KR20070039455A

KR20070039455A - 자동 변속기용 제어 장치 및 제어 방법

Info

Publication number: KR20070039455A
Application number: KR1020060097103A
Authority: KR
Inventors: 에이지 후쿠시로; 히로미치 기무라; 고지 오시마; 아유무 사가와
Original assignee: 도요다 지도샤 가부시끼가이샤
Priority date: 2005-10-07
Filing date: 2006-10-02
Publication date: 2007-04-12
Also published as: KR100840913B1; DE102006047402A1; JP2007100927A; US20070082785A1; CN100549470C; CN1945066A; JP4604951B2; US7637833B2; DE102006047402B4

Abstract

결합된 클러치와 브레이크의 조합에 따라 기어를 작동시키는 변속기를 6단 기어로부터 3단 기어로 저속 변환할 때 C2 클러치와 B1 브레이크의 미결합, 또는 5단 기어로부터 2단 기어로의 저속 변환할 때 C2 클러치와 B3 브레이크의 미결합을 시작하는 단계 (S200); C2 클러치와 B1 브레이크 중 최소한 하나 또는 C2 클러치와 B3 브레이크 중 최소한 하나가 완전히 미결합될 때 (S210 에서 YES), 6단 기어로부터 3단 기어로의 저속 변환할 때 C1 클러치와 B3 브레이크의 결합 또는 5단 기어로부터 2단 기어로의 저속 변환할 때 C1 클러치와 B1 브레이크의 결합을 시작하는 단계 (S220) 를 포함하는 프로그램을 ECU는 실행한다.

Description

자동 변속기용 제어 장치 및 제어 방법 {CONTROL APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치로서 역할하는 ECU의 제어 하에서 작동되는 전동 장치의 개략도이다.

도 2 는 변속기의 기어 장치의 골격도이다.

도 3 은 변속기의 작동 테이블을 나타낸다.

도 4 는 변속기에서 오일 유압 회로의 부분을 도시한다.

도 5 는 본 발명에 따른 제 1 실시예에 따른 제어 장치로서 역할하는 ECU에 의해 실행되는 프로그램의 제어 구조를 도시하는 순서도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1000 엔진 2000 변속기

3000 평면 기어 유닛 4000 오일 유압 회로

5000 차동 기어 6000 구동축

7000 전륜 8000 ECU

본 출원은 일본 특허청에 2005년 10월 7일에 출원된 일본특허출원번호 제2005-295221호를 기초로 우선권 주장을 한 출원으로서, 전체 내용은 상기 출원을 참조한다.

본 발명은 자동 변속에 사용되는 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 두 마찰 결합 요소를 결합 상태로부터 미결합 상태로 세팅하고 다른 두 마찰 결합 요소를 미결합 상태로부터 결합 상태로 세팅함으로써 기어를 변속하기 위한 기술에 관한 것이다.

종래에, 평면 기어로 구성된 기어 열을 가지는 자동 변속기가 알려져 있다. 이와 같은 자동 변속기에서, 기어는 복수의 마찰 결합 요소 사이에서 결합 상태로 세팅되는 마찰 결합 요소의 조합에 따라 작동된다. 자동 변속기가 복수의 기어 (작동되는 기어의 수가 증가함에 따라) 로 제조될 경우, 변속 유형 또한 변화한다. 변속은 기어와 기어에 의해 작동되거나, 또는 6단 기어를 하나 이상의 기어를 통과하여 3단 기어로 저속 변환함으로써 작동된다. 변속이 기어와 기어에 의해 작동될 경우, 결합되는 복수의 마찰 결합 요소 중 하나를 바꿈으로써 변속이 종종 행해질 수 있다. 다른 한편으로, 변속이 하나 이상의 기어를 통과하여 행해질 경우, 결합된 모든 마찰 결합 요소가 바꿔지면 변속이 행해질 수 없게 된다.

일본특허공개공보 제2001-132835호에서는 두 마찰 결합 요소가 결합 상태에서 미결합 상태로 되고, 다른 두 마찰 결합 요소가 미결합 상태에서 결합 상태로 되는 변속 동안 충격을 최소화하면서 변속의 지연을 방지할 수 있는 자동 변속용 변속 제어 장치를 공개하고 있다. 일본특허공개공보 제2001-132835호에서 공개 되는 변속 제어 장치는 자동 변속의 변속을 제어하고, 4개의 마찰 결합 요소의 작용은 1단 기어에서 2단 기어로 변속이 필요하고, 1단 기어는 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 결합에 의해 작동하고, 2단 기어는 제3 및 제4 마찰 결합 요소의 결합에 의해 작동한다. 변속 제어 장치는 변속 제어 부분을 포함하는데, 변속 제어 부분에서 제2 마찰 결합 요소의 미결합은 제1 마찰 결합 요소의 미결합이 시작된 후 시작되고, 제4 마찰 결합 요소의 결합은 제3 마찰 결합 요소의 결합이 완료된 후 완료되며, 제2 마찰 결합 요소의 미결합은 제3 마찰 결합 요소의 결합이 완료되기 전에 시작된다. 변속 제어 부분은 제3 마찰 결합 요소의 결합을 시작하고, 그 후 제2 마찰 결합 요소의 미결합을 시작하며, 그 후에 제3 마찰 결합 요소의 결합을 완료한다. 제1 마찰 결합 요소의 미결합과 제3 마찰 결합 요소의 결합이 즉시 시작된다.

공개공보의 변속 제어 장치에 따르면, 제2 마찰 결합 요소의 미결합은 제1 마찰 결합 요소의 미결합이 시작된 후 시작되고, 제4 마찰 결합 요소의 결합은 제3 마찰 결합 요소의 결합이 완료된 후 완료된다. 따라서, 네 마찰 결합 요소 모두가 미끄러지는 변속 상태 기간을 짧게 하고 한 마찰 결합 요소가 결합되는 상태 기간을 증가시키는 것이 가능하다. 그러므로, 변속 메커니즘의 변속 상태는 네 마찰 결합 요소의 미끄러짐으로 인해 무질서하게 진행되지 않도록 한다. 그 결과로서, 변속이 완료될 경우에 큰 충격 발생이 억제될 수 있다. 게다가, 제2 마찰 결합 요소의 미결합은 제3 마찰 결합 요소의 결합이 완료되기 전에 시작된다. 따라서, 변속은 두 마찰 결합 요소가 완전히 결합되는 상태가 발생하지 않고 즉시 행해질 수 있다. 이는 두 단계에서 변속되는 변속 진행이 일시적으로 정지되는 것을 막아준다. 그 결과로서, 변속에 있어서의 지연이 방지될 수 있다. 그리고 더불어서, 제2 마찰 결합 요소의 미결합은 제3 마찰 결합 요소의 결합이 시작된 후, 결합이 완료 (결합 완료) 되기 전에 시작된다. 따라서, 제2 마찰 결합 요소의 미결합이 시작된 후 미끄러짐 상태와 제3 마찰 결합 요소의 결합을 완료되기 전의 미끄러짐 상태에 의해서, 엔진이 회전될 수 있다. 그러므로, 제3 마찰 결합 요소의 결합이 시작되는 것과 관련된 변속에 있어서의 지연이 상쇄될 수 있다.

그러나, 일본특허공개공보 제2001-132835호의 변속 제어 장치에서, 제2 마찰 결합 요소와 제3 마찰 결합 요소가 미끄러짐 상태에 있을 경우 엔진이 회전되므로, 엔진 속도 (토크 변환기의 터빈 속도) 의 증가가 억제될 수 있다. 따라서, 엔진 속도의 증가가 느려진다. 따라서, 제3 마찰 결합 요소의 결합이 시작되는 것과 관련된 변속에 있어서 지연을 완전히 상쇄하는 것이 가능하지 않을 수도 있다. 이 경우에, 변속에 필요한 시간은 증가될 수 있다.

본 발명의 목적은 변속에 필요한 시간을 더 단축할 수 있는 자동 변속용 제어 장치 및 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 자동 변속용 제어 장치는 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소가 결합 상태에 있고 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소가 미결합 상태에 있을 경우 1단 기어 비의 기어가 작동되고, 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태이고 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소가 결합 상태일 경우 2단 기어 비의 기어가 작동되는 자동 변속용 제어 장치이다. 제어 장치는 작동 유닛을 포함한다. 작동 유닛은 1단 기어 비의 기어가 작동되는 상태로부터 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 되게 하기 위해서 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소를 제어하고, 작동 유닛은 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 최소한 하나가 완전히 미결합 상태로 된 후, 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소의 결합이 2단 기어 비의 기어를 작동시키기 위해 시작되도록 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소를 제어한다.

본 발명에 따르면, 1단 기어 비의 기어가 작동되는 상태로부터 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태가 된다. 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 최소한 하나가 미결합 상태 (결합이나 미끄러짐 상태가 아님) 로 된 후에, 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소의 결합이 2단 기어 비의 기어를 작동시키도록 시작된다. 따라서, 1단 기어 비로부터 2단 기어 비로 기어 변속 시 (예를 들면, 저속 기어로 전환시) 에, 중립 상태로 됨으로써, 변속은 입력 축 회전 수 (원동력 공급 회전 수) 를 증가시키면서 작동될 수 있다. 여기서, 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 적어도 하나가 완전히 미결합 상태로 되기 때문에, 입력 축 회전 수의 증가는 억제되지 않게 된다. 따라서, 입력 축 회전 수는 2단 기어 비의 기어의 동기 회전 수로 빠르게 증가될 수 있다. 그 결과로서, 변속에 필요한 시간을 더 짧게 할 수 있는 자동 변속기용 제어 장치 가 제공될 수 있다.

바람직하게, 3단 기어 비의 기어는 제2 마찰 결합 요소와 제3 마찰 결합 요소가 결합 상태에 있고 제1 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소가 미결합 상태에 있을 경우 작동될 수 있다. 상기의 조건이 만족되면, 작동 유닛은 1단 기어 비의 기어가 동작하는 상태로부터 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 되기 위해서 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소를 제어한다. 상기의 조건이 만족되면, 작동 유닛은 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 적어도 하나가 완전히 미결합 상태로 된 후, 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소의 결합이 시작도록 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소를 제어한다. 상기 조건이 만족되지 않으면, 3단 기어 비의 기어를 작동하기 위해서 제1 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 되고 제3 마찰 결합 요소가 결합 상태로 된 후, 2단 기어 비의 기어를 작동시키기 위해서 제 2 마찰 결합 요소는 미결합 상태로 되고 제4 마찰 결합 요소는 결합 상태로 되도록, 작동 유닛은 각 마찰 결합 요소를 제어한다.

본 발명에 따라, 상기 조건이 만족될 경우, 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 적어도 하나는 미결합 상태를 완전히 중립 상태로 되게 하여 변속에 필요한 시간을 더 짧게 한다. 다른 한편으로, 이와 같은 변속이 가능한 상기 조건이 만족되지 않으면, 1단 기어 비의 기어는 3단 기어 비의 기어로 변속되고, 그 후에 3단 기어 비의 기어가 2단 기어 비의 기어로 변속된다. 따라서, 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 최소한 하나가 완전히 미결합되는 중립 상태를 통한 변속이 바람직하지 않을 경우, 변속은 중립 상태를 통해서 작동될 수 있다. 이는 중립 상태를 통한 변속에 의해서 발생된 역효과를 억제할 수 있다.

더 바람직하게, 예정된 조건은 액셀러레이터 개방도의 변화율이 예정된 변화율보다 더 큰 조건이다.

본 발명에 따라서, 액셀러레이터 개방도의 변화율이 예정된 변화율보다 더 크다는 조건에서, 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 하나는 중립 상태로 되도록 완전히 미결합되어 변속에 필요한 시간이 더 짧아진다. 다른 한편으로, 액셀러레이터 개방도의 변화율이 예정된 변화율보다 작은 경우, ECU (전자 제어 유닛) 가 2단 기어 비의 기어로의 변속을 정하기 전에, 1단 기어 비의 기어로부터 3단 기어 비의 기어로 변속을 정하고, 그 후에 3단 기어 비의 기어로부터 2단 기어 비의 기어로 변속을 정할 수 있다. 여기서, 3단 기어 비의 기어로의 변속이 2단 기어 비의 기어로의 변속으로 바뀐다면, 제어하기 어려운 복수의 변속이 작동되어야 하고, 부드러운 변속 제어는 거의 할 수 없게 된다. 이와 같은 경우에, 1단 기어 비의 기어로부터 3단 기어 비의 기어로의 변속이 작동되고, 그 후에 3단 기어 비의 기어로부터 2단 기어 비의 기어로의 변속이 작동된다. 따라서, 제어하기 어려운 복수의 변속은 부드러운 변속을 할 수 있도록 방지된다.

더욱 바람직하게, 각 마찰 결합 요소는 자동 변속에 공급되는 오일 압력에 의해 작동된다. 예정된 조건은 오일의 온도가 예정된 온도보다 더 높은 조건이다.

본 발명에 따라서, 각 마찰 결합 요소를 가동시키기 위한 자동 변속기에 공급되는 오일 온도가 예정된 온도보다 더 높다는 조건이 만족되면, 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 하나는 중립 상태로 되기 위해 완전히 미결합되어 변속에 필요한 시간을 줄인다. 다른 한편으로, 오일의 온도가 예정된 온도보다 더 낮으면, 오일의 점성이 높아지기 때문에 마찰 결합 요소의 반응은 느려진다. 이와 같은 경우에, 자동 변속이 변속하는 동안 중립 상태로 세팅되면, 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소의 결합이 억제되어 자동 변속기의 입력 축 회전수 (원동력 공급 회전수) 가 필요보다 더 많이 증가하게 된다. 따라서, 오일의 온도가 예정된 온도보다 높다는 조건이 만족되지 않으면, 1단 기어 비의 기어로부터 3단 기어 비의 기어로의 변속이 행해지고, 그 후에 3단 기어 비의 기어로부터 2단 기어 비의 기어로의 변속이 행해진다. 따라서, 변속은 중립 상태로 되는 자동 변속 없이 행해질 수 있다. 이는 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소의 결합을 억제할 수 있고, 그럼으로써 자동 변속기의 입력 축 회전 수는 필요 이상 증가되지 않도록 억제될 수 있다. 따라서, 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소의 결합에서의 충격이 억제될 수 있다.

더 바람직하게, 자동 변속은 내연 기관에 결합된다. 예정된 조건은 내연 기관의 냉각제의 온도가 예정된 온도보다 더 높다는 조건이다.

본 발명에 따라서, 내연 기관의 냉각제의 온도가 예정된 온도보다 높다는 조건이 만족되면, 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 하나가 중립 상태로 들어가도록 완전히 미결합되어 변속에 필요한 시간을 더 단축시킨다. 다른 한편으로, 내연 기관의 냉각제의 온도가 예정된 온도보다 낮을 경우, 내연 기관이나 촉매의 워밍업이 완성되지 않을 수 있다. 이와 같은 경우에, 내연 기관이나 촉 매의 워밍업 제어는 내연 기관에서 점화 시기를 지연시킴으로써 행해질 수 있다. 이와 같은 상태에서, 변속시 자동 변속을 중립 상태로 조정함으로써 엔진 속도가 크게 증가되면, 엔진 속도가 거의 안정화되지 못하므로 점화 시기의 지연에 대한 제어는 고정밀도 하에서 수행될 수 없다. 따라서, 내연 기관의 냉각제의 온도가 예정된 온도보다 높은 조건이 만족되지 않으면, 1단 기어 비의 기어로부터 3단 기어 비의 기어로의 변속이 행해지고, 그 후에 3단 기어 비의 기어로부터 2단 기어 비의 기어로의 변속이 행해진다. 따라서, 변속은 중립 상태로 되는 자동 변속 없이 행해질 수 있다. 따라서, 점화 시기의 정밀함이 감소되는 것이 억제될 수 있다.

본 발명의 또다른 측면에 따른 자동 변속의 제어 방법은, 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소가 결합 상태에 있고 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소가 미결합 상태에 있을 경우 1단 기어 비의 기어가 작동되고, 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태에 있고 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소가 결합 상태에 있을 경우 2단 기어 비의 기어가 작동된다. 자동 변속의 제어 방법은 1단 기어 비의 기어가 작동되는 상태로부터, 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 되도록 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소를 제어하는 단계와 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 적어도 하나가 완전히 미결합 상태로 된 후, 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소의 결합이 2단 기어 비의 기어를 작동시키기 위해 시작되도록 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소를 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따라, 1단 기어 비의 기어가 작동되는 상태로부터, 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 된다. 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 최소한 하나가 완전히 미결합 상태 (결합되지 않거나 미끄러지지 않은 상태) 로 된 후, 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소가 2단 기어 비의 기어를 작동시키도록 결합하기 시작한다. 따라서, 중립 상태로 됨으로써 1단으로부터 2단 기어 비로 기어를 변속할 경우 (예를 들면 저속 변속), 변속은 입력 축 회전수 (원동력 공급 회전수) 를 증가시키면서 행해질 수 있다. 여기서, 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 최소한 하나가 완전히 미결합 상태로 되기 때문에, 입력 축 회전수의 증가는 억제되지 않는다. 따라서, 입력 축 회전수는 빠르게 2단 기어 비의 기어의 동기 회전수로 증가될 수 있다. 그 결과로서, 변속에 필요한 시간을 더 단축시킬 수 있는 자동 변속용 제어 장치가 제공될 수 있다.

바람직하게, 3단 기어 비의 기어는 제2 마찰 결합 요소와 제3 마찰 결합 요소가 결합 상태에 있고 제1 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소가 미결합 상태에 있을 경우 작동된다. 1단 기어 비의 기어가 작동되는 상태로부터, 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태가 되도록, 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소를 제어하는 단계는 상기 조건이 만족될 경우, 1단 기어 비의 기어가 작동되는 상태로부터, 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 되도록 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소를 제어하는 단계를 포함한다. 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 최소한 하나가 완전히 미결합 상태로 된 후, 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소의 결합이 2단 기어 비의 기어를 작동시키기 위해 시작되도록 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소를 제어하는 단계는 상기의 조건이 만족될 경우, 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 최소한 하나가 완전히 미결합 상태로 된 후, 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소의 결합이 시작되도록 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소를 제어하는 단계를 포함한다. 상기 제어 방법은 상기의 조건이 만족되지 않을 경우, 3단 기어 비의 기어를 작동시키기 위해서 제1 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 되고 제3 마찰 결합 요소가 결합 상태로 된 후, 2단 기어 비의 기어를 작동시키기 위해서 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 되고 제4 마찰 결합 요소가 결합 상태로 되도록, 각 마찰 결합 요소를 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따라서, 상기의 조건이 만족될 경우, 중립 상태로 되도록 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 최소한 하나가 미결합 상태로 되고, 그럼으로써 변속에 필요한 시간이 더 단축된다. 다른 한편으로, 이와 같은 변속이 가능한 상기의 조건이 만족되지 않을 경우, 1단 기어 비의 기어는 3단 기어 비의 기어로 변속되고, 그 후에 3단 기어 비의 기어는 2단 기어 비의 기어로 변속된다. 따라서, 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 최소한 하나가 완전히 미결합되는 중립 상태를 통한 변속이 바람직하지 않을 경우, 변속은 중립 상태 없이 작동될 수 있다. 이는 중립 상태를 통한 변속에 의해 발생하는 역효과를 억제시킬 수 있다.

더 바람직하게는, 예정된 조건은 액셀러레이터 개방도의 변화율이 예정된 변 화율보다 더 크다는 조건이다.

본 발명에 따라서, 액셀러레이터 개방도의 변화율이 예정된 변화율보다 더 크다는 조건의 경우, 중립 상태로 되기 위해 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 하나가 완전히 미결합되고 그럼으로써 변속에 필요한 시간을 단축시키게 된다. 다른 한편으로, 액셀러레이터 개방도의 변화율이 예정된 변화율보다 작을 경우, ECU가 2단 기어 비의 기어로의 변속을 정하기 전에, 1단 기어 비의 기어로부터 3단 기어 비의 기어로의 변속을 결정할 수 있고, 그 후에 3단 기어 비의 기어로부터 2단 기어 비의 기어로의 변속을 정할 수 있다. 여기서, 3단 기어 비의 기어로의 변속이 2단 기어 비의 기어로의 변속으로 변화된다면, 제어하기 어려운 복수의 변속이 수행되어야 하고 부드러운 변속 제어는 거의 일어날 수 없게 된다. 이와 같은 경우에, 1단 기어 비의 기어로부터 3단 기어 비의 기어로의 변속이 작동되고, 그 후 3단 기어 비의 기어로부터 2단 기어 비의 기어로의 변속이 작동된다. 따라서, 부드러운 변속을 얻기 위해서 제어하기 복잡한 복수의 변속이 방지된다.

더욱 바람직하게, 각 마찰 결합 요소는 자동 변속기에 공급되는 오일의 압력에 의해 작동된다. 예정된 조건은 오일의 온도가 예정된 온도보다 더 높다는 조건이다.

본 발명에 따라서, 각 마찰 결합 요소를 작동시키기 위한 자동 변속에 적용되는 오일의 온도가 예정된 온도보다 더 높다는 조건이 만족될 경우, 중립 상태로 되기 위해 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 하나가 완전히 미결합되고 그럼으로써 변속에 필요한 시간을 더 단축시키게 된다. 다른 한편으로, 오일의 온도가 예정된 온도보다 더 낮을 경우, 오일의 점성이 높아지기 때문에 마찰 결합 요소의 반응이 느려지게 된다. 이와 같은 경우에, 자동 변속이 변속시에 중립 상태로 세팅되고, 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소의 결합이 억제되고, 그럼으로써 자동 변속의 입력 축 회전수 (원동력 공급의 회전수) 는 필요한 것보다 증가하게 된다. 그러므로, 오일의 온도가 예정된 온도보다 더 높은 조건이 만족되지 않을 경우, 1단 기어 비의 기어로부터 3단 기어 비의 기어로의 변속이 작동되고, 그 후 3단 기어 비의 기어로부터 2단 기어 비의 기어로의 변속이 행해진다. 따라서, 중립 상태로 되는 자동 변속 없이 변속이 일어날 수 있다. 이는 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소의 결합을 억제하고, 그럼으로써 자동 변속의 입력 축 회전 수가 필요 이상으로 증가되지 않도록 억제될 수 있다. 따라서, 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소의 결합에서의 충격이 억제될 수 있다.

더욱 바람직하게는, 자동 변속이 내연 기관에 결합된다. 예정된 조건은 내연 기관의 냉각제의 온도가 예정된 온도보다 더 높은 조건이다.

본 발명에 따라, 내연 기관의 냉각제의 온도가 예정된 온도보다 더 높다는 조건이 만족될 경우, 중립 상태로 되도록 제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소 중 하나가 완전히 미결합되고 그럼으로써 변속에 필요한 시간을 더 단축시키게 된다. 다른 한편으로, 내연 기관의 냉각제의 온도가 예정된 온도보다 낮을 경우, 내연 기관 또는 촉매의 워밍업이 아직 완료되지 않을 수 있다. 이와 같은 경우에, 내연 기관이나 촉매의 워밍업 제어는 내연 기관에서 점화 시기를 늦춤으로 써 행해질 수 있다. 이와 같은 상태에서, 변속시 자동 변속을 중립 상태로 세팅함으로써 엔진 속도가 크게 증가되면, 점화 시기를 늦추는 제어는 엔진 속도가 거의 안정화되지 않을 경우 높은 정밀도로 실행될 수 없다. 따라서, 내연 기관의 냉각제의 온도가 예정된 온도보다 높다는 조건이 만족되지 않을 경우, 1단 기어 비의 기어로부터 3단 기어 비의 기어로의 변속이 행해지고, 그 후 3단 기어 비의 기어로부터 2단 기어 비의 기어로의 변속이 수행된다. 따라서, 중립 상태로 되는 자동 변속 없이 변속이 행해진다. 따라서, 점화 시기의 정밀도에서의 감소가 억제될 수 있다.

본 발명의 앞서 말한, 그리고 다른 목적, 형상, 양태 및 장점은 후술하는 본 발명의 상세한 설명과 첨부하는 도면으로부터 더 명백해지게 될 것이다.

본 발명의 실시예는 후술하는 도면을 참조하여 이하에 설명될 것이다. 후술하는 설명에서, 동일한 구성요소는 동일한 도면 부호가 할당된다. 이들의 지시되는 부분과 그 기능 또한 동일하다. 그러므로, 설명을 반복하지는 않을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 제어 장치를 포함하는 차량이 도 1 에서 설명된다. 이 차량은 FF 방식 (엔진이 앞쪽에 있고 앞바퀴로 운전하는 방식) 의 차량이다. 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속용 제어 장치를 포함하는 차량은 FF 방식의 장치에 한정되지 않는다.

본 차량은 엔진 (1000), 변속기 (2000), 변속기 (2000) 의 부분을 구성하는 평면 기어 유닛 (3000), 변속기 (2000) 의 부분을 구성하는 오일 유압 회로 (4000), 차동 기어 (5000), 구동 축 (6000), 전륜 (7000) 과 ECU (8000) 를 포함한다.

엔진 (1000) 은 실린더의 연소실 내부에서, 분사기 (미도시) 로부터 분사된 연료와 공기로 구성된 혼합물을 연소시키는 내연 기관이다. 실린더에서 피스톤은 연소에 의해 하강되고, 그럼으로써 크랭크 축이 회전된다. 외부 연소 기관이 내연 기관 대신에 사용될 수 있다. 게다가, 엔진 (1000) 은 회전하는 전기 기계로 대체될 수 있다.

변속기 (2000) 는 원하는 기어를 작동시킴으로써 크랭크 축의 회전 속도를 원하는 회전 속도로 전환시킨다. 변속기 (2000) 의 출력 기어는 차동 기어 (5000) 와 맞물린다.

구동 축 (6000) 은 예를 들면 스플라인 결합에 의해 차동 기어 (5000) 와 결합된다. 원동력은 구동축 (6000) 을 통해 좌우 전륜 (7000) 으로 전달된다.

차량 속도 센서 (8002), 변속 레버 (8004) 의 위치 스위치 (8005), 액셀러레이터 페달 (8006) 의 액셀러레이터 페달 위치 센서 (8007), 브레이크 페달 (8008) 에 제공된 정지 램프 스위치 (8009), 오일 온도 센서 (8010), 입력 축 속도 센서 (8012), 출력 축 속도 센서 (8014) 및 냉각제 온도 센서 (8016) 가 장치 및 이와 유사한 것을 통해 ECU (8000) 에 연결된다.

차량 속도 센서 (8002) 는 구동축 (6000) 의 회전수로부터 차량 속도를 감지하고 이 감지 결과를 나타내는 신호를 ECU (8000) 에 전송한다. 변속 레버 (8004) 의 위치는 위치 스위치 (8005) 에 의해 감지되고, 감지 결과를 나타내는 신 호는 ECU (8000) 로 전송된다. 변속기 (2000) 의 기어는 변속 레버 (8004) 의 위치에 상응하여 자동으로 작동된다. 게다가, 운전자는 운전자가 기어를 자기 마음대로 선택할 수 있는 수동 변속 모드를 선택하도록 작동할 수 있다.

액셀러레이터 페달 위치 센서 (8007) 는 액셀러레이터 페달 (8006) 의 위치를 감지하고 감지 결과를 나타내는 신호를 ECU (8000) 로 전송한다. 정지 램프 스위치 (8009) 는 브레이크 페달 (8008) 의 ON/OFF 상태를 감지하고 감지된 결과를 나타내는 신호를 ECU (8000) 로 전송한다. 브레이크 페달 (8008) 의 스트로크 레벨을 감지하는 스트로크 센서는 정지 램프 스위치 (8009) 대신 또는 그에 더하여 제공될 수 있다.

오일 온도 센서 (8010) 는 변속기 (2000) 의 ATF (자동 변속기용 유체) 의 온도를 감지하고 그 감지 결과를 나타내는 신호를 ECU (8000) 로 전송한다.

입력 축 속도 센서 (8012) 는 변속기 (2000) 의 입력 축 회전수 (NI) 를 감지하고 감지 결과를 나타내는 신호를 ECU (8000) 로 전송한다. 출력 축 속도 센서 (8014) 는 변속기 (2000) 의 출력 축 회전수 (NO) 를 감지하고, 그 감지 결과를 나타내는 신호를 ECU (8000) 로 전송한다. 냉각제 온도 센서 (8016) 는 엔진 (1000) 의 냉각제의 온도를 감지하고, 그 감지 결과를 나타내는 신호를 ECU (8000) 로 전송한다.

ECU (8000) 는 차량이 ROM (Read Only Memory) 에 저장된 맵과 프로그램 뿐만 아니라 차량 속도 센서 (8002), 위치 스위치 (8005), 액셀러레이터 페달 위치 센서 (8007), 정지 램프 스위치 (8009), 오일 온도 센서 (8010), 입력 축 속도 센 서 (8012), 출력 축 속도 센서 (8014), 및 이와 유사한 부품으로부터 전송된 신호에 근거하여 바람직한 작동 상태를 얻기 위해 다양한 장치를 제어한다.

평면 기어 유닛 (3000) 은 도 2를 참조하여 설명될 것이다. 평면 기어 유닛 (3000) 은 크랭크축에 결합된 입력 축 (3100) 을 가진 토크 변환기 (3200) 에 연결된다. 평면 기어 유닛 (3000) 은 평면 기어 메커니즘의 제 1 세트 (3300), 평면 기어 메커니즘의 제 2 세트 (3400), 출력 기어 (3500), 기어 케이스 (3600) 에 고정된 B1 브레이크 (3610), B2 브레이크 (3620) 및 B3 브레이크 (3630), C1 클러치 (3640) 와 C2 클러치 (3650) 및 한방향 클러치 F (3660) 를 포함한다.

제 1 세트 (3300) 는 단독 피니언 타입 평면 기어 메커니즘이다. 제 1 세트 (3300) 는 태양 기어 S (UD) (3310), 피니언 기어 (3320), 링 기어 R (UD) (3330) 및 캐리어 C (UD) (3340) 를 포함한다.

태양 기어 S (UD) (3310) 는 토크 변환기 (3200) 의 출력 축 (3210) 에 연결된다. 피니언 기어 (3320) 는 캐리어 C (UD) (3340) 에 회전가능하게 지지된다. 피니언 기어 (3320) 는 태양 기어 S (UD) (3310) 와 링 기어 R (UD) (3300) 에 결합한다.

링 기어 R (UD) (3330) 은 B3 브레이크 (3630) 에 의해 기어 케이스 (3600) 에 고정된다. 캐리어 C (UD) (3340) 는 B1 브레이크 (3610) 에 의해 기어 케이스 (3600) 에 고정된다.

제 2 세트 (3400) 는 라비뇨 (Ravigneaux) 방식 평면 기어 메커니즘이다. 제 2 세트 (3400) 는 태양 기어 S (D) (3410), 짧은 피니언 기어 (3420), 캐리어 C (1) (3422), 긴 피니언 기어 (3430), 캐리어 C (2) (3432), 태양 기어 S (S) (3440) 및 링 기어 R (1) (R (2)) (3450) 을 포함한다.

태양 기어 S (D) (3410) 는 캐리어 C (UD) (3340) 에 결합된다. 짧은 피니언 기어 (3420) 는 캐리어 C (1) (3422) 에 회전가능하게 지지된다. 짧은 피니언 기어 (3420) 은 태양 기어 S (D) (3410) 와 긴 피니언 기어 (3430) 에 결합한다. 캐리어 C (1) (3422) 는 출력 기어 (3500) 에 결합된다.

긴 피니언 기어 (3430) 는 캐리어 C (2) (3432) 에 회전가능하게 지지된다. 긴 피니언 기어 (3430) 는 짧은 피니언 기어 (3420), 태양 기어 S (S) (3440) 및 링 기어 R (1) (R (2)) (3450) 과 결합한다. 캐리어 C (2) (3432) 는 출력 기어 (3500) 와 결합된다.

태양 기어 S (S) (3440) 는 C1 클러치 (3640) 에 의해 토크 변환기 (3200) 의 출력 축 (3210) 에 결합된다. 링 기어 R (1) (R (2)) (3450) 는 B2 브레이크 (3620) 에 의해 기어 케이스 (3600) 에 고정되고 C2 클러치 (3650) 에 의해 토크 변환기 (3200) 의 출력 축 (3210) 에 결합된다. 링 기어 R(1) (R (2)) (3450) 은 한방향 클러치 F (3660) 에 결합되고 제 1 기어에서 구동되는 동안 회전할 수 없게 된다.

한방향 클러치 F (3660) 는 B2 브레이크 (3620) 와 병렬로 제공된다. 구체적으로는, 한방향 클러치 F (3660) 는 기어 케이스 (3600) 에 고정된 외부 레이스와 회전축을 통해서 링 기어 R (1) (R (2)) (3450) 에 연결된 내부 레이스를 가진다.

도 3 은 변속되는 기어 및 클러치와 브레이크의 작동 상태 사이의 관계를 나타내는 작동 테이블이다. 작동 테이블에서 도시된 조합에 근거하여 각 브레이크와 각 클러치를 작동시킴으로써 1단 기어부터 6단 기어를 포함하는 전진 기어와 후진 기어가 작동된다.

한방향 클러치 F (3660) 가 B2 브레이크 (3620) 와 병렬로 나란히 제공되기 때문에, 동작 테이블에 나타난 대로 1단 기어 (1ST) 의 작동 동안 엔진측 (가속) 으로부터 운전 상태에서 B2 브레이크 (3620) 와 연결될 필요가 없다.

1단 기어에서 구동시, 한방향 클러치 F (3660) 가 링 기어 R(1) (R (2)) (3450) 의 회전을 제한한다. 엔진 브레이크가 작동될 때, 한방향 클러치 F (3660) 는 링 기어 R (1) (R (2)) (3450) 의 회전을 제한하지 않는다.

구체적으로, 구동시에, 1단 기어는 C1 클러치 (3640) 와 한방향 클러치 F (3660) 의 결합에 의해 작동된다. 엔진 브레이킹 동작 시, 1단 기어는 C1 클러치 (3640) 와 B2 브레이크 (3620) 의 결합에 의해 작동된다.

도 3 에서 도시된 대로, 기어는 6개의 마찰 결합 요소 중 2개의 결합과 나머지 마찰 결합 요소의 미결합에 의해 작동된다. 6단 기어로부터 3단 기어로 또는 5단 기어로부터 2단 기어로 변속 시에, 2개의 결합된 마찰 결합 요소 둘 다 변화되어야 한다.

다른 한편으로, 6단 기어로부터 5단 또는 4단 기어로, 5단 기어로부터 4단 또는 3단 기어로, 4단 기어로부터 3단 또는 2단 기어로, 또는 3단 기어로부터 2단 기어로 변속 시에, 두 개의 결합된 마찰 결합 요소 중 하나를 변화시키는 것이 필 요하다.

오일 유압 회로 (4000) 는 도 4 를 참조하여 이하에서 설명될 것이다. 도 4 는 본 발명과 관련된 오일 유압 회로 (4000) 의 부분을 나타낸다. 오일 유압 회로 (4000) 는 오일 펌프 (4004), 일차 조정기 밸브 (4006), 수동 밸브 (4100), 솔레노이드 조절자 밸브 (4200), SL1 리니어 솔레노이드 (이하, SL (1) 이라 한다) (4210), SL2 리니어 솔레노이드 (이하, SL (2) 라 한다) (4220), SL3 리니어 솔레노이드 (이하, SL (3) 라 한다) (4230), SL4 리니어 솔레노이드 (이하, SL (4) 라 한다) (4240), SLT 리니어 솔레노이드 (이하, SLT 라 한다) (4300) 및 B2 제어 밸브 (4500) 를 포함한다.

오일 펌프 (4004) 는 엔진 (1000) 의 크랭크축과 결합된다. 크랭크축의 회전에 의해, 오일 펌프 (4004) 는 오일 압력을 발생하도록 구동된다. 오일 펌프 (4004) 에 발생된 오일 압력은 일차 조정기 밸브 (4006) 에 의해 조정되고, 그럼으로써 라인 압력이 발생된다.

일차 조정기 밸브 (4006) 는 파일럿 압력으로서 SLT (4300) 에 의해 조정된 스로틀 압력으로 동작한다. 라인 압력은 라인 압력 오일 채널 (4010) 을 통해 수동 밸브 (4100) 에 공급된다. 라인 압력은 B3 브레이크 (3630) 에 공급되기 위해 SL (4) (4240) 에 의해 조정된다.

수동 밸브 (4100) 는 배수 포트 (4105) 를 포함한다. D 범위 압력 오일 채널 (4102) 과 R 범위 압력 오일 채널 (4104) 의 오일 압력이 배수 포트 (4105) 로부터 배출된다. 수동 밸브 (4100) 의 스풀이 D 위치에 있을 때, 라인 압력 오일 채널 (4010) 은 D 범위 압력 오일 채널 (4102) 과 연결되어 있고, 그럼으로써 오일 압력이 D 범위 압력 오일 채널 (4102) 에 공급된다. 이 단계에서, R 범위 압력 오일 채널 (4104) 은 배수 포트 (4105) 와 연결되고, 그럼으로써 R 범위 오일 채널 (4104) 의 R 범위 압력이 배수 포트 (4105) 로부터 배출된다.

수동 밸브 (4100) 의 스풀이 R 위치에 있을 경우, 라인 압력 오일 채널 (4010) 은 R 범위 압력 오일 채널 (4104) 과 연결되고, 그럼으로써 오일 압력은 R 범위 압력 오일 채널 (4104) 에 공급된다. 이 단계에서, D 범위 압력 오일 채널 (4102) 은 배수 포트 (4105) 에 연결되고, 그럼으로써 D 범위 압력 오일 채널 (4102) 의 D 범위 압력은 배수 포트 (4105) 로부터 배출된다.

수동 밸브 (4100) 의 스풀이 N 위치에 있을 경우, D 범위 압력 오일 채널 (4102) 과 R 범위 압력 오일 채널 (4104) 둘 다는 배수 포트 (4105) 와 연결되고, 그럼으로써 D 범위 압력 오일 채널 (4102) 의 D 범위 압력과 R 범위 압력 오일 채널 (4104) 의 R 범위 압력은 배수 포트 (4105) 로부터 배출된다.

D 범위 압력 오일 채널 (4102) 로 공급되는 오일 압력은 결국 B1 브레이크 (3610), B2 브레이크 (3620), C1 클러치 (3640) 과 C2 클러치 (3650) 에 공급된다.

R 범위 압력 오일 채널 (4104) 에 공급된 오일 압력은 결국 B2 브레이크 (3620) 에 공급된다.

솔레노이드 조절자 밸브 (4200) 는 일정한 레벨로 라인 압력을 조정한다. 솔레노이드 조절자 밸브 (4200) 에 의해 조정된 오일 압력 (솔레노이드 조절자 압력) 이 SLT (4300) 에 공급된다.

SL (1) (4210) 은 C1 클러치 (3640) 에 공급된 오일 압력을 조정한다. SL (2) (4220) 은 C2 클러치 (3650) 에 공급된 오일 압력을 조정한다. SL (3) (4230) 은 B1 브레이크 (3610) 에 공급된 오일 압력을 조정한다.

SLT (4300) 는 솔레노이드 조절자 압력을 조정하고 스로틀 압력을 발생시키기 위해서 액셀러레이터 페달 위치 센서 (8007) 에 의해 감지된 액셀러레이터 페달 위치에 기초하여 ECU (8000) 으로부터의 제어 신호에 응답한다. 스로틀 압력은 SLT 오일 채널 (4302) 을 통해 초기 조정기 밸브 (4006) 에 공급된다. 스로틀 압력은 초기 조정기 밸브 (4006) 의 파일럿 압력으로서 사용된다.

SL (1) (4210), SL (2) (4220), SL (3) (4230) 및 SLT (4300) 는 ECU (8000) 로부터 전달된 제어 신호에 의해 제어된다.

B2 제어 밸브 (4500) 는 D 범위 압력 오일 채널 (4102) 과 R 범위 압력 오일 채널 (4104) 중 하나로부터 B2 브레이크 (3620) 로 오일 압력을 선택적으로 공급한다. D 범위 오일 압력 (4102) 과 R 범위 오일 압력 (4104) 은 B2 제어 밸브 (4500) 에 연결된다. B2 제어 밸브 (4500) 는 SL 솔레노이드 밸브 (미도시) 와 SLU 솔레노이드 밸브 (미도시) 와 스프링 압력으로부터 공급된 오일 압력에 의해 제어된다.

SL 솔레노이드 밸브가 OFF이고 SLU 솔레노이드 밸브가 ON인 경우, B2 제어 밸브 (4500) 는 도 4의 왼쪽 부분 상태에 도달한다. 이 경우에, B2 브레이크 (3620) 는 파일럿 압력으로서 SLU 솔레노이드 밸브로부터 공급된 오일 압력으로 조정된 D 범위 압력을 가지는 오일 압력으로 공급된다.

SL 솔레노이드 밸브가 ON이고 SLU 솔레노이드 밸브가 OFF인 경우, B2 제어 밸브 (4500) 는 도 4의 오른쪽 부분 상태에 도달한다. 이 경우에, B2 브레이크 (3620) 는 R 범위 압력으로 공급된다.

도 5 를 참조하여, 상세한 설명에서는 본 실시예에 따른 제어 장치인 ECU (8000) 에 의해 실행되는 프로그램의 제어 구조에 대해 설명할 것이다.

단계 (이하, 단계는 'S' 로 간략화한다) 100에서, ECU (8000) 는 변속이 요구되는지 여부를 결정한다. 변속이 요구되는지 여부는 차량 속도, 액셀러레이터 페달 위치를 파라미터로써 가지는 변속 다이어그램과 변속 레버 (8004) 의 운전자의 작동에 기초하여 결정된다. 변속이 요구될 경우 (S100에서 YES), 프로그램은 S110으로 진행한다. 그렇지 않으면 (S100에서 NO), 프로그램은 종료된다.

S110 에서, ECU (8000) 는 6단 기어로부터 3단 기어로, 또는 5단 기어로부터 2단 기어로의 저속 기어 변환이 요구되는지 여부를 결정한다. 즉, ECU (8000) 는 변속 전에 두 개의 결합된 마찰 결합 요소가 변속 후에 마찰 결합 요소와 둘 다 다른지 여부를 결정한다.

6단 기어로부터 3단 기어로, 또는 5단 기어로부터 2단 기어로의 저속 기어 변환이 요구될 경우 (S110에서 YES), 프로그램은 S120 으로 진행한다. 그렇지 않으면 (S110 에서 NO), 프로그램은 종료된다.

S120 에서, ECU (8000) 는 예정된 조건을 만족하는지 여부를 결정한다. 예정된 조건은 액셀러레이터 페달이 압축되는 정도 또는 액셀러레이터 개방도의 변화율이 예정된 변화율보다 더 크다는 조건, ATF의 온도가 예정된 온도보다 더 높다 는 조건, 엔진 (1000) 의 냉각제의 온도가 예정된 온도보다 더 높다는 조건을 포함한다. 예정된 조건이 만족될 경우 (S120 에서 YES), 프로그램은 S200 으로 진행한다. 그렇지 않으면 (S120 에서 NO), 프로그램은 S300 으로 진행한다.

S200 에서, ECU (8000) 는 6단 기어로부터 3단 기어로의 저속 변환시 C2 클러치 (3650) 와 B1 브레이크 (3610) 의 미결합을 시작하거나 5단 기어로부터 2단 기어로의 저속 변환시 C2 클러치 (3650) 와 B3 브레이크 (3630) 의 미결합을 시작한다.

S210 에서, ECU (8000) 는 6단 기어로부터 3단 기어로 저속 변환시 C2 클러치 (3650) 와 B1 브레이크 (3610) 중 최소한 하나가 완전히 미결합되는지 여부, 또는 5단 기어로부터 2단 기어로 저속 변환시 C2 클러치 (3650) 와 B3 브레이크 (3630) 중 최소한 하나가 완전히 미결합되는지 여부를 결정한다. 여기서, 클러치와 브레이크의 완전한 미결합은 결합되지 않거나 미끄러지지 않는 것을 뜻한다. 클러치와 브레이크가 완전히 미결합되는지 여부는 입력축 회전수 (NI) 와 출력축 회전수 (NO) 사이의 차이, 입력축 회전수 (NI) 의 증가율에 기초하여 정해진다.

C2 클러치 (3650) 와 B1 브레이크 (3610) 중 최소한 하나, 또는 C2 클러치 (3650) 와 B3 브레이크 (3630) 중 최소한 하나가 완전히 미결합될 경우 (S210 에서 YES), 프로그램은 S220 으로 진행한다. 그렇지 않으면 (S210 에서 NO), 프로그램은 S210 으로 돌아간다.

S220 에서, ECU (8000) 는 6단 기어로부터 3단 기어로의 저속 변환시 C1 클러치 (3640) 와 B3 브레이크 (3630) 의 결합, 또는 5단 기어로부터 2단 기어로의 저속 변환시 C1 클러치 (3640) 와 B1 브레이크 (3610) 의 결합을 시작한다. 두 마찰 결합 요소의 결합은 동시에 또는 다른 시기에 시작될 수 있다. 그 이후에, 프로그램은 종료된다.

S300 에서, ECU (8000) 는 변속 전에 기어가 6단 기어일 경우 B1 브레이크 (3610) 의 미결합과 B3 브레이크 (3630) 의 결합을 시작하거나,변속 전에 기어가 5단 기어일 경우 B3 브레이크 (3630) 의 미결합과 C1 클러치 (3640) 의 결합을 시작한다. 결합과 미결합은 동시에 또는 다른 시기에 시작될 수 있다.

S310 에서, ECU (8000) 는 변속 전에 기어가 6단 기어일 경우 5단 기어가 작동되는지 여부, 또는 변속 전에 기어가 5단 기어일 경우 4단 기어가 작동되는지 여부를 결정한다. 즉, 6단 기어로부터 5단 기어로의 저속 기어 변환이나 5단 기어로부터 4단 기어로의 저속 기어 변환이 완료되는지 여부가 결정된다. 5단 기어나 4단 기어가 작동되는지 여부는 예를 들면, 입력축 회전수 (NI) 와 출력축 회전수 (NO) 사이의 차이에 기초하여 결정된다.

5단 기어나 4단 기어가 작동될 경우 (S310에서 YES), 프로그램은 S320 으로 진행된다. 그렇지 않으면 (S310 에서 NO), 프로그램은 S310 으로 진행한다.

S320 에서, ECU (8000) 는 5단 기어가 작동될 경우 C2 클러치 (3650) 의 미결합과 C1 클러치 (3640) 의 결합, 또는 4단 기어가 작동될 경우 C2 클러치 (3650) 의 미결합과 B1 브레이크 (3610) 의 결합을 시작한다. 미결합과 결합은 동시에 또는 다른 시기에서 시작될 수 있다. 그 이후에, 프로그램은 종료된다.

상세한 설명에서는 상기 설명한 구조와 흐름도에 기초하여 본 실시예에 따른 제어 장치로서 기능하는 ECU (8000) 의 동작에 대해 설명할 것이다.

운전자가 차량을 구동하면서 액셀러레이터 페달 (8006) 을 눌러 액셀러레이터 개방도가 더 커질 경우, 액셀러레이터 개방도는 변속 라인을 초과하고, 그럼으로써 변속이 요구되는지 (S100 에서 YES) 가 결정된다. 여기서, 6단 기어로부터 3단 기어로의 저속 변환이 필요하다는 것 (S110 에서 YES) 이 추측된다.

액셀러레이터 개방도의 변화율이 예정된 변화율보다 더 크다는 조건, ATF의 온도가 예정된 온도보다 더 높다는 조건과 엔진 (1000) 의 냉각제의 온도가 예정된 온도보다 더 높다는 조건이 모두 만족될 경우 (S120 에서 YES), 변속이 6단 기어로부터 3단 기어로 바로 변속되도록 작동한다.

6단 기어로부터 3단 기어로 바로 변속을 작동시키기 위해, 6단 기어와 결합된 C2 클러치 (3650) 와 B1 브레이크 (3610) 의 미결합이 시작된다 (S200). C2 클러치 (3650) 와 B1 브레이크 (3610) 중 적어도 하나가 완전히 미결합될 경우 (S210 에서 YES), C1 클러치 (3640) 와 B3 브레이크 (3630) 의 결합이 시작되고 (S220), 궁극적으로 3단 기어가 작동된다.

따라서, 6단 기어가 작동되는 상태로부터, 중립 상태에서 변속기 (2000) 를 세팅하고 입력축 회전수 (NI) (엔진 속도 NE) 를 증가시킴으로써, 3단 기어로의 저속 변환이 이뤄질 수 있다.

여기서, C2 클러치 (3650) 와 B1 브레이크 (3610) 중 최소한 하나가 완전히 미결합되고 그럼으로써 입력축 회전수 (NI) 에서의 증가가 억제되지 않는다. 따라서, 입력축 회전수 (NI) 가 빠르게 증가될 수 있다.

그러므로, 입력축 회전수 (NI) 는 3단 기어의 동기 회전수와 빠르게 동기화될 수 있다. 그 결과로서, 저속 변환에 필요한 시간 (회전수의 동기에 필요한 시간) 이 단축될 수 있다. 5단 기어로부터 2단 기어로의 저속 변환을 위해 트루 (true) 를 유지한다.

다른 한편으로, 액셀러레이터 개방도의 변화율이 예정된 변화율 (S120에서 NO) 보다 작을 경우, 5단 기어로의 저속 변환에 대한 요구가 결정된 후, 3단 기어로의 저속 변환에 대한 요구가 결정될 수 있다. 이 경우에, 6단 기어로부터 5단 기어로의 저속 변환이 6단 기어로부터 3단 기어로의 저속 변환으로 변화된다면, 제어하기 어려운 복수의 변환이 작동되고 부드러운 변속 제어는 거의 행해질 수 없게 된다.

ATF 의 온도가 예정된 온도보다 낮다면 (S120 에서 NO), ATF 의 점성이 높기 때문에, 클러치와 브레이크의 반응이 느려진다. 그러므로, 변속기 (2000) 가 변속시 중립 상태로 조정되면, C1 클러치 (3640) 와 B3 브레이크 (3630) 의 결합이 저지될 수 있다. C1 클러치 (3640) 와 B3 브레이크 (3630)의 결합이 저지되면, 입력축 회전수 NI (엔진 속도 NE) 가 필요 이상으로 증가하고, C1 클러치 (3640) 와 B3 브레이크 (3630) 가 결합되면, 충격이 발생할 수 있다.

엔진 (1000) 의 냉각제의 온도가 예정된 온도 (S120 에서 NO) 보다 낮으면, 점화 시기가 엔진 (1000) 이나 촉매 (미도시) 의 워밍업을 위해 지연될 수 있다. 점화 시기가 지연되는 상태에서, 엔진 속도 (NE) 가 변속기 (2000) 를 중립 상태로 조정함으로써 크게 증가되면, 엔진 속도가 거의 안정화되지 못함으로써 점화 시기 의 지연에 대한 조절도 거의 행해질 수 없게 된다.

이와 같은 상태에서, 중립 상태를 통해 변속하는 것은 적절하지 못하다. 따라서, 액셀러레이터 페달 위치의 변화율이 예정된 변화율보다 크다는 조건, ATF의 온도가 예정된 온도보다 높다는 조건, 엔진 (1000) 의 냉각제의 온도가 예정된 온도보다 높다는 조건 중 하나가 만족되지 않으면 (S120에서 NO), 6단 기어로부터 4단 기어를 통한 3단 기어로의 저속 변환이 실행된다.

6단 기어가 먼저 5단 기어로 변속되면, 6단 기어에 결합된 B1 브레이크 (3610) 의 미결합이 시작되고, 5단 기어와 3단 기어에 결합된 B3 브레이크 (3630) 의 결합이 시작된다 (S300).

5단 기어가 작동되면 (5단 기어로의 저속 변환이 실행되면) (S310에서 YES), 6단 기어와 5단 기어에 결합된 C2 클러치 (3650) 의 미결합이 시작되고, 3단 기어에 결합된 C1 클러치 (3640) 의 결합이 시작된다. 결국, 3단 기어가 작동된다.

따라서, 변속기 (2000) 의 중립 상태로의 세팅 없이, 6단 기어로부터 3단 기어로의 저속 변환이 작동될 수 있다. 따라서, 중립 상태에 의해 발생한 어떤 역효과도 억제될 수 있게 된다. 5단 기어로부터 4단 기어를 통한 2단 기어로의 저속 변환을 위해 트루를 유지한다.

상기와 같이, 변속 전에 기어에 결합된 두 마찰 결합 요소 중 적어도 하나가 완전히 미결합된 후, 본 실시예에 따른 제어 장치로서 기능하는 ECU가 변속 후에 기어에 결합되는 두 마찰 결합 요소의 결합을 시작한다. 따라서,6단 기어로부터 3단 기어로의, 또는 5단 기어로부터 2단 기어로의 저속 변환의 경우, 중립 상태 를 통해 작동될 수 있다. 따라서, 중립 상태에서, 변속기의 입력축 회전수 (NI) (엔진 속도 NE) 가 변속 후에 동기 회전수로 빠르게 증가될 수 있다. 그 결과로서, 저속 변환에 필요한 시간이 단축될 수 있다.

예정된 조건이 만족되지 않으면 (S120 에서 NO), 6단 기어로부터 5단 기어를 통한 3단 기어로의 저속 변환 대신에, 6단 기어로부터 4단 기어를 통한 3단 기어로의 저속 변환이 가능하다. 유사하게, 5단 기어로부터 4단 기어를 통한 2단 기어로의 저속 변환 대신에, 5단 기어로부터 3단 기어를 통한 2단 기어로의 저속 변환이 가능하다.

본 발명이 상세히 설명되고 도시되었지만, 도시예와 실시예에 의해 명백하게 이해될 수 있고, 첨부한 청구항의 용어에 의해서만 본 발명의 범위가 제한되지 않는다.

본 발명을 통해 변속에 필요한 시간을 더 단축할 수 있는 자동 변속용 제어 장치 및 제어 방법이 제공될 수 있다.

Claims

제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소가 결합 상태에 있고 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소가 미결합 상태에 있을 때, 1단 기어 비의 기어가 작동되고, 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태에 있고 상기 제3 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소가 결합 상태에 있을 때, 2단 기어 비의 기어가 작동되며 작동 유닛을 포함하는 자동 변속기용 제어 장치에 있어서,

상기 작동 유닛은, 상기 1단 기어 비의 상기 기어가 작동되는 상태로부터, 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태가 되도록 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소를 제어하고,

또한 상기 작동 유닛은, 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소 중 하나 이상이 완전히 미결합 상태로 된 후, 상기 제3 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소의 결합이 상기 2단 기어 비의 상기 기어를 작동하기 위해 시작되도록 상기 제3 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소를 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 마찰 결합 요소와 상기 제3 마찰 결합 요소가 결합 상태에 있고 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소가 미결합 상태에 있을 때, 3단 기어 비의 기어가 작동되고,

상기 조건이 만족되면, 상기 1단 기어 비의 상기 기어가 작동되는 상태로부터 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 되도록 상기 작동 유닛이 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소를 제어하고,

상기 조건이 만족되면, 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소 중 하나 이상이 완전히 미결합 상태로 된 후, 상기 제3 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소의 결합이 시작되도록 상기 작동 유닛이 상기 제3 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소를 제어하며,

상기 조건이 만족되지 않으면, 상기 3단 기어 비의 상기 기어를 작동시키기 위해서 상기 제1 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 되고 상기 제3 마찰 결합 요소가 결합 상태로 된 후, 상기 2단 기어 비의 상기 기어를 작동시키기 위해서 상기 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 되고 상기 제4 마찰 결합 요소가 결합 상태로 되도록 상기 작동 유닛이 상기 마찰 결합 요소 각각을 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 제어 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 조건은 액셀러레이터 개방도의 변화율이 예정된 변화율보다 큰 조건인 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 제어 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 마찰 결합 요소 각각이 상기 자동 변속기에 공급된 오일 압력에 의해 작동되고, 상기 조건이 상기 오일의 온도가 예정된 온도보다 높은 조건인 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 제어 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 자동 변속기가 내연 기관에 결합되고, 상기 조건이 상기 내연 기관의 냉각제의 온도가 예정된 온도보다 높은 조건인 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 제어 장치.
제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소가 결합 상태이고 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소가 미결합 상태일 때, 1단 기어 비의 기어가 작동되고, 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태이고 상기 제3 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소가 결합 상태일 때, 2단 기어 비의 기어가 작동되는 자동 변속기용 제어 방법에 있어서,

상기 1단 기어 비의 상기 기어가 작동되는 상태로부터, 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 되도록 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소를 제어하는 단계와

상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소 중 하나 이상이 완전히 미결합 상태로 된 후, 상기 제3 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소의 결합 이 상기 2단 기어 비의 상기 기어를 작동시키기 위해 시작되도록 상기 제3 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소를 제어하는 단계를 포함하는 자동 변속기용 제어 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 제2 마찰 결합 요소와 상기 제3 마찰 결합 요소가 결합 상태에 있고 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소가 미결합 상태에 있을 때 3단 기어 비의 기어가 작동되고,

상기 1단 기어 비의 상기 기어가 작동되는 상태로부터 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 되도록 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소를 제어하는 단계로서, 이 단계는 상기 조건이 만족되면, 상기 1단 기어 비의 상기 기어가 작동되는 상태로부터, 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 되도록 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소를 제어하는 단계를 포함하는 단계와,

상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소 중 하나 이상이 완전히 미결합 상태로 된 후, 상기 제3 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소의 결합이 상기 2단 기어 비의 상기 기어를 작동시키기 위해 시작되도록 상기 제3 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소를 제어하는 단계로서 이 단계는, 상기 조건이 만족되면, 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소 중 이 단계는 하나 이상이 완전히 미결합 상태로 된 후, 상기 제3 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결 합 요소의 결합이 시작되도록 상기 제3 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소를 제어하는 단계를 포함하는 단계와,

상기 조건이 만족되지 않으면, 상기 3단 기어 비의 상기 기어를 작동시키기 위해 상기 제1 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 되고 상기 제3 마찰 결합 요소가 결합 상태로 된 후, 상기 2단 기어 비의 상기 기어를 작동시키기 위해 상기 제2 마찰 결합 요소는 미결합 상태로 되고 상기 제4 마찰 결합 요소는 결합 상태로 되도록 상기 마찰 결합 요소 각각을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 제어 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 조건은 액셀러레이터 개방도의 변화율이 예정된 변화율보다 더 큰 조건인 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 제어 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 마찰 결합 요소 각각은 상기 자동 변속기에 공급되는 오일의 압력에 의해 작동되고, 상기 조건은 상기 오일의 온도가 예정된 온도보다 더 큰 조건인 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 제어 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 자동 변속기가 내연 기관에 결합되고, 상기 조건이 상기 내연 기관의 냉각제의 온도가 예정된 온도보다 더 높은 조건인 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 제어 방법.
제1 마찰 결합 요소와 제2 마찰 결합 요소가 결합 상태이고, 제3 마찰 결합 요소와 제4 마찰 결합 요소가 미결합 상태일 경우 1단 기어 비의 기어가 작동되고, 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태이고 상기 제3 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소가 결합 상태일 경우 2단 기어 비의 기어가 작동되는 자동 변속기용 제어 장치로서,

상기 자동 변속기용 제어 장치는, 상기 제1 기어 비의 상기 기어가 작동되는 상태로부터, 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 되도록 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소를 제어하는 제1 제어 수단과, 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소 중 하나 이상이 완전히 미결합 상태로 된 후, 상기 제3 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소의 결합이 상기 2단 기어 비의 상기 기어를 작동시키기 위해 시작되도록 상기 제3 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소를 제어하는 제2 제어 수단을 포함하는 자동 변속기용 상기 제어 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 제2 마찰 결합 요소와 상기 제3 마찰 결합 요소가 결합 상태이고, 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소가 미결합 상태일 경우 3단 기어 비 의 기어가 작동되고,

상기 조건이 만족되면, 상기 제1 제어 수단은 상기 제1 기어 비의 상기 기어가 작동되는 상태로부터, 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 되도록 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소를 제어하는 수단을 포함하고,

상기 조건이 만족되면, 상기 제2 제어 수단은, 상기 제1 마찰 결합 요소와 상기 제2 마찰 결합 요소 중 하나 이상이 완전히 미결합 상태로 된 후, 상기 제3 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소의 결합이 시작되도록 상기 제3 마찰 결합 요소와 상기 제4 마찰 결합 요소를 제어하는 수단을 포함하고,

상기 제어 장치는, 상기 조건이 만족되지 않으면, 상기 3단 기어 비의 상기 기어를 작동시키기 위해 상기 제1 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 되고 상기 제3 마찰 결합 요소가 결합 상태로 된 후, 상기 2단 기어 비의 상기 기어를 작동시키기 위해 상기 제2 마찰 결합 요소가 미결합 상태로 되고 상기 제4 마찰 결합 요소가 결합 상태로 되도록 상기 마찰 결합 요소들 각각을 제어하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 제어 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 조건은 액셀러레이터 개방도의 변화율이 예정된 변화율보다 더 큰 조건인 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 제어 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 마찰 결합 요소 각각은 상기 자동 변속기에 공급되는 오일의 압력에 의해 작동되고, 상기 조건은 상기 오일의 온도가 예정된 온도보다 더 높은 조건인 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 제어 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 자동 변속기는 내연 기관에 결합되고, 상기 조건은 상기 내연 기관의 냉각제의 온도가 예정된 온도보다 더 높은 조건인 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 제어 장치.