KR100788227B1 - 엔진 및 트랜스미션의 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 엔진의 출력축으로부터의 토크없이 작동되는 구동기구를 통하여 흡입 밸브와 배기 밸브 중 적어도 하나를 제어할 수 있는, 엔진 및 상기 엔진에 연결된 트랜스미션의 제어 장치에 관한 것이다.

제어 장치는, 엔진으로부터의 토크가 트랜스미션의 출력축으로 전달되는 동안, 그 토크를 감소시키는 토크 전달 장치, 및 업쉬프트 시에 엔진으로부터 트랜스미션의 출력축으로 전달되는 토크를 감소시켜, 엔진 속도를 업쉬프트 이후의 목표 속도로 제어하도록 상기 토크 전달 장치를 제어하며, 엔진 속도가 쉬프트 이후의 속도와 동기된 후 상기 트랜스미션의 출력축에 전달되는 토크를 증가시키도록 상기 토크 전달 장치를 제어하는 제어 수단을 포함한다.

Description

엔진 및 트랜스미션의 제어 장치 및 방법 {CONTROL DEVICE AND METHOD FOR ENGINE AND TRANSMISSION}

발명의 분야

본 발명은 일반적으로, 가솔린 엔진과 같은, 엔진 및 그 엔진의 출력측 (output side) 에 연결된 트랜스미션 둘 모두를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 더 자세하게는, 본 발명은, 엔진 출력축 (output shaft) 의 회전에 독립적으로 흡입 밸브와 배기 밸브 중 적어도 하나를 작동시키는 전자기 구동기구과 같은 구동기구에 의해 제어될 수 있는 엔진, 및 그 엔진에 연결된 자동 또는 수동 트랜스미션 둘 모두를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

발명의 배경

가솔린 엔진과 같은 엔진의 출력 특성이 흡입과 배기의 상태에 따라서 변화한다는 사실은 잘 알려져 있다. 연료 효율을 향상시키거나 저 내지 중 속도 범위 또는 그 유사한 범위에서의 토크를 증가시키기 위해, 흡입 및 배기 밸브의 타이밍 및 리프트량 (lift amount) 을 차량의 구동 상태에 따라 변화시키는 것은 일반적인 기술이다. 종래에는, 밸브 타이밍과 리프트량의 제어가 크랭크 각도에 대한 캠 위상을 변화시키거나 밸브를 구동하는 캠 자체를 변화시키는 등의 다양한 메카니즘에 위해서 행해져 왔다. 그러나, 일본 특허 출원공개 공보 번호 제 11-11778 호에 개시된 바와 같이, 최근에는 제어의 자유도를 더 향상시키기 위해 전자기력을 이용하여 밸브를 구동하는 메카니즘이 제안되어 왔다. 또한, 수압 (유압) 을 이용하여 밸브 개폐를 제어하는 밸브 메카니즘이 일본 특허 출원공개 공보 번호 제 8-189315 호에 개시되어 있다.

전술한, 일본 특허 출원공개 공보 번호 제 11-11778 호에 개시된 제어 장치는 감속하는 동안에 제동력을 조정하여, 각 실린더 내의 엔진에 의해 생성되는 네거티브 토크를 조정함으로써 부드러운 감속을 행한다. 네거티브 토크는, 감속하는 동안 흡입 밸브 또는 배기 밸브의 오프닝 시간을 줄임으로써 조정된다. 즉, 각 실린더의 토크를 조정함으로써 제어장치는 엔진의 포지티브 및 네거티브 토크를 미세하게 제어하며, 트랜스미션으로부터의 구동 토크의 제어를 보충한다.

그러나, 엔진에 의해 생성되는 포지티브 및 네거티브 토크는 트랜스미션에 가해지는 토크에 크게 영향을 미친다. 그 결과, 트랜스미션의 쉬프트 특성이 엔진에 의해 생성된 토크에 의존하여 변화한다. 그럼에도 불구하고 트랜스미션을 쉬프트하는 동안 엔진 토크 제어는, 점화 타이밍을 지연시키는 제어에 의해서 주로 행해진다. 또한, 전술한 공보는 연료 차단 제어 및 스로틀 제어에 의해 임시적으로 엔진 토크를 감소시키는 것을 고려하는 정도이다. 전술한 공보에서는, 개시된 일종의 전자기 구동 밸브를 사용하여 쉬프트하는 도중에 엔진 토크 제어를 구체적으로 고려하지 않는다.

따라서, 트랜스미션 쉬프트 제어 및 전자기 구동 밸브를 이용한 엔진 토크 제어를 하는 제어의 바람직한 모드 (소위 협조 제어 모드) 는 알려진 바 없다. 따라서, 여전히 전자기 구동 밸브를 갖는 엔진의 토크 제어에 관해서는 발전의 여지가 있다.

발명의 개시

본 발명의 목적은, 트랜스미션의 쉬프트 제어에 유리한 엔진 구동 상태를 달성하도록 흡입 밸브와 배기 밸브 중 적어도 하나를 제어하는 제어 장치 및 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 흡입 밸브와 배기 밸브 중 적어도 하나는, 트랜스미션의 쉬프트 진행 상태에 맞추거나 트랜스미션의 쉬프트를 진행시키도록 각각의 흡입 및 배기 밸브에 독자적으로 형성된 구동기구에 의해 작동된다.

본 발명의 제 1 양태는, 엔진의 출력축으로부터의 토크 없이 작동되는 구동기구를 통하여 흡입 밸브와 배기 밸브 중 적어도 하나를 제어할 수 있는 엔진, 및 그 엔진에 연결된 트랜스미션의 제어 장치에 관한 것이다. 제어 장치는, 구동기구를 이용하여 흡입 밸브와 배기 밸브 중 적어도 하나를 제어함으로써 트랜스미션 쉬프트 전후의 엔진 속도의 차이가 흡수되도록, 엔진 내부로 유입되는 공기량을 조정하기 위하여 흡입 공기량 제어를 행하는 제어 수단을 포함한다. 이러한 쉬프트는 기어 변속비가 감소되는 업쉬프트 (upshift) 이다.

흡입 공기량 제어는, 엔진의 목표 속도로의 쉬프트 전 및 쉬프트 기간 동안의 쉬프트 후의 엔진 속도로부터 엔진 속도를 감소시키는 것을 포함한다.

쉬프트하는 도중 관성 단계 (inertia phase) 동안에 쉬프트에 의해 생성되는 관성 토크는 트랜스미션측 상의 흡입 공기량 제어 및 클러치 수압 제어 양자 모두에 의해서 흡수될 수 있다. 또한, 모든 관성 토크는 흡입 공기량 제어에 의해 흡수될 수 있다.

이러한 방식으로, 쉬프트하는 도중의 관성 단계 동안에, 흡입 공기량 제어가 행해지지 않을 때 트랜스미션으로 원래 전달되어야 할 관성 토크가 흡입 공기량 제어에 의해 흡수된다면, 흡입 공기량 제어가 행해지지 않을 때보다 트랜스미션측 상의 클러치 수압 제어에 의해 흡수되어질 관성 토크의 양을 더 많이 감소시킬 수 있다.

따라서, 관성 단계에서 관성 토크의 흡수에 필요한 클러치 수압 제어의 제어 폭을 감소 또는 제거하는 것도 가능하다.

제어 장치는, 토크가 트랜스미션의 출력축으로 전달되는 동안 엔진으로부터의 토크를 감소시키는 토크 전달 장치, 트랜스미션 쉬프트 동안 엔진에서 트랜스미션의 출력축으로 전달되는 토크를 감소시키기 위해 토크 전달 장치를 제어하며, 트랜스미션 쉬프트 동안 쉬프트 후 목표 속도로 엔진 속도를 제어하며, 트랜스미션 쉬프트 동안 흡입 공기량 제어를 행하며, 그리고 흡입 공기량 제어에 의해 쉬프트 후 엔진 속도가 목표 속도와 동기된 후 트랜스미션의 출력축으로 전달되는 토크가 증가되도록 토크 전달 장치를 제어하는 제어 수단을 포함한다.

토크 전달 장치가 엔진을 트랜스미션과 연결시키는 전동기구가라면, 제어 수단은 예를 들어 다음 제어를 행한다.

제어 수단은, 쉬프트하는 동안 전동기구의 토크 용량을 감소시키며, 전동기구의 토크 용량이 감소되는 동안 쉬프트를 행하며, 전동기구에 의해 엔진에서 트랜스미션으로 전달되는 토크가 감소하는 동안 흡입 공기량 제어에 의하여 쉬프트 후 기어 변속비에 따라 엔진 속도를 목표 속도로 제어하며, 엔진 속도가 쉬프트 후 기어 변속비에 따라 속도와 동기된 후 전동기구에 의해 엔진으로부터 트랜스미션으로 전달되는 토크 용량을 증가시킨다.

전동기구가, 전달 토크 (transmitting torque) 에 대해서는 인게이지 상태 (engaged state) 로, 차단 토크 (interrupting torque) 에 대해서는 릴리즈 상태 (released state) 로 제어할 수 있는 클러치 메카니즘을 포함하는 경우, 제어 수단은 클러치 메카니즘을 릴리즈 상태 및 인게이지 상태로 선택적으로 제어할 수 있다.

전동기구가, 토크 전달부의 상호 슬라이딩, 상호 슬라이딩의 증가 및 감소 정도를 따라서 토크를 전달할 수 있는 클러치 메카니즘을 포함하는 경우, 제어 수단은 클러치 메카니즘에 의해 상호 슬라이딩 정도를 제어하고, 슬라이딩없이 토크가 전달되도록 클러치 메카니즘을 제어할 수 있다.

따라서, 이러한 제어 장치에 의해, 엔진으로부터 트랜스미션으로 전달되는 토크의 저하 또는 단절이 있을 때 트랜스미션의 업쉬프트가 행해진다. 이 때문에, 기어 변속비의 감소에 따라 엔진 속도의 저하가 억제되거나, 또는 속도가 변화하는 것이 방지된다. 그 결과, 출력축 토크의 급작스런 변화 또는 이러한 급작스런 변화에 수반하는 충격이 최소화된다.

한편, 이러한 쉬프트 동안에 흡입 공기량 제어에 의해 엔진 속도가 또한 감소된다. 엔진 속도가 업쉬프트 후의 목표 속도와 동기될 때, 전동기구의 토크 용량이 증가되어, 엔진 및 트랜스미션이 견고히 연결된다. 이로 인해, 엔진 속도의 변화에 따른 엔진 토크의 변화가 출력축 토크의 변화로서 나타나는 것을 억제한 상태에서, 엔진을 트랜스미션과 따로 제어하여 엔진 속도를 감소시키기 때문에, 업쉬프트에 따른 과도적인 토크 변화가 구동 토크에 영향을 끼치지 않게 되고, 충격을 방지하거나 최소화할 수 있다. 또한, 동시에, 엔진 자체를 제어하여 그 속도를 업쉬프트 후의 목표 속도로 저하시키므로, 엔진 속도의 변화를 신속하게 행할 수 있고, 그 결과, 쉬프트 시간을 줄여 쉬프트 응답을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제 1 양태에서, 토크 전달 장치가 트랜스미션 내에 하이기어측 상의 인게이징 장치를 포함하고 엔진으로부터의 토크가 트랜스미션으로 입력되는 동안에 쉬프트가 행해지는 경우, 제어 수단은 하이기어 속도측 상의 인게이징 장치에서의 인게이지 힘의 증가를 수반하는 업쉬프트를 진행시키고, 그 업쉬프트 동안의 관성 단계에서의 인게이징 장치의 인게이지 상태에 따른 엔진 속도와 흡입 공기량 제어에 의한 쉬프트 후의 목표 속도 사이의 차이를 수정 (correct) 할 수도 있다.

따라서, 하이기어 속도측 상의 인게이징 장치의 인게이지 힘 증가에 따라, 업쉬프트가 진행된다. 업쉬프트 프로세스에서 엔진 속도 등의 회전부재들의 속도가 변화하는 관성 단계 동안에, 엔진 속도가 엔진 속도와 목표 엔진 속도 사이의 차이를 수정할 수 있도록, 흡입 공기량 제어에 의해 변화한다. 즉, 사실상 토크 차단이 없는 업쉬프트가 행해지도록, 점진적으로 인게이징 힘을 증가시키는 인게이징 장치에 의해 출력축 토크가 보장된다. 또한, 그 시간 동안 엔진 속도는 인게이징 장치의 인게이지 힘에 의해서만 변화하는 것이 아니라, 엔진 자체의 제어에 의해서도 변화한다. 그 결과, 엔진 속도를 변화시키는 데 필요한 대부분 또는 일부의 토크가 인게이징 장치에 인가되지 않기 때문에, 인게이징 장치의 토크 용량이 감소될 수 있다.

본 발명의 제 1 양태에서, 토크 전달 장치가 트랜스미션 내에 하이기어 속도측 상의 인게이징 장치를 포함하며 엔진으로부터의 토크가 트랜스미션으로 입력되는 동안에 쉬프트가 행해지는 경우, 그 쉬프트 시에 인게이징 장치의 인게이지 힘은 소정의 값으로 설정될 수 있으며, 흡입 공기량 제어에 의한 쉬프트 후에 엔진 속도는 목표 속도로 제어될 수 있다.

따라서, 이러한 종류의 제어 장치에서, 업쉬프트 후에 하이기어 속도를 얻기 위한 인게이징 장치의 인게이지 힘은 그 시점에 요구되는 출력 등에 따라서 소정의 값으로 설정된다. 따라서, 사실상 토크 차단이 없는 쉬프트가 행해진다. 그 쉬프트를 할 때, 엔진 등의 속도를 변화시키는 토크를 가질 필요가 있다. 따라서, 단지 하이기어 속도측 상의 인게이징 장치의 인게이지 힘을 전술한 소정의 값으로 설정하는 것만으로는 속도를 급격히 변화시킬 수 없다. 그러나, 흡입 공기량 제어에 의해 엔진 속도가 감소하기 때문에, 트랜스미션에 의존함이 없이 엔진 자체를 제어함으로써 업쉬프트에 따른 엔진 속도가 변화된다. 그 결과, 엔진 속도를 변화시키는데 필요한 토크의 대부분 또는 일부가 인게이징 장치에 인가되지 않기 때문에, 인게이징 장치의 토크 용량이 감소될 수 있다.

본 발명의 제 1 양태에서, 엔진이 공기의 유입을 위한 흡입 행정 및 연소된 배기 가스를 배기하기 위한 배기 행정을 행하는 경우, 흡입 공기량 제어는, 엔진 속도를 감소시키기 위해 배기 행정 시에 연소 배기 가스의 배출을 억제하는 것, 및 엔진 속도를 감소시키기 위한 목적으로 흡입 행정 시에 연소 배기 가스를 다시 흡입하도록 흡입 밸브와 배기 밸브 중 적어도 하나를 제어하는 것 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.

따라서, 연소에 의해 생성되는 배기 가스를 압축함에 따라 발생하는 토크 손실을 이용함으로써, 엔진 속도를 감소시킬 수 있다. 복수의 실린더를 갖는 엔진에서, 이러한 제어는 모든 실린더 내에서 동시에 일어날 수도 있고 실린더 중 하나 또는 몇개 내에서만 일어날 수도 있다. 또한, 이러한 제어는 각 실린더 내에서 동일한 또는 상이한 배기량으로 이루어질 수도 있다. 따라서, 급격히 큰 폭으로 엔진 속도를 감소시키고 배기 가스의 열화를 최소화, 배기 정화 촉매의 부하 증가를 최소화, 및/또는 연료 효율의 열화를 최소화하는 등이 가능하다.

본 발명의 제 1 양태에서, 엔진이 공기의 유입을 위한 흡입 행정을 행하는 경우, 흡입 공기량 제어는, 흡입 공기량이 증가 및 엔진 속도가 증가하도록 흡입 밸브를 제어하는 것을 포함할 수도 있다. 또한, 흡입 공기량을 증가시키는 흡입 공기량 제어에 의해 엔진 속도가 증가될 수도 있다.

따라서, 업쉬프트 동안 엔진 속도가 증가할 때, 흡입 행정에서 유입된 흡입 공기량이 증가한다. 복수의 실린더를 갖는 엔진에서, 이러한 제어는 모든 실린더 내에서 동시에 행해질 수도 있고, 실린더 중의 하나 또는 몇개 내에서만 일어날 수도 있다. 또한, 흡입 밸브가 개방되어 있는 기간을 늘림으로써 또는 흡입 밸 브 리프트 (lift) 등을 증가시킴으로써 흡입 공기량이 증가될 수 있다. 또한 흡입 공기량은 각 실린더마다 동일 또는 상이하게 될 수 있다.

이러한 타입의 구조에 의해, 엔진 속도를 급격히 큰 폭으로 증가시킬 수 있다.

본 발명의 제 1 양태에서, 구동기구는 각각의 밸브에 제공되는, 각각의 밸브를 전자기적으로 개폐하기 위한 전자기 메카니즘을 포함할 수 있다.

따라서, 흡입 밸브와 배기 밸브 중 적어도 하나가 전자적으로 제어될 수 있고, 이를 이용하는 제어 장치를 단순화하고 제어를 용이하게 한다.

본 발명의 제 2 양태는, 엔진의 출력축으로부터의 토크없이 작동하는 구동기구를 통하여 흡입 밸브와 배기 밸브 중 적어도 하나를 제어하는 엔진, 및 그 엔진에 연결된 트랜스미션의 제어 방법에 관한 것이다. 본 제어 방법은, 구동기구를 이용하여 흡입 밸브와 배기 밸브 중 적어도 하나를 제어함으로써, 트랜스미션의 쉬프트 전후의 엔진 속도 차이를 흡수하도록, 엔진으로 유입되는 흡입 공기량을 조정하는 단계를 포함한다.

제 2 양태에 의하면, 본 발명의 제 1 양태와 유사한 효과를 얻을 수 있다.

도면의 간단한 설명

전술 및 후술하는, 발명의 목적, 특성 및 이점을 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시형태의 상세한 설명을 통해 설명하며, 도면 중 유사 부재 번호는 유사 부재를 나타낸다.

도 1 은 본 발명의 제 1 예시 실시형태에 따른 제어예를 설명하는 흐름도의 일부이다.

도 2 는 도 1 에서 도시된 흐름도의 또다른 부분이다.

도 3 도 또한, 도 1 에서 도시된 흐름도의 또다른 부분이다.

도 4 는 도 1 내지 3 에서 도시된 제어가 이행되었을 때 통상적인 엔진 속도 변화를 도시한다.

도 5 는 본 발명의 제 2 예시 실시형태에 따른 제어예를 설명하는 흐름도의 일부이다.

도 6 은 도 5 에서 도시된 흐름도의 또다른 부분이다.

도 7 은 본 발명의 제 3 예시 실시형태에 따른 제어예를 설명하는 흐름도의 일부이다.

도 8 은 도 7 에서 도시된 흐름도의 또다른 부분이다.

도 9 도 또한, 도 7 에서 도시된 흐름도의 또다른 부분이다.

도 10 은 도 7 내지 9 에서 도시된 제어가 이행되었을 때 통상적인 엔진 속도 변화를 도시한다.

도 11 은 본 발명의 제 4 예시 실시형태에 따른 제어예를 설명하는 흐름도의 일부이다.

도 12 는 도 11 에서 도시된 흐름도의 또다른 부분이다.

도 13 도 또한, 도 11 에서 도시된 흐름도의 또다른 부분이다.

도 14 는 쉬프트 전후에 가속감 (acceleration feeling) 을 동일하게 만들기 위해 제어가 이행되었을 때의 구동점의 예를 도시한다.

도 15 는 테이크-오프 클러치를 인게이지할 때 엔진 속도 및 엔진 토크에 대한 제어예를 설명하는 흐름도이다.

도 16 은 연속적 가변 트랜스미션의 쉬프트 동안에 토크 증가 제어를 이행하는 타이밍을 도시한다.

도 17 은 본 발명의 주제인, 엔진 및 트랜스미션을 갖는 구동 시스템의 일례에 대한 블록도이다.

도 18 은 본 발명의 주제인, 엔진 및 트랜스미션을 갖는 구동 시스템의 또다른 일례에 대한 블록도이다.

도 19 는 엔진 내의 흡입 밸브 및 배기 밸브에 대한 통상적인 구동기구를 도시한다.

도 20a 내지 20d 는 엔진을 고출력에서 구동할 때, 엔진을 저 내지 중 부하 에서 사용할 때, 약한 엔진 브레이크가 인가되었을 때, 및 강한 엔진 브레이크가 인가되었을 때의 밸브 타이밍을 도시한다.

도 21 은 엔진 속도를 감소시키기 위해 밸브 타이밍이 변화될 때, 각 실린더 내의 흡입 및 배기 밸브의 개폐 상태를 도시하는 타임 차트이다.

도 22 는 엔진 속도를 증가시키기 위해 밸브 타이밍이 변화될 때, 각 실린더 내의 흡입 및 배기 밸브의 개폐 상태를 도시하는 타임 차트이다.

바람직한 실시형태의 상세한 설명

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다. 본 발명에 따르는 엔진 및 트랜스미션이 적용되는 엔진 및 트랜스미션은, 예를 들어, 차량에 장착되고, 차량의 구동에 이용된다. 이 엔진 (1) 은, 예를 들어, 도 17 내지 19 에 도시된 것과 같은, 복수의 실린더 (2) 를 갖는 가솔린 엔진이다. 도 19 를 참조하면, 각각의 실린더 (2) 는 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 를 구비한다. 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 는 기본적으로 피스톤 (5) 의 위치, 즉 크랭크 각도에 따라 개폐되는 밸브이다. 구동기구 (6 및 7) 이 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 각각의 세트에 이들을 개폐하기 위해 제공된다.

이러한 구동기구 (6 및 7) 은 엔진 (1) 으로부터의 출력 토크를 받지 않고 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 를 구동한다. 대신에, 전자기력 또는 수압 (유압) 과 같은 적합한 메카니즘을 이용한다. 따라서, 구동기구 (6 및 7) 은, 통상의 엔진 (1) 의 작동, 예를 들어 흡입 행정 시에 흡입 밸브 (3) 을 폐쇄하고 배기 행정 시에 배기 밸브 (4) 를 폐쇄하는 작동 동안의 타이밍과 다른 타이밍으로, 흡입 및 배기 밸브 (3 및 4) 를 개폐할 수 있다. 또한, 구동기구 (6 및 7) 은 밸브 타이밍 뿐만 아니라, 밸브가 개폐될 때 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 의 행정의 길이 (리프트량) 도 변화시킬 수 있다.

트랜스미션 (8) 은 엔진 (1) 의 출력측에 연결된다. 도 17 에 도시된 트랜스미션 (8) 에 의해, 빈번히 인게이지되는 복수의 기어 세트를 싱크로나이징 메카니즘 (예를 들어 싱크로나이저) 을 이용하여 입력축 또는 출력축 (둘 모두 도시되지 않음) 에 선택적으로 연결함으로써, 복수의 기어 속도가 설정될 수 있다. 트랜스미션 (8) 은, 클러치 (9) 를 릴리즈하거나 또는 쉬프트가 행해질 때 클러치가 미끄러지게 제어함으로써 토크의 전달을 차단하거나 (즉, 소위 토크 차단) 이에 유사한 상태가 달성되도록, 클러치 (9) 를 통하여 엔진 (1) 에 연결된다.

트랜스미션 (8) 은 기어를 자동적으로 쉬프트한다. 즉, 도시되지 않은, 싱크로나이저를 구동하기 위한 작동기 (actuator), 및 역시 도시되지 않은, 클러치 (9) 를 인게이지하고 릴리즈하기 위한 작동기 (예를 들어 모터) 가 제공된다. 또한 이 작동기에 수압 및 수류를 공급하기 위해, 도시되지 않은 제어 메카니즘도 제공된다.

트랜스미션의 출력축 (10) 은 차동 기어 (11) 를 통하여 구동 휠 (12) 에 연결된다.

연료 공급, 스로틀 오프닝, 점화 타이밍, 흡입 밸브 (3) 와 배기 밸브 (4) 의 개폐 등을 제어하기 위하여, 엔진 (1) 내에 전자 제어 유닛 (13; E-ECU) 이 제공된다. 또한, 싱크로나이저의 스위칭, 및 클러치 (9) 의 인게이지과 릴리즈를 제어하기 위하여, 트랜스미션 내에 전자 제어 유닛 (14; T-ECU) 이 제공된다. E-ECU (13) 및 T-ECU (14) 는 주요 컴포넌트로서 마이크로컴퓨터를 포함한다. E-ECU (13) 및 T-ECU (14) 는, 저장된 데이터 뿐만 아니라 입력된 여러 데이터에 기초하여 계산을 행하고 엔진 (1) 또는 트랜스미션 (8) 으로 제어 명령 신호를 출력한다. 또한, E-ECU (13) 및 T-ECU (14) 는 각각 서로 연결되어 데이터 통신이 그들 사이에 일어날 수 있도록 한다.

한편, 도 18 에 도시된 예에서는, 트랜스미션으로서 자동 트랜스미션 (15) 이 엔진 (1) 에 연결된다. 이 자동 트랜스미션 (15) 은 복수의 기어 속도를 설정하기 위한 스텝형 트랜스미션 (stepped type transmission) 이며, 도시되지 않은 복수의 유성연동 (planetary) 기어 메카니즘 조립체, 클러치 및 브레이크와 같은 복수의 마찰 인게이징 장치 (17) 를 주요 컴포넌트로 포함한다. 이러한 자동 트랜스미션 (15) 은, 수압 트랜스미션으로 작용하는 록업 클러치 (lockup clutch) 를 갖는 토크 컨버터 (16) 을 통하여 엔진 (1) 에 연결된다. 따라서, 예를 들어, 소정의 인게이징 장치 (17) 을 인게이지함으로써, 기어 비율이 감소하는 업쉬프트가 행해진다. 토크가 그러한 쉬프트 동안에 항상 전달되며, 따라서 트랜스미션 (8) 에서 발생하는 것과 같은 토크 차단이 발생하지 않는다.

또한, 도 18 에 도시된 구조에서, 자동 트랜스미션 (15) 의 출력축 (18) 은 차동 기어 (11) 를 통하여 구동 휠 (12) 에 연결된다. 또한, 엔진 (1) 을 제어하기 위한 E-ECU (13), 자동 트랜스미션 (15) 을 제어하기 위한 T-ECU (14), 및 토크 컨버터 (16) 가 제공된다. 이러한 구성은 도 17 에 도시된 구성과 유사하다.

전술한 엔진 (1) 은 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 를 각각의 구동기구 (6 및 7) 에 의해 자유로이 제어할 수 있는 사이클 엔진이다. 엔진으로 유입되는 공기량을 제어하는 흡입 공기량 제어는, 이러한 구동기구 (6 및 7) 을 제어함으로써 행해질 수 있다. 이러한 흡입 공기량 제어의 예가 도 20a 내지 20d 에 도시된다. 도 20a 는 고출력일 동안의 밸브 타이밍을 도시한다. 피스톤이 상사점 (TDC; top dead center) 에 있을 때, 흡입 행정을 시작할 수 있도록 흡입 밸브 (3) 가 개방된다. 흡입 밸브 (3) 은, 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 가 압축 행정 시에 개방되도록, 피스톤이 하사점 (BDC; bottom dead center) 을 지난 후 어느 정도 (예를 들어, 시간 길이) 까지 개방을 유지하고, 압축 행정 시에 폐쇄된다. 압축 행정을 시작하도록 피스톤이 TDC 근처에 있을 때 점화가 일어나고, 따라서 팽창 행정이 시작된다. 그 후, 배기 밸브 (4) 는, 팽창 행정을 시작하기 위해, 피스톤이 BDC 에 도달하기 전에 소정의 정도만큼 개방되며, 피스톤이 TDC 에 도달할 때까지 개방된 채로 유지된다. 이러한 방식으로 가장 큰 펌프 효율을 갖는 타이밍에서 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 를 개폐함으로써, 고출력 (큰 토크) 동작이 행해진다.

또한, 도 20b 는 엔진이 저 내지 중 부하로 동작할 때의 밸브 타이밍을 도시한다. 흡입 밸브 (3) 는, 흡입 행정 시에 피스톤이 TDC 를 통과한 후 소정의 정도 개방되고, 동일 행정에서 피스톤이 BDC 에 도달하기 전에 소정의 정도 폐쇄된다. 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 양자 모두는 압축 행정 시에 폐쇄된다. 압축 행정을 시작하기 위해 피스톤이 TDC 근처에 있을 때 점화가 발생하며, 팽창 행정을 시작한다. 그 후, 배기 밸브 (4) 는, 팽창 행정 시에 피스톤이 TDC 에 도달하기 전에 소정의 정도 개방되고, 피스톤이 BDC 에 도달하기 전에 소정의 정도를 폐쇄된다. 이 경우, 흡입 밸브 (3) 가 개방된 동안의 동작 각도 (밸브가 개방된 동안의 기간) 및 흡입 밸브 (3) 의 개폐 타이밍에 의해, 토크가 제어된다. 또한, 배기 밸브 (4) 의 오프닝 시간을 변화시킴으로써, 연료 압력을 엔진 출력으로 변환하는 효율이 조정될 수 있다. 배기 밸브 (4) 의 클로징 시간을 변화시켜서 내부 배기 재순환 (EGR; exhaust recirculation) 을 조정함으로써, 흡입 공기량이 제한될 수 있다. 따라서, 토크는 배기 밸브 (4) 의 개폐 타이밍에 따라 조정될 수 있다. 따라서, 흡입 공기량을 증가시키기 위해 흡입 밸브 (3) 의 동작 각도를 증가시킴으로써, 저 내지 중 부하 동작 상태에서 엔진은 고출력 동작으로 쉬프트될 수 있다.

도 20c 는 약한 엔진 제동력을 생성하기 위한 밸브 타이밍을 도시한다. 이러한 밸브 타이밍은 엔진 브레이크를 생성하기 위한 것이므로, 흡입 행정 시에 공기가 실린더 내로 유입되지 않으며, 팽창 행정에 상당하는 행정 시에 배기 밸브가 TDC 에서 개방되며 BDC 후 약 90 도 폐쇄된다. 그 결과, 팽창 행정에 상당하는 행정 시에, 배기 밸브 (4) 가 개방될 때 배기 가스가 일시적으로 배출되지만, 그 후 실린더 내로 다시 유입된다. 그 후, 이러한 배기 가스는, TDC 전 약 90 도 정도부터 TDC 까지 압축된다. 이와 반대로, 강한 엔진 제동력을 생성하기 위해, 팽창 행정에 상당하는 행정 시에, 배기 밸브 (4) 는 TDC 에서 개방되고 BDC 에서 폐쇄된다. 그 결과, 팽창 행정에 상당하는 행정 시에, 배기 밸브 (4) 가 개방될 때 배기 가스는 일시적으로 배출되지만, 그 후 실린더 내로 다시 유입된다. 도 20d 에 도시된 것처럼, 그 때 유입된 배기 가스는 BDC 부터 다음 행정의 TDC 까지 압축된다.

이러한 엔진 제동력을 생성함에 있어, 혼합물의 연소가 없을 뿐만 아니라 일단 배출된 배기 가스가 실린더 내로 다시 유입되며 압축된다. 배기 가스를 압축하는 작업에 의해 소비된 토크는, 엔진 속도를 감소시키는 엔진 제동력으로 작용한다.

저 내지 중 부하 동작의 밸브 타이밍에서 고출력 동작의 밸브 타이밍으로, 밸브 타이밍을 변화시키는 것, 또는 엔진 제동력을 생성하기 위한 밸브 타이밍으로 변화시키는 것은 각각의 실린더 (2) 에 대해 행해질 수 있다. 이러한 예가 도 21 및 22 에 도시되어 있다. 도 21 에서 도시된 예는, 고출력 동작으로부터 저 내지 중 부하 동작으로 엔진 속도 (NE) 를 감소시키기 위한 것이다. 연료 혼합물은 제 1 실린더 (#1), 제 3 실린더 (#3), 제 4 실린더 (#4), 및 제 2 실린더 (#2) 에 순차 공급된다. 흡입, 압축, 팽창, 배기 행정은 각각의 실린더 (2) 에서 차례로 이루어진다. 흡입 밸브 (3) 는, 흡입 행정의 TDC 에서부터, 압축 행정의 BDC 후 소정의 정도까지 개방된다.

제 1 실린더 (#1) 가 배기 행정을 시작할 때 시간 t1 에 엔진 속도 (NE) 를 감소시키기 위한 명령 신호가 출력되면, 이러한 제 1 실린더 (#1) 의 배기 밸브 (4) 는 폐쇄된 채로 유지하고, 배기 가스가 배출되는 대신 압축된다. 이어지는 흡입 행정 시에, 흡입 밸브 (3) 가 폐쇄된 채로 유지되는 동안, 배기 밸브 (4) 는 개방되어, 압축된 배기 가스가 일시적으로 배출되나 그 후 실린더 (2) 내로 다시 유입된다. 그 후, 이어지는 압축 행정 시에, 배기 밸브 (4) 가 폐쇄되어, 배기 가스는 다시 압축된다.

이와 반대로, 제 3 실린더 (#3) 는 시간 t1 에 팽창 행정에 있다. 따라서, 이러한 실린더의 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 는, 이어지는 배기, 흡입, 및 압축 행정 시의 제 1 실린더 (#1) 에서처럼 제어된다.

제 4 실린더 (#4) 에서는 엔진 제동력을 생성하기 위한 밸브 타이밍 제어가 행해지지 않는다. 그러나, 요청된 출력량이 감소하기 때문에, 시간 t1 후의 흡 입 행정 시에 동작 각도, 즉 흡입 밸브 (3) 가 개방되기 시작할 때부터 흡입 밸브 (3) 가 폐쇄될 때까지의 크랭크 각도가 감소된다.

제 2 실린더 (#2) 에서 밸브 타이밍은, 시간 t1 에 흡입 행정이 시작하는 것이다. 이 실린더에서 밸브 타이밍은, 흡입 밸브 (3) 의 개방없이 배기 밸브 (4) 가 개방된 채로 유지되는 것이다. 그 결과, 흡입 행정 시에 배기 밸브 (4) 가 개방될 때 배기 가스가 일시적으로 배출되지만, 그 후 흡입 행정이 계속됨에 따라 실린더 내로 다시 유입된다. 그 후, 양 밸브 모두는 폐쇄되어, 그 후 이어지는 압축 행정 시에 배기 가스가 압축된다. 그 후, 제어는 정상으로 되돌아간다.

전술한 밸브 타이밍 제어는 엔진 속도 (NE) 가 소정의 속도로 저하되는 시간 t2 까지 계속된다. 따라서, 제 1 실린더 (#1), 제 3 실린더 (#3), 및 제 2 실린더 (#2) 내에서 혼합물이 연소되는 대신, 배기 가스가 압축되거나, 또는 일시적으로 배출된 배기 가스가 실린더 내로 유입되며 압축된다. 이러한 압축에서 소비된 토크는 엔진 (1) 에 네거티브 토크로 작용한다. 그 결과, 엔진 속도 (NE) 가 급격히 큰 폭으로 감소한다.

도 21 에서 실선으로 표시된 "엔진 토크" 는, 토크 제어 명령값, 즉 엔진 토크를 감소시키는 제어를 개략적으로 도시한다. 따라서, 실제 생성되는 또는 출력되는 엔진 토크는, 속력의 변화에 따르는 관성 토크, 및 밸브 타이밍 제어 또는 밸브 리프트량 제어에 기초한 토크 제어량에 따라서 다르다. 예를 들어, 일점쇄선 (single dot-dash line) 으로 도시된 것처럼, 쉬프트의 관성 단계에서, 엔진 토크는 목표 토크를 향해 선형적으로 변화할 수 있다. 다른 방법으로는, 엔진 토크는, 엔진 (1) 의 독립적인 회전이 가능하게 유지되며 쉬프트가 진행되는 범위 내에서, 가능한 한 작은 토크로 설정될 수 있다.

다음으로, 도 22 를 참조하여, 엔진 속도 (NE) 를 증가시킬 때의 제어를 설명한다. 엔진 (1) 이 소정의 저 내지 중 부하로 동작하는 시간 t11 에서 엔진 속도를 증가시키기 위해 명령 신호가 생성되면, 이러한 명령 신호가 생성된 후 각각의 실린더 (2) 에서의 1 흡입 행정 시에, 흡입 밸브 (3) 가 개방되는 시간이 대략 도 20a 에 도시된 양만큼 증가한다. 그 결과, 각각의 실린더 (2) 에서 생성된 토크가 증가하여 엔진 속도 (NE) 가 큰 폭으로 급격히 증가된다.

본 발명의 이러한 예시 실시형태에 따른 제어 장치 (T-ECU (14), E-ECU (13)) 는, 트랜스미션 (8) 및 자동 트랜스미션 (15) 을 쉬프트하는 전술한 엔진 (1) 의 기능을 효율적으로 이용한다. 이러한 트랜스미션 (8) 및 자동 트랜스미션 (15) 의 제어예 중에서, 도 17 에 도시된 엔진 (1) 및 트랜스미션 (8) 의 제어예를 제 1 예시 실시형태로서 설명한다. 도 1 내지 3 은 그러한 제어예를 도시한다. 제 1 가속기 페달 위치 및 차량 속도가 탐지된다 (단계 S1). 가속기 페달 위치는 요청된 출력량을 지시하며, 도시되지 않은 가속기 페달의 디프레션 각도에 상당하는 데이터로 표현된다. 따라서, 요청된 출력량을 지시하는 외의 다른 데이터도 또한 가속기 페달 위치 대신 이용될 수 있다.

다음으로, 기어 속도가 쉬프트 맵 (shift map) 을 이용하여 확인된다 (단계 S2). 이 쉬프트 맵은, 트랜스미션에 대한 T-ECU (14) 내에 미리 기록된 데이터 이다. 이러한 쉬프트 맵에서 쉬프트 영역은, 가속기 페달 위치 데이터 또는 이를 대신하는 데이터, 및 차량 속도 데이터 또는 이를 대신하는 데이터를 파라미터로서 이용한다. 따라서, 단계 S2 에서, 설정될 기어 속도가, 단계 S1 및 맵에서 탐지된 가속기 페달 위치 및 차량 속도에 기초하여 확인된다.

그 후, 전술한 바에 의해 확인된 기어 속도와 현재 기어 속도를 비교함으로써, 기어 속도 변화를 위한 쉬프트 조건이 충족되었는지의 여부가 결정된다 (단계 S3). 예를 들어, 가속기 페달을 밟아서 차량이 출발하고 차량 속도가 소정의 차량 속도로 증가하면, 설정될 기어 속도는 제 2 속도 또는 제 3 속도가 된다. 따라서, 설정될 기어 속도와 실제 설정된 기어 속도 사이의 차이가 존재하며, 쉬프트 조건이 충족된다.

차량 속도가 충분히 증가하지 않은 등의 사실에 의하여, 단계 S3 에서의 결정이 "아니오" 라면, 프로세스는 단계 S1 로 되돌아간다. 반대로, 차량 속도가 충분히 증가하는 등의 이유로, 단계 S3 에서의 결정이 "예" 라면, 단계 S2 에서 확인된 기어 속도로 쉬프트하기 위한 쉬프트 신호가 전송되고, 기어 속도 기어 비율 (하이기어 속도측 상의 기어 변속비) 및 차량 속도에 기초하여, 높은 엔진 속도가 달성된 지점에서의 엔진 속도 (달성할 목표 속도) 가 계산된다 (단계 S4).

쉬프트 신호가 전송될 때, 클러치 (9) 를 릴리즈하는 동작이 행해진다 (단계 S5). 이는 모터와 같은 소정의 작동기를 사용하여 클러치 (9) 를 릴리즈한다.

클러치 (9) 가 릴리즈되면, 엔진 (1) 의 출력측 상의 부하 (트랜스미션 (8) 측으로부터의 부하) 가 감소된다. 또한, 가속기 페달이 밟혔기 때문에, 엔진 (1) 은 그 출력을 증가시키도록 제어된다. 그 결과, 클러치 (9) 가 릴리즈될 때, 엔진의 엔진 속도 (NE) 가 증가되기 시작하며, 즉 엔진 (1) 의 엔진 속도가 급격히 증가된다. 이를 방지하기 위해, 급격한 엔진 속도의 증가를 방지하는 제어가 행해진다 (단계 S6). 더 자세히는, 이러한 제어는, 도 20c, 도 20d, 도 21 에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 실린더에서의 밸브 타이밍을 제어함으로써, 엔진 자체가 네거티브 토크를 발생하도록 한다. 또한, 밸브 타이밍 제어에 대한 제어량, 즉 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 의 개폐 타이밍은, 그 시점의 엔진 속도 (NE) 또는 가속기 페달 위치 등에 기초하여 결정될 수 있다.

그 후, 단계 S7 에서 클러치 (9) 의 릴리즈가 확인된다. 이러한 확인은, 클러치 (9) 의 릴리즈측 방향으로의 행정량 또는 릴리즈에 대한 부하에 의해, 또는 릴리즈의 시작 후 소정의 시간량의 경과에 따라 결정될 수 있다. 단계 S7 에서의 결정이 "아니오" 일 때, 즉 클러치 (9) 의 릴리즈가 완전하지 않을 때, 프로세스는 S5 로 되돌아가고 제어는 전처럼 계속된다. 반대로, 단계 S7 에서의 결정이 "예" 일 때, 단계 S4 에서 계산된 목표 속도로 엔진 속도 (NE) 를 변화하도록 제어가 행해진다 (단계 S8). 이 제어는 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 의 타이밍을 제어하여, 엔진 속도 (NE) 가 쉬프트 후의 기어 속도와 동기할 수 있도록 엔진 토크가 증가 및 감소된다. 즉, 이 제어는 엔진 속도 (NE) 를 달성할 목표 속도와 매칭시킨다.

단계 S8 에서 행해지는 제어에 후속하여 또는 그와 병행하여, 쉬프트 동작이 행해진다 (단계 S9). 현재 주제인 트랜스미션 (8) 이, 항상 맞물려 있는 기어 세트를 싱크로나이저에 의해 출력축 또는 입력축과 선택적으로 연결하여 기어 속도를 설정할 수 있도록 구성된다. 따라서, 이 쉬프트 동작은, 로우기어 속도측 상에서는 기어 속도를 달성하는 싱크로나이저의 릴리즈, 소위 싱크로나이저-릴리즈 (또는 기어의 쉬프트 아웃) 에 의해, 그리고 하이기어 속도측에 대해서는 싱크로나이저의 인게이지, 소위 하이기어 싱크로나이저로써, 그리고 스플라인 인게이지에 의해 행해진다.

이러한 쉬프트 동작은, 모터와 같은 작동기를 소정의 방향으로 소정의 거리만큼 동작시킴으로써 행해진다. 따라서, 쉬프트 행정량에 기초하여, 쉬프트 동작이 완료되는지의 여부가 결정된다 (단계 S10). 즉, 수동 트랜스미션에서의 선택 동작에 따르는 정상 쉬프트 동작에 상당하는 동작이 완료되었는지의 여부가 결정된다.

단계 S10 에서의 결정이 "예" 일 때까지, 예전과 같이 제어가 계속된다. 그 후, 단계 S10 에서의 결정이 "예" 일 때, 쉬프트 제어가 시작된 때부터 단계 S10 의 결정이 "예" 인 때까지의 시간이 결정되며, 그 시간이 미리 설정된 목표 시간보다 더 적은지 (즉, 더 짧은지) 의 여부가 결정된다 (단계 S11).

엔진 (1) 및 트랜스미션 (8) 에 대해, 엔진 (1) 과 트랜스미션 (8) 사이의 토크 전달이 차단되는 동안, 엔진 속도 (NE) 제어 및 기어 변속비의 스위칭 제어가 각각 행해진다. 따라서, 클러치 (9) 가 인게이지될 때, 엔진 (1) 및 트랜스미션 (8) 이 쉬프트 후의 상태에 있을 필요가 있다. 따라서, 단계 S11 에서, 엔진 (1) 및 트랜스미션 (8) 제어의 진행 상태를 매칭시키기 위해서, 쉬프트 동작에 대한 시간이 결정된다.

따라서, 단계 S11 에서의 결정이 "예" 일 때, 트랜스미션 (8) 의 쉬프트 동작은 상대적으로 급격하게 진행된다. 따라서, 쉬프트가 종료된 후 소정의 시간에서 소정의 속도를 달성하기 위해, 엔진 속도 제어에 대한 제어 이득이 변화된다 (단계 S12). 반대로, 단계 S11 에서의 결정이 "아니오" 일 때, 엔진 속도 제어에 대한 제어 이득이, 실제 쉬프트 시간 후의 시간에서 소정의 속도를 달성하도록, 실제 쉬프트 시간 마이너스 목표 시간에 상당하는 기간만큼 변화된다 (단계 S13).

소정의 시간과 목표 시간이 동일한 경우, 엔진 속도 제어에 대한 제어 이득을 변화시키지 않고, 프로세스는 단계 S14 로 진행한다.

그 후, 엔진 속도 (NE) 가 소정의 속도에 도달했는지의 여부가 결정된다 (단계 S14). 이 결정의 기준으로서 사용되는 소정의 속도는, 쉬프트 후의 기어 속도의 싱크로나이제이션 속도 (목표 속도) 에 도달하기 전의 속도로 프리셋 (preset) 된다. 업쉬프트에 대해, 클러치가 인게이지될 때 엔진 속도 (NE) 는 감소한다. 따라서, 소정의 속도는 목표 속도보다 크다. 단계 S14 의 결정이 "예" 일 때까지 제어는 예전처럼 계속되며, 클러치 (9) 를 인게이지시키는 시간 제어가 시작된다 (단계 S15).

클러치 (9) 를 인게이지시키는 프로세스에서, 엔지 속도 (NE) 가 목표 속도와 매칭되는지의 여부가 결정된다 (단계 S16). 단계 S16 에서의 결정이 "예" 일 때, 클러치 (9) 는 즉시 재빨리 인게이지된다 (단계 S17). 즉, 클러치 (9) 에 의해 전달되는 토크가 증가된다. 엔진 속도 (NE) 가 이미 쉬프트 후의 엔진 속도와 동기되었기 때문에, 클러치 (9) 의 인게이지는 엔진 속도의 변화를 초래하지 않는다. 그 결과, 엔진 속도의 변화를 동반하는 관성 토크는 사실상 생성되지 않으며, 따라서 충격도 사실상 발생하지 않는다. 예를 들어, 클러치 (9) 의 증가된 토크 용량은, 클러치 (9) 가 미끄러지지 않고 엔진 토크가 트랜스미션 (8) 으로 전달될 수 있는 토크 용량, 또는 소정의 세이프티 팩터를 엔진 토크에 적합한 토크 용량에 더한 토크 용량이다.

반대로, 단계 S16 의 결정이 "아니오" 일 때, 엔진 속도에 있어서 편차가 결정된다. 즉, 엔진 속도 (NE) 가 목표 속도 (NE0) 보다 빠른지의 여부가 결정된다 (단계 S18). 이는 엔진 속도 (NE) 가, 목표 속도 (NE0) 로부터 하이기어 속도측으로 벗어나는지의 여부를 결정한다. 목표 속도는 소정의 범위로 이루어질 수 있다. 목표 속도 (NE0) 대신에 목표 속도 (NE0) ±α 가 이용될 수 있다.

그 후, 단계 S18 의 결정이 "예" 일 때, 엔진 속도 (NE) 가 감소되도록 제어가 행해진다 (단계 S19). 이러한 제어의 예는, 엔진 속도 (NE) 가 감소하도록 엔진 속도 (NE) 를 제어하기 위한 제어 이득을 변화시키는 제어, 또는 엔진 속도 (NE) 가 감소하도록 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 의 제어 패턴을 변화시키는 제어이다.

그 후, 클러치 (9) 의 인게이지 힘을 소정의 양만큼 점진적으로 변화 (증가) 시키기 위해서 제어가 행해진다 (단계 S20). 엔진 속도 (NE) 가 쉬프트 후 엔진 속도와 동기되지 않기 때문에, 클러치 (9) 가 인게이지될 때 속도가 변화한다. 이러한 변화가 갑작스러우면, 대응하는 큰 양의 관성 토크로 인하여 충격을 초래할지도 모른다는 점을 고려할 수 있다. 따라서, 이러한 충격을 방지하기 위한 목적으로 엔진 속도의 변화를 늦추기 위하여, 단계 S20 에서 제어가 행해진다. 증가된 클러치 (9) 의 인게이지 힘 (토크 용량) 은, 예를 들어, 엔진 토크가 미끄러짐없이 전달될 수 있는 토크 용량, 또는 소정의 세이프티 팩터를 엔진 토크에 적합한 토크 용량에 더한 토크 용량이다.

반대로, 단계 S18 에서 결정이 "아니오" 일 때, 엔진 속도 (NE) 는 목표 속도 (NE0) 보다 느리다. 이 경우, 엔진 속도 (NE) 를 증가시키기 위해서, 제어가 행해진다 (단계 S21). 이러한 제어의 예는, 엔진 속도 (NE) 가 증가하도록 엔진 속도 (NE) 제어에 대한 제어 이득을 변화시키는 제어, 또는 엔진 속도 (NE) 가 증가하도록 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 의 패턴을 변화시키는 제어이다. 그 후, 프로세스는 단계 S20 으로 진행하며, 클러치 (9) 는 점진적으로 인게이지된다.

단계 S20 에서 클러치 (9) 가 완전히 인게이지되기 직전의 시점에, 프로세스는 단계 S17 로 진행하며, 클러치 (9) 는 재빨리 인게이지되게 된다. 이 시점에서, 엔진 속도 (NE) 와 목표 속도 (NE0) 사이에는 작은 차이만이 존재하여, 설사 클러치 (9) 가 갑자기 인게이지되어도, 충격은 사실상 일어나지 않는다.

단계 S17 의 제어에 의해 클러치 (9) 가 완전히 인게이지된 후, 엔진 토크는 정상 제어 (Normal control) 에 기초한 토크로 되돌아간다 (단계 S22). 전술한 쉬프트 프로세스에서는, 요구된 출력량을 나타내는 엔진 (1) 의 출력 토크가 가속기 페달 위치에 기초하여 제어되지 않고, 엔진 속도 (NE) 가 쉬프트 후 속도와 동기되도록 엔진 (1) 의 출력 토크가 제어된다. 이는, 가속기 페달을 밟는 동안 (즉, 파워 온 상태) 업쉬프트가 있을 때 출력 토크를 억제하도록 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 를 제어함으로써 행해진다.

따라서, 트랜스미션 (8) 의 기어 변속비의 변화가 이미 완료된 때, 엔진 속도 (NE) 가 쉬프트 후 속도와 동기될 때, 및 클러치 (9) 가 완전히 인게이지될 때의 엔진 토크가 요구된 출력량에 따른 토크와 동일하지 않게 된다. 따라서, 단계 S22 에서, 엔진 토크가 요청된 출력량에 대응하는 가속기 페달 위치와 업쉬프트 후의 기어 변속비의 속도에 따라서 제어가 행해진다. 더 자세하게는, 출력 토크를 억제하도록 제어되었던 밸브 타이밍이 정상 타이밍으로 되돌아간다. 이 경우, 충격이 생성되는 것을 방지하도록 점진적으로 변화하도록 엔진 토크가 제어된다.

요청된 출력량에 따른 목표 토크에 도달한 후에, 엔진 토크가 그 시점에서의 차량의 구동 상태에 대응하도록 엔진 (1) 이 제어된다. 더 자세히는, 엔진 토크가 가속기 페달 위치 및 정상 제어 하에서의 엔진 속도 등에 대응하도록 엔진 (1) 이 제어된다 (단계 S23). 스로틀 오프닝, 연료 주입량, 및 밸브 타이밍은 제어 대상의 일부예이다.

도 4 는 이전의 제어가 행해질 때의 엔진 속도 (NE) 의 변화를 도시한다. 즉, 시간 t21 에서 쉬프트 조건이 충족될 때, 엔진 토크 (TE) 가 감소되도록 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 의 밸브 타이밍이 제어된다. 시간 t22 에서 클러치 (9) 의 토크 용량, 즉 인게이지 힘이 점진적으로 감소되며, 이 때 엔진 속도 (NE) 가 갑자기 증가하지 않는 지점까지 감소된다. 시간 t23 에서, 클러치 (9) 의 토크 용량 (TC) 가 소정의 값 이하로 감소되며 엔진 (1) 의 출력 토크가 감소되어, 엔진 속도 (NE) 가 갑자기 저하된다. 또한, 토크가 트랜스미션 (8) 으로부터 엔진 (1) 으로 전달되는 것을 중단하도록, 클러치 (9) 는 소위 릴리즈 상태에 있다. 이 경우, 클러치 (9) 의 토크 용량 (TC) 가 감소하기 때문에, 엔진 속도 (NE) 에 동반하는 토크가 출력축 토크로서 나타나지 않으며, 즉 충격이 발생되지 않는다. 흐름도에 따르면, 엔진 토크가 저하하기 전에 클러치 토크가 저하된다. 그러나 실제로는, 클러치 토크는 엔진 토크가 저하되는 시점 또는 그 후에 저하된다.

이러한 방식으로, 클러치 (9) 가 릴리즈되고 엔진 속도 (NE) 가 저하되는 동안, 트랜스미션 (8) 의 쉬프트 동작이 행해진다. 즉, 로우기어 속도측 상의 싱크로나이저는 릴리즈되며, 그 대신 하이기어 속도측 상의 싱크로나이저가 인게이지된다. 이러한 쉬프트 동작이 완료되는 것과 거의 동시에, 엔진 속도 (NE) 가 소정의 속도 (쉬프트 후 기어 속도에 대해 소정의 차이를 갖는 속도) 에 도달된다 (시간 t24).

그 후, 시간 t25 에서 엔진 속도 (NE) 와 목표 속도 (NE0) 사이의 차이가 소정의 값 이내에 있다는 사실이 확인되며, 거의 동시에, 클러치 (9) 의 토크 용량 (TC) 이 증가한다. 이 경우, 엔진 속도 (NE) 가 감소되도록 트랜스미션 (8) 측 상의 토크가 엔진 (1) 에 작용하기 때문에, 엔진 토크 (TE) 는 엔진 속도 (NE) 가 유지되도록 증가한다. 그 후, 시간 t26 에서 엔진 속도 (NE) 가 쉬프트 후 기어 속도와 동기되는지가 결정된다. 따라서, 정상 토크 제어가 행해진다.

따라서, 이러한 쉬프트 제어에 따라, 밸브 타이밍에 의해 엔진 (1) 의 속도가 제어되며, 토크의 전달이 클러치 (9) 에 의해서 차단되는 동안, 트랜스미션 (8) 에 의해 쉬프트 동작이 행해진다. 따라서, 이러한 제어가 신속하게 진행되며 쉬프트 속도가 향상되어, 쉬프트 응답이 좋아진다. 또한, 쉬프트 동작이 완료되고 클러치 (9) 가 인게이지될 때, 엔진 속도 (NE) 는 쉬프트 후 기어 속도와 거의 동기되어 사실상 충격이 없거나, 밸브 타이밍 조정에 의해서 엔진 토크가 계속 제어되는 동안에 클러치 (9) 가 인게이지된다. 따라서, 충격을 방지하거나 최소화할 수 있다. 즉, 클러치 (9) 의 인게이지 시간이 불규칙하더라도 충격을 방지하거나 최소화할 수 있다.

상술한 제어예는, 클러치 (9) 가 릴리즈되는 동안에 엔진 (1) 및 트랜스미션 (8) 에 대해 행해지는 제어이다. 그러나, 클러치 (9) 가 어떤 양의 토크 용량을 갖는 동안, 즉 클러치 (9) 가 미끄러지는 동안에도 쉬프트가 행해질 수도 있다. 이러한 예를 본 발명의 제 2 예시 실시형태로서 후술한다.

도 5 및 6 은 이러한 제어예를 설명하는 흐름도이다. 가속기 페달 위치 및 차량 속도 탐지 (단계 S31), 쉬프트 맵을 이용하여 기어 속도를 확인 (단계 S32), 쉬프트 조건이 충족되는지 여부 결정 (단계 S33), 및 쉬프트 신호 전송과 하이기어 속도측의 기어 변속비의 엔진 목표 속도 (달성될 목표 속도) 계산 (단계 S34) 은, 제 1 제어예에서의 단계 S1 내지 S4 와 동일한 방식으로, 행해진다.

다음으로, 클러치 (9) 가 소정의 슬립 스피드로 제어되도록 슬립 제어가 행해진다 (단계 S35). 이는, 모터와 같은, 클러치 (9) 에 대한 작동기를 제어함으로써 행해진다. 그 후, 클러치 (9) 의 슬립량, 또는 클러치 용량 (토크 용량), 이 소정의 값에 도달했는지의 여부가 결정된다 (단계 S36). 단계 S36 에서 결정이 "예" 일 때까지 제어가 예전처럼 계속되며, 이 시점에서 엔진 속도 제어가 행해진다 (단계 S37).

이러한 엔진 속도 제어는 마치 제 1 제어예의 단계 S6 에서 제어와 같으며, 이 때, 실린더 (2) 에서 네거티브 토크가 일시적으로 생성되도록 엔진 (1) 의 실린더 (2) 중 하나의 흡입 밸브 (3) 또는 배기 밸브 (4) 의 밸브 타이밍을 제어함으로써 엔진 속도 (NE) 가 목표 속도로 설정된다. 단계 S37 에서, 엔진 속도 (NE) 의 변화가 결정되며 엔진 토크 제어 신호가 판독된다.

이러한 방식으로, 엔진 속도 (NE) 가 갑자기 증가하지 않도록 엔진 속도 (NE) 를 제어하면서, 쉬프트 전 기어 속도를 설정하는 싱크로나이저에서의 맞물림 클러치 (dog clutch) 의 릴리즈 동작이 행해진다 (단계 S38). 이는, 예를 들어 각 싱크로나이저마다 제공되는 모터와 같은 작동기에 의해서 행해진다.

다음으로, 하이기어 속도를 설정하기 위한 싱크로나이저의 인게이징에 대한 준비 상태가 수립되었는지의 여부, 즉 싱크로나이저에 의해 프레싱하기 위한 준비가 완료되었는지의 여부가 결정된다 (단계 S39). 즉, 로우기어 속도를 설정하는 싱크로나이저 (즉, 기어의 쉬프트 아웃) 를 릴리즈하는데에는 시간이 걸리기 때문에, 하이기어 속도를 설정하기 위한 준비가 완료되지 않았는지의 여부가 결정된 다.

단계 S39 에서 결정이 "아니오" 일 때, 즉 기어를 쉬프트 아웃하는데 시간이 걸릴 때, 엔진 (1) 으로부터 트랜스미션 (8) 으로의 토크 입력이 감소되도록 제어가 행해진다 (단계 S40). 더 자세히는, 엔진 (1) 의 밸브 타이밍 또는 점화 타이밍을 제어함으로써 엔진 토크가 일시적으로 감소되거나, 클러치 (9) 가 일시적으로 릴리즈측으로 제어된다. 트랜스미션 (8) 에 입력되는 토크를 감소시키는 것은 싱크로나이저의 미끄러지는 접촉면에 가해지는 마찰력을 감소시켜, 기어로부터 쉬프트 아웃하는 것을 용이하게 한다.

상기 단계 S39 에서 결정이 "예" 일 때, 또는 단계 S39 에서 결정이 "예" 가 되도록 단계 S40 의 제어가 행해질 때, 엔진 속도 (NE) 가 소정의 속도에 있는지의 여부가 결정된다 (단계 S41). 이는 엔진 속도 (NE) 가 갑자기 증가하려는 것인지 여부를 결정하기 위한 것이며, 엔진 속도 (NE) 가 과도하게 저하되려는 것인지 여부를 결정하기 위한 것이기도 하다.

단계 S41 에서 결정이 "아니오" 일 때, 즉 엔진 속도 (NE) 가 소정의 속도에 도달하지 못했을 때, 엔진 속도 제어 이득 중 하나 또는 모두, 밸브 타이밍의 제어 패턴, 또는 클러치 (9) 의 바인딩 힘 (인게이징 힘) 이, 엔진 속도 (NE) 가 소정의 속도로 설정되도록 변화 (수정) 된다 (단계 S42). 엔진 속도 (NE) 를 소정의 속도로 설정하기 위해, 단계 S42 에서, 엔진 속도 이득, 밸브 타이밍 제어 이득, 또는 클러치 바인딩 힘이 수정되는 경우, 수정된 후의 값이 그 후의 제어에 이용된다. 즉, 학습 수정이 행해진다.

단계 S41 의 결정이 "예" 일 때, 단계 S42 의 제어를 행하거나 행하지 않고서 엔진 속도 (NE) 가 쉬프트 후 기어 변속비에 따라 달성할 목표 속도로 제어된다 (단계 S43). 이러한 제어는 예전 제어예의 단계 S8 의 제어와 유사하며, 이 때 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 의 밸브 타이밍이 제어되거나 밸브 타이밍에 대한 점화 타이밍이 제어된다.

그 후, 쉬프트 후 하이기어 속도를 설정하기 위한 싱크로나이저 (인게이징 장치) 가 인게이지-대기 상태 (프레스-대기) 로 설정되고, 그 후 인게이지 동작이 행해진다 (단계 S44). 그 결과, 하이기어 속도측 상의 싱크로나이저가 싱크로나이제이션을 행하는지의 여부 및 그 행정이 완료되었는지의 여부가 결정된다 (단계 S45). 즉, 트랜스미션 (8) 의 쉬프트 동작이 완료되었는지의 여부가 결정된다.

단계 S45 의 결정이 "예" 가 되도록 제어가 예전처럼 계속된 후에 쉬프트 동작이 완료될 때, 엔진 (1) 의 속도 제어가 종료된다 (단계 S46). 전술한 쉬프트 동안, 엔진 속도 (NE) 가 갑자기 증가하지 않도록 엔진 (1) 의 밸브 타이밍이 제어된다. 이는 엔진 토크를 억제하는 제어이므로, 이 제어는 요청된 출력량에 대응하는 가속기 페달 위치에 기초하지 않는다. 그 후, 트랜스미션 (8) 의 쉬프트 동작이 완료될 때, 엔진 토크를 억제하는 제어가 종료된다. 또한, 클러치 (9) 의 슬립 제어가 종료되며, 엔진 토크에 대응하는 클러치 용량 (바인딩 힘) 이 되도록 클러치 (9) 의 바인딩 힘 (누르는 부하) 이 클러치 (9) 의 여분의 토크 용량에 따른 소정의 양만큼 증가된다 (단계 S47).

그 후, 엔진 토크는 정상 제어에 기초한 토크로 되돌아간다 (단계 S48). 엔진 토크가 그 시점에서의 차량의 구동 상태에 대응하도록, 엔진 (1) 은 제어된다. 더 자세히는, 가속기 페달 위치 및 속도 등에 대응하는 엔진 토크를 갖도록 엔진 (1) 이 제어된다 (단계 S49). 이러한 단계 S48 및 S49 의 제어는 마치 예전 제어예의 단계 S22 및 S23 과 같다.

따라서, 도 5 및 6 에 도시된 제어가 행해지는 구성에 의해서도, 엔진 속도 제어가 엔진 (1) 자체 토크의 증가 또는 감소에 따라 행해진다. 따라서, 엔진 속도가 급격하게 큰 폭으로 변할 수 있다. 또한, 이에 병행하여, 트랜스미션 (8) 의 쉬프트 제어가 행해지므로, 쉬프트 제어가 짧은 시간 내에 완료될 수 있다. 그 결과, 쉬프트 응답이 향상될 수 있다. 또한, 클러치 (9) 의 슬립 제어가 종료되는 시점에서, 엔진 (1) 자체를 제어함으로써 엔진 속도가 쉬프트 후의 엔진 속도와 거의 동기된다. 따라서, 클러치 (9) 의 토크 용량 증가에 의해서 초래되는 속도 변화가 거의 없어져, 소위 쉬프트 충격이 방지 또는 감소될 수 있다.

다음으로, 제 3 예시 실시형태로서, 도 18 에 도시된, 자동 트랜스미션 (15) 을 갖는 차량의 예를 설명한다. 자동 트랜스미션 (15) 은 토크 컨버터 (16) 를 통하여 엔진 (1) 에 대한 록업 클러치에 연결되어, 토크가 엔진 (1) 으로부터 입력되어지는 동안에 쉬프트가 행해진다. 이 경우, 엔진 (1) 측에 대해 관성 단계의 속도 제어가 행해지면서, 인게이지측 상의 마찰 인게이징 장치에 의해 엔진 속도의 변화에 따르는 관성 토크를 흡수하는 제어, 및 엔진 토크의 변화에 따르는 관 성 토크에 상당하는 네거티브 토크를 엔진 (1) 에 의해 생성하는 제어, 양자 모두가 가능하다. 업쉬프트 동안의 관성 단계는, 로우기어측 상의 마찰 인게이징 장치 및 로우기어측 상의 마찰 인게이징 장치 양자가 슬립할 때의 상태를 지칭한다.

도 7 내지 9 는 마찰 인게이징 장치가 인게이지함으로써 관성 토크를 흡수하는 제어예를 설명하는 흐름도이다. 즉, 마치 제 1 제어예의 단계 S1 내지 S3 에서처럼, 또는 제 2 제어예의 단계 S31 내지 S33 에서처럼, 가속기 페달 위치 및 차량 속도가 탐지되며 (단계 S51), 쉬프트 맵을 이용하여 기어 속도가 확인되며 (단계 S52), 그리고 쉬프트 조건이 충족되는지의 여부가 결정된다 (단계 S53). 단계 S53 의 결정이 "예" 이도록 쉬프트 조건이 충족될 때, 쉬프트 신호가 출력되며, 하이기어 속도측 상의 기어 변속비의 엔진 목표 속도 (달성될 목표 속도) 가 계산된다 (단계 S54). 단계 S54 는 제 1 제어예의 단계 S4 또는 제 2 제어예의 단계 S34 와 같다.

그 후, 록업 클러치를 갖는 토크 컨버터 (16) 내의 록업 클러치 (L/C) 가 릴리즈된다 (단계 S55). 엔진 (1) 및 자동 트랜스미션 (15) 은, 충격 및 진동을 감소 또는 방지하기 위해 서로에 대해 회전할 수 있다. 또한, 쉬프트 이전의 기어 속도인 로우기어 속도를 설정하는 마찰 인게이징 장치 (예를 들어 브레이크) 를 릴리즈하도록 제어가 행해진다 (단계 S56). 더 자세히는, 브레이크가 릴리즈되도록, 도시되지 않은, 그 브레이크에 대한 솔레노이드 밸브가 동작된다. 이러한 제어는, 브레이크 수압이 소정의 수압으로 저하될 때까지 (또는 소정의 시 간이 경과할 때까지) 계속된다.

단계 S57 의 결정이 "예" 이도록 수압이 저하되거나 소정의 시간이 경과한 때, 쉬프트 이후의 기어 속도인 하이기어 속도를 수립하기 위한 마찰 인게이징 장치 (17; clutch) 가 인게이지하는 방향으로 작동된다 (단계 S58). 더 자세하게는, 그 클러치 (17) 가 인게이지되도록, 도시되지 않은 그 클러치 (17) 에 대한 솔레노이드 밸브를 작동시킨다. 클러치 (17) 의 인게이징 힘 (즉, 수력) 은, 엔진 (1) 의 토크 생성 제어 신호에 대응하는 토크 추정값으로 증가한다 (단계 S59). 클러치 (17) 의 클러치 수압이 소정의 수압까지 증가할 때까지 (또는 소정의 시간이 경과할 때까지), 이 제어는 계속된다.

단계 S60 에서의 결정이 "예" 이도록 수압이 증가하거나 소정의 시간이 경과한 때, 이 쉬프트가 파워 온 상태의 쉬프트인지의 여부가 판단된다 (단계 S61). 즉, 쉬프트 후 하이기어 속도측 상의 클러치가 특정량의 인게이징 힘을 가질 때, 자동 트랜스미션 (15) 내부의 토크 단계는 종료되며, 그 후 자동 트랜스미션 (15) 의 회전부재 (로우기어측의 기어) 의 속도를 변화시키는 관성 단계가 시작된다. 그 후, 자동 트랜스미션 (15) 에 대한 토크 입력이 증가하는 동안 또는 감소하는 동안에 관성 단계가 생성되는지의 여부가 결정된다. 이 경우, 관성 단계는, 로우기어측 상의 마찰 인게이징 장치가 슬립하지 않으며 하이기어측 상의 마찰 인게이징 장치가 슬립하는 상태를 지칭한다.

파워 오프 상태 (즉, 가속기 페달이 밟히지 않은 상태) 로 인해 단계 S61 의 결정이 "아니오" 일 때, 다음으로 엔진 속도 (NE) 가, 쉬프트 후의 기어 변속비에 따른 속도인 목표 속도에 도달했는지의 여부가 결정된다 (단계 S62). 업쉬프트는 엔진 속도 (NE) 를 감소시키기 위한 쉬프트이며, 반면에 파워 오프 상태는 엔진 속도 (NE) 를 감소시키기 위한 출력 상태이다. 따라서, 하이기어 속도측 상에 클러치를 인게이징함으로써, 엔진 속도 (NE) 는 자동적으로 감소된다. 따라서, 감소된 이후의 엔진 속도 (NE) 가 목표 속도와 매칭되는지의 여부를 결정한다.

따라서, 단계 S62 의 결정이 "예" 인 후에 록업 클러치를 인게이지하도록, 도시되지 않은 소정의 솔레노이드 밸브가 작동된다 (단계 S63). 그 후, 쉬프트가 종료되었다고 결정된다 (단계 S64).

반대로, 파워 온 상태인 동안 업쉬프트 상태이기 때문에 단계 S61 의 결정이 "예" 일 때, 요청된 출력량이 증가하는 동안에 엔진 속도 (NE) 를 감소시킬 필요가 있다. 따라서, 먼저, 록업 클러치가 릴리즈되는 상태에 있는 (즉, OFF 상태인) 록업 클러치와 토크 컨버터 (16) 의 슬립량 (slip amount) 를 고려하여, 쉬프트 후의 하이기어 속도의 달성될 목표 속도가 계산된다 (단계 S65). 이는, 엔진 속도 (NE) 가 록업 클러치와의 토크 컨버터 (16) 의 슬립 레이트의 몇 퍼센트만큼 증가하기 때문이다.

관성 단계에서, 엔진 속도 (NE) 는 목표 속도와 매칭되도록 제어된다. 이는, 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 의 밸브 타이밍을 제어함으로써, 또는 밸브 타이밍 제어에 더하여 점화 타이밍을 제어함으로써 행해진다. 이 제어의 결과로서 엔진 속도 (NE) 가 목표 값을 유지하고 있는지의 여부가 결정된다 (단계 S66). 이 목표 값은 관성 단계에서 과도적인 목표 값이며, 엔진 속도 (NE) 의 바람직한 변화를 위한 모드로서 프리셋된다.

단계 S66 의 결정이 "예" 일 때, 엔진 토크 제어를 정상 제어로 되돌리는 제어가 시작된다 (단계 S67). 즉, 가속기 페달 위치 및 차량 속도에 따른 것과 같은, 차량의 구동 상태에 따라서 토크 제어가 행해진다. 따라서, 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 의 밸브 타이밍은 도 20a 또는 도 20b 에 도시된 타이밍으로 되돌아간다.

반대로, 엔진 속도 (NE) 가 목표 값으로부터 떨어져 있다는 사실 때문에 단계 S66 의 결정이 "아니오" 일 때, 엔진 속도 (NE) 가 목표 속도 (NE0) 보다 빠른지의 여부, 즉 엔진 속도 (NE) 가 고속측으로 벗어나 있는지의 여부가 결정된다 (단계 S68). 단계 S68 의 결정이 "예" 일 때, 엔진 속도 (NE) 가 감소되도록 엔진 속도 제어가 행해진다 (단계 S69). 이는, 예를 들어, 엔진 속도 제어의 제어 이득을 변화시킴 또는 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 의 밸브 타이밍 제어 패턴을 선택함으로서 행해질 수 있다.

또한, 엔진 속도 (NE) 가 목표 속도 (NE0) 보다 느리다는 사실 때문에 단계 S68 의 결정이 "아니오" 일 때, 엔진 속도 (NE) 가 증가되도록 엔진 속도 제어가 행해진다 (단계 S70). 또한, 이는, 예를 들어, 엔진 속도 제어의 제어 이득을 변화함으로써 또는 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 의 밸브 타이밍의 제어 패턴을 선택함으로써 행해질 수도 있다.

단계 S66 의 결정이 "예" 이도록 엔진 속도 (NE) 가 목표 값과 매칭될 때, 단계 S67 에서 제어는 정상 엔진 토크의 제어로 되돌아간다. 이 경우, 엔진 속 도 (NE) 가 쉬프트 후의 기어 변속비에 따른 목표 속도에 도달하는 시점 이전 소정의 시간 전에, 엔진 속도 (NE) 가 목표 속도에 도달했는지의 여부, 즉 관성 단계가 종료되는지의 여부가 결정된다 (단계 S71).

단계 S71 의 결정이 "예" 일 때, 록업 클러치가 인게이지된다 (단계 S72). 즉, 단계 S71 의 결정이 "예" 일 때, 관성 단계는 그 후 즉시 종료된다. 이와 동시에, 록업 클러치를 인게이지하기 위한 솔레노이드 밸브가 작동되어 록업 클러치를 인게이지한다. 그 후, 출력축 속도에 대한 엔진 속도 (NE) 의 비율에 기초하여 쉬프트가 종료되었음이 결정된다 (단계 S73).

도 10 의 실선은, 클러치 (9) 를 통해서 도 7 의 제어가 행해질 때의 출력축 토크 (TO), 엔진 속도 (NE), 및 토크 용량 (TC) 의 변화를 나타낸다. 쉬프트 조건이 충족되면, 로우기어 속도측 상의 마찰 인게이징 장치인 브레이크의 브레이크 수압 (TB) 은 저하되고, 하이기어 속도측 상의 마찰 인게이징 장치인 클러치의 토크 용량 (TC) 은 상승한다. 그 결과, 시간 t31 에서 토크 단계가 시작된다. 그 후, 하이기어 속도측 상의 클러치의 토크 용량 (TC) 가 특정 레벨까지 증가한 후, 시간 t32 에서 관성 단계가 시작된다.

이 경우, 관성 단계의 목표 값과 매칭되도록 밸브 타이밍을 제어함으로써 엔진 속도 (NE) 가 제어된다. 그 결과, 엔진 속도 (NE) 는, 쉬프트 후의 목표 속도까지 부드럽게 변화한다. 또한, 토크 용량 (TC) 은 엔진 토크에 따른 수압에서 유지되어, 소정의 출력축 토크 (TO) 를 유지한다. 그 후, 엔진 속도 (NE) 는 시간 t33 에 쉬프트 후의 속도인 목표 속도에 도달하며, 관성 단계는 종료된다. 그 후, 쉬프트 후의 하이기어 속도를 신뢰성있게 유지하도록, 토크 용량 (TC) 이 증가된다.

따라서, 상기 쉬프트 제어에 따라서, 밸브 타이밍을 제어하여 엔진 토크를 감소 (억제) 시킴으로써, 엔진 속도 (NE) 가 쉬프트 후의 목표 속도로 변화된다. 그 후, 하이기어 속도측 상의 클러치 (17) 의 인게이징 힘을 그 상태의 엔진 토크에 따른 용량으로 만듬으로써, 자동 트랜스미션 (15) 에서 쉬프트가 진행된다. 따라서, 쉬프트를 행하는 클러치 (17) 에 작용하는 토크가 관성 토크에 의해 생성된 관성의 양만큼 감소하며, 이는 엔진 (1) 자체를 제어함으로써 엔진 속도 제어에 의해 억제된다. 클러치 (17) 과 같은, 인게이징 측 상의 인게이징 장치의 토크 용량은 감소하여, 인게이징 장치가 크기 면에서 감소될 수 있다. 즉, 인게이징 장치의 내구성이 향상될 수 있다.

다음으로, 제 4 예시 실시형태로서, 엔진 속도를 변화시키기 위하여, 인게이징 측 상의 마찰 인게이징 장치가 정적 토크 (쉬프트가 행해지지 않을 때 마찰 인게이징 장치에 작용하는 토크) 에 상당하는 토크 용량을 유지하도록 엔진 (1) 자체를 제어함으로써 네거티브 토크를 생성하는 제어예가 설명된다. 도 11 내지 13 은 이러한 제어예를 설명하는 흐름도이며, 이 경우 쉬프트 조건이 충족될 때부터 토크 단계가 완료될 때까지의 제어가 전술한 도 7 내지 9 에서의 제어예와 동일한 방식으로 행해진다.

즉, 가속기 페달 위치 및 차량 속도 탐지 (단계 S81), 그러한 탐지에 기초한 쉬프트 맵을 이용하여 기어 속도 확인 (단계 S82), 쉬프트 조건이 충족되었는지의 여부 결정 (단계 S83), 쉬프트 신호를 전송하고 하이기어 속도의 달성될 목표 속도 계산 (단계 S84), 록업 클러치를 릴리즈하는 제어 수행 (단계 S85), 로우기어 속도를 수립하는 브레이크를 릴리즈하는 제어 수행 (단계 S86), 릴리즈된 상태를 확인 (단계 S87), 하이기어 속도측 상의 클러치를 인게이지하는 제어를 수행 (단계 S88), 클러치 수압을 증가시키는 제어 수행 (단계 S89), 및 수압의 증가를 확인 (단계 S90) 은, 도 7 내지 9 에 나타난 제 3 제어예에서의 단계 S51 내지 단계 S60 과 같은 방식으로 각각 행해진다.

여기서 설명하는 제어예에서, 클러치 수압은 하이기어 속도의 마찰 인게이징 장치에서의 정적 토크에 상당하는 수압, 또는 하이기어 속도의 마찰 인게이징 장치에서의 정적 토크에 상당하는 수압에 쉬프트 시의 관성 토크로부터의 소정의 양을 더한 수압이다. 따라서, 클러치 수압은 도 7 내지 9 의 제어예에서의 관성 단계의 수압보다 낮아진다.

다음으로, 이 쉬프트가 파워 온 상태 동안에 수행되었는지의 여부를 결정한다 (단계 S91). 단계 S91 의 결정이 "아니오" 일 때, 즉 파워 오프 상태 동안 업쉬프트가 있을 때, 엔진 속도 (NE) 는 자동적으로 저하된다. 따라서, 도 7 내지 9 에 도시된 제어예에서처럼, 엔진 속도 (NE) 가 쉬프트 후의 목표 속도에 도달했는지의 여부가 결정된다 (단계 S92). 그 후, 록업 클러치를 인게이지하도록, 도시되지 않은 소정의 솔레노이드 밸브가 작동되며 (단계 S93), 쉬프트가 종료되었음을 결정한다 (단계 S94).

반대로, 단계 S91 의 결정이 "예" 이도록 파워 온 상태 동안에 업쉬프트가 있을 때, 엔진 토크가 유지되면서 제어 수행 신호가 엔진 속도 (NE) 를 제어하기 위해 출력된다 (단계 S95). 더 자세히는, 도 20c 또는 도 20d 에 도시된 것처럼, 이러한 엔진 제어는, 흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 의 밸브 타이밍을 설정함으로써 속도를 변화시키기 위한 제어이다. 또한, 그 후, 록업 스위치가 릴리즈될 동안 (즉, OFF 상태에서) 록업 클러치와의 토크 컨버터 (16) 의 슬립량을 고려하여 쉬프트 후의 하이기어 속도의 달성될 목표 속도가 계산된다 (단계 S96). 이러한 제어는 제 3 실시형태에서의 단계 S65 와 같다.

그 후, 엔진 속도 (NE) 는, 전술한 방식으로 얻어진 목표 속도로 제어된다 (단계 S97). 이 경우, 먼저, 쉬프트 동안 엔진 토크 (TE) 가 목표 값 (TE0) 로 유지되는지의 여부가 결정된다 (단계 S98). 단계 S98 의 결정이 "아니오" 이도록 엔진 토크 (TE) 가 목표 값 (TE0) 으로부터 이탈될 때, 엔진 토크 (TE) 가 목표 값 (TE0) 보다 작은지의 여부가 결정된다 (단계 S99).

단계 S99 의 결정이 "예" 일 때, 소정의 양을 쉬프트하는 동안 목표 값 (TE0) 를 증가하도록 수정이 행해진다 (단계 S100). 또한, 하이기어 속도를 달성하는 클러치 (17) 의 수압이 소정의 양만큼 증가하여, 클러치 (17) 은 엔진 속도의 변화를 생성한다. 엔진 속도의 그러한 변화를 따라 생성되는 관성 토크는 출력축 토크를 보조한다 (단계 S101).

반대로, 엔진 토크 (TE) 가 목표 값 (TE0) 보다 높다는 사실 때문에 단계 S99 의 결정이 "아니오" 일 때, 엔진 토크가 감소되도록 제어 이득이 변화되며, 엔진 토크에 대응하도록 클러치 수압이 증가된다 (단계 S102).

그 후, 전술한 제어를 행하여 얻은 엔진 속도 (NE) 가 쉬프트 동안에 목표 속도를 따라 변화하는지의 여부, 또는 쉬프트 동안 엔진 속도 (NE) 와 목표 속도 사이의 차이가 소정의 범위 내인지의 여부가 결정된다 (단계 S103). 단계 S103 의 결정이 "예" 일 때, 그 후 목표 속도에 도달하기 전의 소정 시간 이전에 엔진 속도 (NE) 가 쉬프트 후의 하이기어 속도의 목표 속도에 도달했는지의 여부가 결정된다 (단계 S104).

반대로, 관성 단계에서의 엔진 속도 (NE) 가 쉬프트 동안에 목표 속도로부터 멀리 이탈되는 사실 때문에 단계 S103 의 결정이 "아니오" 인 때, 그 후 엔진 속도 (NE) 가 목표 범위 (NE0; 쉬프트 동안 목표 속도) 보다 빠른지의 여부가 결정된다 (단계 S105). 단계 S105 의 결정이 "예" 일 때, 하이기어 속도측 상의 클러치 (17) 의 토크 용량 (인게이징 힘) 을 엔진 토크에 대하여 소정의 양만큼 증가시킴으로써 엔진 속도 (NE) 는 감소된다. 동시에, 또한 엔진 속도 (NE) 의 제어 이득도 변화된다 (단계 S106).

반대로, 단계 S105 의 결정이 "아니오" 일 때, 즉 엔진 속도 (NE) 가 목표 범위 (NE0; 쉬프트 동안 목표 속도) 보다 낮을 때, 하이기어 속도측 상의 클러치 (17) 의 수압 (인게이징 힘) 이 약간 감소된다. 그 결과, 엔진 (1) 의 출력측 상의 네거티브 부하가 감소되어 엔진 속도 (NE) 가 증가한다. 동시에, 엔진 속도 (NE) 의 제어 이득도 변화된다 (단계 S107).

전술한 제어를 수행함으로써 쉬프트가 진행하고 관성 단계가 종료되기 바로 직전의 상태에 도달하여 단계 S104 의 결정이 "예" 일 때, 그 직후에 관성 단계는 종료된다. 따라서, 그 후, 록업 클러치를 인게이지하기 위해서, 록업 클러치를 인게이지하는 솔레노이드 밸브가 작동된다 (단계 S108). 이러한 제어는 전술한 제 3 제어예에서의 단계 S72 의 그것과 동일하다.

다음으로, 엔진 토크 제어를 정상 제어로 되돌리기 위한 제어가 시작된다 (단계 S109). 이러한 제어는 전술한 제 3 제어예에서의 단계 S67 의 제어와 동일하다. 쉬프트 후의 하이기어 속도를 신뢰성있게 설정하기 위해, 클러치 (17) 의 토크 용량의 여분의 양만큼 클러치 (17) 의 수압이 증가한다 (단계 S110). 그 후, 출력축 속도에 대한 엔진 속도 (NE) 의 비율에 기초하여 쉬프트가 종료되었는지의 여부가 결정된다 (단계 S111). 이러한 제어는 전술한 제 3 제어예에서의 단계 S73 의 제어와 동일하다.

도 10 에, 도 11 내지 13 에 도시된 제어가 수행될 때의 출력축 토크 (TO) 및 토크 용량 (TC) 의 변화가 점선 형태로 도시되어 있다. 엔진 속도 및 엔진 (1) 의 토크를 밸브 타이밍으로 제어하여 엔진 속도를 변화시킴으로써, 그리고 관성 단계의 엔진 속도 및 관성 토크에 있어서의 변화를 흡수함으로써, 토크 용량 (TC) 은 정적 토크에 상당하는 낮은 압력으로 유지된다. 즉, 하이기어 속도를 수립하기 위한 클러치의 토크 용량을 낮출 수 있기 때문에, 클러치의 크기를 감소시키며 클러치의 내구성을 향상시킬 수 있다.

흡입 밸브 (3) 및 배기 밸브 (4) 의 밸브 타이밍을 제어함으로써 엔진 (1) 은 출력 토크를 증가 또는 감소시킬 수 있으며, 이에 의해 엔진 속도 (NE) 를 변화시킬 수 있다. 따라서, 밸브 타이밍 제어는 쉬프트 동안의 속도 제어 이외의 제어에도 이용될 수 있다. 이의 예를 후술한다.

예를 들어, 쉬프트 전후에 동일한 가속감 (acceleration feel) 을 유지하기 위해서, 가속감 제어에 밸브 제어가 이용될 수 있다. 도 14 는 등가 출력 라인 및 목표 토크 라인을 도시하며, 이 제어를 설명하기 위해 엔진 속도 (NE) 및 엔진 토크 (TE) 를 파라미터로 이용한다. 목표 토크 라인은, 기어 속도 및 가속기 페달 위치에 따라서 토크가 바람직하게 설정되는 라인이다. 목표 토크 라인은 차량 특성 및 용도 등에 적합하게 설정된다.

예를 들어, 가속기 페달 위치가 TA10 이고 엔진 속도가 NE1 일 때 제 1 속도로부터 제 2 속도로 업쉬프트가 행해지면, 제 1 속도에서의 구동 상태는 도 14 의 점 P1 에 의해 표현된다. 쉬프트가 짧은 시간에 완료되기 때문에, 쉬프트 전후에 엔진 출력에 있어서 변화는 거의 없다. 따라서, 쉬프트 후 제 2 속도가 달성되는 지점에서의 구동 상태는 등가 출력 라인 상의 점 P1 으로 표현된다.

반대로, 가속기 페달 위치가 TA10 일 때의 제 1 속도의 목표 토크 라인은 낮은 토크측 상에 설정되며 일반적으로 제 1 속도의 목표 토크 라인에 평행하다. 만약 제 2 속도의 목표 토크 라인과 등가 출력 라인의 교차점 P2 가 구동점이 된다면, 가속감이 변화하지 않도록 쉬프트 전후의 엔진 출력이 일정하게 유지될 수 있다.

엔진 (1) 에서, 토크를 증가 또는 감소시키는 제어에 있어서 여유가 있다면, 제 2 속도에 대한 업쉬프트에 따라 엔진 속도가 감소되는 동안에 토크는 밸브 타이밍 제어에 의해 감소될 수 있다. 따라서, 도 14 에 도시된 점 P2 에 의해 표현되는 구동 상태로 엔진 (1) 을 제어함으로써, 쉬프트 전후의 가속감을 동일하게 하는 것이 가능하며, 따라서 구동능력이 향상된다.

또한, 소위 테이크-오프 클러치를 인게이지함으로써 출발하는 차량에 있어서, 테이크-오프 클러치가 인게이지될 때 엔진 속도의 급격한 증가 또는 저하를 방지하기 위해서 본 발명의 제어를 이용하는 것도 가능하다. 도 15 는 이러한 제어의 예를 도시한다.

차량의 출발이 결정되는 시간 t40 에, 먼저 엔진 토크 (TE) 가 증가하고 엔진 속도 (NE) 는 출발의 목표 속도로 급격히 증가한다. 이러한 제어는 밸브 타이밍을 변화시킴으로써 행해질 수 있다. 또한, 밸브 타이밍 변화와 함께, 스로틀 오프닝이나 연료 주입량 등을 증가시킴으로써 제어가 행해질 수도 있다.

시간 t41 에서 목표 속도에 도달하고 그 상태가 시간 t42 까지 유지된다. 속도가 유지될 필요가 있기 때문에, 이러한 시간 동안 엔진 토크는 감소될 수 있다. 그 후, 트랜스미션측 상의 부하가 엔진 (1) 에 인가되도록, 시간 t42 에 테이크-오프 클러치가 인게이지하기 시작한다. 이러한 트랜스미션측 상의 부하는 엔진 속도 (NE) 를 감소시키는 작용을 하며, 따라서 그 보상으로, 밸브 타이밍이 제어되어 엔진 토크 (TE) 를 증가시킨다. 이 경우, 테이크-오프 클러치가 더 많이 인게이지함에 따라 트랜스미션측 상의 부하는 증가하며, 따라서 테이크-오프 클러치의 인게이지 정도에 따라 엔진 토크 (TE) 가 증가하도록 제어된다. 또한, 엔진 속도가 급격히 증가하는 경향이 있도록 엔진 토크 (TE) 가 상대적으로 커지면, 엔진 토크 (TE) 는 감소된다. 테이크-오프 클러치가 완전히 인게이지 되는 시간 t43 부터, 테이크-오프 이후의 가속에 필요한 엔진 토크 (TE) 가 얻어지도록 엔진 (1) 이 제어된다.

이러한 방식으로 테이크-오프 클러치의 인게이지에 따라 엔진 토크 (TE) 를 제어함으로써, 엔진이 멈춤 또는 엔진 속도가 급격히 증가함이 없이 출발이 부드럽게 될 수 있다.

또한, 계속적 가변 트랜스미션을 갖는 차량에서는, 기어 변속비는 예를 들어 목표 기어 변속비에 대해 제 1 차 지연만큼 변화된다. 이는 충격을 방지하고 관성 토크가 과도하게 커지지 않도록 하기 위해 행해진다. 따라서, 가속 시의 기어 변속비의 변화에서의 지연은, 가속감이 상실되는 한 이유이다. 이러한 경우, 엔진 (1) 의 밸브 타이밍은, 쉬프트의 초기 기간 동안 일시적으로 엔진 토크 (TE) 를 증가시키도록 제어된다. 이의 대표적인 설명이 도 16 에 도시되어 있다. 기어 변속비가 γ0 로부터 γ1 까지 증가될 때, 엔진 토크 (TE) 는 쉬프트의 시작으로부터 소정의 T0 시간의 기간 동안 증가된다.

이러한 종류의 제어 수행은 엔진 토크 (TE) 에 대해 양호한 제어 응답을 초래하며, 따라서 기어 변속비의 변화에 있어서의 지연이 보상되며 출력축 토크를 증가시킨다. 그 결과, 차량의 가속감이 향상된다.

본 발명의 업쉬프트는, 중립 상태에서 구동 범위, 예를 들어 제 1 기어 속도로의 쉬프트를 포함한다. 즉, 업쉬프트는 차량의 출발을 포함한다.

본 발명은 전술한 특정예에 제한되지 않는다. 흡입 밸브 또는 배기 밸브의 구동을 위한 단일 구동기구가 흡입 배기 밸브(들)에 대해 또는 복수의 밸브에 대해 제공될 수 있으며, 복수의 밸브는 함께 구동될 수 있다. 또한, 흡입 공기량이 증가할 때, 밸브가 개폐되는 시간이 증가되거나, 또는 밸브가 개폐되는 시간 외에도 흡입 밸브의 리프트량 (흡입 포트의 개방된 영역) 이 증가될 수 있다.

전술한 예시 실시형태에서처럼, 관성 단계에서 흡입 공기량 제어가 행해지지 않을 때 트랜스미션에 의해서 흡수되는 관성 토크는, 관성 단계에서 흡입 공기량 제어를 행함으로써 감소될 수 있다. 흡입 공기량 제어가 행해지지 않을 때 트랜스미션에 의해 흡수된 관성 토크 전체가 흡입 공기량 제어에 의해서 흡수될 때, 관성 단계에서의 트랜스미션의 클러치 수압의 제어폭은 0 으로 설정될 수 있다. 즉, 관성 단계에서는, 관성 토크를 흡수하기 위해 클러치 수압을 제어할 필요없이, 정적 토크에 대응하는 수압에 의해서 트랜스미션의 클러치를 인게이지할 수 있다.

Claims (36)

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18. 엔진의 출력축으로부터의 토크없이 흡입 밸브와 배기 밸브 중 적어도 하나를 개방 및 폐쇄되도록 제어하는 구동기구, 및 트랜스미션과 상기 엔진 사이에 제공된 전동기구를 포함하는, 엔진 및 트랜스미션의 제어 장치에 있어서,

    업쉬프트 시에 상기 전동기구에 의해 전달되는 토크를 감소 또는 차단시키며,

    상기 전동기구에 의한 토크가 감소 또는 차단되고 있는 동안에 상기 구동기구를 제어하여 엔진 속도를 감소시키는 회전 감소 제어를 행하며,

    상기 엔진 속도가 상기 업쉬프트 이후의 기어 비율에 따른 제 1 엔진 속도보다 높은 목표 엔진 속도가 될 때, 상기 구동기구를 제어하여 상기 엔진 속도를 상기 업쉬프트 이후의 기어 비율에 따른 상기 제 1 엔진 속도로 되도록 하면서 상기 업쉬프트 시의 상기 전동기구에 의한 토크를 증가시키는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 전동기구에 의해 전달되는 상기 토크를 증가시킬 때,

    상기 제어 수단은, 실제 엔진 속도와 상기 목표 엔진 속도 사이의 차이가 감소할 때 상기 전동기구에 의해 전달되는 상기 토크가 증가되는 비율을 증가시키며, 상기 실제 속도와 상기 목표 엔진 속도 사이의 차이가 증가할 때 상기 전동기구에 의해 전달되는 상기 토크가 증가되는 비율을 감소시키는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,

    상기 쉬프트에 의해 생성되는 관성 토크는 쉬프트 도중 관성 단계 동안의 상기 회전 감소 제어 및 상기 트랜스미션측 상의 클러치 수압 제어에 의해 흡수되는 제어 장치.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 관성 단계에서의 상기 관성 토크를 흡수하는데 필요한 상기 클러치 수압 제어의 제어폭이 상기 회전 감소 제어에 의해 감소되는 제어 장치.
22. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,

    상기 트랜스미션측 상의 클러치 수압 제어에 의해 흡수되는 관성 토크의 양은, 쉬프트 도중 상기 관성 단계 동안에 상기 회전 감소 제어에 의해 상기 엔진측 상의 상기 관성 토크를 흡수함으로써 감소되는 제어 장치.
23. 제 22 항에 있어서,

    상기 관성 단계에서 상기 관성 토크를 흡수하는데 필요한 상기 클러치 수압 제어의 제어폭은 상기 회전 감소 제어에 의해 감소되는 제어 장치.
24. 제 22 항에 있어서,

    상기 관성 단계에서의 상기 관성 토크를 흡수하는 상기 클러치 수압 제어의 제어폭은 상기 회전 감소 제어에 의해 0 으로 설정되는 제어 장치.
25. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,

    상기 관성 토크 전체는 쉬프트 도중 상기 관성 단계 동안에 상기 회전 감소 제어에 의해 흡수되는 제어 장치.
26. 제 25 항에 있어서,

    상기 관성 단계에서 상기 관성 토크를 흡수하기 위한 상기 클러치 수압 제어의 제어폭은, 상기 회전 감소 제어에 의해 0 으로 설정되는 제어 장치.
27. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,

    상기 엔진으로부터의 상기 토크가 상기 트랜스미션의 상기 출력축으로 전달되는 동안, 상기 엔진으로부터의 상기 토크를 감소시키는 토크 전달 장치를 더 포함하며,

    상기 제어 수단은,

    트랜스미션의 쉬프트 동안 상기 엔진으로부터 상기 트랜스미션의 출력축으로 전달되는 상기 토크가 감소되도록 상기 토크 전달 장치를 제어하며,

    상기 회전 감소 제어를 행하며, 그리고

    상기 회전 감소 제어에 의해 상기 엔진 속도가 상기 쉬프트 후의 목표 속도와 동기된 후, 상기 트랜스미션의 상기 출력축에 전달되는 상기 토크가 증가되도록 상기 토크 전달 장치를 제어하는 제어 장치.
28. 제 27 항에 있어서,

    상기 토크 전달 장치는, 상기 엔진을 상기 트랜스미션과 연결시키는 전동기구가며; 그리고

    상기 제어 수단은,

    상기 쉬프트 동안 전동기구의 토크 용량을 감소시키며,

    상기 전동기구의 상기 토크 용량이 감소되는 동안 상기 쉬프트를 행하며,

    상기 전동기구에 의해 상기 엔진으로부터 상기 트랜스미션으로 전달되는 상기 토크가 감소되고 있는 동안, 상기 회전 감소 제어를 행함으로써 상기 쉬프트 후의 기어 변속비에 따라 상기 엔진 속도를 상기 목표 속도로 제어하며, 그리고

    상기 엔진 속도가 상기 회전 감소 제어에 의해 쉬프트 후의 기어 변속비에 따라 상기 목표 속도와 동기된 후, 상기 전동기구에 의해 상기 엔진으로부터 상기 트랜스미션으로 전달되는 상기 토크를 증가시키는 제어 장치.
29. 제 28 항에 있어서,

    상기 전동기구는 토크 전달을 위한 인게이지 상태 및 토크 차단을 위한 릴리즈 상태로 제어될 수 있는 클러치 메카니즘을 포함하며, 그리고

    상기 제어 수단은 상기 클러치 메카니즘을 상기 릴리즈 상태 및 상기 인게이지 상태로 선택적으로 제어하는 제어 장치.
30. 제 29 항에 있어서,

    상기 전동기구는 토크 전달부의 상호 슬라이딩에 따르는 상기 토크를 전달할 수 있고, 상기 상호 슬라이딩의 정도를 증가 또는 감소시킬 수 있는 클러치 메카니즘을 포함하며, 그리고

    상기 제어 수단은 상기 클러치 메카니즘에 의해 상기 상호 슬라이딩의 정도를 제어하며, 상기 토크가 슬라이딩없이 전달되도록 상기 클러치 메카니즘을 제어하는 제어 장치.
31. 제 27 항에 있어서,

    상기 토크 전달 장치는 상기 트랜스미션 내 하이기어 속도측 상에 인게이징 장치를 포함하며;

    상기 쉬프트는 상기 엔진으로부터의 상기 토크가 상기 트랜스미션으로 입력되는 동안에 행해지며; 그리고

    상기 제어 수단은, 상기 업쉬프트를 진행하여 상기 하이기어 속도측 상의 상기 인게이징 장치에서의 인게이징 힘은 증가하고, 상기 업쉬프트 동안 관성 단계에서 상기 인게이징 장치의 상기 인게이지 상태에 따라서 상기 엔진 속도와 상기 쉬프트 후의 목표 속도 사이의 차이를, 상기 회전 감소 제어에 의해 수정하는 제어 장치.
32. 제 27 항에 있어서,

    상기 토크 전달 장치는 상기 트랜스미션 내의 하이기어 속도측 상에 인게이징 장치를 포함하며;

    상기 쉬프트는 상기 엔진으로부터의 상기 토크가 상기 트랜스미션으로 입력되는 동안에 행해지며;

    상기 쉬프트 시에 상기 인게이징 장치의 인게이징 힘은 소정의 값으로 설정되며; 그리고

    상기 엔진 속도가 상기 회전 감소 제어에 의해 상기 쉬프트 후의 목표 속도로 제어되는 제어 장치.
33. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,

    상기 엔진은 상기 엔진의 실린더로 공기를 유입하기 위한 흡입 행정 및 연소된 배기 가스를 배기하기 위한 배기 행정을 행하며;

    상기 회전 감소 제어는 상기 배기 행정에서의 상기 연소 배기 가스의 배출 억제와 상기 흡입 행정에서의 상기 연소 배기 가스의 재유입 중 적어도 하나를 포함하며; 그리고

    상기 제어 수단은 상기 엔진 속도를 상기 회전 감소 제어에 의해 감소시키는 제어장치.
34. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,

    상기 엔진은 상기 엔진의 실린더로 공기를 유입하기 위한 흡입 행정을 행하며;

    상기 회전 감소 제어는 상기 엔진 내부로 유입되는 상기 공기량이 증가되도록 상기 흡입 밸브를 제어하는 것을 포함하며; 그리고

    상기 제어 수단은 상기 엔진 속도를 상기 회전 감소 제어에 의해 증가시키는 제어 장치.
35. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,

    상기 구동기구는 상기 배기 밸브 및 상기 흡입 밸브를 개별적으로 전자기적으로 개폐하기 위하여, 상기 배기 밸브 및 상기 흡입 밸브 각각에 대해 제공되는 전자기 메카니즘을 포함하는 제어 장치.
36. 엔진의 출력축으로부터의 토크없이 흡입 밸브와 배기 밸브 중 적어도 하나를 개방 및 폐쇄되도록 제어하는 구동기구, 및 트랜스미션과 상기 엔진 사이에 제공된 전동기구를 포함하는, 엔진 및 트랜스미션의 제어 방법에 있어서,

    업쉬프트 시에 상기 전동기구에 의해 전달되는 토크를 감소 또는 차단하는 단계;

    상기 전동기구에 의한 토크가 감소 또는 차단되고 있는 동안에 상기 구동기구를 제어하여 엔진 속도를 감소시키는 회전 감소 제어를 행하는 단계; 및

    상기 엔진 속도가 상기 업쉬프트 이후의 기어 비율에 따른 제 1 엔진 속도보다 높은 목표 엔진 속도가 될 때, 상기 구동기구를 제어하여 상기 업쉬프트 시의 상기 전동기구에 의한 토크를 증가시키면서 상기 엔진 속도가 상기 업쉬프트 이후의 기어 비율에 따른 상기 제 1 엔진 속도가 되도록 하는 단계를 포함하는 제어 방법.

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