KR101045745B1 - 차량의 가속 쇼크 경감 장치 - Google Patents

차량의 가속 쇼크 경감 장치 Download PDF

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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

전동계가 반결합 상태일 때의 가속 쇼크 경감을 가속 쇼크 경감 효과와 가속 리스폰스가 고차원적으로 양립하는 상태로 행할 수 있게 한다.
엑셀레이터 개방도(APO)의 증대에 따른 가속 시에 요구 토크(Tdri)를 이용한 제어로는 엔진 토크(Te)가 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 상승하고, 엔진 회전수(Ne)가 반결합 상태의 전동계 중에 있어서의 결합 스트로크를 단축할 때 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 크게 급상승하여 가속 쇼크가 커진다. 따라서, 단접 요소가 결합에 의해 토크 전달 특성을 급변시키는 t3을 검지하고, 그 동안에는 엔진 토크 지령값(tTe)을 실선으로 나타낸 바와 같이 Tdri보다도 작은 제한 토크(Telim)로 유지한다. 이에 의해 Ne는 스트로크를 단축할 때에 실선과 같이 완만하게 상승하게 되어, 가속 쇼크를 경감시키는 것이 가능하다. 그리고, 스트로크 단축 리스폰스에 관여하는 토크 다운 시간과 가속 쇼크 경감 효과에 관여하는 토크 다운량을 개별적으로 제어하기 때문에, 양자를 고차원적으로 양립시킬 수 있다.
엔진 토크, 스트로크, 가속 쇼크 경감 효과, 전동계, 토크 전달 특성

Description

차량의 가속 쇼크 경감 장치{Acceleration Shock Reduction Apparatus for Vehicle}
본 발명은, 엔진 등의 원동기로부터 동력이 변속기를 통하여 차륜으로 전달되어 주행 가능한 차량이며, 원동기가 운전자에 의한 액셀레이터 조작과는 별도로 출력을 제어할 수 있는 차량의 가속 쇼크 경감 장치에 관한 것이다.
차량의 고성능화의 요구에 의해 엔진 등의 원동기는 액셀레이터 조작에 관한 토크 응답(토크 리스폰스)의 가일층된 개선이 기대되고 있으며, 종래보다 다양한 토크 리스폰스 향상 대책을 실시한 엔진이 제안되고 있다.
본원 출원인도 앞서, 특허 문헌1에 의해, 엔진 흡기량을 밸브의 작동각 및 리프트량을 조작함으로써 제어 가능하게 하여 토크 리스폰스가 우수한 가변 동작 밸브 기구를 구비하는 내연 기관에 관하여 이미 제안을 하였다.
한편, 원동기로부터의 동력을 구동 차륜으로 전달하는 변속기를 포함하는, 원동기로부터 차륜에 이르는 전동계가 반결합 상태이며, 운전자가 액셀레이터 페달을 해방한 원동기 무부하 상태로부터 액셀레이터 페달의 밟기에 의해 원동기를 부하 상태로 절환하는 조작을 행한 경우, 이하와 같이 될 수 있다.
즉, 상기의 단접 요소의 체결 진행에 따라 토크 전달 특성(예를 들어, 상기 단접 요소의 토크 전달 용량)이 급변할 때, 상기 액셀레이터 페달의 밟기에 의한 가속 조작과 더불어, 소위 가속 쇼크를 발생시킨다.
이 가속 쇼크는, 상기와 같이 토크 리스폰스가 우수한 원동기를 탑재한 차량의 경우, 원동기의 당해 하이 리스폰스로 인해 특히 현저해진다.
여기서, 상술한 반결합 상태란, 전동을 담당해야 할 클러치나 브레이크 등의 단접 요소가 완전 체결되지 않은 상태, 혹은 이들 클러치나 브레이크 등의 단접 요소가 완전 체결되어 있어도 원웨이 클러치나, 토크 컨버터의 로크 업 클러치나, 수동 변속기의 마찰 클러치와 같은 다른 단접 요소가 완전 체결되지 않은 상태를 말한다.
도19는 상기한 가속 쇼크를 더 부언하기 위한 것으로, 이 도면은 순간(t1)으로부터 액셀레이터 개방도(APO)가 도시한 시계열 변화로 증대하도록 해방 상태의 액셀레이터 페달을 밟은 경우의 동작 타임차트이다.
액셀레이터 개방도(APO)의 증대에 호응하여 엔진 출력 토크(Te)의 지령값[엔진 요구 토크(Tdri)]은 파선으로 나타낸 바와 같이 액셀레이터 조작으로부터 약간의 응답 지연 후의 순간(t2)으로부터 도시한 바와 같이 상승하고, 엔진 출력 토크(Te)의 실제값은 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 지령값에 추종하듯이 상승한다.
그런데, 특히 토크 리스폰스가 우수한 엔진의 경우, 엔진으로부터 차륜에 이르는 반결합 상태의 전동계 중에 있어서의 원웨이 클러치가 결합 스트로크를 단축할 때나, 변속용 마찰 요소(토크 컨버터의 로크 업 클러치나, 수동 변속기의 마찰 클러치를 포함한다)의 체결 진행에 따른 슬립 상태로부터 완전 체결 상태로의 이행 시에 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 급상승한다.
이러한 엔진 회전수(Ne)의 일점쇄선으로 나타낸 바와 같은 급상승은 반결합 상태의 전동계 중에 있어서의 원웨이 클러치의 결합 시나, 변속용 마찰 요소(로크 업 클러치나, 마찰 클러치를 포함한다)의 완전 체결 시에 이들에 의한 토크 전달 특성의 급변에 의해 차량 가속도(α)의 일점쇄선으로 나타내는 시계열 변화로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이 큰 가속 쇼크를 발생시킨다.
이러한 가속 쇼크를 경감시키기 위해서는, 특허 문헌2에 기재한 바와 같은 인버스 필터를 이용하여, 운전자에 의한 액셀레이터 조작으로부터 구한 엔진 요구 토크에 대하여 인버스 필터 처리(평활화 처리)를 행하고, 이에 의해 엔진 요구 토크에 대하여 위상 지연 보정을 행함으로써 급한 토크 변동을 완화시키는 것을 생각할 수 있다.
이와 같이 엔진 요구 토크의 급한 변동을 완화시킴으로써, 실 엔진 출력 토크의 변화도 완만하게 되어, 그 만큼 가속 시에 엔진으로부터 차륜에 이르는 반결합 상태의 전동계 중에 있어서의 단접 요소의 체결 진행 중인 엔진 회전수의 상승이 완화되어 가속 쇼크를 경감시킬 수 있다.
<특허 문헌1> 일본 특허 공개2005-133591호 공보
<특허 문헌2> 일본 특허 공개2004-150388호 공보
그러나, 상기한 종래 기술을 이용한 대책으로는 엔진 요구 토크에 대하여 인버스 필터 처리(평활화 처리)를 행하여 엔진 요구 토크의 변동을 완만하게 할 뿐이다.
그로 인해, 인버스 필터 처리(평활화 처리)가 강하면, 가속 조작 시부터 단접 요소가 체결을 끝낼 때까지의 응답성(가속 리스폰스)이 나빠져 가속 성능의 저하를 초래하고, 반대로 인버스 필터 처리(평활화 처리)가 약하면 단접 요소가 체결을 끝냈을 때의 가속 쇼크 경감 효과가 부족하여, 가속 쇼크 경감 효과와 가속 리스폰스를 고차원적으로 양립시킬 수 없다.
본 발명은 단접 요소가 체결을 끝냈을 때의 가속 쇼크 경감 효과에 관여하는 토크 다운량과, 가속 리스폰스에 관여하는 토크 다운 시간을 개별적으로 제어할 수 있도록 하여 가속 쇼크 경감 효과와 가속 리스폰스를 고차원적으로 양립시킬 수 있도록 한 차량의 가속 쇼크 경감 장치를 제안하여 상기한 문제를 해소하는 것을 목적으로 한다.
이 목적을 위하여, 본 발명에 의한 차량의 가속 쇼크 경감 장치는 청구항 1에 기재한 바와 같이 원동기로부터의 동력이 변속기를 통하여 차륜으로 전달되어 상기 원동기가 운전자에 의한 조작과는 별도로 출력을 제어할 수 있는 차량을 전제로 하여, 상기 원동기로부터 차륜에 이르는 전동계가 전동을 담당해야 할 단접 요소가 완전 체결되지 않은 반결합 상태이며, 운전자가 상기 원동기를 무부하 상태로부터 부하 상태로 절환하는 조작을 행한 경우, 상기 단접 요소가 체결 진행됨으로써 단접 요소의 토크 전달 특성이 급변할 때까지 원동기의 출력 토크를 운전자의 상기 조작에 대응한 원동기 요구 토크보다도 작은 설정값으로 유지하는 원동기 출력 토크 제한 장치를 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.
상기한 본 발명에 의한 차량의 가속 쇼크 경감 장치에 따르면,
상기의 토크 전달 특성 급변 시까지가 가속 리스폰스에 관여하는 토크 다운 시간에 상당하고, 또한 원동기 출력 토크를 원동기 요구 토크보다도 작은 설정값으로 유지하는 제어가 가속 쇼크 경감 효과에 관여하는 토크 다운에 상당하여,
가속 리스폰스에 관여하는 토크 다운 시간과, 가속 쇼크 경감 효과에 관여하는 토크 다운량을 개별적으로 제어할 수 있게 된다.
그 때문에 가속 쇼크 경감 효과와 가속 리스폰스를 고차원적으로 양립시킬 수 있어 상기의 종래 기술을 이용한 대책이 안고 있는 문제를 해소할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 도시하는 실시예에 기초하여 상세하게 설명한다.
도1은 본 발명의 일 실시예가 되는 가속 쇼크 경감 장치를 구비한 프론트 엔진·리어 휠 드라이브 차량의 파워 트레인 및 그 제어계를 도시한 것으로, 1은 원동기로서의 엔진, 2는 유단식 자동 변속기, 3은 토크 컨버터이다.
도1에 도시하는 차량의 파워 트레인에 있어서는, 통상의 후륜 구동차와 마찬가지로 엔진(1)의 차량 전후 방향의 후방에 자동 변속기(2)를 직렬로 배치한다.
엔진(1)으로부터의 회전 동력을 토크 컨버터(3)에 의해 토크 증대시켜 자동 변속기(2)의 입력축(4)으로 전달하고,
자동 변속기(2)는 입력축(4)으로의 회전을 선택 변속단에 따라 변속시켜 출력축(5)으로부터, 도시하지 않은 구동 차륜을 향하게 함으로써 차량을 주행시키는 것으로 한다.
또한 토크 컨버터(3)는, 상기한 토크 증대가 불필요한 고속 회전, 저부하 운전 상태에 기초하여, 엔진(1)에 결합한 입력 요소(3a)와, 변속기 입력축(4)에 결합한 출력 요소(3b) 사이를 도시하지 않는 로크 업 클러치에 의해 직결한 로크 업 상태로 할 수 있는 로크 업식 토크 컨버터로 한다.
자동 변속기(2)는 2003년 1월, 닛산 자동차(주) 발행 「스카이라인 신형차(CV35형차) 해설서」제C-9페이지 내지 제C-22페이지에 기재된 것과 동일한 것으로서, 복수의 변속 마찰 요소(클러치나 브레이크 등)를 선택적으로 체결하거나 해방함으로써 이들 변속 마찰 요소의 체결·해방 조합에 따라 전동 경로(선택 변속단)를 결정하는 것으로 한다.
자동 변속기(2)를 이하에 개략적으로 설명한다.
입출력축(4, 5)은 동축 맞대기 관계로 배치하고, 이들 입출력축(4, 5) 상에 토크 컨버터(3)측부터 순차적으로 프론트 유성 기어조(Gf), 센터 유성 기어조(Gm) 및 리어 유성 기어조(Gr)를 재치하여 구비하고, 이들을 자동 변속기(2) 내에 있어서의 유성 기어 변속 기구의 주된 구성 요소로 한다.
토크 컨버터(3)에 가장 가까운 프론트 유성 기어조(Gf)는 프론트 선 기 어(Sf), 프론트 링 기어(Rf), 이들에 맞물리는 프론트 피니언(Pf) 및 상기 프론트 피니언을 회전 가능하게 지지하는 프론트 캐리어(Cf)로 이루어지는 단순 유성 기어조로 한다.
다음으로 토크 컨버터(3)에 가까운 센터 유성 기어조(Gm)는 센터 선 기어(Sm), 센터 링 기어(Rm), 이들에 맞물리는 센터 피니언(Pm) 및 상기 센터 피니언을 회전 가능하게 지지하는 센터 캐리어(Cm)로 이루어지는 단순 유성 기어조로 한다.
토크 컨버터(3)로부터 가장 먼 리어 유성 기어조(Gr)는 리어 선 기어(Sr), 리어 링 기어(Rr), 이들에 맞물리는 리어 피니언(Pr) 및 상기 리어 피니언을 회전 가능하게 지지하는 리어 캐리어(Cr)로 이루어지는 단순 유성 기어조로 한다.
유성 기어 변속 기구의 전동 경로(선택 변속단)를 결정하는 변속 마찰 요소로서는 프론트 브레이크(Fr/B), 인풋 클러치(I/C), 하이 앤드 로우 리버스 클러치(H&LR/C), 다이렉트 클러치(D/C), 리버스 브레이크(R/B), 로우 코스트 브레이크(LC/B) 및 포워드 브레이크(FWD/B)를 설치하고, 이들을 3개의 원웨이 클러치, 즉 3속 원웨이 클러치(3rd/0WC), 1속 원웨이 클러치(1st/OWC) 및 포워드 원웨이 클러치(FWD/OWC)가 있다. 이들을 이하와 같이 유성 기어조(Gf, Gm, Gr)의 구성 요소에 접속하여, 자동 변속기(3)의 유성 기어 변속 기구를 구성한다.
프론트 링 기어(Rf)는 입력축(4)에 결합하고, 센터 링 기어(Rm)는 인풋 클러치(I/C)에 의해 적절하게 입력축(4)에 결합 가능하게 한다.
프론트 선 기어(Sf)는 3속 원웨이 클러치(3rd/0WC)를 통하여 엔진(1)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하지 않도록 하는 동시에, 3속 원웨이 클러치(3rd/OWC)에 대하여 병렬적으로 배치한 프론트 브레이크(Fr/B)에 의해 적절하게 고정 가능하게 한다.
프론트 캐리어(Cf) 및 리어 링 기어(Rr)를 서로 결합하고, 센터 링 기어(Rm) 및 리어 캐리어(Cr)를 서로 결합한다.
센터 캐리어(Cm)는 출력축(5)에 결합하여, 센터 선 기어(Sm) 및 리어 선 기어(Sr) 사이는 1속 원웨이 클러치(1st/OWC)를 통하여 센터 선 기어(Sm)가 리어 선 기어(Sr)에 대하여 엔진(1)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하지 않도록 하는 동시에, 하이 앤드 로우 리버스 클러치(H&LR/C)에 의해 센터 선 기어(Sm) 및 리어 선 기어(Sr)를 서로 결합 가능하게 한다.
리어 선 기어(Sr) 및 리어 캐리어(Cr) 사이를 다이렉트 클러치(D/C)에 의해 결합 가능하게 하고, 리어 캐리어(Cr)를 리버스 브레이크(R/B)에 의해 적절하게 고정 가능하게 한다.
센터 선 기어(Sm)는 또한 포워드 브레이크(FWD/B) 및 포워드 원웨이 클러치(FWD/OWC)에 의해 포워드 브레이크(FWD/B)의 체결 상태로 엔진(1)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하지 않도록 하는 동시에, 로우 코스트 브레이크(LC/B)에 의해 적절하게 고정 가능하게 한다. 이를 위해 로우 코스트 브레이크(LC/B)를 포워드 브레이크(FWD/B) 및 포워드 원웨이 클러치(FWD/0WC)에 대하여 병렬적으로 설치한다.
상기 유성 기어 변속 기구의 동력 전달열은 7개의 변속 마찰 요소(Fr/B, I/C, H&LR/C, D/C, R/B, LC/B, FWD/B) 및 3개의 원웨이 클러치(3rd/0WC, 1st/0WC, FWD/0WC)의 도2에 ○표시 및 ●표시(엔진 브레이크 시)로 나타내는 선택적 체결 및 결합에 따라 전진 제1속(1st), 전진 제2속(2nd), 전진 제3속(3rd), 전진 제4속(4th) 및 전진 제5속(5th)의 전진 변속단과, 후퇴 변속단(Rev)을 얻을 수 있다.
또한, 상기에서는 자동 변속기(2)를 유단식 자동 변속기로 했으나, 무단 변속기이어도 된다.
또한, 자동 변속기(2) 대신에 수동 변속기를 이용할 수 있고, 이 경우 토크 컨버터(3) 대신에 마찰 클러치를 설치하게 되는 것은 물론이다.
또한, 수동 변속기로서는 토크 컨버터(3)를 대신하여 설치한 마찰 클러치를 자동 클러치로 하여 수동 변속기 내에 있어서의 선택 맞물림 기구의 변속 조작도 자동적으로 행하도록 한, 소위 자동 변속식 수동 변속기를 이용하는 것도 가능하다.
도2에 도시하는 변속 마찰 요소(Fr/B, I/C, H&LR/C, D/C, R/B, LC/B, FWD/B)의 체결 논리는 도1에 도시하는 컨트롤러(10)가 컨트롤 밸브 보디(6)를 통하여 이것을 실현하고, 자동 변속기(2)는 상기 변속 마찰 요소의 체결 논리와, 도2에 도시하는 원웨이 클러치(3rd/0WC, 1st/OWC, FWD/OWC)의 결합 논리로 컨트롤러(10)가 지령하는 목표 변속단을 선택할 수 있다.
컨트롤러(10)는 상기한 변속 제어 외에 컨트롤 밸브 보디(6)를 통해 토크 컨버터(3)의 로크 업 제어도 행한다.
컨트롤러(10)는 상기 자동 변속기(2)에 관계되는 제어를 행하는 동시에, 엔 진(1)의 연료 분사량 제어(코스트 주행 시의 휴엘 커트 제어를 포함한다)나, 점화 시기 제어나, 흡기량 제어(엔진 출력 제어)도 행하여 변속 제어 및 엔진 제어에 공용하는 통합 컨트롤러이다.
그리고 컨트롤러(10)는 엔진 제어 시에 운전자에 의한 액셀레이터 조작과는 별도로 엔진 출력을 제어할 수 있는 것으로 한다.
이러한 변속 제어 및 엔진 제어를 위해 컨트롤러(10)에는
자동 변속기(2)의 출력축 회전수(No)를 검출하는 변속기 출력 회전 센서(11)로부터의 신호와,
액셀레이터 개방도(APO)(액셀레이터 페달 밟기량)를 검출하는 액셀레이터 개방도 센서(12)로부터의 신호와,
토크 컨버터(3)의 출력 회전수(변속기 입력 회전수)인 터빈 회전수(Nt)를 검출하는 터빈 회전 센서(13)로부터의 신호와,
엔진 회전수(Ne)를 검출하는 엔진 회전 센서(14)로부터의 신호와,
운전자가 선택하는 자동 변속기(2)의 변속 형태(P, R, N, D, L 레인지 등의 선택 레인지)를 검출하는 인히비터 스위치(15)로부터의 신호와,
변속기 출력 토크(To)를 연산하는 변속기 출력 토크 연산부(16)로부터의 신호를 각각 입력한다.
컨트롤러(10)는 이들 입력 정보에 기초하여 상기한 자동 변속기(2)의 변속 제어 및 엔진(1)의 연료 분사량 제어(휴엘 커트 제어를 포함한다)나, 점화 시기 제어나, 흡기량 제어(통상의 엔진 출력 제어 외에 후술하는 본 발명이 목적으로 하는 가속 쇼크 경감용의 엔진 토크 다운 제어를 포함한다)를 행한다.
이하, 본 발명이 목적으로 하는 가속 쇼크 경감용의 엔진 토크 다운 제어를 설명한다. 이 제어 시에 컨트롤러(10)는 도3 내지 도6, 도9, 도10, 도14, 도17에 도시하는 제어 프로그램을 실행한다.
도3은 메인 루틴이며, 도4 내지 도6, 도9, 도10, 도14, 도17은 각각 서브루틴을 도시한다.
도3의 스텝 S1에 있어서는 엔진(1)으로부터 상기 구동 차륜(도시하지 않음)에 이르는 전동계가 전동을 담당해야 할 단접 요소[토크 컨버터(3)나, 자동 변속기(2) 내에 있어서의 클러치 및 브레이크 등의 변속용 마찰 요소]가 완전 체결되고, 또한 원웨이 클러치를 통하는 일 없이 전동을 행하는 완전결합 상태인지의 여부를 판정한다. 그리고, 그 결과에 따라 완전결합 상태이면 완전결합 플래그(Rigid FLAG)에 1을 세트하고, 완전결합 상태가 아니면(반결합 상태이면) 완전결합 플래그(Rigid FLAG)에 0을 세트한다.
구체적으로는, 자동 변속기(A/T) 및 무단 변속기(CVT)용 완전결합 판정을 도시하는 도4와 같이 스텝 S11에 있어서 토크 컨버터(3)가 로크 업 상태로 되어 있고, 또한 자동 변속기(2)가 지금의 선택 변속단 하에서 전동을 담당해야 할 변속용 마찰 요소 모두가 완전 체결되어 있는 비변속 중이며, 또한 그 외에 지금의 선택 변속단이 원웨이 클러치를 통하는 일 없이 동력 전달을 행하는 변속단인지의 여부에 따라 상기한 전동계가 완전결합 상태인지의 여부를 판정한다.
토크 컨버터(3)가 로크 업 상태이고, 또한 자동 변속기(2)가 원웨이 클러치를 통하는 일이 없는 변속단을 유지하는 비변속 중인 경우에는 상기한 전동계가 완전결합 상태이기 때문에, 스텝 S12에 있어서 완전결합 플래그(Rigid FLAG)를 1로 한다.
토크 컨버터(3)가 로크 업 상태가 아니거나, 또는 자동 변속기(2)가 변속 중인 경우에는 상기한 전동계가 완전결합 상태가 아니기(반결합 상태이기) 때문에 스텝 S13에 있어서 완전결합 플래그(Rigid FLAG)에 0으로 한다.
또한 자동 변속기(2) 대신에 수동 변속기(자동 변속식 수동 변속기를 포함한다)가 이용되고 있는 경우에는, 수동 변속기(M/T)용 완전결합 판정을 도시하는 도5와 같이 스텝 S14에 있어서 토크 컨버터(3)를 대신하는 마찰 클러치가 완전 체결(비변속 중을 의미한다)로 되어 있는지의 여부에 따라 상기한 전동계가 완전결합 상태인지의 여부를 판정한다.
마찰 클러치가 완전 체결(비변속 중)인 경우에는 수동 변속기가 원웨이 클러치를 통하여 동력 전달을 행하는 변속단을 갖지 않는 일도 있어 상기의 전동계가 완전결합 상태라고 판단할 수 있기 때문에 스텝 S15에 있어서 완전결합 플래그(Rigid FLAG)를 1로 한다.
마찰 클러치가 완전 체결(비변속 중)이 아닌 경우에는, 상기한 전동계가 완전결합 상태가 아니기(반결합 상태이기) 때문에 스텝 S16에 있어서 완전결합 플래그(Rigid FLAG)에 0으로 한다.
도3의 메인 루틴에 있어서의 스텝 S2에서는 상기한 완전결합 플래그(Rigid FLAG)가 1인지 0인지의 여부를 체크하여, Rigid FLAG=1이면 완전결합 상태이기 때문에 스텝 S3에 있어서 도6의 제어 프로그램을 실행하여, 이하와 같이 하여 가속 쇼크 경감용의 완전결합 시 엔진 제한 토크 유지 기간을 플래그 설정에 따라 결정한다.
즉, 우선 도6의 스텝 S31에 있어서 엔진(1)의 휴엘(연료) 커트가 행해지고 있는지의 여부를 체크한다.
이 휴엘(연료) 커트는 액셀레이터 페달을 해방한 코스트 주행 중 연비 향상을 위해 행해지는 것으로, 운전자가 엔진(1)을 무부하 상태로 운전시키고 있어, 상기의 전동계가 역구동 상태[엔진(1)이 차륜에 의해 구동되는 엔진 브레이크 상태]인 것을 의미한다.
스텝 S31에서 휴엘(연료) 커트가 행해지고 있지 않다고 판정할 때는 스텝 S32에 있어서 액셀레이터 개방도(AP0)를 통하여 운전자가 지령하는 엔진(1)의 요구 부하에 기초하여 구한 엔진 출력 토크(Te) 및 엔진(1)의 흡기량이나, 점화 시기나, 연료 분사량 등 엔진 운전 상태로부터 추정한 엔진 출력 추정 토크(Te) 중 적어도 하나가 토크 상승 개시 판정 토크 미만인지의 여부에 따라 엔진(1)이 액셀레이터 조작에 수반하는 토크 상승을 개시했는지의 여부를 체크한다.
스텝 S31에서 휴엘(연료) 커트 중(코스트 주행 중)이라고 판정하거나, 스텝 S32에서 엔진 출력 토크(Te)가 토크 상승 개시 판정 토크 미만[엔진(1)이 액셀레이터 조작에 수반하는 토크 상승을 개시하고 있지 않다]이라고 판정하는 동안에는 스텝 S33에 있어서 도7에 예시하는 맵에 기초하여 자동 변속기(2)의 기어비(Ratio)(선택 변속단)로부터 정구동 절환 판정 타이머값(Timer)을 검색한다.
이 정구동 절환 판정 타이머값(Timer)은 스텝 S32에서 엔진 출력 토크(Te)가 토크 상승 개시 판정 토크 이상[엔진(1)이 액셀레이터 조작에 수반하는 토크 상승을 개시]이라고 판정했을 때부터의 경과 시간에 기초하여, 역구동 상태→정구동 상태 절환이 이루어졌다고 판정하기 위한 것이다.
그리고, 이 정구동 절환 판정 타이머값(Timer)은 도7로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이 자동 변속기(2)의 기어비(Ratio)(선택 변속단)가 로우측일수록 길게 설정하는데, 그 이유는 로우측 기어비일수록 가속 시의 역구동 상태→정구동 상태 절환에 필요한 시간이 길어지기 때문이다.
다음의 스텝 S34에 있어서는 정구동 절환 판정 타이머값(Timer)을 엔진 회전수(Ne)에 따라 보정한다.
이 보정에 있어서는 도8에 예시하는 맵에 기초하여 엔진 회전수(Ne)로부터 타이머값 보정 계수(Kne)(0<Kne≤1)를 검색하고, 이 보정 계수(Kne)를 정구동 절환 판정 타이머값(Timer)에 곱하여 당해 보정을 행한다.
그런데, 타이머값 보정 계수(Kne)가 도8에 예시한 바와 같이 엔진 회전수(Ne)의 상승에 따라 1보다도 작은 값이 되도록 설정되어 있기 때문에 정구동 절환 판정 타이머값(Timer)은 엔진 회전수(Ne)가 높을수록 짧아지는데, 그 이유는 고엔진 회전수일수록 가속 시의 역구동 상태→정구동 상태 절환에 필요한 시간이 짧아지기 때문이다.
스텝 S32에서 엔진 출력 토크(Te)가 토크 상승 개시 판정 토크 이상이 되었다[엔진(1)이 액셀레이터 조작에 수반하는 토크 상승을 개시한다]고 판정한 후에는 스텝 S35에 있어서 정구동 절환 판정 타이머값(Timer)을 1씩 감하여 디크리먼트한다. 스텝 S32에서 엔진 출력 토크(Te)가 토크 상승 개시 판정 토크 이상이 되었다[엔진(1)이 액셀레이터 조작에 수반하는 토크 상승을 개시한다)고 판정한 후의 경과 시간을 정구동 절환 판정 타이머값(Timer)에 의해 계측한다.
스텝 S34 또는 스텝 S35 다음에 선택되는 스텝 S36에 있어서는, 상기한 정구동 절환 판정 타이머값(Timer)이 0이 되었는지의 여부를, 즉 스텝 S32에서 엔진 출력 토크(Te)가 토크 상승 개시 판정 토크 이상이 되었다[엔진(1)이 액셀레이터 조작에 수반하는 토크 상승을 개시한다)고 판정한 후의 경과 시간이 정구동 절환 판정 타이머값(Timer)에 의해 정한 소정 시간에 도달했는지의 여부를 체크한다.
스텝 S36에서 정구동 절환 판정 타이머값(Timer)이 0이 되었다고 판정하기 전에는, 즉 도18에 도시한 바와 같이 엔진 출력 토크(Te)가 토크 상승 개시 판정 토크 이상이 된[엔진(1)이 액셀레이터 조작에 수반하는 토크 상승을 개시한] 순간(t2)으로부터 정구동 절환 판정 타이머값(Timer)에 의해 정한 소정 시간이 경과하는 순간(t3)에 이르기 전에는 스텝 S37에 있어서 엔진 제한 토크 유지 플래그(Telim FLAG)에 1을 세트한다. 이에 의해 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크 유지 기간인 것을 지령한다.
스텝 S36에서 정구동 절환 판정 타이머값(Timer)이 0이라고 판정한 후에는, 즉 도18에 도시한 바와 같이 엔진 출력 토크(Te)가 토크 상승 개시 판정 토크 이상이 된[엔진(1)이 액셀레이터 조작에 수반하는 토크 상승을 개시한) 순간(t2)으로부터 정구동 절환 판정 타이머값(Timer)에 의해 정한 소정 시간이 경과하는 순간(t3) 에 이른 후에는(역구동→정구동 절환 판정 후에는), 스텝 S38에 있어서 엔진 제한 토크 유지 플래그(Telim FLAG)에 0을 세트한다. 이에 의해 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크 유지 기간이 아닌 것을 지령한다.
도3의 메인 루틴에 있어서의 스텝 S2에서 완전결합 플래그(Rigid FLAG)가 0이라고 판정하는 경우에는 상기의 전동계가 완전결합 상태가 아니라 반결합 상태이기 때문에 스텝 S4에 있어서 도9의 제어 프로그램을 실행해 이하와 같이 하여 가속 쇼크 경감용의 반결합 시 엔진 제한 토크 유지 기간을 플래그 설정에 따라 결정한다.
단, 도9에서는 설명을 알기 쉽게 하기 위해 자동 변속기(2)가 도2에 화살표로 나타낸 바와 같이, 하이 앤드 로우 리버스 클러치(H&LR/C)를 해방하는 동시에 포워드 브레이크(FWD/B)를 체결하는 변속용 마찰 요소의 재체결에 의해, 포워드 원웨이 클러치(FWD/0WC)의 결합을 통하여 행해지는 3→2 다운 시프트 시의 반결합 상태 및 자동 변속기(2)가 당해 다운 시프트를 행하기 전의 제3속으로 투입되어 있어 도2로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이 3속 원웨이 클러치(3rd/0WC)의 결합을 통해 동력 전달을 행하는 반결합 상태인 경우에 대해 대표적으로 도시하는 것에 그쳤다.
즉, 우선 도9의 스텝 S41에 있어서, 상기의 다운 시프트가 행해지고 있는지의 여부를 체크한다.
다운 시프트가 행해지지 않으면 스텝 S42에 있어서, 제3속 시에 동력 전달을 행해야 할 3속 원웨이 클러치(3rd/0WC)에 관계되는 원웨이 클러치 결합 판정 기어 비(RTOowc)로 현재의 기어비(제3속)를 세트한다.
다운 시프트 중이면 스텝 S43에 있어서, 3→2 다운 시프트 후에 동력 전달을 행해야 할 포워드 원웨이 클러치(FWD/OWC)에 관계되는 원웨이 클러치 결합 판정 기어비(RTOowc)로 변속 후의 기어비(제2속)를 세트한다.
스텝 S44에 있어서는, 스텝 S42 또는 스텝 S43에서 상기와 같이 세트한 원웨이 클러치 결합 판정 기어비(RTOowc)를 변속기 출력 회전수(No)에 곱하는 연산에 의해 원웨이 클러치 결합 판정 입력 회전수(Ntowc)를 구한다.
스텝 S45에 있어서는, 변속기 입력 회전수인 터빈 회전수(Nt)가 상기하는 원웨이 클러치 결합 판정 입력 회전수(Ntowc)에 아직 도달하지 않았거나, 도달한 것에 따라 코스트 주행으로부터의 가속 조작에 의한 원웨이 클러치의 결합이 아직인지, 행하여졌는지를 체크한다.
스텝 S45에서 Nt<Ntowc라고 판정하는 동안에는, 즉 코스트 주행으로부터의 가속 조작에 의한 엔진 회전의 상승에 의해서도 아직 원웨이 클러치가 결합하고 있지 않은 동안에는 스텝 S46에 있어서 엔진 제한 토크 유지 플래그(Telim FLAG)에 1을 세트하고, 이에 의해 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크 유지 기간인 것을 지령한다.
스텝 S45에서 Nt<Ntowc가 아니라고 판정하는 동안에는, 즉 코스트 주행으로부터의 가속 조작에 의한 엔진 회전의 상승으로 원웨이 클러치가 결합되어 그 토크 전달 특성이 급변한 후에는 스텝 S47에 있어서 엔진 제한 토크 유지 플래그(Telim FLAG)에 0을 세트하고, 이에 의해 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크 유지 기간이 아닌 것을 지령한다.
도3의 메인 루틴에 있어서의 스텝 S3 또는 스텝 S4에서 상기와 같이 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크 유지 기간을 플래그 설정에 따라 결정한 후에 선택되는 스텝 S5에 있어서는 당해 기간 중에 유지해 두어야 할 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크(Telim)를 연산한다.
이 연산에 있어서는 도10의 제어 프로그램을 실행하여 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크(Telim)를 구한다.
즉, 우선 스텝 S50에 있어서 액셀레이터 개방도(AP0=0)인지의 여부에 따라 액셀레이터 페달을 해방한 코스트 주행 중인지, 액셀레이터 페달을 밟은 드라이브 주행 중인지를 판정한다.
후자의 드라이브 주행 중이면, 스텝 S51에 있어서 상기의 엔진 제한 토크 유지 플래그(Telim FLAG)가 1인지의 여부를 체크함으로써 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크 유지 중인지의 여부를 판정한다.
스텝 S50에서 액셀레이터 개방도(APO)=0(액셀레이터 0FF의 코스트 주행 중)이라고 판정했을 때, 또는 스텝 S50에서 액셀레이터 개방도(AP0>0)(액셀레이터 ON의 드라이브 주행 중)라고 판정해도 스텝 S51에서 Telim FLAG=1(가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크 유지 중)이라고 판정했을 때는 스텝 S52에 있어서 상기 완전결합 플래그(Rigid FLAG)가 1인지의 여부에 따라 상기의 전동계가 완전결합 상태인지, 반결합 상태인지를 체크한다.
이 판정 결과에 따라, 완전결합 상태인 경우에는 스텝 S53에 있어서, 도11에 실선으로 예시하는 맵에 기초하여 자동 변속기(2)의 기어비(Ratio)로부터 완전결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)를 검색하여 구하고, 반결합 상태인 경우에는 스텝 S54에 있어서 도11에 파선으로 예시하는 맵에 기초하여 자동 변속기(2)의 기어비(Ratio)로부터 반결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)를 검색하여 구한다.
도11로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이 완전결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)보다도 반결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)를 기어비(Ratio)의 전체 영역에 있어서 크게 하는데, 그 이유는 반결합 시보다도 완전결합 시가 가속 쇼크가 더 커져, 그 경감을 확실하게 하기 위해서는 반결합 시보다도 완전결합 시가 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)를 더 작게 할 필요가 있기 때문이다.
또한 동일하게 도11로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이 완전결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim) 및 반결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim) 모두 기어비(Ratio)가 하이측 변속비일수록 크게 하고, 또한 기어비(Ratio)에 대한 반결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)의 변화 비율을, 완전결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)의 그것보다도 급하게 한다.
그 이유는 기어비(Ratio)가 하이측 변속비일수록 가속 쇼크가 작고, 그 경감용의 엔진 제한 토크(Telim)를 반결합 시 및 완전결합 시 모두 하이측 변속비일수록 크게 할 수 있기 때문이며, 그 경향이 완전결합 시보다도 반결합 시에 현저해지기 때문이다.
스텝 S55에 있어서는 스텝 S53에서 구한 완전결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)를 엔진 회전수(Ne)에 따라 보정한다.
이 보정에 있어서는 도12에 실선으로 예시하는 맵에 기초하여 엔진 회전수(Ne)로부터 보정 계수(Ke)를 검색하여 이것을 완전결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)에 곱하는 연산에 의해 당해 보정을 행한다.
스텝 S56에 있어서는 당해 보정 후의 완전결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)를 재차 액셀레이터 개방도(APO)에 따라 보정한다.
이 보정 시에는, 도13에 실선으로 예시하는 맵에 기초하여 액셀레이터 개방도(APO)로부터 보정 계수(Kp)를 검색하여, 이것을 스텝 S55로 보정한 완전결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)에 곱하는 연산에 의해 당해 보정을 행한다.
그런데 보정 계수(Ke, Kp)를 도12, 도13에 실선으로 나타낸 바와 같이, 엔진 회전수(Ne)가 낮을수록, 또한 액셀레이터 개방도(APO)가 작을수록 1보다도 작아지는 플러스값으로 했기 때문에, 완전결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)는 엔진 회전수(Ne)가 낮을수록 또한 액셀레이터 개방도(APO)가 작을수록 낮아지도록 보정된다.
그 이유는 엔진 회전수(Ne)가 낮을수록, 또한 액셀레이터 개방도(APO)가 작을수록 가속 쇼크가 커져, 그 경감용의 엔진 토크 제한값을 엔진 회전수(Ne)가 낮을수록, 또한 액셀레이터 개방도(APO)가 작을수록 낮게 할 필요가 있기 때문이다.
스텝 S57에 있어서는 스텝 S54에서 구한 반결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)를 엔진 회전수(Ne)에 따라 보정한다.
이 보정에 있어서는 도12에 파선으로 예시하는 맵에 기초하여 엔진 회전수(Ne)로부터 보정 계수(Ke)를 검색하여, 이것을 반결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)에 곱하는 연산에 의해 당해 보정을 행한다.
스텝 S58에 있어서는, 당해 보정 후의 반결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)를 재차 액셀레이터 개방도(APO)에 따라 보정한다.
이 보정 시에는, 도13에 파선으로 예시하는 맵에 기초하여 액셀레이터 개방도(APO)로부터 보정 계수(Kp)를 검색하여, 이것을 스텝 S57에 보정한 반결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)에 곱하는 연산에 의해 당해 보정을 행한다.
도12, 도13에 파선으로 나타내는 반결합 시의 보정 계수(Ke, Kp)는 동도에 실선으로 나타내는 완전결합 시의 보정 계수(Ke, Kp)와 동일하며, 엔진 회전수(Ne)가 낮을수록, 또한 액셀레이터 개방도(APO)가 작을수록 1보다도 작아지는 플러스값으로 하고, 반결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)도 엔진 회전수(Ne)가 낮을수록, 또한 액셀레이터 개방도(APO)가 작을수록 낮아지도록 보정된다.
그 이유는 엔진 회전수(Ne)가 낮을수록, 또한 액셀레이터 개방도(APO)가 작을수록 가속 쇼크가 커지기 때문에, 그 경감용의 엔진 토크 제한값을 엔진 회전수(Ne)가 낮을수록, 또한 액셀레이터 개방도(APO)가 작을수록 낮게 할 필요가 있기 때문이다.
스텝 S51에서 Telim FLAG=1(가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크 유지 중)이 아니라고 판정할 때는 스텝 S59에 있어서 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)를 엔진(1)이 출력 가능한 최대값으로 하고, 이에 의해 실질적으로 가속 쇼크 경감용의 엔진 토크의 제한(엔진 토크 다운)이 실행되지 않도록 한다.
도3의 메인 루틴에 있어서의 다음 스텝 S6에 있어서는 엔진 토크(Te)를 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)로부터, 운전자의 액셀레이터 조작에 대응한 엔진 요구 토크(Tdri)(도18 참조)로 복귀시킬 때에 있어서의 엔진 토크 복귀 변화율(Trmp)을 연산한다.
이 연산에 있어서는 도14에 도시한 바와 같이 우선 스텝 S61에 있어서, 도15에 파선으로 나타내는 맵에 기초하여 액셀레이터 개방도(AP0) 및 엔진 회전수(Ne)로부터 반결합 시 엔진 토크 복귀 변화율(Trmp)을 검색한다.
다음의 스텝 S62에 있어서는, 이 반결합 시 엔진 토크 복귀 변화율(Trmp)을 기어비(Ratio)에 따라 보정한다.
이 보정에 있어서는 도16에 예시하는 맵에 기초하여 기어비(Ratio)로부터 보정 계수(Kr)를 검색하여, 이것을 반결합 시 엔진 토크 복귀 변화율(Trmp)에 곱하는 연산에 의해 당해 보정을 행한다.
스텝 S63에 있어서는 반결합 시 엔진 토크 복귀 변화율(Trmp)에 완전결합 시 엔진 토크 복귀 변화율 환산 계수를 곱하는 연산에 의해 완전결합 시 엔진 토크 복귀 변화율(Trmp)을, 도15에 실선으로 예시한 바와 같이 하여 구한다.
도3의 메인 루틴에 있어서의 최후의 스텝 S7에 있어서는 반결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim) 및 완전결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)와, 반결합 시 엔진 토크 복귀 변화율(Trmp) 및 완전결합 시 엔진 토크 복귀 변화율(Trmp)과, 운전자의 액셀레이터 조작에 대응한 엔진 요구 토크(Tdri)로부터 엔진 토크 지령값(tTe)을 연산하여 엔진(1)에 지령하여 엔진(1)의 출력 토크(Te)가 이 지령값(tTe)에 일치하도록 엔진(1)을 출력 제어한다.
스텝 S7에서 엔진 토크 지령값(tTe)을 연산하는 데 있어서는 도17에 도시하는 제어 프로그램을 실행한다.
도17의 스텝 S71에 있어서는 최종 엔진 제한 토크(tTelim)를 이하와 같이 하여 연산한다.
즉, 반결합 시이면, 반결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)와, 그 전회값(Telim)(전회값)에 반결합 시 엔진 토크 복귀 변화율(Trmp)에 의한 상승분을 가산하여 얻어지는 합의 값 중 작은 쪽 min{Telim, Telim(전회값)+Trmp 상승분}을 반결합 시의 최종 엔진 제한 토크(tTelim)로 한다.
완전결합 시이면 완전결합 시 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크(Telim)와, 그 전회값(Telim)에 완전결합 시 엔진 토크 복귀 변화율(Trmp)에 의한 상승분을 가산하여 얻어지는 합의 값 중 작은 쪽 min{Telim, Telim(전회값)+Trmp 상승분}을 완전결합 시의 최종 엔진 제한 토크(tTelim)로 한다.
다음의 스텝 S72에 있어서는, 운전자의 액셀레이터 조작에 대응한 엔진 요구 토크(Tdri)와, 상기한 반결합 시 최종 엔진 제한 토크(tTelim) 및 완전결합 시 최종 엔진 제한 토크(tTelim)를 비교한다.
반결합 시이면 운전자에 의한 엔진 요구 토크(Tdri)와, 반결합 시 최종 엔진 제한 토크(tTelim) 중 작은 쪽 min(Tdri, tTelim)을 엔진 토크 지령값(tTe)으로서 엔진(1)에 지령하고, 완전결합 시이면 운전자에 의한 엔진 요구 토크(Tdri)와, 완전결합 시 최종 엔진 제한 토크(tTelim) 중 작은 쪽 min(Tdri, tTelim)을 엔진 토크 지령값(tTe)으로서 엔진(1)에 지령한다.
상기한 실시예에 따르면, 엔진(1)으로부터 구동 차륜에 이르는 전동계가 완전결합 상태일 경우, 엔진 요구 토크(Tdri)가 도18에 파선으로 나타낸 바와 같이 상승하는 가속 시에도 엔진 토크 지령값(tTe)을 도18에 실선으로 나타낸 바와 같이 엔진 출력 토크(Te)가 토크 상승 개시 판정 토크 이상이 된[엔진(1)이 액셀레이터 조작에 수반하는 토크 상승을 개시한] 순간(t2)으로부터 정구동 절환 판정 타이머값(Timer)에 의해 정한 소정 시간이 경과하는 정구동 판정 순간(t3)까지의 역구동 상태→정구동 상태 절환 중에는 엔진 요구 토크(Tdri)보다도 작은 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크(Telim)로 유지한다. 그로 인해, 엔진(1)이 토크 리스폰스가 우수한 것이어도 가속에 의한 역구동 상태로부터 정구동 상태로의 절환 시에 있어서 엔진 회전수(Ne)는 엔진으로부터 차륜에 이르는 완전결합 상태의 전동계 중에 있어서의 기어 백러시 등에 기인한 덜걱거림을 줄일 때에 있어서, 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 크게 급상승하는 일 없이 실선으로 나타낸 바와 같이 완만하게 또한 약간 상승할 뿐이다.
따라서, 완전결합 상태의 전동계 중에 있어서의 덜걱거림의 줄이기를 마쳤을 때에 있어서의 가속 쇼크를 차량 가속도(α)의 실선으로 나타내는 시계열 변화로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이, 그리고 일점쇄선으로 나타내는 종래의 차량 가속도(α)의 시계열 변화와의 대비로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이 작게 할 수 있다.
또한, 도18과 같이 엔진 출력 토크(Te)가 토크 상승 개시 판정 토크 이상이 된[엔진(1)이 액셀레이터 조작에 수반하는 토크 상승을 개시한] 순간(t2)으로부터 정구동 절환 판정 타이머값(Timer)에 의해 정한 소정 시간이 경과하는 정구동 판정 순간(t3)까지의 역구동 상태→정구동 상태 절환 중 엔진 제한 토크 유지 플래그(Telim FLAG)에 1을 세트하고(스텝 S37), 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크 유지 기간인 것을 지령하여, 그 동안에 상기와 같이 엔진 토크 지령값(tTe)을 엔진 요구 토크(Tdri)보다도 작은 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크(Telim)로 유지하는 엔진 토크 다운 제어를 행한다. 그로 인해, 토크 다운 시간을 토크 다운량으로부터 분리하여 결정하게 되고, 덜걱거림 줄이기 리스폰스에 관여하는 토크 다운 시간과, 덜걱거림 줄이기 완료 시의 가속 쇼크 경감 효과에 관여하는 토크 다운량을 개별적으로 제어할 수 있어, 가속 쇼크 경감 효과와 덜걱거림 줄이기 리스폰스를 고차원적으로 양립시킬 수 있다.
게다가, 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크(Telim)를, 도11에 실선으로 나타낸 바와 같이 로우측 기어비일수록 작게 하는 동시에, 도12, 도13에 실선으로 나 타내는 보정 계수(Ke, Kp)에 의해 저엔진 회전수, 저액셀레이터 개방도(저요구 부하)일수록 작게 했기 때문에, 기어비(Ratio)나, 엔진 회전수(Ne)나, 액셀레이터 개방도(APO)가 달라도 항상 요구대로의 가속 쇼크 경감 효과를 실현할 수 있다.
또한, 도18과 같이 엔진 출력 토크(Te)가 토크 상승 개시 판정 토크 이상이 된[엔진(1)이 액셀레이터 조작에 수반하는 토크 상승을 개시한] 순간(t2)으로부터 정구동 절환 판정 타이머값(Timer)에 의해 정한 소정 시간이 경과하는 정구동 판정 순간(t3) 이후에는 엔진 토크 지령값(tTe)을 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크(Telim)로부터 요구 엔진 토크(Tdri)를 향해 설정 시간 변화 구배(Trmp)로 상승시킨다. 그로 인해, 엔진 토크(Te)가 정구동 판정 순간(t3) 이후에 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크(Telim)로부터 요구 엔진 토크(Tdri)로 복귀할 때에도 쇼크를 발생하는 일이 없다.
그리고 당해 엔진 토크 복귀 변화율(Trmp)을 도15에 실선으로 나타낸 바와 같이, 액셀레이터 개방도(APO)(엔진 요구 부하)가 커질수록, 또한 엔진 회전수(Ne)가 높을수록 급한 변화율로 하고, 또한 도16의 보정 계수(Kr)에 의해 기어비(Ratio)가 로우측 변속비일수록 엔진 토크 복귀 변화율(Trmp)을 완만한 변화율로 했다. 그로 인해, 상기 엔진 토크 복귀점에 있어서의 쇼크 방지 효과를 어떠한 액셀레이터 개방도(APO)(엔진 요구 부하), 엔진 회전수(Ne), 기어비(Ratio) 하에서도 확실하게 달성할 수 있다.
다음에, 엔진(1)으로부터 구동 차륜에 이르는 전동계가 반결합 상태일 경우에 있어서의 상기 실시예의 작용 효과를 도19에 기초하여 설명한다.
이 도19도, 도18와 마찬가지로 순간(t1)으로부터 액셀레이터 개방도(APO)가 도시하는 시계열 변화로 증대하도록 해방 상태의 액셀레이터 페달을 밟은 경우의 동작 타임차트이다.
액셀레이터 개방도(APO)의 증대에 호응하여 엔진 출력 토크(Te)의 지령값[엔진 요구 토크(Tdri)]은 파선으로 나타낸 바와 같이, 액셀레이터 조작으로부터 약간의 응답 지연 후의 순간(t2)으로부터 도시한 바와 같이 상승하고, 엔진 출력 토크(Te)의 실제값은 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 지령값에 추종하듯이 상승한다.
그런데, 특히 토크 리스폰스가 우수한 엔진의 경우, 엔진으로부터 차륜에 이르는 반결합 상태의 전동계 중에 있어서의 원웨이 클러치가 결합 스트로크를 단축할 때나, 변속용 마찰 요소(토크 컨버터의 로크 업 클러치나, 수동 변속기의 마찰 클러치를 포함한다)의 체결 진행에 의한 슬립 상태로부터 완전 체결 상태로의 이행 시에 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 급상승한다.
이러한 엔진 회전수(Ne)의 일점쇄선으로 나타낸 바와 같은 급상승은 반결합 상태의 전동계 중에 있어서의 원웨이 클러치의 결합 시나, 변속용 마찰 요소(로크 업 클러치나, 마찰 클러치를 포함한다)의 완전 체결 시에 차량 가속도(α)의 일점쇄선으로 나타내는 시계열 변화로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이 큰 가속 쇼크를 발생시킨다.
그런데 상기한 본 실시예에 따르면, 엔진 요구 토크(Tdri)가 도19에 파선으로 나타낸 바와 같이 상승하는 가속 시에도 엔진 토크 지령값(tTe)을 도19에 실선으로 나타낸 바와 같이 원웨이 클러치의 결합 판정(스텝 S45)에 의한 토크 전달 특성 급변 판정 순간(t3) 이전의 구동 상태 절환 중에는 엔진 요구 토크(Tdri)보다도 작은 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크(Telim)로 유지한다. 그로 인해, 엔진(1)이 토크 리스폰스가 우수한 것이어도 가속에 의한 구동 상태의 절환 시에 있어서, 즉 반결합 상태의 전동계 중에 있어서의 원웨이 클러치가 결합 스트로크를 단축할 때나, 변속용 마찰 요소(로크 업 클러치나, 수동 변속기의 마찰 클러치를 포함한다)의 체결 진행에 의한 슬립 상태로부터 완전 체결 상태로의 이행 시에 있어서, 엔진 회전수(Ne)는 일점쇄선으로 나타내는 바와 같이 급상승하는 일 없이 실선으로 나타낸 바와 같이 완만하게 상승한다.
따라서, 가속에 의해 반결합 상태의 전동계 중에 있어서의 원웨이 클러치가 결합 스트로크를 단축할 때나, 변속용 마찰 요소(로크 업 클러치나, 수동 변속기의 마찰 클러치를 포함한다)의 체결 진행에 의한 슬립 상태로부터 완전 체결 상태로의 이행 시에 있어서의 가속 쇼크를 실선으로 나타내는 차량 가속도(α)의 시계열 변화로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이, 그리고 일점쇄선으로 나타내는 종래의 차량 가속도(α)의 시계열 변화와의 대비로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이 작게 할 수 있다.
또한 도19와 같이 원웨이 클러치의 결합 판정(스텝 S45)에 의한 토크 전달 특성 급변 판정 순간(t3) 이전의 구동 상태 절환 중 엔진 제한 토크 유지 플래그(Telim FLAG)에 1을 세트하고(스텝 S46), 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크 유지 기간인 것을 지령하여, 그 동안에 상기와 같이 엔진 토크 지령값(tTe)을 엔진 요구 토크(Tdri)보다도 작은 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크(Telim)로 유지하 는 엔진 토크 다운 제어를 행한다. 그로 인해, 토크 다운 시간을 토크 다운량으로부터 분리하여 결정하게 되어, 원웨이 클러치 결합(가속) 리스폰스(변속을 수반하는 경우에는 변속 응답)에 관여하는 토크 다운 시간과, 원웨이 클러치 결합 시의 가속 쇼크 경감 효과에 관여하는 토크 다운량을 개별적으로 제어할 수 있어 가속 쇼크 경감 효과와 원웨이 클러치 결합(가속) 리스폰스(변속을 수반하는 경우에는 변속 응답)를 고차원적으로 양립시킬 수 있다.
게다가, 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크(Telim)를, 도11에 파선으로 나타낸 바와 같이 로우측 기어비일수록 작게 하는 동시에 도12, 도13에 파선으로 나타내는 보정 계수(Ke, Kp)에 의해 저엔진 회전수, 저액셀레이터 개방도(저요구 부하)일수록 작게 했기 때문에, 기어비(Ratio)나, 엔진 회전수(Ne)나, 액셀레이터 개방도(APO)가 달라도 항상 요구대로의 가속 쇼크 경감 효과를 실현할 수 있다.
또한 도19와 같이 원웨이 클러치의 결합 판정(스텝 S45)에 의한 역구동 상태→정구동 상태 절환 판정 순간(t3) 이후에는 엔진 토크 지령값(tTe)을 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크(Telim)로부터 요구 엔진 토크(Tdri)를 향해 설정 시간 변화 구배(Trmp)로 상승시키기 때문에 엔진 토크(Te)가 정구동 판정 순간(t3) 이후에 가속 쇼크 경감용의 엔진 제한 토크(Telim)로부터 요구 엔진 토크(Tdri)로 복귀할 때에도 쇼크를 발생시키는 일이 없다.
그리고 당해 엔진 토크 복귀 변화율(Trmp)을 도15에 파선으로 나타낸 바와 같이 액셀레이터 개방도(APO)(엔진 요구 부하)가 커질수록 또한 엔진 회전수(Ne)가 높을수록 급한 변화율로 하고, 또한 도16의 보정 계수(Kr)에 의해 기어비(Ratio)가 로우측 변속비일수록 엔진 토크 복귀 변화율(Trmp)을 완만한 변화율로 하였다. 그로 인해, 상기 엔진 토크 복귀 시에 있어서의 쇼크 방지 효과를, 어떠한 액셀레이터 개방도(APO)(엔진 요구 부하), 엔진 회전수(Ne) 및 기어비(Ratio) 하에서도 확실하게 달성할 수 있다.
또한 상기한 실시예에서는 반결합 상태의 전동계에 있어서의 단접 요소가 원웨이 클러치인 경우를 예로 들어, 도9의 스텝 S45에서 원웨이 클러치가 결합했을 때를, 이 원웨이 클러치(단접 요소)가 토크 전달 특성을 급변시켰을 때라고 판정하기로 했으나, 단접 요소가 토크 컨버터(3)의 로크 업 클러치인 경우에는 로크 업 클러치의 완전 체결 판정에 의해, 상기 로크 업 클러치(단접 요소)가 체결 진행에 따라 토크 전달 특성을 급변시켰다고 판정할 수 있다.
여기서 로크 업 클러치(단접 요소)의 완전 체결 판정은 토크 컨버터 입력 회전수인 엔진 회전수(Ne)와, 토크 컨버터 출력 회전수인 터빈 회전수(Nt)의 차가 0인지의 여부에 따라 당해 판정을 행할 수 있는 것 외에, 토크 컨버터(3)의 슬립 방향의 반전을 검지하여 로크 업 클러치(단접 요소)의 완전 체결 판정을 행하거나, 토크 컨버터(3)의 토크 증폭 특성의 급변에 기초하여 로크 업 클러치의 완전 체결 판정을 행할 수도 있다.
또한 변속기가 자동 변속기(2)가 아니라, 마찰 클러치를 통해 엔진(1)에 결합된 수동 변속기이며, 단접 요소가 당해 마찰 클러치인 경우에는 당해 마찰 클러치의 완전 체결 판정(클러치 전후 회전차=0의 판정)에 의해 마찰 클러치(단접 요소)가 체결 진행에 따라 토크 전달 특성을 급변시켰다고 판정할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이 자동 변속기(2)를 이용하여 설명했으나, 동력 전달 기구(장치)는 토크 컨버터나, 수동 변속기이어도 되는 것은 물론이다.
도1은 본 발명의 일 실시예가 되는 가속 쇼크 경감 장치를 구비한 프론트 엔진·리어 휠 드라이브 차량의 파워 트레인 및 그 제어계를 도시하는 개략 계통도.
도2는 도1에 있어서의 자동 변속기의 선택 변속단과, 변속용 마찰 요소의 체결·해방과의 관계를 나타내는 논리도.
도3은 도1에 있어서의 컨트롤러가 실행하는 가속 쇼크 경감용 엔진 토크 다운의 메인 루틴을 도시하는 흐름도.
도4는 도3의 메인 루틴에 있어서의 완전결합 상태 판정 처리에 관한 서브루틴을 도시하는 흐름도.
도5는 자동 변속기 대신에 수동 변속기를 탑재한 경우에 있어서의 완전결합 상태 판정 처리에 관계되는 서브루틴을 도시하는, 도4와 마찬가지의 흐름도.
도6은 도3의 메인 루틴에 있어서의 완전결합 시 엔진 제한 토크 유지 기간 결정 처리에 관한 서브루틴을 도시하는 흐름도.
도7은 동일 완전결합 시 엔진 제한 토크 유지 기간 결정 처리에서 이용하는 정구동 절환 판정 타이머값의 변화 특성도.
도8은 도7에 도시하는 정구동 절환 판정 타이머값에 대한 보정 계수의 변화 특성도.
도9는 도3의 메인 루틴에 있어서의 반결합 시 엔진 제한 토크 유지 기간 결정 처리에 관한 서브루틴을 도시하는 흐름도.
도10은 도3의 메인 루틴에 있어서의 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크 연산 처리에 관한 서브루틴을 도시하는 흐름도.
도11은 도10의 처리에서 구하는 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크의 변화 특성도.
도12는 도11에 도시하는 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크에 대한 보정 계수의 변화 특성도.
도13은 도11에 도시하는 가속 쇼크 경감용 엔진 제한 토크에 대한 다른 보정 계수의 변화 특성도.
도14는 도3의 메인 루틴에 있어서의 엔진 토크 복귀 변화율 연산 처리에 관한 서브루틴을 도시하는 흐름도.
도15는 도14의 처리에서 구하는 엔진 토크 복귀 변화율의 변화 특성도.
도16은 도15에 도시하는 엔진 토크 복귀 변화율에 대한 보정 계수의 변화 특성도.
도17은 도3의 메인 루틴에 있어서의 엔진 토크 지령값 연산 처리에 관한 서브루틴을 도시하는 흐름도.
도18은 엔진으로부터 구동 차륜에 이르는 전동계가 완전결합 상태인 경우에 있어서, 도1 내지 도17에 도시하는 실시예가 수행하는 가속 쇼크 경감 작용의 동작 타임차트.
도19는 엔진으로부터 구동 차륜에 이르는 전동계가 반결합 상태인 경우에 있어서, 도1 내지 도17에 도시하는 실시예가 수행하는 가속 쇼크 경감 작용의 동작 타임차트.
<부호의 설명>
1 : 엔진
2 : 자동 변속기
3 : 토크 컨버터
4 : 입력축
5 : 출력축
6 : 컨트롤 밸브 보디
10 : 컨트롤러
11 : 변속기 출력 회전 센서
12 : 액셀레이터 개방도 센서
13 : 터빈(변속기 입력) 회전 센서
14 : 엔진 회전 센서
15 : 인히비터 스위치
16 : 변속기 출력 토크 연산부
Gf : 프론트 유성 기어조
Gm : 센터 유성 기어조
Gr : 리어 유성 기어조
Fr/B : 프론트 브레이크
I/C : 인풋 클러치
H&LR/C : 하이 앤드 로우 리버스 클러치
D/C : 다이렉트 클러치
R/B : 리버스 브레이크
LC/B : 로우 코스트 브레이크
FWD/B : 포워드 브레이크
3rd/0WC : 3속 원웨이 클러치
1st/0WC : 1속 원웨이 클러치
FWD/OWC : 포워드 원웨이 클러치

Claims (14)

  1. 차량의 제어 장치에 있어서,
    원동기와,
    상기 원동기부터 차륜까지의 사이에 배치되고, 상기 원동기와 차륜 사이의 동력을 전달 및 비전달 가능한 단접 요소를 갖는 동력 전달 장치와,
    상기 원동기의 출력 토크를 운전자의 조작에 따른 요구 출력 토크로 제어하는 원동기 출력 토크 제어 장치를 포함하고,
    상기 원동기 출력 토크 제어 장치는,
    상기 단접 요소가 완전 체결되지 않은 반결합 상태로 운전자가 상기 원동기를 무부하 상태로부터 부하 상태로 절환하는 조작을 행한 경우, 상기 단접 요소의 체결 진행에 따라 토크 전달 특성이 급변할 때까지 상기 원동기의 출력 토크를 상기 요구 출력 토크보다도 작은 설정값으로 제한한 원동기 출력 토크로 하는 제한 토크 연산부와,
    상기 단접 요소의 체결 진행에 의해 반결합 상태로부터 완전결합 상태가 된 후에, 운전자의 조작에 따른 요구 출력 토크로 복귀시키는 엔진 토크 복귀 연산부를 갖는 것을 특징으로 하는, 차량의 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 원동기 출력 토크 제한 장치는 상기 동력 전달 장치의 기어비가 로우측일수록 상기 설정값을 작은 토크값으로 하는 차량의 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 원동기 출력 토크 제한 장치는 상기 원동기의 회전수가 높을수록 상기 설정값을 큰 토크값으로 하는 차량의 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 원동기 출력 토크 제한 장치는 운전자가 원동기를 무부하 상태로부터 부하 상태로 절환하는 조작을 행했을 때에 있어서의 원동기의 요구 부하가 클수록 상기 설정값을 큰 토크값으로 하는 차량의 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 원동기 출력 토크 제한 장치는 상기 단접 요소의 체결 진행에 따라 토크 전달 특성이 급변한 후에는 상기 설정값부터 상기 요구 출력 토크까지 설정 시간 변화 구배로 상승시키는 차량의 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 원동기 출력 토크 제한 장치는 운전자가 원동기를 무부하 상태로부터 부하 상태로 절환하는 조작을 행했을 때에 있어서의 원동기의 요구 부하가 클수록 상기 설정 시간 변화 구배를 급한 상승 구배로 하는 차량의 제어 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 원동기 출력 토크 제한 장치는 원동기의 회전수가 높을수록 상기 설정 시간 변화 구배를 급한 상승 구배로 하는 차량의 제어 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 원동기 출력 토크 제한 장치는 상기 동력 전달 장치의 기어비가 로우측일수록 상기 설정 시간 변화 구배를 완만한 상승 구배로 하는 차량의 제어 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 동력 전달 장치는 자동 변속기이며,
    상기 단접 요소는 상기 자동 변속기에 설치된 원웨이 클러치이며,
    상기 단접 요소의 체결 진행에 따라 토크 전달 특성이 급변한 것을, 상기 원웨이 클러치의 결합 판정에 의해 검지하도록 구성한 차량의 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 자동 변속기가 변속 중이기 때문에 상기 동력전달장치의 반결합 상태가 발생하고, 이 변속 후에는 상기 단접 요소로서의 원웨이 클러치를 통해 동력 전달이 행해지는 것인 차량의 제어 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 동력 전달 장치는 상기 원동기 및 자동 변속기 사이에 개재시킨 토크 컨버터이며,
    상기 단접 요소는 상기 토크 컨버터의 로크 업 클러치이며,
    상기 단접 요소의 체결 진행에 따라 토크 전달 특성이 급변한 것을, 상기 로크 업 클러치의 완전 체결 판정에 의해 검지하도록 구성한 차량의 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 로크 업 클러치의 완전 체결 판정을 토크 컨버터의 슬립 방향의 반전에 의해 행하도록 구성한 차량의 제어 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 로크 업 클러치의 완전 체결 판정을 토크 컨버터의 토크 증폭 특성의 급변에 의해 행하도록 구성한 차량의 제어 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 동력 전달 장치는 수동 변속기이며,
    상기 단접 요소는 상기 수동 변속기에 설치된 상기 마찰 클러치이며,
    상기 단접 요소의 체결 진행에 따라 토크 전달 특성이 급변한 것을 상기 마찰 클러치의 완전 체결 판정에 의해 검지하도록 구성한 차량의 제어 장치.
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