JP4709534B2 - 自動変速機の変速制御方法及び装置 - Google Patents
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Description
このような自動変速機は、クラッチ及びブレーキのような摩擦要素を幾つか備え、これらの作動を油圧制御することによって、多段変速を遂行する。
本明細書での説明において、変速過程で結合される摩擦要素を結合側要素と言い、変速過程で解放される摩擦要素を解放側要素と言う。そして結合側要素に供給されている油圧デューティ率を結合側要素の油圧デューティと言い、解放側要素に供給されている油圧デューティ率を解放側要素の油圧デューティと言う。
したがって、このような従来の技術によれば、運転者が加速ペダルを急激に操作するなどして運転状態が急変する場合には、運転者の要求を迅速に反映して変速を遂行するのが難しい。つまり、変速の応答性が低下する。
したがって、3→4アップシフトが遂行されている途中で4→3ダウンシフト条件が満たされた場合に、このようなダウンシフトの応答性が向上すれば、これは運転者の要求を十分に満たすことができるものと期待される。
前記第3基準回転数は約30rpmであり、前記第4設定比率は約10%であり、前記第5デューティ変化率は約−20%/secであるのが好ましい。
また、前記エンジントルク制御段階は、前記ダウンシフト開始段階に同期して、エンジントルクを設定程度に低減するエンジントルク低減段階;前記ダウンシフト進行段階中に前記エンジントルクを低減された状態に維持するエンジントルク低減維持段階;前記ダウンシフト完了段階に同期して、前記低減されたエンジントルクを正常トルクに徐々に復元させるエンジントルク復元段階;を含むのが好ましい。
また、アップシフト中に開始されるダウンシフトの一連の油圧制御過程によって、ダウンシフトの変速品質が確保される。
図1に示すように、本発明の実施例による自動変速機の変速制御装置は、エンジン190に連結された自動変速機160の変速を制御する装置である。
自動変速機160は、エンジン190からトルクの伝達を受けるトルクコンバータ170を備えている。また、自動変速機160は、4→3ダウンシフトに関する解放側要素164及び結合側要素174を備えている。また、自動変速機160は、解放側要素164に供給される油圧をデューティ制御するための解放側ソレノイドバルブ162及び結合側要素174に供給される油圧をデューティ制御するための結合側ソレノイドバルブ172を備えている。
以下、本発明の実施例による自動変速機の変速制御方法を、図2を参照して詳細に説明する。
まず、設定された3→4変速条件が満たされば、TCU150は、3→4変速を遂行する(S210)。
3→4変速の遂行(S210)中に、TCU150は、設定された4→3変速条件を満たすかを判断する(S220)。
4→3変速条件は、一例として、スロットル開度検出器110から検出されるスロットルバルブ開度量、そして出力軸回転速度検出器115より検出される出力軸回転速度から換算される車速に基づいて決定することができる。このような変速条件を満たすかの判断は当業者に自明である。
ダウンシフト開始段階(S230)は、4→3変速条件が満たされれば、直ちにそのダウンシフトを開始するとすることができる。
ダウンシフト開始段階(S230)で、TCU150は、4→3変速の解放側要素の油圧デューティを設定された解放側初期の油圧デューティ(一例として38%)に制御し(S240)、そして4→3変速の結合側要素の油圧デューティを設定された結合側初期の油圧デューティ(一例として35%)に制御する(S250)。
4→3変速が開始された後には、TCU150は、開始された4→3変速を設定された油圧制御パターン(図5参照)によって遂行する(S260及びS270)。
開始された4→3変速実現段階で、TCU150は、下降したタービン回転数が反騰後に目標回転数を超える極大点に到達するように、解放側要素の油圧デューティ及び結合側要素の油圧デューティを制御した(S260)後、タービン回転数が極大点から目標回転数に到達するように、解放側要素の油圧デューティ及び結合側要素の油圧デューティを制御(S270)する。
より具体的に、本発明の実施例で、TCU150は、ダウンシフト開始段階(S230)に同期して、エンジントルクを設定程度に低減し(S245)、ダウンシフト進行段階(S260)中はエンジントルクを低減した状態に維持する(S255)。また、TCU150は、ダウンシフト完了段階(S270)に同期して、低減したエンジントルクを正常トルクに徐々に復元させる(S275)。
図5に示すように、3→4変速中にはタービン回転数が減少している。このような中で4→3変速を開始(つまり、解放側要素164の油圧デューティ及び結合側要素174の油圧デューティを38%及び35%に各々制御)すれば、下降したタービン回転数はこれによって反騰して上昇する。
したがって、TCU150は、このようなタービン回転数の反騰を検出して、下降したタービン回転数が反騰後に設定された第1基準回転数(一例として30rpm)以上に上昇したかを判断する(S310)。
判断段階(S310)で変速開始時点が検出された場合に、TCU150は、出力軸回転数及び入力トルクに基づいて算出される解放側マップデューティMAP1に解放側要素の油圧デューティを一気に上昇させる(S315)。(1番目のフェーズ参照)
タービン回転数が反騰した後に、TCU150は、タービン回転数が目標回転数の第1設定偏差(一例として40%)以内に近接したかを判断する(S320)。
タービン回転数が反騰した後に目標回転数の第1設定偏差以内に近接するまで判断段階(S320)は反復的に遂行され、したがって、このような判断段階(S320)によって、TCU150は、2番目のフェーズの開始時点を確認することができる。
タービン回転数が着実に増加する中で、TCU150は、タービン回転数が目標回転数の第2設定偏差(一例として15%)以内に近接したかを判断する(S330)。
タービン回転数が目標回転数の第2設定偏差以内に近接するまで判断段階(S330)は反復的に遂行され、したがって、このような判断段階(S330)によって、TCU150は、3番目のフェーズの開始時点を確認することができる。
すなわち、段階(S335)で上昇する結合側要素の油圧デューティの上昇幅は、出力軸回転数及び入力トルクによって可変的に制御されるのである。結合側マップデューティMAP2は、特定の自動変速機の諸元を参照して、当業者が好ましい値に設定することができる。
タービン回転数が着実に増加する中で、TCU150は、タービン回転数が目標回転数の第2基準回転数(一例として30rpm)以内に近接したかを判断する(S350)。
タービン回転数が目標回転数の第2基準回転数以内に近接するまで判断段階(S350)は反復的に遂行され、したがって、このような判断段階(S350)によって、TCU150は、4番目のフェーズの開始時点を確認する。
結合側要素の油圧デューティを第2設定比率だけ一度に上昇させたTCU150は、設定された第2デューティ変化率(一例として10%/sec)で結合側要素の油圧デューティを徐々に上昇させ(S360)、また、第2デューティ変化率で解放側要素の油圧デューティを徐々に上昇させる(S365)。
したがって、TCU150は、タービン回転数が極大点に到達したかを判断する(S370)。
タービン回転数が極大点に到達するまで判断段階(S370)は反復的に遂行され、したがって、このような判断段階(S370)によって、TCU150は、5番目のフェーズの開始時点(つまり、タービン回転数の極大点到達時点)を確認する。
このような解放側要素の油圧デューティに関するデューティ上昇制御は、デューティの上昇ランプ制御を含む。(4番目のフェーズ参照)
ダウンシフト進行段階(S260)が遂行された後には、TCU150は、ダウンシフト完了段階(S270)を遂行する(図2参照)。
タービン回転数が極大点に到達(S370参照)した場合に、TCU150は、解放側要素の油圧デューティを第3設定比率(一例として1%)だけ一度に減少させる(S410)。
同時に、図5のエンジントルク低減グラフに示すように、段階(S410)に同期して、TCU150は、エンジン190のトルク低減状態を徐々に解除する。エンジントルク低減解除速度は、一例として200msecの間解除することができる。
タービン回転数が極大点から目標回転数に減少する中で、TCU150は、タービン回転数が極大点から第3基準回転数(一例として30rpm)以上減少したかを判断する(S430)。
タービン回転数が極大点から第3基準回転数以上減少した場合に、TCU150は、解放側要素の油圧デューティを第4設定比率(一例として10%)だけ一度に減少させ(S435)、その後、解放側要素の油圧デューティを設定された第5デューティ変化率(一例として−20%/sec)で徐々に減少させる(S440)。
TCU150は、4→3変速が終了したかを判断する(S450)が、この時、4→3変速が終了したかは、タービン回転数が目標回転数に到達したかで判断することができる。
4→3変速が終了した場合に、TCU150は、解放側要素の油圧デューティを0%に制御し(S455)、また、結合側要素の油圧デューティを100%に制御する(S460)ことにより、変速を終了する。
段階(S455、S460)は、タービン回転数が目標回転数に到達してすぐに遂行することができるが、結合側要素に関する結合安定化のためにある程度の期間をおいて遂行することもできる。
115 出力軸回転速度検出器
120 タービン回転数検出器
125 入力トルク検出器
150 変速機制御ユニット
160 自動変速機
162 解放側ソレノイドバルブ
164 解放側要素
170 トルクコンバータ
172 結合側ソレノイドバルブ
174 結合側要素
190 エンジン
Claims (27)
- 3速から4速への変速中に、4速から3速への変速条件を満たすかを判断するダウンシフト条件判断段階、
3速から4速への変速中に4速から3速への変速条件が満たされた場合に、前記3速から4速への変速完了前に4速から3速への変速を開始するダウンシフト開始段階、
前記開始された4速から3速への変速を設定された油圧制御パターンによって遂行するダウンシフト実現段階、
を含み、
前記ダウンシフト開始段階は、
前記4速から3速への変速の解放側要素の油圧デューティを設定された解放側初期の油圧デューティに制御する段階、及び
前記4速から3速への変速の結合側要素の油圧デューティを設定された結合側初期の油圧デューティに制御する段階、
を含み、
前記ダウンシフト実現段階は、
下降したタービン回転数が反騰後に目標回転数を超える極大点に到達するように、解放側要素の油圧デューティ及び結合側要素の油圧デューティを制御するダウンシフト進行段階、及び
前記タービン回転数が極大点から目標回転数に到達するように、前記解放側要素の油圧デューティ及び結合側要素の油圧デューティを制御するダウンシフト完了段階、
を含み、
前記ダウンシフト進行段階は、
下降したタービン回転数が反騰後に設定された第1基準回転数以上に上昇したかを判断する変速開始時点判断段階、
前記変速開始時点と判断された場合に、出力軸回転数及び入力トルクに基づいて算出される解放側マップデューティに前記解放側要素の油圧デューティを一度に上昇させる段階、
タービン回転数が前記目標回転数の第1設定偏差以内に近接したかを判断する段階、
タービン回転数が前記目標回転数の第1設定偏差以内に近接した場合に、解放側要素の油圧デューティを第1設定比率だけ一度に減少させる段階、
タービン回転数が前記目標回転数の第2設定偏差以内に近接したかを判断する段階、
タービン回転数が前記目標回転数の第2設定偏差以内に近接した場合に、出力軸回転数及び入力トルクに基づいて算出される結合側マップデューティに結合側要素の油圧デューティを一度に上昇させる段階、
前記結合側要素の油圧デューティを一度に上昇させた後、設定された第1デューティ変化率で前記結合側要素の油圧デューティを徐々に上昇させる段階、
タービン回転数が前記目標回転数の第2基準回転数以内に近接したかを判断する段階、
タービン回転数が前記目標回転数の第2基準回転数以内に近接した場合に、結合側要素の油圧デューティを第2設定比率だけ一度に上昇させる段階、
結合側要素の油圧デューティを第2設定比率だけ一度に上昇させた後、設定された第2デューティ変化率で前記結合側要素の油圧デューティを徐々に上昇させる段階、
結合側要素の油圧デューティを第2設定比率だけ一度に上昇させた後、設定された第2デューティ変化率で前記解放側要素の油圧デューティを徐々に上昇させる段階、
を含み、
前記ダウンシフト完了段階は、
前記タービン回転数が極大点に到達した場合に、解放側要素の油圧デューティを第3設定比率だけ一度に減少させる段階、
解放側要素の油圧デューティを第3設定比率だけ減少させた後、前記解放側要素の油圧デューティを設定された第3デューティ変化率で徐々に減少させる段階、
解放側要素の油圧デューティを第3設定比率だけ減少させた後、結合側要素の油圧デューティを設定された第4デューティ変化率で徐々に増加させる段階、
タービン回転数が極大点から第3基準回転数以上に減少したかを判断する段階、
タービン回転数が極大点から第3基準回転数以上に減少した場合に、解放側要素の油圧デューティを第4設定比率だけ一度に減少させる段階、
解放側要素の油圧デューティを第4設定比率だけ一度に減少させた後、前記解放側要素の油圧デューティを設定された第5デューティ変化率で徐々に減少させる段階、
を含むことを特徴とする自動変速機の変速制御方法。 - 前記設定された解放側初期の油圧デューティは約38%であり、
前記設定された結合側初期の油圧デューティは約35%であることを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記ダウンシフト進行段階は、
最低1回以上、前記解放側要素の油圧デューティに関するデューティ上昇制御を伴うことを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記解放側要素の油圧デューティに関するデューティ上昇制御は、デューティの上昇ランプ制御を含むことを特徴とする、請求項3に記載の自動変速機の変速制御方法。
- 前記第1基準回転数は約30rpmであり、
前記第1設定偏差は目標回転数から約40%の偏差であり、
前記第1設定比率は約2%であり、
前記第2設定偏差は目標回転数から約15%の偏差であり、
前記第1デューティ変化率は約10%/secであり、
前記第2基準回転数は約30rpmであり、
前記第2設定比率は約3%であり、
前記第2デューティ変化率は約10%/secであることを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記ダウンシフト進行段階は、
下降したタービン回転数が反騰後に設定された第1基準回転数以上に上昇したかを判断する変速開始時点判断段階、
前記変速開始時点と判断された場合に、出力軸回転数及び入力トルクに基づいて算出される解放側マップデューティに前記解放側要素の油圧デューティを一度に上昇させる段階、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記第1基準回転数は約30rpmであることを特徴とする請求項6に記載の自動変速機の変速制御方法。
- 前記ダウンシフト進行段階は、
タービン回転数が前記目標回転数の第1設定偏差以内に近接したかを判断する段階、
タービン回転数が前記目標回転数の第1設定偏差以内に近接した場合に、解放側要素の油圧デューティを第1設定比率だけ一度に減少させる段階、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記第1設定偏差は目標回転数から約40%の偏差であり、
前記第1設定比率は約2%であることを特徴とする請求項8に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記ダウンシフト進行段階は、
タービン回転数が前記目標回転数の第2設定偏差以内に近接したかを判断する段階、
タービン回転数が前記目標回転数の第2設定偏差以内に近接した場合に、出力軸回転数及び入力トルクに基づいて算出される結合側マップデューティに結合側要素の油圧デューティを一度に上昇させる段階、
前記結合側要素の油圧デューティを一度に上昇させた後、設定された第1デューティ変化率で前記結合側要素の油圧デューティを徐々に上昇させる段階、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記第2設定偏差は目標回転数から約15%の偏差であり、
前記第1デューティ変化率は約10%/secであることを特徴とする請求項10に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記ダウンシフト進行段階は、
タービン回転数が前記目標回転数の第2基準回転数以内に近接したかを判断する段階、
タービン回転数が前記目標回転数の第2基準回転数以内に近接した場合に、結合側要素の油圧デューティを第2設定比率だけ一度に上昇させる段階、
結合側要素の油圧デューティを第2設定比率だけ一度に上昇させた後、設定された第2デューティ変化率で前記結合側要素の油圧デューティを徐々に上昇させる段階、
結合側要素の油圧デューティを第2設定比率だけ一度に上昇させた後、設定された第2デューティ変化率で前記解放側要素の油圧デューティを徐々に上昇させる段階、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記第2基準回転数は約30rpmであり、
前記第2設定比率は約3%であり、
前記第2デューティ変化率は約10%/secであることを特徴とする請求項12に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記第3設定比率は約1%であり、
前記第3デューティ変化率は約−10%/secであり、
前記第5デューティ変化率は約30%/secであり、
前記第3基準回転数は約30rpmであり、
前記第4設定比率は約10%であり、
前記第5デューティ変化率は約−20%/secであることを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記ダウンシフト完了段階は、
前記タービン回転数が極大点に到達した場合に、解放側要素の油圧デューティを第3設定比率だけ一度に減少させる段階、
解放側要素の油圧デューティを第3設定比率だけ減少させた後、前記解放側要素の油圧デューティを設定された第3デューティ変化率で徐々に減少させる段階、
解放側要素の油圧デューティを第3設定比率だけ減少させた後、結合側要素の油圧デューティを設定された第4デューティ変化率で徐々に増加させる段階、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記第3設定比率は約1%であり、
前記第3デューティ変化率は約−10%/secであり、
前記第4デューティ変化率は約30%/secであることを特徴とする請求項15に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記ダウンシフト完了段階は、
タービン回転数が極大点から第3基準回転数以上に減少したかを判断する段階、
タービン回転数が極大点から第3基準回転数以上に減少した場合に、解放側要素の油圧デューティを第4設定比率だけ一度に減少させる段階、
解放側要素の油圧デューティを第4設定比率だけ一度に減少させた後、前記解放側要素の油圧デューティを設定された第5デューティ変化率で徐々に減少させる段階、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記第3基準回転数は約30rpmであり、
前記第4設定比率は約10%であり、
前記第5デューティ変化率は約−20%/secであることを特徴とする請求項16に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記ダウンシフト開始段階、前記ダウンシフト進行段階、及び前記ダウンシフト完了段階のうちの一つ以上の段階と同期して、エンジントルクを制御するエンジントルク制御段階、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変速制御方法。
- 前記エンジントルク制御段階は、
前記ダウンシフト開始段階に同期して、エンジントルクを設定程度に低減するエンジントルク低減段階、
前記ダウンシフト進行段階中に前記エンジントルクを低減された状態に維持するエンジントルク低減維持段階、
前記ダウンシフト完了段階に同期して、前記低減されたエンジントルクを正常トルクに徐々に復元させるエンジントルク復元段階、
を含むことを特徴とする請求項19に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記ダウンシフト開始段階、前記ダウンシフト進行段階、及び前記ダウンシフト完了段階のうちの一つ以上の段階と同期して、エンジントルクを制御するエンジントルク制御段階、をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の自動変速機の変速制御方法。
- 前記エンジントルク制御段階は、
前記ダウンシフト開始段階に同期して、エンジントルクを設定程度に低減するエンジントルク低減段階、
前記ダウンシフト進行段階中に前記エンジントルクを低減された状態に維持するエンジントルク低減維持段階、
前記ダウンシフト完了段階に同期して、前記低減されたエンジントルクを正常トルクに徐々に復元させるエンジントルク復元段階、を含むことを特徴とする請求項21に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記ダウンシフト開始段階、前記ダウンシフト進行段階、及び前記ダウンシフト完了段階のうちの一つ以上の段階と同期して、エンジントルクを制御するエンジントルク制御段階、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変速制御方法。
- 前記エンジントルク制御段階は、
前記ダウンシフト開始段階に同期して、エンジントルクを設定程度に低減するエンジントルク低減段階、
前記ダウンシフト進行段階中に前記エンジントルクを低減された状態に維持するエンジントルク低減維持段階、
前記ダウンシフト完了段階に同期して、前記低減されたエンジントルクを正常トルクに徐々に復元させるエンジントルク復元段階、
を含むことを特徴とする請求項23に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記ダウンシフト開始段階、前記ダウンシフト進行段階、及び前記ダウンシフト完了段階のうちの一つ以上の段階と同期して、エンジントルクを制御するエンジントルク制御段階、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変速制御方法。
- 前記エンジントルク制御段階は、
前記ダウンシフト開始段階に同期して、エンジントルクを設定程度に低減するエンジントルク低減段階、
前記ダウンシフト進行段階中に前記エンジントルクを低減された状態に維持するエンジントルク低減維持段階、
前記ダウンシフト完了段階に同期して、前記低減されたエンジントルクを正常トルクに徐々に復元させるエンジントルク復元段階、
を含むことを特徴とする請求項25に記載の自動変速機の変速制御方法。 - エンジンに連結された自動変速機の変速制御装置であって、
前記エンジンのスロットルバルブ開度量を検出するためのスロットル開度検出器、
前記自動変速機の出力軸回転速度を検出するための出力軸回転速度検出器、
前記自動変速機のタービン回転速度を検出するためのタービン回転数検出器、
前記自動変速機に入力される入力トルクを検出するための入力トルク検出器、及び
前記各検出器から検出される信号に基づいて前記自動変速機の変速を制御するための変速機制御ユニット、
を含み、
前記変速機制御ユニットは、請求項1乃至請求項26のうちのいずれか一項の方法を遂行することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
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