KR100679541B1 - 기계식 자동 변속 제어 장치 - Google Patents

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아쯔시 쿠마자와
아사노 쯔요시
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미츠비시 후소 트럭 앤드 버스 코포레이션
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Abstract

발진시의 반 클러치 시에 변속기ECU에 장비된 발진 제어 수단에 의해 클러치에 걸리는 부하(클러치 흡수 에너지)를 산출하고, 이 부하가 클 경우에 시프트 신호 생성 수단에 의한 변속 맵을 기초로 한 시프트 신호의 생성을 금지하여, 변속 기어단을 유지한다. 클러치 흡수 에너지는 변속기ECU에 장비된 클러치 전달 토크·맵에 의한 클러치 전달 토크와 엔진 회전수 및 클러치 회전수의 차의 곱을 적분함으로써 구한다.
기계식 자동 변속 제어 장치

Description

기계식 자동 변속 제어 장치{MECHANICAL AUTOMATIC TRANSMISSION CONTROL APPARATUS}
도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 기계식 자동 변속기의 구성을 도시하는 구성도이다.
도 2는 기계식 자동 변속기의 기능 구성도이다.
도 3은 발진 제어 처리의 흐름을 도시하는 플로우 차트이다.
도 4는 발진시의 주행 부하의 설명도이다.
도 5는 클러치 전달 토크·맵의 설명도이다.
도 6은 변속 맵의 설명도이다.
본 발명은 차량용 기계식 자동 변속 제어 장치에 관한 것으로, 차량의 발진시의 주행 저항이 클 경우에 시프트 업(shift up)을 금지하고 변속단을 유지하여, 가속 불량이나 차속 저하에 의한 시프트 다운(shift down)을 방지하는 기계식 자동 변속 제어 장치에 관한 것이다.
최근, 자동차의 변속기로서 매뉴얼(manual) 차와 같은 변속 기어 기구 및 클 러치 기구에 각각 액츄에이터를 부설해서 자동 변속을 행하도록 한 기계식 자동 변속기가 개발, 실용화되어, 주로 트럭이나 버스 등의 대형차를 중심으로 적용되고 있다.
이러한 기계식 자동 변속기에 있어서는, 보통 도 6에 도시한 바와 같은 변속 맵을 바탕으로 변속 제어가 행하여진다. 즉, 액셀레이터 개도 정보와 차속 정보를 바탕으로 시프트 업 및 시프트 다운이 실시된다.
예를 들면, 발진 시에는 도 6의 변속 맵에 도시한 바와 같이 차속이 대략 10수km/h가 되면 1에서 2로, 대략 20수km/h에 달하면 2에서 3으로, 대략 40km/h에 달하면 3에서 4로 자동적으로 시프트 업한다. 각 차속에 있어서 액셀레이터 개도가 높을수록 자동적으로 시프트 업될 때의 차속은 고속측에서 벗어난다.
그러나, 이러한 변속 맵에 의한 자동 제어를 행하면 급 등판이나 중(重) 적재 등, 주행 저항이 큰 상태에서 발진할 경우 문제가 생길 경우가 있다. 즉, 변속 맵에 의한 자동 제어를 행하면 급 등판이나 중 적재의 경우라도 일정한 차속, 예를 들면 10수km/h에 달하면 1에서 2, 20수km/h에 달하면 2에서 3인 바와 같이, 자동적으로 시프트 업 제어가 실행되지만, 주행 저항이 크기 때문에 시프트 업 후의 구동력이 부족하여 가속을 충분하게 할 수 없고, 차속이 저하되어 다시 시프트 다운 제어가 행하여져, 차속의 증가에 따라 다시 시프트 업 한다고 하는 변속 기어단의 헌팅(hunting)이라는 문제가 생기는 것이다.
이러한 문제의 해결 수단으로서, 주행중의 가속도, 엔진 토크로부터 주행 저항을 추정하고 발진 후의 시프트 업을 금지하는 방법이 고려되지만, 이 방법에 의 하면 발진이 완료하고 어느 정도 이상 주행하지 않으면 주행 저항을 산출할 수 없고, 발진 직후에 시프트 업을 금지하는 것이 바람직한 경우에도 주행 저항의 산출이 제때 이루어지지 않아 시프트 업이 실시되어, 이전과 같은 문제가 발생해버릴 경우가 있다.
본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 발진 직후의 주행 저항을 추정함으로써 발진 후의 주행 저항이 클 경우에는 시프트 업을 금지하고, 원활한 발진을 가능하게 하는 기계식 자동 변속 제어 장치를 제공하는 것이다.
전술하는 과제를 해결하기 위한 본 발명은 엔진과 차량의 출력계에 구동력을 출력하는 변속기, 상기 엔진과 상기 변속기 사이에 개재되어 엔진으로부터의 구동력을 상기 변속기에 선택적으로 전달하는 클러치, 차량의 운전 상태를 검지하는 운전 상태 검지 요소, 차량의 운전 상태에 의거한 목표 변속단을 기억하는 변속 맵, 및 상기 운전 상태 검지 요소에 의해 검지된 차량의 운전 상태에 의거하여 상기 변속 맵으로부터 목표 변속단이 변경됨에 따라 상기 클러치와 상기 변속기를 작동시켜서 변속을 행하는 변속 제어 요소를 구비한 기계식 자동 변속 장치에 있어서, 상기 클러치에 걸리는 부하를 검지하는 클러치 부하 검지 요소와 상기 클러치 부하 검지 요소에 의해 검지된 발진 후의 반 클러치 시에 상기 클러치에 걸리는 부하로부터 차량 발진시에 있어서의 도로 경사나 적재량 등의 주행 저항을 추정하는 주행 저항 추정 요소를 갖고, 상기 변속 제어 요소는 상기 주행 저항 추정 요소에 의해 추정된 상기 주행 저항이 소정 값보다도 큰 경우에 변속을 금지해서 당초의 변속단을 유지하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이와 같이, 발진 후의 반 클러치 시에 클러치에 걸리는 부하로부터 주행 저항을 추정함으로써 센서류 등 주행 저항을 검지하기 위한 특단의 수단을 필요로 하지 않고 발진 직후에 있어서의 주행 저항의 추정이 가능해지고, 발진 직후의 주행 저항이 클 경우에는 시프트 업을 금지하여 소정의 기간, 변속 기어단을 유지하는 것이 가능하게 된다.
이것에 의해, 발진시의 변속 기어단의 헌팅을 방지하는 것이 가능해지고, 주행 필링(feeling)의 악화를 없앨 수 있다는 효과를 낸다.
이하, 도면에 의거하여 본 발명의 형태를 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 기계식 자동 변속기의 구성을 도시하는 구성도, 도 2는 기계식 자동 변속기의 기능 구성도, 도 3은 발진시의 변속 제어의 처리의 흐름을 도시하는 플로우 차트, 도 4는 발진시의 주행 부하의 설명도, 도 5는 클러치 스트로크와 클러치 전달 토크의 관계를 도시하는 별도의 도면, 도 6은 변속 맵을 도시하는 도면이다.
우선, 본 발명의 형태에 의한 기계식 자동 변속기의 구성에 대해서, 도 1에 걸쳐 설명한다. 엔진(1)은 마찰 클러치를 가지는 클러치 기구(3)와, 그 클러치 기구(3)를 통해서 엔진(1)의 출력부에 접속된 기계식 자동 변속 기구(5)를 구비한다. 클러치 기구(3)에는 클러치용 액츄에이터로서 클러치용 전동 모터(CCU)(21)가 접속 되고, 이 클러치용 전동 모터(21)가 작동함으로써 클러치(3)가 단접(斷接)된다.
또한, 기계식 자동 변속 기구(5)는 기어 시프트용 전동 모터(GSU)(31)에 의해 구동되어 변속 조작이 행하여진다. 이 기어 시프트용 전동 모터(31)는 기계식 자동 변속 기구(5) 내에 있는 셀렉트(select) 방향 및 시프트 방향의 각 기어 시프트 부재를 구동하기 위한 2조의 전동 모터로 이루어진다. 변속 시에는 기어 시프트용 전동 모터(31)에 의해 기어 시프트 부재를 구동하여 기계식 자동 변속 기구(5)의 맞물림 상태를 바꿈으로써 변속단을 원하는 상태로 시프트 한다.
엔진(1)은 엔진 전자 콘트롤 유닛(엔진ECU)(43)이 출력하는 엔진 제어 신호(141)에 의해 제어된다. 엔진ECU(43)은 제어 프로그램에 따라서 연산 처리를 실행하는 중앙 처리 장치(CPU)(431), 제어 프로그램 등을 기억하는 리드 온리 메모리(read only memory)(ROM)(435), 연산 결과 등을 기억하는 랜덤 액세스 메모리(random access memory)(RAM)(433), 입출력 인터페이스(437), 타이머(439) 등을 갖고, 엔진 제어 신호(141)나, 배기 브레이크(exhaust brake)(배기 브레이크 계)(53)를 구동하기 위한 배기 브레이크 구동 신호(143)를 생성한다.
엔진ECU(43)에 입력되는 신호는 기계식 자동 변속 기구(5)의 출력측에 구비된 차속 센서 신호에 의해 얻어지는 차속 신호(135), 엔진(1)의 회전수 신호(137), 액셀레이터 페달(9)에 부착된 액셀레이터 밟음량 센서에 의한 액셀레이터 개도 신호(117), 뉴트럴(neutral) 상태에 있다는 것을 나타내는 신호 N위치 신호(139) 등이며, 입출력 인터페이스(437)를 통해서 입력된다. 액셀레이터 개도 신호(117)는 예를 들면, 운전자에 의한 액셀레이터 페달(9)의 밟음량에 따른 전압값으로서 검출 되고 A/D 변환에 의해 디지탈화된 값으로서 입력된다.
또한, 클러치용 전동 모터(21) 및 기어 시프트용 전동 모터(31)는 변속기 전자 콘트롤 유닛(변속기ECU)(41)의 제어 신호를 통해서 구동된다. 변속기ECU(41)도 엔진ECU(43)와 마찬가지로 제어 프로그램에 따라서 연산 처리를 실행하는 중앙 처리 장치(CPU)(411), 후술하는 엔진 출력 제어 프로그램을 포함하는 제어 프로그램이나, 이것도 후술하는 엔진 출력 맵 등을 기억하는 리드 온리 메모리(ROM)(415), 연산 결과 등을 기억하는 랜덤 액세스 메모리(RAM)(413), 입출력 인터페이스(417), 타이머(419) 등을 갖는다.
입출력 인터페이스(417)를 통해서 체인지 레버 유닛(change lever unit)(13)의 조작 신호인 체인지 레버 유닛 신호(113), 파킹 브레이크(parking brake)(11)가 끌리면 ON이 되어 파킹 브레이크의 작동을 전하는 파킹 브레이크 조작 신호(115), 액셀레이터 페달(9)에 부착된 액셀레이터 밟음량 센서에 의한 액셀레이터 개도 신호(117), 브레이크 페달(7)이 밟히면 ON이 되어 브레이크의 작동을 전하는 브레이크 페달 조작 신호(119), 클러치용 전동 모터(21)가 출력하는 클러치 스트로크 신호(121), 기어 시프트용 전동 모터(31)가 출력하는 시프트·셀렉트 스트로크 신호(123), 클러치 기구(3)의 출력측 회전수인 클러치 회전수 신호(125), 클러치 기구(3)에서 검출되는 클러치 마모·스트로크 신호(127), 기계식 자동 변속 기구(5)의 출력측에 구비된 차속 센서에 의해 얻어지는 차속 신호(129), 엔진(1)의 회전수 신호(131) 등이 변속기ECU(41)에 입력된다.
그리고, 변속기ECU(41)가 이들 입력 신호를 처리함으로써 클러치용 전동 모 터(21) 및 기어 시프트용 전동 모터(31)를 구동하기 위한 구동 신호[각각, CCU모터 구동 신호(103) 및 GSU모터 구동 신호(105)], 전원 신호(101)를 입출력 인터페이스(417)를 통해서 출력한다. 또한, 변속기ECU(41)는 기계식 자동 변속 기구(5)의 기어 위치를 나타내는 기어 위치 신호(111)를 인디케이터(indicator)(15)에 출력한다. 변속기ECU(41)가 출력한 CCU모터 구동 신호(103) 및 GSU모터 구동 신호(105), 전원 신호(101)는 파워 회로인 드라이브 유닛(45)에 입력된다. 드라이브 유닛(45)은 배터리(47)에 접속되어 있고, 전술한 CCU모터 구동 신호(103)에 따라서 클러치용 전동 모터(21)에 전압을 인가하며, GSU 모터 구동 신호(105)에 따라서 기어 시프트용 전동 모터(31)에 전압을 인가한다.
또한, 변속기ECU(41), 엔진ECU(43), 및 기타의 도시하지 않은 전자 콘트롤 유닛 류는 버스(42)에 접속되어 있고, 서로 신호를 주고 받는다.
운전자는 체인지 레버 유닛(13)에 의해 자동 시프트 모드와 수동 시프트 모드를 스위칭하여 운전할 수 있다. 즉, 운전자가 체인지 레버 유닛(13)의 레버를 드라이브 "D"에 넣은 상태에서는 입력되는 차량의 각종 주행 상태(예를 들면, 차속이나 엔진 부하)를 나타내는 신호를 기초로 최적 변속단으로 변속단 스위칭을 행하도록 변속기ECU(41)가 클러치용 전동 모터(21) 및 기어 시프트용 전동 모터(31)를 제어하고, 엔진ECU(43)도 변속기ECU(41)로부터 버스(42)를 통해 보내어지는 시프트 신호나 엔진 회전수 신호(137) 등에 따라서 엔진 출력 등을 제어한다(자동 시프트 모드).
한편, 운전자가 수동 조작으로 변속단의 시프트 지령을 행하는 것도 가능하 고, 운전자가 체인지 레버 유닛(13)의 레버를 "+" 또는 "-"에 넣으면 현재의 변속단을 1단 올리거나 또는 1단 내리기 위한 체인지 레버 조작 신호(113)가 변속기ECU(41)에 입력된다. 이 신호에 의거하여 변속기ECU(41)가 클러치용 전동 모터(21) 및 기어 시프트용 전동 모터(31)를 제어하고, 엔진ECU(43)은 변속기ECU(41)로부터 버스를 통해 보내어지는 시프트 신호 등에 따라서 엔진 출력 등을 제어한다(수동 시프트 모드).
즉, 변속기ECU(41)는 자동 시프트 모드의 경우, 차속이나 엔진 부하 등의 주행 상태의 정보를 기초로 변속단의 스위칭의 필요성을 판단하고, 또한 수동 시프트 모드의 경우, 운전자의 시프트 지령에 의거하여 시프트 신호를 출력하고, 클러치 절단 - 기어 시프트 - 클러치 접합의 제어를 행한다. 엔진ECU(42)은 자동 시프트 모드와 수동 시프트 모드의 여하에 상관없이, 변속기ECU(41)가 출력한 시프트 신호를 기초로 클러치 절단 - 기어 시프트 - 클러치 접합을 행하는 사이의 엔진(1)의 출력을 적절하게 제어한다.
도 2는 기계식 자동 변속 제어 장치의 기능 구성도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 기계식 자동 변속 제어 장치는 변속기ECU(41)와 엔진ECU(43)로 이루어진다.
변속기ECU(41)는 시프트 신호 생성 수단(33), 기어 시프트 제어 수단(35), 클러치 제어 수단(23), 및 발진 제어 수단(29)을 갖고, 이들 수단은 프로그램으로서 변속기ECU(41)의 ROM(415) 등의 기억 장치에 기억되어 있다. 이들 프로그램을 CPU(411)가 실행함으로써 변속기ECU(41)는 자동 변속을 제어하고 차량을 주행시킨다.
즉, 시프트 신호 생성 수단(33)이 변속 기어단을 설정하고, 변속이 필요한 경우에는 시프트 신호 생성 수단(33)이 변속 요구를 행함으로써 클러치 제어 수단(23)이 클러치의 단접 신호를 생성하고, 클러치용 전동 모터(21)를 제어해서 클러치 기구(3)를 작동시킨다. 한편, 시프트 신호 생성 수단(33)으로부터의 변속 요구에 의해 기어 시프트 제어 수단(35)은 기어 시프트용 전동 모터(31)를 제어하여 기계식 자동 변속 기구(5)를 선택된 변속 기어단으로 시프트 시킨다. 또한, 시프트 신호 생성 수단(33)으로부터의 변속 요구 신호는 버스(42)를 통해서 엔진ECU(43)로도 보내지고, 엔진ECU(43) 내의 엔진 출력 제어 수단(25)은 변속시의 엔진(1)의 출력을 클러치 제어 수단(23)과 연동해서 제어한다. 이 엔진 출력 제어 수단(25)은 프로그램으로서 엔진ECU(43) 내의 ROM(435)에 기억되어 있고, CPU(431)가 이 프로그램을 실행함으로써 엔진(1)을 제어한다.
도 2를 더욱 상세하게 설명한다.
차량의 주행시에 운전자가 체인지 레버 유닛(13)의 조작에 의해 수동 또는 자동 변속을 선택함으로써, 수동/자동 변속 지령(37)이 시프트 신호 생성 수단(33)에 입력된다. 수동 시프트 모드의 경우에는 운전자의 체인지 레버 유닛(13) 조작에 의해 생성되는 시프트 업 또는 시프트 다운 요구에 의해 시프트 단이 결정된다.
한편, 수동/자동 변속 지령(37)으로 자동 시프트 모드가 선택되어 있을 경우, 시프트 신호 생성 수단(33)은 보통, 변속기ECU(41)의 입출력 인터페이스(417)를 통해서 입력되는 차속 신호(129), 액셀레이터 개도 신호(117) 등의 신호를 주행 상태 정보(39)로서 수취하여 이들 정보를 바탕으로 변속 기어단을 결정한다.
즉, 변속기ECU(41)의 ROM(415)에 도 6에 도시한 바와 같은 변속 맵(27)이 예를 들면 테이블로서 기억되어 있고, 시프트 신호 생성 수단(33)은 주행 상태 정보(39)로서 시프트 신호 생성 수단(33)에 입력되는 차속 신호(129) 및 액셀레이터 개도 신호(117)를 키이(key)로 이 테이블을 참조함으로써 그 시점의 주행 상태에 입각한 변속 기어단이 선택된다. 변속 기어단이 선택되면 시프트 신호 생성 수단(33)은 클러치 제어 수단(23) 및 기어 시프트 제어 수단(35), 엔진ECU(43) 내의 엔진 출력 제어 수단(25)으로 신호를 보내고, 각각, 클러치 기구(3), 기계식 자동 변속 기구(5), 및 엔진(1)을 제어하여 기어단의 변속을 실행한다.
이어서, 본 실시형태에 있어서의 차량의 발진시의 변속 제어에 대해서 설명한다. 도 3은 발진 제어 수단(29)의 처리의 흐름을 도시하는 플로우 차트, 도 4는 차량 발진시의 주행 부하의 설명도이며, 엔진 및 클러치의 회전수, 클러치 스토로크, 클러치 흡수 에너지의 시간에 따른 변화의 예를 도시하고 있다.
발진 제어 수단(29)은 차량의 발진시에 변속기ECU(41)에 입력되는 클러치 스트로크 신호(121), 클러치 회전수 신호(125), 엔진 회전수(131)를 기초로 발진시의 주행 부하를 추정하고, 주행 부하가 큰 경우에는 변속 기어단의 시프트 업을 금지하여 발진시의 변속 기어단을 유지하는 제어를 실행한다.
주행 부하는 발진시에 클러치 제어 수단(23)에 의해 자동적으로 제어되는 클러치 기구(3)에 걸리는 부하로부터 추정한다. 클러치 기구(3)에 걸리는 부하(클러치 흡수 에너지)(E)는 클러치에 전달되는 토크(T), 엔진 회전수(NE), 클러치 회전수 (NC)로부터,
E = ∫T·│NE - NC│ ····(1)
로 표현된다. 즉, 클러치 전달 토크(T)와 엔진 회전수(NE) 및 클러치 회전수(NC) 차의 곱을 반 클러치 상태의 시간대에 있어서 적분함으로써 구해진다.
또한, 반 클러치 상태에 있어서의 클러치 전달 토크(T)는 클러치 스트로크에 의해 추정하는 것이 가능하다. 도 5는 클러치 스트로크와 클러치 전달 토크의 관계를 도시하는 도면이다. 즉, 클러치가 접합된 경우 최대 클러치 전달 토크의 100%가 전달되고, 클러치 스트로크가 단절될수록 클러치 전달 토크는 작아지며, 클러치 단절에 있어서 0이 된다. 변속기ECU(41)의 ROM(415)에는 이 클러치 스트로크와 클러치 전달 토크를 테이블로서 나타낸 클러치 전달 토크·맵(30)이 기억되어 있다.
도 3의 플로우 차트에 걸쳐서 발진시의 변속 제어 처리의 흐름을 설명한다.
우선, 클러치의 상태를 클러치 스트로크 신호(121)에 의해 판단한다(S201). 클러치가 단절된 경우(S201의 단절)는 발진의 시동이 개시되어 있지 않다고 판단하고, S201의 처리를 반복한다. 즉, 도 4의 시간to에서 t1의 사이에 해당하다.
S201에서 클러치의 상태가 반 클러치로 되었다고 판단된 경우(S201의 반 클러치), 주행 저항을 구하는 처리를 행한다(S202∼S203). 즉, 우선, 변속기ECU(41)의 ROM(415)에 기억되어 있는 클러치 전달 토크·맵(30)을 입출력 인터페이스(417)를 통해서 변속기ECU(41)에 입력되는 클러치 스트로크 신호(121)의 값을 키이로 참 조해서, 클러치 전달 토크를 판독하여 Tt(시간t의 클러치 전달 토크)로 한다(S202). 이어서, 식(1)에 따라서 클러치 흡수 에너지(E)를 산출한다(S203). 즉, 입출력 인터페이스(417)를 통해서 변속기ECU(41)에 입력되는 엔진 회전수 신호(131)와 클러치 회전수 신호(125)로부터 시간t에 있어서의 엔진 회전수(NE)와 클러치 회전수(NC)의 차이를 구하고, 클러치 전달 토크Tt와의 곱을 구해, 이 값을 반 클러치 상태가 된 t=t1 로부터 현 시점t까지 적분한다. 이것에 의해, 시간t의 클러치 흡수 에너지(E)가 구해진다.
이어서, 클러치 흡수 에너지(E)가 큰지의 여부, 즉, 주행 저항이 큰지의 여부를 판정한다(S204). 즉, 클러치 흡수 에너지(E)가 미리 정한 역치(α)(예를 들면,α = 40kJ)보다도 큰지의 여부를 판정한다. 클러치 흡수 에너지(E)가 역치(α)보다도 큰 경우(S204의 yes)주행 부가(付加)가 크다고 판단한다.
도 4에 도시한 바와 같이, t = t1 이후 반 클러치 상태가 되면 클러치 회전수는 서서히 상승하고, 최후에 엔진 회전수에 도달한다. 이 때, 주행 저항이 작을 경우에는(도 4의 실선) 클러치 회전수의 상승이 빨라, 예를 들면, t = t2에서 엔진 회전수에 도달한다. 한편, 주행 저항이 큰 경우에는(도 4의 점선) 클러치 회전수의 상승은 느려져, 예를 들면, t = t3까지 걸린다. 보통, 클러치 회전수가 엔진 회전수에 도달하면(t = t2 또는 t = t3) 클러치를 접합 상태로 한다.
클러치 흡수 에너지(E)는 반 클러치 상태가 된 시점(t = t1)을 산출의 개시점으로 하고, 역치(α) 이하의 경우(S204의 no)는 S201로 리턴되어 처리를 반복한다.
즉, 도 4의 하단에 도시한 바와 같이, t = t1 이후 클러치 흡수 에너지(E)가 서서히 증대하지만, 주행 저항이 큰 경우에도 클러치 흡수 에너지(E)는 t = t4까지는 역치(α)를 초과하지 않는다. 따라서, t = t1 ∼ t4의 사이는 S201로부터 S204의 처리가 반복 실행되어 클러치 흡수 에너지(E)의 값이 서서히 증대한다.
클러치 흡수 에너지(E)가 역치(α)를 초과한 경우(S204의 yes), 발진 제어 수단(29)은 시프트 신호 생성 수단(33)에 대해서 변속을 금지하는 신호를 보낸다. 시프트 신호 생성 수단(33)은 이 신호를 수신하면 변속 맵(27)에 의한 변속이 행하여지는 경우, 예를 들면 차속과 액셀레이터 개도가 시프트 업을 실행하는 값이 되었을 경우라도 시프트 신호의 생성을 행하지 않는다. 이것에 의해, 발진시의 변속 기어단이 유지된다.
변속 기어단의 유지는 액셀레이터 개도가 10% 미만 또는 엔진 회전수(NC)가 4000rpm 이상으로 될 때까지 계속된다(S206, 207). 즉, 액셀레이터 개도가 10% 이하인 경우(S206의 no) 엔진 회전수(NC)의 값을 조사하여 4000rpm 미만의 경우에는(S207의 no)S206으로 리턴되어, 처리를 반복한다.
액셀레이터 개도가 10% 미만(S206의 yes) 또는 엔진 회전수(NC)가 4000rpm 이상(S207의 yes)이 되었을 경우, 발진 제어 수단(29)은 시프트 신호 생성 수단(33)으로 제어를 리턴하여(S208), 발진 제어 처리를 종료한다. 시프트 신호 생성 수단(33)은 이것에 의해 변속 기어단의 유지를 해제하고, 변속 맵(27)에 입각한 변속 제어를 실행한다.
한편, 주행 저항이 작을 경우 클러치 흡수 에너지(E)의 값은 역치(α)를 초과하는 경우는 없고(도 4의 하단의 실선), S204는 no를 반복하여 클러치 회전수가 엔진 회전수에 도달할 때(t = t2)까지 S201로부터 S204의 처리가 반복된다. 클러치 회전수가 엔진 회전수에 도달되면 클러치 기구(3)는 접합으로 제어되어 S201의 접합으로 되고, 시프트 신호 생성 수단(33)으로 제어를 리턴하여(S208), 발진 제어 처리를 종료한다.
이상의 발진 제어 처리에 의해 발진 직후의 주행 저항이 추정 가능하게 되고, 변속 맵(27)의 변속 처리를 행하는 차속에 달했을 경우이더라도, 주행 저항이 큰 경우에는 변속을 금지하고 변속 기어단을 발진시의 기어단으로 유지하는 것이 가능하게 된다.
이와 같이, 발진 후의 반 클러치 시에 클러치에 걸리는 부하로부터 주행 저항을 추정함으로써 센서류 등 주행 저항을 검지하기 위한 특단의 수단을 필요로 하지 않고, 발진 직후에 있어서의 주행 저항의 추정이 가능하게 되고, 발진 직후의 주행 저항이 큰 경우에는 시프트 업을 금지하여 소정의 기간, 변속 기어단을 유지하는 것이 가능하게 된다.
이것에 의해, 주행 중의 가속도나 엔진 토크로부터 추정된 주행 저항을 이용하여 발진 후의 시프트 업을 금지하는 것과 비교해, 본 발명에서는 주행 저항의 추정을 신속하게 할 수 있고, 발진시의 변속 기어단의 헌팅을 더욱 확실하게 방지하는 것이 가능해지고, 주행 필링의 악화를 없앨 수 있다는 효과를 낸다.
또한, 발진시의 클러치에 걸리는 부하가 클수록, 급 등반로나 중 적재 등의 주행시의 차량으로의 부하 즉, 주행 저항이 커지게 된다. 따라서, 클러치에 걸리는 부하를 클러치 전달 토크와 엔진 회전수 및 클러치 회전수의 차이의 곱을 적분한 클러치 흡수에너지로서 산출함으로써 주행 저항의 추정이 가능해진다.
또한, 클러치 스트로크와 클러치 전달 토크 값의 관계를 나타내는 맵을 이용하여 클러치 스트로크 값으로부터 클러치 전달 토크를 구함으로써 클러치 전달 토크를 구할 때의 복잡한 제어 논리(logic)가 필요하지 않고, 보다 스피드하게 클러치 전달 토크를 구할 수 있으므로, 발진 직후의 주행 저항을 신속하게 추정할 수 있고 불필요한 시프트 업을 더욱 확실하게 금지할 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고 각종의 개변(改變)이 가능하며, 그것들도 본 발명의 기술 범위에 포함된다. 예를 들면, 본 실시형태에서는 클러치 흡수 에너지(E)의 역치(α)를 40kJ로 했지만, 이것은 이 값에 한정되는 것은 아니고 미리 측정 등에 의해 다른 값으로 결정하는 것도 가능하다. 또한, 본 실시형태에서는 변속의 제어를 시프트 신호 생성 수단(33)으로 리턴시키는 시점을 판정하는 액셀레이터 개도를 예를 들면 1O%, 엔진 회전수를 예를 들면 4000rpm으로 했지만, 이들 값은 예이고 이 값에 한정되는 것은 아니며, 미리 소정 의 값으로 정하여 변속기ECU(41)의 ROM(415)에 기억해두면 좋다.
본 발명에 의한 기계식 자동 변속 제어 장치에 의하면, 발진 직후의 주행 저항이 클 경우에는 시프트 업을 금지하고, 원활한 발진을 가능하게 할 수 있다는 효과를 가져온다.

Claims (3)

  1. 엔진,
    차량의 출력계로 구동력을 출력하는 변속기,
    상기 엔진과 상기 변속기 사이에 개재되어 엔진으로부터의 구동력을 상기 변속기에 선택적으로 전달하는 클러치,
    차량의 운전 상태를 검지하는 운전 상태 검지 요소,
    차량의 운전 상태에 의거한 목표 변속단을 기억하는 변속 맵, 및
    상기 운전 상태 검지 요소에 의해 검지된 차량의 운전 상태에 의거하여 상기 변속 맵으로부터 목표 변속단이 변경됨에 따라 상기 클러치와 상기 변속기를 작동시켜서 변속을 행하는 변속 제어 요소를 구비한 기계식 자동 변속 장치에 있어서;
    상기 클러치에 걸리는 부하를 검지하는 클러치 부하 검지 요소와,
    상기 클러치 부하 검지 요소에 의해 검지된 발진 후의 반 클러치 시에 상기 클러치에 걸리는 부하로부터 차량 발진시에 있어서의 도로 경사나 적재량 등의 주행 저항을 추정하는 주행 저항 추정 요소를 갖고;
    상기 변속 제어 요소는 상기 주행 저항 추정 요소에 의해 추정된 상기 주행 저항이 소정 값보다도 큰 경우에 변속을 금지하고 당초의 변속단을 유지하는 것을 특징으로 하는 기계식 자동 변속 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 클러치 부하 검지 요소는, 클러치 전달 토크를 T, 엔진 회전수를 NE, 클러치 회전수를 NC라고 할 때, 상기 클러치에 걸리는 부하(E)를 다음 식에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 기계식 자동 변속 장치.
    E = ∫T·│NE - NC│
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 클러치 부하 검지 요소는 상기 클러치 전달 토크(T)를 클러치 스트로크와 클러치 전달 토크 값의 관계를 도시하는 미리 설정된 맵에 의해 클러치 스트로크 값으로부터 구하는 것을 특징으로 하는 기계식 자동 변속 장치.
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