KR20090130822A - 자동 변속기의 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 자동 변속기에 있어서 D 레인지로부터 N 레인지로의 절환 시에 해방되는 로우 브레이크(B2)의 해방 응답성과 쇼크 방지의 양립을 학습 제어의 필요없이 실현하는 것이다.

로우 브레이크(B2)가 제1, 제2 피스톤(35, 36)과, 각 피스톤에 대한 제1, 제2 유압실(37, 38)을 구비하고, 제1 유압실 작동유의 배출 속도만을 절환 가능한 제1 절환 밸브(40)를 갖고, 유온이 저온으로부터 극저온 영역에서는 D 레인지로부터 N 레인지로의 절환 개시 시점으로부터 전달 토크의 변화가 시작되기 전까지의 일정 시간만큼 제1 절환 밸브(40)에 의해 작동유의 배출 속도를 빠르게 하고, 초극저온 영역에서는 해방 완료까지 배출 속도를 빠르게 한 상태로 하는 것으로 하였다. 이에 의해, 온도에 의한 점도의 변화에 관계없이 로우 브레이크(B2)의 해방을 빠르게 할 수 있는 동시에, 작동유의 배출을 빠르게 하는 것은 제1 유압실의 분만큼이므로 작동유 전체에 대한 영향이 작아, 쇼크 발생이 억제된다.

자동 변속기, 로우 브레이크, 피스톤, 절환 밸브, 유압실

Description

자동 변속기의 제어 장치{CONTROL APPARATUS FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동차용 자동 변속기, 특히 마찰 체결 요소의 체결ㆍ해방에 의해 변속단을 절환하는 자동 변속기에 관한 것이다.

자동 변속기는 유성 기어 기구와 복수의 마찰 체결 요소를 갖고, 마찰 체결 요소의 체결ㆍ해방에 의해 회전 토크의 전달 경로를 절환하여 복수의 변속단을 실현한다.

마찰 체결 요소는 유압실에 피스톤을 구비하고, 체결에 있어서는 유압실에 작동 유압을 공급함으로써 피스톤을 구동하여 마찰판을 압박하고, 해방하는 경우에는 유압실로부터 작동 유압을 저하시킨다. 여기서, 변속단의 절환에 있어서의 마찰 체결 요소의 체결ㆍ해방은, 절환 응답성의 관점에서는 단시간에 행하는 것이 바람직하나, 한편으로, 체결ㆍ해방 상태가 갑자기 변화되면, 급한 토크 변화를 초래하여 쇼크가 발생하게 된다.

특히, 주행 레인지로부터 중립 레인지로의 절환에 있어서는, 차량의 구동(주행) 상태로부터 구동력을 소멸시킨 상태로 이행하므로, 구동음이 저감된 비교적 조용한 상태에서는, 마찰 체결 요소를 해방할 때의 쇼크는 현저하게 느껴지는 것이 된다.

이로 인해, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2000-352459호 공보에는 마찰 체결 요소로의 유압 제어 회로에 대(大) 오리피스 상태와 소(小) 오리피스 상태로 절환하여 유압 변화를 조정하는 오리피스 절환 장치를 구비한 자동 변속기가 개시되어 있다.

여기서는, 주행 레인지로부터 중립 레인지로의 절환 시에 오리피스 절환 장치를 대 오리피스 상태로 함으로써 마찰 체결 요소로부터의 작동유의 배출 속도를 크게 하는 동시에, 소정의 시간 경과 후에는 소 오리피스 상태로 절환하여 배출 속도를 작게 하여 쇼크를 억제한다. 그리고, 대 오리피스 상태로 한 후, 소정의 회전 요소의 회전 속도 변화가 발생하기 시작할 때까지의 시간과, 소 오리피스 상태로 절환한 후, 그 회전 요소의 회전 속도 변화가 발생하기 시작할 때까지의 시간에 기초하여 대 오리피스 상태를 유지하는 상기 소정의 시간을 학습 보정하는 것으로 하고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2000-352459호 공보

그러나, 상기 종래의 것은 응답성과 쇼크 방지를 양립시키기 위해, 대 오리피스 상태를 유지하는 시간에 대해 학습 제어를 행해야만 해, 제어가 번잡해진다고 하는 문제가 있었다.

따라서 본 발명은, 상기 문제점을 감안하여, 주행 레인지로부터 중립 레인지로의 절환 시에 해방되는 마찰 체결 요소의 쇼크 방지와 해방 응답성의 확보를, 학습 제어가 불필요한 간편한 제어로 실현한 자동 변속기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 자동 변속기는 주행 레인지로부터 중립 레인지로 절환했을 때 체결 상태로부터 해방되는 마찰 체결 요소가 그 마찰판 압박을 위한 제1 피스톤 및 제2 피스톤과, 각 피스톤에 대한 작동유가 공급되는 제1 유압실 및 제2 유압실을 구비하고, 제1 유압실의 작동유의 배출 속도만을 절환 가능한 제1 작동유 배출 속도 절환 수단과, 작동유의 온도가 제1 임계치 이하일 때, 주행 레인지로부터 중립 레인지로의 절환 시에 제1 작동유 배출 속도 절환 수단에 의해 제1 유압실의 작동유의 배출 속도를 소정 시간 빠르게 하는 제어 수단을 갖는 것으로 하였다.

본 발명에 따르면, 해방 시에 마찰 체결 요소로부터 배출되는 작동유의 일부에 대해 그 배출 속도를 빠르게 하기 때문에, 마찰 체결 요소의 해방을 빠르게 하 면서도 전체에 대한 영향이 작으므로, 급격한 해방에 의한 쇼크 발생이 억제된다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 드라이브 트레인을 도시하는 골격도이다.

자동 변속기는 엔진(E)의 구동력이 토크 컨버터(TC)를 통해 입력축(IN)으로부터 입력되어, 4개의 유성 기어와 7개의 마찰 체결 요소에 의해 회전 속도가 변속되어 출력축(OUT)으로부터 출력된다. 또한, 토크 컨버터(TC)의 펌프 임펠러(8)와 동축 상에 오일 펌프(OP)가 설치되어, 엔진(E)의 구동력에 의해 회전 구동되어 오일을 가압한다. 입력축(IN)은 토크 컨버터(TC)의 터빈(9)에 접속되어 있다. 또한, LUC는 로크 업 클러치이다.

또한, 엔진(E)의 구동 상태를 제어하는 엔진 컨트롤러(ECU)(10)와, 자동 변속기의 변속 상태 등을 제어하는 자동 변속기 컨트롤러(ATCU)(20)와, 자동 변속기 컨트롤러(20)의 출력 신호에 기초하여 각 체결 요소의 유압을 제어하는 컨트롤 밸브 유닛(CVU)(30)이 설치되어 있다.

또한, 엔진 컨트롤러(10)와 자동 변속기 컨트롤러(20)는 CAN 통신선 등을 통해 접속되어, 서로 센서 정보나 제어 정보를 통신에 의해 공유하고 있다.

엔진 컨트롤러(10)에는 운전자의 액셀러레이터 페달 조작량을 검출하는 APO 센서(1)와, 엔진 회전 속도를 검출하는 엔진 회전 속도 센서(2)가 접속되어 있다. 엔진 컨트롤러(10)는 엔진 회전 속도나 액셀러레이터 페달 조작량에 기초하여 연료 분사량이나 스로틀 개방도를 제어하여, 엔진 출력, 회전 속도 및 엔진 토크를 제어한다.

자동 변속기 컨트롤러(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(OUT)의 회전 속도를 검출하는 출력축 회전 속도 센서(5), 작동유의 온도(이하, 유온이라고 함)를 검출하는 온도 센서(7) 및 운전자의 시프트 레버 조작 상태를 검출하는 인히비터 스위치(6)가 접속되어 있다.

출력축 회전 속도로부터 연산에 의해 차속이 구해진다.

자동 변속기 컨트롤러(20)는 D 레인지에 있어서 차속과 엔진 컨트롤러(10)를 통해 얻는 액셀러레이터 페달 조작량(APO)에 기초하는 최적의 지령 변속단을 선택하는 동시에, 엔진 회전 속도나 터빈 회전 속도 등에 기초하여 각 체결 요소의 체결ㆍ해방의 타이밍을 결정하여, 컨트롤 밸브 유닛(30)에 지령 변속단을 달성하는 제어 지령을 출력한다.

또한 본 실시 형태의 드라이브 트레인에서는, 토크 컨버터(TC)의 터빈 또는 입력축(IN)에 직접 회전 속도 센서를 면하게 할 수 없으므로, 터빈 회전 속도는 제1 터빈 회전 속도 센서(3) 및 제2 터빈 회전 속도 센서(4)의 출력에 기초하여 연산에 의해 구한다.

다음에, 입력축(IN)과 출력축(OUT) 사이의 변속 기구에 대해 설명한다.

입력축(IN)측으로부터 축 방향 출력축(OUT)측을 향해, 순차적으로 제1 유성 기어 세트(GS1) 및 제2 유성 기어 세트(GS2)가 배치되어 있다. 제1 유성 기어 세 트(GS1)는 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2)로 이루어지고, 제2 유성 기어 세트(GS2)는 제3 유성 기어(G3)와 제4 유성 기어(G4)로 이루어진다.

또한, 마찰 체결 요소로서 후술하는 복수의 클러치(C1, C2, C3), 브레이크(B1, B2, B3, B4) 및 원웨이 클러치(F1, F2)가 설치되어 있다.

제1 유성 기어(G1)는 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 피니언(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)로 이루어지는 싱글 피니언형 유성 기어이다.

제2 유성 기어(G2)는 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)와, 양 기어(S2, R2)에 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2)로 이루어지는 싱글 피니언형 유성 기어이다.

제3 유성 기어(G3)는 제3 선 기어(S3)와, 제3 링 기어(R3)와, 양 기어(S3, R3)에 맞물리는 제3 피니언(P3)을 지지하는 제3 캐리어(PC3)로 이루어지는 싱글 피니언형 유성 기어이다.

제4 유성 기어(G4)는 제4 선 기어(S4)와, 제4 링 기어(R4)와, 양 기어(S4, R4)에 맞물리는 제4 피니언(P4)을 지지하는 제4 캐리어(PC4)로 이루어지는 싱글 피니언형 유성 기어이다.

입력축(IN)은 제2 링 기어(R2)에 연결되어, 엔진(E)으로부터의 회전 구동력을 토크 컨버터(TC) 등을 통해 입력한다.

출력축(OUT)은 제3 캐리어(PC3)에 연결되어, 출력 회전 구동력을 도시하지 않은 파이널 기어 등을 통해 구동륜으로 전달한다.

제1 링 기어(R1), 제4 링 기어(R4) 및 제2 캐리어(PC2)는 제1 연결 멤버(M1)에 의해 서로 연결되고, 제3 링 기어(R3)와 제4 캐리어(PC4)는 제2 연결 멤버(M2)에 의해 연결되어 있다.

제1 선 기어(S1)와 제2 선 기어(S2)는 제3 연결 멤버(M3)에 의해 연결되어 있다.

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, 입력축(IN)으로부터의 입력 토크를 제2 링 기어(R2)에 받고, 변환된 토크는 제2 캐리어(PC2)로부터 제1 연결 멤버(M1)를 통해 제2 유성 기어 세트(GS2)에 출력된다.

제2 유성 기어 세트(GS2)에서는 입력축(IN)으로부터의 입력 토크가 인풋 클러치(C1)를 통해 제2 연결 멤버(M2)에 입력되는 동시에, 제1 연결 멤버(M1)를 통해 제4 링 기어(R4)에 입력되고, 변환된 출력 토크는 제3 캐리어(PC3)로부터 출력축(OUT)으로 출력된다.

제4 선 기어(S4)와 제4 캐리어(PC4) 사이는 다이렉트 클러치(C2)에 의해 분리 접속 가능하게 되어 있다.

제4 선 기어(S4)와 제3 선 기어(S3) 사이에는 H&LR 클러치(C3)와 제2 원웨이 클러치(F2)가 병렬로 배치되어 있다. 이에 의해, H&LR 클러치(C3)가 해방되어, 제 3 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. 이에 의해, 제3 유성 기어(G3)와 제4 유성 기어(G4)는 각각의 유성 기어가 독립된 기어비를 달성한다.

제1 캐리어(PC1)와 고정측의 변속기 케이스(K) 사이에는 프론트 브레이크(B1)와 제1 원웨이 클러치(F1)가 병렬로 배치되어 있다.

또한, 제3 선 기어(S3)와 변속기 케이스(K) 사이에는 로우 브레이크(B2)가 설치되고, 제1 선 기어(S1)와 변속기 케이스(K) 사이에는 2346 브레이크(B3)가 배치되어 있다.

또한, 제4 캐리어(PC4)와 변속기 케이스(K) 사이에는 리버스 브레이크(B4)가 설치되어 있다.

이상과 같이 구성된 변속 기구에서는, 도 2의 체결표에 나타낸 바와 같이 각 체결 요소의 체결ㆍ해방의 조합에 의해, D 레인지에서 전진 7속(1st 내지 7th), 후퇴 1속(Rev)의 변속단이 얻어진다. 또한, P는 파킹이다.

도 2에 있어서, ○표는 당해 체결 요소가 체결 상태, (○)표는 엔진 브레이크가 작동하는 레인지 위치가 선택되어 있을 때에 당해 체결 요소가 체결되는 상태를 나타낸다.

여기서, D 레인지의 1속 내지 3속에서만 체결 상태가 되고, 중립(N) 레인지에서는 해방되는 로우 브레이크(B2)의 유압 회로에 대해 설명한다.

도 3은 컨트롤 밸브 유닛(30)의 유압 회로 중 로우 브레이크(B2)로 공급되는 유압의 회로를 도시한다.

컨트롤 밸브 유닛(30)은 오일 펌프(OP)에 접속된 프레셔 레귤레이터 밸브(31) 및 각 체결 요소로의 공급로를 절환하는 매뉴얼 밸브(32)를 구비한다. 오일 펌프(OP)의 토출압은 프레셔 레귤레이터 밸브(31)의 개방도에 따라서 압력 조절되어 라인압이 된다. 라인압은 매뉴얼 밸브(32)에 있어서 절환되는 유로를 따라서 각 체결 요소로 공급된다.

매뉴얼 밸브(32)는, 주행 레인지로서의 D 레인지 선택 시에는 로우 브레이크(B2)로의 출력 포트(D)를 라인압 입력 포트(L)에 연통하고, 중립 레인지(이하, N 레인지라고 함) 선택 시에는 드레인 포트(xm)에 연통한다.

또한, 도 3에 있어서의 매뉴얼 밸브(32)에는 D 레인지 관련의 포트만 도시하고 있다.

로우 브레이크(B2)는 제1 마찰판(33)과 제2 마찰판(34)이 피스톤에 의해 압접됨으로써 마찰 체결된다. 피스톤은 수압 면적이 작은 제1 피스톤(35)과 수압 면적이 큰 제2 피스톤(36)이 일체적으로 형성되어 있다.

제1 피스톤(35)은 제1 유압실(37)에 면하고, 제2 피스톤(36)은 제2 유압실(38)에 면하여, 각각 독립적으로 유압을 받는다. 제1 피스톤(35) 및 제2 피스톤(36)이 각각 받는 유압과 수압 면적의 곱의 합이 피스톤 전체로서의 압박력이 되어, 로우 브레이크(B2)의 체결 용량이 된다.

로우 브레이크(B2)의 유압 회로는 매뉴얼 밸브(32)의 출력 포트(D)가 서로 병렬의 오리피스(54) 및 일방향 밸브(55)를 통해 압력 조절 밸브(39)의 입력 포트(ui)에 접속되고, 압력 조절 밸브(39)의 출력 포트(uo)가 제1 유압실(37)로의 유 압 공급 유로를 개폐하는 제1 절환 밸브(40) 및 제2 유압실(38)로의 유압 공급 유로를 개폐하는 제2 절환 밸브(41)의 각 입력 포트(vi, vo)에 접속되어 있다.

압력 조절 밸브(39)는 일단부에 솔레노이드(50)로부터의 솔레노이드압을 받고 타단부에 스프링력과 출력의 피드백압을 받아, 매뉴얼 밸브(32)로부터의 라인압을 압력 조절하여 로우 브레이크 작동 유압을 출력 포트(uo)에 출력한다.

제1 절환 밸브(40)는 ON/OFF 솔레노이드(51)에 의해 압력 조절 밸브(39)측의 입력 포트(Vi)와 제1 유압실(37)측의 출력 포트(vo) 사이를 연통 상태로 하는 제1 위치 또는 비연통 상태로 하는 제2 위치로 절환한다. 즉, ON/OFF 솔레노이드(51)의 ON에 의해 제1 절환 밸브(40)는 제1 위치가 되고, ON/OFF 솔레노이드(51)의 OFF에 의해 제1 절환 밸브(40)는 제2 위치가 된다. 제2 위치에서는 출력 포트(vo)를 드레인 포트(xv)에 연통하여 제1 유압실(37)의 작동유를 배출한다.

제2 절환 밸브(41)는 인풋 클러치(C1) 및 다이렉트 클러치(C2)로의 공급압을 신호압으로서 작동한다. 즉, 인풋 클러치(C1) 및 다이렉트 클러치(C2)로 유압이 공급되어 있지 않을 때에는 압력 조절 밸브(39)측의 입력 포트(wi)와 제2 유압실(38)측의 출력 포트(wo) 사이를 연통 상태로 하는 제1 위치, 인풋 클러치(C1) 또는 다이렉트 클러치(C2)로 유압이 공급되어 있을 때에는 입력 포트(wi)와 출력 포트(wo) 사이를 비연통 상태로 하는 제2 위치가 된다. 제2 위치에서는 출력 포트(wo)를 드레인 포트(xw)에 연통하여 제2 유압실(38)의 작동유를 배출한다.

로우 브레이크 작동유는 제1 절환 밸브(40) 및 제2 절환 밸브(41) 모두가 제2 위치로 되었을 때에는 공급되지 않고, 제1 절환 밸브(40) 및 제2 절환 밸브(41) 의 양쪽이 제1 위치로 되어 있을 때, 제1 유압실(37) 및 제2 유압실(38)에 공급된다.

도 2의 체결표에 나타낸 바와 같이 로우 브레이크(B2)는 D 레인지에서 제1속 내지 제3속에 의해서만 체결된다. 이 중, 제1속 및 제2속일 때에는 분담 토크가 크기 때문에, 제1 마찰판과 제2 마찰판 사이에 보다 큰 체결 용량이 필요하여, 제1 절환 밸브(40) 및 제2 절환 밸브(41)가 모두 제1 위치가 된다.

한편, 제3속일 때에는 분담 토크가 상대적으로 작기 때문에, 제1 마찰판과 제2 마찰판 사이에 큰 체결 용량을 필요로 하지 않아, 제1 절환 밸브(40)만이 제1 위치가 되고, 제2 절환 밸브(41)는 제2 위치가 되도록 제어된다.

또한, D 레인지로부터 N 레인지로의 조작은, 본 실시예에 있어서는 차량을 정지시켜 제1속의 변속단으로 되어 있는 상태로 개시되는 것을 상정하고 있다. 따라서, D 레인지로부터 N 레인지로의 조작 직전에 있어서의 제1 절환 밸브(40) 및 제2 절환 밸브(41)는 모두 제1 위치로 되어 있다.

다음에, 상기 구성이 되는 로우 브레이크(B2)의 유압 회로에 있어서, D 레인지로부터 N 레인지로의 절환 시의 작동유 배출 제어에 대해 설명한다.

도 4는 자동 변속기 컨트롤러(20)에 의한 작동유 배출 제어의 흐름을 도시하는 플로우챠트이다.

여기서는, 작동유의 점성에 관한 관점에서, 유온을 4개의 영역, 즉 상온, 저온, 극저온 및 초극저온의 영역으로 나누어 제어를 행한다. 각 영역 사이를 구획하는 온도를 높은 쪽으로부터 순차적으로 T1, T2, T3으로 한다.

우선 스텝 100에 있어서, 인히비터 스위치(6)로부터의 신호에 기초하여, 시프트 레버가 D 레인지로부터 N 레인지로 조작(D → N 절환)되었는지 여부를 체크한다.

D 레인지로부터 N 레인지로의 절환 조작이 행해질 때까지 스텝 100을 반복하여, 절환 조작이 행해지면 스텝 101로 진행한다.

또한, D 레인지로부터 N 레인지로의 절환에 의해 매뉴얼 밸브(32)의 출력 포트(D)가 드레인(xm)에 연결되어, 작동유는 오리피스(54)를 경유하여 이 매뉴얼 밸브(32)로부터 배출되기 시작하게 된다.

스텝 101에서는 유온을 검출하고, 스텝 102에 있어서, 유온이 T2 이상인지 여부를 체크한다.

유온이 T2 이상일 때에는 스텝 103으로 진행하고, 유온이 T2보다 낮을 때에는 스텝 120으로 진행한다.

스텝 103에서는 로우 브레이크 작동 유압을 제어하기 위해 지령압(P)을 0(제로)이 아닌 최대압보다 작은 소정의 중간치(Pd)로 설정하고, 이것에 대응하는 구동 지령을 압력 조절 밸브(39)의 솔레노이드(50)로 출력한다(이 구동 지령을 간단하게 하기 위해 솔레노이드로의 지령압의 지령이라고도 함).

D 레인지에 있어서 최대치(Max)였던 지령압(P)이 중간치(Pd) 이하로 저감됨으로써, 작동유는 압력 조절 밸브(39)의 드레인(xu)으로부터도 배출된다.

다음의 스텝 104에 있어서, 유온이 T1보다 낮은지 여부를 체크한다.

유온이 T1보다 낮은 저온 영역일 때에는 스텝 105로 진행하고, 유온이 T1 이 상의 상온 영역일 때에는 스텝 108로 진행한다.

스텝 105에서는 ON/OFF 솔레노이드(51)를 OFF로 한다. 이에 의해, 제1 절환 밸브(40)가 제2 위치가 되어, 로우 브레이크(B2)의 제1 유압실(37)로부터 작동유가 배출된다.

스텝 106에서는 ON/OFF 솔레노이드(51)를 OFF로 한 후의 경과 시간을 카운트하여, 소정의 시간(Δts)이 경과하였는지 여부를 체크한다.

시간(Δts)이 경과하면, 스텝 107로 진행하여 ON/OFF 솔레노이드(51)를 ON으로 한다. 이에 의해, 제1 절환 밸브(40)가 제1 위치가 되어, 제1 유압실(37)의 작동유는 다시 압력 조절 밸브(39)를 향한다.

이후, 스텝 108로 진행한다.

스텝 108에서는 로우 브레이크(B2)의 해방의 진행도(S)가 소정의 임계치(Sc) 이하로 되었는지 여부를 체크한다.

여기서, 해방의 진행도(S)는

S ＝ (Ne － Nt)/(Ne － No × 기어비) × 100

으로 나타낸다.

단, Ne는 엔진 회전 속도, Nt는 터빈 회전 속도, No는 출력축 회전 속도이다. 해방의 진행도는 변속의 진행도와 동일하고, 해방이 진행될수록 Nt가 Ne에 근접해 가므로, 작은 ％값이 된다.

진행도(S)가, 소정의 임계치(Sc), 예를 들어 30％에 도달할 때까지 스텝 108을 반복한 후, 스텝 109에 있어서, 지령압(P)을 Pd로부터 점감시킨다. 점감의 경 사는 소정의 목표 시간(Δtp) 후에 지령압(P)이 0이 되도록 설정한다.

그리고, 스텝 110에서 지령압(P)이 0이 되었는지 여부를 체크하여, 0이 아니면 스텝 110으로 복귀한다.

지령압(P)이 0이 되면, 본 배출 제어를 종료한다.

상기한 스텝 102의 체크에서 유온이 T2보다 낮아 스텝 120으로 진행한 경우에는, 여기서 지령압(P)을 0으로 설정하여 스텝 121로 진행한다.

스텝 121에서는 유온이 T3 이상인지 여부를 체크한다.

유온이 T3 이상의 극저온 영역일 때에는 스텝 122로 진행하고, 유온이 T3보다 낮은 초극저온 영역일 때에는 스텝 125로 진행한다.

스텝 122에서는 ON/OFF 솔레노이드(51)를 OFF로 하여, 제1 절환 밸브(40)를 제2 위치로 한다.

다음의 스텝 123에서는 ON/OFF 솔레노이드(51)를 OFF로 한 후 시간(Δts)이 경과하였는지 여부를 체크한다.

시간(Δts)이 경과하면, 스텝 124로 진행하여 ON/OFF 솔레노이드(51)를 ON으로 하여, 제1 절환 밸브(40)를 제1 위치로 하여 배출 제어를 종료한다.

상기 스텝 122 내지 124는 스텝 105 내지 107과 동일하다.

스텝 121의 체크에서 유온이 T3보다 낮아 스텝 125로 진행한 경우에는, 여기서 ON/OFF 솔레노이드(51)를 OFF로 하여, 제1 절환 밸브(40)를 제2 위치로 하고, 그대로의 상태로 배출 제어를 종료한다.

이상의 제어에 의한 파라미터의 변화를, 유온이 T1 이상의 상온 영역에 있을 때에 대해 도 5에 도시한다.

D 레인지로부터 N 레인지로 절환된 시각(t0)에 있어서, 지령압(P)이 최대치(Max)로부터 중간치(Pd)로 저감됨으로써, 제1 유압실(37) 및 제2 유압실(38)의 작동유는 각각 제1 절환 밸브(40) 및 제2 절환 밸브(41)를 경유하여 일부 압력 조절 밸브(39)의 드레인 포트(xu)로부터 배출되는 동시에, 잔량부는 오리피스(54)를 경유하여 매뉴얼 밸브(32)의 드레인 포트(xm)로부터 배출된다.

작동유의 배출은 작동 유압의 저하와 같은 뜻이다.

그리고, 시각(t2)이 되면, 로우 브레이크(B2)의 제1 마찰판(33)과 제2 마찰판(34)이 서로 미끄러지기 시작하여 실질적인 해방 과정에 들어간다. 이 해방 과정에서는 전달 토크의 하락이 시작되는 동시에, 엔진 회전 속도(Ne)부터 저속측으로 벗어나 있던 터빈 회전 속도(Nt)가 상승을 시작한다.

터빈 회전 속도(Nt)의 변화에 따라서 진행도(S)가 저하되어 간다.

이후, 진행도(S)가 임계치(Sc)에 도달한 시각(t3)에 있어서, 지령압(P)의 점감이 개시되어, 목표 시간(Δtp) 후의 시각(t4)에 지령압(P)이 0이 된다.

다음에, 도 6은 유온이 T1보다 낮고 T2 이상의 저온 영역에 있을 때의 파라미터의 변화를 나타낸다.

상온 영역일 때와 상이한 것은, D 레인지로부터 N 레인지로 절환된 시각(t0)에 있어서, 지령압(P)이 중간치(Pd)로 떨어지는 동시에, ON/OFF 솔레노이드(On Off Sol)(51)를 OFF로 하는 점이다.

이에 의해, 제1 절환 밸브(40)가 제2 위치가 되어, 제1 유압실(37)의 작동유 는 압력 조절 밸브(39)에 이르기 전에 당해 제1 절환 밸브(40)에서 드레인 포트(xv)로부터 빠르게 배출된다.

ON/OFF 솔레노이드(51)를 OFF로 해 두는 시간(Δts)(t0 내지 t1)은 상온 영역인 경우에 실질적인 해방 과정에 들어갈 때까지의 시간[시각(t2)]보다도 짧게 미리 설정되어 있다.

이에 의해, 저온이기 때문에 작동유의 점도가 높아도, 로우 브레이크(B2) 전체로서의 작동유의 배출 속도가 빨라져, 실질적인 해방 과정에 들어가는 시각(t2)의 지연을 억제할 수 있는 동시에, 토크 변화가 발생하는 당해 시각(t2)에는 압력 조절 밸브(39) 및 오리피스(54)로 제어된 배출 속도로 복귀되므로 쇼크의 발생도 방지된다.

또한, 제1 피스톤(35)의 수압 면적은 제2 피스톤(36)의 수압 면적보다 작아 전달 토크가 작고, 개체 차나 경시 변화의 영향이 적기 때문에, ON/OFF 솔레노이드(51)를 OFF로 해 두는 시간에 대해 학습 제어를 행할 필요가 없어, Δts는 일정 시간으로 설정된다.

도 7은 유온이 T2보다 낮고 T3 이상인 극저온 영역에 있을 때의 파라미터의 변화를 나타낸다.

유온이 극저온 영역일 때에는, 저온 영역일 때에 비해, D 레인지로부터 N 레인지로 절환된 시각(t0)에 지령압(P)이 중간치가 아닌 0(제로)으로 떨어지는 점이 상이하다.

이에 의해, 압력 조절 밸브(39)는 그 출력 포트(uo)와 드레인(xu)을 완전 연 통시키므로, 제1 유압실(37) 및 제2 유압실(38)의 작동유는 적어도 매뉴얼 밸브(32)에 이르기 전에 모두 압력 조절 밸브(39)의 드레인(xu)으로부터 배출된다.

또한 저온 영역일 때와 마찬가지로, ON/OFF 솔레노이드(51)가 Δts의 일정 시간 OFF로 되므로, 그동안은, 제1 유압실(37)의 작동유는 제1 절환 밸브(40)에서 그 드레인 포트(xv)로부터 빠르게 배출된다.

따라서, 저온 영역의 경우에 비해, 작동유의 배출이 오리피스(54)로 제약되지 않는 분만큼 배출 저항이 적으므로, 유온이 보다 낮음에도 불구하고, 쇼크의 발생을 방지하면서, 실질적인 해방 과정에 들어가는 시각(t2)의 지연을 억제할 수 있다.

도 8은 유온이 T3보다 낮은 초극저온 영역에 있을 때의 파라미터의 변화를 나타낸다.

이 경우에는 극저온 영역일 때에 비해, D 레인지로부터 N 레인지로 절환된 시각(t0)에서 OFF로 한 ON/OFF 솔레노이드(51)를 일정 시간(Δts) 후에 ON으로 복귀시키지 않고, 로우 브레이크(B2)의 해방 완료까지 OFF의 상태로 유지되는 점이 상이하다.

초극저온 영역에서는 작동유의 점성이 특별히 크기 때문에, 제1 절환 밸브(40)에 의한 제1 유압실(37)의 작동유의 신속한 배출을 계속함으로써, 배출 지연이 억제된다.

본 실시 형태에서는 로우 브레이크(B2)가 발명에 있어서의 마찰 체결 요소에 해당하고, 제1 마찰판(33) 및 제2 마찰판(34)이 마찰판에 해당한다.

ON/OFF 솔레노이드(51)에 의해 제1, 제2 위치로 절환되어, 그 드레인 포트(xv)로부터 작동유를 배출 가능하게 한 제1 절환 밸브(40)가 제1 작동유 배출 속도 절환 수단을 구성하고, 또한 지령압(P)의 제어 지령을 받아 그 드레인 포트(xu)로부터 작동유를 배출 가능하게 한 압력 조절 밸브(39)가 제2 작동유 배출 속도 절환 수단을 구성하고 있다.

그리고, 자동 변속기 컨트롤러(20)에 있어서 실행되는 도 4에 도시한 플로우챠트의 처리가 제어 수단을 구성하고 있다.

유온(T1)이 제1 임계치에, 유온(T3)이 제2 임계치에 각각 해당하고, 또한 Δts가 주행 레인지로부터 중립 레인지로의 절환 개시 시점으로부터 전달 토크의 하락 개시에 이르기 전까지의 미리 정한 시간에 해당한다.

실시 형태는 이상과 같이 구성되어, D 레인지로부터 N 레인지로 절환했을 때 체결 상태로부터 해방되는 로우 브레이크(B2)가 그 마찰판 압박을 위하여 제1 피스톤(35) 및 제2 피스톤(36)과, 각 피스톤에 대한 작동유가 공급되는 제1 유압실(37) 및 제2 유압실(38)을 구비하고, ON/OFF 솔레노이드(51)에 의해 제1, 제2 위치로 절환되어 제1 유압실(37)의 작동유의 배출 속도만을 절환 가능한 제1 절환 밸브(40)를 갖고, D 레인지로부터 N 레인지로의 절환 개시 시점으로부터 소정 시간 동안, 제1 절환 밸브(40)를 제2 위치로 하여, 제1 유압실(37)의 작동유의 배출 속도를 빠르게 하는 것으로 하였다. 이에 의해, 로우 브레이크(B2)의 해방이 빠르게 되는 동시에, 2개의 유압실의 작동유의 한쪽만의 배출 속도를 바꾸는 것이므로 작동유 전체에 대한 영향은 작고, 따라서 학습 제어를 행하지 않고 소정 시간을 개략적으 로 설정해도 급격한 해방에 의한 쇼크 발생이 억제된다(청구항 1에 대응하는 효과).

또한, 유온이 상온 영역과 저온 영역 사이를 구획하는 T1보다 낮을 때, D 레인지로부터 N 레인지로의 절환 개시 시점으로부터 소정 시간 동안, 제1 절환 밸브(40)를 제2 위치로 하여, 제1 유압실(37)의 작동유의 배출 속도를 빠르게 하는 것으로 하였다. 이에 의해, 작동유의 점성이 커지는 저온 영역에서 단시간에 작동유를 배출하여 로우 브레이크(B2)를 빠르게 해방할 수 있다(청구항 2에 대응하는 효과).

그리고, 상기 제1 유압실(37)의 작동유의 배출 속도를 빠른 상태로 유지하는 소정 시간은, 유온이 상온 영역과 저온 영역 사이를 구획하는 T1로부터 극저온 영역과 초극저온 영역 사이를 구획하는 T3까지의 사이에 있어서는, D 레인지로부터 N 레인지로의 절환 개시 시점으로부터 전달 토크의 누락 개시(t2)에 이르기 전까지의 미리 정한 시간(Δts)으로 하고, 유온이 T3보다 낮을 때에는 D 레인지로부터 N 레인지로의 절환 개시 시점으로부터 로우 브레이크(B2)의 해방 완료까지로 하고 있으므로, 작동유의 점성이 현저하게 커지는 초극저온 영역에서도 단시간에 작동유를 배출하여 로우 브레이크(B2)를 빠르게 해방할 수 있다(청구항 3에 대응하는 효과).

또한, 제1 절환 밸브(40) 및 제2 절환 밸브(41)를 통해 제1 유압실(37) 및 제2 유압실(38)에 연통하는 압력 조절 밸브(39)가, 지령압(P)에 따라서 각 유압실의 작동유를 드레인 포트(xu)로부터 배출 가능하게 구성되어,

(a) 유온이 저온 영역과 극저온 영역 사이를 구획하는 T2(제3 임계치) 이상 의 사이는, D 레인지로부터 N 레인지로의 절환 개시 시점으로부터 소정의 변속 진행도(Sc)에 도달하는 시각(t3)까지는 지령압을 중간치(Pd)로 하여, 오리피스(54)를 통과하여 매뉴얼 밸브(32)로부터 배출되기 전에 일부를 압력 조절 밸브(39)에 의해 배출함으로써 제1 유압실(37) 및 제2 유압실(38)의 작동유의 배출 속도를 제1 단계 빠르게 하고,

(b) 유온이 T1로부터 T3의 사이에 있어서는, D 레인지로부터 N 레인지로의 절환 개시 시점으로부터 전달 토크의 누락 개시에 이르기 전까지의 시간(Δts) 동안, 제1 절환 밸브(40)를 제2 위치로 하여 제1 유압실(37)의 작동유의 배출 속도를 빠르게 하고,

(c) 유온이 T2보다 낮을 때에는, D 레인지로부터 N 레인지로의 절환 개시 시점으로부터 로우 브레이크(B2)의 해방 완료까지 지령압을 0으로 하여, 압력 조절 밸브(39)까지의 사이에 제1 유압실(37) 및 제2 유압실(38)의 작동유를 모두 배출함으로써, 그 배출 속도를 제1 단계보다 높은 제2 단계로 빠르게 하고,

(d) 유온이 T3보다 낮을 때에는 또한, D 레인지로부터 N 레인지로의 절환 개시 시점으로부터 로우 브레이크(B2)의 해방 완료까지 제1 절환 밸브(40)를 제2 위치로 하여, 제1 유압실(37)의 작동유의 배출 속도를 빠르게 하는 것으로 하였다.

이에 의해, 유온이 상온 영역으로부터 초극저온 영역으로 변화되는 것에 따라서, 순차적으로 배출 속도의 레벨이 높아져, 작동유의 점도 변화에 매우 세밀하게 대응하여 로우 브레이크(B2) 해방의 응답성과 쇼크 방지가 확보된다(청구항 5에 대응하는 효과).

그리고 특히, 제1 피스톤(35)의 수압 면적을 제2 피스톤(36)의 수압 면적보다도 작게 설정하고 있어, 개체 차나 경시 변화의 영향이 적으므로, ON/OFF 솔레노이드(51)를 OFF로 해 두는 시간(Δts)을 실질적인 해방 과정에 들어가기 직전까지 길게 설정할 수 있다(청구항 7에 대응하는 효과).

또한, 실시 형태에서는 저온 영역 및 극저온 영역에 있어서 제1 유압실의 작동 유압의 배출을 빠르게 하는 제어를 예로서 나타냈으나, 저온 영역으로 한정되지 않고 상온 영역에 있어서도 제1 유압실의 작동 유압의 배출을 빠르게 해도 좋다.

또한, 제2 유압실(38)[및 온도 영역에 따라서는 제1 유압실(37)]의 작동유의 배출 속도를 빠르게 하기 위해 오리피스(54)를 바이패스하여 압력 조절 밸브(39)에 의해 배출하는 것으로 하였으나, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들어 오리피스(54)로서 대소 2종 이상의 오리피스를 설정하여 어느 하나를 절환 선택하도록 해도 좋다.

또한, 압력 조절 밸브(39)에 대한 지령압(P)을, 유온이 T2 이상의 상온 영역 및 저온 영역과 그것보다 낮은 극저온 영역 및 초극저온 영역인지에 따라서 2단계로 설정하였으나, 이것도 상온 영역, 저온 영역, 극저온 영역 및 초극저온 영역의 각 영역마다 각각 상이한 값으로 설정해도 좋다.

또한, 중간치(Pd)로 설정한 지령압에 대해서는, 변속 진행도가 일정한 임계치(Sc) 이하로 된 후 점감시키는 것으로 하였으나, 임계치는 유온이 낮아질수록 큰 값으로 설정해도 좋다.

또한, 실시 형태는 D 레인지의 저속단에서 체결되는 로우 브레이크(B2)의 해 방 제어를 예로서 나타냈으나, 주행 레인지로서는 D 레인지에서 체결되는 것으로 한정되지 않고, 본 발명은 R 레인지(후퇴단, Rev)에서 체결되는 마찰 체결 요소인 R 레인지로부터 중립 레인지로의 절환 시에 있어서의 해방 제어에도 적용 가능하다.

또한, 실시 형태에서는 차량이 정지 중에 제1속의 변속단으로 되어 있는 상태에서 D 레인지로부터 N 레인지로의 조작이 행해질 때의 해방 제어를 예로서 나타냈으나, 본 발명은 차량이 정지 중에 제2속의 변속단으로 되어 있는 상태에서 D 레인지로부터 N 레인지로의 조작이 행해질 때의 해방 제어에도 적용 가능하다.

도 1은 실시 형태의 드라이브 트레인을 도시하는 골격도.

도 2는 각 체결 요소의 체결ㆍ해방의 조합을 나타내는 체결표.

도 3은 로우 브레이크로 공급되는 유압의 회로를 도시하는 도면.

도 4는 작동유 배출 제어의 흐름을 도시하는 플로우챠트.

도 5는 상온 영역에 있어서의 각 파라미터의 변화를 나타내는 타임챠트.

도 6은 저온 영역에 있어서의 각 파라미터의 변화를 나타내는 타임챠트.

도 7은 극저온 영역에 있어서의 각 파라미터의 변화를 나타내는 타임챠트.

도 8은 초극저온 영역에 있어서의 각 파라미터의 변화를 나타내는 타임챠트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : APO 센서

2 : 엔진 회전 속도 센서

3 : 제1 터빈 회전 속도 센서

4 : 제2 터빈 회전 속도 센서

5 : 출력축 회전 속도 센서

6 : 인히비터 스위치

7 : 온도 센서

9 : 터빈

10 : 엔진 컨트롤러

20 : 자동 변속기 컨트롤러

30 : 컨트롤 밸브 유닛

31 : 프레셔 레귤레이터 밸브

32 : 매뉴얼 밸브

33 : 제1 마찰판

34 : 제2 마찰판

35 : 제1 피스톤

36 : 제2 피스톤

37 : 제1 유압실

38 : 제2 유압실

39 : 압력 조절 밸브

40 : 제1 절환 밸브

41 : 제2 절환 밸브

50 : 솔레노이드

51 : ON/OFF 솔레노이드

54 : 오리피스

55 : 일방향 밸브

G1 : 제1 유성 기어

G2 : 제2 유성 기어

G3 : 제3 유성 기어

G4 : 제4 유성 기어

C1 : 인풋 클러치

C2 : 다이렉트 클러치

C3 : H&LR 클러치

B1 : 프론트 브레이크

B2 : 로우 브레이크

B3 : 2346 브레이크

B4 : 리버스 브레이크

E : 엔진

F1 : 제1 원웨이 클러치

F2 : 제2 원웨이 클러치

IN : 입력축

K : 변속기 케이스

OP : 오일 펌프

OUT : 출력축

TC : 토크 컨버터

Claims (7)

1. 주행 레인지로부터 중립 레인지로 절환했을 때 체결 상태로부터 해방되는 마찰 체결 요소가 그 마찰판 압박을 위한 제1 피스톤 및 제2 피스톤과, 각 피스톤에 대한 작동유가 공급되는 제1 유압실 및 제2 유압실을 구비하고,

   상기 제1 유압실의 작동유의 배출 속도만을 절환 가능한 제1 작동유 배출 속도 절환 수단과,

   주행 레인지로부터 중립 레인지로의 절환 시에 상기 제1 작동유 배출 속도 절환 수단에 의해 상기 제1 유압실의 작동유의 배출 속도를 소정 시간 빠르게 하는 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단은 작동유의 온도가 제1 임계치보다 낮을 때, 주행 레인지로부터 중립 레인지로의 절환 시에 상기 제1 작동유 배출 속도 절환 수단에 의해 상기 제1 유압실의 작동유의 배출 속도를 소정 시간 빠르게 하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
3. 제2항에 있어서, 상기 소정 시간은,

   작동유의 온도가 상기 제1 임계치로부터 이것보다 낮은 제2 임계치까지의 사이에 있어서는, 주행 레인지로부터 중립 레인지로의 절환 개시 시점으로부터 전달 토크의 누락 개시에 이르기 전까지의 미리 정한 시간이고,

   작동유의 온도가 상기 제2 임계치 이하에 있어서는, 주행 레인지로부터 중립 레인지로의 절환 개시 시점으로부터 마찰 체결 요소의 해방 완료까지의 시간인 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 임계치가 상온 영역과 소정의 저온 영역 사이를 구획하는 온도이고, 상기 제2 임계치가 저온 영역보다도 낮은 극저온 영역과 상기 극저온 영역보다도 낮은 초극저온 영역 사이를 구획하는 온도인 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
5. 주행 레인지로부터 중립 레인지로 절환했을 때 체결 상태로부터 해방되는 마찰 체결 요소가 그 마찰판 압박을 위한 제1 피스톤 및 제2 피스톤과, 각 피스톤에 대한 작동유가 공급되는 제1 유압실 및 제2 유압실을 구비하고,

   상기 제1 유압실의 작동유의 배출 속도만을 절환 가능한 제1 작동유 배출 속도 절환 수단과,

   상기 제1 유압실 및 제2 유압실의 작동유의 배출 속도를 절환 가능한 제2 작동유 배출 속도 절환 수단과,

   작동유의 배출 속도를 제어하는 제어 수단을 갖고,

   상기 제어 수단은,

   작동유의 온도가 제3 임계치보다 높은 동안은, 주행 레인지로부터 중립 레인지로의 절환 개시 시점으로부터 소정의 변속 진행도에 도달할 때까지는, 상기 제2 작동유 배출 속도 절환 수단에 의해, 상기 제1 유압실 및 제2 유압실의 작동유의 배출 속도를 제1 단계 빠르게 하고,

   작동유의 온도가 제3 임계치보다 높은 제1 임계치로부터 제3 임계치보다 낮은 제2 임계치 사이에 있어서는, 주행 레인지로부터 중립 레인지로의 절환 개시 시점으로부터 전달 토크의 누락 개시에 이르기 전까지의 소정 시간, 상기 제1 작동유 배출 속도 절환 수단에 의해, 상기 제1 유압실의 작동유의 배출 속도를 빠르게 하고,

   작동유의 온도가 상기 제3 임계치 이하에 있어서는, 주행 레인지로부터 중립 레인지로의 절환 개시 시점으로부터 마찰 체결 요소의 해방 완료까지, 상기 제2 작동유 배출 속도 절환 수단에 의해, 상기 제1 유압실 및 제2 유압실의 작동유의 배출 속도를 제1 단계보다 높은 제2 단계로 빠르게 하고,

   작동유의 온도가 상기 제2 임계치 이하에 있어서는 또한, 주행 레인지로부터 중립 레인지로의 절환 개시 시점으로부터 마찰 체결 요소의 해방 완료까지, 상기 제1 작동유 배출 속도 절환 수단에 의해, 상기 제1 유압실의 작동유의 배출 속도를 빠르게 하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
6. 제5항에 있어서, 상기 제1 임계치가 상온 영역과 저온 영역 사이를 구획하는 온도이고, 상기 제3 임계치가 저온 영역과 극저온 영역 사이를 구획하는 온도이고, 상기 제2 임계치가 극저온 영역과 상기 극저온 영역보다도 낮은 초극저온 영역 사이를 구획하는 온도인 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 피스톤의 수압 면적을 상기 제2 피스톤의 수압 면적보다도 작게 설정한 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.

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