KR101948512B1 - 자동 파워시프트 변속기에서 이중 전이 변속 제어 - Google Patents

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알리손 트랜스미션, 인크.
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Abstract

본 발명은 여러 기어 섹션들을 갖는 자동 변속기에서 이중 변속 시프트(transition shift)들을 제어하기 위한 시스템 및 방법에 대한 것이다. 이중 변속 중에, 시스템은 수행한다. 제 1 기어 섹션에서 접근 제 1 클러치와 제 2 기어 섹션의 이완 제 2 클러치의 동시 폐-루프 제어를 수행한다. 제 2 기어 섹션의 입력 축이 완전히 아래로 당겨지거나(pull down), 이완 제 2 클러치가 과열되기 전에, 시스템은 제 2 기어 섹션의 접근 제 2 클러치에 대한 입력 축의 폐루프 제어를 전환한다. 이 시스템은 클러치가 폐루프 제어에 들어갈 때 초기 클러치 압력 설정을 결정하기 위해 모델-기반 계산들을 사용한다.

Description

자동 파워시프트 변속기에서 이중 전이 변속 제어 {DOUBLE TRANSITION SHIFT CONTROL IN AN AUTOMATIC POWERSHIFTING TRANSMISSION}
관련 출원들에 대한 상호참조
본 출원은 2010년 11월 12일 출원된 미국 임시특허출원 제 61/412,961호의 우선권을 주장하고, 이는 본원에 참고문헌으로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 차량 변속 제어 시스템에 대한 것이고, 보다 상세하게는, 복수의 기어 섹션을 사용하는 변속기들에서 이중 전이 변속(double transition shift)을 제어하는 시스템 및 방법에 대한 것이다.
자동차(motor vehicle)들은 효율을 최적화하고 작동 속도 내에 엔진 또는 모터를 유지하면서 다양한 구동 조건 하에서 원하는 토크 및 가속도 특성을 제공하기 위해 차량 엔진 또는 모터와 출력 구동 요소들 간의 변속기를 필요로 한다. 전형적인 변속기는 상응하는 개개의 클러치들의 세트를 사용하여 선택적으로 결합될 수 있는 복수의 개별적인 기어 요소들을 포함한다. 작동되는 클러치들의 조합은 변속기의 입력 및 출력 축들 간의 총 속도비를 결정한다. 간단한 변속기에서, 현재 속도비에서 새로운 속도비로의 변속은 이완(off-going) 클러치로 알려진, 제 1 클러치를 분리하고, 접근(on-coming) 클러치로 알려진, 제 2 클러치와 결합하는 것을 포함한다. 그러나, 특정 응용예들에서, 변속기는 제조 비용, 사이즈, 또는 다른 작동 매개변수들을 최적화하기 위해 그 사이의 중간 축을 갖는 복수의 기어 섹션들을 포함할 수 있다.
복수의 기어 섹션을 사용하는 것은 변속기의 총 속도비에서 원하는 변화를 달성하기 위해 변속기의 복수의 클러치가 동시에 결합 또는 분리되는 하나 이상의 예에서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 5-속도 레인지 팩(range pack)에 뒤이어 2-속도 스플리터(splitter) 유닛을 포함하는 10-속도 변속기에서, 5번째에서 6번째 기어로의 전환은 4개의 클러치의 조화(coordination)를 포함한다: 레인지 팩의 이완 및 접근 클러치들, 및 스플리터 유닛의 이완 및 접근 클러치들. 이러한 변속들(일반적으로 이중 전이 전환들로도 불림)은 스플리터 유닛과 레인지 팩의 동시 변속들 간의 복잡한 상호작용들로 인해 제어하기 더 어렵다. 또한, 이중 전이 변속은 종종 하나의 변속기 섹션(예를 들어, 레인지 팩)이 그 최고 기어 비에서 그 최저 기어 비로 변속되는 것을 요구하고, 이는 클러치 요소들에 과다한 열 축적을 일으킬 수 있다. 이 문제를 처리하기 위한 하나의 알려진 방법은 변속 속도를 간단히 가속시켜, 클러치들에 열이 축적되는데 사용될 수 있는 시간을 줄이는 것이다.
그러나, 많은 변속기 제어 시스템들은 "파워 온 시프팅(power on shifting)"으로 알려진 것을 사용하고 여기서 변속기 변속 중에 전달되는 출력 토크가, 만일 있다면, 매우 적게 감소되고 변속들은 보다 짧은 시간에 완료된다. 이는 변속기의 효율과 반응성을 증가시키지만, 특히 이중 전이 변속들의 경우에, 다양한 클러치들 및 다른 변속기 요소들의 제어를 보다 어렵게 한다. 그러므로 이중 전이 변속들 중에 변속기 요소들의 부담을 줄이고 변속 품질을 개선하는 시스템들과 방법들이 필요하다.
본 발명의 일 특징에 따라, 원하는 가속 프로파일을 여전히 달성하면서 이중 전이 파워-온 시프트 중에 개개의 클러치들의 제어를 최적화하기 위해 적어도 3개의 속도 센서를 사용하는 변속기 제어 시스템이 제공된다. 속도 센서들은 변속기 입력 축 상에, 변속기 기어 섹션들 사이의 중간 축 상에, 그리고 변속기의 출력축 상에 위치할 수 있다. 변속기 제어 시스템은 이중 전이 변속에 관련한 변속들 모두에 대한 동시 폐루프 제어를 추가로 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따라, 변속기 제어 시스템은 변속기의 제 2 섹션의 제 2 이완 클러치가 과열되기 전에 제 1 접근 클러치가 완전히 잠기는 것(더 이상 미끄러지지 않음)을 보장하기 위해 변속기의 제 1 섹션에서 제 1 접근 클러치에 적절한 양의 압력을 적용하여 중간축 속도의 폐루프 제어를 사용한다. 일단 제 1 접근 클러치가 잠기면, 상기 시스템은 제 2 이완 클러치로부터 제 2 변속기 섹션의 제 2 접근 클러치에 입력축 속도의 폐루프 제어를 전환한다. 실시간 폐루프 제어에 부가하여, 상기 시스템은 제 2 이완 클러치가 그 열적 한계에 도달하기 전에 중간축의 잠김을 달성하는데 필요한 토크 또는 초기 클러치 압력을 결정하기 위해 모델-기반의 계산들을 사용할 수 있다. 이는 이중 전이 이벤트들 중에 변속들의 최적화를 허용하는 동시에 변속기 클러치 요소들이 보다 낮은 열적 및 성능 표준으로 제조되는 것을 허용한다.
본 발명의 다른 특징에 따라, 자동차 파워트레인(powertrain)의 자동 변속기에서 이중 전이 업시프트를 제어하는 방법이 제공된다. 중간 축 속도의 폐루프 제어는 중간축을 아래로 당기는(pull-down) 것을 달성하도록 자동 변속기의 제 1 기어 섹션의 제 1 접근 클러치를 사용하여 수행된다. 제 1 기어 섹션은 중간축과 출력 축에 연결된다. 중간축은 자동 변속기의 제 1 기어 섹션과 제 2 기어 섹션 사이에 연결된다. 중간축이 아래로 당겨지는 동안, 입력축 속도의 폐루프 제어가 입력축의 부분적인 아래로 당김을 달성하도록 제 2 기어 섹션에서 제 2 이완 클러치를 사용하여 수행된다. 입력축은 자동차의 동력 생성 유닛과 제 2 기어 섹션 사이에 연결된다. 제 2 이완 클러치가 해제되고 입력축의 폐루프 제어는 입력축의 아래로-당김을 완성하도록 제 2 기어 섹션의 제 2 접근 클러치를 사용하여 수행된다. 제 2 이완 클러치는 제 2 이완 클러치가 열용량 임계값에 도달하기 전에 소모될 수 있다. 중간축의 아래로-당김은 바람직하게는 제 2 이완 클러치가 소모되기 전에 완성된다. 클러치들에 대한 초기 폐루프 제어 설정점들은 변속기 내의 추정 관성들을 표현하는 모델에 기반할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따라, 자동차 파워트레인의 자동 변속기에서 이중 전이 다운시프트를 제어하는 방법이 제공된다. 중간축 속도의 폐루프 제어는 중간축의 위로-당김을 달성하도록 자동 변속기의 제 1 기어 섹션에서 제 1 접근 클러치를 사용하여 수행된다. 제 1 기어 섹션은 중간축과 출력축에 연결된다. 중간축은 자동 변속기의 제 1 기어 섹션과 제 2 기어 섹션 사이에 연결된다. 중간축이 위로 당겨지는 동안, 입력축 속도의 폐루프 제어는 입력축의 부분적인 위로-당김을 달성하기 위해 제 2 기어 섹션에서 제 2 이완 클러치를 사용하여 수행된다. 입력축은 자동차의 동력 생성 유닛과 제 2 기어 섹션 사이에서 연결된다. 제 2 이완 클러치가 해제되고 입력축 속도의 폐루프 제어가 입력축의 위로-당김을 완성하기 위해 제 2 기어 섹션에서 제 2 접근 클러치를 사용하여 수행된다. 제 2 이완 클러치가 열용량 임계값에 도달하기 전에 제 2 이완 클러치가 소모될 수 있다. 중간축의 위로-당김은 바람직하게는 제 2 이완 클러치가 소모되기 전에 완료된다. 클러치들에 대한 초기 폐루프 제어 설정점들은 변속기 내에서 추정 관성들을 표현하는 모델에 기반할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따라, 자동 변속기의 출력축에 연결된 제 1 기어 섹션과, 자동 변속기의 제 2 기어 섹션, 및 제 1 기어 섹션과 제 2 기어 섹션 사이에 연결된 중간축을 포함하는, 자동차 파워트레인의 자동 변속기의 이중 전이 업시프트를 제어하는 시스템이 제공된다. 입력축이 제 2 기어 섹션과 자동차의 동력 생성 유닛 사이에 연결된다. 토크 컨버터가 입력축과 동력 생성 유닛 사이에 연결될 수 있다. 프로세서-기반의 제어기가 제 1 및 제 2 기어 섹션들과 작동가능하게 통신한다. 이 제어기는 중간축의 아래로-당김을 달성하기 위해 제 1 기어 섹션에서 제 1 접근 클러치를 사용하여 이중 전이 업시프트 중에 중간축 속도의 폐루프 제어를 수행하게 구성된다. 이 제어기는 중간축이 아래로 당겨지면서 입력축의 부분적인 아래로 당김을 달성하기 위해 제 2 기어 섹션에서 제 2 이완 클러치를 사용하여 입력축 속도의 폐루프 제어를 수행하게 추가로 구성된다. 이 제어기는 제 2 이완 클러치를 해제하게 추가로 구성되고 입력축의 아래로 당김을 완료하도록 제 2 기어 섹션에서 제 2 접근 클러치를 사용하여 입력축 속도의 폐루프 제어를 수행한다. 이 제어기는 제 2 이완 클러치가 열용량 임계값에 도달하기 전에 제 2 이완 클러치를 소모시키도록 구성될 수도 있다. 이 제어기는 제 2 이완 클러치가 소모되기 전에 중간축의 아래로-당김을 실질적으로 완료하게 추가로 구성될 수 있다. 이 제어기는 또한 변속기 내의 복수의 추정 관성들을 표현하는 모델에 기반한 폐루프 제어를 위한 하나 이상의 초기 클러치 설정점을 결정하도록 구성될 수도 있다.
본 발명의 다른 특징에 따라, 자동차 파워트레인의 자동 변속기에서 이중 전이 다운시프트를 제어하는 시스템이 제공되고, 이는 자동 변속기의 출력축에 연결된 제 1 기어 섹션, 자동 변속기의 제 2 기어 섹션, 및 제 1 기어 섹션과 제 2 기어 섹션 사이에 연결되는 중간축을 포함한다. 입력축은 자동차의 동력 생성 유닛과 제 2 기어 섹션 사이에 연결된다. 토크 컨버터가 입력축과 동력 생성 유닛 사이에서 연결될 수 있다. 프로세서-기반의 제어기는 제 1 및 제 2 기어 섹션들과 작동가능하게 통신한다. 이 제어기는 중간축의 위로-당김을 달성하기 위해 제 1 기어 섹션에서 제 1 접근 클러치를 사용하여 이중 전이 업시프트 중에 중간축 속도의 폐루프 제어를 수행하게 구성된다. 이 제어기는 중간축의 위로-당김을 달성하면서 입력축의 부분적인 위로-당김을 달성하도록 제 2 기어 섹션에서 제 2 이완 클러치를 사용하여 입력축 속도의 폐루프 제어를 수행하게 추가로 구성된다. 이 제어기는 제 2 이완 클러치를 해제하게 추가로 구성되고 입력축의 위로-당김을 완료하도록 제 2 기어 섹션에서 제 2 접근 클러치를 사용하여 입력축 속도의 폐루프 제어를 수행한다. 이 제어기는 제 2 이완 클러치가 열용량 임계값에 도달하기 전에 제 2 이완 클러치를 소모시키게 구성될 수도 있다. 이 제어기는 제 2 이완 클러치가 소모되기 전에 중간축의 아래로-당김을 실질적으로 완료하게 구성될 수도 있다. 이 제어기는 또한 변속기 내에서 복수의 추정 관성들을 나타내는 모델에 기반한 폐루프 제어를 위한 하나 이상의 초기 클러치 설정값을 결정하게 구성될 수도 있다.
상기 개념은 3개 이상의 기어 섹션들을 갖는 변속기들에도 확장될 수 있다. 예를 들어, 3개의 기어 섹션들을 갖는 변속기들은 3중 전이 변속을 필요로 할 수 있고, 여기서 3개 기어 섹션 모두가 동시에 변속된다. 이러한 경우들에서, 추가 속도 센서들이 변속기 섹션들을 연결하는 추가 축(들)을 모니터링하도록 추가될 수 있다. 부가적으로, 제 1, 제 2, 제 3 클러치들의 폐루프 제어는 이완 클러치들의 과열을 회피하기 위해 중첩된(cascaded) 방식으로 이완 것으로부터 접근 클러치들로 전환될 수 있다.
본 발명의 추가 형태, 목적, 특징, 양태, 이점, 장점, 및 실시예들이 본원과 함께 제공되는 상세한 설명과 도면들로부터 명백해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기 및 관련 변속기 제어 시스템의 개략도.
도 2는 예시적인 다중-유닛 변속기에서 각각의 사용가능한 전방 속도비에 대한 작동되는 클러치들을 열거하는 표.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 이중 전이 업시프트 중에 도 1의 변속기의 후방 유성 기어 세트에서 제 1 이완 및 제 1 접근 클러치들의 압력 레벨 명령들의 타이밍을 도시하는 도표.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 이중 전이 업시프트 중에 도 1의 변속기의 카운터샤프트(countershaft) 기어 세트에서 제 2 접근 및 이완 클러치들의 압력 레벨 명령들의 타이밍을 도시하는 도표.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 이중 전이 업시프트 중에 도 1의 변속기의 후방 유성 기어 세트에서 제 1 접근 및 제 1 이완 클러치들에서 그 결과인 압력 레벨들의 타이밍을 도시하는 도표.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 이중 전이 업시프트 중에 도 1의 변속기의 카운터샤프트 기어 세트에서 제 2 접근 및 이완 클러치들에서 그 결과인 압력 레벨들의 타이밍을 도시하는 도표.
도 7은 도 3 및 도 4의 제어기 클러치 압력 명령들에 기반한 시간과 함께 입력축 속도, 중간축 속도, 및 출력축 속도에서의 그 결과인 변화를 도시하는 도표.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 이중 전이 다운시프트 중에 도 1의 변속기의 후방 유성 기어 세트의 제 1 접근 및 제 1 이완 클러치들에서 압력 레벨 명령들의 타이밍을 도시하는 도표.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 이중 전이 다운시프트 중에 도 1의 변속기의 카운터샤프트 기어 세트에서 제 2 접근 및 이완 클러치들에서 압력 레벨 명령들의 타이밍을 보이는 도표.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 이중 전이 다운시프트 중에 도 1의 변속기의 후방 유성 기어 세트에서 제 1 접근 및 이완 클러치들에서 그 결과인 압력 레벨들의 타이밍을 보이는 도표.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 이중 전이 다운시프트 중에 도 1의 변속기의 카운터샤프트 기어 세트에서 제 2 접근 및 이완 클러치들에서 그 결과인 압력 레벨들의 타이밍을 보이는 도표.
도 12는 도 8 및 도 9의 제어기 클러치 압력 명령들에 기반한 시간과 함께 입력축 속도, 중간축 속도, 및 출력축 속도의 그 결과인 변화를 나타내는 도표.
본 발명의 원리들의 이해를 촉진하기 위해, 도면들에 예시된 실시예들을 이제 참조하고, 특정한 용어가 이 실시예들을 설명하는데 사용된다. 그럼에도 불구하고 본 발명의 범위를 이에 의해 제한하고자 하는 것은 아님이 이해될 것이다. 설명한 실시예들의 임의의 변경과 추가 수정들과 본원에서 설명하는 본 발명의 원리들의 임의의 추가 응용들은 본 발명이 관련한 당업자에게 통상적으로 떠오르는 것으로 고려된다. 본 발명의 일 실시예가 상세히 도시되어 있지만, 본 발명에 관련하지 않은 몇몇 특징들은 명확함을 위해 도시되지 않을 수 있음이 당업자들에게 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 방법들을 사용하여 제어될 수 있는 자동차 파워트레인 시스템(100)의 개략도를 도시한다. 본원에 설명하는 제어 방법들은 복수의 전이 변속들을 필요로 하는 임의의 타입의 자동차 파워트레인에 적용가능하다. 도 1에 도시한 변속기 기어 및 제어 요소들은 제어될 수 있는 다중-유닛 변속기 시스템의 단지 일례이고 본 발명의 원리들은 다른 타입의 복합 변속기 유닛들의 제어에도 적용됨을 이해해야 한다. 도 1에 예시된 시스템(100)은 상업용-등급의 트럭들 및 다른 타입의 차량들에서 사용하기 적합하지만, 시스템(100)의 다양한 특징들이 다른 환경들에 통합될 수 있음이 고려된다. 예를 들어, 설명하는 방법들은 가솔린 엔진, 전기 모터, 하이브리드 동력원, 또는 자동차, 펌프, 또는 발전기를 변속기를 통해 구동할 수 있는 임의의 동력 장치에 연결되는 변속기들을 제어하는데 사용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 시스템(100)은 변속기(102), (엔진(114)과 같은) 동력 생성 유닛, 토크 컨버터(112), 자동차 구동 요소(118)들, 변속기 제어 유닛(120), 및 엔진 제어 유닛(121)을 포함할 수 있다.
변속기(102)는 카운터샤프트 기어 세트(104)와 유성 기어 세트(106)를 포함한다. 예시된 변속기(102)의 물리적 구조(architecture)는 그 전체가 본원에 참고문헌에 포함되는, 2010년 2월 4일 공개된, 로저스(Rodgers)에게 허여된 미국 특허출원 공보 제 2010/0029431호에 설명된 것과 유사하다. 따라서, 도 1에 도시된 기어 및 제어 요소들은 간결성을 위해 단순화되어 있고, 예시된 변속기 구조에 관한 추가 세부사항들은 상술한 공보에서 찾을 수 있다.
입력축(110)은 여기서 토크 컨버터(112)로서 도시된, 터빈의 출력부에 연결되고 이에 의해 구동된다. 토크 컨버터는 엔진(114)과 변속기(102) 사이에 유체 커플링을 제공한다. 특정 조건들 하에서, 토크 컨버터는, 컨버터의 입력 및 출력 섹션들이 펌프 손실들을 줄이고 효율을 증가시키도록 물리적으로 잠기게 되는, 잠김(locked) 모드에서 작동될 수도 있다. 카운터샤프트 기어 세트(104)는 중간축(108)을 통해 유성 기어 세트(106)에 토크를 출력한다. 유성 기어 세트(106)는 출력축(116)을 통해 자동차 구동 요소(118)(예를 들어, 차륜들)에 토크를 출력한다.
카운터샤프트 기어 세트(104) 내에서, 구동 기어(130, 132, 134, 136)들이 입력축(110)에 커플링되고 이와 함께 회전한다. 카운터샤프트 기어 세트(104)는 입력축(110)에 일반적으로 평행한 제 1 및 제 2 카운터샤프트(138, 140)들을 또한 포함한다. 레인지 기어(142, 144)들은 제 1 카운터샤프트(138) 둘레에서 회전가능하고 이와 동심관계이고, 구동 기어(132, 134)들과 또한 맞물린다(intermesh). 레인지 기어(146, 148)들은 제 2 카운터샤프트(140) 둘레에서 회전가능하고 이와 동심관계이고, 구동 기어(130, 136)들 각각과 또한 맞물린다. 기어(150, 152)들은 제 1 및 제 2 카운터샤프트(138, 140) 각각과 함께 회전하고, 기어(154)와 또한 맞물린다. 기어(154)는, 입력축(110)과 동심관계이고 그 둘레에서 회전가능한 중간축(108)과 함께 회전한다. 구동 기어(130)는 리버스 아이들러(131; reverse idler)와 또한 맞물리고, 이는 결국 레인지 기어(133)와 맞물린다. 레인지 기어(133)는 제 1 카운터샤프트(138)와 동심관계이고 그 둘레에서 회전가능하다. 전진 및 후진 속도 범위들 간의 선택을 제공하도록 싱크로나이저(135)가 제공된다. 싱크로나이저(135)가 "F" 위치로 이동될 때, 이는 전진 속도비를 제공하도록 레인지 기어(142)와 결합한다. 싱크로나이저(135)가 "R"로 이동될 때, 이는 후진 속도비를 제공하도록 레인지 기어(133)와 결합한다(이는 결국 리버스 아이들러(131)와 결합함).
유성 기어 세트(106)는 선 기어(155; sun gear), 링 기어(156), 복수의 유성 기어(158), 및 출력축(116)과 함께 회전하게 결합되는 캐리어(160)를 포함한다. 부가적으로, 허브(162, 164)들은 유성 기어 세트(106)의 정면에 배치되고 도시된 바와 같이, 입력축(110)과 중간축(108) 각각에 작동가능하게 커플링된다.
카운터샤프트 기어 세트(104)와 유성 기어 세트(106)는 카운터샤프트 및 유성 기어 세트(104, 106)들 내에서 다양한 기어 요소들과 선택적으로 결합하도록 도시된 바와 같이 복수의 마찰 클러치(C1-C7) 각각을 포함하여, 변속기(102)의 원하는 입력/출력 속도비를 제공한다. 예를 들어, 클러치(C1)가 완전히 결합되어, 레인지 기어(146)가 제 2 카운터샤프트(140)에 커플링되어, 입력축(110)으로부터 중간축(108)에 토크를 전달한다. 클러치(C7)가 부가적으로 결합되어, 중간축(108)으로부터 토크가 링 기어(156)에 전달되고 결국 유성 기어(158)들 및 캐리어 기어(160)를 통해 출력축(116)에 전달된다.
비록 예시된 실시예가 5-속도 레인지 팩(카운터샤프트 기어 세트(104))에 뒤이은 2-속도 스플리터(유성 기어 세트(106))를 예시하지만, 다른 타입들의 변속기들이 본 발명의 원리들을 사용하여 제어될 수 있다. 부가적으로, 카운터샤프트 기어 세트, 유성 기어 세트들 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 공지된 임의의 타입의 변속기 구조를 포함할 수 있다.
속도 센서(122, 124, 126)들을 포함하지만 이에 한정되는 자동차 파워트레인의 다양한 센서들과 작동가능하게 통신하는, 변속기 제어 유닛(120)이 포함된다. 센서(122)는 변속기 입력축(110)에 연결되고, 센서(124)는 중간축(108)에 연결되고, 센서(126)는 출력축(126)에 연결된다. 속도 센서(122-126)들은 상응하는 축들의 각속도를 감지하고 후술하는 개개의 클러치들의 제어를 돕도록 변속기 제어 유닛(120)에 피드백을 제공한다. 변속기 제어 유닛(120)은 당업계에 공지된 다양한 방법들을 사용하여 클러치(C1-C7)들을 작동시키기 위해 유압 연결들을 포함 또는 이와 인터페이스할 수도 있다. 부가적으로, 변속기 제어 유닛(120)은 엔진 제어 유닛(121)을 포함하는, 다른 센서들 또는 파워트레인 제어 구성요소들로부터, 엔진 출력 토크 또는 엔진 속도와 같은 부가적인 신호들을 수신할 수 있다.
전형적인 실시예에서, 변속기 제어기(120)와 엔진 제어 유닛(121)은 프로세서, 메모리, 및 입력/출력 접속부들을 갖는 컴퓨터를 각각 포함한다. 변속기 제어 유닛(120)은 다양한 클러치들 및 변속기 구성요소들로의 유압 유체의 유동을 보내고 제어하기 위한 유압 전환 및 작동 구성요소들을 또한 포함할 수도 있다. 부가적인 요소들이 특정 응용예에 의해 요구될 때 변속기 제어 유닛(120)과 엔진 제어 유닛(121)에 포함될 수 있음을 이해해야 한다.
도 2는 변속기(102)에 의해 제공되는 10개의 전진 속도비 각각에 대해 개개의 클러치 요소들의 상태를 예시한다. 제 1 내지 제 5 속도비에서, 하나의 이완 및 하나의 접근 클러치 전이만이 각각의 변속에 요구된다. 그러나, 제 5와 제 6 기어 범위들 간의 변속은 이중 전이 변속이고, 이는 카운터샤프트 기어 세트(104)에서 이완(C5) 및 접근(C1) 클러치, 및 유성 기어 세트(106)에서 이완(C6) 및 접근(C7) 클러치를 포함한다. 이 특정 전이의 하나의 문제는 카운터샤프트 기어 세트(104)의 속도비가 단일 변속에서 그 최저비에서 그 최고비로 전이되어야 한다는 것이다. 이완 클러치(C5)가 변속 중에 입력축(110)의 속도를 내리기 위해 주 제어 요소로서 사용되면, 큰 클러치 슬립 속도들로 인한 그 결과인 열부하와 파워-온 시프팅으로부터 입력 토크는 구성요소 수명 감소 또는 심지어 치명적인 파괴를 일으킬 수 있다. 이는 카운터샤프트 기어 세트가 원래 증분 변속들만을 요구하는 단일 유닛 변속기로서 사용되게 설계되었으면 특히 문제일 수 있다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 전이 업시프트 중에 개개의 클러치 압력들을 제어하는 방법을 예시한다. 유성 기어 세트(106)가 출력축(116)과 직접 소통하기 때문에, 클러치(C6, C7)들은 이중 전이 업시프트의 제어에 관련한 제 1 이완 및 제 1 접근 클러치들로도 각각 불린다. 유사하게, 클러치(C1, C5)들은 이중 전이 업시프트를 위한 제 2 접근 및 제 2 이완 클러치들로도 각각 불린다. 그러나, 다른 타입의 전동(gearing) 요소들이 유성 기어 세트(106)와 카운터샤프트 기어 세트(104)를 대체할 수 있음을 이해해야 한다.
도 3으로 돌아가서, 시간(T1)에서, 제 5로부터 제 6 총 속도비로의 변속은 변속기 제어 유닛(120)에 의해 개시된다. 변속기 제어 유닛(120)은 먼저 동시 변속들(예를 들어, 카운터샤프트 기어 세트(104)의 변속)에 대해 제 2 이완 클러치(C5) 슬립과 제 1 접근 클러치의 용량을 동기화시키기 위해 충전 상태(fill phase) 중에 제 1 접근 클러치(C7)의 압력을 증가시킨다. 제 1 이완 클러치(C6)가 소모될 필요가 있을 때 예측가능한 거동 및 원활한 제어를 허용하도록 시간(T1)에서, 제 1 이완 클러치(C6)의 압력이 또한 낮춰질 수 있다. 시간(T2) 근처에서, 제 1 접근 클러치(C7)의 압력은 관성 상태 중에 원하는 비율에서 중간축(108)의 속도를 낮추기 시작하는 레벨로 명령된다. 또한, 시간(T2) 근처에서, 제 1 이완 클러치(C6)가 소모되어, 제 1 접근 클러치(C7)에 대한 중간축(108) 속도의 제어를 포기한다. 이 시점에서, 중간축(108) 속도는 피드백 루프에서 중간축 속도 센서(124)를 사용하는 폐루프 제어 모드에서 제 1 접근 클러치(C7)에 의해 주로 제어된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 변속기 제어 유닛(120)은 제 2 이완 클러치(C5)의 압력을 또한 낮춰, 제 2 이완 클러치(C5)가 미끄러지기 시작하고 폐루프 제어 모드에 들어갈 수 있게 한다. 입력축 속도 센서(122)가 입력축(110) 속도의 제어를 위한 피드백을 제공한다. 제 2 접근 클러치(C1)는 이 시간에서도 충전 상태에 들어간다. 시간(T2)에서 시간(T3)까지, 제 1 접근 클러치(C7)와 제 2 이완 클러치(C5) 모두가 폐루프 제어 모드에서 작동하고, 클러치(C7)가 중간축(108) 속도를 제어하고 클러치(C5)가 입력축(110) 속도를 제어한다.
일단 제 2 이완 클러치(C5)의 계산된 슬립 속도가 (도 7에서 시간(T3)에서) 열용량 임계값을 초과하면, 제 2 이완 클러치(C5)가 소모된다. 제 1 접근 클러치(C7)의 압력은 바람직하게는 중간축(108)의 아래로-당김이 시간(T3)에 의해 완료됨을 보장하도록 시간(T2)에서 시간(T3)까지 제어되어, 출력축(116)에서 음(-)의 출력 토크를 방지한다. 클러치가 중간축(108)을 잠그는 제 1 접근 클러치(C7)에 대해 작용하지 않으므로, 제 1 접근 클러치(C7)가 시간(T3)에서 잠근다. 그 다음에 제 2 접근 클러치(C1)가 입력축(110)의 연속적인 아래로-당김 및 제어를 유지하는데 적합한 압력 레벨로 설정된다. 변속기 제어기(120)가 입력축(110)의 아래로-당김이 완료될 때 시간(T4)까지 (피드백 구성요소로서 입력축 속도 센서(122)를 사용하여) 폐루프 제어 모드에서 제 2 접근 클러치(C1)를 통해 입력축(110) 속도의 제어를 유지한다. 입력축(110)의 아래로-당김이 완료되기 전에 제 2 이완 클러치(C5)로부터 제 2 접근 클러치(C1)로의 입력축(110) 속도의 제어를 전이시켜, 제 2 이완 클러치(C5)가 과열 또는 과다 마모를 겪는 것을 방지한다. 부가적으로, 제 2 접근 클러치(C1)는 입력축(110)의 그 연속적인 아래로-당김 중에 낮은 슬립으로 인해 열충격을 제한한다. 도 5와 도 6은 도 3 및 도 4의 클러치 압력 명령 시퀀스들로부터 발생하는 예시적인 상응하는 클러치 압력들을 예시한다.
도 8 내지 도 12는 본 발명의 추가 실시예에 따른 이중 전이 닫힌 스로틀 다운시프트 중에 개개의 클러치 압력들을 제어하는 방법을 예시한다. 이중 전이 다운시프트에 대해, 클러치(C7)는 제 1 이완 클러치로서 작동하고 클러치(C6)는 제 1 접근 클러치로서 작동한다. 유사하게, 클러치(C1)는 제 5 이완 클러치로서 작동하고 클러치(C5)는 제 2 접근 클러치로서 작동한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 접근 클러치(C6)는 이중 전이 다운시프트가 시작될 때 시간(T1)에서 충전 상태를 시작한다. 시간(T2)에서, 제 1 이완 클러치(C7)가 소모되고 제 1 접근 클러치(C6)가 피드백 요소로서 중간축 속도 센서(124)를 사용하여, 중간축(108) 속도의 제어를 넘겨받는다. 도 9에 도시된 바와 같이, 시간(T2)에서, 제 2 접근 클러치(C5)는 충전 상태에 들어가고 제 2 이완 클러치(C1)는 제어 루프에 대한 피드백으로서 속도 센서(122)를 사용하여, 입력축(110)에 관해 폐루프 제어 모드에 들어간다. 시간(T2)에서 시간(T3)까지, 제어 유닛(120)은 제 1 접근(C6) 및 제 2 이완(C1) 클러치들 각각을 사용하여 중간축(108) 속도 및 입력축(110) 속도의 동시 폐루프 제어를 수행한다. 일단 중간축(108)의 속도가 상응하는 가속도 프로파일에 따라 시간(T3)에서 원하는 속도로 증가 또는 끌어올려지면, 제 2 이완 클러치(C1)가 소모된다. 제 1 접근 클러치(C6)와 제 2 접근 클러치(C5)가 그 다음에 완전히 작동되어, 제 6 기어로부터 제 5 기어로의 이중 전이 다운시프트를 완성한다.
예시된 실시예에서, 비록 제 2 접근 클러치(C5)가 이중 전이 업시프트에 관해 상술한 바와 같이 제 2 이완 클러치(C1)가 과열되는 것을 방지하기 위해 예정된 시간 또는 압력 레벨에서 입력축(110) 속도의 제어를 점유하는데 사용될 수 있음을 이해해야 하지만, 제 2 이완 클러치(C1)가 이중 전이 다운시프트의 지속기간에 대해 입력축(110)의 속도를 제어하는데 사용된다. 비록 엔진 브레이크와 같이 큰 음의 입력 토크가 과다항 클러치 열을 생성하는 경우의 특정 조건들에 이런 식으로 입력축(110) 속도를 제어하기 위해 제 2 접근 클러치(C5)를 사용하는 것이 유익할 수 있지만, 토크 안전성(security) 우려들을 포함하는 이러한 사용을 제한하는 다른 이유들이 존재할 수 있다. 도 10과 도 11은 도 8 및 도 9의 클러치 압력 명령 시퀀스들로부터 발생하는 예시적인 상응하는 클러치 압력들을 예시한다.
원하는 가속도 프로파일들을 달성하는데 필요한 (클러치가 미끄러질 때 클러치 압력들에 기능적으로 관련된) 작동 클러치 토크들을 계산하기 위해, 변속기(102)의 개개의 기어 구성요소들의 추정 관성들에 기반한 변속기 모델이 개발된다. 계산된 값들은 각각의 클러치에 대한 폐루프 제어 상태의 시작시 초기 클러치 압력값들을 결정하는데 사용된다. 하기의 수학식들은 변속기(102) 내의 개개의 관성 질량들에 상응하는 토크 관계들을 나타낸다. 각각의 관성 질량에 대해, 이 질량에 작용하는 토크들의 합은 0과 같다고 추정된다.
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여기서:
α1= 레인지 기어(148)의 각가속도
α2= 카운터샤프트(140)의 각가속도
α3= 레인지 기어(146)의 각가속도
α4= 중간축(108)의 각가속도
α5= 링 기어(146)의 각가속도
α6= 출력축(116)의 각가속도
α7= 입력축(110)의 각가속도
α8= 레인지 기어(144)의 각가속도
α9= 카운터샤프트(138)의 각가속도
α10= 싱크로나이저(135)의 각가속도
α11= 레인지 기어(142)의 각가속도
α12= 후진 기어(133)의 각가속도
α13= 리버스 아이들러(131)의 각가속도
In= αn과 관련한 요소의 관성, 여기서 n = 1 내지 13
τC1 내지 τC7= 각각 C1 내지 C7 클러치들의 인가된 토크
G1= 기어(136, 148)들 간의 기어비
G2= 기어(134, 144)들 간의 기어비
G3= 기어(132, 142)들 간의 기어비
G4= 기어(130, 146)들 간의 기어비
G5= 기어(130, 131)들 간의 기어비
G6= 기어(131, 133)들 간의 기어비
G7= 기어(152, 154)들 간의 기어비
G8= 기어(150, 154)들 간의 기어비
τGn= Gn과 관련한 기어들 간에 적용되는 기어 토크들, 여기서 n = 1 내지 8
τSF= 전진 모드에서 싱크로나이저(135)에 의해 적용되는 토크
τSR= 후진 모드에서 싱크로나이저(135)에 의해 적용되는 토크
τI= 입력축(110)에 적용되는 입력 토크
τO= 출력축(116)에 적용되는 출력 토크
RS= 선 기어(155)에 상응하는 기어비
RR= 링 기어(158)에 상응하는 기어비
τCc= 캐리어(150)와 유성 기어(158)에 의해 적용되는 토크
상기 표현들에서, 입력축(110)과 같은 각각의 관성 요소는 모든 고정적으로 부착된 회전하는 요소들의 관성들을 포함한다. 입력축(110)의 경우에, 이는 구동 기어(130, 132, 134, 136)들과 허브(162)를 포함한다. τC1-τC7은 클러치(C1-C7)들의 토크들을 표현한다.
부가적으로, 하기의 축 각가속도 관계식들은 변속기(102)에 기반하여 전개될 수 있다.
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Figure 112018101583078-pat00016
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Figure 112018101583078-pat00022
부가적인 수학식이 싱크로나이저(135)의 위치에 근거하여, 특정한 방향으로 상기 22개 시스템 수학식들에 추가될 수 있다. 싱크로나이저(135)는 전진 위치에 있으면, 하기의 수학식 23은 참을 유지하고, τSR은 0과 같다.
Figure 112018101583078-pat00023
유사하게, 싱크로나이저(135)가 역전 위치에 있으면, 하기의 수학식 24는 참을 유지하고, τSF은 0과 같다.
Figure 112018101583078-pat00024
개개의 클러치(C1-C7)들이 잠길 때 하기의 조건들은 참으로 관찰될 수도 있다.
[수학식 25]
C1 잠김:
Figure 112018101583078-pat00025
[수학식 26]
C2 잠김:
Figure 112018101583078-pat00026
[수학식 27]
C3 잠김:
Figure 112018101583078-pat00027
[수학식 28]
C4 잠김:
Figure 112018101583078-pat00028
[수학식 29]
C5 잠김:
Figure 112018101583078-pat00029
[수학식 30]
C6 잠김:
Figure 112018101583078-pat00030
[수학식 31]
C7 잠김:
Figure 112018101583078-pat00031
상기 수학식들에서, 33개의 변수들이 존재한다: 13개의 가속도(α1-α13), 9개의 토크(τG1-τG8 및 τCc), 2개의 싱크로나이저 토크(τSF와 τSR), 7 클러치 토크(τC1-τC7), 입력 토크(τI), 및 출력 토크(τO). 22개의 시스템 수학식들이 존재한다: 13개의 균형 방정식들(수학식 1 내지 13), 및 9개의 속도 균형 방정식들(수학식 14 내지 22), 속도 방향에 대한 부가적인 수학식(방향에 따라 (23) 또는 (24))은 23개의 총 시스템 수학식들을 낸다.
이러한 수학식들은 23개의 종속 변수(α1-α13, τG1-τG8, τC & τSF/τSR)들과 10개의 독립 변수(τSF/τSR, τC1-τC7, τI, 및 τO)들을 발생시킨다. 각각의 종속 변수는 독립 변수들의 함수로서 풀릴 수 있어, 10개의 독립 변수들의 함수로서 23개의 풀린 시스템 방정식들의 세트가 된다. 출력을 계산하는 풀린 시스템 수학식들을 사용하여, 입력 및 카운터샤프트 가속도들(α4, α7 및 α9 각각), 작동 클러치 토크들이 풀릴 수 있다. 작동하지 않는 클러치들(및 이전에 언급한 싱크로나이저 토크들)은 0의 토크로 설정되고(변속의 관성 상태 중에서 5개의 비작동 클러치들과 비작동 싱크로나이저) 출력 토크가 추정될 수 있어, 3개의 종속 가속도들을 제어하기 위해 3개의 독립 변수들(2개의 활성 클러치들과 입력 토크)만이 남는다.
예를 들어, 도 3 내지 도 7에 예시된 이중 전이 업시프트에서, 작동 클러치들은 C7(제 1 접근), C5(제 2 이완), 및/또는 C1(제 2 접근)이다. 나머지 클러치(C2-C4, C6)들은 변속의 관성 상태 중에 0의 원하는 토크들을 갖는다고 가정될 수 있다. 부가적으로, 제어되지 않는, 변수들(τO, α6)은 변속 개시 측정값들에 기반하여 일정하다고 가정된다. 이는 τC5, τC7 및 τI에 대한 하기의 수학식들이 되고, 여기서 Kx,y는 상수들이다(x=l-3, y=l-3)
Figure 112018101583078-pat00032
Figure 112018101583078-pat00033
Figure 112018101583078-pat00034
상기 수학식들은 5-6 이중 전이 업시프트에 대해 원하는 축 가속도 프로파일들에 기반하여 C5, C7, 및 τI에 대한 초기 작동 클러치 토크들 및 관련 압력들을 설정하는데 사용될 수 있다.
변속 에너지 관리(SEM; Shift Energy Management)를 실시하지 않는 엔진들과 같은, 입력 토크(τI)를 제어할 수 없는 상황들에서, 입력 토크는 새로운 정수(K')들의 세트로, 하기의 수학식들에 도시된 바와 같이 τC5와 τC7을 계산하도록 출력 토크 가속도 대신에 사용될 수 있다.
Figure 112018101583078-pat00035
Figure 112018101583078-pat00036
변속기(102) 내의 작동 클러치들의 폐루프 제어는 당업계에 공지된 임의의 제어 방법을 사용하여 달성될 수 있다. 일 실시예에서, 원하는 축 속도(예를 들어, 입력축(110), 중간축(108), 또는 출력축(116))와 상응하는 속도(센서(122, 124, 또는 126)에 의해 측정된 실제 축 속도 간의 오류를 평가하고 클러치에 대한 개정된 압력 명령을 결정하기 위해 실시간으로 이득 계수(gain factor)(Gx,y, x=l-3, y=l-3)를 적용하는 간단한 비율 제어가 사용될 수 있다.
Figure 112018101583078-pat00037
Figure 112018101583078-pat00038
Figure 112018101583078-pat00039
다른 실시예들에서, 비례 적분 미분 제어가 제어를 최적화하는데 사용될 수 있다. 사용되는 폐루프 제어의 타입은 사용가능한 처리 능력(processing power)과 변속기 기계 응답 계수들을 포함하는, 다양한 계수들에 기반하여 선택될 수 있다.
일단 제 2 이완 클러치(C5)가 그 열용량에 도달했고 (시간(T3)에서) 소모되었으면, 상수들 K"의 상이한 세트가 하기의 수학식들에 기반하여 작동 클러치들에 대한 새로운 초기값들을 결정하는데 사용되고, C1은 C5 대신에 입력축(110) 속도의 제어를 유지하는데 사용된다.
Figure 112018101583078-pat00040
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Figure 112018101583078-pat00042
다시, 일단 초기 작동 클러치 값들이 수학식 38 내지 40을 사용하여 설정되면, 이 시스템은 다시 폐루프 제어에 들어간다. 하기의 수학식 41 내지 43은 일단 폐루프 제어값들이 보상되는 τC1, τC7 및 τI에 대한 개정된 토크값들을 표현한다.
Figure 112018101583078-pat00043
Figure 112018101583078-pat00044
Figure 112018101583078-pat00045
상기 제어 방법들은 둘 이상의 기어 섹션들을 갖는 변속기 구조들에 적용될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 변속기가 3개의 기어 섹션들을 포함하면, 상술한 제어 방법은 이 3중 전이 변속들을 최적화하도록 확장될 수 있다. 이 경우에, (총 출력축에 연결되는) 제 1 기어 섹션의 접근 클러치는 제 1 기어 섹션의 입력측의 축을 제어하는데 사용된다. 제 2 기어 섹션의 이완 클러치는 제 2 기어 섹션의 입력측의 축의 속도를 제어하는데 사용된다. 일단 제 2 기어 섹션의 이완 클러치가 열 용량에 도달하면, 제 2 기어 섹션의 접근 클러치는 제 2 기어 섹션의 입력측의 축의 제어를 담당할 수 있다. 확장하여, 일단 제 2 기어 섹션의 접근 클러치가 잠김에 들어가면, (전체 입력축에 연결된) 제 3 기어 섹션의 입력축의 제어는 제 3 이완 클러치로부터 제 3 접근 클러치에 전달되어, 제 3 이완 클러치의 열적 과부하를 방지한다.
본 발명은 상기 설명 및 도면들에서 상세히 설명 및 예시되었지만, 이는 예시이고 특징을 제한하지 않는 것으로서 고려되어야 하고, 양호한 실시예만이 설명 및 도시되었고, 하기의 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 진의 내에 드는 모든 변화, 등가물, 및 수정들은 보호되길 바라는 것으로 이해될 것이다. 본 명세서에서 인용한 모든 공보, 특허, 및 특허출원들은 각각의 개별적인 공보, 특허, 및 특허출원이 본원에 그 전체가 참고문헌으로서 제시 및 포함되는 것으로 개별적으로 및 명확하게 지시된 것으로 참고문헌으로서 본원에 포함된다.
100: 자동차 파워트레인 시스템 102: 변속기
104: 카운터샤프트 기어 세트 106: 유성 기어 세트
108: 중간축 110: 입력축
112: 토크 컨버터 114: 엔진
116: 출력축 118: 자동차 구동 요소

Claims (27)

  1. 자동차 파워트레인에서 사용하기 위한 자동 변속기로서,
    상기 자동 변속기의 제 1 기어 섹션;
    상기 자동 변속기의 제 2 기어 섹션;
    상기 제 1 및 제 2 기어 섹션들에 그리고 자동차의 동력 생성 유닛에 연결되는 입력축;
    상기 제 1 기어 섹션에 연결되는 출력축;
    상기 제 1 기어 섹션과 상기 제 2 기어 섹션을 연결하는 중간축; 및
    상기 제 1 및 제 2 기어 섹션들과 작동가능하게 통신하는 프로세서-기반의 제어기;를 포함하고,
    상기 제어기는 상기 제 1 기어 섹션에서 제 1 접근 클러치를 사용하여 이중 전이 시프트 중에 상기 중간축의 회전 속도를 조절하도록 구성되고;
    상기 제어기는 상기 제 2 기어 섹션에서 제 2 이완 클러치를 사용하여 상기 입력축 속도의 회전 속도를 조절하도록 추가로 구성되고;
    상기 제어기는 상기 제 2 이완 클러치를 해제하도록 추가로 구성되고 또한 상기 입력축의 회전 속도 조절을 완료하도록 상기 제 2 기어 섹션에서 제 2 접근 클러치를 사용하여 상기 입력축 속도를 제어하는, 자동 변속기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기어 섹션은 상기 출력축에 연결되는 유성 기어 섹션을 포함하고,
    상기 제 2 기어 섹션은 상기 유성 기어 섹션에 연결되는 카운터샤프트(countershaft) 기어 섹션을 포함하는, 자동 변속기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기어 섹션 및 제 2 기어 섹션은 공통 하우징 내에 수용되는, 자동 변속기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기어 섹션은 제 2 클러치에 의해 상기 입력축에 연결가능한 선 기어를 갖는 유성 기어 세트를 포함하고, 및/또는
    상기 제 1 기어 섹션은 상기 중간축에 직접 연결되는 선 기어를 갖는 유성 기어 세트를 포함하는, 자동 변속기.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 중간축은 제 2 카운터샤프트에 의해 상기 제 2 접근 클러치에 연결되는, 자동 변속기.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 이완 클러치는 상기 제 2 이완 클러치가 열용량 임계값에 도달하기 전에 소모되는, 자동 변속기.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 중간축의 아래로-당김은 상기 제 2 이완 클러치가 소모되기 전에 완료되는, 자동 변속기.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 중간축에 작동가능하게 연결되고 또한 상기 제어기와 작동가능하게 통신하는 중간축 속도 센서를 추가로 포함하고;
    상기 중간축 속도의 제어는 상기 중간축 속도 센서로부터의 피드백에 기반하는, 자동 변속기.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 입력축에 작동가능하게 연결되고 또한 상기 제어기와 작동가능하게 통신하는 입력축 속도 센서를 추가로 포함하고;
    상기 입력축 속도의 제어는 상기 입력축 속도 센서로부터의 피드백에 기반하는, 자동 변속기.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 변속기 내의 복수의 추정 관성들을 표현하는 모델에 기반한 폐루프 제어를 위한 하나 이상의 초기 클러치 설정점을 결정하도록 추가로 구성되는, 자동 변속기.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제어기는 폐루프 제어에 들어가기 전에 상기 제 1 접근 클러치를 초기 제 1 접근 설정점으로 제어하도록 추가로 구성되고, 상기 초기 제 1 접근 설정점은 상기 모델에 기반하여 결정되는, 자동 변속기.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 제어기는 폐루프 제어에 들어가기 전에 상기 제 2 이완 클러치를 초기 제 2 이완 설정점으로 제어하도록 추가로 구성되고, 상기 초기 제 2 이완 설정점은 상기 모델에 기반하여 결정되는, 자동 변속기.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 제어기는 폐루프 제어에 들어가기 전에 상기 제 2 접근 클러치를 초기 제 2 접근 설정점으로 제어하도록 추가로 구성되고, 상기 설정점은 상기 모델에 기반하여 결정되는, 자동 변속기.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 입력축과 동력 생성 유닛 사이에 연결되는 토크 컨버터를 추가로 포함하는, 자동 변속기.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 이중 전이 시프트는 업시프트이고, 상기 중간축 속도는 상기 제 1 접근 클러치에 의해 아래로 당겨지며, 상기 중간축의 아래로-당김은 상기 제 2 이완 클러치가 소모되기 전에 완료되는, 자동 변속기.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 이중 전이 시프트는 다운시프트이고, 상기 중간축 속도는 상기 제 1 접근 클러치에 의해 위로 당겨지며, 상기 중간축의 위로-당김은 상기 제 2 이완 클러치가 소모되기 전에 완료되는, 자동 변속기.
  17. 자동차 파워트레인의 자동 변속기에서 이중 전이 시프트를 제어하기 위한 방법으로서,
    중간축의 회전 속도를 조절하도록 상기 자동 변속기의 제 1 기어 섹션에서 제 1 접근 클러치를 사용하는 단계로서, 상기 제 1 기어 섹션은 상기 중간축과 출력축에 연결되고, 상기 중간축은 상기 자동 변속기의 상기 제 1 기어 섹션과 제 2 기어 섹션 사이에 연결되는, 상기 제 1 접근 클러치를 사용하는 단계;
    입력축의 회전 속도를 조절하도록 상기 제 2 기어 섹션에서 제 2 이완 클러치를 사용하는 단계로서, 상기 입력축은 자동차의 동력 생성 유닛과 상기 제 2 기어 섹션 사이에 연결되는, 상기 제 2 이완 클러치를 사용하는 단계; 및
    상기 제 2 이완 클러치를 해제하고 상기 입력축의 회전 속도 조절을 완료하도록 상기 제 2 기어 섹션에서 제 2 접근 클러치를 사용하여 상기 입력축 속도를 제어하는 단계;를 포함하는, 이중 전이 시프트 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제 2 이완 클러치가 열용량 임계값에 도달하기 전에 상기 제 2 이완 클러치는 소모되는, 이중 전이 시프트 제어 방법.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 이중 전이 시프트는 업시프트이고, 상기 중간축 속도는 상기 제 1 접근 클러치에 의해 아래로 당겨지며, 상기 중간축의 아래로-당김은 상기 제 2 이완 클러치가 소모되기 전에 완료되는, 이중 전이 시프트 제어 방법.
  20. 제 17 항에 있어서, 상기 이중 전이 시프트는 다운시프트이고, 상기 중간축 속도는 상기 제 1 접근 클러치에 의해 위로 당겨지며, 상기 중간축의 위로-당김은 상기 제 2 이완 클러치가 소모되기 전에 완료되는, 이중 전이 시프트 제어 방법.
  21. 제 17 항에 있어서, 상기 중간축 속도의 제어는 상기 중간축에 작동가능하게 연결되고 또한 제어기와 작동가능하게 통신하는 중간축 속도 센서로부터의 피드백에 기반하는, 이중 전이 시프트 제어 방법.
  22. 제 17 항에 있어서, 상기 입력축 속도의 상기 회전 속도의 제어는 상기 입력축에 작동가능하게 연결되고 또한 제어기와 작동가능하게 통신하는 입력축 속도 센서로부터의 피드백에 기반하는, 이중 전이 시프트 제어 방법.
  23. 제 17 항에 있어서, 상기 변속기 내의 복수의 추정 관성들을 표현하는 모델에 기반한 하나 이상의 초기 클러치 설정점을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 이중 전이 시프트 제어 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 제 1 접근 클러치는 상기 모델에 기반하여 결정되는 초기 제 1 접근 설정점으로 명령을 받는, 이중 전이 시프트 제어 방법.
  25. 제 23 항에 있어서, 상기 제 2 이완 클러치는 상기 모델에 기반하여 결정되는 초기 제 2 이완 설정점으로 명령을 받는, 이중 전이 시프트 제어 방법.
  26. 제 23 항에 있어서, 상기 제 2 접근 클러치는 상기 모델에 기반하여 결정되는 초기 제 2 접근 설정점으로 명령을 받는, 이중 전이 시프트 제어 방법.
  27. 제 17 항에 있어서, 상기 입력축은 토크 컨버터에 연결되는, 이중 전이 시프트 제어 방법.
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