KR920005484B1

KR920005484B1 - 차량용 변속장치의 입력 파워 온 오프 판정 방법

Info

Publication number: KR920005484B1
Application number: KR1019880004448A
Authority: KR
Inventors: 다께오 히라마쯔
Original assignee: 미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼 가이샤; 나까무라 겐조
Priority date: 1987-04-20
Filing date: 1988-04-20
Publication date: 1992-07-06
Also published as: JPS63266256A; KR880012394A; JP2767793B2; US4947330A

Abstract

내용 없음.

Description

차량용 변속장치의 입력 파워 온 오프 판정 방법

제1도는 본 발명의 방법이 실시되는 토오크 콘버터를 구비한 자동 변속장치의 개략적 구성도.

제2도는 제1도에 도시한 치차 변속장치의 내부 구성의 일부를 도시한 기어열도.

제3도는 제1도에 도시한 유압 회로의 내부 구성의 일부를 도시한 유압 회로도.

제4도는 제1도에 도시한 트랜스미션 제어 유니트(TCU)에 의해 실행되는 변속시의 유압 제어 순서를 도시한 메인 프로그램 루틴의 플로우차트.

제5도는 엔진 회전속도(Ne)의 연산에 이용되는 엔진 회전속도(Ne)센서로부터의 펄스 신호 발생 상황을 도시한 타이밍차트.

제6도는 드로틀 밸브 개도와 트랜지스터 드라이브 기어 회전속도에 의해 구획되는 변속단 영역을 도시한 시프트 맵.

제7도는 파워 온 오프 판정 루틴의 플로우차트.

제8도 내지 제12도는 파워 온 업 시프트시에 실행되는 유압 제어 순서를 표시한 플로우차트.

제13도는 파워 온 업 시프트시에 있어서의 터빈 회전속도(Nt) 및 트랜스퍼 드라이브 기어 회전속도(No)의 시간 변화, 그리고 해방측 결합측 및 솔레노이드 밸브의 듀티율 변화를 도시한 타이밍차트.

제14도 내지 제16도는 파워 온 다운 시프트시에 실행되는 유압 제어 순서를 도시한 플로우차트.

제17도는 파워 온 업 시프트시에 있어서의 터빈 회전속도(Nt) 및 트랜스퍼 드라이브 기어 회전속도(No)의 시간 변화, 그리고 해방측 및 결합측 솔레노이드 밸브의 듀티율 변화를 도시한 타이밍차트.

제18도 내지 제20도는 파워 오프 업 시프트시에 실행되는 유압 제어 순서를 도시한 플로우차트.

제21도는 파워 오프 업 시프트시에 있어서의 터빈 회전속도(Nt) 및 트랜스퍼 드라이브 기어 회전속도(No)의 시간 변화, 그리고 해방측 및 결합측 솔레노이드 밸브의 듀티율 변화를 도시한 타이밍차트.

제22도 내지 제24도는 파워 오프 다운 시프트시에 실행되는 유압 제어 순서를 도시한 플로우차트.

제25도는 파워 오프 다운 시프트시에 있어서의 터빈 회전속도(Nt) 및 트랜지스터 드라이브 기어 회전속도(No)의 시간 변화, 그리고 해방측 및 결합측 솔레노이드 밸브의 듀티율 변화를 도시한 타이밍차트.

제26도는 리프트 풋 업 시프트시에 있어서의 드로틀 밸브의 개방도, 터빈축 토오크 및 출력측 토오크의 시간 변화를 설명하기 위한 타이밍차트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 내연기관 11a : 링기어

14 : Ne센서 15 : Nt센서

16 : 트랜스미션 제어 유니트(TCU) 17 : No센서

19 : 유온센서 20 : 토오크 콘버터

21 : 구동축 23 : 펌프

25 : 터빈 28 : 댐퍼 클러치

30 : 치차 변속장치 30a : 터빈축(입력축)

31 : 제1구동기어 32 : 제2구동기어

33, 34 : 유압 클러치(변속 클러치) 35 : 중간 트랜스미션축

41 : 유로 42 : 파일럿 유로

44 : 제1유압 제어밸브 46 : 제2유압 제어밸브

47 : 상개형 솔레노이드 밸브 48 : 상폐형 솔레노이드 밸브

50 : 댐퍼 클러치 유압 제어회로 52 : 댐퍼 클러치 제어밸브

54 : 댐퍼 클러치 제어 솔레노이드 밸브

본 발명은 차량용 자동 변속장치의 입력 파워 온 오프 판정 방법, 특히 변속장치의 입력축으로 전달되는 입력 토오크를 기초로 하여 입력 파워의 온 오프 판정을 행하고, 판정 결과가 자동 변속장치의 변속 제어로직(logic)의 선택을 위해 적합하게 적용되는 판정 방법에 관한 것이다.

차량용 전자 제어 자동 변속장치의 변속 제어에는 변속장치로의 입력 토오크의 파워 온 오프 상태에 따라 다른 변속 제어 로직을 가지는 것이 알려져 있다. 예를들면 저속단으로부터 고속단으로 시프트 업시킬때, 입력 토오크가 파워 온 상태에 있으면 우선 해방측의 마찰계합장치를 서서히 해방시켜 변속장치의 입력축의 회전속도를 변속 개시직전의 입력축 회전속도보다 약간 높은 회전속도로 일단 상승시킨 후 결합축 결합측 마찰계합장치의 계합을 개시시키고 이어서 결합측 마찰계합장치의 계합력을 조정하고 입력축 회전속도의 변화율은 소정치로 제어하면서 입력축 회전속도를 고속단 확립 회전속도를 향해 점점 감소시키고, 입력축 회전속도가 고속단 확립 회전속도에 도달한 시점에서 결합측 마찰계합장치의 계합을 완료시키게 하고 있다.

한편, 시프트 업시에, 입력 토오크가 파워 오프 상태이면 해방측 마찰계합장치를 시프트 지령과 동시에 곧바로 해방시키는 동시에 결합측 마찰계합장치를 입력축의 회전속도가 소정 회전속도까지 하강할때까지 계합 개시 직전 위치에서 대기시킨다. 그리고 입력축의 회전속도가 소정 회전속도까지 하강하면 결합측 마찰계합장치의 계합을 개시시키고 결합측 마찰계합장치의 계합력을 서서히 강화하고 입력축 회전속도의 변화율을 소정치로 제어하면서 입력축 회전속도를 고속단 확립 회전속도를 향해 점감시키고, 입력축 회전속도가 고속단 확립 회전속도에 도달한 시점에서 결합측의 마찰계합장치의 계합을 완료시키게 하고 있다.

또, 고속단으로부터 저속단으로 시프트 다운시킬때 입력 토오크가 파워 온 상태에 있으면 우선 해방측의 마찰계합장치를 서서히 해방시켜 입력축 회전속도의 변화율을 소정치로 제어하면서 입력축 회전속도를 저속단 확립 회전속도를 향해 점점 감소시킨다. 이때 엔진이 파워 온 상태에 있기 때문에 결합측의 마찰 걸림요소의 마찰 토오크를 일부 해방하는 것만으로 입력축 회전속도는 자력 상승한다. 그리고, 입력축 회전속도를 저속단 확립 회전속도 보다 약간 높은 회전속도로 일단 상승시킨후, 이 회전속도를 유지하면서 결합측 마찰계합장치의 계합을 개시하고, 그 계합력을 완료시키게 하고 있다.

한편 시프트 다운시에 입력 토오크가 파워 오프 상태이면 해방측 마찰계합장치를 서서히 해방하여 입력축의 회전속도를 변속 개시직전에 입력축 회전속도보다 서서히 낮은 회전속도로 일단 하강시킨후 결합측의 마찰계합장치의 계합을 개시하고, 그 계합력을 서서히 증가시키고, 입력축 회전속도 변화율을 소정치로 제어하면서 입력축 회전속도를 저속단 확립 회전속도를 향해 점점 감소시키고 입력축 회전속도가 저속단 확립 회전속도보다 약간 낮은 회전속도에 도달할때 계합을 완료시키게 하고 있다.

이와 같이 입력 토오크의 파워 온 오프 상태로부터 다른 변속 제어 로직을 이용하여 변속하는 변속 방법에서는 파워 온 오프 상태를 정확히 판정하는 것이 중요하다. 종래, 이 파워 온 오프 상태의 판정은 엔진 출력의 정부(正負)에 의해 판정하고 있었으나 이 종래의 판정 방법에서는 다음과 같은 결점이 발생한다.

즉, 상술한 판정 방법에서는 예를들어 업 시프트의 경우에 엔진 출력이 약간 부의 값을 가질때도 파워 오프 상태라고 판정하므로 해방측 마찰계합장치는 곧 해방되고 결합측 마찰계합장치는 입력축 회전속도가 소정 회전속도까지 하강할때 까지 대기 위치에서 대기한 채 있게 되며, 입력축 회전속도가 상당히 하강하지 않는 결과, 계합측 마찰계합장치의 계합 개시가 지연되게 된다.

또, 다운 시프트의 경우 엔진 출력이 약간 정의 값을 나타내는 경우에도 파워 온 상태라고 판단하므로 입력축 회전속도의 자동 상승을 기다리게 되며, 입력축 회전속도가 상당히 상승하지 않는 결과, 계합측 마찰계합장치의 계합 완료가 지연되게 된다.

본 발명의 주된 목적은 변속장치로의 입력 토오크의 파워 온 오프 상태를 적정히, 또 확실하게 판정할 수 있게 하고, 이 판정 결과를 기초로 하여 자동 변속장치의 변속 제어 로직을 선택함으로써 변속을 신속히 완료시킬 수 있는 차량용 자동 변속장치의 입력 파워 온 오프 판정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따르면 엔진 출력 토오크가 전달되는 입력축을 갖는 차량용 변속장치의 입력 파워 온 오프 판정 방법이 제공된다. 본 발명의 판정 방법에 의하면, 변속장치의 입력축에 전달되는 입력 토오크가 검출되고, 이 입력 토오크가 변속중에 있어서의 입력축 회전변화율을 소정 목표치보다 크게하는 값일때 엔진이 파워 온 상태라고 판정되되는 한편, 소정 목표치보다 작게하는 값일때 엔진이 파워 오프 상태에 있다고 판정된다.

적합하게는 변속장치의 입력축에 전달 토오크가 검출 가능한 구동력 전달 장치를 거쳐 엔진 출력축 토오크에 전달된다. 이 경우, 엔진 회전속도의 변화율 및 구동력 전달장치의 전달 토오크가 검출되고, 이 검출한 전달 토오크의 엔진 회전속도 변화율에 소정치를 승산한 적치를 가산하여 이를 엔진 출력 토오크로 하고, 그 출력 토오크와 구동력 전달장치의 토오크비에서 연속장치의 입력축에 전달되는 입력 토오크에 의해 파어 온 오프 상태가 판정된다.

본 발명은 입력 토오크의 파워 온 오프 판정을, 변속에 관여하는 마찰계합장치를 모두 개방 상태로 할때, 변속장치의 입력축이 소정 목표 회전변화율로 그 회전속도를 변화시킬 수 있을지 판정해야 할 것이라는 인식을 기초로 한 것으로, 이 판정에 의해, 예를들면 엔진 출력이 정의 값이라도 입력 토오크가 변속시의 상기 변속장치 입력축의 회전속도 변화율을 소정 목표치보다 크게 하는 값이 아니면, 파워 온 상태라고 판정하지 않으므로 변속에 장시간을 요한다는 결점이 회피된다.

이하, 본 발명의 일실시예를 도면을 기초로 하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명 방법을 실시하는 차량용의 토오크 콘버터를 구비하는 전자 제어 자동 변속장치의 개략구성을 도시하고, 내연 엔진(10)은 예를들어 6기통 엔진이며, 그 크랭크축(10a)에는 플라이 휘일(11)이 부착되고, 상기 플라이 휘일(11)을 거쳐 구동력 전달장치로서의 토오크 콘버터(20)의 구동축(21)의 일단이 크랭크축(10a)에 직결되어 있다. 토오크 콘버터(20)는 케이싱(20a), 펌프(23), 스테이터(24), 및 터빈(25)으로 이루어지며, 펌프(23)는 토오크 콘버터(20)의 입력용 케이싱(22)을 거쳐 상기 구동축(21)의 타단에 연결되고, 스테이터(24)는 원웨이 클러치(24a)를 거쳐 케이싱(20a)에 연결되어 있다. 또 터빈(25)은 치차 변속장치(30)의 입력축(30a)에 접속되어 있다.

본 실시예의 토오크 콘버터(20)는 슬립식의 직결 클러치, 예를들면 댐퍼 클러치(28)를 구비하고 있으며, 이 댐퍼 클러치(28)는 입력용 케이싱(22)과 터빈(25) 사이에 개재되고, 결합시(직결시)에 있어서도 적절한 슬립을 허용하여 토오크 콘버터(20)의 펌프(23)와 터빈(25)을 기계적으로 연결시키는 것으로, 댐퍼 클러치(28)의 슬립량, 즉 댐퍼 클러치(28)를 거쳐 전달되는 토오크는 댐퍼 클러치 유압 제어회로(50)에 의해 외부로 부터 제어된다. 댐퍼 클러치 유압 제어회로(50)는 댐퍼 클러치 제어밸브(52) 및 댐퍼 클러치 제어 솔레노이드 밸브(54)로 이루어지며, 솔레노이드 밸브(54)는 상폐형 온 오프 밸브이며 이 솔레노이드(54a)는 트랜스미션 제어 유니트(이하 이를 TCU라 한다)(16)에 전기적으로 접속되어 있다. 댐퍼 클러치 제어밸브(52)는 댐퍼 클러치(28)에 공급되는 작동유의 유로를 절환하는 동시에, 댐퍼 클러치(28)에 작용하는 유압을 제어한다. 즉, 댐퍼 클러치 제어밸브(52)는 스풀(52a)과 이 스풀(52a)의 도시 좌단면이 마주보는 좌단실(left-end chamber)(52b)에 수용되고, 스풀(52a)을 도시 우측 방향으로 미는 스프링(52c)으로 구성되고, 좌단실(52b)에는 도시히지 않는 파일럿 유압원에 연통하는 파일럿 유로(55)가 접속되어 있다. 파일럿 유로(55)에는 드레인측에 연통하는 분기로(55a)가 접속되고, 이 분기로(55a) 도중에 상기 솔레노이드 밸브(54)가 배치되고, 솔레노이드 밸브(54)의 개폐에 좌단실(52b)에 공급되는 파일럿 유압의 크기가 제어된다. 스풀(52a)의 우단면이 마주보는 우단실(right-end chamber)(52d)에도 상기 파일럿 유압원으로부터의 파일럿 유압이 공급되고 있다.

좌단실(52b)에 파일럿 유압이 작용하여 댐퍼 클러치 제어밸브(52)의 스풀(52a)이 도시한 우극한 위치로 이동하면 토오크 콘버터(20)에 공급된 토오크 콘버터(T/C) 윤활유압이 유로(56), 제어밸브(52), 유로(57)를 거쳐 입력용 케이싱(22)과 댐퍼 클러치(28) 사이에 형성되는 유압실에 공급되고, 댐퍼 클러치(28)의 결합이 해제된다. 한편, 좌단실(52b)에 파일럿 유압이 공급되지 않고, 스풀(52a)이 도시한 좌극한 위치로 이동하면, 도시하지 않은 유압 펌프로부터의 라인압이 유로(58), 제어밸브(52), 유로(59)를 거쳐 댐퍼 클러치(28)와 터빈(25) 사이에 형성되는 유압실에 공급되고, 댐퍼 클러치(28)를 입력용 케이싱(22)에 마찰 결합시킨다.

TCU(16)에 의해 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브(54)의 듀티율(Dc)를 제어하면 스풀(52a)도 좌단실(42b)에 작용하는 파일럿 유압과 스프링(52c)의 스프링력의 합력이 우단실(52d)에 작용하는 파일럿 유압과 평형하는 위치로 이동하고, 이 이동위치에 대응하는 유압이 댐퍼 클러치(28)에 공급되고 댐퍼 클러치(28)에 있어서의 전달 토오크(Tc)가 소요치로 제어된다.

상기 치차 변속장치(30)는 예를들어 전진 4단 후진 1단의 기어열을 갖는다. 제2도는 치차 변속장치(30)의 부분 구성도이며, 입력축(30a)에는 제1구동기어(31) 및 제2구동기어(32)가 회전 가능하게 끼워져 있으며, 제1구동기어(31) 및 제2구동기어(32) 사이의 입력축(30a)에는 변속용 마찰계합장치로서의 유압 클러치(33 및 34)가 고정 설치되고, 각 구동기어(31 및 32)는 각각 클러치(33 및 34)에 계합으로써 입력축(30a)과 일체로 회전한다. 출력축으로서 입력축(30a)과 평행한 중간 트랜스미션축(35)이 배치되고, 이 중간 트랜스미션축(35)은 도시하지 않은 최종 감소 치차 장치를 거쳐 구동차축에 접속되어 있다. 중간 트랜스미션축(35)에는 제1구동기어(31)와 맞물리는 제1구동기어(36) 및, 제2구동기어(32)와 맞물리는 제2피구동기어(37)가 고정 설치되어 있으며, 클러치(33)와 제1구동기어(31)가 걸리면 입력축(30a)의 회전을 클러치(33), 제1구동기어(31), 제1피구동기어(36), 중간 트랜스미션축(35)에 전달되고, 제1변속단(예를들어 제1속)이 달성된다. 클러치(33)의 계합이 해제되고, 클러치(34)와 제2구동기어(32)가 걸리면 입력축(30a)이 회전은 클러치(34), 제2구동기어(32, 제2피구동기어(37), 중간 트랜스미션축(35)에 전달되고, 제2변속단(예를들어 제2속)이 달성된다.

제3도는 제2도에 도시한 유압 클러치(33 및 34)에 유압을 공급하는 유압 회로(40)를 도시하고, 제1유압 제어밸브(44), 제2유압 제어밸브(46), 솔레노이드 밸브(47) 및 솔레노이드 밸브(48)로 구성된다. 제1 및 제2유압제어밸브(44, 46)의 각 보어(44a, 46a)에 스풀(45, 49)이 각각 미끄럼 가능하게 끼워지고, 스풀(45, 49)의 각 우단면이 마주보는 우단실(44g, 46g)이 각각 형성되어 있다. 각 우단실(44g, 46g)에는 스프링(44b, 46b)이 수용되고, 스프링(44b, 46b)은 스풀(45, 49)을 도시한 우측으로 밀고 있다. 그리고 제1 및 제2유압 제어밸브(44, 46)의 각 좌단면에 마주보는 좌단실(44h, 46h)이 각각 형성되어 있다. 이들 좌단실(44h, 46h)은 오리피스(44i, 46i)를 거쳐 드레인측에 연통되어 있다.

솔레노이드 밸브(47)는 상개형의 3방 절환 밸브이며, 3개의 포오트(47c, 47d, 47e)를 갖는다. 그리고 솔레노이드 밸브(47)는 밸브체(47a)와, 상기 밸브체(47a)를 포오트(47e)측으로 밀어서 포오트(47e)를 폐쇄하는 스프링(47b)과 가압시에 스프링(47b)의 스프링력에 대항하여 밸브체(47a)를 포오트(47c)측으로 이동시키고, 상기 포오트(47c)를 폐쇄시키는 솔레노이드(47f)로 구성된다. 한편, 솔레노이드 밸브(48)는 상폐형 3방 절환밸브이며, 3개의 포오트(48c, 48d, 48e)를 갖는다. 그리고 솔레노이드 밸브(48)는 밸브체(48a)와, 상기 밸브체(48a)를 포오트(48c)측으로 밀어서 포스트(48c)를 폐쇄하는 스프링(48b)과, 가압시에 스프링(48b)의 스프링력에 대항하여 밸브체(48a)를 포오트(48e)측으로 이동시키고 상기 포오트(48e)를 폐쇄시키는 솔레노이드(48f)로 구성된다. 각 솔레노이드 밸브(47 및 48)의 각 솔레노이드(47f, 48f)는 TUC(16)의 출력측에 각각 접속되어 있다.

도시하지 않은 상기 유압 펌프로부터 연장되는 유로(41)가 제1유압 제어밸브(44) 및 제2유압 제어밸브(46)의 각 포오트(44c, 46c)에 접속되어 있으며, 제1유압 제어밸브(44)의 포오트(44d)에는 유로(41a)의 일단이 접속되고, 유로(41a)의 타단은 유압 클러치(33)가 접속되어 있다.

제2유압 제어밸브(46)의 포오트(46d)에는 유로(41b)의 일단이 접속되고, 유로(41b)의 타단은 유압 클러치(34)가 접속되어 있다. 도시하지 않은 상기 파일럿 유압원으로부터 연장되는 파일럿 유로(42)는 제1 및 제2유압 제어밸브(44, 46)의 각 좌단실(44h, 46h)에 연통하는 포오트(44e, 46e)에 접속되는 동시에 솔레노이드 밸브(47 및 48)의 각 포오트(47c, 48c)에 접속되어 있다. 솔레노이드 밸브(47, 48)의 각 포오트(47d, 48d)는 파일럿 유로(42a, 42b)를 거쳐 제1 및 제2유압 제어밸브(44, 46)의 각 우단실(44g, 46g)에 연통하는 포오트(44f, 46f)에 각각 접속되어 있다. 솔레노이드 밸브(47 및 48)의 각 포오트(47e, 48e)는 드레인측에 연통되어 있다.

유로(41)는 도시하지 않은 조압 밸브 등에 의해 소정압으로 눌린 작동 유압(라인압)을 제1 및 제2유압 제어밸브(44, 46)에 공급하고, 파일럿 유로(42)는 도시하지 않은 조압밸브 등에 의해 소정압으로 조압된 파일럿 유압을 제1 및 제2유압 제어밸브(44, 46) 및 솔레노이드 밸브(47, 48)에 공급한다.

제1유압 제어밸브(44)의 스풀(45)이 좌로 이동하면 포오트(44c)를 폐쇄하고 있던 스풀(45)의 랜드(land)(45a)가 포오트(44c)를 열고, 작동 유압이 유로(41), 포오트(44c), 포오트(44d), 유로(41a)를 거쳐 클러치(33)에 공급되고, 스풀(45)이 우로 이동하면 랜드(45a)에 의해 포오트(44c)가 폐쇄되는 한편, 포오트(44d)가 드레인 포오트(44j)와 연통하여 클러치(33)의 유압이 드레인 측으로 배제된다. 제2유압 제어밸브(46)의 스풀(49)이 좌로 이동하면 포오트(46c)를 폐쇄하고 있던 스풀(49)의 랜드(49a)가 포오트(46c)를 열고, 작동 유압이 유로(41), 포오트(46c), 포오트(46d), 유로(41b)를 거쳐 클러치(34)에 공급되고, 스풀(49)이 우로 이동하면 랜드(49a)에 의해 포오트(46c)가 폐쇄되는 한편, 포오트(46d)가 드레인 포오트(46j)와 연통되어 클러치(34)의 유압이 드레인측으로 배제된다.

상기 플라이 휘일(11)의 외주에는 스타터(12)의 피니온(12a)과 맞물리는 링기어(11a)가 외부 끼움되어 있으며, 이 링기어(11a)는 소정치(잇빨)수(예를들면 110개)를 갖고, 링기어(11a)에 대향하여 전자(電磁)픽업(electromagenetic pick up)(14)이 부설되어 있다. 전자 픽업(이하, 이를 "Ne센서"라 함)(14)은 후술하는 바와 같이, 엔진(10)의 엔진 회전속도(Ne)를 검출하는 것으로, TCU(16)의 입력측에 전기적으로 접속되어 있다.

TCU(16)의 입력측에는 토오크 콘버터(20)의 터빈(25)의 회전속도(Nt)를 검출하는 터빈 회전속도 센서(Nt센서)(15), 도시하지 않은 트랜스퍼 드라이브 기어의 회전속도(No)를 검출하는 트랜스퍼 드라이브 기어 회전속도 센서(No센서)(17), 엔진(10)의 도시하지 않은 흡기 통로 도중에 배티된 드로틀 밸브의 밸브 개방도(θe)를 검출하는 드로틀 밸브개도 센서(θe센서)(18), 도시하지 않은 유압 펌프로부터 토출되는 작동유의 유온(Toil)을 검출하는 유온센서(19)등이 접속되고, 각 센서로부터 검출 신호가 TCU(16)에 공급된다.

이하, 상술한 바와 같이 구성되는 치차 변속장치의 작용을 설명한다.

TCU(16)은 도시하지 않은 ROM, RAM등의 기억장치, 중앙연산장치, I/O 인터페이스, 카운터 등을 내장하고 있으며, TCU(16)는 기억장치에 기억된 프로그램에 따라 이하와 같이 변속 유압 제어를 행한다.

TCU(16)는 제4도에 도시한 메인프로그램 루틴을 소정 주기, 예를들면 35Hz의 주기로 반복 실행된다. 이 메인프로그램 루틴에서는 우선 스텝(S10)에서 후술하는 각종 초기치의 읽어넣음 설정이 실행도니다. 이어서 TCU(16)는 각종 센서, 즉 Ne센서(14), Nt센서(15), No센서(17), θt센서(18), 유온센서(19)등으로부터의 검출 신호를 읽어넣어 기억한다.(스텝 S11). 그리고, TCU(16)는 이들 검출 신호로부터의 검출 신호로부터 변속 제어에 필요한 변수치를 이하와 같이 연산 기억한다.

우선 TCU(16)는 Ne센서(14)의 검출 신호로부터 엔진 회전속도(Ne) 및 엔진 회전속도(Ne)의 변화율(W_e)를 연산한다.(스텝 S12), Ne센서(14)는 링기어(11a)가 일회전하는 동안에 링기어(11a)의 4개의 치수를 검출할때 마다 1개의 펄스 신호를 발생하여 이를 TCU(16)에 공급하고 있다. TCU(16)는 제5도에 도시한 바와 같이 1듀티사이클, 즉 28.6msec(35Hz)동안에 공급되는 Ne센서(14)로부터 펄스 신호중 최후의 9개의 펄스를 검출하는데 요하는 시간(tp(sec))를 계시하여 다음식(1)으로부터 엔진 회전속도(Ne(rpm))를 연산하고, 이번 듀티사이클의 엔진 회전속도((Ne)_n)으로서 이를 상기 기억장치에 기억한다.

Ne=(9×4)1÷110÷tp×60=216÷(11×tp)……………………………(1)

그리고 전회의 듀티사이클에 있어서 기억한 엔진 회전속도((Ne)_n-1)와, 이번 듀티사이클에 있어서 기억한 엔진 회전속도((Ne)_n)로부터 엔진 회전속도 변화율(W_e(rad/sec²)을 다음식(2)으로부터 연산 기억한다.

W_e=△Ne×2π÷60÷T=(π/30T)1×△Ne……………………………(2)

여기서, Ne=(Ne)n-(Ne)_n-1, T=(T₁+T₂)/₂T₂)/2이며, T₁, T₂는 각각 제5도에 도시한 바와 같이 전회 및 이번 듀티사이클의 tp시간의 카운트 종료 시점간의 시간 및 카운트 개시시점간의 시간(sec)이다.

터빈축 토오크 Tt의 연산

이어서, TCU(16)는 스텝(S13)으로 진행하고, 엔진의 정미(net) 토오크(Te) 및 치차 연속장치(30)의 입력축(30a)에 전달되는 입력 토오크로써의 토오크 콘버터 출력축 토오크 (이하, 이를 "터빈축 토오크"라 한다)(Tt(Kg.m))를 연산한다.

여기서 변속중인 해방측 또는 결합측의 클러치 마찰 토오크(Tb)와 터빈축 토오크(Tt) 및 변속중인 터빈 회전변화율 Wt와의 관계는 다음식(A1)으로 표시한다.

Tb=a. Tt+b. Wt…………………………………………………(A1)

여기서, a, b는 1속에서 2속으로의 시프트 업, 4속에서 3속으로의 시프트 다운 등의 변속 종류, 각 회전부의 관성 모멘트등에 의해 결정되는 정수이다. 상기 식(A1)에서 알수 있듯이, 클러치의 마찰 토오크(Tb), 즉 클러치(33, 34)의 작동 유압을 터빈축 토오크(Tt) 및 변속중의 터빈 회전변화율(Wt)로 결정하면 엔진 성능의 약화, 엔진 수온등의 영향을 받지 않고, 설정할 수 있고, 이런 생각을 기초로 하여 얻은 실험식이나 데이타는 다른 엔진에도 용이하게 적용할 수 있게 된다. 또, 터빈축 엔진(Tt)의 변화를 불문하고 터빈 회전변화율(Wt)를 목표치대로 피이드백 제어하고 싶은 경우에, 터빈 회전변화율(Wt)의 목표치로부터의 엇갈림을 나중에 추후 수정하는 것이 아니라 터빈축 토오크(Tt)의 변화량만큼 마찰토오크(Tb), 즉 클러치(33, 34)의 작동 유압을 증감시켜 두면 피이드백 제어의 수정 이득을 크게 설정하지 않아도 수반성이 좋고, 게다가 안정된 변속 제어가 가능해진다. 또 변속 개시시에 있어서의 결합측 클러치의 마찰 토오크가 발생 개시점에서의 터빈축 토오크(Tt)를 적절한 값으로 설정하고 상술한 식(A1)에서 목표로하는 터빈 회전 변화율(Wt)이 얻어지는 마찰 토오크(Tb)가 되도록 클러치에 공급 유압을 설정하면, 결합측 클러치의 마찰 토오크가 발생 개시 시점에서 목표치에 가까운 터빈 회전변화율(Wt)이 얻어지게 되며, 변속감이 향상이 도모된다.

거기서, 터빈축 토오크(Tt)는 다음식(3)에서 연산되는 엔진 정미 토오크(Te)를 이용하여 다음식(4)에 의해 연산하고 이들 연산치는 상기 기억장치에 기억한다.

Te=C.Ne²+I_E. W_e+Tc……………………………………………(3)

Tt=t(Te-Tc)+Tc=t(C.Ne²+I_E. W_e)+Tc……………………(4)

여기에, Te는 엔진(10)의 폭발에 의한 평균 토오크에서 마찰 손실이나 오일 펌프 구동 토오크 등을 뺀 정미 토오크이며, C는 토오크 용량 계수이며, 기억장치에 미리 기억되어 있는 토오크 특성 테이블에서, 터빈 회전속도(Nt)와 엔진 회전속도(Ne)의 속도비(e(=Nt/Ne))에 따라 독출된다. 따라서 속도비(e)는 Nt센서(15)에 의해 검출되는 터빈 회전속도(Nt)와, Ne센서(14)에 의해 상술하는 바와 같이 검출되는 엔진 회전속도(Ne)로부터 속도비(e)를 우선 연산한 후 연산한 속도비(e)에 따라 토오크 용량 계수(c)가 기억장치로부터 독출된다. I는 엔진(10)의 관성 모멘트이며, 엔진마다 설정되는 일정치, t는 토오크비이며, 이동기억장치에 미리 기억되어 있는 토오크 변환 특성 테이블에서, 터빈 회전속도(Nt)와 엔진 회전속도(Ne)의 속도비(e=Nt/Ne))에 따라 독출된다.

Tc는 댐퍼 크러치(28)의 전달 토오크이며, 이런 종류의 슬립식 직결 클러치에서는 토오크(Tc)는 다음식(5)에 의해 부여된다.

Tc=Pc.A.r.μ=al.Dc-b1…………………………………………(5)

여기서 Pc는 댐퍼 클러치(28)의 공급 유압이며, A는 댐퍼 클러치(28)의 피스톤 수압 면적, r은 댐퍼 클러치(28)의 마찰 변경, μ는 댐퍼 클러치(28)의 마찰 계수이다. 그리고 댐퍼 클러치(28)의 공급 유압(Pc)은 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브(54)의 듀티율(Dc)에 비례하므로 상기 식(5)이 얻어진다. 또, a1 및 b1은 상기 시프트 모드에 따라 설정되는 정수이며, 또 식(5)에 의해 연산되는 Tc값이 정인 경우에만 유효하며, 부인 경우에는 Tc=0에 설정된다.

이리하여 연산 기억된 엔진의 정미 토오크(Tc) 및 터빈축 토오크(Tt)는 Ne센서(14)가 검출하는 엔진 회전속도(Ne), Nt센서(15)가 검출하는 터빈 회전속도(Nt), 및 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브(54)의 듀티율(Dc)에 의해 대략 일의적으로 그들 각 순간치가 연산 결정할 수 있다. 게다가 상술한 연산식(3 및 4)에서 명백한 바와 같이, 엔진 출력 토오크(Te)는 T_EㆍW_e항을 포함하여 연산되므로 터빈 회전변화율(W_t)나 마찰 토오크(Tb)의 영향을 거의 받지 않는다. 이때문에 터빈 회전속도(W_t)를 목표로 설정하기 위해 마찰 토오크(Tb), 즉, 클러치 공급압을 조정한 경우 터빈축 토오크(Tt)가 변환되어 버린다는, 서로 간섭하여 제어 불능 상태가 생기는 일은 없다. 특히, 변속도중에 있어서 가속 워크등에 의한 외란에 의해 터빈축 토오크가 증감하고, 이를 보정하도록 마찰 토오크(Tb)를 보정한 경우에 상술한 바와 같은 간섭이 생기지 않으므로 응답성이 좋은 변속제어를 얻는 면에서 유리하다.

다음에, TCU(16)는 스텝(S14)에 있어서, 드로틀 밸브의 밸브 개방도(θt)와 트랜스퍼 드라이브 기어 회전속도(No)로부터 치차 변속장치(30)에 있어 확립한 변속단을 판정한다. 제6도는 제1변속단(이하, 이를 "제1속"으로서 설명한다)과, 이보다 하나 고속단인 제2변속단(이하, 이를 "제2속"으로서 설명한다)의 변속 영역을 표시하고, 도면중 실선은 제1속에서 제2속으로 시프트 업하는 경우의 제1속 영역과 제2속 영역을 나누는 경계선이며, 도면중 파선은 제2속으로부터 제1속으로 시프트 다운하는 경우의 제1속 영역과 제2속 영역을 나누는 경계선이다. TCU(16)는 제6도에서 확립할 변속단을 결정하고, 이를 기억장치에 기억해둔다.

파워 온 오프 판별

이어서, TCU(16)는 스텝(S15)로 진행하고, 파워 온 오프 판별 루틴을 실행한다. 제7도는 파워 온 오프 판별 루틴의 플로우차트를 도시하며, 우선 스텝(S151)에 있어서 판별치(Tto)를 설정한다. 이 판별치(Tto)는 다음식(6)에 의해 연산된다.

Tto=a2. W_to=2π.a2.Ni………………………………………(6)

여기서 a2 및 Ni는 변속 종류에 따라 미리 설정되어 있는 소정치이며, 업 스프트의 경우에는 부의 값으로, 다운 시프트의 경우에는 정의 값으로 각각 설정되어 있다. 다음에 TCU(16)는 상기 스텝(S13)에서 연산한 터빈축 토오크(Tt)가 판별치(Tto)보다 큰 지를 판별한다(스텝 S152). 그리고 판별 결과가 긍정(예)인 경우에는 파워 온 시프트라고 판정하고(스텝 S153), 부정(아니오)인 경우에는 파워 오프 시프트라고 판정한다(스텝 S154). TCU(16)는 파워 온 오프 판별 결과를 기억장치에 기억하여(스텝 S155) 제4도에 도시한 메인 루틴으로 돌이간다.

상술한 파워 온 오프 판별 방법은 이하의 생각을 기초로한 것이다. 즉, 일반적으로 클러치의 마찰 토오크(Tb)와 터빈축 토오크(Tt) 및 변속중의 터빈 회전변화율(Wt)와의 관계를 부여하는 상기식(A1)에 있어서, 터빈축 토오크(Tt)를 0으로, 터빈 회전변화율(Wt)를 목표치(W_to)로 설정하면, 상기식(6)이 얻어지고, 클러치 이외의 요소가 작동하지 않는 상태에 있어서, 상기 목표치(W_to)를 얻기 위한 터빈축 토오크(Tt)가 발생하고 있는지로 파워 온 오프 판별을 행하는 것이다. 이에 이해 종래, 파워 온 오프 판별을 단순히 엔진 출력의 정부에 의해 판별하고 있던것과 비교하여 종래 방법의 결점이 다음의 결점이 해소된다.

즉, 파워 온 상태와 파워 오프 상태로 다른 로직으로 변속 제어를 행하는 것에서는, (1) 업 시프트의 경우, 엔진 출력이 약간 부의 값을 취하면 파워 오프 상태라고 판정하여 버리고, 결합측 마찰요소(클러치)가 해방된 채로 되며, 변속이 완료되지 않고, (2) 역으로, 다운 시프트의 경우, 엔진 출력이 약간 정의 값을 취하면 파워 온 상태라고 판정되어 버리고, 트랜스미션의 입력축의 회전이 자동 상승하는 것을 기다리게 되며 결합측 마찰요소(클러치)가 결합하지 않고 변속이 완료되지 않는 등의 결점이 해소된다.

또, 리프트 풋 업 스프트(lift-foot up-shift)나 악셀 페달을 밟으면서 다운 시프트할때는 매우 빨리 파워 온 오프 판정을 행할 필요가 있으나, 상술한 파워 온 오프 판별에 있어서, 터빈축 토오크(Tt)로서 상기식(4)에서 구해지는, 엔진 정미 토오크(Te)에 토오크 비(t)를 승산하여 구해지는, 말하자면 가상 터빈축 토오크를 이용하고 있으므로, 식(4)으로부터 T_EㆍW_e의 항을 생략하고 얻어지는 실터빈축 토오크(Tt'(=t.CNe²+Tc))를 이용하여 파워 온 오프 판별을 행하는 경우보다 신속하게 판별을 행할 수 있다. 즉, 예를들면 리프트 풋 업 시프트시에는 엔진 출력의 저하를 아주 조기에 감지하여 해방측 요소(클러치)를 재빨리 해방하면 저속단에서의 감속 충격이 회피된다. 이를 제26도를 참조하여 설명하면 가속 페달이 해방되어 업 시프트로 이행하면(제26도의 (a)), 실터빈축 토오크(Tt')는 제26도(b)에 도시한 파선에 따라 변화하는 한편, 가상 터빈축 토오크(Tt)는 제26도(b)에 도시한 실선에 따라 변화한다. 따라서 가상 터빈축 토오크(Tt)를 이용한 경우에는 제26도(b)에 도시한 t1 시점에 있어서 실터빈축 토오크(Tt)'를 이용한 경우에는 제26도(b)에 도시한 t2 시점에 있어서 각각 파워 오프 상태의 검출이 가능해진다. 이 결과, 가상 터빈축 토오크(Tt)를 이용한 경우에는 실터빈축 토오크(Tt')를 이용한 경우에 비해 t(=t2-t1)만큼 빠른 파워 오프 판별을 행할 수 있고, 그만큼 빠른 GO방측 요소를 해방시킬 수 있고, 출력축 토오크의 하락(제26도(c))의 사선부 참조)이 없이 감속 충격을 회피할 수 있다.

제4도로 돌아가서, 다음에 TCU(16)은 상기 스텝 S14에 있어서 판별한, 확립할 변속영역이 전회 듀티사이클에 있어서 판별한 결과로 변화되었는지를 판별한다. 변화하지 않았으면 상기 스텝(S11)로 복귀하고, 다시 스텝(s11) 이하가 반복 실행된다. 한편, 변화한 경우에는 스텝(S14) 및 (S15)에 있어서 판별한 변속 종류에 따른 시프트 신호를 출력하여(스텝 S17), 상기 스텝(S11)로 복귀한다.

파워 온 업 시프트시 유압 제어

제8도 내지 제12도는 파워 온 업 시프트 경우의 변속 유압 제어 순서를 표시하는 플로우차트이며, 제1속으로부터 제2속으로 시프트 업되는 경우의 변속 유압 제어 순서를 예로, 제13도를 참조하면서 설명한다.

TCU(16)는 제1속으로부터 제2속으로의 파워 온 업 시프트의 시프트 신호에 의해 우선 솔레노이드 밸브(47 및 48)의 초기 듀티율(D_U1및 D_U2)을 다음식(8) 및 (9)에 의해 연산한다(스텝 S20).

D_U1=a4.|Tt|+c4…………………………………………………………(8)

D_U1=a4.|Tt|+c5……………………………………………………(9)

여기서, Tt는 듀티사이클마다 상기 제4도의 스텝 S13에 있어서 연산 기억되는 터빈축 토오크치, a4, c4 및 a5, c5는 제1속에서 제2속으로 시프트 업하는 경우에 적용되는 정수이다.

다음에 TCU(16)는 상개형 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)을, 스텝(S20)에서 설정한 초기 듀티율(D_U1)으로 설정하고, 상기 듀티율(D_LR)에서 솔레노이드 밸브(47)를 개폐 구동하는 신호를 출력하고, 해방측 마찰 결합장치인 제1속 클러치(33)에 초기 듀티율(D_d1)에 대응하는 초기 유압의 공급을 계합장치 제1속 클러치(33)의 도시하지 않은 피스톤을 클러치의 미끄럼의 발생하기 직전 위치를 향해 후퇴시킨다(스텝S21, 제13도(b)의 t1시점). 한편, 상폐형 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)을 100%로 설정하고, 상기 듀티율(D₂₄)에서 솔레노이드 밸브(48)를 개폐 구동하는 신호를 출력하여 결합측 마찰계합장치인 제2속 클러치(34)의 피스톤을 클러치의 결합이 개시되기 직전 위치(피스톤 치우침 위치)까지 진행하는(제13도(c)의 t1 시점)동시에, 타이머에 초기압 공급시간(T_S1)을 세트한다(스텝 S22).

이 타이머는 TCU(16)에 내장되는 하드 타이머도 좋고, 프로그램의 실행에 의해 상기 초기압 공급시간(T_S1)을 계시하는 소위 소프트 타이머라도 좋다. 초기압 공급시간(T_S1)은 후술하는 초기압 공급시간 학습루틴으로 설정되고 이 초기압 공급시간(T_S1)에 걸쳐 튜티율 100%에서 결합측 클러치(34)에 작동 유압을 공급하면, 클러치(34)의 피스톤을 결합 개시 직전의 소정 위치까지 진행시킬 수 있는 소정치이다.

TCU(16)는 소정 시간(to)의 경과, 즉, 1듀티사이클(이 실시예에서는 28.6msec)의 경과를 기다리고(스텝 S23), 소정시간(to)이 경과하면, 전회의 듀티사이클에서 설정한 듀티율(D_LR)에 소정 듀티율(△D₁)을 가산하여 새로운 듀티율(D_LR)로 하고, 이 듀티율(D_LR)에서 솔레노이드 밸브(47)를 개폐 구동하는 신호를 출력한다(스텝 S24). 가산하는 소정 듀티율(△D₁)은 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)이 소정속도로 증가하는 값(예를들면 매초 4%의 비율로 증가하는 값)으로 설정되어 있다.(제13도(b)의 t1 시점에서 t2시점까지의 듀티율(D_LR)의 변화 참조). 그리고, TCU(16)는 상기 스텝(S22)에 있어서 세트한 초기압 공급시간(T_S1)이 경과 했는지를 판별하고(스텝 S25), 아직 경과하지 않았다면 스텝(S23)으로 복귀하고, 스텝(S23) 내지 스텝(S25)를 반복 실행한다.

스텝(S25)의 판별 결과가 긍정인 경우, 즉 초기압 공급시간(T_S1)이 경과되어 제2속 클러치(34)가 결합 직전의 소정 위치까지 전단될때, TCU(16)는 제9도의 스텝(S27)으로 진행하고, 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)을 일단 소정치(D₂₄min)으로 설정하고, 이 듀티율(D₂₄)에서 솔레노이드 밸브(48)를 개폐시키는 구동 신호를 출력한다(제13도(c)의 t2 시점). 소정치(D₂₄min)는 제2유압 제어밸브(46)를 거쳐 제2속 클러치(34)에 공급되는 작동 유압 증가도 감소도 하지 않는 유지압을 부여하는 듀티율이다. 그리고, 소정시간(to)의 경과, 즉 1듀티사이클의 경과를 기다리고(스텝 S28), 소정시간(to)이 경과하면, 전회의 듀티사이클에서 설정한 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)에 소정 듀티율(△D₁)을 가산하여 새로운 듀티율(D_LR)로 하는 동시에, 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)에 소정 듀티율(△D₁)을 가산하여 새로운 듀티율(D₂₄)로 하고, 이들 듀티율(D_LR) 및 듀티율(D₂₄)에서 각 솔레노이드 밸브(47, 48)을 개폐 구동하는 신호를 출력한다(스텝 S30). 가산하는 소정 듀티율(△D₂)은 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)이 소정 속도로 증가하는 값(예를들면, 매초 15%의 비율로 증가하는 값)으로 설정되어 있다(제13도(c)의 t2 시점부터 t3 시점까지의 듀티율(D₂₄)의 변화 참조).

다음에, 스텝(S32)로 진행하고, TCU(16)는 실 슬립 회전속도(N_SR)를 다음식(10)에 의해 연산하고, 이를 소정 판별치(△N_SR1(예를들면 10rpm))와 비교한다.

N_SR=Nt-Ntc1……………………………………………………(10)

여기서 Ntc1은 1속시 연산 터빈 회전속도이며, No센서(17)에 의해 검출하는 트랜스퍼 드라이브 기어 회전속도(No)에 소정수를 곱하여 더한 값은 구해진다.

실 슬립 회전속도(N_SR)를 소정 판별치(△N_SR1)와 비교하여 실 슬립 회전속도(N_SR)가 소정 판별치(△N_SR1)보다 작을때(N_S2＜△N_SR1), TCU(16)는 스텝 (S28)로 복귀하고, 스텝(S28) 내지 스텝(S32)를 반복 실행한다. 이에 의해 해방측 제1속 클러치(33)는 서서히 결합을 풀어 해방되는 한편, 결합측의 제2속 클러치(34)는 결합이 개시되기 직전의 소정위치로부터 서서히 결합측으로 이동되지만 아직 결합이 개시되지 않는다. 이와 같은 상태에서는 터빈 회전속도(Nt)는 해방측의 제1속 클러치(33)가 해방됨에 따라 서서히 회전속도를 상승시킨다(제13도(a)의 제어구간 A의 후반 부분). 즉 제어구간 A(시프트 신호 출력 시점부터 실 슬립 회전속도(N_SR)가 소정 판별치(N_SR1)이상이 된 것이 검출되는 시점 t3까지의 제어구간)에서는 제2속 클러치(34)의 마찰 토오크가 발생하기 전에 제1속 클러치(33)의 결합을 서서히 해방시킴으로써 실 슬립 회전속도(N_SR)를 후술하는 소정 목표 슬립 회전속도(N_SO)를 향해 일단 상승시킨다. 그리고 실 슬립 회전속도(N_SR)가 소정 판별치(△N_SR1)이상이 된 것이 검출되면 (N_SR≥△N_SR1), 제10도에 도시한 스텝(S34)로 진행한다.

스텝(S34)에서는 결합측 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)을 상기 스텝(S20)에 있어서 연산한 초기 듀티율(D₂₄)로 설정하고, 상기 듀티율(D₂₄)에서 솔레노이드 밸브(48)를 개폐 구동하는 신호를 출력하는 동시에 전회 듀티사이클에서 설정한 해방측 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)로부터 소정 듀티율(△D4)(예를들면 2 내지 6%)을 감산하여 새로운 듀티율(D_LR)로 하고, 이 듀티(D_LR)을 초기치로 하고, 실 슬립 회전속도(N_SR)를 상기 소정 목표 슬립 회전속도(N_SO)로 피이드백 제어하는 유압 제어를 개시한다(스텝 S35). 즉, TCU(16)는 계속 스텝(S36)에서 1듀티사이클 경과를 기다린 후, 1듀티사이클마다 해방측으로 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)을 이하와 같이 설정하고, 설정한 듀티율(D_LR)에서 해방측 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)을 이하와 같이 설정하고, 설정한 듀티율(D_LR)에서 해방측 솔레노이드 밸브(47)를 개폐하는 구동 신호를 출력한다(스텝 S38).

(D_LR)_n=(Di)_n+K_P1=e_m+K_D1(e_m-e_m-1)………………………………(11)

여기에 e_m은 이번 듀티사이클의 목표 슬립 회전속도(N_SO)와 실 슬립 회전속도(D_SR)의 편차(e_n=N_SO-N_SR), e_n-1은 전회 듀티사이클의 목표 슬립 회전속도(N_SO)와 실 슬립 회전속도(N_SR)의 편차이다. K_P1, K_P1은 비례 이득, 미분이득이며, 각각 소정치로 설정되어 있다. (Di)_n은 적분항이며, 다음식(11a)에서 연산된다.

(Di)n=(Di)_n-1+K_I1.e_n+D_H1)…………………………………………(11a)

(Di)_n-1은 전회 듀티사이클에 있어서 설정한 적분항이며, K_I1은 적분 이득이고, 소정치로 설정되어 있다. D_H1은 변속중의 가속 워크등에 의해 엔진 토오크(Te)가 변화한 경우의 터빈축 토오크의 변화량(

Tt)에 따라 설정되는 터빈축 토오크의 보정치이며, 우선 터빈축 토오크 변화량(

Tt)를 연산하고, 이 변화량(

Tt)에 따른 듀티율 보정량(D_H1)을 다음식 (12)에 의해 연산한다.

D_H1=a6ㆍ

Tt …………………………………………………………(12)

여기서

Tt는 그 파워 온 영역에서는

Tt=-(Tt)n-(Tt)_n-1………………………………………………(13)

으로 연산되지만 후술하는, 파워 오프 영역에서는

Tt=(Tt)n-(Tt)_n-1…………………………………………………(14)

으로 연산되고, (Tt)n 및 (Tt)_n-1은 각각 상기 제4도의 스텝 S13에서 설정되는 이번 및 전번 듀티사이클에 있어서의 터빈축 토오크이다. 또, a6는 변속 종류에 따라 미리 설정되어 있는 정수이다. 이와 같이, 적분항(D_i)에는 식(11a) 및 (12)로부터 알 수 있듯이 터빈축 토오크 변화량(

Tt)에서 구해지는 듀티율 보정량(D_H1)이 포함되므로 듀티율(D_LR)을 터빈축 토오크의 변화에 대해 늦지않게 보정할 수 있고, 피이드백 제어시의 상술한 적분 이득, 비례 이득 및 미분 이득을 큰 값으로 설정할 필요가 없어지며, 수반성이 좋고, 게다가 안정된 제어가 가능해진다.

이어서 TCU(16)은 실 슬립 회전속도(N_SR)가 부의 소정 슬립 회전속도(

N_S1(예를들어 -3 내지 -7rpm))이하인지를 판별한다(스텝 S40). 이 판별 결과가 부정이면 TCU(16)는 상기 스텝(S36)으로 복귀하고, 실 슬립 회전속도(N_SR)가 부의 소정 슬립 회전속도(

N_S1)이하가 될때까지 스텝(S36) 내지 스텝(S40)을 반복 실행한다. 이로써 해방측의 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)은 상술한 바와 같이 실 슬립 회전속도(N_SR)와 목표 슬립 회전속도(N_SO)와의 차가 작아지도록, 즉 실 슬립 회전속도(N_SR)가 목표 슬립 회전속도(N_SO)가 되도록 피이드백 제어되는데 대해, 결합측 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)는 초기 듀티율(D_U2)로 일정하게 유지된다. 이 결과, 솔레노이드 밸브(48)의 초기 듀티율(D_U2)에 대응하는 작동 유압이 제2유압 제어밸브(46)를 거쳐 제2속 클러치(34)에 공급되고, 클러치(34)의 도시하지 않은 톤은 이때 결합측으로 이동하여 클러치(34)는 결합을 개시한다. 클러치(34)의 결합 개시에 의해 터빈 회전속도(Nt)는 하강하려 하지만, 엔진(10)이 파워 온 상태에 있으므로 해방측 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)을 보다 큰 값으로 설정함으로써 터빈 회전속도(Nt)의 하강이 방지된다.

그러나 결합축 클퍼치(34)의 결합이 진행하고 해방측의 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)을 보다 큰값으로 설정하는데도 불구하고, 결합측 클러치(34)의 결합측이 이를 상회하면 터빈 회전속도(Nt)는 하강을 시작하고, 제13도(a)에 도시한 t4 시점에 이르러 실 슬립 회전속도(N_SR)가 부의 소정 슬립 회전속도(N_S1)이하가 된다. 실 슬립 회전속도(N_SR)가 부의 소정 슬립 회전속도(

N_S1)이하가 된 것을 검출하면(스텝(S40))의 판별 결과가 긍정), 제11도에 도시한 스텝(S42)로 진행한다. 이리하여 제13도에 도시한 제어구간 B(t3 시점부터 t4 시점간의 제어구간)에 있어서의 유압 제어가 종료된다.

또, 제어구간 B에 있어서, 실 슬립 회전속도(N_SR)가 부의 소정 슬립 회전속도(

N_S1)이하가 된 것이 검출되면 제11도의 스텝(S42)가 실행되지만, 제어구간 A에 있어서, 어느정도의 외란에 의해 실 슬립 회전속도(N_SR)가 부의 소정 슬립 회전속도(△N_S1)이하가 된 것이, 예를들면 연속하는 듀티사이클에 있어서 2회 검출된 경우, 제어구간 B의 유압 제어를 생략하여 곧바로 제11도의 스텝(S42)로 진행하고, 제어 영역 C의 유압 제어를 개시하게 해도 좋다.

제어구간 C 및 이에 이은 제어구간 D, E에서의 유압 제어는 결합측 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)을 터빈 회전변화율(W_t)과 소정 목표 터빈 회전변화율(W_to)의 차가 최소가 되는 값에 피이드백 제어하고, 터빈 회전속도(Nt)를 제2속시 연산 터빈 회전속도(Ntc2)를 향해 점점 감소시키는 것이다. TCU(16)는 우선 해방측 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)을 소정 듀티율(D_LRmzx)로 설정하고, 설정한 듀티율(D_LR)에서 솔레노이드 밸브(47)를 개폐하는 구동 신호를 출력한다(스텝 S42). 이 소정 듀티율(D_LRmax)은 제1유압 제어밸브(44)를 거쳐 제1속 클러치(33)에 공급되는 작동 유압을 일정압으로 유지하고, 제1속 클러치(33)의 피스톤 위치를 제13도(b)에 도시한 t4 시점에서의 위치에 유지할 수 있는 값으로 설정하고 있다. 또, 해방측 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)은 이후 변속이 실질적으로 완료될때가지(제13도(b)에 도시한 t4 시점부터 t8 시점까지)제1속 클퍼치(33)에 상기 유지압을 부여하는 소정 듀티율(D_LRmax)로 유지된다.

다음에, TCU(16)는 소정시간(tD)의 경과를 기다리고(스텝 S43), 스텝(S44)로 진행한다. 스텝(S44)에서는 상기 목표 터빈 회전변화율(W_to)을 다음식(15)에 의해 설정한다.

W_to=a7. No+b7……………………………………………………(15)

여기서 a7, b7은 제어구간 C 내지 E에 따라 소정치(부의 값)로 설정하고, a7, a7 값은 식(15)에 의해 설정되는 목표 터빈 회전변화율(W_to)을 피이드백 제어가 개시되자마자 제어구간 C에서는 터빈 회전속도(Nt)가 점점 감소하는 값으로, 제어구간 C에 이은 제어구간 D에서는 제어구간 C의 변화율의 절대치보다 큰 값으로 설정하여 터빈 회전속도(Nt)의 하강 속도를 빨리하고, 제2속 클러치(34)의 결합이 완료되는 제어구간 E에서는 다시 변화율의 절대치를 작은 값으로 설정하여 변속 충격의 방지를 도모하고 있다.(제13(a)의 터빈 회전속도(Nt)의 시간변화 참조).

이어서, TCU(16)는 결합측 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₄₈)를 실 슬립 회전속도(N_SR)가 부의 소정 슬립 회전속도(

N_S1)이하가 된 것이 검출된 시점 t4에 있어서의 듀티율을 초기값으로 하여 다음식(16)에 의해 연산 설정하고, 설정한 듀티율(D₂₄)에서 솔레노이드 밸브(48)를 개폐하는 구동 신호를 출력한다(스텝 S46).

(D₂₄)n-(Di)_n+K_P2.En+K_D(En-E_n-1)…………………………(16)

여기에 En은 스텝(S44)에서 설정된 이번 듀티사이클의 목표 터빈 회전변화율(W_to)와 실터빈 회전변화율(W_t)의 편차(En=W_to-W_t)이며, 실터빈 회전변화율(W_t)은 이번 및 전번 듀티사이클에 있어서의 실터빈 회전속도(Nt)_n와 (Nt)_n-1로부터 다음식(17)에 의해 구해진다.

(Wt)n=(Nt)n(Nt)_n-1………………………………………………(17)

또, E_n-1은 전번 듀티사이클의 목표 터빈 회전변화율(W_to)와 실터빈 회전변화율(W_t)와의 편차이다. K_P1, K_P2는 비례 이득, 및 미분 이득이며, 각각 소정치로 설정되어 있다. (Di)n은 적분항이며, 다음식(18)으로 연산된다.

(Di)n=(Di)_n-1+K_12.En+D_H1+D_H2……………………………(18)

(Di)_n-1은 전번 듀티사이클에 있어서 설정한 적분항이며, K_I1는 적분 이득이고, 소정치로 설정되어 있다.

D_H1은 변속중인 가속 워크등에 의해 엔진 토오크(Te)가 변화한 경우의 터빈축 토오크의 변화량(

Tt)에 대응하여 설정되는 터빈축 토오크의 보정치이며, 상기식 (12 내지 14)과 같은 연산식으로부터 구해진다.

D_H1는 제어구간이 C에서 D로, D에서 E로 변화한 시점에 있어서만 적용되는 목표터빈 회전변화율을 변경시의 보정 듀티율이며, 다음식 (19) 및 (20)에서 구해진다.

D_H2=αㆍ

W_to…………………………………………………………(19)

W_t1=(W_to)n-(W_to)_n-1………………………………………………(20)

여기서, (W_to)n은 이번 듀티사이클 이후에 적용할 목표 터빈 회전변화율이며, (W_to)_n-1은 전회까지 적용하고 있던 목표 터빈 회전변화율이다. α는 변속 종류에 따라 설정되는 정수이다.

이와 같이, 듀티사이클마다 연산되는 듀티율(D₂₄)의 적분항(Di)n도, 전술한 제어구간 B에 있어서 연산된 해방측 솔레노이드 발브(47)의 듀티율(D_LR)과 동시에 듀티율 보정량(D_H1)에 의한 보정, 즉 터빈축 토오크의 변화량(

Tt)으로 보정되고, 또 제어 구간 변경시에는 목표 터빈 회전변화율의 변화량(△W_to)에 따라 보정되므로 듀티율(D₂₄)를 터빈축 토오크의 변화에 대해, 또 목표 터빈 회전변화율의 변화에 대해 늦지않고 보정할 수 있으며, 피이브백 제어시의 상술한 적분 이득, 비례 이득 및 미분 이득을 큰 값으로 설정할 필요가 없어지며, 수반성이 좋고, 게다가 헌칭(hunting)이 없는 안정된 제어가 가능해진다.

TCU(16)는 스텝(S46)에서의 듀티율(D₂₄)의 연산 및 구동 신호 출력후, 스텝(S48)로 진행하고, 터빈 회전속도(Nt)가 2속시 연산 터빈의 회전속도(Ntc2)보다 Nct2(예를들어 80 내지 120rpm)만큼 높은 회전속도(Ntc20)에 이르렀는지를 판별한다. 그리고, 이 판별 결과가 부정인 경우에는 상기 스텝(S43)으로 복귀하고, 스텝(S43) 내지 스텝(S48)을 반복 실행한다.

제어구간 C에 돌입한 직후의 시점에서는 결합측 클러치(34)는 계합을 이제 막 개시했을 뿐이며, 상술한 목표 터빈 회전변화율(W_to)에서 터빈 회전속도(Nt)를 감소시킴으로서 계합 개시시의 변속 충격이 회피된다. 그리고 TCU(16)는 터빈 회전속도(Nt)가 감속하여 트랜스퍼 드라이브 기어 회전속도(No)에 소정 계수를 승산한 회전속도(예를들면, 2.8×No)에 이른때, 제어구간 C를 이탈하여 제어구간 D에 돌입하였다고 판단하고, 상기 스텝(S44)에서의 목표 터빈 회전변화율(W_to)의 절대치를 보다 큰 값으로 변경한다(제13(a)의 t5 시점).

목표 터빈 회전변화율(W_t1)의 절대치를 보다 큰 값으로 변경하면, 결합측 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)은 제어 구간 C에 있어서 설정되는 값보다 큰 값으로 설정되고, (제13도(c)의 t5 시점부터 t6 시점 사이), 터빈 회전속도(Nt)는 대략 목표 터빈 회전변화율(W_to)의 절대치를 보다 큰 값으로 설정할수록 변속 응답성이 개선되게 된다.

이어서, 터빈 회전속도(Nt)가 더욱 감소하여 트랜스퍼 드라이브 기어 회전속도(No)에 소정 계수를 승산한 회전속도(예를들어 2.2×No)에 이른때, 즉 제2속 클러치(34)의 피스톤이 이때 결합 완료 위치 근방으로 이동할때, 제어구간 D를 이탈하여 제어구간 E에 돌입하였다고 판단하고 상기 스텝(S44)에서 설정되는 목표 터빈 회전변화율(W_to)의 절대치를 제어구간 D에 있어서 설정되는 값보다 작은 값으로 변경한다(제13도(a)의 tb 시점). 목표 터빈 회전변화율(W_to)의 절대치를 보다 작은 값으로 변경하면, 결합측 솔레노이드밸브(48)의 듀티율(D₂₄)는 제어구간 D에 있어서 설정되는 값보다 작은 값으로 설정되고(제13도(C)의 t6 시점부터 t7 시점간) 터빈 회전속도(Nt)는 대략 목표 터빈 회전변화율에서 완만하게 감소하게 되며, 해방측이 클러치(33)의 계합이 완전히 해제되고, 이로써 결합측 클러치(34)의 계합이 완료되는 시점 근방에서 변속 충격이 회피되게 된다.

상기 스텝(S48)의 판별 결과가 긍정인 경우, 즉 터빈 회전속도(Nt)가 2속시 연산 터빈 회전속도(Ntc2)의 소정치 위의 회전속도(Ntc20)에 이르면 (제13도(c)의 t7 시점), TCU(16)는 상기 타이머에 소정시간(T_SF)(예를 들어 0.5초)를 세트하고 (스텝 S50), 소정시간(T_SF)의 경과를 기다린다(스텝 S51). 소정시간(T_SF)의 경과를 기다림으로써 확실히 결합측 클러치(34)의 계합을 완료시킬 수 있다.

상기 소정시간(T_SF)가 경과하여 스텝(S51)의 판별 결과가 긍정이 되면, TCU(16)는 해방측 솔레노이드 밸브(47) 및 결합측 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D_LR, D₂₄)을 모두 100%로 설정하고, 상기 듀티율(D_LR, D₂₄)에서 솔레노이드 밸브(47, 48)를 개폐하는 구동 신호를 출력한다(제13도(b) 및 (c)의 t8 시점). 이리하여 제1속단에서 제2속단으로 파워 온 업 시프트의 변속 유압 제어가 완료된다.

파워 온 다운 시프트시 유압 제어

제14도 내지 제16도는 파워 온 다운 시프트의 경우의 변속 유압 제어 순서를 표시하는 플로우차트이며, 제2속에서 제1속으로 시프트 다운되는 경우의 변속 유압 제어 순서를 예로서 제17도를 참조하면서 설명한다.

TCU(16)는 제2속에서 제1속으로의 파워 온 다운 시프트의 시프트 신호에 의해 우선 솔레노이드 밸브(47, 48)의 초기 듀티율(D_d1및 D_d2)을 상기 식(8 및 9)와 같은 다음식(21 및 22)에 의해 연산된다(스텝 S60).

D_d1=a8. Tt+c8 …………………………………………………(21)

D_d2=a9. Tt+c9 …………………………………………………(22)

여기서, a8, c8 및 a9, a9는 제2속으로부터 제1속으로 시프트 다운하는 경우체 적용되는 정수이다.

다음에, TCU(16)는 해방측 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)을 스텝(S60)에서 설정한 초기 듀티율(D_d1)으로 설정하고, 상기 듀티율(D₂₄)에서 솔레노이드 밸브(48)를 개폐 구동하는 신호를 출력하고, 해방측 마찰계합장치인 제2속 클러치(34)에 초기 듀티율(D_d1)에 대응하는 초기 유압의 공급을 계시하고, 제2속 클러치(34)의 도시하지 않은 피스톤을 클러치의 미끄럼의 발생하지 직전 위치를 향해 후퇴시킨다(스텝 (S62). 제17도(b)의 t10 시점). 한편, 결합측 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)을 (47)을 개폐 구동하는 신호를 출력하여, 즉 상개형 솔레노이드 밸브(47)를 전체 개방으로 하여 결합측 마찰 계합 장치인 제1속 클러치(33)의 피스톤을 클러치의 계합이 개시되기 직전 위치(피스톤의 치우침 위치)를 향해 이동시키는(제17도(c)의 t10 시점) 동시에 타이머에 초기압 공급시간(T_S2)을 세트한다(스텝 S64). 이 초기압 공급시간(T_S2)에 걸쳐, 튜티율 0%에서 상개형 솔레노이드 밸브(47)를 구동하여 결합측 클러치(33)에 작동 유압을 공급하면 클러치(33)의 피스톤을 결합 개시 직전의 소정 위치까지 진행할 수 있다.

TCU(16)는 스텝(S64)에서 세트할 초기압 공급시간(T_S2)가 경과했는지를 판별하고(스텝 S66). 아직 경과하지 않았으면 이 초기압 공급시간(T_S1)가 경과할때까지 반복하여 스텝(S66)을 실행하고 대기한다.

스텝(S66)의 판별 결과가 긍정인 경우, 즉 초기압 공급시간(T_S2)이 경과하여 제1속 클러치(33)가 계합직전의 소정 위치까지 전진할때 TCU(16)는 제15도의 스텝(S68)로 진행하고, 결합측 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)을 상기 유지압으로 부여하는 소정치(D_LRmax)로 설정하고, 이 듀티율(D_LR)에서 솔레노이드 밸브(74)를 개폐시키는 구동 신호를 출력한다(제17도(c)의 t11 시점). 또, 결합측 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_UR)은 이후 터빈 회전속도(Nt)가 1속시 연산 터빈 회전속도(Ntc1)에 달할때가지(제17도(a)에 도시한 t11시점 부터 t15시점까지), 제1속 클러치(33)에 상기 유지압을 부여하는 소정 듀티율(D_LRMAX4)로 유지된다.

한편, 해방측 클러치(34)의 피스톤이 결합을 서서히 해방하는 쪽으로 이동하고, 클러치(34)의마찰 토오크가 경감되기 때문에 터빈 회전속도(Nt)는 이때 상승을 개시한다. 그리고 TCU(16)는 터빈 회전속도(Nt)가 제1소정 판별치(예를들면, 1.5xNo)를 넘어서 상승했는지를 판별하고 (스텝S70), 회전속도 1.5xNo를 넘지않았으면 넘을때 까지 스텝(S70)의 판별을 반복하고 대기한다.

터빈 회전속도(Nt)가 회전속도 1.5xNo를 넘으면 (제17도(a)의 t12시점), 제17도에 도시한 제어구간 A의 변속 유압 제어가 종료되어 제어구간 B에 돌입하게 되며, TCU(16)는 연속 스텝(S71)에서 1듀티사이클의 경과를 기다린후, 피이드백 제어에 의해 터빈 회전 변화율(Wt)을 조정하면서 터빈 회전속도(Nt)를 1속시 연산 터빈 회전속도(Ntc1)을 향해 상승시키는 유압 제어를 개시한다. 즉 제어구간 B및 이에 제어구간 C, D에서의 유압제어는 해방측 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)을 터빈 회전 변화율(Wt)과 소정 목표 회전 변화율(Wto)과의 차가 최소로 되는 값에 피이드백 제어하고, 터빈 회전속도(Nt)를 제1속시 연산 터빈 회전속도(Ntc1)를 향해 점점 감소시키는 것이다.

TCU(16)는 우선 스텝(S72)에 있어서, 상기 목표 터빈 회전 변화율(Wto)을 다음식(23)에 의해 설정한다.

Wto=a10. No+b10………………………………………………(23)

여기서 a10, b10은 제어구간 B 내지 D에따라 소정치(정의 값)로 설정되고, a10, b10 값은 식 (23)에 의해 설정되는 목표 터빈 회전 변화율(Wto)을 피이드백 제어가 개시될 사이도 없이 즉시 제어구간 B에서 터빈 회전속도(Nt)가 점증하는 값으로 제어구간 B에 이은 제어구간 C에서는 제어구간 B의 변화율보다 큰 값으로 설정하여 터빈 회전속도(Nt)의 상승 속도를 빨리하고, 터빈 회전속도(Nt)가 1속시 연산 터빈 회전속도(Ntc1)에 접근하는 제어구간 D에서 다시 작은 변화율로 설정하여 터빈 회전속도(Nt)의 상승을 방지하는 값으로 설정되어 있다(제17도(a)의 터빈 회전속도(Nt)의 시간 변화 참조).

이어서 TCU(16)는 해방측 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)을 터빈 회전속도(Nt)가 회전속도 1.5xNo를 초과한 t12시점에 있어서의 듀티율을 초기 값으로 하여 상기식(16) 및 (18)과 동일한 연산식에 의해 연산 설정하고, 설정한 듀티율(D₂₄)에서 솔레노이드 밸브(48)를 개폐하는 구동 신호를 출력한다(스텝 S74). 또, 상기식 (16) 및 (18)에 있어서의 적분 이득(K₁₂), 비례 이득(K_P2), 및 미분 이득(K_D2)는 각각 파워 온 다운 시프트에 있어서의 변속 종류에 가장 적합한 소정치로 설정되어 있다.

TCU(16)는 스텝(S74)에 있어서의 듀티율(D₂₄)의 연산 및 구동 신호 출력후, 스텝(S76)으로 진행하고, 터빈 회전속도(Nt)가 1속시 연산 터빈 회전속도(Ntc1)에 이르렀는지를 판별한다. 그리고, 이 판별 결과가 부정인 경우에는 상기 스텝(S71)로 복귀하고, 스텝(S71) 내지 스텝(S76)을 반복 실행한다.

제어구간 B에 돌입한 직후의 시점에서는 해방측 클러치(34)는 결합 해제를 개시한 직후이며, 상술한 목표 터빈 회전 변화율(Wto)에서 회전속도(Nt)를 상승시킴으로써, 터빈 회전속도(Nt)의 상승이 회피된다. 그리고 TCU(16)는 터빈 회전속도(Nt)가 상승하여 트랜스퍼 드라이브 기어 회전속도 No에 소정 계수를 승산 한 회전속도(예를들면 1.7xNo)에 이른때 제어구간 B를 이탈하여 제어구간 C에 돌입한 것으로 판단하고, 상기 스텝(S72)에 있어서 목표 터빈 회전 변화율(Wto)을 보다 큰 값으로 변경한다(제17도(a)의 t13의 시점).

목표 터빈 회전 변화율(Wto)을 보다 큰 값으로 변경하면, 해방측 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)은 제어구간 B에 있어서 설정되는 값으로 설정 되고(제17도(b)의 t13시점에서 t14시점간), 터빈 회전속도(Nt)는 대략 목표 터빈 회전 변화율(Wto)에서 급격히 상승하게 된다. 목표 터빈 회전 변화율(Wto)을 보다 큰 값으로 설정하면 할수록 변속 응답성이 개선되게 된다.

이어서 터빈 회전속도(Nt)가 다시 상승하여 트랜스퍼 드라이브 기어 회전속도(No)에 소정 계수를 승산한 회전속도(예를들면 2.4xNo)에 이른때, 즉 제2속 클러치의 결합이 이때 해제되고 터빈 회전속도(Nt)가 1속시 연산 터빈 회전속도(Ntc1)에 근접한때, 제어구간 C를 이탈하여 제어구간 D에 돌입하였다고 판단하고, 상기 스텝(S72)에 있어서 설정되는 목표 터빈 회전 변화율(Wto)을 제어구간 C에 있어서 설정되는 값보다 작은 값으로 변경한다(제17도(a)의 14의 시점)목표 터빈 회전 변화율(Wto)을 보다 작은 값으로 변경하면 해방측 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)은 제어구간 C에 있어서 설정되는 값보다 큰 값으로 설정되고(제17도(b)의 t14 시점부터 t15시점 사이), 터빈 회전속도(Nt)는 대략 목표 터빈 회전 변화율(Wto)에서 완만하게 상승하게 되며, 터빈 회전속도(Nt)가 1속시 연산 터빈 회전속도(Ntc1)를 넘어 크게 오버슈트하는 것이 회피되게 된다.

스텝(S76)의 판별 결과가 긍정이되며, 터빈 회전속도(Nt)가 1속시 연산 터빈 회전속도(Ntc1)에 이른 것이 검출되면 (제17도(a)의 t15시점), 제어구간 D의 유압 제어를 마치고 제어구간 E의 유압 제어를 개시한다. 이 제어구간 E에서의 유압 제어는 실 슬립 회전속도(N_SR)와 목표 슬립 회전속도(N_SO(예를들면, 20rpm))의 편차를 최소로 하도록 해방측의 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)을 피이드백 제어하고, 이 사이에 결합측의 제1속 클러치(33)의 계합을 이때 강화하도록 제어하는 것이다. 즉, TCU(16)는 스텝(S78)에 있어서 결합측 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)을 상기 스텝(S60)에서 설정한 상기 듀티율(D_LRmax)보다 작은 초기 듀티율(D_d2)로 설정하고, 상기 듀티율(D_LR)에서 솔레노이드 밸브(47)를 개폐하는 구동 신호를 출력한다(제17도(c)의 t15시점), 이로써 결합측 제1속 클로치(33)의 피스톤은 서서히 결합측으로 이동하기 시작한다.

이어서 TCU(16)는 스텝(S79)에 있어서 소정 시간(t_D)의 경과를 기다린후, 1 듀티사이클마다 해방측 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)을 상기식(11) 및 (11a)에 유사한 다음식 (24)및 (24a)에 의해 연산하고, 이 듀티율(D₂₄)에서 솔레노이드 밸브(48)를 개폐하고 구동 신호를 출력한다(스텝S80).

(D₂₄)n=(Di)n+K_p1.en+K_D1(en-en-₁)………………………(24)

(Di)n=(Di)n-₁+K_p1.en+D_h1……………………………………(24a)

여기에 (Di)_n-1은 전번 듀티사이클에 있어서 설정한 적분항이며, 초기치로서 터빈 회전속도(Nt)가 1속시연산 터빈 회전속도(Ntc1)을 넘은 것을 검출한 t15시점 직전에 설정된 듀티율이 이용된다. K₁₁, K_p1, K_D1은 적분 이득, 비례 이득, 미분 이득이며, 각 해당 파워 온 다운 시프트에 적절한 소정치로 설정되어 있다. e_n은 이번 듀티사이클의 목펴 슬립 회전속도(N_SO)와 실 슬립 회전속도 N_SR의 편차(e_n=N_SO-N_SR), e_n-1은 전번 듀티사이클의 목표 슬립 회전속도(N_SO)와 실 슬립 회전속도(N_SR)의 편차이다.

D_H1은 변속중의 가속 워크등에 의해 엔지 토오크(Te)가 변화한 경우의 터빈축 토오크의 변화량(△Tt)에 따라 설정되는 터빈축 토오크의 보정치이며, 이 값은 전술한 연산식(12) 내지 (14)에 의해 연산한다.

이어서 TCU(16)는 스텝(S82 내지 S85)에 있어서, 실 슬립 회전속도(N_SR)의 절대치가 소정 슬립 회전속도(예를들면 5rpm)보다 작은 상태가 연속하여 2듀티사이클에 걸쳐 검출되었는지를 판별한다. 즉, 스텝(S82)에서는 실 슬립 회전속도(N_SR)의 절대치가 소정 슬립 회전속도(5rpm)보다 작은지를 판별하고, 이 판별 결과가 부정인한, TCU(16)는 플랙 FLG치를 0으로 세트하여(스텝S83), 상기 스텝(S79)로 복귀하고, 스텝(S79)내지 스텝(S82)를 반복 실행한다. 결합측 클러치 (33)의 마찰 토오크가 작고, 이 마찰 토오크의 증가량에 대하여, 피이드백 제어에 의한 클러치(34)의 마찰 토오크 감소량(개방량)을 크게하여 파워 온 상태에 있는 엔진(10)에 의해 터빈 회전속도(Nt)를 인상하려는 토오크가 이기고 있는 동안은 터빈 회전속도(Nt)를 1속시 연산 터빈 회전속도(Ntc1)보다 목표 슬립 회전속도(N_S0)만큼 높은 회전속도로 유지할 수 있으나, 클러치(33)의 마찰 토오크가 커지면 터빈 회전속도(Nt)는 이때 하강하고 스탭(S82)의 판별 결과가 긍정이 되며, 스텝(S84)가 실행된다.

스텝(S84)에서는 플랙 FLG값이 값 1과 같은지를 판별한다. 터빈 회전속도(Nt)가 하강하여 스탭(S82)에 있어서 비로소 긍정이라고 판별된 경우에는 스텝(S84)에서의 판별 결과는 부정이되며, 이런 경우에는 스탭(S85)에 있어서 플랙 FLG값에 값 1을 세트하여 상기 스탭(S79)로 복귀하고, 스텝(S79) 및 스텝(S80)을 실행한다. 그리고, 스텝(S82)에 있어서 다시 실 슬립 회전속도(N_SR)의 절대치가 소정 슬립 회전속도(5rpm)보다 작은 것을 판별하면, 즉 연속해서 2회 실 슬립 회전속도(N_SR)의 절대치가 소정 슬립 회전속도보다 작음을 검출하면(제17도(a)의 t16시점), 스텝(S84)의 판별 결과는 긍정이 되며, 제어구역 E에서의 유압 제어가 끝나고 스텝(S87)이 실행되게 된다.

TCU(16)는 스텝(S87)에 있어서 결합측 및 해방측의 솔레노이드 밸브(47 및 48)의 듀티율(D_LR및 D₂₄)를 모두 0%로 설정하여 TCU(16)은 솔레노이드 밸브(47 및 48)에는 모두 구동 신호를 출력하지 않는다. 이리하여 제2속 클러치(34)의 해방 및 제1속 클러치(33)의 결합을 끝내고, 제2속단에서 제1속단으로의 파워 온 다운 시프트의 변속 유압 제어가 완료된다.

파워 오프 업 시프트시 유압 제어

제18도 내지 제20도는 파워 오프 업 시프트의 경우의 변속 유압 제어 순서를 표시하는 플로우차트이며, 제1속에서 제2속으로 시프트 업되는 경우의 변속 유압 제어 순서를 예로들어 제21도를 참조하면서 설명한다.

TCU(16)는 제1속에서 제2속으로의 파워 오프 업 시프트의 시프트 신호에 의해 우선 결합측의 솔레노이드 밸브(48)의 초기 듀티율(D_U2)을 상기식(9)과 같은 연산식에 의해 연산하다(스텝 S90).

다음에 TCU(16)는 해방측 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)을 상기 유지압을 부여하는 소정 듀티율(D_LRmax)로 설정하고, 이 듀티율(D_LR)에서 솔레노이드 밸브(47)를 개폐 구동하는 신호를 출력하고, 해방측 마찰 계합 장치인 제1속 클러치(33)의 도시하지 않은 피스톤을 클러치가 완전히 미끄러지고, 또 결합을 바로 재개시킬 수 있는 대기 위치를 향해 후퇴시킨다(스텝 S92, 제21도(b)의 t21시점). 즉, 엔진(10)이 파워 오프 운전 상태에 있는 경우에는 해방측의 클러치(33)를 시프트 신호의 출력후, 바로 결합 해제해도 터빈 회전속도(Nt)가 상승될 염려가 없고, 오히려 재빨리 클러치(33)를 해방하지 않으면 변속 충격이 발생할 우려가 있다. 한편, 결합측의 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)을 100%로 설정하고, 상기 듀티율(D₂₄)에서 솔레노이드 밸브(48)를 개폐 구동 하는 신호를, 즉 솔레노이드 밸브(48)를 전체 개방으로 하는 구동 신호를 출력하여 결합측 마찰 계합 장치인 제2속 클러치(34)의 피스톤을 클러치의 결합이 개시되기 직전 위치(피스톤 치우침 위치)를 향해 진행하는 (제21도 (c)의 t21시짐)동시에 타이머에 상기 초기압 공급시간(Ts1)을 세트한다(스텝 S93).

그리고, TCU(16)는 스텝(S93)에서 세트한 초기압 공급시간(Ts1)이 경과했는지 판별하고(스텝 S95), 아직 경과하지 않았으면 이 초기압 공급시간(Ts1)이 경과할때까지 스텝(S95)를 반복 실행한다.

스텝(S95)의 판별 결과가 긍정인 경우, 즉 초기압 공급시간(Ts1)이 경과되어 제2속 클러치(34)가 결합직전의 소정 위치까지 전진할때, TCU(16)는 스텝(S96)으로 진행하고, 결합측 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)을 상기 스텝(S90)에 있어서 연산한 초기 듀티율(D_U2)로 설정하고, 상기 듀티율(D₂₄)에서 솔레노이드 밸브(48)를 개폐하는 밸브 개방 구동 신호를 출력한다(제21도(c)의 t22시점). 그리고, 소정시간(t_D)의 경과, 즉 1듀티사이클 경과를 기다리고(스텝S98), 소정시간(t_D)이 경과하면 전회의 듀티 사이클에서 설정한 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)에 소정 듀티율(△D5)을 가산하여 새로운 듀티율(D₂₄)로 하고, 이 새로운 듀티율(S₂₄)에서 솔레노이드 밸브(48)를 개폐 구동하는 신호를 출력한다(스텝S99). 가산하는 소정 듀티율(△D5)는 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)이 소정속도(예를들면 듀티율(D₂₄)이 매초 14내지 17%비율로 증가하는 속도)로 증가하도록 설정되어 있다.(제21(c)의 t22시점부터 t23시점까지의 듀티율(D₂₄)의 변화참조)＞

다음에, 스텝(S100)으로 진행하고, TCU(16)은 실 슬립 회전속도(N_SR)를 상기식(10)에 의해 연산하여 이를 부의 소정 판별치(

N_SR(예를들어-8 내지 -12rpm))과 비교한다.

실 슬립 회전속도(N_SR)를 소정 판별치(

N_SR)와 비교하여 실 슬립 회전속도(N_SR)가 소정 판별치(

N_SR2)보다 클때 (N_SR＞

N_SR2), TCU(16)는 스텝(S98)으로 복귀하고 스텝(S98) 내지 (S100)을 반복 실행하여 솔레노이드(48)의 듀티율(D₂₄)을 서서히 증가 시킨다. 이에 의해, 결합측의 클러치(34)는 계합을 개시하고, 클러치(34)의 마찰 토오크가 서서히 증가한다. 그러면 터빈 회전속도(Nt)는 서서히 저하하고, 상기 스텝(S100)의 판별 경과가 긍정이 되며, TCU(16)은 제19도에 도시한 스텝(S102)로 진행하고, 제어구간 A의 유압 제어를 끝내고 제어구간 B의 유압 제어를 개시한다.

제어구간 B및 이에 이은 제어구간 C,D에서의 유압 제어는 결합측 솔레노이드 밸브(48)으 듀티율(D₂₄)를 터빈 회전 변화율(Wt)과 소정 목표 터빈 회전 변화율(Wto)과의 차가 최소로 되는 값으로 피이드백 제어하고, 터빈 회전속도(Nt)를 2속시 연산 터빈 회전속도(Ntc2)를 향해 점점 감소시키는 것이다.

우선, TCU(16)는 스텝(S102)에 있어서 1듀티 사이클의 경과(소정시간(t_D)의 경과)를 기다린후, 상기 목표 터빈 회전 변화율(Wto)을 제어구간 B내지 D에 따라 미리 기억되어 있는 소정치로 설정한다. 각 제어구간 B내지 D에 설정되는 목표 터빈 회전 변화율(Wto)는, 피이드백 제어가 개시될 사이도 없이 제어구간 B에서는 터빈 회전속도(Nt)가 점점 감소하는 값으로 제어구간 B에 이은 제어구간 C에서는 제어구간 B의 변화율의 절대치 보다 큰 값으로 설정되어 터빈 회전속도(Nt)의 하강 속도를 빠르게 하고 제2속 클러치(34)의 계합이 대략 완료하고, 터빈 회전속도(Nt)가 2속시 연산 터빈 회전속도(Ntc2)에 가까운 제어구간 E에서는 다시 변화율의 절대치를 작은 값으로 설정하여 변속 충격 방지를 도모하게 하고 있다(제21도(a)의 터빈 회전속도(Nt)의 시간 변화 참조).

이어서 TCU(16)는 결합측 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)을 실 슬립 회전속도(N_SR)가 부의 소정 슬립 회전속도(

N_S2)(예를들면, -8 내지 -12rpm)이하로 되었음이 검출된 시점 t₂₃에 있어서의 듀티율을 초기치로 하여 상기 연산식(16) 및 (18)에 의해 연산 실정 하고, 설정한 듀티율(D₂₄)에서 솔레노이드 밸브(48)를 개폐하는 구동 신호를 출력한다(스텝 S106). 또, 상기 연산식(16) 및 (18)에 적용되는 적분 이득(K₁₂), 비례 이득(K_p2) 및 미분 이득(K_D2)은 각각 파워 오프 업 시프트의 시프트 패턴에 가장 적합한 소정치로 설정되어 있다.

TCU(16)는 스텝(S106)에 있어서의 듀티율(D₂₄)의 연산 및 구동 신호 출력후, 스텝(S107)로 진행하고, 터빈 회전속도(Nt)가 하강되어 2속시 연산 터빈 회전속도(Ntc2)부터

Ntc2(예를들면 80 내지 120rpm)만큼 높은 회전속도에 이르렀는지를 판별한다. 그리고, 이 판별 결과가 부정인 경우에는 상기 스텝(S102)으로 복귀하고, 스텝(S102) 내지 스텝(S107)을 반복 실행한다.

제어구간 B에 돌입한 직후의 시점에서는 결합측 클러치(34)는 결합을 개시한 직후이며, 상술한 목표 터빈 회전 변화율(Wto)에서 터빈 회전속도(Nt)를 감소시킴으로써 결합 개시시의 변속 충격이 회피된다. 그리고 TCU(16)는 터빈 회전속도(Nt)가 감속되어 트랜스퍼 드라이브 기어 회전속도(No)에 소정 계수를 승산한 회전속도(예를들면 2.8xNo)에 이른때, 제어구간 B를 이탈하여 제어구간(C)에 돌입한 것으로 판단하고, 상기 스텝(S104)에 있어서 목표 터빈 회전 변화율(Wto)의 절대치를 제어구간 C에 적용 되는 값보다 큰 값으로 변경한다(제21도(a)의 t24시점).

목표 터빈 회전 변화율(Wto)의 최대치를 보다 큰 값으로 변경하면 결합측 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)은 제어구간 B에 있어서 설정되는 값보다 큰 값으로 설정되고 (제21도(c)의 t24시점엑서 t25시점), 터빈 회전속도(Nt)는 대략이 큰 값으로 설정된 목표 터빈 회전 변화율(Wto)에서 급격히 감소하게 된다. 또 목표 터빈 회전 변화율(Wto)의 절대치를 보다 큰 값으로 성정하면 할수록 변속 응답성이 개선되게 된다.

이어서, 터빈 회전속도(Nt)가 더욱 감소되어 트랜스퍼 드라이브 기어 회전속도(No)에 소정 계수를 승산한 적치(예를들면 2.2xNo)에 이른때, 즉 제2속 클러치(34)의 결합이 이번에 완료 위치 근방으로 이동될때 제어구간 C를 이탈하여 제어구간 D에 돌입하였다고 판단하고, 상기 스텝(S104)에서 설정되는 목표 터빈 회전 변화율(Wto)의 절대치를 제어구간 C에 있어서 설정되는 값보다 작은 값으로 변경한다.(제21도(a)의 t25시점). 목표 터빈 회전 변화율(Wto)의 절대치를 보다 작은 값으로 변경하면 결합측 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄은 제어구간 C에 있어 설정되는 값보다 작은 값으로 설정되고 (제21도(c)의 t25시점사이), 터빈 회전속도 (Nt)는 대략 목표 터빈 회전 변화율(Wto)에서 완만하게 감소하게되며, 결합측 클러치(34)의 결합이 완료점 근방에 있어서의 터빈 회전속도(Nt)가 2속시 연산 터빈 회전속도(Ntc2)로 원활하게 이행하고, 변속 충격이 회피되게 된다.

상기 스텝(S107)의 판별 결과가 긍정인 경우, 즉 터빈 회전속도(Nt)가 2속시 터빈 회전속도(Ntc2)의 소정치 상회전속도(Ntc20)에 이르면 (제21도(c)의 t26시점), TCU(16)는 상기 타이머에 소정시간(T_SF(예를들면 0.5sec))를 세트하고 (스텝 S109). 이 소정 시간(T_SF)의 경과를 기다린다(스텝 S110). 이 소정이간(T_SF)의 경과를 기다림으로써 확실하게 결합측 클러치(34)의 결합을 완료시킬 수 있다.

상기 소정시간(T_SF)이 경과하여 스텝(S100)의 판별 결과가 긍정이 되면, 스텝(S112)로 진행하고 TCU(16)는 해방측 솔레노이드 밸브(47) 및 결합측 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D_LR, D₂₄)을 모두 100%로 설정하고, 상기 듀티율(D_LR, D₂₄)에서 솔레노이드밸브(47, 48)를 개폐하는 구동신호를 출력한다(제21도(b)및 (c)의 t27시점). 이리하여 제1속단에서 제2속당르로의 파워 오프 업 시프트의 변속 유압 제어가 완료된다.

파워 오프 다운 시피트시 유압 제어

제22도 내지 제24도는 파워 오프 다운 시프트의 경우의 변속 유압 제어 순서를 표시한 플로우차트이며, 제2속에서 제1속으로 시프트 다운되는 경우의 변속 유압 제어 순서를 예로서 제25도를 참조하면서 설명한다.

TCU(16)는 제2속에 부터 제1속에의 파워 오프 다운 시프트 신호에 의해 우선 솔레노이드 밸브(47 및 48)의 초기 듀티율(D_d1및 D_d2)를 상기 연산식(21 및 22)에 의해 연산한다(스텝 S114). 또, 연산식(21 및 22)에 있어서 적용되는 a8, c8, a9, c9은 제2속부터 제1속으로 파워 오프 다운 시프트하는 경우에 가장 적합한 소정치로 설정되어 있다.

다음에 TCU(16)는 해방측의 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)을 스텝(S114)에서 설정한 초기 듀티율(Dd₁)으로 설정하고, 상기 듀티율(D₂₄)에서 솔레노이드 밸브(18)를 개폐 구동하는 신호를 출력하고, 해방측 마찰 계합 장치인 제2속 클러치(34)의 도시하지 않은 피스톤을, 클러치의 미끄럼이 발생하기 직전 위치를 향해 후퇴시킨다(스텝S115, 제25도(b)의 t31시점). 한편, 결합측의 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)을 100%로 설정하고, 상기 듀티율(D_LR)에서 솔레노이드 밸브(47)를 개폐 구동하는 신호를 출력하여 결합측 마찰 계합 장치인 제1속 클러치(33)의 피스톤을 클러치의 계합이 개시되기 직전 위치(피스톤 치우침 위치)를 향해 이동시키는 (제25도(c)의 t31시점)동시에 타이머에 상기 초기압 공급시간(T_S2)을 세트한다(스텝S116).

TCU(16)는 소정시간(t_D)의 경과, 즉 1듀티 사이클(28.6m sec)의 경과를 기다리고 스텝(S118). 소정시간(t_D)이 경과하면 전회의 듀티사이클에서 설정한 듀티율(D₂₄)에 소정 듀티율(

D6)을 감산하여 새로운 듀티율(D₂₄)로 하고, 이 듀티율(D₂₄)에서 솔레노이드 밸브(48)를 개폐 구동하는 신호를 출력한다(스텝S120). 감산하는 소정 듀티율(

D6)은 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)이 소정 속도에서 감소하는 값(예를들면, 매초 8내지 12%의 비율로 감소하는 값)으로 설정되어 있다.(제25도(b)의 t31시점부터 t33시점까지의 듀티율(D₂₄)의 변화 참조). 그리고, TCU(16)는 상기 스텝(S116)에 있어서 세트한 초기압 공급시간(T_S2)이 경과했는지 판별하고 스텝(S122), 아직 경과하지 않았으면 스텝(S118)으로 돌아가고, (스텝S118 내지 스텝S122)를 반복실행한다. 이에 의해 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)은 서서히 감소하고 해방측 클러치(34)는 계합 해제 개시 위치를 향해 서서히 이동한다.

스텝(S122)의 판별 결과가 긍정인 경우, 즉 초기압 공급시간(T_S2)이 경과되어 제1속 클러치(33)가 계합개시 직전의 소정 위치까지 전진될때, TCU(16)는 제23도의 스텝(S124)으로 진행하고, 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)을 스텝(S144)에 있어서 연산 한 초기 듀티율(D_d2)로 설정하고, 이 듀티율(D_LR)에서 솔레노이드 밸브(47)를 개폐시키는 구동 신호를 츨력한다(제25도(c)의 t32시점). 이에 의해 결합측의 클러치(33)의 피스톤은 서서히 계합 개시 위치를 향해 계속 이동한다. 또, 솔레노이드 밸브(47) 튜티율(D_LR)은, 후술하는 제어구간 C에 돌입하기 까지(제25도(c)의 t34시점), 상기 초기 듀티율(D_d2)로 유지된다.

이어서, TCU(16)은 소정시간(b)의 경과, 즉 1듀티사이클의 경과를 기다리고 스텝(S125), 소정시간(t1642)이 경과되면 상기 스텝(S120)과 마찬가지로 하여 새로운 듀티율(D₂₄)의 연산 및 밸브 개방 구동 신호의 출력을 계속시킨다(스텝S126). 그리고 스텝(S128)로 진행하고, TCU(16)는 실 슬립 회전속도(N_SR)를 다음식 (25)에 의해 연산되어 이를 부의 소정 판별치(N_SR2(예를들면 -8내지 -12rpm))와 비교한다.

N_SR=Nt-Ntc2…………………………………………………(25)

여기서 Ntc2는 2속시 연산 터빈 회전속도이며, 트랜스퍼 드라이브 기어 회전속도(No)에 소정수를 곱하여 더한 값으로서 구해진다.

실 슬립 회전속도(N_SR)가 부의 소정 판별치(

N_SR2)보다 큰때(N_SR＞

N_SR2), TCU(16)로 복귀하고, 스텝(S125)내지 스텝(S128)을 반복 실행한다. 이로써 해방측 제2속 클러치(34)는 서서히 결합을 풀고 해방된다. 이때 결합측의 제1속 클러치(33)의 결합이 아직 개시되지 않았으면 터빈 회전속도(Nt)는 서서히 회전속도를 하강시킨다(제25도(a)의 제어구간 A(시프트 신호 출력 시점 t31부터 실 슬립 회전속도(N_SR)가 소정판별치(

N_SR2)이하로 되었음이 검출되는 시점 t33까지의 제어구간)의 후반 부분). 그리고, 실 슬립 회전속도(N_SR)가 소정 판별치(

N_SR2)이하로 되었음이 검출되면(N_SYN_SR2), 스텝(S130)으로 진행한다.

스텝(S130)에서는 TCU(16)는 전회 듀티사이클에서 설정한 해방측 솔레노이드 밸브(48)의 투티율(D₂₄)에 소정 듀티율(

D7)(예를들면2내지 6%)를 가산하여 일단 듀티율(

D7)만큼 큰 듀티율(D₂₄)을 설정하고, 이 듀티율(D₂₄)을 초기치로 하고 실 슬립 회전속도(N_SR)와 소정 목표 슬립 회전속도(N_S1)(예를들면-20rpm)의 편차 en(=N_S1-N_SR)를 최소로 하는 피이드백 제어를 개시한다. 즉, 결합측 클러치(33)의 결합이 아직 개시되지 않은 경우에는 해방측 클러치(34)의 듀티율(D₂₄)을 보다 작은 값으로 설정하면 마찰 토오크 감소에 의해 터빈 회전속도(Nt)는 하강 하려는데 대해, 듀티율(S₂₄)을 다큰 값으로 설정하면 마찰 토오크의 증가에 의해 터빈 회전속도(Nt)는 상승하려고 하기 때문에 듀티율(D₂₄)의 피이드백 제어에 의해 터빈 회전속도(Nt)를 소정 회전속도로 유지하는 것이 가능하다.

거기서, TCU(16)는 스텝(S132)에서 1듀티사이클의 경과를 기다린후, 1듀티사이클마다 해방측 솔레노이드밸브(48)의 듀티율(D₂₄)을 상기 연산식(24)을 이용하여 설정한다(스텝S134). 또, 연산 식에 적용되는 적분이득(K_I1), 비례 이득(K_p1), 미분 이득(K_D1)은 각각 파워 오프 다운 시프트에 가장 적합한 소정치로 설정되어 있다.

이어서 TCU(16)는 실 슬립 회전속도(N_SR)가 소정 슬립 회전속도(

N_S2(예를들면 3내지 8rpm))이상인지를 판별한다(스텝S135). 이 판별 결과가 부정이면 TCU(16)는 상기 스텝(S132)로 복귀하고, 실 슬립 회전속도(N_SR)가 소정 슬립 회전속도(

N_S2)이상이 되기까지 스텝(S132)내지 스텝(S135)를 반복 실행한다. 이에 의해 해방측 솔레노이드 밸브 (48)의 듀티율(D₂₄)은 상술한 바와 같이 실 슬립 회전속도(N_SR)와 목표슬립 회전속도(N_S1)와의 차가 작아지도록 즉 실 슬립 회전속도(N_SR)가 목표 슬립 회전속도(N_S1)로 되도록 피이드백 제어되는데 대해 결합측 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)은 초기 듀티율(D_d2)로 일정하게 유지된다. 이 결과, 솔레노이드 밸브(47)의 초기 듀티율(D_d2)에 대응하는 작동 유압이 제1유압 제어밸브(44)를 거쳐 제1속 클러치(33)에 공급되고, 클러치(33)의 결합이 개시되고, 도시하지 않은 피스톤은 이번에 결합 완료 위치측으로 이동한다. 클러치(33)의 피스톤의 이동에 의해 터빈 회전속도(Nt)는 상승을 시작한다. 이 터빈 회전속도 (Nt)의 상승을 해소하도록 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)이 보다 작은 값으로 설정되고 듀티율(D₂₄)의 값은 이때에 감소한다. 해방측 솔레노이드 밸브(48)의 듀티율(D₂₄)을 작은 값으로 설정하는데도 불구하고, 결합측 클러치(33)의 결합력 증가에 의해 터빈 회전속도(Nt)가 상승하고, 제25도(a)에 도시한 t34시점에 이르러 실 슬립 회전속도(N_SR)가 소정 슬립 회전속도(

N_S2)이상이 된다. TCU(16)는 실 슬립 회전속도(N_SR)가 소정 슬립 회전속도(

N_S2)이상으로 되었음을 검출하면(스텝 135의 판별결과가 긍정), 제24도에 도시한 스텝(S136)으로 진행한다. 이리하여 제25도에 도시한 제어구간 B(t33시점부터 t34시점사이의 제어구간)에 있어서의 유압 제어가 종료한다.

또, 제어구간 B에 있어서, 실 슬립 회전속도(N_SR)가 소정 슬립 회전속도(△N_S2) 이상으로 된 것이 검출되면 제24도의 스텝(S136)이 실행되지만 제어구간 A에 있어서, 어떤 외란에 의해 실 슬립 회전속도(N_SR)가 소정 슬립 회전속도(

N_S2)이상으로 된 것이, 예를들어 연속되는 듀티사이클에 있어서 2회 검출된 경우, 제어구간 B의 유압제어를 생략하여 곧바로 제24도의 스텝(S136)으로 시행하고, 제어 영역 C의 유압 제어를 개시하도록 해도 좋다.

제어구간 C및 이에 이은 제어구간 D, E에서의 유압 제어는 결합측의 솔레노이드 밸브 (47)의 듀티율(D_LR)을 터빈 회전 변화율(Wt)과 소정 목표 터빈 회전 변화율(Wto)의 값이 최소가 되는 값으로 피이드백 제어하고, 터빈 회전속도(Nt)를 1속시 연산 터빈 회전속도(Ntc1)을 향해 점증시키는 것이다.

TCU(16)은 우선, 스텝(S136)에 있어서 해방측 솔레노이드(48)의 듀티율(D₂₄)을 상기 유지압을 부여하는 소정 듀티율(D₂₄min)으로 설정하여 제2속 클러치(34)에 유지압을 공급하도록 하고 다음에 소정시간(t_D)의 경과를 기다리 후(스텝 S138), 기억장치에 미리 기억되어 있는 소정치를 제어구간 C내지 E에 따라 독출하고, 이를 목표 터빈 회전 변화율(Wto)로서 설정한다(스텝 S139). 독출되는 목표 터빈 회전 변화율(Wto)을 피이드 백 제어가 개시될 사이도 없이 제어구간 C에서는 터빈 회전속도(Nt)가 점점감소하는 작은 값으로 설정하고, 제어구간 C에 이은 제어구간 D에서는 제어구간 C의 변화율보다 큰 값으로 설정하여 터빈 회전속도(Nt)의 하강 속도를 빨리 하고, 제1속 클러치(33)의 계합이 완료되는 제어구간 E에서는 다시작은 변화율로 설정하여 변속 충격 방지가 도모된다(제25도(a)의 터빈 회전속도(Nt)의 시간변화 참조).

이어서, TCU(16)는 결합측 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)을 실 슬립 회전속도(N_SR)가 소정 회전속도(

N_S2)이상으로 된 것이 검출되는 시점 t34에 있어서의 듀티율, 즉 초기 듀티율(D_d2)을 초기치로서 상기 연산식(16) 및 (18)과 유사한 식(26) 및 (26a)에 의해 연산 설정하고, 설정한 듀티율(D_LR)에서 솔레노이드 밸브(47)를 개폐하는 구동신호를 출력한다(스텝 S140).

(D_LR)n=(Di)n+K_P1·En+K_D1(En-E_n-1)………………………(26)

(Di)n=(Di)_n-1+K_I1·En+D_H1+D_H2………………………………(26)

여기에 (Di)_n-1은 전회 듀티사이클 있어서 설정한 전분항이며, K_I1, P_P1, K_D1은 적분 이득, 비례 이득, 미분 이득이며, 각각 해당 파워 오프 다운 시프트에 가장 적합한 소정치로 설정되어있다. En은 (스텝 S139)에서 설정된 이번 듀티사이클의 목표 터빈 회전 변화율(Wto)과 실 터빈 회전 변화율(Wt)과의 편차(En=Wto-Wt), En_-1은 전회 듀티사이클의 목표 터빈 회전 변화율(Wto)과 실 터빈 회전 변화율(Wt)과의 편차이다.

D_H1은 변속중 가속 워크 등에 의해 엔진 토오크 (Te)가 변화한 경우의 터빈축 토오크의 변화량(

Tt)에 따라 설정되는 터빈축 토오크의 보정치이며, 이 값은 전술한 연산식(12) 내지 (14)에 의해 연산한다.

D_H2는 제어구간이 C로부터 D로, D로부터 E로 변화한 시점에 있어서만 적용된다. 목표 터빈 회전 변화율 변경시의 보정 듀티율이며, 전술한 연산식(19) 및 (20)에서 구해진다. 또, 연산식(19)에 있어서의 계수α는 파워 오프 다운 시프트의 변속 종류에 가장 적합한 값으로 설정되어 있다.

TCU(16)는 스텝(S140)에 있어서의 듀티율(D_LR)의 연산 및 구동신호 출력 후, 스텝(S142)로 진행하고, 터빈 회전속도(Nt)가 1속시 연산 터빈 회전속도(Ntc1)보다 소정 회전속도(예를들면 80 내지 120rpm)만큼 낮은 회전속도(Ntc10)에 이르렀는지 판별한다. 그리고 이 판별 결과가 부정인 경우에는 상기 스텝(S138)으로 복귀하고, 스텝(S138) 내지 스텝(142)를 반복 실행한다.

제어구간 C에 돌입한 직후의 시점에서는 결합측 클러치(33)는 결합을 개시한 직후이며, 상술한 목표 터빈 회전 변화율(Wto)에서 터빈 회전속도(Nt)를 상승시킴으로써 계합 개시시의 변속 충격이 회피된다. 그리고, TCU(16)는 터빈 회전속도(Nt)가 상승하여 트랜스퍼 드라이버 기어 회전속도(No)에 소정 계수를 승산한 회전속도(예를들면 1.7xNo)에 이른때, 제어구간 C를 이탈하여 제어구간 D에 들입하였다고 판단하고, 상기 스텝(S139)에 있어서 목표 터빈 회전 변화율(Wto)을 보다 큰 값으로 변경한다(제25도(a)의 t35시점).

목표 터빈 회전 변화율(Wto)을 보다 큰 값으로 변경하면, 결합측 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D_LR)은 제어구간 C에 있어서 설정되는 값보다 작은 값으로 설정되고(제25(c)의 t35시점에서 t36시점 사이), 터빈회전속도(Nt)는 대략 목표 터빈 회전 변화율(Wto)에서 급격히 상승되게 된다. 목표 터빈 회전 변화율(Wto)을 보다 큰 값으로 설정하면 할수록 변속 응답성이 개선되게 된다.

이어서, 터빈 회전속도(Nt)가 다시 상승하여 트랜스퍼 드라이브 기어 회전속도(No)에 소정 계수를 승산한 회전속도(예를들면 2.4xNo)에 이른 때, 즉 제1속 클러치(33)의 피스톤이 이번에 계합 완료 위치 근방으로 이동하고, 터빈 회전속도(Nt)가 1속시 연산 터빈 회전속도(Ntc1)에 접근한 때, 제어구간 D를 이탈하여 제어구간 E에 돌입하였다고 판단하고, 상기 스텝(S139)에 설정 되는 목표 터빈 회전 변화율(Wto)을 제어구간D에 있어서 설정되는 값보다 작은 값으로 변경한다(제25도 (a)의 t36시점). 목표 터빈 회전 변화율(Wto)을 보다 작은 값으로 변경하면 결합측 솔레노이드 밸브(47)의 튜티율(D_LR)은 제어구간 D에 있어서 설정되는 값보다 큰 값으로 설정되고(제25도(c)의 t36시점부터 t37 시점 사이), 터빈 회전속도(Nt)는 대략 목표 터빈 회전 변화율(Wto)에서 완만하게 상승하게 되며 결합측 클러치(33)의 계합이 완료되는 시점 근방에서 생기는 변속 충격이 회피되게 된다.

상기 스텝(S142)의 판별 결과가 긍정인 경우, 즉 터빈 회전속도(Nt)가 1속시 연산 터빈 회전속도(Ntc1)보다 소정 회전속도(80 내지 120 rpm)만큼 낮은 회전속도(Ntc10)에 이르면(제25도(c)의 t37 시점), TCU(16)는 즉시 해방측 솔레노이드 밸브(48) 및 결합측 솔레노이드 밸브(47)의 듀티율(D₂₄, D_LR)을 모두 0%로 설정하고, 상기 듀티율(D₂₄, D_LR)에서 솔레노이드 밸브(48, 47)를 개폐하는 구동신호를 출력한다(제25(b) 및(c)의 t37시점). 이리하여 제2속단으로부터 제1속단으로의 파워 오프 다운 시프트의 변속 유압 제어가 완료된다.

또, 상술한 실시예에서는 설명의 간략화를 위해, 제1속단과 제2속단 사이의 변속시의 유압 제어 순서에 대해서만 설명하였으나, 제2속단과 제3속단 사이의 변속시 등 다른 변속단 사이의 변속시 유압 제어 순서에 대해서도 마찬가지로 설명할 수 있음은 물론이다.

또, 자동 변속 장치의 변속용 마찰 계합 장치로서 유압 클러치를 예로서 설명하였으나, 변속용 마찰 계합장치로서는 이에 한정되지 않고, 변속용 브레이크라도 좋다.

또, 상술한 실시예에서는 본 발명의 자동 변속 장치의 유압 제어 방법을 토오크 콘버터를 구비하는 자동변속 장치에 적용한 것을 예로 설명하였으나, 구동력 전달 장치로서는 토오크 콘버터 등의 유체 이음이나 댐퍼 클러치(28)와 같은 슬립식 직결 클러치에 한정되지 않고, 슬립 제어식 전자 분 클러치, 점성 클러치 등의 입출력 축의 회전 속도로부터 전달 토오크가 대략 일의적으로 결정될 수 있는 것, 혹은 전달 토오크가 외부로부터 제어될 수 있고 전달 토오크에 대응하는 제어 변수치가 검출가능한 것이면 구동력 전달 장치를 적용할 수 있다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 자동변속장치의 입력 파워 온 오프 판정방법에 따르면 변속 장치로서의 입력 토오크가 변속시의 상기 변속 장치 입력축의 회전 변화율을 소정 목표치보다 크케 하는 값일 때 입력 파워 온 상태라고 판정하는 한편, 상기 소정 목표치보다 작게 하는 값일 때 입력 파워 온 오프 상태라고 판정하게 하였으므로 변속 장치 파워 온 오프 상태를 적절하게, 그리고 확실히 판정할 수 있고, 이 판정을 기초로 하여 변속제어를 실행하면 적용할 변속제어 로직을 틀리는 일 없이 변속을 신속히 완료시킬 수 있다.

Claims

엔진(10)의 출력 토오크(Te, Tt)가 전달되는 입력축(30a)을 갖는 차량용 변속 장치(30)의 입력 파워 온 오프 판정방법에 있어서, 상기 입력축(30a)에 전달되는 출력토오크(Tt)를 검출하고, 상기 검출한 출력토오크(Tt)가 변속중에 있어서의 상기 입력축(30a)의 회전 변화율(Tt)을 회전속도 변화율의 소정 목표치(Wto)보다 크게 하는 값일때, 상기 엔진(10)이 파워 온 상태에 있다고 판정하는 한편, 상기 소정 목표치(Wto)보다 작게 하는 값일때, 상기 엔진(10)이 파워 오프 상태에 있다고 판정하는 것을 특징으로 하는 차량용 변속 장치의 입력파워 온 오프 판정방법.
제1항에 있어서, 상기 소정 목표치(Wto)를 상기 변속장치(30)의 변속종류에 따라 다른 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 입력 파워 온 오프 판정방법.
제2항에 있어서, 상기 변속 장치(30)는 중간 트랜스미션축(35)을 가지고, 상기 입력축(30a)에 대한 상기 중간 트랜스미션축(35)의 회전 속도비를 보다 크게하는 변속종류로 변속조작할 때, 상기 소정 목표치(Wto)는 부의 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 입력 파워 온 오프 판정방법.
제2항에 있어서, 상기 변속장치(30)는 중간 트랜스미션축(35)을 가지며, 상기 입력축(30a)에 대한 상기 중간 트랜스미션축(35)의 회전 속도비를 보다 작게 하는 변속 종류로 변속조작할 때, 상기 소정 목표치(Wto)는 정의 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 입력 파워 온 오프 판정방법.
제1항에 있어서, 상기 엔진(10)의 회전 속도 변화율(We)을 검출하고, 상기 엔진(10)과 상기 변속장치(30)의 사이에 설치된 토오크 콘버터(20)의 전달 토오크(C. Ne²)를 검출하고, 검출한 전달 토오크(C. Ne²)와 상기 검출한 회전속도 변화율(we)에 엔진(10)의 관성 모멘트를 표시하는 소정치(I_F)를 승산한 적치를 가산하고. 상기 가산치를 상기 토오크 콘버터(20)에 입력시키는 엔진 출력 토오크(Te)로서 검출하는 동시에, 상기 출력 토오크(Te)와 상기 토오크 콘버터(20)의 토오크비(t)로부터 상기 변속장치(30)의 입력축(30a)에 전달되는 입력 토오크(Tt)를 검출하고, 검출한 입력 토오크(Tt)에 의해 상기 파워 오프 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 입력 파워 온 오프 판정방법.
제5항에 있어서, 상기 토오크 콘버터(20)는 상기 엔진(10)측에 접속되는 구동축(21)과, 상기 변속장치(30)의 입력축(30a)에 접속되는 출력축을 갖고, 이들 토오크 콘버터(20)의 구동축(21)과 출력축의 회전속도(Ne, Nt)를 각각 검출하고, 검출한 회전속도(Ne, Nt)를 변수로서 상기 토오크 콘버터(2)의 전달 토오크(C. Ne²)를 검출하는 것을 특징으로 하는 입력 파워 온 오프 판정방법.
제6항에 있어서, 상기 토오크 콘버터(20)는 상기 구동축(21)에 접속된 펌프수단(23)과 상기 출력축에 접속된 터빈(25)을 구비하고, 작동 유체를 거쳐 상기 펌프(23)와 상기 터빈(25)사이에서 토오크 전달을 행하는 유체 이음으로 이루어지는 것을 특징으로하는 입력 파워 온 오프 판정방법.
제5항에 있어서, 상기 토오크 콘버터(20)의 전달 토오크(Tc)는 외부로부터 제어가능하며, 전달 토오크(Tc)를 제어하는 변수값(Pc)을 검출하여 그 검출 값에 의해 상기 전달토오크(Tc)를 검출하는 것을 특징으로 하는 입력 파워 온 오프 판정방법.
제8항에 있어서, 상기 토오크 콘버터(20)는 상기 구동축(21)과 변속 장치의 입력축(30a)사이에 배치되고, 작동유의 공급에 의해 공급된 작동 유압(Pc)의 크기에 따라 토오크 전달을 행하는 탬퍼클러치(28)로 이루어지며, 상기 제어변수는 상기 탬퍼클러치(28)에 공급되는 작동 유압(Pc)인 것을 특징으로 하는 입력파워 온 오프 판정방법.