KR20020063819A - 자동 변속기를 위한 솔레노이드 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

자동 변속기를 위한 솔레노이드 제어 방법 및 장치에서, 계단 방식으로 변동되는 전류 신호가 소정의 전달 함수를 갖는 필터를 통과하도록 되고, 전류 신호는 자동 변속기의 적어도 하나의 마찰 요소 상의 작동 오일압이 마찰 요소를 해제하기 위해 작동 오일압을 감소시켜 소정의 변속 작동을 수행하도록 제어되는 제어 밸브를 구동하는 솔레노이드에 입력되고, 필터를 통과한 전류 신호는 제어 밸브를 구동하는 솔레노이드에 입력된다. 상술된 솔레노이드 제어 방법 및 장치는 변환 변속 작동에 적용 가능하다.

Description

자동 변속기를 위한 솔레노이드 제어 방법 및 장치 {SOLENOID CONTROL METHOD AND APPARATUS FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은 기어 변환 작동이 오일압(oil pressure)의 제어를 통한 마찰 요소의 클러치 및 해제 작동에 의해 수행되는, 자동 변속기 내의 오일압을 제어하는데 사용되는 제어 밸브를 구동하는 솔레노이드 작동을 위한 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
자동 변속기는 일반적으로, 기어 변속 시스템의 동력 전달 루트(기어-속도범위)가 결정되고 작동 마찰 요소가 다른 기어-속도 범위로 변속을 수행하기 위해 스위칭되도록 선택적으로 그리고 유압식으로 작동되는(클러칭 및 해제되는) 복수개의 클러치와 브레이크와 같은 마찰 요소에 의해 구성된다. 상세하게는, 소정의 마찰 요소의 클러치는 마찰 요소 상의 작동 오일압을 상승시켜 수행되며 소정의 마찰 요소의 해제는 마찰 요소의 작동 오일압을 낮춤으로써 수행된다. 상술된 바와 같이, 이런 작동 오일압의 제어는 작동 오일압이 임의의 값으로 설정될 수 있도록 준비된 전류 신호에 의해 구동되는 전자기 제어 밸브(선형 솔레노이드 밸브)에 입력되는 전류의 수준을 변동시켜 수행된다. 전류 명령 값(current command value)은 제어 목적 컴퓨터의 계산 수행 능력에 따라 최소값에서부터 최대값까지 몇 단계로 분할된다. 따라서, 작동 유체압의 값으로써 설정되는 오일압 값(오일압 명령 값)과 클러칭되거나 또는 해제되는 마찰 요소 사이의 관계가 계단 방식으로 형성된다. 즉, 오일압과 상응하는 솔레노이드에 입력되는 전류는 계단 방식으로 변화된다.
상술된 바와 같은 소정의 제어 밸브에 대한 제어를 수행하기 위해서는, 다음의 불편함이 발생한다. 즉, 제어 밸브의 오일압이 시간이 경과함에 따라 변하게되면, 그에 따라 오일압이 일정하게 유지되는 제어가 수행된다. 이 경우, 유압(작동 오일압) 목표 값과 실제 작동 오일압(실제 유압 또는 실제 오일압) 내의 변동이 제어 밸브의 솔레노이드에 입력되는 전류 신호의 수준에 따라 계단 방식으로 변동된다. 따라서, 오일압 명령 값은 오일압 목표 값에 따라 계단 방식으로 이동된다. 또한, 오일압이 일정하게 유지되고(쉘 압력), 오일압 목표 값이 계단식 전류의 일단계 사이에 개재되는 경우, 오일압 명령 값은 실제로 진동 파형으로 주어진다.
반면에, 실제 작동 오일압은 기계적 반응 지연 또는 작동유의 점성 저항으로 인해 임계 감쇠 방식으로 이동된다. 이 때, 실제 작동 오일압이 목표 값에 도달할 때까지, 작동 오일압의 변동(오일 진동), 시간 지연 및 서지가 발생한다. 이러한 현상들은 자동 변속기 내의 변속 작동에서 반응 지연 및 변속 충격의 원인을 제공한다. 특히, 두 개의 마찰 요소들 중 하나가, 다른 마찰 요소가 변속 작동이 수행되도록 해제되는 동안 클러칭된 경우, [이러한 기어 변환 작동은 변경 기어 변환(change-over gear shift)으로 언급된다] 기관 공회전(engine racing)이 두 개의 상응하는 마찰 요소의 클러치 및 해제 작동 양자의 타이밍의 편차로 인해 종종 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 계단 방식으로 변동되며 소정의 변속 작동을 달성하기 위해 자동 변속기의 제어 밸브를 구동하는 솔레노이드에 입력되는 전류 신호를 필터링하여 실제 오일압에서 전개되는 서지 및 반응 지연을 억제하도록 오일압 명령 값의 파형의 돌연한 상승 및 하강이 경감되는 자동 변속기를 위한 솔레노이드 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 태양에 따르면, 자동 변속기를 위한 솔레노이드 제어 방법이 제공된다. 상기 솔레노이드 제어 방법은 계단 방식으로 변동하는 전류 신호를 소정의 전달 함수를 갖는 필터를 통과하도록 하는 단계와, 필터를 통과한 전류 신호를 제어 밸브를 구동하는 솔레노이드에 입력하는 단계를 포함한다. 전류 신호가 자동 변속기의 적어도 하나의 마찰 요소 상의 작동 오일압이 마찰 요소를 해제하기위해 작동 오일압을 감소시켜 소정의 변속 작동을 수행하도록 제어되는 제어 밸브를 구동하는 솔레노이드에 입력된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 자동 변속기를 위한 솔레노이드 제어 장치가 제공된다. 상기 솔레노이드 제어 장치는 계단 방식으로 변동하는 전류 신호를 소정의 전달 함수를 갖는 필터를 통과하도록 하는 필터 처리 섹션과, 필터를 통과한 전류 신호를 제어 밸브를 구동하는 솔레노이드에 입력하는 전류 입력 섹션을 포함한다. 전류 신호가 자동 변속기의 적어도 하나의 마찰 요소 상의 작동 오일압이 마찰 요소를 해제하기 위해 작동 오일압을 감소시켜 소정의 변속 작동을 수행하도록 제어되는 제어 밸브를 구동하는 솔레노이드에 입력된다.
본 발명의 상세한 설명은 본 발명이 설명된 특성들의 부-조합일 수 있도록 모든 필수 구성을 반드시 설명하지는 않는다.
도1a는 본 발명에 따르는 솔레노이드 제어 방법의 양호한 실시예가 적용될 수 있는 자동 변속기의 개략적 계통도.
도1b는 도1에 도시된 변속기 제어기의 개략적인 회로 블록도.
도2는 도1a에 도시된 자동 변속기의 소정의 기어 속도 범위와 도1a에 도시된 자동 변속기의 각각의 마찰 요소의 클러칭 로직 사이의 관계를 나타낸 특성 그래프.
도3은 필터링 처리가 도1a에 도시된 제어 밸브를 구동하는 솔레노이드에 입력되는 전류 신호에 대해 수행될 때, 오일압 명령 값에 대해 실제 오일압(실제 유압) 내의 변동을 일반적으로 나타내는 특성 그래프.
도4는 필터가 다른 시간 상수들을 가질 때, 단위 계단 함수의 입력에 반응하는 필터링된 전류 신호의 출력 결과를 나타내는 특성 그래프.
도5는 강한 필터가 도1에 도시된 자동 변속기의 상응 마찰 요소가 해제될 때, 제어 밸브를 구동하는 솔레노이드에 입력되는 전류 신호에 대해 수행되는 경우, 실제 오일압 내에서의 오일압 명령 값에 대한 변동을 일반적으로 나타낸 특성 그래프.
도6은 약한 필터가 제어 밸브를 구동하는 솔레노이드에 입력되는 전류 신호에 대해 수행되는 경우, 실제 오일압 내에서의 오일압 명령 값에 대한 변동을 일반적으로 나타낸 특성 그래프.
도7은 도1a에 도시된 자동 변속기의 저단 변속(down-shift) 작동 중 해제-측면 마찰 요소에 대한 유압식 제어의 과정을 나타내는 작동 흐름도.
도8은 저단 변속 작동 중 클러치-측면 마찰 요소에 대한 유압 제어의 과정을 나타낸 작동 흐름도.
도9a, 도9b, 도9c 및 도9d는 본 발명에 따른 양호한 실시예에서 솔레노이드 제어 방법에 따라 수행되는 변경 기어 변환 작동 중 유압 제어의 결과를 나타내는 타이밍 차트(timing chart).
도10a, 도10b, 도10c 및 도10d는 강한 필터가 변경 기어 변환 작동 중 시간의 전체 제어 간격 중 솔레노이드에 입력되는 전류 신호에 대해 수행되는 경우에, 유압 제어의 결과를 나타내는 타이밍 차트.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 기관
2 : 자동 변속기
3 : 토크 변환기
4 : 입력 샤프트
5 : 출력 샤프트
6 : 전방 유성 기어 그룹
7 : 후방 유성 기어 그룹
8 : 제어 밸브 본체
9 : 선압력 솔레노이드
10 : 로우 클러치 솔레노이드
11 : 제2 속도/제4 속도 제동기 솔레노이드
12 : 하이 클러치 솔레노이드
13 : 로우 후진 클러치 솔레노이드
14 : 변속기 제어기
15 : 스로틀 개도 센서
17 : 출력 회전 센서
18 : 인히비터 스위치
19 : 유압식 스위치 그룹
이하, 본 발명의 보다 나은 이해를 돕기 위해 도면이 참조될 것이다.
도1a는 본 발명을 따르는 양호한 실시예의 자동 변속기의 대략적인 구성을 도시한다.
기관(1)의 출력은 자동차 운전자에 의한 가속기 패달의 답입 깊이에 따라 조절되는 개도 각의 완전 개도 위치에서 완전 폐쇄 위치까지 스로틀 밸브에 의해 조절된다. 기관(1)의 출력 회전은 토크 변환기(3)를 거쳐 자동 변속기의 입력 샤프트(4)로 출력된다. 입력 및 출력 샤프트는 자동 변속기(2) 내에서 서로에 대해 동축 맞댐 관계를 갖도록 배치된다. 전방 유성 기어 그룹(6)과 후방 유성 기어 그룹은 자동 변속기(2) 내의 유성 기어 변환 기구의 주요 부품이다.
기관(1)에 인접한 지점에 위치한 전방 유성 기어 그룹(6)은 전방 태양 기어(SF)와, 전방 링 기어(RF)와, 이들 태양 및 링 기어들과 맞물린 전방 피니언(PF)과, 전방 피니언을 회전식으로 지지하는 전방 캐리어(CF)를 포함하는 단일 유성 기어 그룹이다. 기관에 멀리 떨어져 위치하는 후방 유성 기어 그룹(7)은 후방 태양 기어(SR)와, 후방 링 기어(RR)와, 이 기어들과 맞물린 후방 피니언(PR)과, 후방 피니언을 회전식으로 지지하는 후방 캐리어(CR)이다.
또한, 유성 기어 변환 기구의 변속 루트(기어 변환 범위)를 결정하는 마찰 요소는 로우 클러치(L/C)와, 제2 속도/제4 속도 제동기(2-4/brake; second-speed/fourth-speed brake)와, 하이 클러치(H/C)와, 로우 후진 클러치 제동기(R/B)와, 일방향 클러치(L/OWC; one-way clutch)와, 후진 클러치(R/C)를 포함한다. 이들 마찰 요소는 두 유성 기어 그룹 모두의 부품들에 대해 상관 관계를 갖도록 설치된다.
상세하게는, 전방 태양 기어(SF)는 후진 클러치(R/C)에 의해 입력 샤프트(4)에 적절하게 연결가능하며 제2 속도/제4 속도 제동기(2-4/brake)에 의해 적절하게 고정 가능하다.
전방 캐리어(CF)는 하이 클러치(H/C)에 의해 입력 샤프트(4)에 적절하게 연결 가능하다. 또한, 전방 캐리어(CF)는 로우 일방향 클러치(L/OWC)에 의해 기관 회전에 대한 역방향 회전을 클러칭하고 로우 후진 제동기(LR/B)에 의해 적절하게 고정 가능하다. 로우 클러치(L/C)는 전방 캐리어(CF)와 전방 링 기어(RF) 사이의 로우 클러치(L/C)와 적절하게 연결 가능하다. 전방 링 기어(RF)와 후방 캐리어(CR) 사이의 상호 연결이 제공되고, 이들 전방 링 기어(RF)와 후방 캐리어(CR)는 출력 샤프트(6)에 커플링되고, 후방 태양 기어(SR)는 입력 샤프트(4)에 커플링된다.
유성 기어 변속 기구의 동력 변속 열(row)은 마찰요소(L/C, 2-4/B, H/C, LR/B, R/C)의 선택적인 오일압 작동(clutch) 및 일방 클러치(L/OWC)의 자체 결합에 따라 후진 기어 변속 범위(Rev)와 전진 제1 속도(1st), 전진 제2 속도(2nd), 전진 제3 속도(3rd) 및 전진 제4 속도(4th)의 전진 기어 변속 범위를 이룰 수 있다. 선택적인 오일압 작동이 도2에 도시된 원(Ｏ; 실선)에 의해 나타내진다. 자체-결합은 도2에 도시된 실선의 원(Ｏ)에 의해 나타내진다. 도2의 점선 원에 의해 나타내어진 오일압 작동(clutch)은 기관 제동기가 필요한 경우 작동되는 마찰 요소[이 경우는, 로우 후진 제동기(LR/B)]임을 알 수 있다.
도2에 도시된 기어 변속 제어 마찰 요소(L/C, 2-4/B, H/C, LR/B, R/C)는 도1a에 도시된 제어 밸브 본체(8)에 의해 이루어진다. 제어 밸브 본체(8) 내에, 선압력 솔레노이드(9)와, 로우 클러치 솔레노이드(9)와, 제2 속도/제4 속도 제동기 솔레노이드(11)와, 하이 클러치 솔레노이드(12)와 로우 후진 제동기 솔레노이드(13)가 (도시되지 않은) 수동 밸브에 추가되어 배치된다.
선압력 솔레노이드(9)는 선압력 솔레노이드의 켜짐과 꺼짐에 기인한 기어 변속 제어의 원래의 오일압인 높은 수준 및 낮은 수준에서 스위칭된다. (도시되지 않은) 수동 밸브는 전진 주행(D) 범위 상태나, 후진 주행(R) 범위 상태나, 주차 또는 중립(P, N) 범위 상태에서 바람직한 주행 상태에 따라 운전자에 의해 작동된다. 범위(D)에서, 수동 밸브는 원래의 오일압으로써 선압력을 갖는 로우 후진 제동기 솔레노이드(13)와, 하이-클러치 솔레노이드(12)와, 제2 속도/제4 속도 제동기 솔레노이드(11)와, 로우 클러치 솔레노이드(10)에 대한 역할 제어에 상응하는 로우 후진 제동기(LR/B)와, 하이 클러치(H/C)와, 제2 속도/제4 속도 제동기(2-4/B)와, 로우 클러치(L/C)의 작동 오일압의 개별적인 제어를 가능하게 하는 선압력을 공급한다. 따라서, 각각의 상응 솔레노이드에 대한 역할 제어는 도2에 도시된 제1 속도 내지 제4 속도의 클러칭 로직을 이룬다.
그러나, 범위(R)에서는 수동 밸브가 각 솔레노이드의 효율비 제어에 의존하지 않고 후진 클러치(R/C)에 선압력을 직접 제공함을 알 수 있다. 따라서, 도2에 도시된 후진 클러칭 로직은 후진 클러치(R/C)를 클러칭하여 이루어진다. 범위(P, N)에서, 수동 밸브는 모든 마찰 요소가 자동 변속기가 중립이 되기 위해 해제되도록 어떠한 유압 회로에도 선압력을 제공하지 않는다.
선압력 솔레노이드(9)에 대한 켜짐 및 꺼짐 제어(on-and-off control)와, 로우 클러치 솔레노이드(10), 제2 속도/제4 속도 제동기 솔레노이드(11), 하이 클러치 솔레노이드(12) 및 로우 후진 제동기 솔레노이드(13)에 대한 역할 제어는 변속기 제어기(14)에 의해 수행된다. 따라서, 변속기 제어기(14)는 기관(1)의 스로틀 개도 각(TVO)을 검출하는 스로틀 개도 센서(15)로부터의 신호와, 토크 변환기(3)의출력 회전 속도[즉, 자동 변속기(2)의 입력 회전 속도]인 터빈 회전 속도(Nt)로부터의 신호와, 자동 변속기(2)의 출력 샤프트의 회전 속도(No)를 검출하는 출력 회전 센서(17)로부터의 신호와, 소정의 기어 속도 범위를 검출하는 인히비터(inhibitor) 스위치(18)로부터의 신호와, 제2 속도 범위에서 제3 속도 범위의 고단 변속 중 하이 클러치(H/C)와 제1 속도 범위에서 제2 속도 범위 및 제3 속도 범위에서 제4 속도 범위의 고단 변속 중 제2 속도/제4 속도 제동기(2-4/B) 내에 배치되는 유압식 스위치 그룹(19)으로부터의 신호를 입력한다. 유압 스위치 그룹(19)은 마찰 요소 중 상응하는 하나의 작동 오일압이 상응 마찰 요소의 클러치에 기여하지 않는 스트로크를 종료시켜 클러칭 용량을 발생시키는 것이 시작되는 압력을 나타낼 때 켜진다. 상술된 바와 같이, 소정의 회로 신호가 계단 방식이나 사각형 파형 방식에서 각각의 마찰 요소에 상응하는 솔레노이드 중 하나에 공급된다.
본 발명에 따른 솔레노이드 제어 방법에서, 필터링이, 실제 작동 오일압 내의 서지 및 오일 진동의 발생이 억제될 수 있도록 신호 파형의 돌연한 상승 및 하강을 경감하기 위해 전류 신호에 대해 수행된다. 도3은 양호한 실시예의 경우에서의 오일압 명령 값과, (필터 처리된)솔레노이드 전류와, 실제 오일압을 일반적으로 도시한다. 도3에 도시된 바와 같이, 전류 신호는 계단 형태의 파형과 사각 형태인 각각의 단계를 갖는다. 전류 신호(오일압 명령 값)는 솔레노이드를 구동하고 도3의 점선으로 나타내어진 바와 같이 부드러운 파형으로 재형성하도록 필터링된다. 그 후, 부드러운 파형의 전류 신호가 솔레노이드에 입력된다. 따라서, 실제 오일압은 도3의 굵은 파선으로 나타내어진 바와 같이 부드럽게 된다. 서지와 오일 진동이 현저하게 억제됨을 알 수 있다.
실제 필터링은 이하 정의되는 바와 같이 수행된다. 즉, 필터의 일예가 이하에서 설명된다. 필터의 전달 함수[transfer function, 제1차 랙(lag) 요소]는 다음과 같이 표현될 수 있다.
이때, K는 이득을 나타내고, s는 미분 작용소(s=d/dt; differential operator)를 나타내고, T는 시간 상수를 나타낸다.
상기 식에서 설명된 바와 같이, 필터의 세기는 시간 상수(T)의 값의 크기에 따라 규정된다. 즉, T의 값이 커짐에 따라 전류 신호는 강한 필터로 처리된다. T의 값이 작아짐에 따라, 전류 신호는 약한 필터로 처리된다.
도4는 계단식 변동에 반응한 필터링된 두 전류 신호들의 비교를 일반적으로 도시한다. 즉, 도4에서, 출력(반응)은 입력인 단위 계단 함수에 반응하여 도시된다. 도4에서, 시간 상수(T)가 큰 경우(강한 필터), 반응은 도4의 파선에 의해 나타내어진다. 시간 상수(T)가 작은 경우(약한 필터), 반응은 도4의 일점 쇄선에 의해 나타내어진다.
본 발명에 따르면, 상응 마찰 요소를 클러칭 또는 해제하기 위해 작동 오일압을 제어하는 제어 밸브의 솔레노이드로 입력되는 전류 신호는 상술된 바와 같이 전달 함수로 필터링된 후 솔레노이드로 입력된다. 도5 및 도6은 필터링된 전류 신호가 솔레노이드로 입력될 때, 오일압 제어를 나타내는 타이밍 차트를 도시한다.특히, 도5는 강한 필터링이 기어 변속 작동 명령이 내려지는 순간 시간(t1; instantaneous time;)으로부터 솔레노이드에 입력되는 전류 신호에 대해 수행되는 경우에, 명령된 오일압과 실제 오일압의 타이밍 차트를 도시한다. 도6은 약한 필터링이 순간 시간(t1)으로부터 작동 오일압이 해제 초기 압력(PRO)에 도달하도록 감소되는 순간 시간(t2)까지의 시간 지속(time duration) [본 명세서에서 상태(10)로 언급됨] 동안 솔레노이드에 입력되는 전류 신호에 인가되는 경우에, 명령된 오일압과 실제 오일압의 타이밍 차트를 도시한다.
도5 및 도6의 각각의 압력 내력에 따르면, 도6에 도시된 바와 같이 상태(10)에서 약한 필터링이 솔레노이드에 입력되는 전류 신호에 인가되는 경우, 실제 오일압이 명령 압(명령 값)을 순조롭게 따르는 것을 알 수 있다.
도7은 저단 변속 중 해제 측면 마찰 요소의 유압 제어 과정의 작동 흐름도를 도시한다. 도1b에 도시된 바와 같이, 자동 변속기 제어기(14)는 CPU(14a; 중앙 처리 유닛)와, ROM과, RAM과, 입력 포트와, 출력 포트와, 공통 버스(common bus)와, (필터를 구비한) 전류 구동 회로와, 다른 주연 회로를 갖는 초소형 컴퓨터를 포함한다.
우선, 단계(101)에서 제어기(14)는 기어 변속 작동 명령이 내려지는 순간 시간(t1)으로부터 실제 오일압이 해제 초기 압력(PRO)에 도달한 순간 시간(t2)가지의 시간 지속[상태(10)] 동안 작동 오일이 감소되는 유압 제어를 수행한다. (도5 및 도6 참조) 이 때, 약한 필터링이 제어 밸브의 솔레노이드로 입력되는 전류 신호에대해 수행된다.
단계(102)에서, 제어기(14)는 작동 오일압을 소정의 구배(경사)로 감소시키기 위해 유압 제어를 수행한다. 이 때, 강한 필터링이 제어 밸브의 솔레노이드에 입력되는 전류 신호에 가해진다.
단계(103)에서, 제어기(14)는 순간 시간(t3)에서 순간 시간(t4)까지의 시간 지속[상태(30)] 동안 작동 오일압을 상수값[선반 압력(shelf pressure)]으로 유지하도록 유압 제어를 수행한다. 이 때, 강한 필터링이 제어 밸브의 솔레노이드로 입력되는 전류 신호에 가해된다. 그 후, 현재의 루틴이 종료된다.
단계(104)에서, 작동 오일압을 감소시키기 위한 이러한 유압 제어가 수행된다. 이 단계에서, 강한 필터링이 제어 밸브의 솔레노이드에 입력되는 전류 신호에 대해 수행된다.
도8은 저단 변속 작동 중 해제 측면 마찰 요소의 유압 제어의 과정을 나타낸 작동 흐름도이다.
단계(201)에서, 제어기(14)는 변속 작동 명령이 내려진 순간 시간(t1)에서 작동 오일압을 돌연 상승시키고(예비-충전) 작동 오일압을 소정의 시간 지속 동안 소정의 압력(예비-충전압) 하에서 유지시키는 유압 제어를 수행한다. 그 결과, 순간 시간(t21)에서 클러칭 초기 압력(PCO)을 감소하기 위한 이런 제어가 수행된다.[상태(110)]
다음 단계(202)에서, 제어기(14)는 작동 오일압을 소정의 구배로 상승된 클러치 초기 압력[PCO; 상태(120)]으로부터 소정의 구배로 상승시키는 유압 제어를 수행한다. 강한 필터 처리가 제어 밸브의 솔레노이드에 입력되는 전류 신호에 대해 수행된다.
단계(203)에서, 기어비가 검출되고, 변속기 제어기(14)가 검출된 기어비가 바람직한 기어비에 도달하였는지, 즉 바람직한 기어비가 작동 오일압이 돌연 상승될 때 경계 값에 도달하였는지를 결정한다. 기어비가 바람직한 값에 도달하거나 또는 경계 값을 초과하였으면, 루틴은 단계(205)로 진행한다는 것을 알 수 있다. 경계 값에 도달하지 못하였으며, 루틴은 단계(204)로 진행한다. 이 단계(204)에서, 경사(ramp) 제어가 바람직한 값에 대해 계속된다.
단계(205)에서, 기어비가 소정의 경계 값에 도달한 순간 시간(t1)에서 순간 시간(t31)[상태(130)]까지 작동 오일압을 압력(PT, 선반 압력)까지 돌연 상승시키는 제어가 수행된다. 약한 필터링 처리가 제어 밸브를 구동하는 솔레노이드에 입력되는 전류 신호에 대해 수행된다.
다음 단계(206)에서, 작동 오일압을 상수값(선반 압력)에서 유지하는 제어가 순간 시간(t31)에서 순간 시간(t41)까지의 시간 지속[상태(140)] 동안 수행된다. 이 단계에서, 약한 필터링이 제어 밸브(166)를 구동하는 솔레노이드로 입력되는 전류 신호에 대해 수행되는 것을 알 수 있다. 그 후, 단계(207)에서, 상태(150)에서 순간 시간(t41) 후에 기어 변속 작동을 종결하는 제어가 수행된다. 이 경우, 약한 필터링이 제어 밸브를 구동하는 솔레노이드에 입력되는 전류 신호에 대해 수행된다. 그 후, 현재의 루틴이 종결된다.
도9a, 도9b, 도9c 및 도9d는 상술된 제어 과정에 따른 변경 기어 변환 작동을 위한 유압 제어를 나타내는 특성 그래프와 타이밍 차트를 도시한다.
상술된 바와 같이, 필터링 처리는 실제 오일압이 도9a의 파선에 의해 나타내어진 바와 같이 변화되어지도록 솔레노이드에 입력되는 전류 신호에 가해진다. 특히, 이 때 기관 속도와 기어비의 변동이 도9b와 도9c에 도시된다.
유압 제어가 상술된 제어 과정에 따라 사용된 경우, 기관 공회전이 발생하지 않는다.
도9d는 변속기 출력 토크의 변동을 나타내는 특성 그래프를 도시한다. 도9d에 도시된 바와 같이, 토크의 변동이 큰 기어 변속 충격이 발생하지 않도록 상대적으로 부드럽게 되는 것을 알 수 있다.
도10a, 도10b, 도10c 및 도10d는 변환 기어 변속 작동 상의 유압 제어를 나타내는 도9a 내지 도9d에 대한 비교-목적 타이밍 차트와 그래프를 도시한다. 도10a 내지 도10d까지의 경우, 강한 필터링이 전체 해제측과 클러칭측에 대한 전류 신호와, 시간의 전체 제어 간격에 대한 제어에 가해진다.
도10a로부터 알 수 있는 바와 같이, 명령 값에 대한 해제측과 클러치측 마찰 요소의 실제 오일압의 후속 특성은 도9a 내지 도9d의 경우에 비해 낮다. 특히, 도10b에 도시된 바와 같이, 기관 속도가 부드럽게 변동되지 않고 상방으로 돌연 돌출되는 그래프의 부분은 기관 공회전의 발생을 나타낸다는 것을 알 수 있다. 또한, 도10d에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면 기어 변속의 순간에서의 반응 특성이 개선될 수 있으며 기관 공회전과 변속 충격이 억제될 수 있다는 것을 알 수 있다.
2001년 1월 30일 제출된 일본 특허 출원 제2001-021653호의 전체 내용이 본 명세서에 참조되었다. 본 발명의 범위가 이하 청구항들을 참조하여 한정된다.
본 발명에 따르면 계단 방식으로 변동되며 소정의 변속 작동을 달성하기 위해 자동 변속기의 제어 밸브를 구동하는 솔레노이드에 입력되는 전류 신호를 필터링하여 실제 오일압에서 전개되는 서지 및 반응 지연을 억제하도록 오일압 명령 값의 파형의 돌연한 상승 및 하강이 경감되는 자동 변속기를 위한 솔레노이드 제어 방법 및 장치가 제공된다.

Claims (10)

  1. 자동 변속기를 위한 솔레노이드 제어 방법에 있어서,
    계단 방식으로 변동되는 전류 신호를 소정의 전달 함수를 갖는 필터를 통과하도록 하는 단계와,
    필터를 통과한 전류 신호를 제어 밸브를 구동하는 솔레노이드에 입력하는 단계를 포함하며,
    전류 신호가 자동 변속기의 적어도 하나의 마찰 요소 상의 작동 오일압이 마찰 요소를 해제하기 위해 작동 오일압을 감소시켜 소정의 변속 작동을 수행하도록 제어되는 제어 밸브를 구동하는 솔레노이드에 입력되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 마찰 요소가 저단 변속 작동을 수행하기 위해 해제될 때, 전류 신호가 필터를 통과하도록 되며 필터를 통과한 전류 신호가 변속 작동 명령이 내려진 순간 시간으로부터 작동 오일압이 소정의 해제 초기 압력에 도달하도록 감소되는 순간 시간까지인 제1 상태 동안 제어 밸브의 솔레노이드에 입력되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 전류 신호가 작동 오일압이 해제 초기 압력에 도달한 후 제2 상태에서의 필터보다 강한 다른 필터를 통과하도록 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 마찰 요소가 복수개의 마찰 요소를 포함하며, 자동 변속기가 제1 마찰 요소가 작동 오일압의 상승에 반응하여 클러칭되는 반면에, 제2 마찰 요소는 작동 오일압의 감소에 반응하여 해제되는 변환 변속 작동을 수행하며, 저단 변속 작동이 클러칭된 제1 마찰 요소로 수행될 때, 전류 신호가 필터를 통과하도록 되어, 그 결과 전류 신호가 기어비가 바람직한 값에 도달한 후 일 상태에서 제1 및 제2 마찰 요소들에 대한 상응 제어 밸브를 구동하는 각각의 솔레노이드에 입력되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 전류 신호가 상기 필터보다 약한 다른 필터를 통과하도록 되어, 그 결과 전류 신호가 기어비가 바람직한 값에 도달한 후 일 상태에서 제1 및 제2 마찰 요소에 대한 제어 밸브를 구동하는 각각의 솔레노이드에 입력되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제4항에 있어서, 저단 변속 작동이 수행될 때, 전류 신호가 필터를 통과하도록 되어, 그 결과 전류 신호가 제1 마찰 요소에 대해 설치된 솔레노이드 중 하나에 입력되고, 제1 마찰 요소는 변속 작동 명령이 내려진 순간 시간으로부터 기어비가 바람직한 값에 도달하는 순간 시간까지의 상태에서 작동 오일압의 상승에 반응하여 클러칭되고, 전류 신호는 상기 필터보다 약한 필터를 통과하도록 되어, 그 결과 전류 신호가 기어비가 바람직한 값에 도달한 후 후속 상태에서 제1 마찰 요소에 대해설치된 솔레노이드에 입력되고, 한편 전류 신호가 필터를 통과하도록 되어, 그 결과 전류 신호가 제2 마찰 요소에 대해 설치된 다른 솔레노이드에 입력되고, 제2 마찰 요소는 변속 작동 명령이 내려진 순간 시간으로부터 제2 마찰 요소의 작동 오일압이 소정의 해제 초기 압력까지 감소된 순간 시간까지의 상태에서 제1 마찰 요소가 작동 오일압의 상승에 반응하여 클러칭됨과 동시에 작동 오일압의 감소에 반응하여 해제되고, 전류 신호가 상기 필터보다 강한 다른 필터를 통과하도록 되어, 그 결과 전류 신호가 제2 마찰 요소상의 작동 오일압이 소정의 해제 초기 압력에 도달한 후, 후속의 상태에서 다른 솔레노이드에 입력되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 각각의 필터가 다른 시간 상수를 갖는 단일 필터인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제6항에 있어서, K가 이득을 나타내고, s가 미분 작용소(s=d/dt)이고, T가 시간 상수를 나타낼 때, 각각의 필터가 G=K/(1+sT)로 표현되는 소정의 전달 함수를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제7항에 있어서, 시간 상수(T)가 커짐에 따라, 필터가 강해지는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 자동 변속기를 위한 솔레노이드 제어 장치에 있어서,
    계단 방식으로 변동되는 전류 신호를 소정의 전달 함수를 갖는 필터에 통과시키는 필터 처리 섹션과,
    제어 밸브를 구동하는 솔레노이드에 필터를 통과한 전류 신호를 입력하는 전류 입력 섹션을 포함하며,
    전류 신호가 자동 변속기의 적어도 하나의 마찰 요소 상의 작동 오일압이 마찰 요소를 해제하기 위해 작동 오일압을 감소시켜 소정의 변속 작동을 수행하도록 제어되는 제어 밸브를 구동하는 솔레노이드에 입력되는 것을 특징으로 하는 장치.
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