KR20010077886A - 톱니바퀴식 자동변속장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시
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Abstract

톱니바퀴식 자동변속장치의 고장으로 인해 변속동작이 불가능하게 된 경우, 클러치를 접속시키는 경우의 미끄러짐을 억제하고, 클러치의 파손을 방지하는 것을 목적으로 한다.
시프트 셀렉트 위치센서(6)에 의해 기어변속단의 시프트 셀렉트 위치를 검출하고 기어전환용의 액추에이터(5)에 의해 톱니바퀴식 자동변속기(3)의 기어변속단을 목표변속단에 자동적으로 전환하고, 엔진(1)의 출력축(21)에서 톱니바퀴식 변속기(3)의 입력축(22)에의 동력이 전달 또는 차단을 전자클러치(2)에 의해 실시하는 톱니바퀴식 자동변속장치에서 톱니바퀴식 자동변속장치의 고장시에는 발진시의 클러치의 접촉을 정상시보다 빨리 실행한다.
또, 액셀을 밟지 않아도 차량이 미속으로 주행(크립)하기 위한 클러치의 접속(반클러치)를 금지한다.

Description

톱니바퀴식 자동변속장치 및 그 제어방법{GEAR TYPE AUTOMATIC TRANSMISSION UNIT AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 톱니바퀴식 자동변속장치의 클러치 제어방법에 관해 특히, 톱니바퀴식 자동변속장치의 고장시에 클러치의 신뢰성을 향상시키는 기술에 관한 것이다.
종래, 톱니바퀴식 자동변속기의 제어방법으로 예를 들면, 일본국 특개소 63-270252호 공보에 기재된 것이 있다.
여기서는, 엔진의 구동력을 전자클러치 ON/OFF조작에 의해 톱니바퀴식 자동변속기에 입력하고, 변속시의 기어단의 전환은 한쌍의 유입전자밸브의 작동조합에 의해 셀렉트용 3위치 유압실린더를 구동해서 변속기어의 선택을 하고 한쌍의 유압전자밸브의 작동조합에 의해 시프트용 3위치 유압실린더를 구동해서 변속기어단의 전환을 하고 있다.
톱니바퀴식 자동변속장치의 고장에 의해 변속동작이 불가능하게 되었을 때, 긴급피난으로 가능한한 주행가능한 상태를 유지할 필요가 있다. 이때 당연히 변속단은 고정되고 발진, 주행, 정지등 차가 주행하기 위한 동작을 모두 하나의 변속단에서 해야만 한다.
즉, 고장시에는 2속, 3속, 4속, 5속에 고정되었을 때, 발진을 그 변속단에서 시행하여야 한다.
변속단이 2속, 3속, 4속, 5속에 고정된 경우는 1속때 보다 구동력이 작으므로 발진시킬때까지 보다 많이 클러치를 접속시킬 필요가 있다. 이 때문에 2속, 3속, 4속, 5속때에 1속과 같은 클러치접속을 하면 클러치의 입력측(엔진측)이 회전하고 있어도, 클러치의 출력측(변속기측)이 회전하고 있지 않은 상태, 또는 클러치의 입력측과 클러치의 출력측의 회전수에 차가 있는 상태, 즉 미끄러짐이 이러나고 있는 시간이 길어진다. 미끄러짐이 길게되면 클러치의 접합면의 마찰 또는 발열에 의해 클러치장치를 파손해 버린다는 문제점이 있다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 된것으로, 톱니바퀴식 자동변속장치의 고장에 의해 변속동작이 불가능하게 되었을때, 클러치를 접속시키는 경우의 미끄러짐을 억제하고, 클러치의 파손을 방지하는 것을 목적으로 한다.
청구항 1의 발명은 적어도 기어변속단의 시프트 셀렉트 위치를 검출하고, 기어전환용의 액추에이터에 의해 목표변속단에 자동적으로 전환하는 톱니바퀴식 자동변속기와 엔진의 출력축에서 상기 톱니바퀴식 자동변속기의 입출력에의 동력의 전달 또는 차단을 하는 클러치를 구비한 톱니바퀴식 자동변속장치로서, 톱니바퀴식 자동변속장치의 고장시에는 발진시의 클러치의 접속을 정상시보다 빨리 하는 것을 특징으로 한다.
청구항 2의 발명은, 기어변속단의 시프트 셀렉트 위치를 검출해서 톱니바퀴식 자동변속기의 기어를 목표변속단에 자동적으로 전환하고 엔진의 출력축에서 톱니바퀴식 자동변속기의 입력축에의 동력의 전달 또는 차단을 클러치로 하는 톱니바퀴식 자동변속장치의 제어방법에서, 톱니바퀴식 자동변속장치의 고장시에는 발진시의 클러치의 정상시보다 빠르게 하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태에 의한 톱니바퀴식 자동변속장치의 구성을 표시하는 블록도.
도 2는 본 발명의 실시의 형태에 의한 톱니바퀴식 자동변속장치의 정상시의 클러치처리를 표시하는 플로차트도.
도 3은 본 발명의 실시의 형태에 의한 톱니바퀴식 자동변속장치의 고장시의 클러치처리를 표시하는 플로차트도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 엔진, 2 : 전자클러치,
3 : 톱니바퀴식 자동변속기, 4 : 컨트롤 유니트,
5 : 시프트 셀렉트 엑추에이터(SSA),
6 : 시프트 셀렉트 포지션센서(SSPS),
7 : 액셀 포지션센서(APS), 8 : 시프트 레버,
9 : 변속기 출력축 회전센서, 10 : 스로틀 액추에이터(TA),
11 : 흡기관, 12 : 스로틀밸브,
21 : 엔진의 크랭크축,
22 : 톱니바퀴식 자동변속기의 입력축,
23 : 톱니바퀴식 자동변속기의 출력축.
실시의 형태 1
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 톱니바퀴식 자동변속장치의 구성을 표시하는 블록도이다. 도면에서, 자동차등의 엔진(1)의 출력축인 크랭크축(21)은 전자클러치(2)의 입력축에 또, 전자클러치(2)의 출력축(22)은 톱니바퀴식 자동변속기(3)의 입력축에 접속되어 있다. 컨트롤 유니트(4)는 톱니바퀴식 자동변속장치를 전자제어하는 것이고, 예를 들면 중앙연산 처리장치(CPU), 기억장치(ROM, RAM), 각종 센서의 입력신호 및 출력신호를 송수신하는 인터페이스등으로 구성된다.
엔진(1)의 흡기관(11)에는 엔진(1)에 공급되는 공기량을 조절하기 위한 스로틀밸브(12)가 설치되어 있다. 이 스로틀밸브(12)는 스로틀 액추에이터(TA)(10)에 의해 구동제어되는 것으로, 보다 상세한 것은, 운전자가 밟는 엑셀레이터페달(도시않음)의 량에 비례한 액셀 포지션센서(7)의 출력신호를 컨트롤 유니트(4)에 의해 신호처리하고 엑셀 밟는 량에 대응한 목표 스로틀 개도위치가 되도록 피드백 제어된다.
전자클러치(2)는, 엔진(1)의 크랭크축(21)에서 톱니바퀴식 자동변속기(3)의 입력축(22)에의 동력의 전달/차단을 실시하는 역할을 갖고 있고, 컨트롤 유니트(4)에 의해 클러치 전달토크에 비례한 클러치 여자전류에 의해 제어된다. 이 예에서는 전자클러치를 사용하고 있으나, 이를 유압구동식으로 해도 된다.
톱니바퀴식 자동변속기(3)는 예를 들면 기어비가 다른 5조의 전진용 변속 톱니바퀴, 한조의 후퇴용 변속 톱니바퀴를 갖고 있다. 이 톱니바퀴식 자동변속기(3)는 시프트ㆍ셀렉트ㆍ포지션센서(SSPS)(6)에 의해 그 시프트ㆍ셀렉트 위치를 검출하고 컨트롤 유니트(4)의 출력신호로 제어되는 기어전환용 시프트 셀렉트ㆍ엑추에이터(SSA)(5)에 의해 목표변속단이 되도록 피드백 제어에 의해 변속조작된다.
컨트롤 유니트(4)는 운전자가 조작하는 시프트레버(8)의 위치에 따라 스위치 신호를 출력하는 시프트레버 위치신호와 액셀페달(도시하지 않음)의 밟는 량을 표시하는 액셀 포지션센서(7)의 신호와 변속기 출력축(23)의 회전속도를 검출하는 변속기 출력축 회전센서(9)의 신호를 입력하고 도시하지 않은 변속기 시프트 패턴에 의해 차량주행상태에 적합한 변속단을 결정하고 시프트 셀렉트 포지션센서(6)에서 시프트 셀렉트위치를 검출하면서 시프트 셀렉트 액추에이터(5)에 제어신호를 출력해서 변속기의 변속조작을 실시한다.
다음에, 본 발명의 실시의 형태의 동작을 도면을 따라 설명한다.
도 2는 톱니바퀴식 자동변속기가 정상시에 발진하는 경우의 클러치제어의 플로차트이다.
컨트롤 유니트(4)는 운전자에 의해 조작되는 시프트레버(8)의 움직임에 따라 시프트레버(8)가 스위치신호로서 출력하는 시프트 레버위치(예를 들면 P,R, N, D 위치)신호를 판독한다.
또, 컨트롤 유니트(4)는 액셀 포지션센서(7)로부터 운전자의 엑셀밟는 량을 전압치로서 입력하고, 액셀개도를 검출한다.
스텝 S11에서 시프트레버 위치의 판정을 하고 시프트레버 위치가 P(파킹) 또는 N(뉴트럴)위치가 아닌 경우는, 스텝 S12로 진행하고 엑셀밟기를 하고 있는 지의 여부를 판정한다. 한편, 스텝 S11에서 시프트레버 위치가 P 또는 N인 경우는 스텝 S13으로 진행하고 전자클러치(2)의 클러치 해방의 처리를 한다.
스텝 S12에서 액셀밟기가 있는지의 판정을 하고 액셀이 밟혀져 있을때는 스텝 S14로 진행하고 전자클러치(2)의 클러치 접속처리를 한다. 엑셀이 밟혀져 있지 않을때는 스텝 S15로 진행해 차량이 미속으로 주행하기 위한 클러치의 접속(반클러치)의 처리를 한다.
도 3은 톱니바퀴식 자동변속기(3), 시프트 셀렉트 액추에이터(SSA)(5)또는 시프트 셀렉트, 포지션센서(SSPS)(6)의 고장에 의해 변속단 고정이 되었을 때에 발진하는 경우의 클러치제어의 플로차트이다.
도 2와 같이 컨트롤 유니트(4)는 운전자에 의해 조작되는 시프트레버(8)의 움직임에 따라 시프트레버(8)가 스위치신호로서 출력하는 시프트 레버위치(예를 들면 P, R, N.D 위치)신호를 판독한다. 또, 컨트롤 유니트(4)는 액셀 포지션센서(7)로부터 운전자의 액셀밟는 량을 전압치로 해서 입력하고, 액셀개도를 검출한다.
그리고, 스텝 S21에서 시프트 레버위치의 판정을 하고 시프트 레버위치가 P 또는 N위치가 아닌 경우는 스텝 S22로 진해하고 액셀을 밟고 있는지의 여부를 판정한다. 시프트 레버위치가 P 또는 N인 경우는, 스텝 S24로 진행해서 클러치해방의 처리를 한다.
스텝 S22의 액셀밟기가 있는지의 판정에서 액셀이 밟혀져 있는 경우는 스텝 S23으로 진행하고 정상시보다 빠르게 클러치를 접속하는 처리를 한다. 이 빠른 클러치 접속이라는 것은, 클러치 접속개시로부터 종료의 시간을 빠르게 하는 경우는 당연하나, 클러치 접속개시로부터 접속도중을 정상시보다 빠른 시간으로 접속시켜도, 어느 정도 클리치가 접속한 후, 접속을 완만하게 진행하는 경우도 포함한다.
스텝 S22에서 액셀이 밟혀 있지 않을때는 차량이 미속으로 주행하기 위한 클러치의 접속(반클러치)의 처리를 하지 않고, 스텝 S24로 진행해 클러치 해방의 처리를 한다.
청구항 1 또는 청구항 2의 발명에 의하면, 톱니바퀴식 자동변속장치의 고장시에는 발진시의 클러치의 접속을 정상시보다 빠르게 하도록 하였으므로 클러치를 접속시킬 때의 미끄러짐을 억제하고, 클러치의 파손을 방지하는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 적어도 기어변속단의 시프트 셀렉트 위치를 검출하고 기어전환용의 액추에이터에 의해 목표변속단에 자동적으로 전환하는 톱니바퀴식 자동변속기와, 엔진의 출력축으로부터 상기 톱니바퀴식 자동변속기의 입력축에의 동력의 전달 또는 차단을 하는 클러치를 구비한 톱니바퀴식 자동변속장치로서,
    톱니바퀴식 자동변속장치의 고장시에는 발진시의 클러치의 접속을 정상시보다 빠르게 하는 것을 특징으로 하는 톱니바퀴식 자동변속장치.
  2. 기어변속단의 시프트 셀렉트 위치를 검출해서 톱니바퀴식 자동변속기의 기어를 목표변속단으로 자동적으로 전환하고, 엔진의 출력축으로부터 톱니바퀴식 자동변속기의 입력축에의 동력의 전달 또는 차단을 클러치에 의해 실시하는 톱니바퀴식 자동변속장치의 제어방법에서,
    톱니바퀴식 자동변속장치의 고장시에는 발진시의 클러치의 접속을 정상시보다 빠르게 하는 것을 특징으로 하는 톱니바퀴식 자동변속장치의 제어방법.
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