KR101033755B1 - 자동 변속기의 제어 장치 - Google Patents

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도시히로 후꾸마스
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Abstract

자동 변속기(13)의 제어 장치(30)는, 자동 변속기(13)의 변속비(SR)를 제어하기 위한 제1 제어 모드와, 제2 제어 모드로 각각 설정 가능하다. 제2 제어 모드의 제어 장치(30)는 변속비(SR)를 자동적으로 변경한다. 제어 장치(30)는 변속 출력 샤프트(23)의 회전 속도(Nout)의 지표값과 상한 속도(Lim)를 파악한다. 제1 제어 모드의 제어 장치(30)는, 변속비(SR)를 증대시키기 위해 조작 부재(22)가 조작된 경우, 지표값이 상한 속도(Lim) 이하인 경우에 변속비(SR)의 변경을 허가한다. 제어 장치(30)는 상한 속도(Lim)를 설정하는 설정부(S13)를 갖는다. 설정부(S13)는, 제어 장치(30)가 제1 제어 모드이며, 또한 조작 부재(22)가 변속비(SR)를 증대시키기 위해 조작된 경우, 차량 가속도(AR)를 기초로 상한 속도(Lim)를 설정한다.
제어 장치, 자동 변속기, 조작 부재, 변속 출력 샤프트, 시프트 레버 장치

Description

자동 변속기의 제어 장치 {CONTROL DEVICE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은, 자동 변속기의 제어 장치에 관한 것이다. 자동 변속기의 변속비는, 운전자에 의한 수동 조작에 의해 절환 가능하다.
차량의 내연 기관의 출력 샤프트와 차축 사이에, 자동 변속기를 설치하는 경우가 많다. ECU(전자 제어 장치)는, 액셀러레이터 조작량이나 차량 주행 속도 등의 차량 운전 상태에 따라서, 자동 변속기의 변속비를 자동적으로 제어한다.
또한, 운전자가 수동 조작으로 변속비를 절환 가능하도록, 예를 들어 스티어링 휠에 시프트 다운 스위치나 시프트 업 스위치를 설치하는 경우가 있다.
엔진 회전 속도가 큰 경우, 운전자가 수동 조작하여 시프트 다운(다운 시프트)하면, 즉, 변속비를 크게 하면, 엔진 회전 속도가 과회전(오버 레볼루션)이 될 우려가 있다. 소위 오버 레볼루션이 발생할 우려가 있다.
특허 문헌 1의 제어 장치는, 엔진 회전 속도가 미리 정한 상한 속도보다도 큰 경우, 변속비의 변경을 금지한다. 즉, 제어 장치는, 운전자가 수동 조작하여 시프트 다운하려도 해도, 시프트 다운을 행하지 않는다. 따라서, 엔진 회전 속도의 과회전(과상승)이 회피된다.
일반적으로, 운전자가 수동 조작함으로써 변속비의 변경을 요구하고 나서, 실제로 변속비의 변경이 완료될 때까지의 동안에 약간의 시간차가 발생한다. 그와 같은 변속비 절환 기간에 있어서도, 엔진 회전 속도는 시시각각 변화하고 있다. 즉, 변속비 절환 기간에 있어서, 엔진 회전 속도의 변화 형태는 일정하지 않다. 따라서, 모든 상황을 예측하여 엔진 과회전의 발생을 예방하기 위해서는, 상한 속도를 작게 설정할 필요가 있다. 즉, 엔진 상한 속도를, 여유를 살펴 작게 설정하게 된다.
그러나, 여유가 있도록 엔진 상한 속도를 작게 설정하는 것은, 시프트 다운이 허가되는 차량 운전 영역의 감소를 의미하고, 차량 조작성을 저하시킨다.
특허 문헌 1 : 일본공개특허 평10-89466호 공보
본 발명의 목적은, 엔진 과회전의 발생을 억제하면서, 수동 조작에 의한 시프트 다운을 실행 가능한 차량 운전 영역을 확보(확대)하는 데 있다.
본 발명에 따르면, 자동 변속기의 제어 장치가 제공된다. 제어 장치는, 자동 변속기의 변속비를 제어하기 위한 제1 제어 모드와 제2 제어 모드에 각각 설정 가능하다. 제2 제어 모드의 제어 장치는, 변속비를 자동적으로 변경하다. 자동 변속기는 차량에 탑재된다. 차량은 내연 기관, 차축 및 조작 부재를 갖는다. 내연 기관은 엔진 출력 샤프트를 갖는다. 자동 변속기는 변속기 출력 샤프트를 갖는다. 제어 장치는 변속기 출력 샤프트의 회전 속도의 지표값과 상한 속도를 파악한다. 자동 변속기는 엔진 출력 샤프트와 차축 사이에 설치된다. 제1 제어 모드의 제어 장치는, 변속비를 증대시키기 위해 조작 부재가 조작된 경우, 지표값이 상한 속도 이하인 경우에 변속비의 변경을 허가한다. 제어 장치는 상한 속도를 설정하는 설정부를 갖는다. 설정부는, 제어 장치가 제1 제어 모드이며, 또한 조작 부재가 변속비를 증대시키기 위해 조작된 경우, 차량의 차량 가속도를 검출하고, 차량 가속도를 기초로 상한 속도를 설정한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 제어 장치를 갖는 차량의 블럭도이다.
도 2는 도 1의 ECU가 실행하는 시프트 다운 허가 처리의 흐름도이다.
도 3은 도 1의 ECU가 기억하는, 차량 가속도와 상한 속도의 관계를 나타내는 변속맵이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 관한 일 실시 형태를 나타낸다. 도 1에 도시한 바와 같이, 차량(10)은 엔진(11), 자동 변속기(13), 구동륜(15), 시프트 레버 장치(19), 스티어링 휠(20), 및 ECU(전자 제어 장치)(30)를 구비한다. ECU(30)는 자동 변속기(13)의 제어 장치이다.
크랭크샤프트(12)는 내연 기관으로서의 엔진(11)으로부터 연장되는 엔진 출력 샤프트이다. 크랭크샤프트(12)의 회전은 자동 변속기(13)에 의해 변속된다. 자동 변속기(13)는 출력 샤프트로서의 변속기 출력 샤프트(23)를 갖는다. 변속기 출력 샤프트(23)의 회전은, 차축(14)을 거쳐서 구동륜(15)에 전달된다.
자동 변속기(13)은 케이스(13a)를 구비한다. 케이스(13a)는 토크 컨버 터(16)와 유성 기어 장치(17)를 수용한다. 즉, 크랭크샤프트(12)의 회전은, 토크 컨버터(16), 유성 기어 장치(17), 및 차축(14)을 차례로 거쳐서, 구동륜(15)에 전달된다. 유성 기어 장치(17)는 복수의 유성 기어를 갖는다.
자동 변속기(13)는 복수의 변속단(ST)을 갖는 다단식이다. 본 실시 형태의 ECU(30)는, 자동 변속기(13)는「제1 속」내지「제8 속」의 총 8개의 전진 변속단을 갖는다. 제1 속으로부터 제8 속으로 향하여, 변속비(SR)는 감소한다. 즉, 제8 속의 변속비(SR)는, 제1 속의 변속비(SR)보다도 작다. 제8 속은 제1 속보다도 고속단이다. 제1 속은 최대의 변속비(SR)를 나타내고, 제8 속은 최소의 변속비(SR)를 나타낸다. 즉, 제1 속은 가장 저속단측의 변속단(ST)이며, 제8 속은 가장 고속단측의 변속단(ST)이다. 제8 속으로부터 제1 속으로 향하는 변속비 절환은, 시프트 다운이다. 시프트 다운은 변속단(ST)을 저속측으로 절환하는 것을 의미한다. 시프트 다운은, 변속비(SR)를 크게 하도록 절환하는 것을 의미한다. 한편, 제1 속으로부터 제8 속으로 향하는 변속비 절환은 시프트 업이다. 시프트 업은, 변속단(ST)을 고속측으로 절환하는 것을 의미한다. 시프트 업은 변속비(SR)를 작게 하도록 절환하는 것을 의미한다.
자동 변속기(13)는 복수의 클러치 장치를 갖는다. 각각의 클러치 장치는, 절환 밸브로서의 전자기 밸브와, 다판식 유압 클러치 기구에 의해 구성된다. 각각의 유압 클러치 기구는, 자동 변속기(13)의 내부에 설치된다. 각각의 유압 클러치 기구는, 유성 기어 장치(17)의 복수의 기어 중 하나를, 케이스(13a) 또는 유성 기어 장치(17)의 입력 샤프트(17a)에 대해 고정 상태 또는 비고정 상태로 절환한다. 즉, 각각의 유압 클러치 기구는, 유성 기어 장치(17)의 기어를 케이스(13a) 또는 입력 샤프트(17a)에 대해 연결 상태 또는 비연결 상태로 절환한다.
자동 변속기(13)에는 컨트롤 밸브(18)가 설치된다. 각각의 절환 밸브는 모두 컨트롤 밸브(18)에 설치된다. 컨트롤 밸브(18)는 내부에 유압 회로를 갖는다. 예를 들어 ECU(30)가 각각의 절환 밸브의 여자 상태와 비여자 상태를 절환하면, 유압 회로의 유로가 절환된다. 그 결과, 각각의 유압 클러치 기구의 결합 상태와 개방 상태가 절환되고, 따라서 변속단(ST)은 절환된다.
컨트롤 밸브(18)에는, 절환 밸브 이외에도, 2개의 조절 밸브로서의 전자기 밸브가 설치된다. 조절 밸브의 개방도가 제어되면, 유압 클러치 기구에 공급되는 오일 압력이 조절된다.
시프트 레버 장치(19)는 차량(10)의 운전석 근방에 설치된다. 예를 들어 운전자는, 시프트 레버 장치(19)의 복수의 조작 위치를 수동 조작으로 절환 가능하다. 시프트 레버 장치(19)의 조작 위치는, 파킹 위치(P 위치), 리버스 위치(R 위치), 뉴트럴 위치(N 위치), 자동 변속 위치(D 위치), 및 수동 변속 위치(M 위치)를 포함한다. P 위치와 N 위치는, 차량(10)의 정차시에 선택된다. R 위치는, 차량(10)을 후진 주행시키기 위해 선택된다. D 위치와 M 위치는, 각각 차량(10)을 전진 주행시키기 위해 선택된다.
D 위치는 운전자가 자동 변속 모드를 선택하기 위해 선택된다. M 위치는 운전자가 수동 변속 모드를 선택하기 위해 선택된다. 자동 변속 모드에서는 ECU(30)는 변속단(ST)을 차량 운전 상태에 따라서 자동적으로 절환한다. 수동 변속 모드 에서는 운전자는, 변속단(ST)을 수동 조작에 의해 절환한다.
스티어링 휠(20)은 운전석에 설치된다. 스티어링 휠(20)에는, 플러스 스위치(21)와 마이너스 스위치(22)가 설치된다. 플러스 스위치(21)와 마이너스 스위치(22)는, 각각 운전자가 복수의 전진 변속단을 수동 조작으로 절환하기 위해 조작되는 조작 부재이다. 플러스 스위치(21)가 1회 조작될 때마다, 변속단(ST)을 시프트 업시키기 위한 신호가 ECU(30)에 입력된다. 한편, 마이너스 스위치(22)가 1회 조작될 때마다, 변속단(ST)을 시프트 다운시키기 위한 신호가 ECU(30)에 입력된다.
ECU(30)는 시프트 레버 장치(19)의 선택 위치에 따라서, 자동 변속기(13)의 전자기 밸브의 작동 상태를 절환하고, 그 결과, 변속단(ST)을 절환한다. ECU(30) 는 시프트 레버 장치(19)가 N 위치 또는 P 위치인 경우, 크랭크샤프트(12)와 구동륜(15) 사이의 연결을 차단하도록 자동 변속기(13)를 제어한다. 한편, ECU(30)는 시프트 레버 장치(19)가 R 위치인 경우, 자동 변속기(13)를 후진 변속단으로 절환한다. ECU(30)는 시프트 레버 장치(19)가 D 위치 또는 M 위치인 경우, 자동 변속기(13)를「제1 속」내지「제8 속」중 어느 하나로 절환한다.
시프트 레버 장치(19)가 D 위치인 경우, ECU(30)는 차량 운전 상태를 기초로, 하여 자동적으로 전진 변속단을 절환한다. 차량 운전 상태는, 차량 주행 속도(SPD)와 액셀러레이터 조작량(ACC)을 포함한다. 액셀러레이터 조작량(ACC)은 액셀러레이터 페달 조작량이다. ECU(30)는 미리 기억한 변속 맵을 기초로, 전진 변속단을 선택한다. 변속 맵에는, 업 시프트 선과 시프트 다운 선이 나타내어진다. 업 시프트선과 시프트 다운 선은 각각 차량 주행 속도(SPD)와 액셀러레이터 조작 량(ACC)의 관계에 의해 정해지는 변속선이다. 변속선은 변속 맵을 구획한다. 차량 운전 영역이 변속 맵 상에 있어서 변속선을 넘도록 변화되면, ECU(30)는 넘은 후의 운전 영역에 대응하도록 변속단(ST)을 절환한다. ECU(30)는 차량 주행 속도(SPD)가 클수록 고속측의 변속단(ST)을 선택한다. 또한 ECU(30)는 액셀러레이터 조작량(ACC)이 클수록, 고속측의 변속단(ST)을 선택한다. 본 실시 형태의 ECU(30)는, 시프트 레버 장치(19)가 D 위치한 경우, 즉, 자동 변속기(13)의 자동 변속 모드를 제2 제어 모드라 칭한다.
한편, 시프트 레버 장치(19)가 M 위치인 경우, 운전자가 플러스 스위치(21) 또는 마이너스 스위치(22)를 조작하면, ECU(30)는 전진 변속단의 절환을 시험해 본다. 본 실시 형태의 ECU(30)는 시프트 레버 장치(19)가 M 위치인 경우에 마이너스 스위치(22)가 조작된 경우, 자동 변속기(13)의 제어 모드를 제1 제어 모드라 칭한다. 즉, 제1 제어 모드는, 수동 변속 모드의 경우에 마이너스 스위치(22)가 조작된 경우를 의미한다.
본 실시 형태의 ECU(30)는, 시프트 레버 장치(19)가 D 위치와 M 위치 중 어느 쪽의 경우라도, 변속 쇼크의 발생을 억제하면서 변속단(ST)을 빠르게 절환한다. 즉, ECU(30)는 전진 변속단의 절환시, 복수의 클러치 기구 중 어느 하나를 결합 상태로부터 해방 상태로 변경하면서, 다른 1개의 클러치 기구를 개방 상태로부터 결합 상태로 변경한다. 즉, ECU(30)는 개방 클러치 기구를 실현하면서, 결합 클러치 기구를 실현함으로써, 변속 제어를 실행한다. 따라서, ECU(30)는 조절 밸브의 개방도 제어를 실행함으로써, 개방 클러치 장치에 공급되는 오일 압력이나, 결합 클 러치 장치에 공급되는 오일 압력을 조절한다.
차량(10)에는, 액셀러레이터 센서(31), 제1 회전 속도 센서(32), 제2 회전 속도 센서(33), 가속도 센서(34), 시프트 위치 센서(35)가 설치된다. 액셀러레이터 센서(31)는 액셀러레이터 조작량(ACC)을 검출한다. 제1 회전 속도 센서(32)는 크랭크샤프트(12)의 회전 속도, 즉, 엔진 회전 속도(NE)를 검출한다. 제2 회전 속도 센서(33)는 변속기 회전 속도(Nout)를 검출한다. 변속기 회전 속도(Nout)는, 변속기 출력 샤프트(23)의 회전 속도이다. 가속도 센서(34)는 차량 가속도(AR)를 산출하기 위해 사용된다. 시프트 위치 센서(35)는 시프트 레버 장치(19)의 조작 위치를 검출한다. 본 실시 형태의 ECU(30)는 변속기 회전 속도(Nout)를 기초로, 차량 주행 속도(SPD)를 파악한다.
차량(10)은 마이크로 컴퓨터에 의해 구성되는 ECU(전자 제어 장치)(30)를 구비한다. ECU(30)에는, 센서(31 내지 35), 플러스 스위치(21), 및 마이너스 스위치(22)의 출력 신호가 입력된다. ECU(30)는 그들 출력 신호를 기초로 각종 계산을 행하고, 계산 결과를 기초로 엔진(11)과 자동 변속기(13)를 제어한다.
ECU(30)는, 도 2에 도시하는 시프트 다운 허가 처리를 실행한다. 시프트 다운 허가 처리는, 시프트 다운시의 엔진 과회전을 회피한다. 엔진 과회전은, 변속단(ST)을 저속단측으로 절환한 경우, 크랭크샤프트(12)의 회전 속도가 허용 회전 속도를 초과해 버리는 현상을 의미한다.
도 2는 시프트 다운 허가 처리의 흐름도를 나타낸다. ECU(30)는 시프트 레버 장치(19)가 M 위치에 선택되는 것을 조건으로, 소정 주기마다 시프트 다운 허가 처리를 실행한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 우선 ECU(30)는 마이너스 스위치(22)가 조작되었는지 여부 판정한다(스텝 S11). ECU(30)는 마이너스 스위치(22)가 조작되고 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S11에 있어서 '아니오'), 본 처리를 일단 종료한다.
한편, ECU(30)는 마이너스 스위치(22)가 조작되었다고 판정한 경우(스텝 S11에 있어서 '예'), 차량 가속도(AR)를 검출한다(스텝 S12). ECU(30)는 검출한 차량 가속도(AR)와, 변속단(ST)을 기초로, 변속 맵을 참조하여 상한 속도(Lim)를 설정한다(스텝 S13). ECU(30)는 가령 마이너스 스위치(22) 조작에 따라서 변속단(ST)을 절환하였다고 가정한 경우의, 절환 완료 후의 변속단(ST)을 사용하여 상한 속도(Lim)를 설정한다. 스텝 S13을 처리하는 ECU(30)는 설정부로서 기능한다.
변속 맵은 상한 속도(Lim)를 산출하기 위해 사용되고, ECU(30)가 미리 기억한다. 변속 맵은 차량 가속도(AR)와 변속단(ST)에 의해 정해지는 차량 운전 영역과, 변속비 절환 완료 후에 엔진 과회전을 회피 가능한 차량 주행 속도(SPD)의 상한과의 관계를, 실험 등에 의해 구하여 작성된다.
도 3은 변속 맵의 상한 속도(Lim)와 차량 가속도(AR)의 관계의 일례를 나타낸다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 상한 속도(Lim)는 차량 가속도(AR)가 작을수록 크게 설정된다. 상한 속도(Lim)는 차량 가속도(AR)가 증대하면 감소하는, 감소 꺾임선 그래프이다. 차량 가속도(AR)가 플러스인 경우의 상한 속도(Lim)의 그래프의 기울기의 절대값은, 차량 가속도(AR)가 마이너스인 경우의 상한 속도(Lim)의 그래프의 기울기의 절대값보다도 크다. 즉, 상한 속도(Lim)의 그래프는, 차량 가속시 의 쪽이 차량 감속시보다도 급격히 떨어진다.
바꾸어 말하면, 상한 속도(Lim)는 차량 가속시에는 차량 가속도(AR)의 절대값이 작을수록 크게 설정된다. 한편, 상한 속도(Lim)는 차량 감속시에는 차내 가속도(AR)의 절대값이 클수록, 즉, 차량 감속도가 클수록 크게 설정된다. 변속 맵은, 도 3의 차량 가속도(AR)와 상한 속도(Lim)의 관계를, 변속단(ST)「제1 속」 내지「제8 속」)마다 갖는다. 상한 속도(Lim)는 절환 완료시의 변속단(ST)이 저속단측일수록, 즉, 변속비(SR)가 클수록 작게 설정된다.
ECU(30)는 상한 속도(Lim)를 설정 후, 차량 주행 속도(SPD)가 상한 속도(Lim) 이하인지 여부를 판정한다(도 2의 스텝 S14).
ECU(30)는 차량 주행 속도(SPD)가 상한 속도(Lim) 이하인 경우(스텝 S14에 있어서 '예'), 시프트 다운을 허가한다(스텝 S15). 즉, ECU(30)는 가령 변속단(ST)을 절환해도 엔진 과회전이 발생하지 않는다고 판정한다. 따라서 ECU(30)는, 변속단(ST)의 저속단측으로의 절환을 실행한다.
한편, ECU(30)는 차량 주행 속도(SPD)가 상한 속도(Lim)보다도 큰 경우(스텝 S14에 있어서 '아니오'), 시프트 다운을 금지한다(스텝 S16). 즉, ECU(30)는, 만약 변속단(ST)을 절환하면, 엔진 과회전이 발생할 가능성이 크다고 판정한다. 따라서 ECU(30)는, 변속단(ST)을 저속단측으로 절환하지 않는다. 본 실시 형태의 ECU(30)는 시프트 다운 요구 자체를 소거한다.
즉, ECU(30)는 차량 주행 속도(SPD)를 상한 속도(Lim)와 비교하는 것을 기초로, 시프트 다운을 허가 또는 금지를 선택 후, 본 처리를 일단 종료한다.
이하, 본 실시 형태의 이점을 비교예와 비교하면서 설명한다.
자동 변속기(13)의 변속비 절환 완료시의 엔진 회전 속도(NE)는 변속비 절환 완료시의 변속기 회전 속도(Nout)를 변속비(SR)로 곱함으로써 정해진다. 플러스 스위치(21)나 마이너스 스위치(22)가 조작되고 나서, 변속비 절환이 완료될 때까지의 기간을, 변속비 절환 기간이라 칭한다. 변속기 회전 속도(Nout)는, 변속비 절환 기간이 차량 가속시의 경우에 상승하는 경우가 있고, 차량 감속시의 경우에 저하되는 경우가 있다. 차량 가속도(AR)가 클수록, 변속비 절환 기간에 있어서의 변속기 회전 속도(Nout)의 상승량은 크다. 한편, 차량 가속도(AR)가 작을수록, 변속비 절환 기간에 있어서의 변속기 회전 속도(Nout)의 저하량의 절대값은 크다. 또한 차량 감속도의 절대값이 클수록, 변속비 절환 기간에 있어서의 변속기 회전 속도(Nout)의 저하량의 절대값은 크다. 즉, 변속비 절환 기간에 있어서의 변속기 회전 속도(Nout)의 변화량은, 플러스 스위치(21)나 마이너스 스위치(22)가 조작된 경우의 차량 가속도(AR)에 따라서 변화된다.
본 실시 형태의 ECU(30)는 마이너스 스위치(22)가 조작된 경우, 마이너스 스위치(22) 조작시의 차량 주행 속도(SPD)가 상한 속도(Lim) 이하인 것을 조건으로, 시프트 다운을 허가한다.
이하의 비교예를 상정한다. 비교예는, 차량 가속도(AR)를 고려하지 않고, 상한 속도를 일정값으로 설정한다. 즉, 비교예는, 상한 속도가 필요 이상으로 작아지는 경우가 있다. 즉, 비교예는, 마이너스 스위치(22) 조작 후의 모든 상황에 있어서 변속기 회전 속도(Nout)가 가장 증대해도 엔진 과회전이 발생하지 않도록, 상한 속도를 설정한다. 그로 인해 비교예에서는, 변속비 절환 기간에 있어서 변속기 회전 속도(Nout)가 감소하는 경우, 상한 속도가 필요 이상으로 작다. 변속비 절환 기간이 차량 감속시인 경우에, 변속비 절환 기간에 있어서 변속기 회전 속도(Nout)가 감소하는 일이 발생할 수 있다.
(1) 본 실시 형태의 ECU(30)는 마이너스 스위치(22) 조작시의 차량 가속도(AR)에 따라서, 상한 속도(Lim)를 설정한다. 즉, ECU(30)는 변속비 절환 완료시의 변속기 회전 속도(Nout)를 고려하여 상한 속도(Lim)를 설정할 수 있다. 따라서 본 실시 형태는, 비교예와 비교하여, 변속비 절환 완료시의 엔진 과회전을 회피가능한 차량 주행 속도(SPD)의 상한 근방에, 상한 속도(Lim)를 설정할 수 있다. 따라서, 엔진 과회전의 발생을 억제하면서, 수동 조작에 의한 시프트 다운을 실행 가능한 차량 운전 영역을 확보(확대)할 수 있다.
또한 비교예는, 운전자가 마이너스 스위치(22)를 조작해도, 실제로는 변속단(ST)을 절환할 수 없다는 상황을 빈번하게 발생시킬 수 있다. 즉, 차량 조작성을 저하시킬 수 있다. 그러나, 본 실시 형태의 ECU(30)는 수동 조작에 의해 시프트 다운 실행 가능한 운전 영역을 확보(확대)하므로, 차량 조작성의 저하를 억제할 수 있다.
(2) 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 ECU(30)는 마이너스 스위치(22) 조작시의 차량 가속도(AR)가 작을수록, 상한 속도(Lim)를 크게 설정한다. 따라서 ECU(30)는 차량 가속시, 변속비 절환 기간에 있어서의 변속기 회전 속도(Nout)의 상승량이 작을수록, 상한 속도(Lim)를 크게 설정한다. 즉, ECU(30)는, 변속비 절환 완료시의 변속기 회전 속도(Nout)가 작을수록, 상한 속도(Lim)를 크게 설정한다. 환언하면 ECU(30)는, 엔진 과회전을 회피 가능한 차량 주행 속도(SPD)의 상한이 클수록, 상한 속도(Lim)를 크게 설정한다. 차량 감속시에 ECU(30)는 변속비 절환 기간의 변속기 회전 속도(Nout)의 저하량이 클수록, 상한 속도(Lim)를 크게 설정한다. 즉, ECU(30)는 차량 감속시라도, 변속비 절환 완료시의 변속기 회전 속도(Nout)가 작을수록, 즉, 엔진 과회전을 회피 가능한 차량 주행 속도(SPD)의 상한이 클수록, 상한 속도(Lim)를 크게 설정한다.
즉, 본 실시 형태의 ECU(30)는, 마이너스 스위치(22) 조작시의 차량 가속도(AR)와, 변속비 절환 기간에 있어서의 변속기 회전 속도(Nout)의 변화량과의 관계에 따라서, 상한 속도(Lim)를 설정한다. 즉, ECU(30)는 자동 변속기(13)의 변속비 절환 완료시의 변속기 회전 속도(Nout)에 맞도록 상한 속도(Lim)를 설정할 수 있다.
(3) ECU(30)는, 변속비 절환 완료시의 변속비(SR)가 클수록, 상한 속도(Lim)를 작게 설정한다. 그로 인해 본 실시 형태는, 예를 들어 변속단(ST)을 고려하지 않고 상한 속도(Lim)를 일정값으로 설정하는 경우와 비교하여, 엔진 과회전의 발생을 회피 가능한 차량 주행 속도(SPD)의 상한에 한층 가깝게, 상한 속도(Lim)를 설정할 수 있다.
예를 들어 몇 가지의 경우에 있어서 변속비 절환 완료시의 변속단(ST)이 서로 다르면, 마이너스 스위치(22) 조작시의 변속기 회전 속도(Nout)와 차량 가속도(AR)가 서로 공통이라도, 변속비 절환 완료시의 엔진 회전 속도(NE)는 서로 다르 다. 즉, 변속비 절환 완료시의 변속단(ST)이 서로 다르면, 변속기 회전 속도(Nout)와 엔진 회전 속도(NE)의 관계가 다르다. 즉, 변속기 회전 속도(Nout)가 서로 공통인 복수의 경우, 변속비(SR)가 클수록, 즉, 변속단(ST)이 저속단측일수록, 변속비 절환 완료시의 엔진 회전 속도(NE)는 크다.
가령, 변속비(SR)를 고려하지 않고, 마이너스 스위치(22) 조작시의 차량 가속도(AR)만을 기초로 상한 속도를 설정하는 경우, 예를 들어「제2 속」으로부터「제1 속」으로의 시프트 다운의 경우라도 엔진 과회전을 회피하도록, 상한 속도를 설정한다. 이 경우, 예를 들어「제8 속」으로부터「제7 속」으로의 절환시,「제7 속」으로부터「제6 속」으로의 절환시,..., 및「제3 속」으로부터「제2 속」으로의 절환시에 있어서, 상한 속도가 필요 이상으로 작아질 수 있다. 가장 저속단측의 변속단(ST)으로 시프트 다운하면, 변속비 절환 완료시의 엔진 회전 속도(NE)가 가장 증대할 수 있기 때문이다. 즉, 상한 속도는, 가장 저속단측으로의 시프트 다운에 대해서는 적절값이 설정되어도, 그 이외의 변속단(ST)의 시프트 다운에 대해서는 여유가 지나치게 크다.
그러나 본 실시 형태의 ECU(30)는 변속단(ST)을 기초로, 상한 속도(Lim)를 설정한다. ECU(30)는, 가령 마이너스 스위치(22) 조작에 따라서 변속단(ST)을 절환하였다고 가정한 경우의 절환 완료 후의 변속단(ST)을 기초로, 상한 속도(Lim)를 설정한다. 즉, ECU(30)는 변속비 절환 완료시의 변속비(SR)가 클수록, 상한 속도(Lim)를 작게 설정한다. 즉, ECU(30)는 변속비 절환 완료시의 변속단(ST)이 저속단측일수록, 즉, 변속비 절환 완료시의 엔진 회전 속도(NE)가 클수록, 상한 속 도(Lim)를 작게 설정한다. 그로 인해 본 실시 형태는, 예를 들어 변속단(ST)을 고려하지 않고 상한 속도(Lim)를 일정값으로 설정하는 경우와 비교하여, 엔진 과회전의 발생을 회피 가능한 차량 주행 속도(SPD)의 상한에 한층 가깝게, 상한 속도(Lim)를 설정할 수 있다.
마찬가지로, 예를 들어 몇 가지의 경우에 있어서 변속비 절환 완료시의 변속단(ST)이 서로 다르면, 마이너스 스위치(22) 조작시의 변속기 회전 속도(Nout)와 차량 가속도 AR이 서로 공통이라도, 변속비 절환 기간에 있어서의 차량 주행 속도(SPD)의 변화량과, 엔진 회전 속도(NE)의 변화량의 관계는 서로 다르다. 즉, 변속비(SR)가 클수록, 변속비 절환 기간에 있어서의 차량 주행 속도(SPD)의 변화에 대한, 엔진 회전 속도(NE)의 변화가 크다. 따라서, 변속비(SR)가 클수록, 차량 감속시의 변속비 절환 기간에 있어서 엔진 회전 속도(NE)의 저하량의 절대값이 증대하고, 차량 가속시의 변속비 절환 기간에 있어서 엔진 회전 속도(NE)의 상승량이 증대한다.
그러나 본 실시 형태의 ECU(30)는 변속단(ST)을 기초로 상한 속도(Lim)를 설정한다. 따라서, 변속비 절환 기간에 있어서의 엔진 회전 속도(NE)의 변화량에 맞도록, 상한 속도(Lim)를 설정할 수 있다. 즉, 본 실시 형태의 ECU(30)는, 변속단(ST)에 따라서 변속비 절환 완료시의 엔진 회전 속도(NE)에 맞도록, 상한 속도(Lim)를 설정할 수 있다.
상기 실시 형태는, 이하와 같이 변경해도 좋다.
ECU(30)는, 차량 주행 속도(SPD)가 상한 속도(Lim)보다도 큰 경우, 운전자에 의한 시프트 다운 요구 자체를 소거하는 것에 한정되지 않는다. ECU(30)는 차량 주행 속도(SPD)가 상한 속도(Lim) 이하가 될 때까지, 시프트 다운의 실행을 지연해도 좋다.
ECU(30)는 차량 주행 속도(SPD)로서 변속기 회전 속도(Nout)를 사용하는 데 한하지 않고, 구동륜(15)의 회전 속도를 기초로 차량 주행 속도를 구해도 좋다.
ECU(30)는 변속기 회전 속도(Nout)의 변화율을 기초로, 차량 가속도(AR)를 산출해도 좋다. 또한 ECU(30)는 액셀러레이터 조작량(ACC), 변속단(ST), 차량 주행 속도(SPD), 또는 브레이크 페달 답입력 등을 기초로, 차량 가속도(AR)를 추정해도 좋다.
변속기 출력 샤프트(23)의 회전 속도의 지표값은, 차축(14)의 회전 속도, 차량 주행 속도(SPD), 유성 기어 장치(17)의 입력 샤프트(17a)의 회전 속도, 및 엔진 회전 속도(NE)의 어느 것이라도 좋다. ECU(30)는 지표값을 상한 속도와 비교함으로써, 시프트 다운 실행의 금지 또는 허가를 판정한다.
ECU(30)는 상한 속도를 미리 3개의 일정값으로서 정하고, 차량 가속도(AR)에 따라서 그들 3개의 상한 속도를 절환해도 좋다. 3개의 상한 속도는, 차량 감속시[가속도(AR)＜0]의 값과, 정상 주행시[가속도(AR)=0]의 값과, 차량 가속시[가속도(AR)＞0]의 값이다.
ECU(30)는 차량(10)의 스포츠 모드의 상한 속도를 노멀 모드의 상한 속도보다도 크게 설정해도 좋다. 운전자는 운전석 근방에 설치되는 스위치 등을 수동 조작함으로써, 스포츠 모드 또는 노멀 모드를 선택한다. 노멀 모드는, 운전자의 쾌 적성을 중시하도록 변속비(SR)를 절환하는 운전 모드이다. 스포츠 모드는, 운전자에 의한 조작에 대해 변속비 절환의 응답성을 중시하는 운전 모드이다. 이 경우, 스포츠 모드에 있어서 시프트 다운 실행 가능한 차량 운전 영역을, 노멀 모드에 있어서 시프트 다운 실행 가능한 차량 운전 영역보다도 크게 할 수 있다. 즉, 운전자는, 스포츠 모드에 있어서 시프트 다운 조작하기 쉽다. 따라서, 운전자에 의한 운전 모드의 선택에 합치하도록, 운전 응답성에 신축성을 부여할 수 있다.
ECU(30)는 수동 변속 모드(M 위치)인 경우의 시프트 다운시의 상한 속도(Lim)를, 자동 변속 모드(D 위치)인 경우의 시프트 다운시의 상한 속도(Lim)보다도 크게 설정해도 좋다. 이 경우, 수동 변속 모드의 시프트 다운 실행 가능한 차량 운전 영역을, 자동 변속 모드의 시프트 다운 실행 가능한 차량 운전 영역보다도 크게 할 수 있다. 따라서, 운전자의 운전 조작에 대해, 운전 응답성에 신축성을 부여할 수 있다.
ECU(30)는 수동 변속 모드(M 위치)에서만 상한 속도(Lim)를 설정하고, 자동 변속 모드(D 위치)에서는 상한 속도(Lim)를 설정하지 않아도 좋다. 또한 ECU(30)는 노멀 모드에서만 상한 속도(Lim)를 설정하고, 스포츠 모드에서는 상한 속도(Lim)를 설정하지 않아도 좋다. 이 경우, 제어를 간소화할 수 있고, 수고도 저감시킬 수 있다.
ECU(30)는 변속단(ST)을 고려하지 않고, 상한 속도(Lim)를 설정해도 좋다.
자동 변속기(13)는 변속비(SR)를 무단계로 변경 가능한 무단식이라도 좋다. 즉, 자동 변속기(13)는 다단식인 것에 한정되지 않고, 운전자의 수동 조작에 의해 변속비(SR)를 단계적으로 변경할 수 있으면 좋다.
자동 변속기(13)는 조작 부재가 수동 조작됨으로써, 변속단(ST)의 고속단측의 상한이나, 변속비(SR)의 최소값이 변경되어도 좋다.

Claims (5)

  1. 자동 변속기의 제어 장치이며,
    상기 제어 장치는 상기 자동 변속기의 변속비를 제어하기 위한 제1 제어 모드와 제2 제어 모드로 각각 설정 가능하며, 상기 제2 제어 모드의 상기 제어 장치는 상기 변속비를 자동적으로 변경하고,
    상기 자동 변속기는 차량에 탑재되고, 상기 차량은 내연 기관, 차축, 및 조작 부재를 갖고, 상기 내연 기관은 엔진 출력 샤프트를 갖고, 상기 자동 변속기는 변속기 출력 샤프트를 갖고, 상기 제어 장치는 상기 변속기 출력 샤프트의 회전 속도의 지표값과 상한 속도를 파악하고, 상기 자동 변속기는 상기 엔진 출력 샤프트와 상기 차축 사이에 설치되고,
    상기 제1 제어 모드의 상기 제어 장치는, 상기 변속비를 증대시키기 위해 상기 조작 부재가 조작된 경우, 상기 지표값이 상기 상한 속도 이하인 경우에 상기 변속비의 변경을 허가하고,
    상기 제어 장치는, 상기 상한 속도를 설정하는 설정부를 갖는 자동 변속기의 제어 장치에 있어서,
    상기 설정부는, 상기 제어 장치가 상기 제1 제어 모드이며, 또한 상기 조작 부재가 상기 변속비를 증대시키기 위해 조작된 경우, 상기 차량의 차량 가속도를 검출하고, 상기 차량 가속도가 작을수록 상기 상한 속도를 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 설정부는 상기 변속비가 커질수록 상기 상한 속도를 작게 설정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 제어 장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1 제어 모드는 상기 조작 부재가 수동 조작되는 데 따라서 상기 변속비가 변경되는 수동 변속 모드이며,
    상기 제2 제어 모드는, 상기 차량의 운전 상태에 따라서 상기 제어 장치가 상기 변속비를 자동적으로 변경하는 자동 변속 모드인 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 제어 장치.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 자동 변속기는 복수의 변속단을 갖는 다단식이며,
    상기 조작 부재는 상기 변속단을 절환하기 위해 조작되고,
    상기 변속비의 증대는, 상기 변속단이 저속측으로 절환되는 것을 의미하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 제어 장치.
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