KR20080086347A - 자동 변속기 - Google Patents

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KR20080086347A
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다까떼루 가와구찌
요시히데 신소
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쟈트코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 자동 변속기의 인터로크의 오판정을 방지하여 확실하게 인터로크가 발생한 것을 판정하는 것이다.
본 발명은 유성 기어와, 복수의 마찰 요소를 구비하고, 체결 지령을 기초로 하여 복수의 마찰 요소의 체결 상태 또는 해방 상태를 절환함으로써 지령 변속단을 달성하는 자동 변속기에 있어서, 차량의 감속도 및 자동 변속기의 실제의 기어비를 연산하고(S7, S10), 복수의 마찰 요소 중, 체결 지령이 출력되어 있지 않은 1개 이상의 마찰 요소가 체결 상태로 되는 인터로크가 발생하였는지 여부를 판정하고 있고, 특히 자동 변속기의 비변속 시에 차량의 감속도 및 지령 변속단과 실제의 기어비와의 관계를 기초로 하여 인터로크가 발생하였는지 여부를 판정한다(S14).
자동 변속기, 인터로크, 유성 기어, 브레이크, H&LR 클러치

Description

자동 변속기{AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은 유단식 자동 변속기에 있어서 인터로크가 생긴 것을 검지하는 제어에 관한 것이다.
자동 변속기는 복수의 마찰 요소를 선택적으로 체결 또는 해방하고 있고, 마찰 요소의 체결 해방 상태의 조합에 의해 소정의 변속단을 달성하고 있다.
그러나, 마찰 요소를 체결 방향으로 구동하는 작동기로서의 밸브가 고착되거나, 마찰 요소가 체결된 상태에서 고착되면, 동시에 체결되는 경우가 없는 마찰 요소가 체결되게 된다. 이에 의해, 소위 인터로크가 발생하여 운전자의 의도하지 않은 급감속이 생긴다.
그래서, 각 마찰 요소의 작동 유압 회로에 유압 센서를 설치하고, 유압을 공급해야 할 신호가 출력되어 있지 않은데도 유압이 공급되어 있는 경우에, 인터로크가 생겼다고 판정하는 기술이 특허문헌 1에 개시되어 있다. 또한, 변속 중에 차량의 전후 가속도의 변화량이 소정값 이상이 된 경우에 이상이 발생하였다고 판정하는 것도 고려된다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 소61-165056호 공보
그러나, 각 마찰 요소의 유압 회로에 유압 센서를 설치하면, 부품 개수가 증가하여 유압 제어 장치가 대형화된다. 특히 변속단의 다단화에 의해 마찰 요소의 수가 증가하면, 이 문제는 더 현저해진다. 또한, 유압 진동의 영향으로 유압 스위치가 온으로 작동되어, 인터로크가 발생하였다고 빈번하게 오판정된다.
한편, 차량의 전후 가속도의 변화량으로부터 인터로크를 검지하기 위해서는, 예를 들어 출력축 회전 속도의 단위 시간당의 변화량으로부터 전후 가속도를 검출하는 것이 고려되지만, 구동륜이 슬립 상태로부터 갑자기 그립 상태로 천이하면, 출력축 회전 속도가 급격하게 저하되므로, 외관상 급감속이 발생하였다고 판단하여 인터로크라고 오판정된다. 또한, 전후 가속도를 검지하는 센서를 이용하지 않아도, 차량이 주행 중에 갑자기 오르막길이 되거나(특히, 견인차), 웅덩이에 진입하였을 때에는 차량의 주행 저항이 급격하게 증대되어 급감속이 생기기 때문에, 인터로크가 발생하였다고 오판정될 가능성이 있다.
본 발명은 자동 변속기의 인터로크의 오판정을 방지하여 확실하게 인터로크가 발생한 것을 판정하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 유성 기어와, 복수의 마찰 요소를 구비하고, 체결 지령을 기초로 하여 복수의 마찰 요소의 체결 상태 또는 해방 상태를 절환함으로써 지령 변속단을 달성하는 자동 변속기에 있어서, 차량의 감속도를 검출하는 감속도 검출 수단과, 자동 변속기의 실제의 기어비를 검출하는 기어비 검출 수단과, 지령 변속단에 있어서, 복수의 마찰 요소 중, 체결 지령이 출력되어 있지 않은 1개 이상의 마찰 요소가 체결 상태로 되는 인터로크가 발생하였는지 여부를 판정하는 인터로크 판정 수단을 구비하고, 인터로크 판정 수단은 자동 변속기의 비변속 시에 차량의 감속도 및 지령 변속단과 실제의 기어비와의 관계를 기초로 하여 인터로크가 발생하였는지 여부를 판정한다.
본 발명에 따르면, 체결 지령이 출력되어 있지 않은 1개 이상의 마찰 요소가 체결 상태로 되는 인터로크가 발생한 경우에는 자동 변속기의 내부의 밸런스가 무너진다는 것에 주목하고, 차량의 감속도 및 지령 변속단과 실제의 기어비와의 관계를 기초로 하여 인터로크가 발생하였는지 여부를 판정하므로, 마찰 요소에 공급되는 유압 회로 중에 센서를 설치하지 않고 인터로크를 검지할 수 있어, 부품 개수를 삭감시킬 수 있다. 또한, 차량의 감속도 외에 지령 변속단과 실제의 기어비와의 관계를 기초로 하여 인터로크를 판단하므로, 차량이 웅덩이에 들어간 경우나 견인 시 등에 오판정되는 것을 방지하여, 정밀도 높게 인터로크의 발생을 검지할 수 있다.
이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.
도1은 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 구성을 도시하는 골격도이다. 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기는 전진 7속 후퇴 1속의 유단식 자동 변속기이고, 엔진(Eg)의 구동력이 토크 컨버터(TC)를 통해 입력축(lnput)으로부터 입력되고, 4개의 유성 기어와 7개의 마찰 요소에 의해 회전 속도가 변속되어 출력축(Output)으로부터 도시하지 않은 차륜으로 출력된다. 또한, 토크 컨버터(TC)의 펌프 임펠러와 동축 상에 오일 펌프(OP)가 설치되고, 엔진(Eg)의 구동력에 의해 회전 구동되어 오일을 가압한다.
또한, 엔진(Eg)의 구동 상태를 제어하는 엔진 컨트롤러(ECU)(1O)와, 자동 변속기의 변속 상태 등을 제어하는 자동 변속기 컨트롤러(ATCU)(20)와, ATCU(20)의 출력 신호를 기초로 하여 각 체결 요소의 유압을 제어하는 컨트롤 밸브 유닛(CVU)(30)이 설치되어 있다. 또한, ECU(10)와 ATCU(20)는 CAN 통신선 등을 통해 접속되어 서로 센서 정보나 제어 정보를 통신에 의해 공유하고 있다.
ECU(10)에는 운전자의 액셀러레이터 페달 조작량을 검출하는 APO 센서(1), 엔진 회전 속도를 검출하는 엔진 회전 속도 센서(2) 및 스로틀 개방도를 검출하는 스로틀 센서(7)가 접속되어 있다. ECU(10)는 엔진 회전 속도나 액셀러레이터 페달 조작량을 기초로 하여 연료 분사량이나 스로틀 개방도를 제어하고, 엔진의 회전 속도 및 토크를 제어한다.
ATCU(20)에는 제1 캐리어(PC1)의 회전 속도를 검출하는 제1 터빈 회전 속도 센서(3), 제1 링 기어(R1)의 회전 속도를 검출하는 제2 터빈 회전 속도 센서(4), 출력축(Output)의 회전 속도를 직접 검출하여 차속을 연산하는 제1 차속 센서(5)(제1 회전 속도 검출 수단), 차륜의 회전 속도를 직접 검출하여 차속을 연산하 는 제2 차속 센서(8)(제2 회전 속도 검출 수단), 운전자의 시프트 레버 조작 상태를 검출하는 인히비터 스위치(6) 및 도시하지 않은 차륜의 브레이크의 작동 상태를 검지하기 위해, 브레이크 페달이 소정량 이상 밟힌 경우에 오프로부터 온으로 하는 브레이크 스위치(9A)와 사이드 브레이크 레버를 소정량 이상 조작한 경우에 오프로부터 온으로 하는 사이드 브레이크 스위치(9B)(브레이크 조작 검지 수단)가 접속되고, D 레인지에 있어서 차속(Vsp)과 스로틀 개방도를 기초로 하는 최적의 지령 변속단을 선택하여, 컨트롤 밸브 유닛(CVU)에 지령 변속단을 달성하는 제어 지령을 출력한다.
다음에, 입력축(Input)의 회전을 변속하면서 출력축(Output)으로 전달하는 변속 기어 기구에 대해 설명한다. 변속 기어 기구에는 입력축(Input)측으로부터 축방향 출력축(Output)측을 향해, 차례로 제1 유성 기어 세트(GS1) 및 제2 유성 기어 세트(GS2)가 배치되어 있다. 또한, 마찰 요소로서 복수의 클러치(C1, C2, C3) 및 브레이크(B1, B2, B3, B4)가 배치되고, 또한 복수의 원웨이 클러치(F1, F2)가 배치되어 있다.
제1 유성 기어(G1)는 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 피니온(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 싱글 피니온형 유성 기어이다. 제2 유성 기어(G2)는 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)와, 양 기어(S2, R2)에 맞물리는 제2 피니온(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2)를 갖는 싱글 피니온형 유성 기어이다. 제3 유성 기어(G3)는 제3 선 기어(S3)와, 제3 링 기어(R3)와, 양 기어(S3, R3)에 맞물리는 제3 피니온(P3)을 지지하는 제3 캐리 어(PC3)를 갖는 싱글 피니온형 유성 기어이다. 제4 유성 기어(G4)는 제4 선 기어(S4)와, 제4 링 기어(R4)와, 양 기어(S4, R4)에 맞물리는 제4 피니온(P4)을 지지하는 제4 캐리어(PC4)를 갖는 싱글 피니온형 유성 기어이다.
입력축(Input)은 제2 링 기어(R2)에 연결되어 엔진(Eg)으로부터의 회전 구동력을 토크 컨버터(TC) 등을 통해 입력한다. 출력축(Output)은 제3 캐리어(PC3)에 연결되어 출력 회전 구동력을 파이널 기어 등을 통해 구동륜으로 전달한다.
제1 연결 멤버(M1)는 제1 링 기어(R1)와 제2 캐리어(PC2)와 제4 링 기어(R4)를 일체적으로 연결하는 멤버이다. 제2 연결 멤버(M2)는 제3 링 기어(R3)와 제4 캐리어(PC4)를 일체적으로 연결하는 멤버이다. 제3 연결 멤버(M3)는 제1 선 기어(S1)와 제2 선 기어(S2)를 일체적으로 연결하는 멤버이다.
제1 유성 기어 세트(GS1)는 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2)를 제1 연결 멤버(M1)와 제3 연결 멤버(M3)에 의해 연결하여 4개의 회전 요소로 구성된다. 또한, 제2 유성 기어 세트(GS2)는 제3 유성 기어(G3)와 제4 유성 기어(G4)를 제2 연결 멤버(M2)에 의해 연결하여 5개의 회전 요소로 구성된다.
제1 유성 기어 세트(GS1)에서는 토크가 입력축(Input)으로부터 제2 링 기어(R2)로 입력되고, 입력된 토크는 제1 연결 멤버(M1)를 통해 제2 유성 기어 세트(GS2)에 출력된다. 제2 유성 기어 세트(GS2)에서는 토크가 입력축(Input)으로부터 직접 제2 연결 멤버(M2)로 입력되는 동시에, 제1 연결 멤버(M1)를 통해 제4 링 기어(R4)에 입력되고, 입력된 토크는 제3 캐리어(PC3)로부터 출력축(Output)으로 출력된다.
인풋 클러치(C1)는 입력축(Input)과 제2 연결 멤버(M2)를 선택적으로 단락 접속하는 클러치이다. 다이렉트 클러치(C2)는 제4 선 기어(S4)와 제4 캐리어(PC4)를 선택적으로 단락 접속하는 클러치이다.
H&LR 클러치(C3)는 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)를 선택적으로 단락 접속하는 클러치이다. 또한, 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4) 사이에는 제2 원웨이 클러치(F2)가 배치되어 있다. 이에 의해, H&LR 클러치(C3)가 해방되고, 제3 선 기어(S3)보다도 제4 선 기어(S4)의 회전 속도가 클 때, 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)는 독립된 회전 속도를 발생한다. 따라서, 제3 유성 기어(G3)와 제4 유성 기어(G4)가 제2 연결 멤버(M2)를 통해 접속된 구성이 되고, 각각의 유성 기어가 독립된 기어비를 달성한다.
프론트 브레이크(B1)는 제1 캐리어(PC1)의 회전을 선택적으로 정지시키는 브레이크이다. 또한, 프론트 브레이크(B1)와 병렬로 제1 원웨이 클러치(F1)가 배치되어 있다. 로우 브레이크(B2)는 제3 선 기어(S3)의 회전을 선택적으로 정지시키는 브레이크이다. 2346 브레이크(B3)는 제1 선 기어(S1) 및 제2 선 기어(S2)를 연결하는 제3 연결 멤버(M3)의 회전을 선택적으로 정지시키는 브레이크이다. 리버스 브레이크(B4)는 제4 캐리어(PC4)의 회전을 선택적으로 정지시키는 브레이크이다.
다음에, 도2를 참조하면서 CVU(30)의 유압 회로에 대해 설명한다. 도2는 CVU의 유압 회로를 도시하는 회로도이다.
유압 회로에는 엔진에 의해 구동된 유압원으로서의 오일 펌프(OP)와, 운전자의 시프트 레버 조작과 연동하고, 라인압(PL)을 공급하는 유로를 절환하는 매뉴얼 밸브(MV)와, 라인압을 소정의 일정압으로 감압하는 파일럿 밸브(PV)가 설치된다.
또한, 로우 브레이크(B2)의 체결압을 조압하는 제1 조압 밸브(CV1)와, 인풋 클러치(C1)의 체결압을 조압하는 제2 조압 밸브(CV2)와, 프론트 브레이크(B1)의 체결압을 조압하는 제3 조압 밸브(CV3)와, H&LR 클러치(C3)의 체결압을 조압하는 제4 조압 밸브(CV4)와, 2346 브레이크(B3)의 체결압을 조압하는 제5 조압 밸브(CV5)와, 다이렉트 클러치(C2)의 체결압을 조압하는 제6 조압 밸브(CV6)가 설치된다.
또한, 로우 브레이크(B2) 및 인풋 클러치(C1)로의 공급 유로 중, 어느 한쪽만을 연통 상태로 절환하는 제1 절환 밸브(SV1)와, 다이렉트 클러치(C2)에 대해 D 레인지압 및 R 레인지압의 공급 유로 중, 어느 한쪽만을 연통 상태로 절환하는 제2 절환 밸브(SV2)와, 리버스 브레이크(B4)에 대해 공급하는 유압을 제6 조압 밸브(CV6)로부터의 공급 유압과 R 레인지압으로부터의 공급 유압 사이에서 절환하는 제3 절환 밸브(SV3)와, 제6 조압 밸브(CV6)로부터 출력된 유압을 유로(123)와 유로(122) 사이에서 절환하는 제4 절환 밸브(SV4)가 설치된다.
또한, ATCU(20)로부터의 제어 신호를 기초로 하여, 제1 조압 밸브(CV1)에 대해 조압 신호를 출력하는 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)와, 제2 조압 밸브(CV2)에 대해 조압 신호를 출력하는 제2 솔레노이드 밸브(SOL2)와, 제3 조압 밸브(CV3)에 대해 조압 신호를 출력하는 제3 솔레노이드 밸브(SOL3)와, 제4 조압 밸브(CV4)에 대해 조압 신호를 출력하는 제4 솔레노이드 밸브(SOL4)와, 제5 조압 밸브(CV5)에 대해 조압 신호를 출력하는 제5 솔레노이드 밸브(SOL5)와, 제 6 조압 밸브(CV6)에 대해 조압 신호를 출력하는 제6 솔레노이드 밸브(SOL6)와, 제1 절환 밸브(SV1) 및 제 3 절환 밸브(SV3)에 대해 절환 신호를 출력하는 제7 솔레노이드 밸브(SOL7)가 설치된다.
엔진에 의해 구동되는 오일 펌프(OP)의 토출압은 라인압으로 조압된 후, 유로(101) 및 유로(102)에 공급된다. 유로(101)에는 운전자의 시프트 레버 조작에 연동하여 작동하는 매뉴얼 밸브(MV)와 접속된 유로(101a)와, 프론트 브레이크(B1)의 체결압의 원압을 공급하는 유로(101b)와, H&LR 클러치(C3)의 체결압의 원압을 공급하는 유로(101c)가 접속된다.
매뉴얼 밸브(MV)에는, 유로(105)와, 후퇴 주행 시에 선택되는 R 레인지압을 공급하는 유로(106)가 접속되고, 시프트 레버 조작에 따라서 유로(105)와 유로(106)를 절환한다.
유로(105)에는 로우 브레이크(B2)의 체결압의 원압을 공급하는 유로(105a)와, 인풋 클러치(C1)의 체결압의 원압을 공급하는 유로(105b)와, 2346 브레이크(B3)의 체결압의 원압을 공급하는 유로(105c)와, 다이렉트 클러치(C2)의 체결압의 원압을 공급하는 유로(105d)와, 후술하는 제2 절환 밸브(SV2)의 절환압을 공급하는 유로(105e)가 접속된다.
유로(106)에는 제2 절환 밸브(SV2)의 절환압을 공급하는 유로(106a)와, 다이렉트 클러치(C2)의 체결압의 원압을 공급하는 유로(106b)와, 리버스 브레이크(B4)의 체결압을 공급하는 유로(106c)가 접속된다.
유로(102)에는 파일럿 밸브(PV)를 통해 파일럿압을 공급하는 유로(103)가 접속된다. 유로(103)에는 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)에 파일럿압을 공급하는 유 로(103a)와, 제2 솔레노이드 밸브(SOL2)에 파일럿압을 공급하는 유로(103b)와, 제3 솔레노이드 밸브(SOL3)에 파일럿압을 공급하는 유로(103c)와, 제4 솔레노이드 밸브(SOL4)에 파일럿압을 공급하는 유로(103d)와, 제5 솔레노이드 밸브(SOL5)에 파일럿압을 공급하는 유로(103e)와, 제6 솔레노이드 밸브(SOL6)에 파일럿압을 공급하는 유로(103f)와, 제7 솔레노이드 밸브(SOL7)에 파일럿압을 공급하는 유로(103g)가 설치된다.
다음에 도3, 도4를 참조하면서 변속 기어 기구의 작동에 대해 설명한다. 도3은 변속단마다의 각 체결 요소의 체결 상태를 나타내는 체결표이고, ○표는 상기 체결 요소가 체결 상태로 되는 것을 나타내고, (○)표는 엔진 브레이크가 작동하는 레인지 위치가 선택되어 있을 때에 상기 체결 요소가 체결 상태로 되는 것을 나타낸다. 도4는 각 변속단에 있어서의 각 회전 부재의 회전 상태를 나타내는 공선도이다.
1속에서는 로우 브레이크(B2)만이 체결되고 제1 원웨이 클러치(F1) 및 제2 원웨이 클러치(F2)가 결합한다. 또한, 엔진 브레이크 작용 시에는 프론트 브레이크(B1) 및 H&LR 클러치(C3)가 더 체결된다.
제1 원웨이 클러치(F1)가 결합함으로써 제1 캐리어(PC1)의 회전이 제지되므로, 입력축(Input)으로부터 제2 링 기어(R2)로 입력된 회전은 제1 유성 기어 세트(GS1)에 의해 감속되고, 이 회전은 제1 연결 멤버(M1)로부터 제4 링 기어(R4)로 출력된다. 또한, 로우 브레이크(B2)가 체결되고, 제2 원웨이 클러치(F2)가 결합함으로써 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)의 회전이 제지되므로, 제4 링 기 어(R4)에 입력된 회전은 제2 유성 기어 세트(GS2)에 의해 감속되어 제3 캐리어(PC3)로부터 출력된다.
즉, 도4의 공선도에 도시한 바와 같이, 입력축(Input)의 회전은 제1 유성 기어 세트(GS1)에서 감속되고, 또한 제2 유성 기어 세트(GS2)에서 감속되어 출력축(Output)으로부터 출력된다.
2속에서는 로우 브레이크(B2) 및 2346 브레이크(B3)가 체결되고 제2 원웨이 클러치(F2)가 결합한다. 또한, 엔진 브레이크 작용 시에는 H&LR 클러치(C3)가 더 체결된다.
2346 브레이크(B3)가 체결됨으로써 제1 선 기어(S1) 및 제2 선 기어(S2)의 회전이 제지되므로, 입력축(Input)으로부터 제2 링 기어(R2)로 입력된 회전은 제2 유성 기어(G2)에 의해서만 감속되고, 이 회전은 제1 연결 멤버(M1)로부터 제4 링 기어(R4)로 출력된다. 또한, 로우 브레이크(B2)가 체결되고 제2 원웨이 클러치(F2)가 결합함으로써 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)의 회전이 제지되므로, 제4 링 기어(R4)에 입력된 회전은 제2 유성 기어 세트(GS2)에 의해 감속되어 제3 캐리어(PC3)로부터 출력된다.
즉, 도4의 공선도에 도시한 바와 같이, 입력축(Input)의 회전은 제1 유성 기어 세트(GS1)에서 감속되고, 또한 제2 유성 기어 세트(GS2)에서 감속되어 출력축(Output)으로부터 출력된다.
3속에서는 로우 브레이크(B2), 2346 브레이크(B3) 및 다이렉트 클러치(C2)가 체결된다.
2346 브레이크(B3)가 체결됨으로써 제1 선 기어(S1) 및 제2 선 기어(S2)의 회전이 제지되므로, 입력축(Input)으로부터 제2 링 기어(R2)로 입력된 회전은 제2 유성 기어(G2)에 의해 감속되고, 이 회전이 제1 연결 멤버(M1)로부터 제4 링 기어(R4)로 출력된다. 또한, 다이렉트 클러치(C2)가 체결됨으로써 제4 유성 기어(G4)는 일체가 되어 회전한다. 따라서, 제4 유성 기어(G4)는 토크 전달에 관여하지만 감속 작용에는 관여하지 않는다. 또한, 로우 브레이크(B2)가 체결됨으로써 제3 선 기어(S3)의 회전이 제지되므로, 제4 링 기어(R4)와 일체로 회전하는 제4 캐리어(PC4)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 통해 제3 링 기어(R3)로 입력된 회전은 제3 유성 기어(G3)에 의해 감속되어 제3 캐리어(PC3)로부터 출력된다.
즉, 도4의 공선도에 도시한 바와 같이, 입력축(Input)의 회전은 제1 유성 기어 세트(GS1)에서 감속되고, 또한 제2 유성 기어 세트(GS2) 중 제3 유성 기어(G3)에서 감속되어 출력축(Output)으로부터 출력된다.
4속에서는 2346 브레이크(B3), 다이렉트 클러치(C2) 및 H&LR 클러치(C3)가 체결된다.
2346 브레이크(B3)가 체결됨으로써 제1 선 기어(S1) 및 제2 선 기어(S2)의 회전이 제지되므로, 입력축(Input)으로부터 제2 링 기어(R2)로 입력된 회전은 제2 유성 기어(G2)에 의해서만 감속되고, 이 회전은 제1 연결 멤버(M1)로부터 제4 링 기어(R4)로 출력된다. 또한, 다이렉트 클러치(C2) 및 H&LR 클러치(C3)가 체결됨으로써 제2 유성 기어 세트(GS2)는 일체로 회전하므로, 제4 링 기어(R4)에 입력된 회전은 그대로 제3 캐리어(PC3)로부터 출력된다.
즉, 도4의 공선도에 도시한 바와 같이, 입력축(Input)의 회전은 제1 유성 기어 세트(GS1)에서 감속되고, 제2 유성 기어 세트(GS2)에서는 감속되지 않고, 출력축(Output)으로부터 출력된다.
5속에서는 인풋 클러치(C1), 다이렉트 클러치(C2) 및 H&LR 클러치(C3)가 체결된다.
인풋 클러치(C1)가 체결됨으로써 입력축(Input)의 회전은 제2 연결 멤버(M2)에 직접 입력된다. 또한, 다이렉트 클러치(C2) 및 H&LR 클러치(C3)가 체결됨으로써 제2 유성 기어 세트(GS2)는 일체로 회전하므로, 입력축(Input)의 회전은 그대로 제3 캐리어(PC3)로부터 출력된다.
즉, 도4의 공선도에 도시한 바와 같이, 입력축(Input)의 회전은 제1 유성 기어 세트(GS1) 및 제2 유성 기어 세트(GS2)에서 감속되지 않고, 그대로 출력축(Output)으로부터 출력된다.
6속에서는 인풋 클러치(C1), H&LR 클러치(C3) 및 2346 브레이크(B3)가 체결된다.
인풋 클러치(C1)가 체결됨으로써 입력축(Input)의 회전은 제2 링 기어에 입력되는 동시에, 제2 연결 멤버(M2)에 직접 입력된다. 또한, 2346 브레이크(B3)가 체결됨으로써 제1 선 기어(S1) 및 제2 선 기어(S2)의 회전은 제지되므로, 입력축(Input)의 회전은 제2 유성 기어(G2)에 의해 감속되어 제1 연결 멤버(M1)로부터 제4 링 기어(R4)로 출력된다.
또한, H&LR 클러치(C3)가 체결됨으로써 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4) 는 일체 회전하므로, 제2 유성 기어 세트(GS2)는 제4 링 기어(R4)의 회전과, 제2 연결 멤버(M2)의 회전에 의해 규정되는 회전을 제3 캐리어(PC3)로부터 출력한다.
즉, 도4의 공선도에 도시한 바와 같이, 입력축(Input)의 회전의 일부는 제1 유성 기어 세트(GS1)에 있어서 감속되고, 제2 유성 기어 세트(GS2)에 있어서는 증속되어 출력축(Output)으로부터 출력된다.
7속에서는 인풋 클러치(C1), H&LR 클러치(C3) 및 프론트 브레이크(B1)가 체결되고 제1 원웨이 클러치(F1)가 결합한다.
인풋 클러치(C1)가 체결됨으로써 입력축(Input)의 회전은 제2 링 기어(R2)에 입력되는 동시에, 제2 연결 멤버(M2)에 직접 입력된다. 또한, 프론트 브레이크(B1)가 체결됨으로써 제1 캐리어(PC1)의 회전은 제지되므로, 입력축(Input)의 회전은 제1 유성 기어 세트(GS1)에 의해 감속되고, 이 회전은 제1 연결 멤버(M1)로부터 제4 링 기어(R4)로 출력된다.
또한, H&LR 클러치(C3)가 체결됨으로써 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)는 일체 회전하므로, 제2 유성 기어 세트(GS2)는 제4 링 기어(R4)의 회전과, 제2 연결 멤버(M2)의 회전에 의해 규정되는 회전을 제3 캐리어(PC3)로부터 출력한다.
즉, 도4의 공선도에 도시한 바와 같이, 입력축(Input)의 회전의 일부는 제1 유성 기어 세트(GS1)에 있어서 감속되고, 제2 유성 기어 세트(GS2)에 있어서는 증속되어 출력축(Output)으로부터 출력된다.
후퇴속에서는 H&LR 클러치(C3), 프론트 브레이크(B1) 및 리버스 브레이크(B4)가 체결된다.
프론트 브레이크(B1)가 체결됨으로써 제1 캐리어(PC1)의 회전은 제지되므로, 입력축(Input)의 회전은 제1 유성 기어 세트(GS1)에 의해 감속되고, 이 회전이 제1 연결 멤버(M1)로부터 제4 링 기어(R4)로 출력된다.
또한, H&LR 클러치(C3)가 체결됨으로써 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)는 일체적으로 회전하고, 리버스 브레이크(B4)가 체결됨으로써 제2 연결 멤버(M2)의 회전은 제지되므로, 제2 유성 기어 세트(GS2)에서는 제4 링 기어(R4)의 회전이 제4 선 기어(S4), 제3 선 기어(S3), 제3 캐리어(PC3)로, 반전하면서 전달되어, 제3 캐리어(PC3)로부터 출력한다.
즉, 도4의 공선도에 도시한 바와 같이, 입력축(Input)의 회전은 제1 유성 기어 세트(GS1)에 있어서 감속되고, 제2 유성 기어 세트(GS2)에 있어서 반전되어 출력축(Output)으로부터 출력된다.
자동 변속기는 이상과 같이 구성되고, 차속 및 스로틀 개방도를 기초로 하여 설정되는 변속선을 따라서 1속 내지 7속 사이에서 원하는 변속단으로 절환된다. 이때, 마찰 요소의 체결 지령에 대해, 지령되어 있지 않은 여분의 마찰 요소가 체결됨으로써, 변속기의 입력축(Input) 또는 출력축(Output)의 회전이 로크되는 고장인 인터로크가 발생하면, 차량에 급감속이 생겨 주행성이 악화된다.
그래서, 인터로크를 정확하게 판단하기 위해 ATCU(20)에 있어서 행해지는 제어에 대해 도5의 흐름도를 참조하면서 설명한다. 도5는 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 인터로크 판정 제어를 도시하는 흐름도이다.
스텝 S1에서는 타이머 및 플래그를 리세트한다. 또한, 타이머 및 플래그에 대해서는 후술한다.
스텝 S2에서는 제어 개시 조건을 만족하고 있는지 여부를 판정한다. 제어 개시 조건을 만족하고 있으면 스텝 S3으로 진행하고, 만족하고 있지 않으면 스텝 S1로 복귀된다.
제어 개시 조건은, 제1 차속 센서(5), 제1 터빈 회전 속도 센서(3) 및 제2 터빈 회전 속도 센서(4)가 정상인 것, 차속이 소정 차속보다 높은 것, 터빈 회전 속도가 소정 회전보다 높은 것, 레인지 위치가 P, R, N 레인지 이외인 것, 비변속 시인 것, 변속 종료 후 소정 시간 경과하고 있는 것, D 레인지로부터 M 레인지로 시프트한 경우에는 M 레인지에 시프트한 후 소정 시간 경과하고 있는 것, 브레이크 스위치(9A) 및 사이드 브레이크 스위치(9B)가 오프인 것이고, 이들을 전부 만족시킬 때 제어 개시 조건이 만족된다.
제1 차속 센서(5), 제1 터빈 회전 속도 센서(3) 및 제2 터빈 회전 속도 센서(4)가 이상이면 인터로크를 정확하게 판정할 수 없으므로, 제1 차속 센서(5), 제1 터빈 회전 속도 센서(3) 및 제2 터빈 회전 속도 센서(4)가 정상인 것이 조건이 된다.
차속 및 터빈 회전 속도가 낮으면 인터로크의 판정 정밀도가 떨어지므로, 차속이 소정의 속도보다 높은 것 및 터빈 회전 속도가 소정 회전보다 높은 것이 조건이 된다.
레인지 위치가 P, R, N 레인지에 있을 때에는 인터로크가 생기지 않으므로, 레인지 위치가 P, R, N 레인지 이외인 것이 조건이 된다.
변속 시에는 기어비가 불안정하고, 가속도 변화도 크기 때문에, 이것이 여분의 마찰 요소의 체결에 의한 인터로크에 의한 것인지, 변속 특성에 의한 것인지를 판단하는 것이 곤란하고, 오판정을 방지하기 위해, 비변속 시인 것이 조건이 된다.
변속 종료 직후에는, 유압의 상승 지연에 의해 기어비가 완전하게는 변화되지 않을 수 있고, D 레인지로부터 M 레인지로 시프트한 직후에는, D 레인지에서 기어비가 부정 상태였던 경우에는 시프트한 직후에는 기어비가 안정되어 있지 않은 경우도 있을 수 있으므로, 변속 종료 후 소정 시간 경과하고 있는 것 및 D 레인지로부터 M 레인지로 시프트한 경우에는 M 레인지로 시프트한 후 소정 시간 경과하고 있는 것이 조건이 된다.
브레이크 스위치(9A) 또는 사이드 브레이크 스위치(9B)가 온일 때에는 차륜에 부여되는 제동력에 의해 가속도가 변화되므로, 브레이크 스위치(9A) 및 사이드 브레이크 스위치(9B)가 오프인 것이 조건이 된다.
또한, 소정 차속은, 예를 들어 10 ㎞/h, 소정 회전은, 예를 들어 300 rpm, 소정 시간은, 예를 들어 0.5 s로 설정된다.
스텝 S3에서는 브레이크 스위치(9A) 및 사이드 브레이크 스위치(9B)가 정상인지 여부를 판정한다. 브레이크 스위치(9A) 및 사이드 브레이크 스위치(9B)가 정상이면 스텝 S5로 진행하고, 이상이면 스텝 S4로 진행한다. 여기서, 이들 스위치는 오프 상태로부터 온 상태로, 또는 온 상태로부터 오프 상태로 천이되었을 때, 정상이라고 판정한다. 또한, 차속이 소정 차속 이상이고 브레이크 스위치(9A) 또는 사이드 브레이크 스위치(9B)의 온 상태가 소정의 시간만큼 계속되었을 때, 각각 브레이크 스위치(9A) 또는 사이드 브레이크 스위치(9B)의 이상이 발생하였다고 판단된다(차속이 나와 있는 것에 상관없이 온 상태에서 소정의 시간 계속되는 것은 있을 수 없는 상태이므로). 또한, 그 후 브레이크 스위치(9A) 또는 사이드 브레이크 스위치(9B)가 온 상태로부터 오프 상태로 변화되었을 때, 각각 이상은 해소되었다고 판단된다. 또한, 브레이크 스위치(9A) 및 사이드 브레이크 스위치(9B)가 정상인지 이상인지 판정 불가능한 경우(이그니션 온 후에 한번도 상기 천이가 생기지 않은 경우)에는 이상이라고 간주하여 스텝 S4로 진행한다.
스텝 S4에서는 스텝 S3에서 이상이라고 한 브레이크 스위치(9A) 또는 사이드 브레이크 스위치(9B)가 오프라고 하여 제어를 계속한다. 본래는 브레이크 조작이 행해지고 있지 않은 것에 상관없이 브레이크 스위치(9A) 또는 사이드 브레이크 스위치(9B)가 온이 되는 온 이상의 경우에는, 제어 개시 조건이 만족되지 않게 되므로, 인터로크 판정 제어를 행할 수 없게 되어, 운전자의 의도하지 않은 급감속을 회피할 수 없게 된다. 그래서, 브레이크 스위치(9A) 또는 사이드 브레이크 스위치(9B)가 이상일 때에는, 브레이크 스위치(9A) 또는 사이드 브레이크 스위치(9B)가 오프라고 하여 제어를 계속한다.
스텝 S5에서는 제2 차속 센서(8)가 정상인지 여부를 판정한다. 제2 차속 센서(8)가 정상이면 스텝 S7로 진행하고, 이상이면 스텝 S6으로 진행한다. 제2 차속 센서(8)는 검출값이 제1 차속 센서(5)의 검출값과 괴리되어 있을 때, 이상이라고 판단된다.
스텝 S6에서는, 제2 차속 센서(8)는 사용하지 않은 것으로 하고, 제1 차속 센서(5)만을 사용하여 제어를 계속한다. 제2 차속 센서(8)가 이상이면, 인터로크의 발생을 정확하게 검지할 수 없으므로, 제2 차속 센서(8)가 이상일 때는 제1 차속 센서(5)의 검출값만을 이용하여 제어를 계속한다.
스텝 S7(감속도 검출 수단)에서는 제1 차속 센서(5)의 검출값을 기초로 하여 연산되는 제1 감속도와, 제2 차속 센서(8)의 검출값을 기초로 하여 연산되는 제2 감속도가, 모두 소정 감속도 이상인지 여부를 판정한다. 제1 감속도 및 제2 감속도가 소정 감속도 이상이면 스텝 S8로 진행하고, 소정 감속도보다 작으면 스텝 S1로 복귀된다. 소정 감속도는 인터로크가 발생한 것을 확실하게 검지할 수 있도록, 예를 들어 0.35 G로 설정된다. 여기서, 감속도가 0.35 G 이상이라는 것은 가속도가 ―O.35 G 이하인 것이다. 또한, 스텝 S6에 있어서 제2 차속 센서(8)는 사용하지 않는 것으로 하고 있을 때에는, 제1 감속도가 소정 감속도 이상인지 여부만을 판정한다.
스텝 S8에서는 감속도 판정 타이머를 카운트 업한다.
스텝 S9에서는 감속도 판정 타이머가, 감속도 판정 시간(제1 소정 시간)으로부터 기어비 판정 시간(제2 소정 시간)을 감산한 시간만큼 경과하고 있는지 여부를 판정한다. 경과하고 있으면 스텝 S10으로 진행하고, 경과하고 있지 않으면 스텝 S2로 복귀된다. 감속도 판정 시간은, 예를 들어 0.5 s로 설정되고, 기어비 판정 시간은, 예를 들어 0.1 s로 설정된다.
스텝 S10(기어비 연산 수단)에서는 기어비가 소정 범위 외인지 여부를 판정한다. 기어비가 소정 범위 외이면 스텝 S11로 진행하고, 소정 범위 내이면 스텝 S12로 진행한다. 기어비의 소정 범위는, 현재 지령되어 있는 변속단에 상당하는 기어비를 중심으로 설정되고, 예를 들어 ±6 ％로 설정된다. 또한, 기어비는 출력축(Output)의 회전 속도로부터 입력축(Input)의 회전 속도를 제산함으로써 연산된다.
스텝 S11에서는 플래그(A)를 1로 세트한다.
스텝 S12에서는 플래그(B)를 1로 세트한다.
스텝 S13에서는 감속도 판정 타이머가 감속도 판정 시간만큼 경과하였는지 여부를 판정한다. 감속도 판정 타이머가 감속도 판정 시간만큼 경과하고 있으면 스텝 S14로 진행하고, 경과하고 있지 않으면 스텝 S2로 복귀된다. 본 스텝의 조건을 만족시킴으로써, 제1 감속도 및 제2 감속도가 소정 감속도 이상인 것을, 감속도 판정 시간만큼 계속해서 판정한 것이 되고, 기어비가 소정 범위 외인지 여부를, 기어비 판정 시간만큼 계속해서 판정한 것이 된다.
이와 같이, 기어비가 소정 범위 외인지 여부를 감속도 판정 타이머의 종료 직전에 판정함으로써, 기어비가 변화된 후, 어느 정도 시간이 경과한 후, 기어비의 괴리를 판정할 수 있어, 기어비의 일시적인 변화에 의해 기어비가 소정 범위 내에 있다고 오검지되는 것을 방지할 수 있다.
스텝 S14(인터로크 판정 수단)에서는 플래그(A) ＝ 1이고, 또한 플래그(B) ＝ 0인지 여부를 판정한다. 이 조건을 만족시킬 때에는 자동 변속기의 내부의 밸런스가 무너진 것에 의한 인터로크가 발생하였다고 판단하여 스텝 S15로 진행하고, 플래그(A) ＝ 0 및 플래그(B) ＝ 1 중 적어도 한쪽을 만족시켰을 때, 인터로크가 아닌 차량의 주행 조건 등의 외적 요인에 의해 감속이 생겼다고 판단하여 스텝 S1로 복귀된다.
스텝 S15에서는 잠정 림프 홈 제어로서, 현재의 지령 변속단에 따른 제어가 실행되고, 소정 감속도 이상의 주행 상태를 해소한다. 즉, 현재의 지령 변속단이 1속 내지 3속일 때에는 모든 마찰 요소를 해방 상태로 함으로써 뉴트럴 상태로 한다. 또한, 현재의 지령 변속단이 4속 내지 7속일 때에는 도6의 표에 따라서 변속단마다 다른 제어가 행해진다.
즉, 도6에 도시한 바와 같이, 지령 변속단이 4속일 때에는 2346 브레이크(B3)를 해방한다. 이에 의해, 인풋 클러치(C1)가 오체결되어 있는 경우에는 5속이 실현되고, 프론트 브레이크(B1)가 오체결되어 있는 경우에는 2.5속이 실현된다.
지령 변속단이 5속일 때에는 다이렉트 클러치(C2)를 해방한다. 이에 의해, 2346 브레이크(B3)가 오체결되어 있는 경우에는 6속이 실현되고, 프론트 브레이크(B1)가 오체결되어 있는 경우에는 7속이 실현된다.
지령 변속단이 6속일 때에는 2346 브레이크(B3)를 해방한다. 이에 의해, 다이렉트 클러치(C2)가 오체결되어 있는 경우에는 5속이 실현되고, 프론트 브레이크(B1)가 오체결되어 있는 경우에는 7속이 실현된다.
지령 변속단이 7속일 때에는 프론트 브레이크(B1)를 해방한다. 이에 의해, 2346 브레이크(B3)가 오체결되어 있는 경우에는 6속이 실현되고, 다이렉트 클러치(C2)가 오체결되어 있는 경우에는 5속이 실현된다.
스텝 S16에서는 차량이 정지되었는지 여부를 판정한다. 차량이 정지되어 있 으면 스텝 S17로 진행하고, 차량이 정지되어 있지 않으면 다시 스텝 S16을 실행한다. 또한, 차량이 정지되었는지 여부는 차속이 소정 차속(예를 들어, 5 ㎞/h) 이하로 되었는지 여부에 의해 판정한다.
스텝 S17에서는 탐색 제어를 행한다. 탐색 제어는 지령 변속단을 1속으로부터 3속까지 순차적으로 이행시키고, 지령 변속단과, 각 지령 변속단일 때의 실기어비로부터 추정되는 실제의 변속단과의 관계로부터, 고장나 있는 마찰 요소의 특정 및 상기 마찰 요소의 고장 형태의 특정을 행하도록 제어된다. 또한, 고장 형태로서는, 체결 지령을 출력한 마찰 요소가 완전 체결되지 않고 해방된 상태가 되는 해방 고장과, 해방 지령을 출력한 마찰 요소가 해방되지 않고 체결된 상태가 되는 체결 고장이 있다.
스텝 S18에서는 본 림프 홈 제어를 행한다. 본 림프 홈 제어는 스텝 S17에 있어서 특정된 고장 부위 및 고장 형태를 기초로 하여, 마찰 요소가 체결 고장난 것이면 이 마찰 요소를 사용하는 변속단, 마찰 요소가 해방 고장난 것이면 이 마찰 요소를 사용하지 않는 변속단을 각각 선택하여 변속 제어를 행함으로서, 이에 의해 차량의 주행성의 악화를 방지할 수 있다.
이상의 인터로크 판정 제어의 개요를 도7를 참조하여 설명한다. 도7은 인터로크 판정 제어의 개요를 도시하는 타임 차트이고, (a)는 기어비, (b)는 감속도, (c)는 감속도 판정 타이머, (d)는 인터로크 판정, (e)는 플래그(A), (f)는 플래그(B)를 각각 나타낸다.
시각(t1)에 있어서, 감속도가 소정 감속도를 상회하면, 감속도 판정 타이머 가 카운트 업을 개시한다.
시각(t2)에 있어서, 감속도 판정 타이머가 감속도 판정 시간(t3 － t1)으로부터 기어비 판정 시간(t3 － t2)을 감산한 시간(t2 － t1)만큼 경과하면, 기어비가 소정 범위 외인지 여부의 판정을 개시하고, 기어비가 소정 범위 외이므로 플래그(A)는 1이 된다.
시각(t3)에 있어서, 감속도 판정 타이머가 감속도 판정 시간만큼 경과하면, 플래그(A) ＝ 1, 또한 플래그(B) ＝ 0이므로, 인터로크가 발생하였다고 판정한다.
이상의 인터로크 판정 제어에서는, 인터로크가 발생한 것을 차량의 감속도와 기어비에 의해 판정하고 있고, 기어비가 괴리되어 있는 것만을 보는 기어비 이상의 판정 제어와는 달리, 기어비 이상의 판정 제어는 인터로크 판정 제어와 병행되어 이하와 같이 동시에 행해지고 있다. 도8은 기어비 이상의 판정 제어를 도시하는 흐름도이다.
스텝 S21에서는 타이머 및 플래그를 리세트한다. 또한, 타이머 및 플래그에 대해서는 후술한다.
스텝 S22에서는 제어 개시 조건을 만족하고 있는지 여부를 판정한다. 제어 개시 조건을 만족하고 있으면 스텝 S23으로 진행하고, 만족하고 있지 않으면 스텝 S21로 복귀된다. 제어 개시 조건은 도5의 스텝 S2와 동일하다.
스텝 S23에서는 기어비가 소정 범위 외인지 여부를 판정한다. 기어비가 소정 범위 외이면 스텝 S24로 진행하고, 소정 범위 내이면 스텝 S21로 복귀된다. 기어비의 소정 범위는 현재 지령되어 있는 변속단에 상당하는 기어비를 중심으로 설 정되고, 예를 들어 ±6 ％로 설정된다.
스텝 S24에서는 타이머를 카운트 업 한다.
스텝 S25에서는 타이머가 소정 시간(제3 소정 시간 ＞ 제1 소정 시간, 제2 소정 시간)만큼 경과하였는지 여부를 판정한다. 타이머가 소정 시간 이상 경과하고 있으면 스텝 S26으로 진행하고, 경과하고 있지 않으면 스텝 S22로 복귀된다.
스텝 S26에서는 잠정 림프 홈 제어로서, 어떠한 마찰 요소도 체결 또는 해방되지 않고, 현재의 상태(변속단)를 유지한다.
스텝 S27에서는 차량이 정지하였는지 여부를 판정한다. 차량이 정지되어 있으면 스텝 S28로 진행하고, 차량이 정지되어 있지 않으면 다시 스텝 S27을 실행한다. 또한, 차량이 정지하였는지 여부는 차속이 소정 차속(예를 들어, 5 ㎞/h) 이하로 되었는지 여부에 의해 판정한다.
스텝 S28에서는 탐색 제어를 행한다. 탐색 제어는 지령 변속단을 1속으로부터 3속까지 순차적으로 이행시키고, 지령 변속단과, 각 지령 변속단일 때의 실기어비로부터 추정되는 실제의 변속단과의 관계로부터, 고장나 있는 마찰 요소의 특정 및 상기 마찰 요소의 고장 형태의 특정을 행하도록 제어된다. 또한, 고장 형태로서는, 체결 지령을 출력한 마찰 요소가 완전 체결되지 않고 해방된 상태가 되는 해방 고장과, 해방 지령을 출력한 마찰 요소가 해방되지 않고 체결된 상태가 되는 체결 고장이 있다.
스텝 S29에서는 본 림프 홈 제어를 행한다. 본 림프 홈 제어는 스텝 S28에 있어서 특정된 고장 부위 및 고장 형태를 기초로 하여, 마찰 요소가 체결 고장난 것이면 이 마찰 요소를 사용하는 변속단, 마찰 요소가 해방 고장난 것이면 이 마찰 요소를 사용하지 않는 변속단을 각각 선택하여 변속 제어를 행하는 것으로, 이에 의해 차량의 주행성의 악화를 방지할 수 있다.
이와 같은 기어비 이상의 판정 제어에 의해, 기어비가 지령 변속단에 상당하는 기어비로부터 괴리되어 있는 것은 검지할 수 있지만, 인터로크가 발생한 것은 검지할 수 없다.
여기서, 최근의 다단화된 자동 변속기에 있어서는, 단순히 고장의 발생을 검지하는 것만으로는, 림프 홈 제어를 행하고 있는 동안에 주행성을 현저하게 악화시킬 가능성이 있으므로, 고장 상태를 특정하여 고장 상태에 따른 적절한 림프 홈 제어를 행할 필요가 있다. 특히, 상기 인터로크가 발생하였을 때에는 운전자의 의도하지 않은 급감속을 초래할 가능성이 있으므로, 고장의 종별을 특정하는 것이 특히 중요해진다. 따라서, 기어비 이상의 판정 제어와는 별도로 도5에 도시되는 상술한 인터로크 판정 제어를 설치하고 있다.
이상과 같이 본 실시 형태에서는 체결 지령이 출력되어 있지 않은 1개 이상의 마찰 요소가 체결 상태로 되는 인터로크가 발생한 경우에는, 자동 변속기의 내부의 밸런스가 무너지는 것에 주목하여, 차량의 감속도 및 지령 변속단과 실제의 기어비와의 관계를 기초로 하여, 인터로크가 발생하였는지 여부를 판정하므로, 마찰 요소에 공급되는 유압 회로 중에 센서를 설치하지 않고 인터로크를 검지할 수 있어, 부품 개수를 삭감시킬 수 있다(청구항 1에 대응).
또한, 차량의 감속도 외에 지령 변속단과 실제의 기어비와의 관계를 기초로 하여 인터로크를 판단하므로, 자동 변속기의 내부의 밸런스가 무너지는 경우가 없고, 차량이 웅덩이에 들어간 경우나 견인 시 등에 오판정하는 것을 방지하여, 정밀도 높게 인터로크의 발생을 검지할 수 있다(청구항 1에 대응).
또한, 비변속 시인 것을 인터로크 판정 제어의 제어 개시 조건으로 하고 있으므로, 변속중이며, 변속 특성에 의해 기어비가 변동된 것, 또한 가속도 변화가 커진 것에 의해, 마찰 요소의 고장에 의한 인터로크가 발생하였다고 오판정하는 것을 방지할 수 있다(청구항 1에 대응).
또한, 차량의 감속도가 소정 감속도 이상인 상태가 감속도 판정 시간 계속되고, 또한 실제의 기어비가 지령 변속단의 기어비에 대해 소정 범위 외에 있는 상태가 기어비 판정 시간 계속되었을 때, 인터로크가 발생하였다고 판정한다. 여기서, 인터로크가 발생한 경우에는, 체결하면 안되는 마찰 요소의 클러치 용량이나 밸브의 고착 상태 등에 따라서 기어비가 변화되지만, 기어비가 지령 변속단의 기어비보다 커질지 작아질지는, 예를 들어 밸브의 고착된 위치나 어느 마찰 요소가 체결 상태로 되는 것인지에 따라서 크게 변화되고, 다시 말해서, 어떠한 기어비의 변화가 생길지는 고장이 생길 때까지 불분명하다. 그래서, 상술한 바와 같이 기어비가 지령 변속단의 기어비에 대해 소정 범위 외에 있는 것, 즉 괴리되어 있는 것을 판정함으로써, 확실하게 인터로크를 판정할 수 있다(청구항 2에 대응).
또한, 인터로크가 발생하였을 때에는 지령 변속단에 따라서 1개 이상의 마찰 요소를 해방하므로, 인터로크를 회피하여 운전자의 의도하지 않은 급감속의 발생을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 차량의 감속도가 소정 감속도 미만이고, 기어비 가 괴리되어 있을 뿐인 기어비 이상일 때에는, 인터로크가 발생하였을 때와는 다른 제어를 행하므로, 주행성을 확보할 수 있다(청구항 3, 7에 대응).
또한, 브레이크 스위치(9A) 및 사이드 브레이크 스위치(9B)가 정상인 것을 인터로크 판정 제어의 제어 개시 조건으로 하여, 브레이크 스위치(9A) 또는 사이드 브레이크 스위치(9B)가 이상일 때 또는 정상인지 이상인지 불분명할 때에는 브레이크가 비동작 상태라고 하여 제어를 행하므로, 판정 정밀도를 향상시킬 수 있는 동시에, 브레이크 스위치(9A) 및 사이드 브레이크 스위치(9B)의 고장 시라도 확실하게 인터로크가 발생한 것을 검지할 수 있다(청구항 4에 대응).
또한, 제1 차속 센서(5) 및 제2 차속 센서(8)를 기초로 하여 차량의 감속도를 연산하고 있고, 제2 차속 센서(8)가 이상일 때는 제1 차속 센서(5)만을 이용하여 감속도를 연산하므로, 복수의 차속 센서의 검출값을 기초로 하여 인터로크를 판정함으로써 판정 정밀도를 향상시킬 수 있는 동시에, 어떠한 차속 센서에 이상이 생긴 경우라도 인터로크가 발생한 것을 확실하게 검지할 수 있다(청구항 5에 대응).
또한, 차량의 감속도가 소정 감속도 이상이라고 검지된 후, 감속도 판정 시간만큼 검지를 계속하고, 감속도 판정 시간이 경과하는 것보다 기어비 판정 시간만큼 전으로부터, 기어비 판정 시간이 경과할 때까지의 동안, 실제의 기어비가 지령 변속단의 기어비에 대해 소정 범위 외에 있는지 여부를 판정하여, 소정 범위 외에 있다고 판정되었을 때, 인터로크가 생겼다고 판정하므로, 감속도가 소정 감속도 이상이 된 직후가 아닌, 소정의 시간만큼 경과한 후 기어비가 괴리되어 있는지 여부 를 판정할 수 있고, 감속도가 소정 감속도 이상이 된 직후이며 기어비의 변화가 작기 때문에, 인터로크가 발생되어 있지 않다고 오판정되는 것을 방지하여, 확실하게 인터로크의 발생을 검지할 수 있다(청구항 6에 대응).
이상 설명한 실시 형태로 한정되지 않고, 그 기술적 사상의 범위 내에 있어서 다양한 변형이나 변경이 가능하다.
도1은 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 구성을 도시하는 골격도.
도2는 CVU의 유압 회로를 도시하는 회로도.
도3은 변속단마다의 각 체결 요소의 체결 상태를 나타내는 체결표.
도4는 각 변속단에 있어서의 각 회전 부재의 회전 상태를 나타내는 공선도.
도5는 본 실시 형태에 있어서 ATCU가 행하는 인터로크 판정 제어를 도시하는 흐름도.
도6은 인터로크 검지 후의 잠정 림프 홈 제어에 있어서, 해방하는 마찰 요소를 변속단마다 나타내는 표.
도7은 인터로크 판정 제어의 개요를 도시하는 타임 차트.
도8은 본 실시 형태에 있어서 ATCU가 행하는 기어비 이상 판정 제어를 도시하는 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
G1 : 제1 유성 기어
G2 : 제2 유성 기어
G3 : 제3 유성 기어
G4 : 제4 유성 기어
B1 : 프론트 브레이크
B2 : 로우 브레이크
B3 : 2346 브레이크
B4 : 리버스 브레이크
C1 : 인풋 클러치
C2 : 다이렉트 클러치
C3 : H&LR 클러치
Input : 입력축
0utput : 출력축
5 : 제1 차속 센서(제1 회전 속도 검출 수단)
8 : 제2 차속 센서(제2 회전 속도 검출 수단)
9A : 브레이크 스위치(브레이크 조작 검지 수단)
9B : 사이드 브레이크 스위치(브레이크 조작 검지 수단)
20 : ATCU

Claims (7)

  1. 유성 기어와, 복수의 마찰 요소를 구비하고, 체결 지령을 기초로 하여 상기 복수의 마찰 요소의 체결 상태 또는 해방 상태를 절환함으로써 지령 변속단을 달성하는 자동 변속기에 있어서,
    차량의 감속도를 검출하는 감속도 검출 수단과,
    상기 자동 변속기의 실제의 기어비를 검출하는 기어비 검출 수단과,
    상기 지령 변속단에 있어서, 상기 복수의 마찰 요소 중, 체결 지령이 출력되어 있지 않은 1개 이상의 마찰 요소가 체결 상태로 되는 인터로크가 발생하였는지 여부를 판정하는 인터로크 판정 수단을 구비하고,
    상기 인터로크 판정 수단은 상기 자동 변속기의 비변속 시에 상기 차량의 감속도 및 상기 지령 변속단과 상기 실제의 기어비와의 관계를 기초로 하여 인터로크가 발생하였는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 인터로크 판정 수단은 상기 차량의 감속도가 소정 감속도 이상인 상태가 제1 소정 시간 계속되고, 또한 상기 실제의 기어비가 지령 변속단의 기어비에 대해 소정 범위 외에 있는 상태가 제2 소정 시간 계속되었을 때, 인터로크가 발생하였다고 판정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 인터로크 판정 수단에 의해 인터로크가 발 생하였다고 판정되었을 때, 상기 복수의 마찰 요소 중, 1개 이상에 대해 지령을 행함으로써, 상기 차량의 감속도를 상기 소정 감속도 미만의 상태로 하는 제1 림프 홈 제어 수단과,
    상기 차량의 감속도가 소정 감속도 미만이고, 또한 상기 실제의 기어비가 지령 변속단의 기어비에 대해 소정 범위 외에 있는 상태가 제3 소정 시간 계속되었을 때, 상기 복수의 마찰 요소 중, 1개 이상에 대해 상기 제1 림프 홈 제어 수단과는 다른 지령을 행하는 제2 림프 홈 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 운전자에 의한 브레이크 조작의 유무를 검지하는 브레이크 조작 검지 수단을 구비하고,
    상기 인터로크 판정 수단은 상기 자동 변속기의 비변속 시이며, 상기 브레이크 조작이 행해지고 있지 않을 때에 인터로크가 발생하였는지 여부를 판정하고 있고, 상기 브레이크 조작 검지 수단이 이상일 때, 또는 정상인지 이상인지 판단할 수 없을 때, 상기 브레이크 조작은 행해지고 있지 않은 것으로서 인터로크가 발생하였는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자동 변속기의 출력축의 회전 속도를 검출하는 제1 회전 속도 검출 수단과,
    상기 차량의 회전 부재이며, 상기 출력축 이외의 회전 부재의 회전 속도를 검출하는 제2 회전 속도 검출 수단을 구비하고,
    상기 감속도 검출 수단은 상기 제1 회전 속도 검출 수단 및 상기 제2 회전 속도 검출 수단의 검출값을 기초로 하여 상기 차량의 감속도를 연산하고 있고, 상기 제2 회전 속도 검출 수단이 이상일 때, 상기 제1 회전 속도 검출 수단의 검출값만을 기초로 하여 차량의 감속도를 연산하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  6. 유성 기어와, 복수의 마찰 요소를 구비하고, 체결 지령을 기초로 하여 상기 복수의 마찰 요소의 체결 상태 또는 해방 상태를 절환함으로써 지령 변속단을 달성하는 자동 변속기의 인터로크 판정 방법에 있어서,
    차량의 감속도가 소정 감속도 이상인 것을 검지하는 것과,
    상기 차량의 감속도가 소정 감속도 이상이라고 검지된 후, 제1 소정 시간이 경과할 때까지 검지를 계속하는 것과,
    상기 제1 소정 시간이 경과하는 것보다 제2 소정 시간 전부터 제2 소정 시간이 경과할 때까지의 동안, 상기 자동 변속기의 실제의 기어비가 지령 변속단의 기어비에 대해 소정 범위 외에 있는지 여부를 판정하는 것과,
    상기 자동 변속기의 실제의 기어비가 지령 변속단의 기어비에 대해 소정 범위 외에 있다고 판정되었을 때, 인터로크가 생겼다고 판정하는 것을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 인터로크 판정 방법.
  7. 제6항에 있어서, 인터로크가 생겼다고 판정되었을 때, 상기 차량의 감속도를 상기 소정 감속도 미만의 상태로 하도록 상기 복수의 마찰 요소 중, 1개 이상에 대해 제1 지령을 행하는 것과,
    상기 차량의 감속도가 상기 소정 감속도 이상이라고 검지되지 않고, 상기 실제의 기어비가 지령 변속단의 기어비에 대해 소정 범위 외에 있다고 판정되었을 때, 상기 복수의 마찰 요소 중, 1개 이상에 대해, 상기 제1 지령과는 다른 제2 지령을 행하는 것을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 인터로크 판정 방법.
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