KR950005758B1 - 차량용 자동 변속기의 변속 제어장치 - Google Patents

차량용 자동 변속기의 변속 제어장치 Download PDF

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KR950005758B1 KR1019930004461A KR930004461A KR950005758B1 KR 950005758 B1 KR950005758 B1 KR 950005758B1 KR 1019930004461 A KR1019930004461 A KR 1019930004461A KR 930004461 A KR930004461 A KR 930004461A KR 950005758 B1 KR950005758 B1 KR 950005758B1
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미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

내용 없음.

Description

차량용 자동 변속기의 변속 제어장치
제1도는 본 발명의 한 실시예에 의한 변속 제어 장치를 설치한 자동변속장치를 도시한 개략도.
제2도는 제1도에 도시한 자동변속기의 기어 변속장치의 기어트렌의 일부를 도시한 개략도.
제3도는 제1도의 메모리에 격납되는 제1변속패턴을 예시하는 그래프.
제4도는 제1도의 메모리에 격납되는 제2변속패턴을 예시하는 그래프.
제5도는 제1도의 제어기에 의해 실행되는 변속단지령 순서를 도시하는 순서도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 내연엔진 2 : 차량용 자동변속장치
3 : 토크 컨버터 4 : 기어 변속장치
5 : 유압회로 6 : 제어기
7 : 차속센서 8 : 스로틀 개도센서
9 : 온도센서
본 발명은 차량용 자동변속기의 변속 제어장치 특히, 자동변속기의 작동유의 온도가 낮을 때에도 변속 응답의 지연이나 변속 쇼크를 경감할 수 있는 변속제어장치에 관한 것이다.
차량에는 엔진이 발생하는 동력을 차량운전상태에 의해 적절하게 구동바퀴에 전달하도록, 변속비를 최적으로 또는 자동적으로 설정하기 위한 자동변속기가 설치되어 있다. 전형적으로, 차량용 자동변속기는 엔진출력축 및 구동바퀴에 각각 연결된 입출력축과, 입출력축 사이이 동력전달 경로를 형성하기 위한 복수의 회전요소(회전드럼, 기어 등)를 구비하고 있다. 변속기는 복수의 회전요소와 관련하여 입출력축 사이의 동력전달 경로, 즉 입출력축 사이의 변속비를 절환하기 위한 복수의 유압식 마찰 걸어맞춤요소(클러치, 브레이크등)와, 차량운전상태를 나타내는 각종센서 출력에 응동하는 변속제어장치와, 이 제어장치와 마찰 걸어맞춤 요소와의 사이에 개재하는 전기·유압변환기를 다시 구비하고 있다. 변속제어 장치의 기억장치에는 차량운전상태 파라미터(예를들면 스로틀 개도 및 차속)의 관수로 각각 나타내어기는 복수의 시프트선을 규정한 변속선도가 격납되어 있다. 또, 변속비의 절환이 행해지는 변속점부근에 있어서 빈번한 변속에 의한 주행불안정을 방지하도록, 차속 증대시의 변속점과 차속감소시의 변속점 사이에는 차(히스테리스)가 설치되어 있다. 즉, 다운시프트 선은 일반적으로는 엎시프트선 보다도 저속측에 설정된다.
차량운전시, 차량운전상태에 적합한 변속단을 화립하도록, 마찰 걸어맞춤 요소로의 유압공급이 전기·유압변환기를 거쳐서 변속제어장치에 의해, 차량운전상태에 의해 제어된다.
예를들면, 고속측 변속단에서 저속측 변속단으로의 절환시에는 고속단을 확립하기 위한 마찰 걸어맞춤 요소가 걸어맞춤 해제됨과 함께 저속단을 확립하기 위한 마찰 걸어맞춤요소가 걸어맞추어진다. 이결과, 복수의 회전요소중의 소요의 것이 동력전달 경로의 형성에 기여하도록 선택적으로 동작상태로 되어서, 변속기 입출력축 사이의 변속비가 절환되어, 이에 따라 희망하는 변속단이 화립된다.
전형적으로, 마찰 걸어맞춤 요소는 서로 걸고 떼어대기 자유로운 마찰 걸어맞춤부재와, 유압으로 구동되어서 상기 마찰 걸어맞춤 부재를 가압이 자유로운 피스톤과 동일 피스톤을 수납하는 실린더등을 갖추고 있다. 마찰 걸어맞춤 요소가 걸어맞춤 해제상태에 있을 때, 피스톤은 충분한 틈새를 두고 마찰 걸어맞춤 부재에서 이격한 대기위치를 취하고, 이에 의해 끌어당기는 토크의 발생을 방지하고 있다. 마찰 걸어맞춤 요소를 걸어맞출때는, 실린더내로 유압을 공급함으로서, 대기위치에 있는 피스톤을 피스톤이 마찰 걸어맞춤 요소에 맞대이게 되는 결어맞춤 개시위치까지 이동시키는 소위 틀에 넣는 조작을 먼저 행하여, 대기위치에서 걸어맞춤 개시위치까지의 무효행정에 결쳐서 피스톤을 이동시킨다. 다음에, 다른 유압 공급에 의해, 마찰걸어맞춤 부재 끼리를 서서히 걸어맞춘다. 그래서, 변속조작을 신속하게 하도록, 피스톤이 무효 행정 구간을 이동하는 동안 실린더에 최대 유압을 공급하여 틀에 채우는 조작을 최소시간으로 완료시키도록 하고 있다.
그런데, 차량 주행중에 액셀페달의 밝음, 해방조직을 빈번히 행하면, 스로틀 개도의 변화에 따라 변속 선도에 있어서 동작점이 시프트 엎선이나 시프트 다운선을 빈번하게 잘라서, 그때마다 엎시프트 또는 다운시프트가 실시되게 된다. 그것의 한편에서, 자동변속기의 작동유의 온도가 낮은 경우는, 작동유의 점도가 증대하여 유압의 「빠짐」이나 「들어감」이 나빠지게 됨으로서, 유압 응답성이나, 전자 제어 자동변속기에 사용되는 솔레노이드 밸브의 출력 유압 특성등이 악화한다. 따라서, 작동유의 온도가 낮은 경우, 유압 공급이 상술한 빈번한 변속에 추종하여 행해지지 않고 변속시간이 연장되거나, 또는 희망하는 작동유압을 얻을 수가 없게 변속 쇼크가 발생해버리는 등의 단점이 생긴다.
본 발명의 목적은 작동유의 온도가 낮아져 그점도가 증대한 상태에 있어서 변속 응답의 지연이나 변속 쇼크를 경감하도록 한 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치를 제공하는데에 있다.
본 발명에 의하면, 복수의 마찰 걸어맞춤 요소의 소요의 것을 걸어맞춤 또는 걸어맞춤 해제함으로서, 복수의 변속단의 소요의 1개를 확립하는 차량용 자동변속기에 사용되는 변속 제어 장치가 제공된다. 이 변속장치는 차량의 온도를 검출하기 위한 냉태 검출수단과, 엔진 부하와 차속과의 함수로 각각 나타내어지는 시프트선이 설정된 제1변속 패턴을 기억한 제1기억수단과, 차속만의 함수로 각각 나타내어지는 시프트선이 설정된 제2변속 패턴을 기억한 제2의 기억수단과, 차량의 온도가 소정의 온도보다도 높을 때 제1변속 패턴을 선택하여, 차량의 온도가 소정의 온도 이하인 때 제2변속패턴을 선택하기위 한 선택수단과, 확립해야할 변속수단을 선택한 변속 패턴에 의거하여 결정하기 위한 변속단 결정수단을 구비한다.
바람직하게도, 냉채 검출 수단은 자동변속기의 작동유의 온도 또는 엔진의 냉각수온을 검출한다.
본 발명의 이점은, 차량의 온도가 낮을 때 엔진 부하, 예를들면 스로틀 개도로의 의존성을 없애고 차속으로만 변속단을 결정하도록 한점이다. 차속의 변화는 운전자의 액셀페탈 조작에 의한 스로틀 개도의 변화보다도 완만하기 때문에, 액셀 페탈을 빈번히 조작하여도 이것에 따르는 변속은 발생되기 어렵고, 저유온시에 있어서 작동유 점도의 증대에 기인하는 변속 응답의 지연을 체강하는 일이 감소하여, 승무원에게 불쾌한 변속 쇼크를 주는 반도를 적게할 수가 있다.
제l도를 참조하면, 내연엔진(1)에 의해 발생되는 동력을 구동바퀴(도시않음)에 전달하기 위한 차량용 자동변속장치(2)는 토크 컨버터(3), 기어변속장치(4), 유압회로(5) 및 제어기(13)등에 의해 구성되어 있다.
상세한 도시를 생략하나, 토크 컨버터(3)는 케이싱과, 엔진(1)의 크랭크축에 연결된 입력축과, 기어 변속장치(4)의 입력축에 연결된 출력축을 구비하여, 입력축에 장착한 펌프 임펠러로부터 출력축에 장착한 터빈라이너로의 토크 전달을 행하도록 되어 있다. 또, 케이싱에는 한방향 클러치를 거쳐서 스테너(고정자)가 장착되어 있다.
기어 변속장치(4)는, 예를들면, 전진 4단 후진 l단의 변속기로서, 제2도 이것의 일부를 도시하는 바와같이, 토크 컨버터(3)의 출력축에 연결된 입력축(Sa) 및 구동바퀴에 연결된 출력축(Sb)과, 입출력축간의동력 전달 경로를 형성하기 위한, 기어등의 회전요소와, 유압 클러치나 유압 브레이크 등의 변속 마찰 걸어맞춤 요소를 구비하여, 소요의 마찰 걸어맞춤 요소를 걸어맞춤 또는 결어맞춤 해제하여 동력 전달에 기여해야 할 회전요소를 선택하여, 희망하는 동력 전달 경로, 즉, 희망하는 변속단을 확립하도록 되어 있다. 기어변속장치(4)에 있어서, 예를들면, 클러치(C1)과 제1의 구동 기어(Gl)가 걸어맞추어져 있을 경우, 입력축(Sa)의 회전이 클러치(C1), 제1의 구동기어(Gl) 및 제1의 피구동기어(G3)를 거쳐서 중간 전달축(Sb)에 전달되는 제1의 변속단(예를 들면, 제1속)이 확립되고, 또, 클러치(C2)와 제1의 구동 기어(G2)가 걸어맞추어져 있을 경우에는, 입력축(Sa)의 회전이 클러치(C2), 제1의 구동기어(G2) 및 제2의 피구동기어(G4)를 거쳐서 중간 전달축(Sb)에 전달외는 제2의 변속단(예를들면, 제2속)이 확립된다. 그래서, 제1속에서 제2속으로 시프트 엎할 때에는, 제1속측의 클러치(C1)의 걸어맞춤을 해제하면서, 제2속측의 클러치(C2)를 결어맞춘다. 반대로, 제2속에서 제1속으로 시프트다운 할 때에는, 클러치(C2)의 걸어맞춤을 해제하면서 클러치(C1)를 걸어맞춘다.
이들의 클러치(C1, C2)는, 통상 유압식 다판 클러치가 사용되고 있으며, 클러치를 해제상대에서 걸아맞출경우, 동일 클러치의 피스톤을 끌어당겨 토크의 발생을 방지하기 위해 충분한 틈새가 설치되어 있는 대기위치에서 틈새가 거의 0의 바로앞 위치까지의 무료 행정 구간을 이동시키는 소위, 틀에 채우는 조작을 하여, 이후 서서히 마찰 결어맞춤판을 걸어맞춘다.
피스톤이 무효행정 구간을 이동할 때는, 변속조작시간에 있어서 시간 낭비가 되기 때문에 이 무효 행정을 이동하는 동안 클러치에 최대 유압을 공급하여 틀 채우기 조작을 최소시간으로 완료시키는 일이 바람직하고, 무효 행정량과 최대 유압 공급시간은 면저 제어기(6)의 메모리(6a)에 기억되어 있으며, 틀 채우기 조작시에 클러치에 최대 유압을, 메모리(6a)에 기억되어 있는 최대 유압 공급 시간에 결쳐 공급함으로서 피스톤을 재빨리 마찰 걸어맞춤 개시 직전의 위치까지 이동시키도록 하고 있다.
유압 회로(5)는, 변속 마찰 걸어맞춤 요소의 각각으로의 유압의 공급, 배출을 제어하기 위한 듀티 솔레노이드 밸브(도시않음)를 갖추고 있다. 또, 듀티 솔레노이드 밸브를 각 변속마찰 걸어맞춤 요소, 즉 각 클러치 또는 브레이크마다 설치하여, 그 듀티 솔레노이드 밸브를 서로 독립하여 기여하도록 하여도 좋다. 이 듀티 솔레노이드 밸브는 제어기(6)의 출력측에 접속되어 있으며, 제어기(6)로부터의 구동 신호에 의해 구동되어져 작동 유압을 조정한다.
상술한 구성의 자동변속기(2)에는 변속기(2)의 작동을 제어하기 위한 변속 제어 장치가 설치되어 있다. 본 발명의 한 실시예에 의한 변속 제어장치는 제어기(6)를 주요구성 요소로 하여 구비하고 있다. 제어기(6)는 기억장치(6a), 중앙 연산처리장치, 입출력 장치(어느것도 도시않음)등을 내장하고 있으며, 기억장치(6a)에는 변속기(2)의 작동유의 온도가 소정온도보다도 높을 때 사용하는 시프트패턴(제1변속패턴)이 설정되어 있는 정상 맵과, 작동유 온도가 소정 온도보다도 낮을 때에 사용하는 시프트 패턴(제2변속 패턴)이 설정되어 있는 저온 맵이 격납되어 있다.
제3도에 도시하는 바와같이, 정상 맵에 설정된 시프트 패턴에는 엔진부하를 나타내는 스로틀 개도와 차속과의 함수로 각각 나타내어지는, 예를들면 3조의 시프트 선이 설정되어 있다. 한편, 저온 맵에 설정된 시프트 페턴에는, 제4도에 도시하는 바와 같이, 차속단의 함수로 각각 나타내어지는 예를들면, 3조의 시프트선이 설정되어 있다. 또, 제3도 및 제4도중의 실선은 시프트 엎선을 나타내고, 파선은 시프트 엎선과 함께 일조의 시프트선을 구성하는 시프트 다운선을 나타낸다. 시프트 엎시의 변속점과 시프트 다운시의 변속점에는 차(말하자면, 히스테리시스임)가 설치이되고, 이에 의해, 차량이 변속점 부근에서 주행하였을 때에 시프트 엎과 시프트 다운이 빈번하게 행해지지 않도록 하고 있다.
제어기(6)의 입력측에는 차속센서(7), 스로틀 개도센서(8), 온도센서(9)등이 접속되어 있다. 차속센서(7)는 차량의 속도를 검출하여 대응하는 차속 신호를 출력한다 . 스로틀 개도센서(8)는 엔진의 스로틀 개도를 검출하여 대응하는 스로틀 개도 신호 출력한다. 또, 온도센서(9)는, 유압회로(5)중의 유온을 검출하여 대응하는 온도 신호를 출력한다. 이 경우, 차량 자체가 냉태인 것을 판별하도록 온도센서(9)에 대신해서 차량온도, 예를들면, 엔진의 냉각수 온도를 검출히는 센서를 사용해도 좋다. 이들의 차속 신호, 스로틀 개도신호, 온도 신호는 제어기(6)에 가해진다. 제어기(6)는 변속 제어 장치에 있어서, 속 패턴 선택 수단 및 변속단 결정 수단으로서 기능을 하는 것으로 센서(7 내지 9)로 부터 입력되는 각 신호에 의거해서 정상 맵 또는저온 맵의 어느 한편을 선택적으로 사용하여 유압 회로(5)를 제어하여 변속 조작을 행한다.
다음에, 제어기(6)에 의한 변속 제어 순서를 제5도를 참조하면서 설명한다. 제5도에 도시하는, 변속단지령 루틴에 있어서, 변속 패턴 선택 수단으로서의 제어기(6)는 온도센서(9)로부터 입력되는 온도 신호에 의거해서 유압 회로(5)중의 작동유의 온도 Toi1이 소정온도 Tx(예를들면,-20℃)보다도 낮은가 낮지 않은가를 먼저 판별하여(스텝 S21), 이것의 판별의 답이 부정인 때에는 정상 맵을 선택한다. 이 정상 맵에는, 제3도에 도시하는 바와 같이, 스로틀 개도와, 차속에 의힌 시프트 패터(제1변속 패턴)이 설정되어 있다. 다음에, 변속단 결정 수단으로의 제어기(6)는, 이같이 선택된 정상 맵을 참조하여, 차속 센서(7)와 스로틀개도 센서(8)로부터 입력되는 차속 신호와 스로틀 개도 신호에 의해 변속단을 결정한다(스텝 S2). 다시, 제어기(6)는, 스텝(S2)에서 결정한 변속단을 확립하기 위한 변속 지령을 유압 회로(5)로 송출하여(스텝S3), 금회 사이클에서의 변속단 지령 루틴의 실행을 종료한다. 변속 지령이 송출되는 결과, 희망하는 변속단이 확립된다.
한편, 스텝(S1)의 판별답이 공정인 때, 즉, 작동유 온도가 -20℃보다도 낮을 때에는, 변속 패턴 선택수단으로서의 제어기(6)는 저온 맵을 선택한다. 이 저온 맵에는, 제4도에 도시하는 바와같이, 차속단에 의한 시프트 패턴(제2변속패턴)이 설정되어져 있다. 즉, 이 시프트 패턴은, 스로틀 개도에는 의존하지 않는다. 다음에 변속단 결정수단으로서의 제어기(6)는 이같이 선택한 저온 맵을 참조하여, 차속 센서(7)로부터 입력되는 차속 신호만에 의하여 변속단을 결정한다(스텝 S4). 다시, 제어기(6)는 스텝(S4)에서 결정한 변속단을 확립하기 위한 변속지령을 유압 회로(5)로 송출하여(스텝 S3), 금회사이클에서의 변속단 지령루틴의 실행을 종료한다.
상세하게는, 작동유 온도가 소정의 온도(Tx)보다도 낮을 때, 제어기(6)는 차속센서(7)로부터의 차속 신호에 의거해서 차속이 제1의 소정차속(Va)이하라고 판별되면 제1속을 확립하기 위한 변속지령을 송출하여, 차속이 소정의 차속(Va)을 초과하면 제2속을 확립하기 위한 변속지령을 송출하고, 또, 제1의 소정의 차속(Va)보다도 높은 제2의 소정의 차속 Vb(＞Va)을 차속이 초과하면 제3속을 확립하기 위한 변속 지령을 송출한다. 또, 예를들면, 제3속에서의 차량 주행중에 차속이 소정 차속 Vb'(＜Vb)이하로 되면, 제어기(6)는, 제3속에서 제2속으로의 변속을 하기 위한 변속지령을 송출한다.
일반적으로, 차속의 변화는 운전자의 액셀 페달 조작에 의한 스로틀 개도의 변화보다도 완만하고, 따라서, 차속으로만 의존하는 시프트 패턴에 따라서 자동변속기(2)를 작동시키는 차량 냉태시에는, 액셀 페탈을 빈번하게 조작하여도 시프트 엎이나, 시프트 다운이 빈번하게 행해지는 일이 없고, 운전자에게 불쾌한 변속쇼크를 주는 빈도가 적어진다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 다양한 변형이 가능하다.
예를들면, 상술한 실시예에서는 자동 변속기의 변속용 마찰 걸어맞춤 요소로서 유압 클러치를 예로 설명하였으나, 변속용 마찰 걸어맞춤 요소로서 변속용 브레이크를 사용하여도 좋다. 또, 본 발명은 토크컨버터이외의 구동력 전달장치를 구비한 각종의 자동변기에 적용이 가능하다.

Claims (3)

  1. 복수의 마찰 걸어맞춤 요소의 소요의 것을 걸어맞춤 또는 걸어맞춤을 해제하는 것에 의해 복수의 변속단의 소요의 1개를 확립하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치에 있어서, 차량의 온도를 검출하기 위한 냉태 검출수단과, 엔진 부하와 차속과의 함수로 각각 나타내어지는 시프트선이 설정된 제1변속 패턴을 기억한 제1기억수단과, 차속만의 함수로 각각 나타내어지는 시프선이 설정된 제2변속 패던을 기억한 제2기억 수단과, 상기 차량의 온도가 소정의 온도보다도 높을 때 상기 제1변속 패턴을 선택하고, 상기 차량의온도가 상기 소정의 온도 이하일 때 상기 제2변속패턴을 선택하기 위한 선택 수단과, 확립해야할 변속단을 선택된 변속 패턴에 의거하여 결정하기 위한 변속단 결정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 냉태 검출수단은 상기 자동 변속기의 작동유의 온도를 검출하는 것을 특정으로하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 냉태 검출수단은 상기 엔진의 냉각 수온을 검출하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속 제어 장치.
KR1019930004461A 1992-03-24 1993-03-23 차량용 자동 변속기의 변속 제어장치 KR950005758B1 (ko)

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