KR100727509B1

KR100727509B1 - 토크 컨버터의 로크업 용량 제어 장치

Info

Publication number: KR100727509B1
Application number: KR1020050091816A
Authority: KR
Inventors: 유즈루 도오따; 히로유끼 다께나까; 겐이찌로 무라까미; 오사무 사또오
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤; 쟈트코 가부시키가이샤
Priority date: 2004-10-01
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-06-14
Also published as: US20060073937A1; EP1643165A3; CN1769745A; CN100404921C; EP1643165B1; US7264574B2; EP1643165A2; KR20060051890A

Abstract

본 발명의 과제는 엔진 스톨 방지를 위해, 코스트 주행 중에는 코스트시 로크업을 행하는 토크 컨버터의 로크업 용량 제어 장치에 있어서, 드라이브 주행 중에 운전자가 액셀 페달을 해방하여 코스트 주행으로 절환할 때에, 로크업에 의해 트랜스미션의 출력축에 쇼크가 발생하는 것을 방지하는 것이다.

액셀 페달(4)의 액셀 개방도가 0이 되는 시각(t1) 이후, 엔진 출력 토크가 저하되므로, 토크 컨버터의 로크업이 생긴다. 그래서, 시각(t1) 이후 시각(t4)의 퓨얼 커트인까지의 동안에는 로크업 용량을 스탠바이압 상당의 최소 용량(LUstby)까지 저하시켜 로크업을 회피한다. 시각(t4) 이후, 로크업 용량을 LUc까지 상승시켜 통상의 코스트시 로크업을 실행한다.

액셀 페달, 자동 변속기, 토크 컨버터, 스로틀 밸브, 아이들 스위치

Description

토크 컨버터의 로크업 용량 제어 장치{TORQUE CONVERTER LOCKUP CAPACITY CONTROL DEVICE}

도1은 본 발명의 일실시 형태가 되는 로크업 용량 제어 장치를 구비한 차량의 파워 트레인을 그 제어 시스템과 함께 도시하는 개략 설명도.

도2는 상기 로크업 용량 제어 장치가 실행하는 코스트시 로크업 제어의 일실시예를 나타내는 흐름도.

도3은 도2에 나타내는 코스트시 로크업 제어의 동작 타임차트.

도4는 도3에 나타내는 동작 타임차트이며, (a)는 고차속 또는 저기어비로 코스트 주행 중의 상태를, (b)는 저차속 또는 고기어비로 코스트 주행 중의 상태를 나타내는 도면.

도5는 상기 코스트시 로크업 제어에 있어서 램프 구배를 구하기 위해 참조하는 검색맵.

도6은 상기 로크업 용량 제어 장치가 실행하는 코스트시 로크업 제어의 다른 실시예를 나타내는 흐름도.

도7은 도6에 나타내는 코스트 로크업 제어의 동작 타임차트.

도8은 도6에 나타내는 동작 타임차트이며, (a)는 과도 상태에서 입출력 회전차가 작은 경우를, (b)는 과도 상태에서 입출력 회전차가 큰 경우를 나타내는 도 면.

도9는 종래의 코스트시 로크업 제어의 동작 타임차트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 엔진

2 : 자동 변속기

3 : 토크 컨버터

4 : 액셀 페달

5 : 스로틀 밸브

6 : 에어 클리너

7 : 인젝터군

8 : 점화 장치

9 : 엔진 제어기

11 : 흡기량 센서

12 : 아이들 스위치

13 : 제어 밸브

14 : 변속기 출력축

15, 16 : 시프트 솔레노이드

17 : 로크업 솔레노이드

18 : 구동 차륜

21 : 변속기 제어기

22 : 스로틀 개방도 센서

23 : 임펠러 회전 센서

24 : 터빈 회전 센서

25 : 변속기 출력 회전 센서

본 발명은 코스트(coast) 주행(엔진 비구동 상태인 관성 주행) 중에는 연소실로의 연료 공급을 정지하여 연료 소비율을 향상시키는 퓨얼 커트(fuel cut) 기능을 구비한 엔진과, 트랜스미션을 구동 결합하는 토크 컨버터에 관한 것으로, 특히 퓨얼 커트를 실행할 때의 토크 컨버터의 로크업 제어 기술에 관한 것이다.

무단 변속기를 포함하는 자동 변속기에 설치되는 토크 컨버터는 토크 증대 작용이나 토크 변동 흡수 기능을 갖는 반면, 엔진측 입력 요소인 펌프 임펠러의 회전과 트랜스미션측 출력 요소인 터빈 런너(runner)의 회전과의 사이에 회전차가 생긴다. 이 회전차는 전동 효율을 악화시키는 슬립을 수반하기 때문에, 상기한 토크 증대 작용이나 토크 변동 흡수 기능이 불필요할 때에는 입출력 요소 사이를 기계적으로 체결하여 슬립을 해소하는 로크업 기구를 설치하는 것이 상투이다.

이들 입출력 요소의 체결은 로크업 클러치에 의해 행하지만, 이 로크업 클러치 체결압인 로크업 용량을 제어함으로써, 로크업 상태를 완전 체결 상태 또는 슬립 체결 상태로 하는 것이 가능하다.

또한, 운전자가 액셀 페달로부터 발을 뗀 액셀 페달 해방시에는 코스트 주행 중의 연료 소비의 낭비를 방지하기 위해, 엔진의 연소실로의 연료 분사를 정지하는 퓨얼 커트 기능을 구비한 차량이 보급되어 있다. 퓨얼 커트는 액셀 페달 해방 후, 완전 폐쇄한 스로틀 밸브로부터 연소실까지 존재하는 관내 공기가 모두 엔진에 도달한 후 실행하도록 소정의 커트인(cut-in) 딜레이 시간(시동 지연 시간)이 마련되어 있는 것이 일반적이다.

퓨얼 커트 실행 중에는 코스트 주행 중에 회전하는 차륜에 따라 회전되는 차륜측의 회전 요소와, 엔진을 기계적으로 연결하여 엔진 스톨(stall)을 방지할 필요가 있다. 구체적으로는, 슬립 체결에 의한 로크업(슬립 로크업이라고도 함)을 행하여 엔진 회전이 0이 되는 것을 방지한다.

상기 슬립 체결에 의한 로크업을 행함에 있어서, 차량의 운전 상태를 기초로 하여 로크업 용량을 제어하고, 엔진 스톨을 방지하는 발명으로서는 종래, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 것이 알려져 있다.

특허문헌 1에 기재된 로크업 용량 제어 장치는 차량의 에어컨의 작동 부하 상태에 따라서 로크업 용량을 제어하는 것이다. 즉, 차량 탑재 에어컨의 작동 부하가 고부하일 때에는 로크업 용량을 크게 함으로써, 차륜으로부터 엔진으로 전달되는 역구동 토크(코스트 토크)를 확실하게 엔진으로 전달하여 엔진 회전을 유지한다. 또한, 차량 탑재 에어컨의 작동 부하가 저부하일 때에는 로크업 용량을 작게 함으로써 차륜 로크시에는 로크업(슬립 체결 상태)의 신속 해제를 가능하게 하여 엔진 스톨을 방지한다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 2001-208193호 공보

그러나, 상기 종래와 같은 로크업 용량 제어 장치에 있어서는 이하에 설명하는 문제가 생긴다. 이 문제에 대해 도9에 도시하는 타임 차트를 기초로 하여 설명하면, 드라이브 주행(엔진이 구동 상태, 즉 연료가 공급되고 있는 상태에서의 주행)에서는 토크 컨버터의 입력 요소의 회전(엔진 회전)이 출력 요소의 회전(터빈 회전)보다도 고회전이고, 로크업 용량은 소정치(Pd)로 설정된다. 이에 대해, 코스트 주행에서는 토크 컨버터의 입력 요소의 회전(엔진 회전)이 출력 요소의 회전(터빈 회전)보다도 저회전이고, 로크업 용량은 전기 소정치보다도 적은 Pc로 설정된다.

따라서, 도9 중 시각(t1)에서 운전자가 액셀 페달로부터 발을 떼어 액셀 개방도를 전체 폐쇄(0)로 하면, 주행 상태가 드라이브 주행으로부터 코스트 주행으로 이행한다. 이에 의해, 시각(t1)으로부터 시각(t2)에 이를 때까지 엔진 회전과 터빈 회전의 고저 관계가 역전하는 과도 상태로 들어간다. 이 과도 상태[시각 (t1 내지 t2)]의 어느 시점에서는 엔진 회전과 터빈 회전이 일치하지만, 실제로는 임의의 시점이 아닌, 어느 일정 기간(도면 중 t3 내지 t2)에 걸쳐서 엔진 회전과 터빈 회전이 일치한다. 즉, 액셀 개방도가 0이 되는 시각(t1) 이후, 엔진 출력 토크는 감소되고, 로크업 용량은 코스트시 로크업 용량(LUc)을 유지하기 위해, 양자가 일치하는 시각(t3)에서 상술한 바와 같이 로크업 기구가 작동하여 자동 변속기의 출력축 토크에 쇼크가 발생하여 운전자 및 탑승자의 승차감 성능을 손상시키고 있었 다.

또한, 엔진 회전과 터빈 회전이 체결되어 있는 하에서, 시각(t2)에서 퓨얼 커트가 실행되면 엔진 출력 토크가 급격히 저하되고, 상기 출력 토크 급변시[시각(t2)]에도 자동 변속기의 출력축 토크에 쇼크를 발생시켜 운전자 및 탑승자의 승차감 성능을 손상시키고 있었다.

또한, 상기한 과도 상태에 있어서의 쇼크의 문제는 특허문헌 1에 기재된 발명 외에, 차량 탑재 에어컨의 작동 부하에 따라서 로크업 용량을 증감하지 않는 구성의 로크업 용량 제어 장치라도, 즉 액셀 개방도가 0인 동안 토크 컨버터에 로크업 용량을 부여하는 로크업 용량 제어 장치 전반에 있어서 우려된다.

본 발명은 상기 과도 상태에 있어서의 쇼크를 효과적으로 회피할 수 있는 로크업 용량의 제어를 목적으로 하는 것이 있다.

이 목적을 위해 본 발명에 의한 토크 컨버터의 로크업 용량 제어 장치는 청구항 1에 기재된 바와 같이,

운전자가 액셀 조작자를 해방한 경우에는 상기 해방시로부터 소정의 커트인 딜레이 시간 경과 후에 퓨얼 커트를 개시하는 퓨얼 커트 실행 수단을 구비한 엔진과, 로크업 용량에 따라서 엔진측 입력 요소와 트랜스미션측 출력 요소를 완전 체결, 슬립 체결 또는 비체결로 하는 슬립률 가변의 토크 컨버터를 구비하고,

상기 퓨얼 커트 실행시에는 상기 로크업 용량을 제어하여 상기 상호의 입출력 요소를 체결하는 토크 컨버터의 로크업 용량 제어 장치에 있어서,

상기 엔진이 구동 상태에서 주행 중에 운전자가 액셀 조작자를 해방한 경우에는 상기 해방시로부터 상기 커트인 딜레이 시간이 경과할 때까지 로크업 용량을 저하시켜 슬립률이 높은 상태에서 슬립 체결 또는 비체결 상태로 하여 상기 커트인 딜레이 시간 경과 후에는 로크업 용량을 상승시켜 슬립률이 낮은 상태에서 슬립 체결 또는 완전 체결하는 것인 것을 특징으로 한 것이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 기초로 하여 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명의 일실시 형태가 되는 로크업 용량 제어 장치를 구비한 토크 컨버터 및 차량의 파워 트레인을 그 제어 시스템과 함께 도시하는 것으로, 이 파워 트레인은 엔진(1)과, 자동 변속기(2)와, 이들 사이를 구동 결합하는 토크 컨버터(3)로 구성한다.

엔진(1)은 액셀 페달(4)의 답입량에 따라서 개방도가 증대되는 스로틀 밸브(5)를 구비하고, 그 스로틀 개방도 및 엔진 회전수에 따른 공기량을 에어 클리너(6)를 경유하여 흡입한다.

또한, 엔진(1)은 기통마다 설치한 인젝터의 군(7) 및 점화 장치(8)를 구비하고, 이들을 엔진 제어기(9)에 의해 제어한다.

엔진 제어기(9)에는 엔진 흡기량(Q)을 검출하는 흡기량 센서(11)로부터의 신호(Q) 및 액셀 페달(4)의 해방시에 온(ON)이 되는 아이들 스위치(12)로부터의 신호(I)를 입력한다.

엔진 제어기(9)는 이들 입력 정보를 기초로, 엔진(1)의 운전에 따라서 인젝터군(7)으로부터 소정 기통에 소정량의 연료를 분사하거나, 예를 들어 코스트 주행 중, 이 연료 공급을 중지하는 퓨얼 커트나, 연료 공급을 재개하는 퓨얼 커트 리커버를 행한다. 퓨얼 커트의 시동(퓨얼 커트인이라고도 말함)은 주행 중에 스로틀 밸브(5)가 완전 폐쇄된 후, 소정의 커트인 딜레이 시간 경과 후에 행한다. 커트인 딜레이 시간은 일반적으로, 완전 폐쇄한 스로틀 밸브(5)와 엔진(1)의 연소실과의 사이에 있는 관내 공기가 모두 엔진(1)의 연소실로 흡기되는 데 필요로 하는 시간으로 한다.

그러나, 본 실시예에서는 후술의 이유에 의해, 상술한 일반적인 커트인 딜레이 시간보다도 긴 커트인 딜레이 시간을 이용하는 것으로 한다.

또한, 엔진 제어기(9)는 상기 입력 정보를 기초로 엔진의 운전 상태에 따라서 점화 장치(8)를 거쳐서 소정 기통의 점화 마개를 소정 타이밍으로 점화시킨다.

이에 의해 엔진(1)은 소정과 같이 운전되고, 코스트 주행 중에는 소정과 같이 퓨얼 커트된다.

또한, 엔진 제어기(9)는 엔진 회전이 소정치 이하로 저하되면, 인젝터군(7)으로부터 소정 기통으로 소정량의 연료를 재분사하는 퓨얼 커트 리커버를 행함으로써 엔진 스톨을 방지한다.

엔진(1)으로부터의 회전은 토크 컨버터(3)를 경유하여 자동 변속기(2)에 입력하고, 이 자동 변속기(2)는 제어 밸브(13) 내에 있어서의 시프트 솔레노이드(15, 16)의 온, 오프(ON, OFF)의 조합에 의해 선택 변속단이 결정되어 선택 변속단에 따른 기어비로 입력 회전을 변속하고, 이 변속 동력을 출력축(14)으로부터 구동 차륜(19)으로 전달함으로써 차량을 주행시킬 수 있다.

토크 컨버터(3)는 엔진 구동되는 입력 요소(펌프 임펠러)에 의해 내부 작동 유체를 거쳐서 출력 요소(터빈 런너)에 회전을 토크 증대 및 토크 변동 흡수 하에 전달하고(터빈 런너), 이 터빈 회전을 자동 변속기(2)를 향하게 하지만, 그 밖에 입출력 요소 사이를 기계적으로 결합하여 양자 사이의 슬립 회전을 제한(슬립 회전 0의 로크업 상태도 포함함)하기 위한 도시하지 않은 로크업 클러치를 내장한다.

이 로크업 클러치는 제어 밸브(13) 내에 있어서의 로크업 솔레노이드(17)의 구동 듀티 지령(D)에 의해 체결압(로크업압이라고도 말함)이 결정되어 토크 컨버터 입출력 요소 사이를 결합시킴으로써 토크 컨버터(3)의 슬립 회전을 제한할 수 있다.

로크업압은 로크업 용량을 결정한다. 로크업 용량을 0으로 결정하면, 입출력 요소가 전혀 결합하지 않는 비체결의 상태가 된다. 이에 대해, 로크업 용량을 부여하면, 입출력 요소가 결합하는 체결의 상태(로크업 상태)가 된다. 또한, 체결의 상태에는 입출력 요소 사이의 전달 토크와 로크업 용량의 대소 관계에 의해, 슬립 회전이 전혀 생기지 않도록 입출력 요소가 결합되는 완전 체결(완전 로크업이라고도 함)과, 입출력 요소 사이에서 슬립하면서 결합되는 슬립 체결(슬립 로크업이라고도 함) 중, 어느 하나의 상태가 된다.

시프트 솔레노이드(15, 16)의 온, 오프 및 로크업 솔레노이드(17)의 구동 듀티 지령(D)은 변속기 제어기(21)에 의해 제어하고, 이 변속기 제어기(21)에는 아이들 스위치(12)로부터의 신호(I)와, 스로틀 밸브(5)의 스로틀 개방도(TVO)를 검출하는 스로틀 개방도 센서(22)로부터의 신호와, 토크 컨버터(3)의 입력 회전수(Ni)를 검출하는 임펠러 회전 센서(23)로부터의 신호와, 토크 컨버터(3)의 출력 회전수(Nt)를 검출하는 터빈 회전 센서(24)로부터의 신호와, 변속기 출력축(14)의 회전수(No)를 검출하는 변속기 출력 회전 센서(25)로부터의 신호를 각각 입력한다.

변속기 제어기(21)는 이들 입력 정보를 기초로 하여 주지의 연산에 의해 이하와 같이 자동 변속기(2)의 변속 제어를 행한다.

우선, 변속기 출력 회전수(No)로부터 구한 차속(VSP)과, 스로틀 개방도(TVO)로부터 예정의 변속 맵을 기초로, 현재의 차량 운전 상태에 적합한 변속단을 검색하고, 이 적합한 변속단으로의 변속이 행해지도록 시프트 솔레노이드(15, 16)를 온, 오프 절환한다.

변속기 제어기(21)는 또한, 상기한 입력 정보로부터 토크 컨버터(3)의 토크 증대 기능이나 토크 변동 흡수 기능이 불필요한 로크업 영역인지 여부를 체크하여 판정 결과를 기초로 하는 로크업 솔레노이드(17)의 듀티(D) 제어를 거쳐서 로크업 영역이면 토크 컨버터(3)를 로크업 클러치의 체결(로크업 용량의 상승)에 의해 입출력 요소 사이가 직결된 로크업 상태로 하고, 그 이외의 컨버터 영역이면 로크업 클러치의 해방(로크업 용량의 저하)에 의해 입출력 요소 사이의 직결이 풀린 컨버터 상태(비체결의 상태)로 한다.

로크업 상태는 토크 증대 작용 및 토크 변동 흡수 작용을 필요로 하지 않는 고차속에서의 일정속 드라이브 주행 하에서 실행된다. 또한 로크업 상태는 퓨얼 커트를 실행하는 코스트 주행 하에서 엔진 스톨 방지를 위해 변속기 출력축(14)의 회전을 엔진(1)으로 전달하도록 실행된다. 이 경우의 로크업을, 특히 코스트시 로 크업이라 한다.

또한, 엔진 제어기(9)와 변속기 제어기(21) 사이에서는 양방향 통신을 가능하게 하여 로크업 클러치의 체결 및 해방에 맞추어 엔진(1)에 대한 퓨얼 커트 또는 퓨얼 커트 리커버를 실행하는 협조 제어를 행하는 것으로 한다.

다음에, 변속기 제어기(21)가 행하는 드라이브시로부터 코스트시로의 과도시의 로크업 제어와, 그 후에 행하는 통상의 코스트시 로크업 제어 및 상기 제어에 이용하는 로크업압의 산출 방법을 도2의 플로우차트를 기초로 하여 상세하게 서술한다.

최초의 스텝 S1에서는 슬립 로크업의 상태에서 드라이브 주행 중에 운전자가 액셀 페달(4)을 해방하여 코스트 주행이 되고, 코스트 주행 하에서 슬립 로크업을 행하는 코스트시 로크업으로 이행하는지 여부를 판단한다.

스텝 S1에서 코스트시 로크업으로 이행하지 않는다고 판단한 경우(아니오), 본 제어를 종료하여 다시 스텝 S1로 복귀되고 계속해서 코스트시 로크업으로의 이행을 감시한다.

한편, 코스트시 로크업으로 이행한다고 판단한 경우(예), 스텝 S2로 진행한다. 스텝 S2에 있어서는 코스트시 로크업시의 퓨얼 커트의 시동 타이밍을 결정하기 위한 코스트 슬립 로크업 이행 제어용 커트인 딜레이 타이머(Tslu)의 카운트다운을 개시한다.

도3은 본 실시예의 파워 트레인의 액셀 개방도와, 아이들 스위치(12)로부터의 신호와, 퓨얼 커트 신호와, 엔진(1)의 출력 토크와, 토크 컨버터(3)의 입출력 회전수의 관계와, 목표 슬립 회전수와, 변속기 출력축(14)의 출력축 토크와, 로크업 용량과, 로크업 실압의 변화를 나타내는 타임차트이다. 타이머(Tslu)의 카운트다운 개시는 도3 상측, 시각(t1)이다.

또한, 퓨얼 커트를 실행하지 않는 동안은 도3 상측, 퓨얼 커트 신호(플러그) ＝ O을 출력하지만, 카운트다운 만료 후의 시각(t4) 이후에서는 퓨얼 커트를 시동하기 위해 퓨얼 커트 신호 ＝ 1을 출력한다.

계속되는 스텝 S3에 있어서는 로크업압(Plu)을 체결 개시 직전 상태로 하기 위해 필요한 스탠바이압(Pstbysl)까지 저하시킨다. 도3 하측, 로크업 용량은 피드 포워드에 의해 시각(t1)에서 스탠바이압 상당의 최저 용량(LUstby)으로 감소한다.

여기서 상기 타이머(Tslu)의 설정 순서에 대해 설명한다. 도3 하측에 도시한 바와 같이, 로크업 용량을 스탠바이압 상당의 최저 용량까지 급격히 감소시키기 위해, 로크업압(Plu)의 실압은 유압의 응답성에 의해, 도3 하측에 파선으로 나타낸 바와 같이 언더슈트될 우려가 있다. 이 경우, 로크업 클러치의 스트로크가 스탠바이압 상당의 최저 용량 미만까지 복귀되고, 그 후 스탠바이압 상당의 최저 용량(LUstby)으로 복귀되는 문제가 생긴다. 그래서 본 실시예에서는 유압의 응답성을 고려하여 상기 타이머(Tslu)를 상술한 일반적인 커트인 딜레이 시간보다도 길게 하는 것이다. 즉, 도3, 도7에 화살표로 나타내는 시각(t1 내지 t4)으로 나타내는 본 발명의 커트인 딜레이 시간은 도9에 시각(t1 내지 t2)으로 나타내는 종래의 커트인 딜레이 시간보다도 길게 설정한다.

이에 의해, 퓨얼 커트인시[시각(t4)]에는 로크업 용량이 부족하여 빠른 로크 업이 불가능하다는 문제점을 회피할 수 있다.

다음의 스텝 S4에 있어서는 퓨얼 커트 신호가 1인지 여부를 판단한다. 퓨얼 커트 신호 ＝ 0일 때에는 상기 스텝 S3의 스탠바이압(Pstbysl)을 유지하도록 로크업압(Plu)을 제어한다. 한편, 퓨얼 커트 신호 ＝ 1이 되면, 로크업압(Plu)을 일정한 램프 구배(Prampsl)로 상승시킨다.

구체적으로는, 도2 중 스텝 S41에서 변속기 출력 회전수(No)로부터 구한 차속(VSP)과 자동 변속기(2)의 현재의 기어비(R)를 판독한다. 그리고, 이들 판독치로부터 도5에 도시하는 검색 맵을 참조하여 램프 구배(Prampsl)를 구한다.

다음에 스텝 S4로 진행하여 구한 램프 구배(Prampsl)를 상기 스탠바이압 상당압(Pstbysl)에 더해 합쳐서 로크업압(Plu)을 산출한다. 이 로크업압(Plu)이 되도록 로크업 솔레노이드(17)의 구동 듀티 지령(D)을 제어한다.

이 결과, 도3 하측, 로크업 용량은 시각(t4 내지 t5)까지 일정 구배로 상승한다.

여기서 부언하면, 본 실시예에서는 차속(VS) 및 기어비(R)에 따라서 램프 구배(Prampsl)를 제어하는 것이다. 즉, 고차속이나 저기어비로 코스트 주행 중에는, 도4의 (a)의 시각(t4 내지 t5)에 도시한 바와 같이 램프 구배(Prampsl)가 작아 로크업 용량이 완만하게 상승한다.

이에 대해, 저차속이나 고기어비로 코스트 주행 중에는, 도4의 (b)의 시각(t4 내지 t6)에 나타낸 바와 같이 램프 구배(Prampsl)가 커 로크업 용량이 빠르게 상승한다.

이와 같이 설정하는 이유는, 코스트 주행 중의 차속이 낮을수록 엔진의 아이들링 회전수가 낮아 엔진 스톨에 빠지기 쉬우므로 램프 구배(Prampsl)를 빠르게 상승시킬 필요가 있기 때문이다. 또한, 코스트 주행 중의 기어비가 높을수록 엔진의 아이들링 회전수가 낮아 엔진 스톨에 빠지기 쉬우므로 램프 구배(Prampsl)를 빠르게 상승시킬 필요가 있기 때문이다.

이에 의해, 시각(t5 또는 t6)에서 실선으로 나타내는 입력 회전수는 일점 쇄선으로 나타내는 목표 슬립 회전수까지 상승하고, 점선으로 나타내는 퓨얼 커트 리커버 회전수까지 저하되는 일은 없다. 따라서, 입력 회전수와 같은 회전수인 엔진 회전수가 퓨얼 커트 리커버 회전수까지 저하되고, 그로 인해 퓨얼 커트 리커버가 작동하여 연료가 재분사하는 것을 회피할 수 있어 연료 소비율을 손상시키는 일은 없다.

다음의 스텝 S5에 있어서는, 이하 3개의 판단을 행한다. 하나는 퓨얼 커트인[시각(t4)]으로부터 타이머(T1)를 카운트시켜 두고, 이 타이머치(T1)가 설정치(T2)를 초과하였는지 여부를 판단한다. 하나는 아이들 스위치 신호(I)가 온에서 오프로 절환되었는지 여부를 판단한다. 하나는 입력 회전수(Ni)와 출력 회전수(Nt)와의 차의 절대치가 목표 슬립 회전차보다도 작은지 여부를 판단한다.

이상 3개의 판단 중, 어느 하나 이상이 예이면 스텝 S6으로 진행한다.

한편, 모두 아니오이면 다시 스텝 S5로 진행하여 계속해서 감시를 한다.

다음의 스텝 S6에 있어서는, 통상의 코스트시 로크업 제어에 있어서의 목표 슬립 회전차를 실행하기 위해, 로크업압(Plu)을 상기 스텝 S5에서 예라 판단하였을 을 때의 로크업압(Pslu)으로 세트한다.

계속되는 스텝 S7에 있어서는, 상기 로크업압(Pslu)을 실행하여 통상의 코스트시 로크업 제어를 행한다. 이에 의해, 도3 하측, 시각(t5) 이후에는 슬립 체결에 필요한 통상의 코스트 로크업 용량(LUc)을 실행한다. 또한 도3 중, 입력 회전수(Ni)는 출력 회전수(Nt)에서 목표 슬립 회전차를 뺀 목표 슬립 회전수에 대략 일치한다.

본 실시예의 코스트시 로크업 제어에 대해 그 효과를 설명한다.

도9에 도시하는 종래의 로크업 용량 제어 장치에 있어서도, 도3에 나타내는 본 실시예에 있어서도, 슬립 로크업 상태에서의 드라이브 주행 중에는 입력 회전수(Ni)가 출력 회전수(Nt)보다도 높아진다. 이에 반해, 코스트 주행 중에는 입력 회전수(Ni)가 출력 회전수(Nt)보다도 낮아진다. 따라서, 액셀 개방도가 0이 되는 시각(t1)으로부터 퓨얼 커트인시까지의 어느 시점에서 입력 회전수(Ni)가 출력 회전수(Nt)와 같아진다.

종래의 로크업 용량 제어 장치에 있어서는, 도9에 도시한 바와 같이 액셀 개방도가 0이 되는 시각(t1) 이후 엔진 출력 토크는 감소하지만, 로크업 용량은 코스트시 로크업 용량(LUc)을 유지하므로, 양자가 일치하는 시각(t3)에서 상술한 바와 같이 로크업 기구가 작동하여, 자동 변속기의 출력축 토크에 쇼크가 발생하여 운전자 및 탑승자의 승차감 성능을 손상시키고 있었다.

그러나, 본 실시예에 따르면, 도3에 도시한 바와 같이 액셀 개방도가 0이 되는 시각(t1) 이후, 로크업압을 스탠바이 상당압까지 크게 낮추므로, 로크업하는 일 없이 출력축 토크에 쇼크가 발생하는 것을 회피할 수 있다. 따라서 승차감 성능을 손상시키는 일은 없다.

다음에, 본 발명의 다른 실시예가 되는 토크 컨버터(3)의 과도시 로크업 제어와, 그 후에 행하는 통상의 코스트시 로크업 제어 및 상기 제어에 이용하는 로크업압의 산출 방법을 도6의 흐름도를 기초로 상세하게 서술한다.

초기의 스텝 S11에서는 상기 스텝 S1과 같은 제어를 행한다. 즉, 슬립 로크업의 상태에서 드라이브 주행 중에 운전자가 액셀 페달(4)을 해방하여 코스트 주행으로 절환하고, 코스트 주행 하에서 슬립 로크업을 행하는 코스트시 로크업으로 이행할지 여부를 판단한다.

스텝 S11에서 코스트시 로크업으로 이행하지 않는다고 판단한 경우(아니오), 본 제어를 종료하고, 다시 스텝 S11로 복귀하여 계속해서 코스트시 로크업으로의 이행을 감시한다.

한편, 코스트시 로크업으로 이행한다고 판단한 경우(예), 스텝 S12로 진행한다. 스텝 S12에 있어서는, 상기 스텝 S2와 같은 제어를 행한다. 즉, 코스트시 로크업시의 퓨얼 커트의 시동 타이밍을 결정하기 위한 코스트시 로크업 이행 제어용 커트인 딜레이 타이머(Tslu)의 카운트다운을 개시한다.

도7은 본 실시예의 파워 트레인의 액셀 개방도와, 아이들 스위치(12)로부터의 신호와, 퓨얼 커트 신호와, 엔진(1)의 출력 토크와, 토크 컨버터(3)의 입출력 회전수의 관계와, 목표 슬립 회전수와, 변속기 출력축(14)의 출력축 토크와, 로크업 용량과, 로크업 실압의 변화를 나타내는 타임차트이다. 타이머(Tslu)의 카운트 다운 개시는 도3 상측, 시각(t1)이다. 타이머(Tslu)는 최초의 실시예의 설명에서 상술한 바와 같이, 일반적인 커트인 딜레이 시간보다도 길게 하는 것이다.

또, 퓨얼 커트를 실행하지 않는 동안에는 도7 상측, 퓨얼 커트 신호(플래그) ＝ 0을 출력하지만, 카운트다운 만료 후의 시각(t4) 이후에는 퓨얼 커트를 시동하기 위해 퓨얼 커트 신호 ＝ 1을 출력한다.

계속되는 스텝 S13에 있어서는, 상기 스텝 S3과 같은 제어를 행한다. 즉, 로크업압(Plu)을 체결 개시 직전 상태로 하기 위해 필요한 스탠바이압(Pstbysl)까지 저하시킨다. 도7 하측, 로크업 용량은 피드포워드에 의해 시각(t1)에서 스탠바이압 상당의 최저 용량(LUstby)으로 감소한다.

다음의 스텝 S14에 있어서는, 퓨얼 커트 신호가 1인지 여부를 판단한다. 퓨얼 커트 신호 ＝ 0일 때는, 상기 스텝 S13의 스탠바이압 상당압(Pstbysl)을 유지하도록 로크업압(Plu)을 제어한다. 한편, 퓨얼 커트 신호 ＝ 1이 되면, 토크 컨버터(3)의 입력 회전수(Ni)와 출력 회전수(Nt)와의 차(Nerr)를 제어 대상으로 하여, 목표 슬립 회전차에 추종하도록 로크업압(Plu)을 PI 제어한다.

구체적으로는, 도2 중 스텝 S141에서 입력된 입력 회전수(Ni)와 출력 회전수(Nt)와의 차의 절대치(Nerr)를 산출한다. 그리고, 이 회전차(Nerr)와 목표 슬립 회전차(Nts)와의 피드백 편차(e)를 산출한다. 다음의 스텝 S142에서는 피드백 편차(e)를 PI 제어기를 통해 로크업압 피드백 보정량(Psfb)을 구한다.

다음의 스텝 S14에서는, 상기 스텝 S13의 스탠바이압 상당압(Pstbysl)에 로크업압 피드백 보정량(Psfb)을 더하여 로크업압(Plu)을 산출한다. 이 로크업압 (Plu)이 되도록 로크업 솔레노이드(17)의 구동 듀티 지령(D)을 제어한다.

여기서 부언하면, 본 실시예에서는 회전차(Nerr)를 제어 대상으로 하므로, 퓨얼 커트인[시각(t4)]에 있어서 회전차(Nerr)가 작은 경우에는 도8의 (a)의 시각(t4 내지 t8)에 나타낸 바와 같이 로크업 용량은 완만하게 상승한다.

이에 반해, 회전차(Nerr)가 큰 경우에는 도8의 (b)의 시각(t4 내지 t7)에 나타낸 바와 같이 로크업 용량이 빠르게 상승한다.

이에 의해, 시각(t7 또는 t8)에서 실선으로 나타내는 입력 회전수는 일점 쇄선으로 나타내는 목표 슬립 회전수까지 상승하고, 점선으로 나타내는 퓨얼 커트 리커버 회전수까지 저하되는 일은 없다. 따라서, 입력 회전수와 같은 회전수인 엔진 회전수가 퓨얼 커트 리커버 회전수까지 저하되고, 그로 인해 퓨얼 커트 리커버가 작동하여 연료가 재분사하는 것을 회피할 수 있어 연료 소비율을 손상시키는 일은 없다.

다음의 스텝 S15에 있어서는, 상기 스텝 S5와 같은 제어를 행한다. 즉, 이하 3개의 판단을 행한다. 하나는 퓨얼 커트인[시각(t4)]으로부터 타이머(T1)를 카운트시켜 두고, 이 타이머치(T1)가 설정치(T2)를 초과하였는지 여부를 판단한다. 하나는 아이들 스위치 신호(I)가 온에서 오프로 절환되었는지 여부를 판단한다. 하나는 입력 회전수(Ni)와 출력 회전수(Nt)와의 차의 절대치(Nerr)가 목표 슬립 회전차(Nts)보다도 작은지 여부, 즉 목표 슬립 회전을 판단한다.

이상 3개의 판단 중, 어느 하나 이상이 예이면, 스텝 S16으로 진행한다.

한편, 모두 아니오이면, 다시 스텝 S15로 진행하여 계속해서 감시를 한다.

다음 스텝 S16에 있어서는, 통상의 코스트시 로크업 제어에 있어서의 목표 슬립 회전차를 실행하기 위해, 로크업압(Plu)을 상기 스텝 S15에서 예라고 판단하였을 때의 로크업압(Pslu)으로 세트한다.

계속되는 스텝 S17에 있어서는, 상기 로크업압(Pslu)을 실행하여 통상의 코스트시 로크업 제어를 행하여, 도3 하측, 시각(t5) 이후에서는 슬립 로크업에 필요한 통상의 코스트 로크업 용량(LUc)을 실행한다. 또한 도7 중, 입력 회전수(Ni)는 출력 회전수(Nt)에서 목표 슬립 회전차를 뺀 목표 슬립 회전수에 대략 일치한다.

다음에, 상기 실시예의 코스트시 로크업 제어의 효과를 설명한다.

상기 실시예에 있어서도, 도7에 도시한 바와 같이 액셀 개방도가 0이 되는 시각(t1) 이후, 로크업압을 스탠바이 상당압까지 크게 낮추므로, 로크업하는 일이 없이 출력축 토크에 쇼크가 발생하는 것을 회피할 수 있다. 따라서 승차감 성능을 손상시키는 일은 없다.

그런데 상술한 최초의 실시예 및 다른 실시예에 있어서는, 커트인 딜레이 시간 경과 후의 시각(t4)에 퓨얼 커트를 개시하는 엔진(1)과, 로크업 용량에 따라서 엔진(1)에 구동되는 입력 요소(펌프 임펠러)와 자동 변속기(2)에 엔진 회전을 출력하는 출력 요소(터빈 러너)를 완전 체결, 슬립 체결 또는 비체결으로 하는 슬립률 가변의 토크 컨버터(3)를 구비하고, 퓨얼 커트 실행시에는 로크업 용량을 제어하여 입출력 요소를 체결하는 토크 컨버터(3)의 로크업 용량 제어 장치가 드라이브시 로크업 제어로부터 코스트시 로크업 제어로 이행하는 과도 상태로 로크업 용량의 과도 제어를 행하여, 상기 과도 상태에서 쇼크가 발생하는 것을 회피하는 것이다.

즉, 본 발명이 되는 로크업 용량의 과도 제어는 드라이브 주행 중에 운전자가 액셀 페달(4)을 해방한 경우에는 액셀 개방도가 O이 되는 시각(t1)에서 코스트 슬립 로크업 이행 제어용 커트인 딜레이 타이머(Tslu)가 카운트다운을 종료하는 시각(t4)까지 로크업 용량을 스탠바이압 상당의 최소 용량까지 저하시켜 슬립률이 높은 상태에서 체결 또는 비체결 상태로 한다. 그리고, 시각(t4) 이후에서는 로크업 용량을 통상의 코스트 로크업 용량까지 상승시켜 슬립률이 낮은 상태에서 체결 또는 완전 체결한다.

이 결과, 시각(t1) 당초부터 로크업 용량을 통상의 코스트 로크업 용량으로 하는 종래의 로크업 용량 제어 장치에 있어서 발생하는 과도 상태의 쇼크를 회피할 수 있다. 따라서, 퓨얼 커트시의 엔진의 스톨 방지와, 상기 과도시의 쇼크 방지와의 양립이 가능해져, 연비 성능 및 승차감 성능상 매우 유리하다.

또한 상기한 각 실시예에 있어서는, 코스트 슬립 로크업 이행 제어용 커트인 딜레이 타이머(Tslu)가 카운트다운을 종료하는 시각(t4)까지는 로크업 용량을 체결 개시 직전 상태로 하기 위해 필요한 스탠바이압 상당(LUstby)까지 저하시키므로, 시각(t1 내지 t4)의 과도 상태에서는 로크업하는 일 없이 과도 상태의 쇼크를 회피할 수 있다. 또한, 시각(t4) 이후에서 로크업 용량(LUc)으로 빠르게 상승할 수 있다.

또한, 커트인 딜레이 시각은 일반적으로는 완전 폐쇄된 스로틀 밸브로부터 연소실까지 존재하는 관내 공기가 모두 엔진에 도달하는 데 필요한 시간으로 설정된다. 그러나, 상기한 각 실시예에 있어서는, 유압의 응답성을 고려하여 코스트 슬립 로크업 이행 제어용 커트인 딜레이 타이머(Tslu)를 일반적인 커트인 딜레이 시간보다도 길게 설정하였으므로, 드라이브시의 로크업 용량이 시각(t1)에서 스탠바이압 상당(LUstby)까지 급격하게 감소하고, 가령 로크업압(Plu)의 실압이 도3 및 도7 하측에 파선으로 나타낸 바와 같이 언더슈트되어도 퓨얼 커트인시[시각(t4)]까지는 스탠바이압 상당의 최저 용량(LUstby)으로 복귀하는 것이 가능하다. 이에 의해, 퓨얼 커트인시[시각(t4)]에는 로크업 용량이 부족해 빠른 로크업을 할 수 없게 되는 문제점을 회피할 수 있다.

따라서, 퓨얼 커트 중의 로크업이 제때에 이루어지지 않아, 엔진 회전수가 퓨얼 커트 리커버 회전수까지 저하되어 퓨얼 커트 리커버가 작동하는 것을 회피하여 연료의 재분사에 의한 연료 소비율의 악화를 방지할 수 있다.

또한, 최초로 설명한 실시예에 있어서는 스텝 S41에서 차속이 낮을수록 또는 자동 변속기(2)에서 선택된 변속비가 높을수록 도8의 (b) 하측에 나타낸 바와 같이 로크업 용량을 빠르게 상승시키므로, 엔진의 아이들링 회전수가 낮고, 엔진 스톨에 빠지기 쉬운 저차속 코스트 주행시 또는 고기어 선택의 코스트 주행시에도 엔진 회전수가 퓨얼 커트 리커버 회전수까지 저하되어 퓨얼 커트 리커버가 작동하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 연료의 재분사에 의한 연료 소비율의 악화를 방지할 수 있다.

또한, 상술한 그 밖의 실시예에 있어서는, 입력 회전수(Ni)를 검출하는 임펠러 회전 센서(23)와, 출력 회전수(Nt)를 검출하는 터빈 회전 센서(24)를 구비하고, 변속기 제어기(21)가 검출한 입력 회전수 및 출력 회전수와의 차(Nerr)를 산출한 다. 그리고 회전차(Nerr)가 목표 슬립 회전차(Nts)에 추종하도록 로크업 용량을 피드백 제어하므로, 회전차(Nerr)가 작은 경우에는 도8의 (a)에 도시한 바와 같이 입력 회전수를 정밀도 좋게 목표 슬립 회전수로 유지할 수 있는 것은 물론, 회전차(Nerr)가 큰 경우에도 도8의 (b)의 시각(t4 내지 t7)에 나타낸 바와 같이 로크업 용량이 빠르게 상승하여, 시각(t7) 이후에 입력 회전수를 정밀도 좋게 목표 슬립 회전수로 유지할 수 있다.

따라서, 엔진 회전수가 퓨얼 커트 리커버 회전수까지 저하되어 퓨얼 커트 리커버가 작동하는 것을 회피하여 연료의 재분사에 의한 연료 소비율의 악화를 방지할 수 있다.

이러한 본 발명의 변속 제어 장치에 따르면, 로크업 용량을 저하시키므로, 상기 과도 상태에서는 과도 체결시 및 과도 체결 해제시의 쇼크를 회피할 수 있다. 따라서, 운전자 및 탑승자의 승차감 성능을 손상시키는 일이 없다. 또한, 그 후 로크업 용량을 상승시키기 위해, 엔진이 차륜측과 구동 결합되어 퓨얼 커트된 엔진의 회전수가 소정의 아이들링 회전수를 하회하여 엔진이 스톨하는 것을 방지할 수 있다는 로크업 용량 제어 장치 본래의 성능을 유지할 수 있다.

이로 인해, 퓨얼 커트시의 엔진의 스톨 방지와, 상기 과도시의 쇼크 방지와의 양립이 가능해져 연비 성능 및 승차감 성능상 매우 유리하다.

Claims

운전자가 액셀 조작자를 해방한 경우에는 상기 해방시로부터 소정의 커트인 딜레이 시간 경과 후에 퓨얼 커트를 개시하는 퓨얼 커트 실행 수단을 구비한 엔진과, 로크업 용량에 따라서 엔진측 입력 요소와 트랜스미션측 출력 요소를 완전 체결, 슬립 체결 또는 비체결로 하는 슬립률 가변의 토크 컨버터를 구비하고,

상기 퓨얼 커트 실행시에는 상기 로크업 용량을 제어하여 상기 상호의 입출력 요소를 체결하는 토크 컨버터의 로크업 용량 제어 장치에 있어서,

상기 엔진이 구동 상태에서 주행 중에 운전자가 액셀 조작자를 해방한 경우에는 상기 해방시로부터 상기 커트인 딜레이 시간이 경과할 때까지 로크업 용량을 저하시키고 슬립률이 높은 상태에서 슬립 체결 또는 비체결 상태로 하여 상기 커트인 딜레이 시간 경과 후에는 로크업 용량을 상승시켜 슬립률이 낮은 상태에서 슬립 체결 또는 완전 체결하는 것인 것을 특징으로 한 토크 컨버터의 로크업 용량 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 액셀 조작자 해방시로부터 커트인 딜레이 시간이 경과할 때까지 로크업 용량을 체결 개시 직전 상태까지 저하시키는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터의 로크업 용량 제어 장치.
제2항에 있어서, 상기 소정의 커트인 딜레이 시간을 상기 엔진에 설치된 스 로틀 밸브의 완전 폐쇄 후, 상기 스로틀 밸브 및 연소실 사이에 존재하는 관내 공기가 모두 연소실로 도달하는 데 필요로 하는 시간보다도 길게 설정한 것을 특징으로 하는 토크 컨버터의 로크업 용량 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커트인 딜레이 시간 경과 후에는 차속이 낮을수록 로크업 용량을 빠르게 상승시키는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터의 로크업 용량 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로크업 용량 제어 장치는 엔진측 입력 요소의 회전수를 검출하는 입력 회전수 검출 수단과, 트랜스미션측 출력 요소의 회전수를 검출하는 출력 회전수 검출 수단과, 검출한 입력 회전수 및 출력 회전수의 차인 슬립률을 산출하는 슬립률 산출 수단을 구비하고,

산출한 슬립률이 목표 슬립률에 추종하도록 로크업 용량을 제어하도록 구성한 것을 특징으로 하는 토크 컨버터의 로크업 용량 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커트인 딜레이 시간 경과 후에는 상기 트랜스미션에서 선택된 변속비가 높을수록 로크업 용량을 빠르게 상승시키는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터의 로크업 용량 제어 장치.