KR910004550B1 - 자동차변속기의 미끄러짐작동 탐지 및 수정제어방법 - Google Patents

자동차변속기의 미끄러짐작동 탐지 및 수정제어방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

자동차변속기의 미끄러짐작동 탐지 및 수정제어방법
제 1a 및 1b 도는 본 발명에 의한 방법을 실시하기 위하여 전자변속기 제어에 근거한 컴퓨터의 계통도.
제 2 도는 시간의 함수로써 여러가지 매개변수를 나타내는 그래프.
제 3 도는 시간의 함수로써 압력수정을 나타내는 그래프.
제 4 도는 클럿치장치에 공급된 압력의 감소에 영향을 끼치는 여러가지 매개변수를 나타내는 그래프.
제 5 도 내지 8 도는 본 발명을 실시하기 위해 제 1 도의 제어유니트에 근거한 컴퓨터에 의해 실해되는 적절한 프로그램지시를 나타내는 플로우다이아그램으로써, 제 5 도는 메인루프(main loop)프로그램 제 6 도 내지 8 도는 안정상태의 클럿치압력 탐지/수정 및 변환점 조정을 위한 루틴(routine)을 나타낸다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
14 : 변속기 18 : 출력축
24 : 토오크변환기 36 : 임펠터
38 : 입력용기 40 : 터어빈
42 : 변속기축 50 : 클럿치판
68 : 압력조절밸브 108 : 요철클럿치(dog clutch)
본 발명은 전자식으로 제어되는 자동차변속기를 제어하는 방법에 관한 것이며, 특히 자동차변속기가 비변속작동(nonshifting) 또는 안정된 상태의 작동중에 클럿치의 미끄러짐작동을 탐지하고 이를 수정하기 위한 제어방법에 관한 것이다.
자동차변속기에는 변속기의 입력 및 출력축 사이에서 여러가지 속도비의 구동을 얻기 위하여 정해진 예정 조건에 따라 작동가능한 유체작동 토오크 전달장치(클럿치 혹은 브레이크로 불리운다)가 구비되어 있다. 전자식 제어에 따라, 작동클럿치 혹은 브레이크의 결합압력은 변속기(transmission)의 입력토오크에 관련하여 토오크용량을 증가(develop)시킬 수 있도록 조절된다.
만일 클럿치의 토오크용량(torque capacity)이 입력토오크보다 적다면, 클럿치는 미끄러지고 그 결과 과열이 발생되고 마모가 일어나며 만일 클럿치의 토오크용량이 입력토오크보다 현저할 정도로 크면 과잉 토오크용량을 발생시키는데 소요되는 에너지가 허비되는 것이다.
본 발명에 따른 자동차변속기를 제어하는 방법은 청구범위 1항을 특징부분에 기술된 바에따라 특징지워진다.
본 발명은 본질적으로 변속기가 안정된 상태로 작동되는 도중에 변속기의 입력토오크를 전달하는데 소요되는 량만큼 토오크용량을 발생시키기기 위하여 사전에 계획된 클럿치 압력을 조절하기 위한 효과적인 변속기의 폐쇄루프(closed-loop)식 클럿치 압력제어 방법에 관한 것이다. 현저한 미끄럼작동이 탐지될 때, 압력은 클럿치장치의 토오크용량이 증가되도록 상향조절된다.
만일 특정한 구동사이클(driving cycle)의 일정주기(period)동안 현저한 미끄러짐작동이 탐지되지 않으면, 압력은 클럿치장치의 토오크용량을 감소시키도록 하향조절된다. 이 결과 클럿치의 미끄러짐작동을 받아 들일 수 있는 한계내에 유지하면서 변속기 제어효율을 증진시키는 저주파수의 클럿치 압력제한 사이클(low frequency clutch pressure limit cycle)을 얻게된다.
현저한 클럿치의 미끄러짐작동은 변속기의 압력 및 출력축 사이에서 미끄러짐작동의 누적된 지시신호(cumulative indication)를 발생시키는 새로운 루틴(routine)에 의해 탐지된다. 누적된 미끄러짐작동의 지시신호가 기준치을 넘을 때는, 이는 재조정(reset)된다. 기준치를 넘는 누적된 미끄러짐작동의 지시신호에 소요되는 시간이 측정되고, 과도한 미끄러짐작동을 나타내는 기준지시 기간과 비교된다. 만일 측정시간이 기준시간보다 적거나 같으면, 과도한 미끄러짐작동이 발생하는 것이고, 작동클럿치 혹은 브레이크에 공급되는 압력은 측정시간에 비례하여 증가되며, 이로인하여 토오크 용량은 증가하고 미끄러짐작동은 만족할 만한 수준까지 감소되는 것이다.
만일 과도한 미끄러짐작동이 상기 루틴을 사용하여 압력이 최대치까지 증가된 후에도 계속 발생되면, 클럿치장치 혹은 기어의 고장이 표시된다. 이 경우에 있어서, 상기 기어의 손실을 반영하기 위하여 변속기의 변속점(shfft point)을 조정하기 위한 루틴이 제공된다. 만일 기준값을 넘는 누적된 미끄러짐작동의 지시신호에 소요되는 시간이 기준시간보다 크면, 미끄러짐작동은 받아들일 수 있는 범위내에 있으며, 클럿치 압력을 감소시키기 위한 루틴이 작동된다.
압력감소가 되기전에, 변속기의 입력토오크는 한쌍의 예정된 양(positive)의 토오크 한계치(thresholds)와 관련하여 규정된 특정수의 연속적인 토오크 검색과정(consecutive torque sweeps)를 거쳐야 한다. 만일 과도한 미끄러짐작동이 검지되지 않고, 특정수의 검색과정이 진행되면, 클럿치 압력은 변속기 입력토오크를 전달하는데 요구되는 것보다 더 크고 또한 압력제어장치가 예정된 수정량만큼 클럿치 압력을 감소시킬 수가 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라 설명한다.
제 1a 및 1b 도에 있어서, 부호(10)은 엔진(12) 및, 하나의 후진 속도비와 4개의 전진속도비를 갖는(평행축) 변속기(14)을 포함하는 자동차 구동열(drive train)을 전체적으로 나타낸다. 엔진(12)는 엔진출력 토오크를 조절하기 위하여 엑셀레이트페달(도시되지 않은)과 같은 운전자 조작장치에 기계적으로 연결된 조절판 기구(throttle mechanism)(16)를 포함하며, 상기 토오크는 엔진출력축(18)을 지나 변속기(14)에 가해진다.
상기 변속기(14)는 엔진출력 토오크를 토오크변환기(24) 및 하나 또느 그 이상의 유체작동 클럿치장치(26,28,30,32,34)를 통하여 한쌍의 구동축(20) 및 (22)로 전달하며, 상기 클럿치장치는 예정된 계획에 따라 맞물리거나 해제되어 소정의 변속비를 설정하게 된다. 변속기(14)에 대하여 보다 상세히 살펴보면, 토오크 변환기(24)의 임펠러 또는 입력부재(36)는 입력용기(38)를 통하여 엔진출력축(18)에 의해 회전구동 되도록 연결된다. 토오크변환기(24)의 터어빈 또는 출력부재(40)는 유체이동에 따라 임펠러(36)에 의해 회전구동되며, 변속기축(42)을 회전구동하도록 연결되어 있다.
안내부재(stator member)(44)는, 임펠러(36)를 터어빈(40)에 연결하도록, 유체를 터어빈(40)으로 다시 향하도록 한다. 또한, 상기 안내부재는 일방향장치(one-way device)(46)를 통해 변속기(14)의 하우징(housing)에 연결된다.
또한, 토오크변환기(24)는 변속기축(42)에 고정된 클럿치판(50)를 갖는 클럿치장치(26)를 포함한다. 상기 클럿치판(50)은 입력용기(38)의 내부표면과 적절하게 맞물려 엔진 출력축(18)와 변속기축(42)사이의 직접적인 기계적구동을 형성하는 마찰표면(52)을 포함한다.
상기 클럿치판(50)은 입력용기(38)와 터어빈(40)사이의 공간을 두개의 유체실 즉, 작동실(apply chamber)(54)와 감압실(release chamber)(5)으로 나누게 된다. 작동실(54)내의 유압이 감압실(54)내의 압력을 초과하는 경우, 클럿치판(50)의 마찰표면(52)은 제 1 도에 도시된 바와 같이 입력용기(38)과 맞물려 이동하므로서 클럿치장치(26)에 맞물려 토오크변환기(24)와 평형한 상태로 기계적 구동연결관계를 제공하게 된다.
상기 경우에 있어서, 임펠러(36)와 터어빈(40)사이에는 어떠한 미끄러짐작동도 없게된다.
감압실(56)내의 유압이 작동실(54)내의 유압을 초과하는 경우, 클럿치판(50)의 마찰표면(52)이 입력용기(38)와 떨어져 이동하므로서 상기 기계적 구동관계를 해체하여 임펠러(36)와 터어빈(40)사이이 미끄러짐작동을 허용하게 된다. 원으로 표시된 부호"5"는 작동실(54)에 대한 유체 연결관계를 나타나며 부호"6"은 감압실(56)에 대한 유체 연결관계를 나타낸다. (양의변위) 유압펌프(60)는, 점선(62)으로 나타난 바와 같이, 입력용기(38) 및 임펠러(36)를 통해 엔진출력축(18)에 의해 기계적으로 구동된다.
유압펌프(60)는 낮은 압력에서 유체를 유체저장조(64)로부터 수용하여 가압된 유체를 배출배관(66)을 통하여 변속기제어부재로 공급하게 된다.
압력조절밸브(PRV)(68)는 배출배관(66)에 연결되어 내부의 제어된 유체의 양을 배관(70)을 통하여 유체저장조(64)로 복귀시킴으로서 배출배관(66)내의 유압(이하 "배관압력"이라 칭함)을 조절하는 역할을 한다. 또한, 압력조절밸브(68)는 유압을 배관(74)을 통하여 토오크변환기(24)로 공급하게 된다.
유압펌프 및 압력조절밸브 설계는 본 발명에 있어서 별로중요하지 않으며, 대표적인 유압펌프는 미국 특허번호 제4,342,545호에 그리고 대표적인 압력조절밸브는 미국 특허번호 제4,283,970호에 제시되어 있다.
변속기축(42) 및 변속기축(90)은 각각, 회전가능하게 유지되는 다수의 기어부재를 포함한다.
기어부재(80,82,84,86,88)는 변속기축(42)상에서 지지되며 기어부재(92,94,96,98,100,102)는 변속기축(90)상에서 지지된다. 기어부재(88)는 변속기축(42)에 견고하게 연결되며, 기어부재(98) 및 (102)는 변속기축(90)에 견고하게 연결된다. 기어부재(92)는 자유회전부재(free wheeler) 또는 일방향장치(93)를 통하여 변속기축(90)에 연결된다. 기어부재(80), (84), (86) 및 (88)는 각각 기어부재(92), (96), (98) 및 (100)과 맞물림상태(meshing engagement)로 유지되며, 기어부재(82)는 유동기어(reverse idler gear)(103)를 통하여 기어부재(94)에 연결된다. 또한, 변속기축(90)은, 기어부재(102), 기어부재(104) 및 통상의 차동기어세트(DG)(106)를 통하여, 구동축(20) 및 (22)에 연결된다.
요철클럿치(dog clutch)(108)가 변속기축(90)에서 축상으로 활주가 능하여 변속기축(90)를 기어부재(96)(도시되지 않음)나 기어부재(94)에 견고하게 연결하는 역할을 할 수 있도록 설치되어 있다. 요철클럿치(108)가 변속기축(90)을 기어부재(96)에 연결시킬 때 기어부재(84)와 변속기축(90)사이에서 전진속도 관계가 이루어지며 요철클럿치(108)가 변속기축(90)을 기어부재(94)에 연결시킬 때 기어부재(82)와 변속기축(90)사이의 후진속도 관계가 이루어진다.
클럿치장치(28,30,32,34) 각각은 변속기축(42) 또는 (90)에 견고하게 연결된 압력부재 및 하나 또는 그 이상의 기어부재에 견고하게 연결된 출력부재를 포함하여 클럿치장치의 맞물림 동작이 각각의 기어부재와 변속기축을 연결하여 변속기축(42)와 (90)사이의 구동연결을 효과적으로 부여하게 된다. 클럿치장치(28)는 변속기축(42)를 기어부재(80)에 연결하며 ; 클럿치장치(3)는 변속기축(42)를 기어부재(82) 및 (84)에 연결하며 ; 클럿치장치(32)는 변속기축(90)를 기어부재(100)에 연결하며 ; 그리고 클럿치장치(34)는 변속기축(42)을 기어부재(86)에 연결하게 된다.
클럿치장치(28,30,32,34) 각각은 복귀스프링(도시되어 있지 않음)에 의해서 해체상태쪽으로 탄력지지된다. 클럿치장치의 맞물림 동작은 유압을 작동실로 공급하므로서 효과적으로 달성된다. 그 결과 클럿치장치의 토오크 용량은 복귀스프링 압력을 감한 작동압력의 함수이다.
원으로 둘러싸인 부호 "1"은 가압유체를 클럿치장치(28)의 작동실로 공급하는 유체통로를 나타내며 ; 원으로 둘러싸인 부호 "2" 및 문자 R는 가압유체를 클럿치장치(30)의 작동실로 공급하기 위한 유체 통로를 나타내며 ; 원으로 둘러싸인 부호 "3"은 가압유체를 클럿치장치(32)의 작동실에 공급하기 위한 유체통로를 나타내며 ; 그리고 원으로 둘러싸인 부호 "4"는 가압유체를 클럿치장치(34)의 작동실로 향하도록 하는 유체통로를 나타낸다.
다양한 기어부재(80,82,84,86,88) 및 (92,94,96,98,100)는 서로 다른 크기를 갖추어, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 전진속도비가 클럿치장치(28), (30), (32) 및 (34)를 각각, 맞물림하므로서 달성되도록 형성된다.
요철클럿치(108)는 전진속도비를 얻기위하여 제 1 도에 도시된 위치에 놓여있어야 한다. 중립속도비 또는 구동축(20) 및 (22)를 엔진출력축(18)로부터 효과적으로 분리시키기 위해서는 모든 클럿치장치(28,30,32,34)를 해제상태로 유지함으로서 달성된다.
다양한 기어부재의 결합에 의해서 형성되는 속도비는 일반적으로 출력속도 No에 대한 터어빈속도 Nt의 비에 의해서 결정된다.
변소기(14)에 대한 대표적인 Nt/No비는 다음과 같다.
제 1-2.368, 제 2-1,273
제 3-0.808, 제 4-0.585
후진-1,880
현재의 전진속도(Current forward speed ratio)로부터 원하는 전진속도비로의 변속은 현재의 속도비(off-going)와 관련된 클럿치장치가 해체되고 원하는 속도비(on-coming)와 관련된 클럿치장치가 맞물리도록 하는 것이 요구된다.
예를들면, 제 1 전진속도비로부터 제 2 전진속도비로의 변환은 클럿치장치(28)의 해체동작 및 클럿치장치(30)의 맞물림동작을 포함하게 된다.
변속기(14)의 유체제어부재는 매뉴얼밸브(140), 서어보밸브(directional servo valve)(160) 및 다수의 유체밸브(180,182,184,186,188,190)(전기적으로 작동되는)를 포함한다.
상기 매뉴얼밸브(140)는 작동자 요구에 상응하여 작동되며, 서어보밸브(160)와 함께, 초청된 배관압력을 적절한 유체밸브(182,814,186,188)로 향하도록 하는 역활을 하게된다.
다음에, 상기 유체밸브(182,184,186,188)는 유압을 클럿치장치(28, 30, 32, 34)로 향하도록 개별적으로 제어된다.
유체밸브(180)는 유압을 출력배관(66)으로부터 압렬조절밸브(68)로 향하도록 제어되며, 그리고 유체밸브(190)는 유압을 배관(74)으로부터 토오크변환기(24)의 클럿치장치(24)로 향하도록 제어된다.
서어보밸브(160)는 매뉴얼밸브(14)의 조건에 상응하여 작동되며 요철클럿치(108)를 적절하게 위치시키는 역할을 하게된다.
매뉴얼밸브(140)는 축(142)을 포함하여 운전자가 원하는 속도범위와 관련하여 운전가로부터 축방향의 기계적입력을 수용하게 된다.
축(142)은 또한 점선(146)으로 표시된 바와 같이 적절한 기계적 연결구를 통해 표시장치(144)에 연결된다.
출력배관(66)으로부터 온 유압은 배관(148)을 통해 매뉴얼밸브(140)에 입력으로서 적용되며, 밸브출력은 유압을 공급하여 전진속도비로 맞물리도록 하는 전진(F) 출력배관(150) 및 유압을 공급하여 후진속도비로 맞물리도록하는 후진(R) 출력배관(152)를 포함한다. 따라서, 수동밸브(140)의 축(142)이 표시장치(144)에 도시된 D4, D3또는 D2위치로 이동되는 경우, 배관(148)으로부터 온 배관입력은 전진(F) 출력배관(150)으로 항하게 된다.
축(142)이 표시장치(144)상에 표시된 R위치에 있는 경우, 배관(148)으로부터 온 관압력은 후진(R) 출력배관(152)으로 항하게 된다.
매뉴얼밸브(140)의 축(142)이 중립(N) 또는 주차(P)위치에 있는 경우, 배관(148)은 격리되고, 그리고 전진 및 후진출력배관(150) 및 (152)은 어떠한 유체라도 유체저장조(64)로 적절하게 복귀시키는 배출배관(154)에 연결된다.
서어보밸브(160)는 유체작동장치이며 시프트포크(shift fork)(164)에 연결되어 변속기축(90)상의 요철클럿치(108)를 축상으로 이동시키므로서 진진 또는 후진속도비를 선택적으로 가능하게 하는 축력축(162)를 포함한다.
상기 출력축(162)는 서어보 하우징(168)내에서 축상으로 이동가능한 피스톤(166)에 연결된다. 서어보 하우징(168)내의 피스톤(166)의 축상위치는 작동실(170) 및 (172)에 공급되는 유압에 따라 결정된다.
매뉴얼밸브(140)의 전진출력배관(150)은 배관(174)을 통해 작동실(170)에 연결되며, 매뉴얼밸브(140)의 후진출력배관(152)은 배관(176)를 통해 작동실(172)에 연결된다.
매뉴얼밸브(140)의 축(142)이 전진범위 위치에 있는 경우, 작동실(170)내의 유압은 제 1 도에 도시된 바와 같이 피스톤을 오른쪽으로 밀어서 요철클럿치(108)를 기어요소(96)와 맞물리도록 하여 전진속도비의 맞물림 상태를 가능하게 한다.
매뉴얼밸브(140)의 축(142)의 R위치로 이동되는 경우, 작동실(172)내의 유압은 제 1 도에 도시된 피스톤(166)을 왼쪽방향으로 밀어서 유체클럿치(108)를 기어부재(94)와 맞물리도록 하므로서, 후진속도비의 맞물림상태를 가능하게 한다.
상기 각 경우에 있어서, 기억해야 할 것은 제 2 또는 후진속도비의 실제적인 맞물림상태는 클럿치장치(30)가 맞물릴때까지 달성되지 않는 다는 것이다.
서어보밸브(160)는 또한 유체밸브로서 작동되어 후진속도비를 가능하게 한다.
상기 목적을 위하여, 서어보밸브(160)는 (전기적으로 작동되는) 유체밸브(186)에 연결되는 출력배관(178)을 포함한다.
운전자가 전진속도비를 선택하고 서어보밸브(160)의 피스톤(166)이 제 1 도에 도시된 위치에 있는 경우, 배관(176)과 출력배관(178)사이의 통로가 밀폐되어, 작동자가 후진기어비를 선택하는 경우, 배관(176)과 출력배관(178)사이의 통로는 개방된다. (전기적으로 작동되는) 유체밸브(180,182,184,186,188,190) 각각은, 그 압력통로에서 유압펌프로부터 유압을 수용하며, 유압을 압력조절밸브(68) 또는 각각의 클럿치장치(26,28,30,32,34)로 향하도록 개별적으로 제어된다.
유체밸브(180)는 관압력을 출력배관(66)으로부터 직접받으며 가변되는 상기 압력을 원으로 둘러싸인 문자 "V"로 표시된 압력조절밸브(68)를 향하도록 제어된다.
유체밸브(182), (186) 및 (188)는 매뉴얼밸브(140)의 전진출력배관(150)으로부터 유압을 받으며, 가변되는 상기 압력을 각각 원으로 둘러싸인 부호 "4""3" 및 "1"로 표시된 클럿치장치(34), (32) 및 (38)로 향하도록 제어된다. 유체밸브(186)는 전진출력라인(150) 및 출력라인(178)으로부터 유압을 수용하며 가변되는 상기 압력을 원으로 둘러싸인 부호 "2" 및 문자 "R"로 표시된 클럿치장치(30)로 보내도록 제어된다.
유체밸브(190)는 압력조절밸브(68)의 배관(74)으로부터 유압을 수용하며 원으로 둘러싸인 부호 "6"으로 표시된 클럿치장치(26)의 감압실(56)로 가변되는 상기 압력을 보내도록 제어된다.
클럿치장치(26)의 작동실(54)에는 원으로 둘러싸인 부호 "5"로 표시된 오리피스(192)를 통해 배관(74)으로부터 유압이 공급된다.
유체밸브(180,182,184,186,188,190)는 각각의 밸브몸체내에 축상으로 이동가능한 스풀부재(spool element)(210,212,214,216,218,220)를 포함하여 입력과 출력통로사이의 유체흐름을 지지하도록 한다.
각각의 스폴부재(210,212,214,216,218,220)가 제 1 도에 도시된 바와 같이 가장 오른쪽위치에 있는 경우, 입력 및 출력통로는 연결된다. 유체밸브(180,182,184,186,188,190) 각각은 원으로 둘러싸인 문자 "EX"로 표시된 배출통로를 포함하며, 상기 배출통로는, 스폴부재가 제 1b 도에 도시된 바와 같이 가장 왼쪽위치로 이동되는 경우, 각각의 클럿치장치로부터 온 유체를 배출시키는 역활을 하게 된다.
제 1b 도에 있어서, 유체밸브(180) 및 (182)의 스풀부재(210) 및 (220)는 각각의 입력 및 출력배관을 연결하는 가장 오른쪽위치에 있는 상태로 도시되어 있으며, 반면에, 유체밸브(184), (186), (188) 및 (190)의 스풀부재(214), (216), (218) 및 (220)는 각각의 출력 및 배출배관을 연결하는 가장 왼쪽위치에 있는 상태로 도시되어 있다.
유체밸브(180,184,186,188,190)의 각각은 그 스풀부재(210,212,214,216,218,220)의 위치를 조절하기 위한 솔레노이드(222,224,226,228,230, 232)를 포함한다.
상기 각각의 솔레노이드(222,224,226,228,230,232)는 각각의 스풀부재(210,212,214,216,218,220)에 연결된 가동자(234,236,238,240,242,244) 및 각각의 가동자를 에워싸는 솔레노이드코일(246,248,250,252,254,256)을 포함한다.
상기 각각의 솔레노이드(246,248,250,252,254,256)중의 일측 단자부는 도시된 바와 같이 접지되어 있으며, 다른 단자부는 솔레노이드코일 조절하는 제어유니트(270)의 출력라인(258,260,262,264,266,268)에 연결된다.
이하에서 제시되는 바와 같이, 제어유니트(270)는 소정제어산법(algorithm)에 따라 솔레노이드코일(246,248,250,252,254,256)의 펄스폭변조(pulse-width-modulate, PWM)를 행하므로 압력조절밸브(68) 및 클럿치장치(26,28,30,32,34)에 공급된 유압을 조절하게 되며, 이러한 듀티사이클(duty cycle)변조는 요구되는 공급압력의 크기에 관련하여 결정된다.
유체밸브(180,182,184,186,188,190)가 스풀밸브(spol value)로서 예시되었지만 다른 형태의 밸브가 이에 대체될 수 있다. 일예로서, 볼(ball)및 시이트(seat)형의 밸브가 사용될 수 있다.
일반적으로, 유체밸브(180,182,184,186,188,190)는 3개의 출입구를 갖춘 펄스-폭-변조-밸브로 구성될 수 있다.
제어유니트(270)에 대한 입력신호가 입력라인(272,274,276,278,280,282,284)상에 제공된다. 매뉴얼밸브(140)의 축(142) 운동에 상응하여 위치센서(S)(286)는 입력신호를 입력라인(272)을 통해 제어유니트(270)에 제공한다. 속도변환기(speed transducers)(288), (290) 및 (292)는 변속기(14)내의 다양한 회전부재의 회전속도를 감지하여 속도신호를, 각각, 입력라인(274), (276) 및 (278)을 통하여 제어유니트(270)에 공급하게 된다.
상기 속도변환기(288)는 변속기(42)의 속도 및 이에 따른 터이빈 또는 변속기 입력속도(Nt)를 감지하며 ; 속도변환기(290)는 구동축(22)의 속도 및 이에따라 변속기의 출력속도(No)를 감지하며 ; 그리고 속도변환기(292)는 엔진출력축(18) 및 이에 따른 엔진속도(Ne)의 속도를 감지한다.
위치변환기(294)는 트로틀기구(16)의 위치에 상응하여 작동되며 상응하는 전기신호를 입력라인(280)을 경유해서 제어유니트(270)에 제공하게 된다.
입력변환기(296)는 엔진(12)의 메니풀드절대압력(MAP)를 감지하여, 이에 따라 입력라인(282)을 통하여 전기적 신호를 제어유니트(270)에 제공하게 된다.
온도센서(298)는 유체저장조(64)내의 유체의 온도를 감지하며, 이에 따라 상응하는 전기신호를 입력라인(284)을 통하여 제어유니트(270)에 제공하게 된다.
제어유니트(270)는 상술하는 바와 같이 소정제어산법에 따라 입력라인(272,274,276,278,280,282,284)상의 입력신호와 상응하여 출력라인(258,260,262,264,266,268)을 통해 솔레노이드코일(246,248,250,252, 254,256)의 구동를 제어하게 된다.
이와 같이, 제어유니트(270)는 입력신호를 수용하고 다양한 펄스 폭-변조신호를 출력시키기 위한 입력/출력(I/O)장치(300) 및 분류-및 제어회로(address-and-control bus)(304)와 양방향성 데이타회로(bidirectional data bus)(306)를 통해 상기 입력/출력장치(300)와 서로 통하게 되어 있는 마이크로컴퓨터(302)를 포함한다.
본 발명에 따라 상기 펄스폭 변조출력을 전개하기 위한 적절한 프로그램지시를 나타내는 플로우다이아그램이 제 5 도 내지 제 8 도에 나타나있다.
본 발명에 따라 이행된 클럿치 압력증가가 제 2 도 및 3 도에 도시되어 있다.
제 2 도는 이러한 증가에 관련된 여러가지 매개변수를 묘사하고 있으며, 모두 공통시간 기준(commom time base)이다.
상세히 설명하며, 그래프 A는 속도변환기(288)로부터 터빈속도의 누적된 출력펄스를 나타내며 ; 그래프 B는 속도변환기(290)으로부터 출력속도의 누적된 출력펄스를 나타내며 ; 그래프 C는 본 발명에 따라 발생되어 누적된 미끄러짐작동 펄스표시를 나타내며 ; 그래프 D는 본 발명에 따른 슬립타이머값을 나타내며 ; 또한 그래프 E는 본 발명에 따른 클럿치 압력수정값을 나타낸다.
그래프 A에 도시된 터빈의 누적 출력펄스표시는 제어유니트(270)에 내장된 입력카운터(imput counter)로부터 얻어질 수 있다.
제 2 도의 그래프 A-E는 여러가지 입력카운터 및 레지스터(REGISTERS)가 제로(0)로 될 때인 시간 to에서 시작한다.
그 후, 제어유니트(270)은 그래프 B도의 누적출력속도 펄스표시와 변속기 속도비에 근거하여 누적터빈속도 펄스표시를 예고한다.
그래프 C의 누적된 미끄럼작동 펄스표시는 상기 예고된 터빈속도 펄스표시와 실제 터빈속도 펄스표시사이의 차이에 따라 결정된다. 동시에, 제어유니트(270)내의 타이머(슬리타이머)는 그래프 D에 도시된 바와 같이, 경과 시간표시를 발생한다.
그래프 C의 누적된 미끄러짐작동을 펄스표시가 기준치(REF)를 초과할 때는 터빈에 대한 입력카운터 및, 슬립타이머와, 출력속도 펄스는 제로(0)으로 재설정된다.
제 2 도에 있어서 이는 시각 t1, t2, t3, t4및 t5에서 일어난다.
본 발명에 의하면, 슬립타이머내의 수치는 재설정(reset)된 시점에서 변속기축(42)와 구동축(22)사이의 미끄러짐 표시를 제공한다.
만일 슬립 타이머의 수치가 상대적으로 높으면, 미끄러짐작동량은 받아들일 만하여, 만일 슬립 타이머의 수치가 상대적으로 낮으면 미끄러짐작동량은 과도한 것이다. 제어를 위하여, 제어유니트(27)은 과도한 클럿치의 미끄럼작동을 나타내는 한계타이머값(threshold timer value THR)을 설정한다. 만일 슬립타이머의 값이 한계타이머값 THR보다 크면, 미끄러짐작동 수준은 받아들일 만하여 압력수정은 이루어지지 않는다. 이 조건은 그래프 E에 지시된 바와 같이 시각 t1, t4및 t에서 일어난다.
만일 슬립타이머값이 한계 THR값 보다 적으면, 미끄러짐작동 수준은 과대할 것으로 판단되어 작동 클럿치에 공급되는 압력은 슬립타이머값에, 관련하여 증가된다. 이 조건은 그래프 E에 지시된 바와 같이 시각 t2및 t3에서 일어난다. 수정작동의 크기는 슬립타이머값의 함수로서 제 3 도에 그래프로 도시되어 있다.
상술한 방법으로, 변소기(14)의 작동클럿치에 공급된 압력은 한계타이머값 THR에 의해 형성된 받아들일 수 있는 범위까지 상기 미끄러짐작동표시를 감소시키는데 요구되는 만큼 증가된다. 그러나 상기 압력은 변속기(14)의 최대한 압력(line pressure)이상으로는 증가될 수 없다. 그러나, 만일 이러한 수정작동이 클럿치압력을 최대관 압력까지 증가시키고도 여전히 과대한 미끄러짐작동이 탐지된다면, 클럿치나 기어의 고장이 났다고 추측된다.
이 경우, 변속기(14)는 다른 속도비로 이동되고, 변속점 도표는 상기 변속(ratio)의 무용성을 반영하기 위해 조정된다. 양(+)의 미끄럼조건, 즉 터빈속도(Nt)가 변속기의 출력속도(No)보다 크다는 조건이 제 2 도의 예에서 지시되는 동안에는, 자동차 감속도중에 반대방향으로의 미끄러짐작동이 일어났다는 것을 알 수 있다. 어느 경우에 있어서도, 미끄러짐작동은 과도하면 클럿치장치의 과도한 가열 및 마모를 일으키기 때문에 바람직하지 않다.
이와 같이 본 발명의 제어는 동일한 방법으로 양(+)의 그리고 음(-)의 과도한 클럿치의 미끄러짐작동 모두에 반응한다.
본 발명에 의해 이루어지는 클럿치의 압력감소가 제 4 도의 그래프 A 및 B에 나타나있으며, 이들 그래프는 공통시간을 기준으로 한다. 보다 상세히 설명하면, 그래프 A는 변속기의 입력 토오크(T1)의 추정치를 나타내며 ; 그래프 B는 변속기(14)의 작동클럿치에 공급된 압력을 나타낸다.
제 4 도의 목적은, 과도하지 않는 클럿치의 미끄러짐작동을 검지하고, 즉 슬립타이머값이 항상 한계타이머값 THR위에 있는지를 검지하기 위함이다.
변속기의 입력토오크의 값(Ti)은 엔진 매니폴드절대압력(MAP), 엔진펌핑효율(K), 기계적마찰손실(Tf), 부수하중 토오크(accessory load torque)(T1) 및 토오크변환기(24)의 토오크증가율(torque multiplication ratio)(Tc)의 함수로써 산출 가능하며 다음식에 의한다.
Ti=[(MAP×K)-Tf-T1]×Tc
엔진 MAP는 압력변환기(296)로부터 측정되며, 펌핑효율(pumping efficiency) K는 사전에 결정된 데이타에 근거하여 저장된다.
기계적 마찰손실 Tf는 엔진속도의 함수로써 결정되며, 부수하중 토오크손실 T1은 하중지시계에 의해 정해진다. 토오크증가율 Tc는 속도비 즉, 터어빈속도/엔진속도(Nt/Ne)의 함수로써 결정된다. 일정기간 정상 작동 후, 입력토오크는 그래프 A에 나타난 바와 같이 주기적인 경향을 나타낸다.
본 발명에 의하면, 작동클럿치(active clutch)에 공급된 압력은 변속기입력 토오크 Ti이 과도한 미끄러짐작동을 검지하지 않고 예정된 몇개의 사이클이나 검색과정(sweep)을 겪은 후에만 감소된다.
상기 사이클은 그래프 A의 세로축에 나타난 바와 같이 상한 및 하한 토오크값 Tu 및 TＬ에 관련하여 한정된다.
상기 상한 및 하한 토오크값 Tu 및 TＬ로 형성된 토오크 범위에 3개의 사이클이나 검색과정을 거친 후, 상기 클럿치압력은 그래프 B에서 t4에서 나타난 바와 같이 예정된 량 PCORR만큼 감소된다. 압력감소는 제 4 도에 기술된 바와 같이, 과다 미끄러짐작동이 탐지될 때까지 계속된다. 과다 미끄러짐작동이 탐지되는 지점의 압력은 제 2-3 도에 개시된 바와 같이 슬립타이머값(slip timer value)과 관련하여 증가한다. 그 결과 아주 낮은 주파수를 갖는 압력 혹은 클럿치의 미끄러짐작동 제한 사이클로되며, 본질적으로 변속기의 입력토오크에 부합하기에 충분한 클럿치압력을 유지하게 한다. 이는 클럿치의 미끄러짐작동에 기인한 변속기의 과열 및 마모를 방지하며, 동시에 과도한 클럿치 토오크용량을 최소화시킴으로써 변속기의 작동 효율을 증가시킨다.
제 5 도 내지 8 도에 도시된 플로우다이아그램은 본 발명의 클럿치압력 탐지/수정제어기능을 기계화하는데 있어서 제어유니트(27)의 마이크로컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램지시 사항을 나탄내다. 제 5 도의 플로우다이아그램은 필요한 특정제어기능을 실행하기 위해 여러가지 부루틴(subroutines)을 호출하는 주(主) 혹은 대표적인 프로그램을 나타낸다.
제 6 도 내지 8 도의 플로우다이아그램은 본 발명에 적절한 부루틴에 의해 수행되는 기능을 나타낸다.
제 5 도에 관하여 보다 상세하게 설명하면, 부호(310)은 본 발명의 제어기능을 수행하는데 사용되는 여러가지 레지스터, 타이머등을 초기화(initializing)하기위해 자동차조작의 각 주기별 시점에서 실행되는 일련의 프로그램지시를 나타낸다. 초기화 후 지시블록(312,314,316,318)은 이들 지시블록과 복귀라인(320)을 연결하는 플로우다이아그램라인에 따라 연속하여 반복적으로 수행된다.
지시블록(312)는 입력라인(272,274,276,278,280,282,284)를 지나 입력/출력장치(300)로 인가된 여러가지 입력신호를 읽고 조절하여, 여러가지 제어유니트의 타이머를 증분하고(update)(increment), 또한 변속기입력토오크 Ti와 같은, 제어산법에 사용되는 여러가지 항목을 산출한다. 변속기입력토오크 Ti를 산출하기 위한 대수식이 상기와 같이 제 4 도를 참고로하여 주어져 있다. 지시블록(314)은 요구되는 속도비 Rdes를 결정한다.
이 기능은 변속점(shif poing)생성 및 본 발명이 미끄러짐작동 탐지/수정기능 모두를 포함하며 제 6 도 내지 제 8 도의 플로우다이어그램에 보다 상세히 도시되어 있다.
지시블록(316)은 변속(shifting)과 비변속작동(안정상태)모우드에 대하여 압력조절밸브 PRV(68) 및 클럿치장치(26,28,30,32,34)에 사용되는 압력지시를 결정한다. 안정상태의 작동(steady state operation)중에, 여러가지 유체밸브(180,182,184,186,188,190)는 경우에 따라 완전히 개방되거나 폐쇄된 상태로 유지되며, 클럿치압력은 압력조절밸브 PRV(68)을 지나서 조절된다.
이러한 조건하에서, 정상적인 안정상태의 지시값 PCMD와 압력수정치 PC의 합에의해 압력조절밸브 PRV에 대한 압력지시가 결정된다. 정상적인 안정상태의 지시값 PCMD이 우선적으로 변속기입력토크 Ti의 함수로써 결정되며, 압력수정치 PC는 제 8 도에 개시된 바와 같이 본 발명의 미끄러짐작동 탐지/수정제어에 의해 결정된다.
지시블록(318)은 여러가지 작동기의 작동특성에 근거하여 클럿치장치와 압력조절밸브 PRV의 압력지시값을 PWM(펄스폭변조된)듀티사이클로 변환시키고 이에 따라 작동기 코일을 구동한다.
상기한 바와 같이, 제 6 도 내지 제 8 도의 플로우다이아그램은 변속점선택 및 본 발명의 미끄러짐작동 탐지/수정제어를 자세히 도시하고 있다. 제 6 도의 플로우다이아그램은 일차적으로 변속점선택에 관한 것이며 ; 제 7 도 및 8 도의 다이아그램은 제 6 도의 플로우다이아그램에 의해 호출되는 부루틴(subroutines)을 나타낸다.
제 7 도의 플로우다이아그램은 속도비 변경중에 기어 혹은 클럿치고장을 식별하기 위한 변속작동 루틴(shift progression routine)을 상술한다.
제 8 도의 플로우다이아그램은 본 발명의 미끄러짐작동 탐지/수정제어를 상술한다.
제 6 도의 플로우다이아그램을 보다 상세히 설명한다. 우선 엔진이 가동중인지 아닌지 여부가 결정블록(decision block)(330)에서 결정된다. 만일 가동중이지 않으면, 루틴의 나머지는 플로우다이아그램의 선(332)에 의해 지시되는 바와 같이 생략(skip)된다.
엔진(12)이 가동중이면 ; 결정블록(334)은 속도비의 변속작동이 진행중인지를 판단하게 된다. 진행중이면, 블록(336)은 변속작동의 진행을 검지하게 된다.
상기 루틴은 제 7 도에 보다 상세히 기술되어 있으며 클럿치 혹은 기어의 결함을 식별한다. 만일 결정블록(338)에서 이러한 결함이 탐지되지 않으면, 지시블록(339) 및 (340)은 변속점 도표를 최초의 조정눈금(calibration)으로 복귀시키고, 원하는 속도비(Rdes)를 찾게된다.
상기 원하는 속도비를 찾는 과정(look-up)은 일반적으로 통상적인 루틴이며, 변속기의 변속점이 트로틀 위치(%T)와 출력속도(No)의 함수로써 저장되는 2차원 선택도표(2-dimentional look-up table)을 사용한다. 만일 결정블록(338)에서 기어결함이 나타나면, 부호(342)로 지칭되는 플로우다이아그램부가 후술하는 바와 같이 예정된 변속점 선택도표를 변경하여 상기 결함속도비의 수용성을 반영하도록 실행된다. 만일 변속작동이 진행중이 아니면, 블록(344)는 본 발명에 따라 안정상태의 미끄러짐작동 탐지/수정제어를 수행하도록 실행된다.
상기 제어는 제 8 도의 플로우다이아그램에 보다 상세히 도시되어 있다. 결정블록(346)에서 결정된 것과 같이, 만일 상기 루틴에 의해 기어결함이 나타나지 않으면, 지시블록(347)과 (340)은 상술한 바와 같이 변속점도표를 최초의 조종 눈금까지 복귀시키고 트로틀위치 %T와 출력속도 No의 함수로써, 원하는 속도비 Rdes를 찾도록 실행한다. 만일 기어결함이 나타나면, 플로우다이아그램부(342)는 예정된 변속점도표를 조절하여 결함속도비의 무용성을 반영하도록 실행된다.
부호(342)의 플로우다이그램부에 의하면, 블록(350)이 첫째로 제어유니트(270)의 기억장치로부터 현재의 변속패턴 표를 검색하도록 실행된다. 만일, 작동이 안되는 기어가 "G"로써 지정되었다고 가정하면, 지시블록(352)는 다음의 보다 낮은 변속비(G-1)에서 다음의 보다 높은 변속비(G+1)로 변속선을 형성하도록 실행된다. 만일 이들 변속비가 존재하면, 작동이 안된기어 G를 갖는 변속선의 산술적 평균을 이용하여 새로운 변속점선이 형성된다.
그 후 지시블록(354)이 다음의 보다 낮은 변속비(G-1)에서 최대 엔진속도와 일치하는 최대 출력속도 한계치를 결정하고 또한 최대 출력속도 No가 초과되지 않도록 새로운 변속선을 제한하게 된다. 만일 토오크 변환기의 클럿치장치(26)가 맞물리면, 결정블록(356)에서 결정되는 바와 같이, 지시블록(358)은 출력속도 No가 변속비(G+1)에서 클럿치(26)의 최소 맞물림속도에 도달할 때까지, 변속비(G+1)로의 변속작동이 이루어지지 않도록, 새로운 변속선을 제한하게 된다. 이는 변속기(14)의 번거로운 작동을 최소화한다.
만일 토오크변환기의 클럿치장치(26)가 맞물리지 않으면, 새로운 변속선(shift point line)은 제한되지 않으며, 또한 클럿치장치(26)가 해체됨과 함께 속도비(G+1)로의 변속작동이 일어난다.
이러한 경우에 있어서, 플로우다이아그램라인(360)에 의해 할 수 있는 바와 같이 지시블록(358)의 실행은 생략된다. 그 후, 지시블록(362)은 작동이 안된 기어(failed gear) G를 포함하는 최초 변속선을 다음의 보다 낮은 속도비(G-1)에서 다음의 보다 높은 속도비(G+1)까지 새로운 변속선으로 대체시키도록 실행된다. 그 후, 지시블록(340)은 상술한 바와 같이 수정된 변속점 패턴표를 사용하여 요구되는 속도비 R를 찾도록 실행된다.
상기한 변속선 변경 루틴(플로우다이아그램부 342)는 작동이 안된 변속비로의 변속작동을 방지하기 위하여 변속패턴표를 변경하는 하나의 방식이다.
단순하게 작동이 안된 변속비(failed ratio)를 포함하는 변속선을 제거하는 것과 같은 다른 기술들도 사용 가능하다. 그러나, 예시된 루틴은 변속기의 번거로운 작동을 최소화하며, 변속기의 돌발적인 변경 및 이와 관련한 불편함과, 변속기 손상을 제거한다.
제 7 도의 변속 진행루틴의 플로우다이아그램에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 지시블록(370)은 첫째로, 하기식에 따라 변속완료상태(shift completion)의 백분율(%)를 계산하도록 실행된다.
% 완료=[ROLD-(No/Nt)]/(ROLD-Rdes)
상기식에서 ROLD는 분리되는 클럿치(offgoing clutch)와 관련된 변속기 속도비를 나타낸다.
만일 변속작동이 결정블록(372)에 의해 결정된 바와 같이 완료된 상태이면, 루틴의 나머지는 플로우다이아그램선(374)에 의해 나타난 바와 같이 생략된다. 그렇지 않으면, 결정블록(376)은 변속작동의 경과시간(변속타이머에 의해 검지됨) 이, 완전한 변속작동 완료를 위해 변속이 진행되는데 명목상 필요한 시간과 일치하는 기준시간보다 크거나 같은지를 결정하도록 실행된다. 만일 결정블록(376)이 부(-)로 응답되면, 루틴의 나머지는 플로우다이아그램라인(374)에 의해 나타난 바와 같이 생략된다. 만일 결정블록(376)이 정(+)로 응답되면, 변속작동은 진행중이지 않으며, 지시블록(378)은 분리된(offgoing) 클럿치압력을 제로(0)까지 감소시키고 결합하는 클럿치압력을 최대관압력까지 증가시키도록 실행된다.
(플로우라인이 절단선으로 표시된 바와 같이) 루틴의 연속실행에 있어서, 결정블록(380)은 실제의 변속비(Nt/No)가 요구되는 속도비 Rdes보다 약간 큰 기준속도비와 비교하도록 실행된다. 만일 실제속도비가 기준 속도비(Rdes+K)보다 크면, 지시블록(382)은 예정된 시간 T동안 결합되는 클럿치가 최대관압력을 유지하도록 실행된다. (플로우라인이 절단선으로 표시된 바와 같이) 루틴의 다음 실행에 있어서, 결정블록(384)는 실제 변속기 속도비(Nt/No)가 여전히 기준(Rdes+K)보다 큰지를 결정하도록 실행된다. 만일, 큰 경우, 지시블록(386)은 요구되는 속도비 Rdes가 잘못되어 있는 것으로 신호하게 된다.
제 8 도의 플로우다이아그램은 본 발명에 따른 안정상태의 미끄러짐작동 탐지/수정제어를 자세히 나타내고 있다. 처음에는 지시블록(390)이 루틴의 실행루프당 측정되는 터빈속도 펄스의 수를 결정하도록 실행된다.
상기 수는 요구되는(맞물린) 속도비 Rdes, 출력속도 No 및 루프 실행 주파수 F의 정함수이다.
다음, 지시블록(392)는 앞서의 실행 루프내에서 계수된(counted) 터빈 속도펄스의 실제수를 읽고 예견된 것과 실제의 펄스수 사이의 절대값 차이를 계산하도록 실행된다.
상기에서 나타난 바와 같이, 펄스는 터빈과 출력속도 변환기(288) 및(290)으로부터 직접 얻어지며, 상기 펄스는 제어유니트(270)에서 입출력(I/O) 장치(300)내부의 입력 카운터내에 축적된다.
예견된 것과 실제펄스수 사이의 절대값차이는 미끄러짐작동 펄스수로 일컬어지며 상술한 바와 같이 제 2 도의 그래프 C에 해당된다. 만일 미끄러짐작동펄스의 수가 적어도 기준치(REF)만큼 크고, 슬립타이머(slip timer)내의 계수가 한계타이머값 THR(결정블록 396 및 397에 의해 결정되는 바와 같은)보다 적으면, 미끄러짐작동은 받아들일 수 없는 것으로 판단된다.
이 경우에 있어서, 지시블록(398)은 입력카운터와 슬립타이머를 재설정하고 압력수정치 PC를 갱신(up data)하도록 실행된다. 압력수정치 PC는 재설정 시각에서 슬립타이머내의 계수로서 결정되어지나 그 합 및 안정상태의 압력지시값 PCMD이 변속기의 최대관압력을 초과하지 않도록 제한된다.
또한, 토오크 검색과정(TORQ SWEEP CTR)(후술된다)이 재설정된다. 만일 압력수정치 PC와 안정상태의 압력지시값 PCMD의 합이 최대관압력(결정블록 400에서 결정된 바와 같은)까지 증가되고 또한 변속기를 지나는 실제속도비 Nt/No가 기준치 K(결정블록 402에서 결정된 바와 같은)만큼 요구되는 속도비 Rdes를 초과하면, 지시블록(404)은 상기 요구되는(맞물린) 속도비 Rdes가 잘못되었음. (failed)을 나타내도록 실행된다. 만일 미끄러짐작동펄스의 수가 적어도 기준치(REF)만큼 크고 또한 슬립타이머내의 계수가 적어도 한계타이머값 THR(결정블록 396 및 397에 의해 결정되는 바와 같은)만큼 크면, 미끄러짐작동은 받아들일수 있는 것으로 판단된다.
이러한 경우, 지시블록(405)는 슬립타이머와 입력카운터를 재설정하도록 실행되며, 또한 부호(406)으로 전체적으로 지칭된 플로우다이아그램부는 제 4 도의 그래프 A와 관련하여 상술된 상, 하 한계로 토오크값 Tu 및 TＬ에 관련하여 변속기 입력토오크 Ti을 검지하도록 실행된다.
결정블록(408)은 변속기 입력토오크 Ti와 상한 토오크값 Tu를 비교한다. 만일 변속기 입력토오크 Ti가 상한 토오크값 Tu를 초과하면, 지시블록(410)은 HIGH라고 표시문자(flag)를 설정하도록 실행된다.
결정블록(412)은 변속기 입력토오크 Ti를 하한 토오크값 TＬ과 비교한다. 만일 변속기입력 토오크 Ti가 하한 토오크값 TＬ보다 적으면, 지시블록(414)는 LOW라는 표시문자를 설정하도록 실행된다.
만일 HIGH 및 LOW표시문자를 모두가 결정블록(416)에서 결정되는 바와 같이 설정되면, 변속기 입력토오크는 상, 하 한계값 Tu 및 TＬ에 의해 형성된 범위를 통과하여 검색한 것이며, 지시블록(418) 및 (420)은 HIGH 및 LOW표시문자를 재설정하고 여기서 토오크통과 수를 계수하는 카우터를 증분(increment)한다.
토오크 통과구를 나타내는 카운터가 기준치 REF(결정블록 422에서 결정되는 바와 같은)를 초과하면, 지시블록(424)는 미리 정해진 클럿치압력감소 수정량 PCORR에 의해 압력수정치 PC를 감소시키도록 실행된다.
상기 토오크 통과수를 나타내는 기준치 REF보다 적거나 같은 경우, 지시블록(424)의 실행은 플로우다이아그램선(426)에 의해 나타난 바와 같이 생략된다. 만일, 미끄러짐작동펄스의 수가 기준치 REF(결정블록 396에서 결정되는 바와 같이)보다 적으면, 미끄러짐작동은 받아들일 수 있는 것으로 판단되며 플로우다이아그램부(406)은 상술한 바와 같이 클럿치압력감소가 적절한지를 결정하기 위해 변속기 압력토오크 Ti를 검지하도록 실행된다.
본 발명에 따른 안정상태의 미끄러짐작동 탐지/수정제어 방법은 과도한 클럿치의 미끄러짐작동이 탐지될때 미끄러짐작동의 측정에 따라 작동클럿치에 공급된 압력을 증가시키도록 상술한 바와 같이 작동한다.
상기 압력증가는 압력수정치(pressure correction term) PC로써 이루어지며, 이는 정상적인 안정상태의 압력지시값 PCMD에 가산된다. 만일 클럿치압력이 최대관압력까지 증가되고도 과도한 미끄러짐작동이 지속되면, 기어결함(gear failure)이 나타난다.
기어결함이 없으면, 작동클럿치에 공급된 압력의 지속적인 감소현상이 변속기의 입력토오크가 특정수의 미리정해진 토오크 범위를 통과하여 검색된 후에 과다한 미끄러짐작동없이 이루어진다.
예시된 실시예에 있어서, 토오크 통과수, 기준치 REF는 3이다.
이러한 방법으로, 작동클럿치에 공급된 압력은, 미끄러짐작동이 발생하는 압력까지 감소하고 그 후 상기 미끄러짐작동을 제거하기 위해 압력이 증가되는 비교적 낮은 주파수의 한계사이클을 형성한다.
상술한 바와 같이, 이와 같은 작동은 미끄러짐작동을 받아들일 수 있는 한계내에 제한함으로써 과다한 클럿치 토오크용량을 최소화시키고, 이에 따라 변속기작동 효율을 증진하는 한편, 변속기의 과열 및 마모를 방지하게 되는 것이다.

Claims (5)

  1. 변속기(14)의 입력과 변속기축(42,90)사이에서 토오크를 전달하기 위한 유체작동 클럿치장치(26,28,30,32,34)와, 압력지시에 따라 클럿치장치(torque establishing device)(26,28,30,32,34)의 토오크전달용량을 제어하기 위한 압력조절밸브(68)를 포함하고, 변속기의 안정된 작동중에 클럿치장치의 토오크용량을 조절하는 자동차변속기(14)의 제어방법에 있어서, 상기 클럿치장치(26,28,30,32,34)를 통하여 전달된 토오크의 측정치에 따라 압력조절밸브(68)로 전달되는 압력지시값(PCMD)을 결정하는 단계 ; 상기 클럿치장치의 누적된 미끄러짐량에 관련하여 미끄러짐작동신호를 정기적으로 발생시키는 단계 ; 상기 미끄러짐작동신호가 미리 정해진 기준치(REF)을 초과할 때, 상기 미리 정해진 기준치를 초과하여 소요되는 시간을 측정하는 단계 ; 및 만일 상기 측정된 시간이 받아들일 수 있는 미끄러짐작동의 범위를 형성하는 한계타이머값(THR)보다 적으면 상기 측정시간과 관련하여 입력지시값(PCMD)를 증가시킴으로서, 이에 따라 미끄러짐작동이 받아들일 수 있는 범위 밖에 있을 때에 클럿치장치의 토오크 전달용량을 증가시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 자동차변속기의 미끄러짐작동 탐지 및 수정제어방법.
  2. 1 항에 있어서, 미끄러짐작동 표시가 미리 정해진 기준치(REF)를 넘고, 측정된 시간이 적어도 한계타이머값(THR)만큼 클때는, 토오크 범위를 통하여 토오크 측정치의 검색여부를 탐지하기 위해, 상, 하 한계 토오크값(Tu, TＬ)으로 형성되는 토오크 범위와, 클럿치장치(26,28,30,32,34)를 지나 전달되는 토오크 측정치를 비교하는 단계(지시블럭 408,412) ; 및 압력지시값의 증가를 간섭함이 없이 미리정해진 기준치(REF)의 연속적인 토오크 검색과정이 탐지되었을 때, 미리 정해진 수정량(PCORR)만큼 압력지시값(PCMD)을 감소시켜 미끄러짐작동을 받아들일 수 있는 범위내로 유지하면서 클럿치장치의 토오크 전달용량을 최소화 시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 자동차 변속기의 미끄러짐작동 탐지 및 수정제어방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 미끄러짐작동신호를 정기적으로 발생시키는 단계는, 입력 및 출력 변속기축(42,90)의 회전속도와 일치하는 펄스주파수(pulse frequencies)를 갖는 제 1 및 제 2 전기신호를 발생시키고, 또한 각각의 신호에 대하여 발생된 펄스수를 계산(counting)하여 제 1 및 제 2 누진펄스수를 형성하는 단계 ; 클럿치장치(26,28,30,32,34)의 미끄러짐작동이 발생되지 않는 변속기의 속도비(ROLD)와, 제 1 및 제 2의 누진펄수중 하나의 수치에 따라 예견된 누진펄스수를 산정(算定)하고, 상기 예견 된 누진펄스수를 제 1 및 제 2 누진펄스수중 나머지 것과 비교하여 클럿치장치를 통과하는 누진미끄러짐작동의 신호표시를 제공하는 단계 ; 및 미리 정해진 기준치(REF)가 초과될 때 제 1 및 제 2 누진펄스수를 재설정하는 단계 ; 플 포함함을 특징으로 하는 변속기의 미끄러짐작동 탐지 및 수정제어방법.
  4. 1 항에 있어서 압력명령을 결정하기 위한 단계는, 클럿치장치(26,28,30,32,34)를 지나 전달되는 토오크의 측정치에 근거한 안정상태의 압력지시값 PCMD과 압력수정치(term)의 합에 따라 압력조절밸브(68)에 대한 압력지시를 조절하는 단계 ; 및 미리 정해진 기준치(REF)가 초과될 때, 만일 측정시간이 한계타이머값(THR)보다 적으면, 상기 측정시간에 관련하여 압력수정치(term) PC를 갱신(up dating)하는 단계 ; 를 포함함을 특징으로 하는 자동차 변속기의 미끄러짐작동 탐지 및 수정제어방법.
  5. 4 항에 있어서, 미끄러짐작동 신호가 미리 정해진 기준치(REF)를 초과하고 측정시간이 적어도 한계타이머값(THR)과 같은 때는 토오크 범위를 통해 토오크측정치의 검색과정을 탐지하기 위해 상한 및 하한 토오크값(Tu, TＬ)으로 형성된 토오크 범위와, 클럿치장치(26,28,30,32,34)를 지나 전달되는 토오크의 측정치를 비교하는 단계 ; 및 압력수정치(term) PC의 증가없이 예정된 수의 연속적인 토오크 검색과정이 탐지되었을 때 예정된 수정량만큼 압력수정치(term) PC를 감소시켜, 미끄러짐작동을 받아들일 수 있는 범위내로 유지하면서 클럿치장치의 토오크용량을 최소화시키는 단계 ; 를 포함함을 특징으로 하는 자동차 변속기의 미끄러짐작동 탐지 및 수정제어방법.
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