JP4817097B2 - 自動変速機のチップ−インショック低減方法 - Google Patents

Description

本発明は自動変速機に係り、さらに詳しくは、チップ−イン（Ｔｉｐ−Ｉｎ）が検出される場合、スロットルバルブの開度を制限してエンジントルクの上昇を根本的に制限することにより、チップ−インショックの発生が排除されるようにする自動変速機のチップ−インショック低減方法に関する。

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応じて、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を設定した後、油圧のデューティ制御を通じて変速ギヤメカニズムのいろいろな作動要素、つまり、解放側クラッチと結合側クラッチを動作させて、目標変速段への変速を自動的に行うことによって、運転の便利性を提供する。

このような運転者に便利性を提供する自動変速機を装着した車両が、惰行で走行する途中、つまり、加速ペダルを駆動しないアイドル状態で車両の慣性によって走行する途中にチップ−イン（加速ペダルの駆動）すると、瞬間的なエンジントルクの増大によって車両にショックが発生し、これを通常チップ−インショックと呼んでいる。

特に、自動変速機車両の場合、惰行走行中には、エンジン回転数より変速機内タービンの回転数が高い状態［エンジン回転数（Ｎｅ）＜タービン回転数（Ｎｔ）］になることが一般的である。これはエンジンの力で車両が進められることではなく、車両の慣性によって車両が走行するからである。このような状態でアクセルペダルをチップ−インするようになると、エンジン回転数がタービン回転数より突然に上昇する。このようにエンジン回転数（Ｎｅ）がタービン回転数（Ｎｔ）より低い状態からエンジン回転数（Ｎｅ）がタービン回転数（Ｎｔ）より高い状態に急激に変わることは、車両駆動系で動力伝達方向が突然反対になったということを意味する。この時、駆動系のバックラッシュ（Ｂａｃｋｌａｓｈ）によりチップ−インショックが運転者に伝えられるようになる。

したがって、惰行走行中のチップ−インショックを最小化するために、通常は、チップ−インが検出される場合、点火時期を一定の時間（つまり、一定の点火回数）の間遅延させて駆動トルクを減らす方式を適用している。しかし、点火時期遅延量と遅延持続時間は加速応答性に非常に大きな影響を与える。点火時期の遅延量や遅延時間があまりにも小さいと、トルク減少効果がほとんどなくなってチップ−インショックの抑制が行われないという短所がある。反対の場合には、ショックは減少するかが、急加速時にトルク不足による加速遅延及び二重加速感が発生する短所がある。

また、通常、惰行走行状態での下向変速（ダウンシフト；ｄｏｗｎｓｈｉｆｔ）中にチップ−インが検出される場合、加速ペダルの変位に応じて結合側クラッチに対する油圧のデューティ制御のみを補正するようになる。この時、結合側クラッチに供給される油圧のデューティが過度な場合には、結合側クラッチの系合があまりにも急速に行われるため、変速衝撃が発生する恐れがある。そして、結合側クラッチに供給される油圧のデューティが不足した場合には、ラン−アップ（Ｒｕｎ−Ｕｐ）が発生した以降に結合側クラッチの系合が行われるため、この時にも変速衝撃が発生する恐れがある。
特開２００１−１９３８２８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、惰行走行中の下向変速（４速→３速、３速→２速）中にチップ−インが検出される場合、スロットルバルブの開度を制限して根本的なエンジントルク上昇を制限することにより、チップ−インショックの発生が排除されるようにすることにある。

前記目的を達成するため、本発明による自動変速機のチップ−インショック低減方法は、惰行走行状態での下向変速制御中のチップ−イン発生時、エンジントルク低減制御条件が満たされるか判断する過程と、エンジントルク低減制御条件が満たされる場合、ＥＴＣの制御を通じてスロットルバルブの開度を制限することによってエンジントルクを制限する過程と、エンジントルク制限を解除する過程とを含み、エンジントルク制限を解除する過程は、制限されたスロットルバルブの開度によって車速が変化する第２時点以降、設定された第２期間（△ｔ２）が経過したかを判断する過程と、第２時点以降設定された第２期間（△ｔ２）が経過した場合、結合側デューティ圧のフローティング制御が終了する第３時点まで、トルク制限値を第１傾きで徐々に増加させる第１ランプ制御過程と、第１ランプ制御過程が完了した場合、結合側デューティ圧が最終デューティ圧になる第４時点まで、トルク制限値を第２傾きで徐々に増加させる第２ランプ制御過程と、前記第２ランプ制御過程が完了した場合、トルク制限値を設定された第３期間（△ｔ３）の間第３傾きで徐々に増加させてトルク制限を解除する過程とを含むことができる。

前記エンジントルクを制限する過程は、前記エンジントルク低減制御条件が満たされる場合、結合側クラッチに供給される結合側デューティ圧を最大油圧に許容する第１時点以降、制御デューティ圧に維持される設定された第１期間（△ｔ１）が終了したかを判断する過程と、前記第１期間（△ｔ１）が終了した場合、ＥＴＣの制御を通じてスロットルバルブの開度を制限する過程とを含むことができる。

前記エンジントルク低減制御条件は、惰行走行中の４速→３速変速であり、エンジン回転数が８５０ＲＰＭ以上であり、スロットル開度が５％以上であり、冷却水温度が３０℃以上であり、結合側クラッチに対する油圧のデューティ制御が変速開始期間及び変速同期完了期間でない条件に設定されることができる。

前記第２傾きは前記第１傾きより大きく、前記第３傾きは前記第２傾きより大きくすることができる。

本発明によれば、惰行走行中の下向変速中にチップ−インが検出される場合にスロットルバルブの開度を制限してエンジントルク上昇を根本的に制限することにより、チップ−インショックの発生を排除して変速感及び運転性を向上させることができる。

以下に添付図面を参照して、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チップ−インショック低減装置に対する概略的な構成ブロック図である。図１に示すように、本発明による自動変速機のチップ−インショック低減装置は、エンジン回転数検出部１０、冷却水温度検出部２０、スロットル開度検出部３０、エンジン制御部４０、電子スロットル制御部５０（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｈｒｏｔｔｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ、以下、“ＥＴＣ”という）、変速段検出部６０、変速制御部７０、結合側クラッチ８０、及び解放側クラッチ９０を含んで構成される。

エンジン回転数検出部１０は、クランクシャフトの回転角速度よりエンジン回転数を検出して、それに対する情報をエンジン制御部４０に提供する。冷却水温度検出部２０は、エンジンを循環する冷却水の温度を検出して、それに対する情報をエンジン制御部４０に提供する。スロットル開度検出部３０は、加速ペダルの駆動によって連動するスロットルバルブの開度率を検出して、それに対する情報をエンジン制御部４０に提供する。エンジン制御部４０は、変速制御部７０に相互連動して総合制御を実行する。変速制御部７０のトルク低減要求量に応じてＥＴＣ５０が制御され、その結果、スロットルバルブの開度が制限される。これにより、惰行走行中の下向変速中にチップ−イン検出によるエンジントルク低減制御が実行されて、結合側クラッチの安定した系合を誘導する。

ＥＴＣ５０は、制御部４０から印加される制御信号に応じてスロットルバルブの開度を調整する。変速段検出部６０は、現在同期されている変速段を検出して、それに対する情報を変速制御部７０に提供する。変速制御部７０は、慣性走行が維持される惰行走行中の下向変速中にチップ−インが検出される場合にエンジン制御部４０にトルク低減要求を要請し、下向変速に対して目標変速段の系合のために、結合側クラッチ８０及び解放側クラッチ９０の油圧デューティを制御する。

図２は、本発明による自動変速機のチップ−インショック低減方法を示したフローチャートである。惰行走行中の下向変速中のチップ−インショックを低減するための動作について図２を参照して説明する。まず、変速制御部７０が惰行走行状態で下向変速制御を遂行する途中に、運転者がアクセルペダルを急操作する場合、エンジン制御部４０はチップ−インを検出する（Ｓ１０１）。そうすると、設定されたエンジントルク低減制御条件が満たされるかを判断する（Ｓ１０２）。このエンジントルク低減制御条件は、例えば、惰行走行中の４速→３速変速であり、エンジン回転数が８５０ＲＰＭ以上であり、スロットル開度が５％以上であり、冷却水温度が３０℃以上であり、結合側クラッチに対する油圧のデューティ制御が変速開始期間（図３の“Ａ”区間参照）及び変速同期完了期間（図３の“Ｅ”区間参照）でない条件である。

段階（Ｓ１０２）でエンジントルク低減制御条件が満たされないと、通常の変速制御が行われる。段階（Ｓ１０２）でエンジントルク低減制御条件が満たされる場合には、下向変速中のチップ−イン制御モードへ進入する（Ｓ１０３）。下向変速中のチップ−イン制御モードでは以下のような過程が行われる。まず、変速制御部７０は、結合側クラッチに供給される結合側デューティ圧を最大油圧に許容する第１時点（Ｐ１）以降、設定されたデューティ圧に維持される設定された第１期間（△ｔ１）が終了したかを判断する（Ｓ１０４）。段階（Ｓ１０４）で第１期間（△ｔ１）が終了したと判断された場合、変速制御部７０は、エンジン制御部４０にトルク低減制御を要求する（Ｓ１０５）。

そのために、エンジン制御部４０はＥＴＣ５０の制御を通じてスロットルバルブの開度を制限することにより、吸入空気量を抑制する（Ｓ１０６）。したがって、図３に示すように、エンジン出力トルクは、アクセルペダルを踏んだ程度に対応する“ＴＱ１”値からこれより低い“ＴＱ２”値に低くなる。そして、下向変速によってタービン回転数は上昇する。つまり、タービン回転数の上昇時点とトルク低減開始時点とが同期化される。スロットルバルブ開度が制限されると、そのためにエンジントルクも制限されるが、チップ−イン状態はパワー−オンの状態を意味するので、このような状態では車速が増加する。このように車速が増加し始める第２時点（Ｐ２）でタイマーカウンターを開始する（Ｓ１０７）。

このタイマーカウンターによって、設定された第２期間（△ｔ２）が経過したか（つまり、“Ｃ”区間が終了したか）を判断する（Ｓ１０８）。第２時点（Ｐ２）以降設定された第２期間（△ｔ２）が経過した場合、結合側デューティ圧のフローティング制御が終了する第３時点まで、トルク制限値を第１傾き（Ｓ１）で徐々に増加させる第１ランプ制御過程（“Ｄ”区間参照）が行われる（Ｓ１０９）。そして、変速制御部７０は、第１ランプ制御過程（“Ｄ”区間）が終了したかを判断する（Ｓ１１０）。第１ランプ制御過程が完了した場合、結合側デューティ圧が最終デューティ圧になる第４時点（Ｐ４）まで、トルク制限値を第２傾き（Ｓ２）で徐々に増加させる第２ランプ制御過程（“Ｅ”区間参照）が行われる（Ｓ１１１）。そして、変速制御部７０は、前記第２ランプ制御過程（“Ｅ”区間）が終了したか（つまり、変速同期が完了したか）を判断する（Ｓ１１２）。

段階（Ｓ１１２）で第２ランプ制御過程が完了したと判断された場合、エンジン制御部４０は、トルク制限値を設定された第３期間（△ｔ３）の間第３傾き（Ｓ３）で徐々に増加させて、次にトルク制限を解除する（Ｓ１１３、Ｓ１１４、Ｓ１１５）。つまり、トルク制限値が前記第３傾き（Ｓ３）で増加（Ｓ１１３）される途中で、第３期間（△ｔ３）が経過したか判断され（Ｓ１１４）、この時、第３期間（△ｔ３）が経過した場合には、エンジントルクは正常トルクに復帰されることである（Ｓ１１５）。

本発明は、自動変速機に好適である。

本発明による自動変速機のチップ−インショック低減装置に対する概略的な構成ブロック図である。（実施例１） 本発明による自動変速機のチップ−インショック低減方法を示したフローチャートである。（実施例１） 本発明による自動変速機のチップ−インショック低減方法による変速パターン図である。（実施例１）

符号の説明

１０ エンジン回転数検出部
２０ 冷却水温度検出部
３０ スロットル開度検出部
４０ エンジン制御部
５０ 電子スロットル制御部（ＥＴＣ）
６０ 変速段検出部
７０ 変速制御部
８０ 結合側クラッチ
９０ 解放側クラッチ

Claims (5)

1. 惰行走行状態での下向変速制御中のチップ−イン発生時、エンジントルク低減制御条件が満たされたかを判断する過程と、
   前記エンジントルク低減制御条件が満たされた場合、ＥＴＣの制御を通じてスロットルバルブの開度を制限することによってエンジントルクを制限する過程と、
   前記エンジントルク制限を解除する過程と、を含む自動変速機のチップ−インショック低減方法であって、
   前記エンジントルク制限を解除する過程は、
   前記制限されたスロットルバルブの開度によって車速が変化する第２時点以降、設定された第２期間（△ｔ２）が経過したかを判断する過程と、
   前記第２時点以降設定された第２期間（△ｔ２）が経過した場合、結合側デューティ圧のフローティング制御が終了する第３時点まで、トルク制限値を第１傾きで徐々に増加させる第１ランプ制御過程と、
   前記第１ランプ制御過程が完了した場合、前記結合側デューティ圧が最終デューティ圧になる第４時点まで、前記トルク制限値を第２傾きで徐々に増加させる第２ランプ制御過程と、
   前記第２ランプ制御過程が完了した場合、前記トルク制限値を設定された第３期間（△ｔ３）の間第３傾きで徐々に増加させてトルク制限を解除する過程と、を含むことを特徴とする自動変速機のチップ−インショック低減方法。
2. 前記エンジントルクを制限する過程は、
   前記エンジントルク低減制御条件が満たされた場合、結合側のクラッチに供給される結合側デューティ圧を最大油圧に許容する第１時点以降、制御デューティ圧に維持される設定された第１期間（△ｔ１）が終了したかを判断する過程と、
   前記第１期間（△ｔ１）が終了した場合、ＥＴＣの制御を通じてスロットルバルブの開度を制限する過程と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チップ−インショック低減方法。
3. 前記エンジントルク低減制御条件は、
   惰行走行中の４速→３速変速であり、
   エンジン回転数が８５０ＲＰＭ以上であり、
   スロットル開度が５％以上であり、
   冷却水温度が３０℃以上であり、
   結合側クラッチに対する油圧のデューティ制御が、変速開始期間及び変速同期完了期間でない条件に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チップ−インショック低減方法。
4. 前記第２傾きは前記第１傾きより大きいことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機のチップ−インショック低減方法。
5. 前記第３傾きは前記第２傾きより大きいことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機のチップ−インショック低減方法。

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