KR0134105B1 - 자동변속기의 록크업 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 변속의 전후에서 엔진 회전수의 차가 작아지는 것과 같은 운전상태에 있어서는 록업 영역에서의 변속이라 하더라도 록업의 중단을 금지하여 엔진이 중도에서 분출하는 부자연을 방지하는 데에 있다.

본 발명에 있어서, 컨트롤러(9)는, 스로틀 개방도(TH) 및 차속(V)에 따라 솔레노이드(6,7)를 통하여 자동변속기(2)를 변속제어하고, 합쳐서 솔레노이드(8)를 통하여 토크 컨버터(3)를 록업제어하는 동시에, 록업영역에서의 변속시에 록업을 중단하여 변속쇼크를 방지한다. 컨트롤러(9)는 다시 차속(V) 및 스로틀 개방도(TH)로부터 변속의 전후에서 엔진 회전수의 차가 작아지는 것과 같은 운전상태에 있어서는 록업 영역에서의 변속이 있었어도 상기 록업의 중단을 행할 수 없게 하여 엔진의 중도에서 분출하는 위화감을 방지한다.

Description

자동변속기의 록크업 제어장치

제1도는 본 발명에 자동변속기의 록크업제어장치를 도시하는 개념도이다.

제2도는 본 발명 록크업제어장치 1실시예를 예시하는 시스템도이다.

제3도는 동예에 있어서의 컨트롤러가 록크업영역에서의 변속에 있어서 실행하는 변속시 록크업제어 프로그램을 도시하는 플로차트이다.

제4도 동 록크업제어의 동작 타임차트이다.

제5a도는 종래 장치에 의한 고차속시의 변속시 록크업중단제어를 도시하는 동작 타임차트이다.

제5b도는 종래 장치에 의한 저차속시의 변속시 록크업제어를 도시하는 동작 타임차트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 엔진 2 : 자동변속기

3 : 토크 컨버터 5 : 컨트롤 밸브

6 : 시프트 솔레노이드 7 : 시프트 솔레노이드

9 : 록크업 솔레노이드 9 : 컨트롤러

10 : 스로틀 개방도 센서 11 : 차속센서

본 발명은 차량에 탑재된 자동변속기의 변속중에 있어서의 토크 컨버터의 록크업제어를 적절하게 행하기 위한 장치에 관한 것이다.

자동변속기는, 전동 효율의 향상에 의해 연비를 양호하게 할 목적으로, 토크 컨버터를 이것에 의한 토크 증대 기능이나 토크 변동 흡수 기능이 불필요한 상태 아래서는 입출력 요소사이가 직결된 록크업 상태로 할 수 있도록 한 록크업식의 것으로 전환되는 경향이 있다.

이 종류의 토크 컨버터를 록크업 제어함에 있어서는, 종래 가령 본원 출원인의 발행으로 된 니산(NISSAN) RE4R01A형 플레인지 전자 제어 오토매틱 트랜스미션 정비 요령서에 기재된 자동변속기에서 볼 수 있는 바와 같이, 특정변속단 또는 각 변속단마다, 스로틀 개방도(엔진부하)와 차속으로 규정된 록크업 영역 및 컨버터 영역의 어느쪽의 주행상태인가를 판별하고, 판별결과에 따라 토크 컨버터를 록크업 영역에서는 입출력 요소시간이 직결된 록크업상태로 하고, 컨버터 영역에서는 이 직결 해제된 컨버터 상태로 하는 것이 통상이다.

그런데, 토크 컨버터의 록크업에 의한 연비향상 효과를 높이기 위해서는 가능한 한 많은 변속단으로 토크 컨버터를 록크업되도록 하는 것이 바람직하다. 그러나 이 경우, 록크업 영역에서의 변속이 발생하여 토크 컨버터를 록크업 상태로 한채 변속이 행해지게 된다.

그러나, 이와 같이 토크 컨버터를 록크업상태로 한채 변속을 행하면, 토크 컨버터의 토크 변동 흡수 기능을 얻을 수 없고, 커다란 변속쇼크가 생긴다. 이 경향은, 일정한 엔진 스로틀 개방도 아래서 자동변속기가 저속에서 고속단으로 업시프트 변속을 행하는 경우, 특히 현저하게 된다.

따라서 일반적으로는 당해 록크업 영역에서의 변속중 토크 컨버터의 록크업을 일시 중단하고, 토크 컨버터를 일단 컨버터 상태로 하고, 그 토크 변동 흡수기능에 의해 변속쇼크를 완화하는 것이 통상이다. 그리고 변속후는 록크업 영역인 것에 부합시켜서 토크 컨버터를 록크업 상태로 복귀시킨다.

이 작용을 제5a도에 도시한 고차속에 있어서 행해지는 록크업 영역에서의 제3속에서 제4속에의 변속에 대하여 설명한다. 변속지령 순간(t₁)으로부터 변속응답 지연후의 순간(t₂)보다 록크업 솔레노이드의 구동 듀티(D)를, 토크 컨버터의 록크업상태가 얻어지는 95%로부터 토크 컨버터가 컨버터 상태로 되는 5%로 서서히 저하시켜서, 토크 컨버터의 록크업을 일시 중단하고, 변속 종료 순간(t₃)에 록크업 솔레노이드의 구동 듀티(D)를 5%에서 95%에로 서서히 상승시켜서 토크 컨버터를 록크업상태로 복귀시킨다.

이로써 변속기간중, 토크 컨버터의 록크업이 일시 중단되게 되고, 변속단의 전환에 따라 엔진 회전수(Ne)가 도시한 바와 같이 변화하여 변속에 따라 발생하는 엔진 회전수의 변화로 변속쇼크가 생기나, 이 변속쇼크를 토크 컨버터의 토크 변동 흡수 기능에 의해 도시하는 변속기 출력 토크(T₀)의 변동파형에서 명백한 바와 같이 환화할 수 있다.

그러나, 이러한 변속시 록크업중단 제어를 저차속에 있어서도 그대로 실행하면 제5b도에 대해 이하에 설명하는 문제가 생긴다. 제5b도는 동도(a)와 전혀 동일한 조건으로 동일변속, 동일 록크업중단제어를 행한 경우의 동작을 나타내나, 이 경우 변속전의 제3단 록크업상태에 있어서의 엔진 회전수와 변속후의 제4단 컨버터 상태에 있어서의 엔진 회전수와의 사이에 변화량이 거의 없거나, 후자의 엔진 회전수가 전자의 엔진 회전수보다도 높은 경우가 있다.

그럼에도 불구하고, 고차속시와 동일 변속시 록크업중단 제어를 행하는 경우, 엔진 회전수(Ne)가 중도에서 분출하여, 그 결과로서 변속중에 있어서의 엔진 회전수의 변동이 부자연하게 되거나, 변속기 출력 토크(T₀)에 T₁로 표시하는 것과 같은 인입이 생겨 쇼크에 불쾌한 인입감이 발생한다.

본 발명은 이와 같이 변속에 따라 발생하는 엔진 회전수에 큰 변화량이 없는 것과 같은 주행조건에서의 변속중에는 변속쇼크 그 자체가 작고, 오히려 토크 컨버터의 록크업중단 제어를 행하게 하는 편이 상기의 문제를 생기게 하지 않는 점에서도 바람직하다는 사실인식에 의거하여 이 착상을 구체화하여 상기한 문제를 해소할 것을 목적으로 한다.

이 목적을 위하여 본 발명에 의한 자동변속기의 록크업제어 장치는 제1도에 개념을 도시한 바와 같이 변속중에는 토크 컨버터를 입출력 요소간이 직결된 록크업상태로 해야할 록크업영역이라도 이 직결이 해제된 컨버터 상태로 하는 록크업 중단수단을 가진 자동변속기를 탑재한 차량에 있어서, 상기 변속에 따라서 발생하는 엔진 회전수의 변화량이 설정치보다 적어지는 차량의 운전상태를 검지하는 운전상태 검지수단과, 이 수단에 의해 이 운전상태가 검지되는 동안, 상기 록크업중단 수단에 의한 록크업의 중단을 금지하는 록크업 중단 금지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

록크업중단 수단은, 변속중 토크 컨버터를 입출력 요소간이 직결된 록크업상태로 해야할 록크업 영역이라도 이 직결이 해제된 컨버터 상태로 하여 변속쇼크를 완화한다.

한쪽에 있어서 운전상태 검지수단이 상기 변속에 따라 발생하는 엔진 회전수의 변화량이 설정치보다 적어지는 차량의 운전상태를 검지하는 동안, 록크업중단 금지수단의 상기 록크업중단 수단에 의한 변속시 록크업중단 동작을 금지시킨다. 그러나, 이러한 운전상태 아래서는 원래 변속쇼크가 적으므로 변속쇼크 방지용으로 록크업을 중단하지 않아도 문제가 생기는 일은 없다.

덧붙여 말하면, 이러한 운전상태라도 통상대로 변속시 록크업중단 제어를 행하는 경우, 상기한 바와 같이 엔진 회전수가 중도에서 분출하여, 결과로서 변속중에 있어서의 엔진 회전수의 변동이 부자연하게 되거나, 변속기 출력토크에 불쾌한 인입감이 발생하나, 상기한 록크업의 중단을 금지시키는 제어는 이와 같은 문제 발생을 전혀 없게 할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

제2도는 본 발명의 1실시예의 형태로 되는 자동변속기의 록크업 제어장치를 예시하며, 이 도면에 있어서 1은 엔진, 2는 자동변속기이다. 자동변속기(2)는 토크 컨버터(3)를 경유하여 엔진(1)의 동력이 입력되고, 선택 변속단에 따른 기어비로 입력회전을 변속하고, 출력축(4)에 전달하는 것으로 한다.

여기서 자동변속기(2)는, 컨트롤 밸브(5) 내에 있어서의 시프트 솔레노이드(6,7)의 온(ON), 오프(OFF)의 편성에 의해 선택변속단이 결정되고, 토크 컨버터(3)는 컨트롤 밸브(5) 내에 있어서의 록크업 솔레노이드(8)의 듀티제어에 의해 컨버터 상태 또는 록크업 상태로 되는 것으로 한다.

시프트 솔레노이드(6,7)의 온(ON), 오프(OFF) 및 록크업 솔레노이드(8)의 구동 듀티(D)는 컨트롤러(9)에 의해 이들을 제어하고, 이 컨트롤러(9)에는 엔진(1)의 스로틀 개방도(TH)를 검출하는 스로틀 개방도 센서(10)로부터의 신호 및, 변속기 출력축(4)의 회전수를 기초로 차속(V)를 검출하는 차속센서(11)로부터의 신호를 각각 입력한다.

컨트롤러(9)는, 이들 입력 정보에 의거하여 도시하지 않았으나 주지의 연산에 의해 이하의 변속제어 및 통상의 록크업제어를 행한다. 먼저 변속제어를 설명함에 스로틀 개방도(TH) 및 차속(V)으로부터 현재의 운전상태에 최적한 변속단을, 예컨대, 테이블 록크업 방식에 의해 구하고, 이 최적변속단이 선택되도록 시프트 솔레노이드(6,7)를 온(ON), 오프(OFF)시켜서 소정의 변속을 행한다.

다음에 통상의 록크업제어를 설명함에 있어, 이 록크업의 제어에 있어서는 특정변속단 또는 각 변속단마다 스로틀 개방도(TH)와 차속(V)으로 규정된 록크업 영역 및 컨버터 영역의 어느쪽의 주행상태인가를 판별하고, 판별결과에 따라 록크업 솔레노이드(8)의 듀티제어를 통하여 토크 컨버터(3)를 록크업시키거나, 컨버터 상태로 한다.

또한 토크 컨버터(3)의 록크업은 솔레노이드(8)의 구동 듀티(D)를 95%로 하여 이것을 달성하고, 토크 컨버터(3)의 컨버터 상태는 솔레노이드(8)의 구동 듀티(D)를 5%로 하여 이것을 달성하는 것으로 한다.

컨트롤러(9)는 다시 제3도의 제어프로그램을 실행하고, 본 발명이 표적으로 하는 토크 컨버터(3)의 변속시 록크업제어를 행하는 것으로 한다. 제3도의 제어프로그램은 변속단의 전환, 즉 변속이 지령될 때 마다 스텝(20)에서 개시되고, 우선 스텝(21)에서 현재 록크업되어 있는지의 여부를 록크업 솔레노이드(8)에의 구동 듀티(D)로부터 판별한다. 토크 컨버터(3)가 록크업상태가 아니면, 제어를 그대로 종료시켜서 상기 통상의 록크업제어에 맡긴다.

스텝(21)에서 현재 록크업중으로 판별하는경우, 다음의 스텝(201)에서 업시프트인지의 여부를 판별하고, 업시프트의 경우 스텝(22)에서 변속후도 록크업영역인지의 여부를 즉 당해 속도가 록크업영역에서의 변속인지의 여부를 체크한다.

변속후 록크업영역이 없어지는 경우는 록크업상태의 토크 컨버터(3)를 컨버터 상태로 해야 할 것이므로 스텝(23)에 있어서 록크업 솔레노이드(8)의 구동 듀티(D)를 5%로 하고, 토크 컨버터(3)를 록크업상태로부터 컨버터 상태로 전환한다.

스텝(22)에 있어서 변속후에도 록크업영역에서 당해 변속이 록크업영역에서 변속임을 판별할 경우, 스텝(24,25)에 있어서 차속(V)이 설정차속(V_S)미만의 저차속으로 또한 스로틀 개방도(TH)가 하방설정치(TH_L) 및 상방설정치(TH_H)간의 값인지의 여부를 판별한다. 여기서 차속의 설정치 및 스로틀 개방도의 상하 양 설정치는 각각 제5b도에 대해 설명한 바와 같이 변속에 따라 발생하는 엔진 회전수(Ne)의 변화량이 극소한 설정치 미만으로 되는 차량의 운전상태를 검지하기 위한 설정치로 한다.

스텝(24,25)에 있어서, 차속(V)이 설정차속(V_S) 미만의 저차속이 아님으로 판별하거나, 혹은 스로틀 개방도(TH)가 하방설정치(TH_L) 및 상방설정치(TH_H)간의 값이 아니라고 판별하는 경우, 즉, 변속에 따라 발생하는 엔진 회전수의 변화량이 상기의 설정치 이상으로 되는것과 같은 차량의 운전상태인 것으로 판별하는 경우, 스텝(23)을 실행하여 변속시 록크업중단 제어를 행하게 하여 이것에 의해 변속쇼크가 커지는 폐해를 없앤다.

그리하여, 스텝(24,25)에서 변속에 따라 발생하는 엔진 회전수의 변화량이 설정치 미만으로 되는 것과 같은 차량의 운전상태로 판별하는 경우, 스텝(26)에 제어를 진행시켜 록크업 솔레노이드(8)의 구동 듀티(D)를 95%인 채 유지하고, 토크 컨버터(3)의 록크업상태를 유지하여 실질상 상기의 변속시 록크업중단제어를 금지한다. 즉, 이러한 운전상태에서는 록크업 영역에서의 변속이라도 제5b도의 경우와 같은 조건의 변속을 도시하는 제4도에서 명백한 바와 같이, 록크업 솔레노이드(8)의 구동 듀티(D)를 95%인 채 유지하여 변속시의 록크업중단 제어를 행하지 않게 하는 것으로 한다.

참고로, 이러한 운전상태라도 통상대로 변속시 록크업중단 제얼르 행하면, 제5b도에 대해 상기한 바와 같이 엔진 회전수가 중도에서 분출하여, 결과로서 변속중에 있어서의 엔진 회전수의 변동이 부자연스럽게 되거나, 변속기출력 토크에 불쾌한 인입감이 발생되나, 이러한 운전상태에서는 록크업의 중단을 금지되도록 한 본 예의 구성에 의하면 제4도에 도시한 엔진 회전수(Ne) 및 변속기 출력 토크(T₀)의 시계열 변화에서 명백한 바와 같이 이와 같은 문제가 발생하는 것을 모두 없앨 수 있다.

이로서 본 발명의 록크업 제어장치는 특허청구범위 제1항의 기재와 같이 변속에 따라 발생하는 엔진 회전수의 변화량이 설정치보다 작아지는 차량의 운전상태에서는 록크업 영역에서의 변속에 있어서 변속쇼크의 완화를 목적으로 하여 행하는 록크업의 중단을 금지하는 구성으로 하였으므로, 이와 같은 운전상태라도 록크업을 중단하고 있었던 종래의 록크업 제어장치에 있어서의 문제, 즉, 록크업의 중단에 의해 엔진 회전수가 중도에서 분출하여, 결과로서 변속중에 있어서의 엔진 회전수의 변동이 부자연하게 되거나, 변속기 출력 토크에 불쾌한 인입감이 발생된다고 하는 문제를 모두 없앨 수 있다.

Claims (1)

1. 변속중에는 토크 컨버터를 입출력 요소간이 직결된 록크업 상태로 해야할 록크업 영역이라도 이 직결이 해제된 컨버터 상태로 하는 록크업중단 수단을 가진 자동변속기를 탑재한 차량에 있어서, 상기 변속에 따라서 발생하는 엔진 회전수의 변화량이 설정치보다 적어지는 차량의 운전상태를 검지하는 운전상태 검지 수단과, 이 수단에 의해 이 운전상태가 검지되는 동안, 상기 록크업중단 수단에 의한 록크업의 중단을 금지하는 록크업중단 금지수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자동변속기의 록크업 제어장치.