JP2008064300A - 自動変速機のスキップダウン変速制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチ対一方向クラッチと副変速部を有する自動変速機において、高速運転領域で多重スキップダウン変速が発生した場合、変速衝撃を解消し、安定した停止前ダウン変速を実現し、変速の連続性及び応答性を向上させる。
【解決手段】本発明による自動変速機のスキップダウン変速制御方法は、クラッチ対一方向クラッチと副変速部が適用される自動変速機のスキップダウン変速制御方法において、多重スキップダウン変速要求が検出されるかを判断する段階と、多重スキップダウン変速要求が検出されれば、目標変速段を決定して副変速部の解放側クラッチに供給されている油圧を排出させる段階と、エンジントルク低減制御を通じて副変速部を目標変速段に同期させる段階とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、クラッチ対一方向クラッチと副変速部のメカニズムを適用する自動変速機のスキップダウン変速制御方法に係り、より詳しくは変速の連続性を向上して変速衝撃を解消する自動変速機のスキップダウン変速制御方法に関する。

一般に、自動変速機は走行車速とスロットルバルブの開度変化によって設定された変速パターンのマップテーブルに基づいて任意の目標変速段が設定される。その後、油圧のデューティー制御を通じて、結合側クラッチ及び解放側クラッチからなるメカニズムの各種作動要素を動作させる。従って、目標変速段への変速が自動的に行われることによって運転の便利性が提供される。自動変速機には停止前ダウン変速の制御ロジックが設定されている。停止前にダウン変速を制御する目的は、減速されて運転領域が低速領域に進入する場合、ギヤ比を高くすることによって再加速時の加速感及び運転性を確保するためである。

クラッチ対クラッチシステムのメカニズムを有する自動変速機の停止前変速制御は、パワー状態によってパワーオンダウン変速とパワーオフダウン変速に区分される。クラッチ対一方向クラッチシステムのメカニズムを有する自動変速機の停止前変速制御は、パワーオンダウン変速のみ存在する。一般に、クラッチ対一方向クラッチシステムのメカニズムを適用する自動変速機は、別途の機構を追加することなく低速領域でパワーオンダウン変速制御が可能であり、変速感及び運転性両方とも満足させる。

しかし、高速領域で停止前に多重スキップダウン変速が発生する場合、自動変速機がエンジンアイドル回転数及び制御機構システムの偏差によって大きな影響を受けるため、変速感が低下するという問題点が発生する。また、スキップダウン変速中にチップイン（ｔｉｐ ｉｎ）がある場合、大きな変速衝撃が発生するという問題点がある。
特開２００４−０４４７７７号公報

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、その目的は、クラッチ対一方向クラッチと副変速部を有する自動変速機において、高速運転領域で多重スキップダウン変速が発生する場合、エンジントルク低減制御を通じて副変速部を同期制御することにある。

前記の目的を達成するため、本発明による自動変速機のスキップダウン変速制御方法は、クラッチ対一方向クラッチと副変速部が適用される自動変速機のスキップダウン変速制御方法において、高速運転領域で多重スキップダウン変速要求が検出されるかを判断する段階と、多重スキップダウン変速要求が検出されれば、目標変速段を決定して副変速部の解放側クラッチに供給されている油圧を排出させる段階と、エンジントルク低減制御を通じて副変速部を目標変速段に同期させる段階とを含むことを特徴とする。

前記エンジントルク低減制御後、主変速部の解放側クラッチに供給されている油圧を排出させて、主変速部の結合側クラッチに油圧を供給して目標変速段を係合させる段階と、タービン回転数が目標タービン回転数に到達されたかを判断する段階と、タービン回転数が目標タービン回転数に到達されれば、主変速部の解放側クラッチに供給されている油圧を完全に排出させる段階とをさらに含むことが好ましい。

前記エンジントルク低減制御は、点火時期遅角によって実現されることが好ましい。

前記エンジントルク低減制御は、各目標変速段に相当するパターンマップとして設定され、ダウン変速時にタービン回転数が目標タービン回転数に収斂されるように制御パターンが設定されることが好ましい。

前記エンジントルク低減制御は、エンジン回転数とタービン回転数が設定されたスリップ（ギヤ比）を維持するように、オープンループ制御またはフィードバック制御で実現されることが好ましい。

前記目標変速段の変速同期が完了されれば、エンジントルク低減制御を完了してエンジントルクを復帰させ、主変速部の結合側クラッチ及び解放側クラッチのデューティー制御を完了することが好ましい。

前記主変速部の結合側クラッチは、副変速部の解放側クラッチが解除される時点で制御が開始されることが好ましい。

前記主変速部の解放側クラッチは、解放制御性のためのデューティーを変速同期点まで維持させて、変速後半にタービン回転数が過度に上昇することを抑制することが好ましい。

本発明によれば、多重スキップダウン変速が要求される場合に、点火時期遅角方式を利用したエンジントルク低減制御を利用する。つまり、エンジン回転数が目標タービン回転数に収斂される状態への停止前ダウン変速が実行されるようにすることにより、副変速部と主変速部間の連動性を提供して、より安定した変速感及び変速応答性を提供できるという効果がある。

以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい一実施形態を詳細に説明する。

図１は本発明による自動変速機の変速制御装置の構成図である。図１に示すように、各種センサーからなるエンジン制御感知部１０は、現在の車両における種々の運行状態情報を検出して、エンジンコントロールユニットであるＥＣＵ２０に伝達する。ＥＣＵ２０では前記情報を設定された基準データと比較し、エンジン制御駆動部３０を通じてエンジンを最適の状態に制御する。これと同時に、変速制御に必要な情報があれば、トランスミッションコントロールユニットであるＴＣＵ４０に当該情報を伝送して変速制御が行われるようにする。この時、ＴＣＵ４０ではＥＣＵ２０から伝達される情報と変速制御感知部５０から入力される情報とを変速制御のために設定された基準データと比較して、変速制御駆動部６０を制御する。このようにして、最適の変速制御が行われる。前記基準データは当業者に自明であるので、ここでは詳しい説明は省略する。

エンジン制御感知部１０は、公知のように、加速ペダルセンサー、スロットルポジションセンサー、タービン回転数センサー、車速センサー、クランク角センサー、エンジン回転数センサー、冷却水温センサーなどのエンジン制御に必要な全ての情報を検出するセンサーを意味する。

変速制御感知部５０は、入／出力側速度センサー、油温センサー、インヒビタースイッチ、スポーツモードの“＋”、“−”チップ、ブレーキスイッチなどと連結されて、変速制御に必要な情報を提供するセンサーを意味する。

そして、エンジン制御駆動部３０は、エンジン制御のための全ての駆動部を意味するが、本発明では燃料系統を特定することができる。

変速制御駆動部６０は、自動変速部の油圧制御手段に適用される全てのソレノイドバルブを意味するが、本発明では結合側及び解放側ソレノイドバルブに特定することができる。

また、ＥＣＵ２０とＴＣＵ４０との間の情報交換のための通信方法は、ＣＡＮ通信とシリアル通信で連結されるが、これらのうちのいずれか一つを選択して使用することができる。

前述した機能を含む本発明による自動変速機の制御装置における多重スキップダウン変速を実行する動作について、図２及び図３を参照して説明する。

副変速部と主変速部が適用される自動変速機が、任意の変速段を同期させて走行する状態で、ＴＣＵ４０はＥＣＵ２０から伝達されるエンジン制御情報及び変速制御感知部５０から伝達される変速制御情報に基づき現在の変速段を検出して分析する（Ｓ１０１）。主変速部及び副変速部は、自動変速機に利用される遊星ギヤセットを意味し、主変速部及び副変速部の作動によって変速が実現される。ＴＣＵ４０は、段階Ｓ１０１で分析される運転情報に基づいてスキップダウン変速が開始（ＳＳ）されたかを判断する（Ｓ１０２）。

その後、スキップダウン変速が開始されれば、ＴＣＵ４０は副変速部の解放側クラッチのデューティーを制御して、油圧を排出させる解放制御を実行する（Ｓ１０３）。副変速部の解放側クラッチのデューティー制御は、解放側クラッチの油圧を最大に速かに制御して、副変速部のクラッチを解除させる。この時、ＥＣＵ２０はＴＣＵ４０の信号によって点火時期遅角方式で設定されたパターンのエンジントルク低減制御を実行する。つまり、ＥＣＵ２０はタービン回転数が目標タービン回転数に収斂されるようにエンジンを制御する（Ｓ１０４）。

このエンジントルク低減制御は、点火時期遅角を利用し、副変速部の解放側クラッチ及び主変速部の解放側クラッチ解除時にも変速衝撃が発生しないように、マップ値によって調整される。つまり、ＴＣＵ４０は、エンジン回転数（Ｎｅ）とタービン回転数（Ｎｔ）が設定されたスリップ（比率）を維持するように、フィードバック制御またはオープンループ制御を通じてエンジントルク低減制御を維持する。このようなマップ値、フィードバック制御、及びオープンループ制御は、自動変速機を制御するために利用されるものであって、当業者には自明であるので、ここでは詳しい説明を省略する。

その後、ＴＣＵ４０は第１設定時間が経過したかを判断して、第１設定時間が経過したと判断されれば、主変速部の解放側クラッチのデューティーを制御して油圧を排出させる（Ｓ１０５）。その後、ＴＣＵ４０は、第２設定時間が経過したかを判断する（Ｓ１０６）。

主変速部の解放側クラッチ制御は、副変速部の解放側クラッチの解放時点より少し遅れて解除されるように、タイムギャップが設定される。また、変速後半の解放制御性を向上させるために、主変速部が変速される初番には解放側クラッチのデューティーは最低に維持される。その後、主変速部の変速後半にはタービン回転数（Ｎｔ）の過度な上昇を抑制するために、解放制御油圧で変速同期点（ＳＹＲ）まで維持されるようにデューティーが制御される。第２設定時間が経過していない場合、ＴＣＵ４０はＳ１０３の段階を行う。

解放側クラッチに対するデューティー制御が持続的に維持し、第２設定時間が経過すれば、ＴＣＵ４０はスキップダウン変速の目標変速段を結合するために、主変速部の結合側クラッチをデューティー制御して油圧を供給する（Ｓ１０７）。主変速部の結合側クラッチのデューティー制御は、副変速部の解放側クラッチが解除される時点でデューティーパターンの制御を開始する。

その後、ＴＣＵ４０はタービン回転数の変化（△Ｎｔ）を検出して、設定された目標回転数に到達したかを判断する（Ｓ１０８）。目標回転数に到達していない状態であれば、ＴＣＵ４０は前記Ｓ１０７の段階に戻る。つまり、ＴＣＵ４０は主変速部の結合側クラッチに対するデューティー制御を持続的に維持する。

タービン回転数の変化が目標回転数に到達した場合、ＴＣＵ４０は主変速部の解放側クラッチをデューティー制御して油圧を完全に排出させる（Ｓ１０９）。この制御によってＴＣＵ４０は、スキップダウン変速要求に対するタービン回転数（Ｎｔ）が目標変速段の同期点（ＳＹＲ）に到達したかを判断する（Ｓ１１０）。タービン回転数（Ｎｔ）が目標変速段の同期点（ＳＹＲ）に到達すると、ＴＣＵ４０は、エンジントルク低減パターン制御を終了すると同時に、主変速部の解放側クラッチ及び結合側クラッチに対するデューティー制御を完了する（Ｓ１１１、Ｓ１１２）。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に含まれるすべての変更を含む。

本発明は、自動変速機のスキップダウン変速制御方法として好適である。

本発明による自動変速機の変速制御装置の構成図である。 本発明による自動変速機の変速制御装置でスキップダウン変速の制御パターン図である。 本発明による自動変速機のスキップダウン変速制御方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ エンジン制御感知部
２０ ＥＣＵ
３０ エンジン制御駆動部
４０ ＴＣＵ
５０ 変速制御感知部
６０ 変速制御駆動部

Claims (8)

1. クラッチ対一方向クラッチと副変速部が適用される自動変速機のスキップダウン変速制御方法において、
   多重スキップダウン変速要求が検出されるかを判断する段階と、
   多重スキップダウン変速要求が検出されれば、目標変速段を決定して副変速部の解放側クラッチに供給されている油圧を排出させる段階と、
   エンジントルク低減制御を通じて副変速部を目標変速段に同期させる段階とを含むことを特徴とする自動変速機のスキップダウン変速制御方法。
2. 前記エンジントルク低減制御後、主変速部の解放側クラッチに供給されている油圧を排出させて、主変速部の結合側クラッチに油圧を供給して目標変速段を係合させる段階と、
   タービン回転数が目標タービン回転数に到達されたかを判断する段階と、
   タービン回転数が目標タービン回転数に到達されれば、主変速部の解放側クラッチに供給されている油圧を完全に排出させる段階とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機のスキップダウン変速制御方法。
3. 前記エンジントルク低減制御は、点火時期遅角によって実現されることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機のスキップダウン変速制御方法。
4. 前記エンジントルク低減制御は、各目標変速段に相当するパターンマップとして設定され、
   ダウン変速時にタービン回転数が目標タービン回転数に収斂されるように制御パターンが設定されることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機のスキップダウン変速制御方法。
5. 前記エンジントルク低減制御は、エンジン回転数とタービン回転数が設定されたスリップ（ギヤ比）を維持するように、オープンループ制御またはフィードバック制御で実現されることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機のスキップダウン変速制御方法。
6. 前記目標変速段の変速同期が完了されれば、エンジントルク低減制御を完了してエンジントルクを復帰させ、
   主変速部の結合側クラッチ及び解放側クラッチのデューティー制御を完了することを特徴とする請求項２に記載の自動変速機のスキップダウン変速制御方法。
7. 前記主変速部の結合側クラッチは、副変速部の解放側クラッチが解除される時点で制御が開始されることを特徴とする請求項２に記載の自動変速機のスキップダウン変速制御方法。
8. 前記主変速部の解放側クラッチは、解放制御性のためのデューティーを変速同期点まで維持させて、変速後半にタービン回転数が過度に上昇することを抑制することを特徴とする請求項２に記載の自動変速機のスキップダウン変速制御方法。

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