JP2010523914A

JP2010523914A - 四輪駆動車両の自動変速機の変速制御方法

Info

Publication number: JP2010523914A
Application number: JP2010501999A
Authority: JP
Inventors: ビョンジュンキム; テクヨンリ
Original assignee: ケフィココーポレーション
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-07-11
Publication date: 2010-07-15
Anticipated expiration: 2027-07-11
Also published as: EP2129941A1; WO2008120840A1; US8515634B2; EP2129941A4; EP2129941B1; US20100138120A1; KR100818672B1; JP5100825B2

Abstract

本発明は、四輪駆動車両の自動変速機の変速制御方法に関し、四輪低速駆動モードが選択された時、別途の四輪低速専用変速パターンを使うことなく、四輪駆動モードと共に考慮すべき基本となる運転状態による基本変速パターンを適切に変化させて、四輪低速駆動モードに適するように自動変速機の変速時点を制御し、このような変速時点の制御に適するように自動変速機の結合側および解放側要素を制御することにより、変速パターンを保存するための追加のメモリの使用を効果的に抑制しつつも、車両の様々な運転条件を反映した四輪低速駆動モードの適切な運転状態を実現できるようにして安定でソフトな変速感を確保することができる。

Description

本発明は四輪駆動車両の自動変速機の制御方法に関し、より詳しくは、四輪駆動車両が四輪低速駆動モードで駆動される時の変速時点を制御する方法および結合側および解放側要素の油圧を制御する方法に関する。

四輪駆動車両は普通の走行時に用いられる二輪高速駆動モード（以下、「２Ｈモード」という）または四輪高速駆動モード（以下、「４Ｈモード」という）より大きい駆動力を必要とする場合に用いられる四輪低速駆動モード（以下、「４Ｌモード」という）を共に実現できるようになっている。このような四輪駆動車両は、通常、自動変速機から出力された回転力をトランスファーにおいて遊星ギアセットなどによって再び減速することにより４Ｌモードを実現する。

前記のような４Ｌモードが運転者によって選択された時、自動変速機は４Ｌモードに適した変速パターンによって変速時点が制御されなければならない。

そうでなければ、同一の駆動輪速度を基準にする時、自動変速機の出力軸速度およびエンジン回転数はトランスファーにおける変化した変速比によって普通の走行状態に比べて非常に高い状態となり、エンジンおよび自動変速機に無理な機械的負担が加えられ、パワートレインの耐久性が低下する。

また、上記のような理由により、エンジン回転数が非常に高くなる場合にはパワートレインの保護のためにエンジンの燃料カットオフ制御がなされるが、このようなエンジンの燃料カットオフ制御と共に変速がなされる場合には変速感が顕著に低下し、搭乗者が変速衝撃を感じるようになる。

前記のような問題を回避するために、従来には、主に４Ｌモード用変速パターンを別途に備え、運転者によって４Ｌモードが選択されれば、自動変速機を一般的な走行時の変速パターンとは異なり、独立的な４Ｌモード用変速パターンに応じて制御する方法が取られている。

しかし、前述したように独立的な別途の４Ｌモード用変速パターンを備えている場合には、この変速パターンを保存するための追加のメモリが要求され、スポーツモードやスノーモードなどのような普通の変速パターンとは異なる別途の変速パターンを有しているモードが選択された状態で４Ｌモードが共に選択された時は、どの変速パターンで自動変速機を制御すべきなのかという問題が発生する。

これを解決するために、共に選択された２つのモードを全て考慮した別途の変速パターンをさらに備えるのも１つの方法になり得るが、この方法は多くの追加的なメモリ空間を必要とするという問題点があり、最近、自動変速機付き車両が傾斜路を登るか下りる場合などのように車両の走行状態に応じて分化した別途の変速パターンを複数備えている点も考慮すれば、上記のように４Ｌモードが共に選択された場合をさらに考慮した別途の変速パターンを場合ごとに備えるためには必要とするメモリ空間が大幅に増加する問題点がある。

本発明は、上記のような問題点を解決するために導き出されたものであり、４Ｌモードが選択された時、別途に保存された変速パターンを使うことなく、４Ｌモードと共に考慮すべき基本となる運転状態による基本変速パターンを適切に変化させて、４Ｌモードに適するように自動変速機の変速時点を制御し、このような変速時点の制御に適するように自動変速機の結合側および解放側要素を制御することにより、変速パターンを保存するための追加のメモリの使用を効果的に抑制しつつも、車両の様々な運転条件を反映した４Ｌモードの適切な運転状態を実現できるようにした四輪駆動車両の４Ｌモードにおける自動変速機の変速制御方法を提供することをその目的とする。

上記のような目的を達成するための本発明に係る四輪駆動車両の自動変速機の変速制御方法は、
四輪低速駆動モードである時、現在のスロットル開度に第１補正率をかけて補正スロットル開度を求めるステップと；
基本変速パターンにおいて、前記補正スロットル開度に相当する車速に応じた変速インデックスに第２補正率をかけて補正変速インデックスを求めるステップと；
現在の車速を前記補正変速インデックスと比較して変速有無を決定する変速決定ステップと；
を含んで構成されることを特徴とする。

また、本発明に係る四輪駆動車両の自動変速機の変速制御方法は、
四輪低速駆動モードである時、基本変速パターンを補正したものに、現在の車速とスロットル開度を比較して変速時点を判断するが、
前記基本変速パターンの補正は、
前記基本変速パターンの変速線は一定に維持した状態でスロットル開度軸を定数の乗算によって縮尺を縮小し；
前記基本変速パターンの変速線の位置を車速軸に沿って低速側に移動させてなることを特徴とする。

以上のような本発明によれば、四輪低速駆動モードが選択された時、別途に保存された変速パターンを使うことなく、四輪低速駆動モードと共に考慮すべき基本となる運転状態による基本変速パターンを適切に変化させて、四輪低速駆動モードに適するように自動変速機の変速時点を制御し、このような変速時点の制御に適するように自動変速機の結合側および解放側要素を制御することにより、変速パターンを保存するための追加のメモリの使用を効果的に抑制しつつも、車両の様々な運転条件を反映した四輪低速駆動モードの適切な運転状態を実現できるようにして安定でソフトな変速感を確保することができる。

本発明の本質と目的をより良く理解するためには、以降の詳細な説明とそれに続く図面を参照すべきであり、その図面には以下が記載されている。

本発明に係る四輪駆動車両の四輪低速駆動モードにおける自動変速機の変速制御方法を説明するフローチャートである。本発明を説明するための変速パターン図である。自動変速機の結合側および解放側要素を制御するための油圧制御線図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明すれば次の通りである。

図１を参照すれば、本発明の実施形態は、現在のスロットル開度に第１補正率をかけて補正スロットル開度を求めるステップと；基本変速パターンにおいて、前記補正スロットル開度に相当する車速に応じた変速インデックスに第２補正率をかけて補正変速インデックスを求めるステップと；現在の車速を前記補正変速インデックスと比較して変速有無を決定する変速決定ステップとを含んで構成される。

ここで、前記基本変速パターンとは、４Ｌモードのための変速パターンではない全ての変速パターンを意味し、４Ｌモードが選択されたことを考慮するに先立ち、基本的に現在車両が置かれた状況に応じて既に選択されている変速パターンをいう。すなわち、従来の普通の走行状態に対する変速パターン、スポーツモード用変速パターン、スノーモード用変速パターン、ヒル・ロード用変速パターンなどの変速パターンを全て称するものである。本発明は、４Ｌモードが選択された時、前記のような基本変速パターンを適切に変形して使うものである。

図２は、普通の走行状態、すなわち、一般的な２Ｈ／４Ｈモードの変速パターンを基本変速パターンにした時、４Ｌモードが選択され、本発明により、前記基本変速パターンを４Ｌモード用変速パターンに補正することを象徴的に示している。

前記補正スロットル開度と、補正変速インデックスを求めて前記変速決定ステップを行うことをより理解し易いように図面で示せば、現在の車速とスロットル開度を図２に示されたような変速パターンを基準に判断して変速時点を決定することで説明することができる。

ここで、図２の基本変速パターンの補正は、前記基本変速パターンの変速線を一定に維持した状態でスロットル開度軸を定数の乗算によって縮尺を縮小し、前記基本変速パターンの変速線の位置を車速軸に沿って低速側に移動させてなるが、ここで、前記スロットル開度軸の縮尺を縮小するためにかけられる定数は前記第１補正率に該当し、前記変速線の位置を車速軸に沿って低速側に移動させることは前記変速インデックスに第２補正率をかけるのと同じ意味である。前記第１補正率および第２補正率は０より大きく、１より小さい値である。

すなわち、図２において、補正された変速パターンは斜線部分の点線として示され、縦軸であるスロットル開度軸は基本変速パターンにおいて変速線はそのまま維持した状態で縮尺だけが減った状態であり、第１補正率を現在検出されたスロットル開度にかければ、上記のように縮尺が第１補正率に縮小された補正された変速パターンにおいてスロットル開度を特定できるようになり；変速パターンにおいて、変速線は車速に応じたインデックス値である変速インデックスとして示され、この変速インデックスに第２補正率をかければ、図２に示すように変速線が実線から左側に移動して点線に変化するのと同様な結果をもたらす。

つまり、前述したように、現在のスロットル開度に第１補正率をかけて補正スロットル開度を求め、基本変速パターンにおいて前記補正スロットル開度に相当する車速に応じた変速インデックスに第２補正率をかけて補正変速インデックスを求め、現在の車速を前記補正変速インデックスと比較して変速有無を決定することは、現在の車速とスロットル開度を図２に示すような補正された変速パターンを基準に変速時点を判断するのと同じである。

但し、本発明は、図２のように補正された別途の変速パターンを予めメモリに保存しておくのではなく、上記のような方法で計算によって変速有無を判断することにより、補正された変速パターンを使ったのと同一効果をもたらすようにする。

したがって、本発明は、追加のメモリの消費を効果的に抑制しつつも、車両の各種走行状態において４Ｌモードが選択された場合、現在の車両状態を十分に考慮すると共に４Ｌモードも共に考慮した新しい変速パターンをリアルタイムで適用し、エンジンと自動変速機を含むパワートレインの無理な負担を排除して耐久性を向上させ、安定で静かな変速感を確保することができる。

一方、変速線を示す変速インデックスに一定な定数である第２補正率を一律にかけて変速線が左側に移動すれば、変速線間の距離が小さくなり、これは、車速の増加に応じた変速がより迅速に行われることを意味する。

したがって、複数の変速段を速かに変速しなければならない場合が発生しやすく、このような変速が要求される場合、４Ｌモードではない一般的な場合より迅速な変速がなされなければ、いずれか１つの変速が開始され、自動変速機のタービン回転数が上昇してから十分に低くなる前に次の変速段への変速が開始され、このようなことが複数の変速段において一度に重なれば、エンジン回転数の過度な上昇をもたらし、これは、エンジンおよび自動変速機の無理な機械的な負荷を招くだけでなく、エンジンの燃料カットオフ作動を誘発して、変速中パワートレインの振動により変速感を顕著に低下させる原因となる。

上記のような問題を解決するためには、変速に必要となる時間を短縮して迅速な変速を行う必要がある。

したがって、本発明は、前記変速決定ステップの遂行結果、変速がなされれば、自動変速機の結合側および解放側要素の油圧を、時間に応じた油圧変化で示される基本油圧制御線図における基本油圧を一定な規則に従って増減させて制御することにより、より迅速に変速が完了できるようにする。

ここで、前記基本油圧制御線図とは、図３のように時間に応じた油圧の変化を示すものであり、４Ｌモードではない一般的な走行状況において用いられる油圧制御線図を意味する。

前記基本油圧制御線図における基本油圧を一定な規則に従って増減させる方法は様々であり得るが、前記基本油圧の時間に応じた変化を示す線の傾きである基本油圧傾きが０ではない区間において、前記基本油圧傾きに一定値である第３補正率をかけて上昇させること、前記基本油圧に一定値である第１補正値を加えて増減させること、およびこれらの二つの方法を併合し、前記基本油圧傾きに一定値である第４補正率をかけ、一定値である第２補正値を加えて増減させることがある。

図３は、前記二つの方法を併合し、前記基本油圧傾きに一定値である第４補正率をかけ、一定値である第２補正値を加えて増減させたものを示しており、これらの方法の選択は適用されるパワートレインおよび車両に応じて設計者の意図によって適切になされる。

参考に言えば、前記第４補正率は時間に応じた油圧を示す線の上昇傾きを増減させる効果をもたらし、前記第２補正値は前記線を上側にオフセットさせる効果をもたらす。

勿論、前記第１補正値と第２補正値および第４補正率も適用される車両に応じて適切に選択されるものであり、実験および解釈によって定められる値である。

前述したように、自動変速機の作動要素中、結合側および解放側要素の制御油圧を一般的な場合より増減させて制御すれば、結合側および解放側要素をより迅速に結合させるようになり、その結果、タービン回転数を迅速に下げつつ変速時間を縮小させる。

したがって、タービン回転数およびエンジン回転数の過度な上昇を効果的に防止して、エンジンと自動変速機を含むパワートレインの耐久性を確保し、エンジンの燃料カットオフ制御の誘発を防止し、安定でソフトな変速感を確保することができる。

Claims

四輪駆動車両の自動変速機の変速制御方法であって、
四輪低速駆動モードである時、現在のスロットル開度に第１補正率をかけて補正スロットル開度を求めるステップと；
基本変速パターンにおいて、前記補正スロットル開度に相当する車速に応じた変速インデックスに第２補正率をかけて補正変速インデックスを求めるステップと；
現在の車速を前記補正変速インデックスと比較して変速有無を決定する変速決定ステップと；
を含んで構成されることを特徴とする四輪駆動車両の自動変速機の変速制御方法。
前記第１補正率および第２補正率は０より大きく、１より小さい値であることを特徴とする、請求項１に記載の四輪駆動車両の自動変速機の変速制御方法。
前記変速決定ステップの遂行結果、変速がなされれば、自動変速機の結合側および解放側要素の油圧を、時間に応じた油圧変化で示される基本油圧制御線図における基本油圧を一定な規則に従って増減させて制御することを特徴とする、請求項１に記載の四輪駆動車両の自動変速機の変速制御方法。
前記基本油圧制御線図における基本油圧を一定な規則に従って増減させる方法は、前記基本油圧の時間に応じた変化を示す線の傾きである基本油圧傾きが０ではない区間において、前記基本油圧傾きに一定値である第３補正率をかけて増減させることを特徴とする、請求項３に記載の四輪駆動車両の自動変速機の変速制御方法。
前記基本油圧制御線図における基本油圧を一定な規則に従って増減させる方法は、前記基本油圧に一定値である第１補正値を加えて増減させることを特徴とする、請求項３に記載の四輪駆動車両の自動変速機の変速制御方法。
前記基本油圧制御線図における基本油圧を一定な規則に従って増減させる方法は、前記基本油圧傾きに一定値である第４補正率をかけ、一定値である第２補正値を加えて増減させることを特徴とする、請求項３に記載の四輪駆動車両の自動変速機の変速制御方法。
四輪低速駆動モードである時、基本変速パターンを補正したものに、現在の車速とスロットル開度を比較して変速時点を判断するが、
前記基本変速パターンの補正は、
前記基本変速パターンの変速線は一定に維持した状態でスロットル開度軸を定数の乗算によって縮尺を縮小し；
前記基本変速パターンの変速線の位置を車速軸に沿って低速側に移動させてなることを特徴とする四輪駆動車両の自動変速機の変速制御方法。
前記変速時点を判断した結果、変速がなされれば、自動変速機の結合側および解放側要素の油圧を、時間に応じた油圧変化で示される基本油圧制御線図における基本油圧を一定な規則に従って増減させて制御することを特徴とする、請求項７に記載の四輪駆動車両の自動変速機の変速制御方法。
前記基本油圧制御線図における基本油圧を一定な規則に従って増減させる方法は、前記基本油圧の時間に応じた変化を示す線の傾きである基本油圧傾きが０ではない区間において、前記基本油圧傾きに一定値である第３補正率をかけて増減させることを特徴とする、請求項８に記載の四輪駆動車両の自動変速機の変速制御方法。
前記基本油圧制御線図における基本油圧を一定な規則に従って増減させる方法は、前記基本油圧に一定値である第１補正値を加えて増減させることを特徴とする、請求項８に記載の四輪駆動車両の自動変速機の変速制御方法。
前記基本油圧制御線図における基本油圧を一定な規則に従って増減させる方法は、前記基本油圧傾きに一定値である第４補正率をかけ、一定値である第２補正値を加えて増減させることを特徴とする、請求項８に記載の四輪駆動車両の自動変速機の変速制御方法。