립되며, 5속 기어단은 클러치(C2)의 결합 및 브레이크(B3)의 결합에 의해 성립되고, 6속 기어단은 클러치(C2)의 결합 및 브레이크(B1)의 결합에 의해 성립된다. 후진 기어단은 브레이크(B2)의 결합 및 브레이크(B3)의 결합에 의해 성립된다. 중립 상태는 모든 클러치(C1, C2) 및 브레이크(B1 내지 B3)의 결합 해제에 의해 성립된다. 본 실시예의 자동 변속기(10)에서, 두 개의 유압 마찰 결합 요소는 미리 설정된 기어단을 달성하기 위해 결합된다. 미리 설정된 기어단을 위한 두 개의 유압 마찰 결합 요소 중 하나가 완전하게 결합되지 않은 경우, 자동 변속기(10)는 전술된 미리 설정된 기어단에 대응하는 변속비를 초과하는 변속비를 나타내는 중립 실패 상태(neutral fail state)가 된다.
도2의 작동 테이블은 전술된 변속단과 클러치(C1, C2) 및 브레이크(B1 내지 B3)의 작동 상태 사이의 관계를 도시하며, 여기서 "○"는 결합된 것을 나타내고, "◎"는 엔진 브레이크 작동시에만 결합된 것을 나타낸다. 3개의 브레이크(B1, B2, B3)는 각각의 변속 상태를 성립시키기 위해 도1에 도시되어 있는 변속기 케이스(26)에 선택적으로 결합된다. 일 방향 클러치(F1)는 제1 변속단("1st")의 성립을 위해 작동되는 브레이크(B2)와 병렬로 제공된다. 따라서, 출발(가속)시에 브레이크(B2)를 결합시키는 것이 전적으로 필요한 것은 아니다. 더욱이, 각각의 변속단의 변속비는 제1 유성 기어 세트(12), 제2 유성 기어 세트(16) 및 제3 유성 기어 세트(18) 각각의 기어비(즉, 태양 기어 치의 수/링 기어 치의 수)(ρ1, ρ2, ρ3)에 의해 적절하게 판정된다.
클러치(C1, C2) 및 브레이크(B1 내지 B3)(이하, 특정하게 구별되지 않을 때 간단히 "클러치(C)" 및 "브레이크(B)"로 지칭함)는 다중-디스크(multi-disc) 클러치 또는 브레이크 등과 같이 유압 액추에이터에 의해 결합 및 제어되는 유압 마찰 결합 장치이다. 유압 마찰 결합 요소는 결합 해제 상태와 결합 상태 사이에서 변경되며, 결합 또는 결합 해제시 등의 시에 그에 대한 천이 유압은 유압 제어 회로(98) 내에 제공되는 선형 솔레노이드 밸브(SL1 내지 SL5)의 여기(energization)와 비여기(deenergization) 및 전류 제어를 통해 제어된다(도3 참조).
도4는 유압 제어 회로(98) 내의 선형 솔레노이드 밸브(SL1 내지 SL5)에 관련된 부분을 도시하는 회로도이다. 클러치(C1, C2) 및 브레이크(B1 내지 B3)의 유압 액추에이터(유압 실린더)(AC1, AC2, AB1, AB2, AB3)에는 결합 압력이 전자 제어 장치(90)로부터의 명령 신호에 따르는 레벨에 도달하도록 선형 솔레노이드 밸브(SL1 내지 SL5)를 거쳐 라인 유압(PL)을 조정함으로써 얻어지는 결합 압력이 공급된다. 유압(PL)은 유압(PL)이 액셀러레이터 조작량 또는 스로틀 개방도에 의해 표현되는 엔진 부하 등에 따른 값에 도달하도록 릴리프 유형의 압력 조정 밸브를 거쳐 엔진(30)에 의해 회전 구동되는 기계식 오일 펌프 또는 전자기 오일 펌프의 출력 압력을 조정함으로써 얻어진다.
선형 솔레노이드 밸브(SL1 내지 SL5)는 변속 목적의 솔레노이드 밸브에 대응하며, 기본적으로 동일한 구조를 갖는다. 본 실시예에서, 선형 솔레노이드 밸브(SL1 내지 SL5)는 통상 폐쇄 유형(closed-type)의 것이다. 도5에 도시된 솔레노이드 밸브는 그의 일례이다. 솔레노이드 밸브는 그를 통한 여기 전류에 따라 전자 기력을 발생시키는 솔레노이드(100), 스풀(102), 스프링(104), 유압(PL)이 공급되는 입력 포트(106), 조정된 유압이 출력되는 출력 포트(108), 배출 포트(110) 및 출력 유압이 공급되는 피드백 오일 챔버(112)를 포함한다. 그러면, 스풀(102)은 피드백 오일 챔버(112)에 공급된 출력 압력(피드백 유압)(Pout), 피드백 오일 챔버(112)의 압력 수용 영역(Af), 스프링(104)의 하중(Fls) 및 솔레노이드(100)에 의해 생성된 전자기력(밸브 개방 방향으로의 추력)(F)이 하기의 수학식 1을 만족시키도록 이동된다. 즉, 수학식 1로부터 수정된 수학식 2에 의해 표현되는 바와 같이, 출력 압력(결합 압력, 피드백 유압(Pout))은 솔레노이드(100)의 전자기력(F)에 따라 입력 포트(106), 출력 포트(108) 또는 배출 포트(110) 사이의 연통 상태를 변경함으로써 조정 및 제어된다. 이와 같이 조정된 유압은 유압 액추에이터(AC1, AC2, AB1, AB2, AB3)에 공급된다. 각각의 선형 솔레노이드 밸브(SL1 내지 SL5)의 솔레노이드(100)는 유압 액추에이터(AC1, AC2, AB1, AB2, AB3)에 대한 유압이 독립적으로 조정 및 제어되도록 전자 제어 장치(90)에 의해 독립적으로 여기된다.
F=Pout×Af+Fls
Pout=(F-Fls)/Af
솔레노이드 밸브(SL1 및 SL2)의 출력 압력, 즉 클러치(C1)와 클러치(C2)의 각각의 결합 압력을 검출하기 위한 유압 스위치(SC1)와 유압 스위치(SC2)가 솔레노이드 밸브(SL1)와 클러치(C1)의 유압 액추에이터(AC1) 사이 및 솔레노이드 밸 브(SL2)와 클러치(C2)의 유압 액추에이터(AC2) 사이에 접속된다. 각각의 유압 스위치(SC1) 및 유압 스위치(SC2)는 클러치(C1, C2)의 결합 압력이 결합의 완성을 판정하기 위한 미리 설정된 값, 예를 들면 유압(PL)에 근접한 값 이상이 될 때 출력 신호를 발생시킨다. 도2에 도시된 바와 같이, 클러치(C1)와 클러치(C2) 중 적어도 하나는 전진 기어단 중 임의의 하나에 대해 결합되며, 미리 설정된 유압 마찰 결합 장치에 대응한다. 즉, 클러치(C1) 또는 클러치(C2)의 결합은 임의의 전진 기어단을 달성하기 위한 요건이다.
도3은 도1에 도시된 자동 변속기(10) 등을 제어하기 위해 차량에 제공되는 전기 제어 시스템을 도시하는 블록도이다. 일반적으로 액셀러레이터 조작량으로 알려진 액셀러레이터 페달(50)의 조작량(Acc)은 액셀러레이터 조작량(Acc)을 나타내는 신호가 그로부터 전자 제어 장치(90)에 공급되는 액셀러레이터 조작량 센서(52)에 의해 검출된다. 액셀러레이터 페달(50)은 운전자의 요구 출력량에 따라서 눌려지고, 액셀러레이터 조작 부재에 대응한다. 액셀러레이터 조작량(Acc)은 요구 출력량에 대응한다. 또한, 엔진(30)의 회전 속도(NE)를 검출하기 위한 엔진 회전 속도 센서(58), 엔진(30)의 흡기량(Q)을 검출하기 위한 흡기량 센서(60), 흡기의 온도(TA)를 검출하기 위한 흡기 온도 센서(62), 엔진(30)의 전자 스로틀 밸브의 완전 폐쇄 상태(아이들(idle) 상태) 및 개방도(θTH)를 검출하기 위한 아이들 스위치 장착 스로틀 센서(64), 차량 속도(V)를 검출하기 위한 차량 속도 센서(66)(출력 회전 부재(24)의 회전 속도(NOUT)에 대응함), 엔진(30)의 냉각수 온도(TW)를 검출하기 위한 냉각수 온도 센서(68), 풋 브레이크 페달(69), 즉 서비스 브레이크(service brake)의 조작 유무를 검출하기 위한 브레이크 스위치(70), 변속 레버(72)의 레버 위치(조작 위치)(PSH)를 검출하기 위한 레버 위치 센서(74), 터빈 회전 속도(즉, 입력 샤프트(22)의 회전 속도(NIN))를 검출하기 위한 터빈 회전 속도 센서(76), AT 오일 온도(TOIL), 즉 유압 제어 회로(98) 내의 작동 오일의 온도를 검출하기 위한 AT 오일 온도 센서(78) 등이 제공된다. 이들 센서 및 스위치는 엔진 회전 속도(NE), 흡기량(Q), 흡기 온도(TA), 스로틀 밸브 개방도(θTH), 차량 속도(V), 엔진 냉각수 온도(TW), 브레이크 조작 유무, 변속 레버(72)의 레버 위치(PSH), 터빈 회전 속도(NT), AT 오일 온도(TOIL) 등을 나타내는 신호를 전자 제어 장치(90)에 공급한다.
전자 제어 장치(90)는 예컨대 ROM, RAM, CPU, 입력/출력 인터페이스 등을 구비하는 소위 마이크로컴퓨터이다. CPU는 RAM의 일시적인 저장 기능을 사용하여, 입력 신호를 처리하고, 선형 솔레노이드 밸브(SL1 내지 SL5)를 제어하고, 자동 변속 제어, 비정상시 변속 제어 등을 실행한다.
도6은 전자 제어 장치(90)의 제어 기능의 일부를 도시하는 기능적 블록도이다. 도6에서, 변속 제어부(120)는, 예를 들면 실제 차량 속도(V) 및 액셀러레이터 조작량(Acc)에 기초하여 도7에 도시되어 있는 바와 같이 미리 저장된 변속 차트로부터 변속 판단을 수행하고, 이어서 클러치(C1, C2) 및 브레이크(B1, B2, B3) 중 두 개가 결합되도록 선형 솔레노이드 밸브(SL1 내지 SL5) 중 일부를 제어하기 위해 판단된 변속이 수행되게 하기 위한 변속 출력을 생성한다. 예를 들면, 변속 출력이 6속 기어단을 달성하기 위한 출력인 경우, 변속 제어부(120)는 클러치(C2) 및 브레이크(B1)를 결합시키기 위한 구동 신호를 출력한다.
결합 유압 상태 판정부(122)는 전진 기어단 중 임의의 하나를 달성하기 위한 요건인 클러치(C1) 및/또는 클러치(C2)의 결합 유압의 발생이 있는지의 여부 또는 발생된 결합 유압의 크기가 변속 출력에 대응하는지의 여부에 기초하여 클러치(C1) 및/또는 클러치(C2)의 결합 상태를 판정한다. 예를 들면, 결합 유압 상태 판정부(122)는 결합 유압이 유압 스위치(SC1) 또는 유압 스위치(SC2)에 의해 클러치(C1)의 유압 액추에이터(AC1) 또는 클러치(C2)의 유압 액추에이터(AC2)에서 검출되고 있는지의 여부를 판정한다.
변속단 불성립 판정부(124)는 입력 샤프트(22)의 회전 속도(NIN) 및 출력 회전 부재(24)의 회전 속도(NOUT)에 기초하여 자동 변속기(10)의 실제 변속비(
Figure 112009038233743-pct00027
)(=NIN/NOUT)를 계산한다. 실제 변속비(
Figure 112009038233743-pct00028
)가, 도7에 도시된 관계로부터 변속 제어부(120)에 의해 판정되는 변속 출력에 의해 나타나는 기어단의 변속비(
Figure 112009038233743-pct00029
n)를 초과한다는 것에 기초하여, 변속단 불성립 판정부(124)는 변속 출력에 대응하는 변속단이 성립되지 않을 것으로 판정한다. 예를 들면, 변속 출력이 4속을 나타내는 경우에, 변속 출력에 대응하는 변속단은 실제 변속비(
Figure 112009038233743-pct00030
)가 4속의 변속비(
Figure 112009038233743-pct00031
4)를 초과한다는 것에 기초하여 성립되지 않은 것으로 판정된다. 이 비정상 상태는 일반적으로 결합될 유압 마찰 결합 장치의 슬립 또는 결합 해제에 의해 발생되고, 자동 변속기(10)에서의 동력 전달 경로가 결합 해제 또는 반 결합 해제된 상태에 있는 소위 중립 실패이다. 따라서, 변속단 불성립 판정부(124)는 또한 중립 실패가 발생하는지의 여부를 판정하는 중립 실패 판정부이다.
변속단 불성립 판정부(124)가 미리 성립된 변속 출력에 대응하는 변속단이 성립되지 않을 것으로 판정할 때, 식별부(126)는 결합 유압 상태 판정부(122)에 의해 제공된 판정 결과에 기초하여 변속단의 불성립의 원인인 오결합을 겪은 유압 마찰 결합 장치를 식별한다. 예를 들면, 변속 출력이 6속인 경우이지만 6속 기어단이 성립되지 않은 것으로 판정된 때, 식별부(126)는 클러치(C2)에 대한 결합 유압이 발생되고 정상인 경우 브레이크(B1)를 오결합 상태인 것으로 식별하고, 클러치(C2)에 대한 결합 유압이 발생되지 않고 그 미발생이 비정상인 경우 클러치(C2)를 오결합 상태인 것으로 식별한다. 또한, 변속 출력이 4속인 경우이지만 4속 기어단이 성립되지 않은 것으로 판정된 때, 식별부(126)는 클러치(C1)에 대한 결합 유압이 발생되지 않고 그 미발생이 비정상인 경우 클러치(C1)를 오결합 상태인 것으로 식별하고, 클러치(C2)에 대한 결합 유압이 발생되지 않고 그 미발생이 비정상인 경우 클러치(C2)를 오결합 상태인 것으로 식별한다. 또한, 변속 출력이 2속인 경우이지만 2속 기어단이 성립되지 않은 것으로 판정된 때, 식별부(126)는 클러치(C1)에 대한 결합 유압이 발생되고 정상인 경우 브레이크(B1)를 오결합 상태인 것으로 식별하고, 클러치(C1)에 대한 결합 유압이 발생되지 않고 그 미발생이 비정상인 경우 클러치(C1)를 오결합 상태인 것으로 식별한다. 식별부(126)에 의해 식별된 유압 마찰 결합 장치의 오결합 고장은 결과적으로 발생된 고장이며 고장의 위치는 유압 마찰 결합 장치 자체뿐만 아니라, 예를 들면 선형 솔레노이드 밸브 등과 같은 장치를 제어하기 위한 설비를 포함한다.
식별부(126)가 유압 마찰 결합 장치를 오결합 상태인 것으로 식별한 때, 변속 제어부(120)는 그 달성 요건이 오결합 상태인 것으로 식별된 유압 마찰 결합 장치의 결합인 변속단 다음의 변속단, 예를 들면 오결합 상태인 유압 마찰 결합 장치로부터 저속측을 향한 일 단인 변속단으로 변경하고, 이어서 그 달성 요건이 유압 마찰 결합 장치의 결합인 변속단 이외의 변속단을 사용하여 변속 제어를 실행한다. 예를 들면, 변속 출력이 6속인 경우이지만 6속 기어단이 성립되지 않은 것으로 판정되고 브레이크(B1)가 오결합 상태인 것으로 식별되는 경우에, 변속 제어부(120)는 6속 기어 대신에 5속 기어단을 성립시키고, 그 후에 1속 및 3속 내지 5속, 즉 그 달성을 위해 브레이크(B1)를 요구하는 6속 및 2속을 제외한 속도를 사용하여 변속 제어를 실행한다.
도8은 전자 제어 장치(90)의 제어 작동의 일부를 도시하는 흐름도이다. 이 흐름도에 의해 예시된 루틴은 모든 변속 출력에 대해 또는 약 수 ms 내지 수십 ms의 미리 설정된 사이클에서 반복적으로 실행된다. 도8에서, 단계 S1(이하,"단계"는 생략될 것임)에서, 예를 들면 차량의 주행 중에 이에 의해 생성된 출력 신호에 기초하여 회전 속도 센서(66, 76)가 정상인지의 여부가 판단된다. S1에서의 판단이 부정(negative)이면, 루틴은 종료된다. 판단이 긍정(affirmative)이면, S2에서, 예를 들면 미리 설정된 조건 하에서 그 출력 신호에 기초하여 유압 스위치(SC1) 및 유압 스위치(SC2)가 정상인지의 여부가 판단된다. S2에서의 판단이 부정이면 루틴은 종료된다. 판단이 긍정이면, 프로세스는 변속단 불성립 판정부(124)에 대응하는 S3으로 진행된다. S3에서, 자동 변속기(10)의 실제 변속비(
Figure 112009038233743-pct00005
)(=NIN/NOUT)가 변속 출력에 의해 표시되는 기어단의 변속비(
Figure 112009038233743-pct00006
n)를 초과하는지의 여부에 기초하여, 변속 출력에 대응하는 변속단이 성립되지 않았는지의 여부, 즉 자동 변속기(10)가 중립 실패 상태인지의 여부가 판단된다.
결합 유압 상태 판정부(122)에 대응하는 S4에서, 유압 스위치(SC1) 및 유압 스위치(SC2)로부터의 신호에 기초하여 현재 상태가 클러치(C1) 및 클러치(C2)의 결합 유압이 발생되고 있는 상태, 즉 그 결합 유압이 결합의 완료를 충분하게 허용하는 값을 갖는 상태, 즉 오결합에 의해 발생된 비정상이 아닌 상태인지의 여부가 판단된다. 이어서, 식별부(126)에 대응하는 S5 및 S6 중 하나에서, 미리 설정된 변속 출력에 대응하는 미리 설정된 변속단의 불성립의 원인인 오결합 상태의 유압 마찰 결합 장치가 식별된다.
삭제
즉, S4에서의 판단이 긍정인 경우에 실행되는 S5에서, 유압 스위치(SC1) 또는 유압 스위치(SC2)를 구비하지 않은 유압 마찰 결합 장치는 고장인 것으로 식별된다. 예를 들면, 변속 출력이 5속 기어단을 나타낼 때 판단이 S3 및 S4에서 긍정이면, 5속 기어단을 달성하기 위한 두 개의 유압 마찰 결합 장치인 클러치(C2) 및 브레이크(B3) 중에서 브레이크(B3)가 고장인 것으로 식별된다. 그러나, S4에서의 판단이 부정인 경우에 실행되는 S6에서, 유압 스위치(SC1) 또는 유압 스위치(SC2)를 구비하는 유압 마찰 결합 장치는 고장인 것으로 식별된다. 예를 들면, 변속 출력이 5속 기어단을 나타낼 때 S3에서의 판단이 긍정이고 S4에서의 판정이 부정이면, 5속 기어단을 달성하기 위한 두 개의 유압 마찰 결합 장치인 클러치(C2) 및 브레이크(B3) 중에서 클러치(C2)가 고장인 것으로 식별된다.
전술한 바와 같이, 실시예에 따르면, 변속단 불성립 판정부(124)(S3)가 미리 설정된 변속 출력에 대응하는 미리 설정된 변속단이 성립되지 않았다고 판정하면, 식별부(126)(S5, S6)는 결합 유압 상태 판정부(122)(S4)에 의해 제공되는 판정 결과에 기초하여 변속단의 불성립의 원인인 오결합 상태의 유압 마찰 결합 장치를 식별한다. 따라서, 고장이 발생한 때, 고장 발생의 위치가 식별될 수 있다.
또한, 실시예에 따르면, 미리 설정된 변속 출력에 대응하는 미리 설정된 변속단을 달성하기 위한 두 개의 유압 마찰 결합 장치 중에서 전술된 미리 설정된 유압 마찰 결합 장치인 클러치(C1 또는 C2)가 결합 유압의 정상 상태인 경우, 식별부(126)(S5, S6)는 미리 설정된 변속단을 성립시키기 위한 유압 마찰 결합 장치 중에서 클러치(C1 또는 C2)와는 상이한 유압 마찰 결합 장치가 고장인 것으로 식별한다. 반대로, 클러치(C1 또는 C2)가 결합 유압의 비정상 상태인 경우, 식별부(126)(S5, S6)는 미리 설정된 변속단을 달성하기 위한 유압 마찰 결합 장치 중에서 클러치(C1 또는 C2)가 고장인 것으로 식별한다. 따라서, 실시예에 따르면, 고장이 발생한 때, 고장 발생의 위치가 식별될 수 있다.
또한, 실시예에 따르면, 변속단 불성립 판정부(124)(S3)는, 자동 변속기(10)의 입력 샤프트(22)의 회전 속도(NIN) 및 출력 회전 부재(24)의 회전 속도(NOUT)에 기초하여, 자동 변속기(10)의 중립 실패가 발생되는지를, 즉 입력 샤프트(22)의 회전 속도(NIN)와 출력 회전 부재(24)의 회전 속도(NOUT) 사이의 비율인 자동 변속기(10)의 실제 변속비(
Figure 112009038233743-pct00007
)(=NIN/NOUT)가 변속 출력에 의해 나타나는 기어단의 변속비(
Figure 112009038233743-pct00008
n)를 초과하는지를 판정한다. 따라서, 실시예에 따르면, 중립 실패의 발생에 기초하여, 미리 설정된 변속 출력에 대응하는 미리 설정된 변속단이 성립되지 않은 것으로 판정된다.
또한, 실시예에 따르면, 자동 변속 제어부(120)는, 자동 변속기(10)의 변속단 중에서, 식별부(126)(S5, S6)에 의해 식별된 유압 마찰 결합 장치가 결합함으로써 성립되는 변속단 이외의 다른 변속단을 달성하도록 변속 출력을 생성한다. 따라서, 유압 마찰 결합 장치가 고장일 때, 변속단은, 식별부(126)에 의해 고장인 것으로 식별된 유압 마찰 결합 장치의 결합을 그 성립 조건으로서 필요로 하는 변속단 이외의 다른 변속단들로부터 결정되기 때문에, 실시예는 차량의 주행 중에 고장의 발생에 의해 발생되는 변속비의 상당한 변화를 감소시키고, 일시적인 정지 후에 차량을 출발시키는 것을 가능하게 하고, 따라서 차량의 주행에 대해 장애의 발생을 가능한 한 방지한다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시예가 설명될 것이다. 이하의 설명에서, 실시예들의 공통 부분은 도면에서 동일한 도면 부호로 나타내고 중복하여 설명되지 않을 것이다. 본 명세서에서 설명되는 실시예는 그 적용이 기술적으로 모순되지 않는 한 동일한 목적에 대해 적용 가능하다.
도9는 제2 실시예의 전자 제어 장치(90)의 제어 기능의 일부를 도시하는 기능적 블록도이다. 도9에서, 제1 변속단 불성립 판정부(130)는 변속 제어부(120)가 도7에 도시된 관계로부터 판정하고 차량의 주행 중에 생성하는 미리 설정된 제1 변속 출력에 대응하는 제1 변속단이 성립되지 않은 것으로 판정한다. 예를 들면, 제1 변속 출력이 6속을 나타내면, 제1 변속단 불성립 판정부(130)는 실제 변속비(
Figure 112009038233743-pct00009
)(=NIN/NOUT)가 6속 변속비(
Figure 112009038233743-pct00010
6)를 초과하는 중립 실패의 발생에 기초하여 제1 변속 출력에 대응하는 변속단이 성립되지 않는 비정상 상태를 판정한다.
제1 변속단 불성립 판정부(130)가 전술한 제1 변속단이 성립되지 않은 것으로 판정하면, 고장시 변속단 변경부(132)는 제1 변속단과는 상이한 제2 변속단을 성립시키기 위해, 전술한 제1 변속단을 성립시키는 유압 마찰 결합 장치 중 하나를 결합 해제하고 다른 유압 마찰 결합 장치를 결합하는 제2 변속 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 전술된 제1 변속단이 6속 기어단이고, 6속 기어단이 성립되지 않은 것으로 판정되면, 6속 기어단으로부터 저속측을 향한 일 단인 5속 기어단이 달성될 수 있다. 이로 인해, 고장시 변속단 변경부(132)는, 클러치(C2)와 함께 6속 기어단을 성립시키는 브레이크(B1)가 결합 해제되게 하고 다른 유압 마찰 결합 장치, 즉 브레이크(B3)가 결합되게 하는 제2 변속 출력을 변속 제어부(120)가 유압 제어 회로(98)에 출력하게 한다. 이 경우에, 5속 기어단은 전술한 제2 변속단이다.
제2 변속단 불성립 판정부(134)는 전술한 제2 변속 출력에 대응하는 제2 변속단이 성립되지 않은 것으로 판정한다. 예를 들면, 전술한 제2 변속 출력이 전술한 바와 같이 5속 기어단을 나타내면, 제2 변속단 불성립 판정부(134)는 실제 변속비(
Figure 112009038233743-pct00011
)(=NIN/NOUT)가 5속 변속비(
Figure 112009038233743-pct00012
5)를 초과하는 중립 실패의 발생에 기초하여 제2 변속 출력에 대응하는 변속단이 성립되지 않은 비정상 상태를 판정한다.
식별부(136)는 제2 변속단 불성립 판정부(134)가 제2 변속단이 성립되지 않은 것으로 판정하는지의 여부에 기초하여 오결합 상태의 유압 마찰 결합 장치를 식별한다. 즉, 제2 변속단 불성립 판정부(134)가 제2 변속단이 성립되어 있다고 판정하면, 식별부(136)는 제1 변속단을 성립시키기 위한 유압 마찰 결합 장치 중에서 제2 변속 출력에 의해 결합 해제되는 유압 마찰 결합 장치가 고장인 것으로 식별한다. 제2 변속단이 성립되지 않은 것으로 판정되면, 식별부(136)는 제1 변속단을 성립시키기 위한 유압 마찰 결합 장치 중에서 제2 변속 출력에 의해 결합 해제되지 않은 유압 마찰 결합 장치가 고장인 것으로 식별한다. 예를 들면, 전술한 바와 같이 제1 변속단이 6속 기어단이고 제2 변속단이 5속 기어단이라고 가정한다. 이 경우에, 제2 변속 출력에 대응하는 5속 기어단이 성립되어 있다고 판정되면, 클러치(C2)와 함께 6속 기어단을 성립시키고 제2 변속 출력에 의해 결합 해제되어 있는 브레이크(B1)가 고장인 것으로 식별된다. 반대로, 제2 변속 출력에 대응하는 5속 기어단이 성립되지 않은 것으로 판정되면, 6속 기어단을 성립시키기 위한 클러치(C2) 및 브레이크(B1) 중에서 제2 변속 출력에 의해 결합 해제되지 않은 클러치(C2)가 고장인 것으로 식별된다.
도10은 본 실시예의 전자 제어 장치(90)의 제어 작동의 일부를 도시하는 흐름도이다. 도8의 S1과 유사한 도10의 S11에서, 예를 들면 차량의 주행 중에 이에 의해 생성된 출력 신호에 기초하여 회전 속도 센서(66, 76)가 정상인지의 여부가 판단된다. S11에서의 판단이 부정이면, 루틴은 종료된다. 판단이 긍정이면, 프로세스는 제1 변속단 불성립 판정부(130)에 대응하는 S12로 진행된다. S12에서, 자동 변속기(10)의 실제 변속비(
Figure 112009038233743-pct00013
)(=NIN/NOUT)가 제1 변속 출력에 의해 나타나는 6속 기어단의 변속비(
Figure 112009038233743-pct00014
6)를 초과하는지의 여부에 기초하여, 도7에 도시되어 있는 관계로부터 변속 제어부(12)에 의해 판정되는 제1 변속 출력에 대응하는 변속단, 예를 들면 6속 기어단이 성립되지 않는지의 여부, 즉 자동 변속기(10)가 중립 실패 상태에 있는지의 여부가 판단된다. S12에서의 판단이 부정이면, 루틴은 종료된다. 판단이 긍정이면, 프로세스는 고장시 변속단 변경부(132)에 대응하는 S13으로 진행된다. S13에서, 제1 변속단과는 상이한 제2 변속단, 예를 들면 5속 기어단을 성립시키기 위해, 이하에 설명되어 있는 바와 같이 제2 변속 출력이 생성된다. 즉, 제2 변속 출력은 6속 기어단을 성립시키기 위한 클러치(C2) 및 브레이크(B1) 중에서 브레이크(B1)가 결합 해제되게 하고, 다른 유압 마찰 결합 장치, 즉 브레이크(B3)가 결합되게 한다.
다음으로, 제2 변속단 불성립 판정부(134)에 대응하는 S14에서, 자동 변속기(10)의 실제 변속비(
Figure 112009038233743-pct00015
)(=NIN/NOUT)가 제2 변속 출력에 의해 나타나는 5속 기어단의 변속비(
Figure 112009038233743-pct00016
5)를 초과하는지의 여부에 기초하여, 전술된 제2 변속 출력에 대응하는 변속단, 예를 들면 5속 기어단이 성립되지 않는지의 여부, 즉 자동 변속기(10)가 중립 실패 상태에 있는지의 여부가 판단된다. 이어서, 식별부(136)에 대응하는 S15 및 S16 중 하나가 실행되고, 여기서 미리 설정된 제1 변속 출력에 대응하는 미리 설정된 변속단의 불성립의 원인인 오결합 상태의 유압 마찰 결합 장치가 식별된다.
즉, S14에서의 판단이 긍정이면, 현재 상태는, 예를 들면 6속 기어단, 즉 제1 변속단이 제1 변속 출력에 의해 성립되지 않았기 때문에 제2 변속 출력이 5속 기어단, 즉 제2 변속단을 성립시키도록 생성되지만 5속 기어가 성립되지 않는 상태를 의미한다. 따라서, S15에서, 6속 기어단을 성립시키 위한 클러치(C2) 및 브레이크(B1) 중에서, 제2 변속 출력에 의해 결합 해제되지 않은 클러치(C2)는 고장인 것으로 식별된다. 반대로, S14에서의 판단이 부정이면, 현재 상태는, 예를 들면 6속 기어단, 즉 제1 변속단이 제1 변속 출력에 의해 성립되지 않았기 때문에 제2 변속 출력이 5속 기어단, 즉 제2 변속단을 성립하도록 생성되고 5속 기어단이 성립되는 상태를 의미한다. S16에서, 6속 기어단을 성립시키기 위한 클러치(C2) 및 브레이크(B1) 중에서, 제2 변속 출력에 의해 결합 해제되는 브레이크(B1)가 고장인 것으로 식별된다.
전술한 바와 같이, 실시예에 따르면, 제1 변속단 불성립 판정부(130)(S12)가 제1 변속 출력에 대응하는 제1 변속단이 성립되지 않은 것으로 판정하면, 고장시 변속단 변경부(132)(S13)는 제2 변속단을 성립시키기 위해, 전술된 제1 변속단을 성립시키는 유압 마찰 결합 장치 중 하나를 결합 해제하고 다른 유압 마찰 결합 장치를 결합하는 제2 변속 출력을 생성한다. 이어서, 식별부(136)(S15, S16)는 제2 변속단 불성립 판정부(134)(S14)가 제2 변속 출력에 대응하는 제2 변속단이 성립되지 않은 것으로 판정하는지의 여부에 기초하여 오결합 상태의 유압 마찰 결합 장치를 식별한다. 따라서, 고장이 발생한 때, 고장 발생의 위치가 식별될 수 있다. 이 경우에, 유압 마찰 결합 장치의 결합 유압의 상태를 검출하는 유압 센서, 유압 스위치(SC1) 또는 유압 스위치(SC2), 또는 이러한 센서 또는 스위치로부터의 신호에 기초하여 결합 유압의 상태를 판정하는 결합 유압 상태 판정부(122)를 구비할 필요가 없다.
또한, 제2 실시예에 따르면, 제1 변속단 불성립 판정부(130)(S12)는 자동 변속기(10)의 입력 샤프트 회전 속도(NIN) 및 출력 샤프트 회전 속도(NOUT)에 기초하여 자동 변속기의 중립 실패의 발생을 판정한다. 따라서, 중립 실패의 발생에 기초하여 제1 변속 출력에 대응하는 변속단이 성립되지 않은 것이 쉽게 판정될 수 있다.
또한, 제2 실시예에 따르면, 제2 변속단 불성립 판정부(134)(S14)는 자동 변속기(10)의 입력 샤프트 회전 속도(NIN) 및 출력 샤프트 회전 속도(NOUT)에 기초하여 자동 변속기(10)의 중립 실패의 발생을 판정한다. 따라서, 중립 실패의 발생에 기초하여 제2 변속 출력에 대응하는 변속단이 성립되지 않은 것이 쉽게 판정될 수 있다.
또한, 제2 실시예에 따르면, 제2 변속단이 성립되어 있는 것으로 판정되면, 식별부(136)(S15, S16)는 제1 변속단을 성립시키는 유압 마찰 결합 장치 중에서, 제2 변속 출력에 의해 결합 해제되는 유압 마찰 결합 장치가 고장인 것으로 식별한다. 제2 변속단이 성립되지 않은 것으로 판정되면, 식별부(136)(S15, S16)는 제1 변속단을 성립시키는 유압 마찰 결합 장치 중에서, 제2 변속 출력에 의해 결합 해제되지 않은 유압 마찰 결합 장치가 고장인 것으로 식별한다. 따라서, 고장이 발생한 때, 고장 발생의 위치가 식별될 수 있다.
또한, 실시예에 따르면, 자동 변속 제어부(120)는, 자동 변속기(10)의 변속단 중에서, 식별부(136)(S15, S16)에 의해 식별된 유압 마찰 결합 장치가 결합함으로써 성립되는 변속단 이외의 다른 변속단을 달성하도록 변속 출력을 생성한다. 따라서, 유압 마찰 결합 장치가 고장일 때, 변속단은, 식별부(136)에 의해 고장인 것으로 식별되는 유압 마찰 결합 장치의 결합을 그 성립 조건으로서 필요로 하는 변속단 이외의 다른 변속단들로부터 결정되기 때문에, 실시예는 차량의 주행 중에 고장의 발생에 의해 발생되는 변속비의 상당한 변화를 감소시키고, 일시적인 정지 후에 차량을 출발시키는 것을 가능하게 하고, 따라서 차량의 주행에 대한 장애의 발생을 가능한 한 방지한다.
본 발명의 실시예가 도면을 참조하여 상세히 설명되었지만, 이들 실시예는 단지 예시적인 것이다. 본 발명은 본 기술 분야의 숙련자의 지식에 기초하여 다양한 수정 및 개량으로 수행될 수 있다.
다른 실시예가 설명될 것이다. 자동 변속기에 있어서, 공통축 상에 제공되는 복수의 유성 기어 세트를 갖는 유성 기어 유형의 자동 변속기가 바람직하게 사용된다. 그러나, 서로 평행한 복수의 축 상에 제공되는 복수의 유성 기어 세트를 갖는 유성 기어 유형의 자동 변속기가 또한 사용될 수 있다. 더욱이, 변속을 수행하고 복수의 입력 경로를 전환하는 유성 기어 유형의 자동 변속기를 사용할 수 있게 하는 유형, FF 유형, FR 유형 등과 같은 복수의 유압 마찰 결합 장치를 선택적으로 결합하고 결합 해제함으로써 변속이 수행되는 다양한 유형의 자동 변속기를 채택하는 것이 또한 가능하다.
유압 마찰 결합 장치에 있어서, 광범위하게 사용되는 장치는 유압 액추에이터에 의해 결합되는 다중 디스크 유형 및 단일 디스크 유형 클러치 및 브레이크 또는 벨트 유형 브레이크를 포함한다. 유압 마찰 결합 장치를 결합시키기 위한 작동 오일을 공급하는 오일 펌프는, 예를 들면 작동 오일을 배출하기 위해 엔진 등과 같은 차량 주행 동력원에 의해 구동되는 오일 펌프일 수 있다. 오일 펌프는 또한 차 량 주행 동력원과는 별도로 제공되는 전용 전기 모터에 의해 구동될 수도 있다.
전술한 유압 마찰 결합 장치는 유압 액추에이터에 의해 각각 작동된다. 유압 액추에이터에는 대응하는 변속 밸브가 제공된다. 각각의 액추에이터에는 전자 제어 장치로부터의 명령에 따라 변속 밸브 중 대응하는 밸브에 의해 결합 압력 출력이 공급된다. 변속 밸브는 추력을 출력하는 전자기 솔레노이드 및 전자기 솔레노이드로부터의 추력이 그에 가해지는 스풀을 각각 갖는 소위 선형 솔레노이드 밸브이다. 밸브 폐쇄 방향으로 추력을 발생시키기 위해 출력 유압이 유도되는 피드백 오일 챔버 및 밸브 폐쇄 방향으로 스풀에 추력을 가하는 스프링이 스풀의 단부 측면에 제공된다. 이 추력과 다른 단부 측면에 제공된 전자기 솔레노이드에 의해 발생되는 밸브 개방 방향 추력 사이의 평형에 의해, 출력 유압이 조정된다. 변속 밸브는 듀티 제어(duty control)에 의해 출력 유압을 연속적으로 제어하는 온-오프 솔레노이드 밸브일 수 있다. 이 경우에, 필요하다면 출력 유압의 맥동(pulsation)을 흡수하기 위한 어큐뮬레이터(accumulator)가 사용된다.
예를 들면, 변속 밸브는 유압 마찰 결합 장치에 일대일 기반으로 대응하여 설치된다. 다양한 다른 설치 방식이 또한 가능하다. 예를 들면, 동시에 결합되거나 또는 동시에 결합되고 결합 해제되는 유압 마찰 결합 장치가 존재하면, 이들 유압 마찰 결합 장치에 공통의 변속 솔레노이드 밸브를 제공하는 것이 가능하다.
전술된 자동 변속기는 복수의 유압 마찰 결합 장치로부터 선택된 두 개의 유압 마찰 결합 장치의 결합에 의해 전진 변속단 중 하나를 달성한다. 전술된 미리 설정된 유압 마찰 결합 장치는 두 개의 유압 마찰 결합 장치이고, 그 하나 또는 다 른 하나의 결합이 전진 변속단을 달성하기 위한 요건이다.
또한, 예를 들면, 전술된 미리 설정된 유압 마찰 결합 장치의 결합 압력을 검출하는 유압 센서 또는 유압 스위치와 같은 유압 검출 장치가 제공된다. 결합 유압 상태 판정부는 유압 검출 장치에 의해 검출된 결합 유압에 기초하여 미리 설정된 유압 마찰 결합 장치의 결합 유압의 상태를 판정한다. 이 결합 유압 상태 판정부는 자동 변속기의 변속 출력에 대응하여 결합될 두 개의 유압 마찰 결합 장치 중 미리 설정된 유압 마찰 결합 장치의 결합 상태가 정상인지의 여부를 판정한다.
변속단 불성립 판정부는 자동 변속기의 입력 샤프트 회전 속도 및 출력 샤프트 회전 속도로부터 자동 변속기의 실제 변속비(=입력 샤프트 회전 속도/출력 샤프트 회전 속도)를 계산한다. 변속단 불성립 판정부는 실제 변속비가 각각의 변속단에 대해 성립되는 기준을 초과하는 것에 기초하여, 즉 자동 변속기의 중립 실패가 발생하는 것에 기초하여 미리 설정된 변속 출력에 대응하는 미리 설정된 변속단이 성립되지 않은 것으로 판정한다. 전술된 "자동 변속기의 중립 실패"는 자동 변속기의 동력 전달 경로가 완전히 결합 해제되는 상태뿐만 아니라 유압 마찰 결합 장치의 슬립에 기인하여 자동 변속기의 변속비가 미리 설정된 변속단의 변속비보다 커지게 되는 상태도 포함한다.
자동 변속 제어부는 자동 변속기의 복수의 변속단 중에서, 식별 수단에 의해 식별된 유압 마찰 결합 장치가 결합되는 것을 조건으로 성립되는 변속단의 다음의 변속단을 달성하기 위한 변속 출력을 생성한다. 따라서, 변속단은 그 순간에 오결합 상태의 유압 마찰 결합 장치의 결합을 요구하는 변속단으로부터 그 다음의 변속단으로 변경된다. 따라서, 이 변경은 현재의 변속 출력에 의해 달성될 변속단의 다음의, 차량 주행 상태에 적합한 변속단으로 이루어진다. 따라서, 불편한 느낌은 가능한 한 감소된다.
또한, 자동 변속기가 복수의 전진 기어단을 갖고, 전진 속도의 수는 바람직하게 4 내지 8인 것이 적절하다. 자동 변속기의 전진 기어단은 복수의 유압 마찰 결합 장치로부터 선택된 2개 또는 3개의 유압 마찰 결합 장치의 조합을 통해 선택적으로 성립된다. 복수의 유압 마찰 결합 장치는 전진 기어단을 달성하기 위한 요건으로서 항상 결합되는 하나 이상의 미리 설정된 유압 마찰 결합 장치를 구비한다.

Claims (18)

  1. 차량 자동 변속기의 유압 제어 장치에 있어서,
    상이한 변속비의 복수의 전진 변속단을 성립시키기 위해 선택적으로 결합 및 결합 해제되며, 복수의 마찰 결합 장치 중 미리 설정된 제1 및 제2 마찰 결합 장치의 결합을 통해 미리 설정된 전진 변속단이 달성되는 복수의 유압 마찰 결합 장치(C1-2, B1-3, F1)와,
    상기 제1 및 제2 마찰 결합 장치 중 제1 마찰 결합 장치의 결합 유압의 상태만을 판정하는 결합 유압 상태 판정부(122, S4)와,
    미리 설정된 변속 출력에 대응하는 미리 설정된 변속단이 성립되지 않은 것을 판정하는 변속단 불성립 판정부(124, S3)와,
    미리 설정된 변속 출력에 대응하는 미리 설정된 변속단이 성립되지 않은 것이 상기 변속단 불성립 판정부에 의해 판정된 경우, 상기 결합 유압 상태 판정부에 의해 판정되는 결합 유압의 상태에 기초하여 변속단의 불성립의 원인인 오결합 상태의 마찰 결합 장치를 식별하는 식별부(126, S5, S6)를 포함하고,
    상기 식별부(126)는, 제1 및 제2 마찰 결합 장치 중, 상기 결합 유압 상태 판정부에 의해 판정된 제1 마찰 결합 장치의 결합 유압의 상태가 정상인 경우, 제2 마찰 결합 장치를 오결합 상태의 마찰 결합 장치로서 식별(S5)하고,
    상기 결합 유압 상태 판정부에 의해 판정된 제1 마찰 결합 장치의 결합 유압의 상태가 이상이면, 당해 제1 마찰 결합 장치를 오결합 상태의 마찰 결합 장치로서 식별(S6)하는 것을 특징으로 하는 차량 자동 변속기의 유압 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 변속단 불성립 판정부(124, S3)는 자동 변속기의 입력 샤프트 회전 속도 및 출력 샤프트 회전 속도에 기초하여 자동 변속기의 중립 실패의 발생을 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 자동 변속기의 유압 제어 장치.
  4. 차량 자동 변속기의 유압 제어 장치에 있어서,
    상이한 변속비의 복수의 전진 변속단을 성립시키기 위해 선택적으로 결합 및 결합 해제되며, 미리 설정된 전진 변속단이 복수의 마찰 결합 장치 중 미리 설정된 마찰 결합 장치의 결합을 통해 달성되는 복수의 유압 마찰 결합 장치(C1-2, B1-3, F1)와,
    제1 변속 출력에 대응하는 제1 변속단이 성립되지 않은 것을 판정하는 제1 변속단 불성립 판정부(130, S12)와,
    제1 변속단이 성립되지 않은 것이 제1 변속단 불성립 판정부에 의해 판정된 경우, 변속단을 제2 변속단으로 변경하기 위해, 제1 변속단을 성립시키는 유압 마찰 결합 장치 중 하나의 유압 마찰 결합 장치를 결합 해제하고 다른 유압 마찰 결합 장치를 결합하는 제2 변속 출력을 발생시키는 고장시 변속단 변경부(132, S13)와,
    제2 변속 출력에 대응하는 제2 변속단이 성립되는 않은 것을 판정하는 제2 변속단 불성립 판정부(134, S14)와,
    제2 변속단이 성립되지 않은 것이 제2 변속단 불성립 판정부에 의해 판정되었는지의 여부에 기초하여 오결합 상태의 유압 마찰 결합 장치를 식별하는 식별부(136, S15, S16)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 자동 변속기의 유압 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 제1 변속단 불성립 판정부(130, S12)는 자동 변속기의 입력 샤프트 회전 속도 및 출력 샤프트 회전 속도에 기초하여 자동 변속기의 중립 실패의 발생을 판정함으로써 제1 변속단이 성립되었는지의 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 자동 변속기의 유압 제어 장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 제2 변속단 불성립 판정부(134, S14)는 자동 변속기의 입력 샤프트 회전 속도 및 출력 샤프트 회전 속도에 기초하여 자동 변속기의 중립 실패의 발생을 판정함으로써 제2 변속단이 성립되었는지의 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 자동 변속기의 유압 제어 장치.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서, 식별부(136, S15)는 제1 변속단을 성립시키는 유압 마찰 결합 장치 중에서, 제2 변속단이 성립된 것으로 판정된 경우 제2 변속 출력에 의해 결합 해제되는 유압 마찰 결합 장치를 식별하고,
    식별부(136, S16)는 제1 변속단을 성립시키는 유압 마찰 결합 장치 중에서, 제2 변속단이 성립되지 않은 것으로 판정된 경우 제2 변속 출력에 의해 결합 해제되지 않은 유압 마찰 결합 장치를 식별하는 것을 특징으로 하는 차량 자동 변속기의 유압 제어 장치.
  8. 제4항 또는 제5항에 있어서, 자동 변속기의 변속단 중에서, 식별부에 의해 식별되는 유압 마찰 결합 장치가 결합되는 것을 조건으로 성립되는 변속단 이외의 변속단을 달성하기 위한 변속 출력을 생성하는 자동 변속 제어부(120)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 자동 변속기의 유압 제어 장치.
  9. 제1항에 있어서, 자동 변속기의 변속단 중에서, 식별부에 의해 식별되는 유압 마찰 결합 장치가 결합되는 것을 조건으로 성립되는 변속단 이외의 변속단을 달성하기 위한 변속 출력을 생성하는 자동 변속 제어부(120)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 자동 변속기의 유압 제어 장치.
  10. 차량 자동 변속기의 유압 제어 방법에 있어서,
    복수의 유압 마찰 결합 장치 중 적어도 제1 및 제2 마찰 결합 장치를 결합하는 신호를 출력하여, 미리 설정된 전진 변속단이 제1 및 제2 마찰 결합 장치의 결합을 통해 달성되도록 하는 단계와,
    제1 마찰 결합 장치의 결합 유압의 상태를 판정하는 단계(S4)와,
    출력 신호에 대응하는 미리 설정된 변속단이 성립되지 않았는지의 여부를 판정하는 단계(S3)와,
    미리 설정된 변속단이 성립되지 않은 것으로 판정된 경우, 제1 마찰 결합 장치의 결합 유압의 상태에 기초하여 미리 설정된 변속단의 불성립의 원인인 오결합 상태의 마찰 결합 장치로서 제1 및 제2 마찰 결합 장치 중 하나를 식별하는 단계(S5, S6)를 포함하며,
    제1 마찰 결합 장치의 결합 유압의 상태가 정상인 경우, 제2 마찰 결합 장치가 고장인 것으로 판정되고,
    제1 마찰 결합 장치의 결합 유압의 상태가 비정상인 경우, 제1 마찰 결합 장치가 고장인 것으로 판정되는 것을 특징으로 하는 차량 자동 변속기의 유압 제어 방법.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서, 자동 변속기의 중립 실패의 발생이 자동 변속기의 입력 샤프트 회전 속도 및 출력 샤프트 회전 속도에 기초하여 판정된 경우, 미리 설정된 변속단이 설정되지 않은 것으로 판정되는 것을 특징으로 하는 차량 자동 변속기의 유압 제어 방법.
  13. 차량 자동 변속기의 유압 제어 방법에 있어서,
    복수의 유압 마찰 결합 장치 중 적어도 제1 및 제2 마찰 결합 장치를 결합하는 제1 변속 출력을 발생시켜, 제1 변속단이 제1 및 제2 마찰 결합 장치의 결합을 통해 달성되도록 하는 단계와,
    제1 변속 출력에 대응하는 제1 변속단이 성립되지 않았는지의 여부를 판정하는 단계(S12)와,
    제1 변속단이 성립되지 않은 것으로 판정된 경우, 변속단을 제2 변속단으로 변경하기 위해, 제2 마찰 결합 장치를 결합 해제하고 제3 마찰 결합 장치를 결합하는 제2 변속 출력을 발생시키는 단계(S13)와,
    제2 변속 출력에 대응하는 제2 변속단이 성립되지 않았는지의 여부를 판정하는 단계(S14)와,
    제2 변속단이 성립되지 않은 것으로 판정되었는지의 여부에 기초하여 제1 변속단의 불성립의 원인으로서 제1 및 제2 유압 마찰 결합 장치 중 하나를 식별하는 단계(S15, S16)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 자동 변속기의 유압 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서, 자동 변속기의 입력 샤프트 회전 속도 및 출력 샤프트 회전 속도에 기초하여 자동 변속기의 중립 실패의 발생을 판정함으로써 제1 변속단이 성립되었는지의 여부가 판정되는 것을 특징으로 하는 차량 자동 변속기의 유압 제어 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 자동 변속기의 입력 샤프트 회전 속도 및 출력 샤프트 회전 속도에 기초하여 자동 변속기의 중립 실패의 발생을 판정함으로써 제2 변속단이 성립되었는지의 여부가 판정되는 것을 특징으로 하는 차량 자동 변속기의 유압 제어 방법.
  16. 제13항 또는 제14항에 있어서, 제1 변속단을 성립시키는 제1 및 제2 유압 마찰 결합 장치 중에서 제2 변속단이 성립된 것으로 판정된 경우 제2 변속 출력에 의해 결합 해제되는 제2 유압 마찰 결합 장치가 식별되고, 제1 변속단을 성립시키는 제1 및 제2 유압 마찰 결합 장치 중에서 제2 변속단이 성립되지 않은 것으로 판정된 경우 제2 변속 출력에 의해 결합 해제되지 않은 제1 유압 마찰 결합 장치가 식별되는 것을 특징으로 하는 차량 자동 변속기의 유압 제어 방법.
  17. 제13항 또는 제14항에 있어서, 오결합 상태인 것으로 식별되는 마찰 결합 장치 이외의 마찰 결합 장치를 결합함으로써 변속단을 성립시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 자동 변속기의 유압 제어 방법.
  18. 제10항에 있어서, 오결합 상태인 것으로 식별되는 마찰 결합 장치 이외의 마찰 결합 장치를 결합함으로써 변속단을 성립시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 자동 변속기의 유압 제어 방법.
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