KR101108413B1 - 자동 변속기의 변속 제어 장치 - Google Patents

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아이신에이더블류 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 자동 변속기의 상태가 구동 상태로부터 비구동 상태로 변경되었을 때에 액셀 페달이 답입되어도 마찰 결합 요소인 클러치에 손상을 주지 않으면서 또한 운전자의 조작 필링을 확보하는 데 있다.
ECT_ECU는 뉴트럴 포지션이 온이며(S100에서 예), 액셀이 온이 되면(S200에서 예) 뉴트럴 포지션이 오프가 된 후 온이 될 때까지의 경과 시간이 임계치(1)를 경과하기 전이며(S300에서 예), 액셀 온으로부터의 경과 시간이 임계치(2)를 경과할 때까지는(S400에서 아니오) 통상의 스로틀 제어를 행하고, 액셀 온으로부터의 경과 시간이 임계치(2)를 경과하면(S400에서 예) 스로틀 개방도 규제를 행하는 스텝(S500)을 포함하는 프로그램을 실행한다.
토크 컨버터, 로크업 클러치, 원웨이 클러치, 자동 변속기

Description

자동 변속기의 변속 제어 장치 {SHIFT CONTROLLER OF AUTOMATIC TRANSMISSION}
도1은 본 발명의 실시 형태에 관한 자동 변속기의 제어 블럭도.
도2는 도1에 도시한 자동 변속기의 작동표.
도3은 유압 회로를 도시한 도면(첫 번째).
도4는 유압 회로를 도시한 도면(두 번째).
도5는 본 발명의 실시 형태에 관한 ECU에서 실행되는 프로그램의 제어 구조를 도시하는 흐름도.
도6은 본 발명의 실시 형태에 관한 자동 변속기가 탑재된 차량의 동작을 도시하는 타이밍 차트.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 엔진
200 : 토크 컨버터
210 : 로크업 클러치
220 : 펌프 임펠러
230 : 터빈 임펠러
240 : 고정자
250 : 원웨이 클러치
300 : 자동 변속기
310 : 입력 클러치
400 : 엔진 회전수 센서
410 : 터빈 회전수 센서
420 : 출력축 회전수 센서
1000 : ECU
1010 : 엔진 ECU
1020 : ECT_ECU
1030 : VSC_ECU
본 발명은 자동 변속기의 제어 기술에 관한 것으로, 특히 개리지 시프트시 등의 자동 변속기가 구동 포지션으로부터 비구동 포지션으로 변속할 때의 쇼크를 방지하는 제어 기술에 관한 것이다.
차량에 탑재되는 자동 변속기에는 유단차식과 무단차식의 변속기가 있고, 유단차식 자동 변속기는 토크 컨버터 등의 유체 커플링과 기어식 변속 기구로 구성된다.
이 유단차식 자동 변속기는 엔진과, 토크 컨버터 등의 유체 커플링을 거쳐서 접속된다. 유단차식 자동 변속기는 복수의 동력 전달 경로를 갖고 이루어지는 변속 기구(유성 기어식 감속 기구)로 구성되고, 예를 들어 액셀 개방도 및 차속을 기초로 하여 자동적으로 동력 전달 경로의 절환을 행하는, 즉 자동적으로 변속비(주행 속도단)의 절환을 행하도록 구성된다. 유단차식 자동 변속기에 있어서는, 마찰 요소인 클러치 요소나 브레이크 요소나 원웨이 클러치 요소가 소정의 상태로 결합 및 해방됨으로써 기어단이 결정된다.
이와 같은 자동 변속기에 있어서, 일반적으로 자동 변속기를 가진 차량에는 운전자에 의해 조작되는 시프트 레버가 설치되고, 시프트 레버 조작을 기초로 하여 변속 포지션(예를 들어, 후진 주행 포지션, 뉴트럴 포지션, 전진 주행 포지션)이 설정되어 있다.
이와 같은 구성을 갖는 자동 변속기를 탑재한 차량이 도로 주행 전에 차고에서 나오거나 도로 주행 후에 차고로 들어가는 것 등을 위해 파킹(P) 포지션으로부터 후진 주행을 위한 후진 주행(R) 포지션, 혹은 뉴트럴(N) 포지션으로부터 주행을 위한 전진 주행(D) 포지션 또는 후진 주행(R) 포지션에의 시프트, 이른바 개리지 시프트가 행해진다.
이 개리지 시프트에 있어서, 자동 변속기의 상태가 구동 포지션[전진 주행(D) 포지션이나 후진 주행(R) 포지션]으로부터 비구동 포지션[뉴트럴(N) 포지션]으로 변경되는 경우가 포함된다. 이 때에 발생하는 여러가지 과제를 해결하기 위해, 이하에 나타낸 바와 같은 종래 기술이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 평10-61461호 공보(특허 문헌 1)는 시프트 장치에 의해 자동 변속기를 주행 레인지로부터 비주행 레인지로 시프트시키는 조작이 행해진 경우에는, 구동력원의 회전 속도에 관계없이 차량 이동의 방지나 마찰 결합 장치의 내구성 향상을 도모할 수 있는 자동 변속기의 제어 장치를 개시한다. 이 자동 변속기의 제어 장치는 액셀 페달의 조작에 의해 제어되는 출력 증감 기구를 구비한 구동력원과, 이 구동력원의 출력측에 접속되면서 또한 토크 전달 경로에 유압식의 마찰 결합 장치가 배치된 자동 변속기와, 이 자동 변속기를 주행 레인지로부터 비주행 레인지로 시프트시키는 시프트 장치를 구비하고, 이 시프트 장치의 조작에 의해 자동 변속기가 주행 레인지로부터 비주행 레인지로 시프트할 때에 마찰 결합 장치가 해방되어 토크 전달 경로가 차단되는 자동 변속기의 제어 장치에 있어서, 시프트 장치에 의해 자동 변속기를 주행 레인지로부터 비주행 레인지로 시프트하는 조작이 행해진 후 소정 시간 내에서는 액셀 페달에 의해 구동력원의 출력을 증대시키는 조작이 행해진 경우라도 출력 증감 기구의 출력 증대 동작을 억제하는 출력 제어 수단을 구비한다.
이 자동 변속기의 제어 장치에 따르면, 시프트 장치에 의해 자동 변속기를 주행 레인지로부터 비주행 레인지로 시프트시키는 조작이 행해진 후 소정 시간 내에 있어서는, 액셀 페달에 의해 구동력원의 출력을 증대시키는 조작이 행해져도 출력 증감 기구의 출력 증대 동작이 억제되어 마찰 결합 장치에 전달되는 토크의 증대가 억제된다.
일본 특허 공개 평5-141284호 공보(특허 문헌 2)는 시프트 레버가 주행 레인지로부터 비주행 레인지로 조작된 것에 관련된 유압식 마찰 결합 장치의 끌림이 억 제되고, 게다가 시프트 레버가 비주행 레인지로 조작되어 있어도 엔진 회전 속도를 올리는 것이 가능한 차량용 자동 변속기의 제어 장치를 개시한다. 이 차량용 자동 변속기의 제어 장치는 시프트 레버가 주행 레인지로부터 비주행 레인지로 조작된 경우에는 그때까지 결합되어 있던 유압식 마찰 결합 장치가 해방되어 동력 전달 경로가 차단되는 차량용 자동 변속기에 있어서, 엔진의 회전 속도를 검출하는 엔진 회전 속도 검출 수단과, 시프트 레버가 비주행 레인지로 조작되어 있는 경우에는 엔진 회전 속도가 소정의 설정치를 초과하면 비주행 레인지의 퓨엘 컷트를 실행하여 엔진의 회전 속도의 상승을 억제하는 퓨엘 컷트 수단을 구비한 제어 장치이며, 시프트 레버가 주행 레인지로부터 비주행 레인지로 조작된 것을 검출하는 시프트 조작 검출 수단과, 시프트 조작 검출 수단에 의해 시프트 레버가 주행 레인지로부터 비주행 레인지로 조작된 것이 검출된 후의 경과 시간을 계시하는 계시 수단과, 계시 수단에 의해 계시된 경과 시간이 미리 정해진 값을 초과하면, 퓨엘 컷트 수단에 의한 비주행 레인지의 퓨엘 컷트를 금지하는 퓨엘 컷트 금지 수단을 포함한다.
이 차량용 자동 변속기의 제어 장치에 따르면, 계시 수단에 의해, 시프트 조작 검출 수단에 의해 시프트 레버가 주행 레인지로부터 비주행 레인지로 조작된 것이 검출된 후의 경과 시간이 계시되고, 그 경과 시간이 미리 정해진 값을 초과하면, 비주행 레인지의 퓨엘 컷트가 퓨엘 컷트 금지 수단에 의해 금지된다. 따라서, 엔진 회전 속도가 소정의 설정치를 초과하면 비주행 레인지에서 퓨엘 컷트하는 퓨엘 컷트 수단에 의해 시프트 레버가 주행 레인지로부터 비주행 레인지로 조작된 것에 관련된 유압식 마찰 결합 장치의 끌림이 억제될 뿐만 아니라, 경과 시간이 미리 정해진 값을 초과하면 비주행 레인지의 퓨엘 컷트가 금지되어 P 레인지나 N 레인지와 같은 비주행 레인지에 있어서 엔진 회전 속도를 소정의 설정치보다도 상승시킬 수 있으므로, 엔진 동작 체크나 배터리의 충전이 가능해진다. 또한, 비주행 레인지에 있어서 엔진 회전 속도를 올리는 레이싱 조작을 할 수 있으므로, 엔진이 고장났다는 오해를 운전자들에게 주는 것이 해소된다.
[특허 문헌 1]
일본 특허 공개 평10-61461호 공보
[특허 문헌 2]
일본 특허 공개 평5-141284호 공보
그러나, 상술한 2건의 공보에 있어서는 이하와 같은 과제를 해결할 수 없다.
자동 변속기가 구동 포지션으로부터 비구동 포지션으로 변경된 후 소정 시간 내에 있어서는, 액셀 페달에 의해 구동력원의 출력을 증대시키는 조작이 행해져도 엔진 출력의 증가가 억제되므로, 운전자가 엔진 회전수를 증가시키려고 액셀 페달을 답입해도 운전자가 의도한 바와 같이 엔진이 작동하지 않는다. 이로 인해, 운전자가 위화감을 느낀다.
본 발명은, 상술한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적은 자동 변속기의 상태가 구동 상태로부터 비구동 상태로 변경되었을 때라도 차량의 주행을 회피하여 입력 클러치에 손상을 가하지 않으면서, 또한 운전자의 조작 필링을 가능한 한 실현하는 자동 변속기의 변속 제어 장치를 제공하는 것이다.
제1 발명에 관한 자동 변속기의 변속 제어 장치는 엔진으로부터의 출력을 변속하여 동력을 전달하는 자동 변속기의 변속을 제어한다. 이 변속 제어 장치는 자동 변속기의 상태가 구동 포지션으로부터 비구동 포지션으로 변경된 것을 검지하기 위한 검지 수단과, 검지 후의 미리 정해진 제1 소정 시간 내에 있어서 액셀 개방도에 대해 스로틀 개방도를 규제하도록 제어하기 위한 제어 수단을 포함하는 자동 변속기의 변속 제어 장치에 있어서, 제어 수단은 검지 후의 미리 정해진 시간 내이며, 액셀이 온(ON)된 것을 검지한 후의 미리 정해진 제1 시간이 경과한 후, 제2 시간이 경과하는 시간 내에 있어서 검지된 액셀 개방도에 대해 스로틀 개방도를 규제하도록 제어하기 위한 수단을 포함한다.
제1 발명에 따르면, 제1 시간이 경과할 때까지는 운전자의 의사를 반영시켜 액셀 개방도를 검지하고, 검지된 액셀 개방도에 대응시켜 스로틀 개방도를 개방하도록 한다. 그 후, 제1 시간이 경과하면, 원심 유압이 발생할 가능성이 없어지는 제2 시간이 경과할 때까지 검지된 액셀 개방도에 대해 스로틀 개방도가 규제된다. 이와 같이 하면, 제1 시간이 경과할 때까지는 운전자의 요구를 우선시켜 액셀 개방도에 대응시켜 스로틀을 개방하지만, 그 후에는 제2 시간이 경과할 때까지 스로틀 개방도를 규제한다. 그 결과, 자동 변속기의 상태가 구동 상태로부터 비구동 상태로 변경되었을 때라도 차량의 주행을 회피하여 입력 클러치에 손상을 가하지 않고, 또한 운전자의 조작 필링을 가능한 한 실현하는 자동 변속기의 변속 제어 장치를 제공할 수 있다.
제2 발명에 관한 자동 변속기의 변속 제어 장치에 있어서는, 제1 발명의 구성에다가, 제어 수단은 제1 시간이 경과할 때까지는 검지된 액셀 개방도에 대응시켜 스로틀을 개방하도록 제어하기 위한 수단을 포함한다.
제2 발명에 따르면, 제1 시간이 경과할 때까지는 운전자의 의사를 반영시켜 액셀 개방도를 검지하고, 검지된 액셀 개방도에 대응시켜 스로틀을 개방하도록 한다. 자동 변속기의 상태가 구동 상태로부터 비구동 상태로 변경되었을 때라도, 운전자의 조작 필링을 가능한 한 실현하는 자동 변속기의 변속 제어 장치를 제공할 수 있다.
제3 발명에 관한 자동 변속기의 변속 제어 장치에 있어서는, 제1 또는 제2 발명의 구성에다가, 자동 변속기는 차량 발진시에 결합되는 결합 요소를 갖고, 미리 정해진 시간은 결합 요소에 관하여 원심 유압이 생기지 않는 상태가 될 때까지의 시간을 기초로 하여 설정되는 것이다.
제3 발명에 따르면, 자동 변속기의 상태가 구동 포지션으로부터 비구동 포지션으로 변경되면, 결합 요소(예를 들어, 입력 클러치)가 결합 상태로부터 해방 상태로 변경된다. 이 과정에 있어서, 이 결합 요소에 관하여 원심 유압이 생기지 않는 상태가 될 때까지는 액셀 개방도에 대해 스로틀 개방도를 규제하도록 제어된다. 이와 같이 하면, 원심 유압이 생기는 작동유가 입력 클러치의 피스톤실에 남아 있어도 엔진 회전수의 상승이 억제되므로, 원심 유압이 생기지 않기 때문에 입력 클러치가 결합하는 일은 없다. 따라서, 차량이 운전자의 의사에 반하여 주행(전진 주행, 후진 주행)하는 것도, 입력 클러치를 소손하는 것도 회피할 수 있다.
제4 발명에 관한 자동 변속기의 변속 제어 장치에 있어서는, 제1 내지 제3의 발명 중 어느 한 발명의 구성에다가, 제어 수단은 검지 후의 미리 정해진 시간 내이며, 액셀이 온된 것을 검지한 후의 미리 정해진 제1 시간이 경과한 후, 제2 시간이 경과하는 시간 내에 있어서 스로틀을 개방하지 않도록 제어하기 위한 수단을 포함한다.
제4 발명에 따르면, 자동 변속기의 상태가 구동 포지션으로부터 비구동 포지션으로 변경되면, 원심 유압이 생길 우려가 있는 시간 내에는 스로틀을 개방하지 않도록 제어된다. 이와 같이 하면, 원심 유압이 생기는 작동유가 입력 클러치의 피스톤실에 남아 있어도 엔진 회전수가 상승하지 않으므로, 원심 유압이 생기지 않기 때문에 입력 클러치가 결합하는 일은 없다.
제5 발명에 관한 자동 변속기의 변속 제어 장치에 있어서는, 제1 내지 제4의 발명 중 어느 하나의 발명의 구성에다가, 제어 수단은 검지 후의 미리 정해진 시간 내이며, 액셀이 온된 것을 검지한 후의 미리 정해진 제1 시간이 경과한 후, 제2 시간이 경과하는 시간 내에 있어서 퓨엘 컷트를 실행하도록 제어하기 위한 수단을 더 포함한다.
제5 발명에 따르면, 자동 변속기의 상태가 구동 포지션으로부터 비구동 포지션으로 변경되면, 원심 유압이 생길 우려가 있는 시간 내에는 엔진의 퓨엘 컷트가 실행된다. 이와 같이 하면, 원심 유압이 생기는 작동유가 입력 클러치의 피스톤실에 남아 있어도 엔진 회전수가 상승하지 않으므로, 원심 유압이 생기지 않기 때문에 입력 클러치가 결합하는 일은 없다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 이하의 설명에서는, 동일한 부품에는 동일한 부호를 부여한다. 그들 명칭 및 기능도 동일하다. 따라서 그들에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 본 실시 형태에 관한 제어 장치를 포함하는 차량의 파워 트레인에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 관한 제어 장치는 도1에 도시하는 ECU(Electronic Control Unit)(1000)에 의해 실현된다. 본 실시 형태에서는 자동 변속기를 유체 커플링으로서 토크 컨버터를 구비한 유성 기어식 감속 기구를 갖는 자동 변속기로서 설명한다.
도1을 참조하여, 본 실시 형태에 관한 제어 장치를 포함하는 차량의 파워 트레인에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 관한 제어 장치는, 보다 상세하게는 도1에 도시하는 ECU(1000) 중 ECT(Electronic Controlled Automatic Transmission)_ECU(1020)에 의해 실현된다.
도1에 도시한 바와 같이, 이 차량의 파워 트레인은 엔진(100)과, 토크 컨버터(200)와, 자동 변속기(300)와, ECU(1000)로 구성된다.
엔진(100)의 출력축은 토크 컨버터(200)의 입력축에 접속된다. 엔진(100)과 토크 컨버터(200)는 회전축에 의해 연결되어 있다. 따라서, 엔진 회전수 센서(400)에 의해 검지되는 엔진(100)의 출력축 회전수(NE)[엔진 회전수(NE)]와 토크 컨버터(200)의 입력축 회전수(펌프 회전수)는 동일하다.
토크 컨버터(200)는 입력축과 출력축을 직결 상태로 하는 로크업 클러치(210)와, 입력축측의 펌프 임펠러(220)와, 출력축측의 터빈 임펠러(230)와, 원웨이 클러치(250)를 갖는 토크 증폭 기능을 발현하는 고정자(240)로 구성된다. 토크 컨버터(200)와 자동 변속기(300)는 회전축에 의해 접속된다. 토크 컨버터(200)의 출력축 회전수(NT)[터빈 회전수(NT)]는 터빈 회전수 센서(410)에 의해 검지된다. 자동 변속기(300)의 출력축 회전수(NOUT)는 출력축 회전수 센서(420)에 의해 검지된다.
로크업 클러치(210)는 유압을 공급하는 로크업 릴레이밸브에 의해 유압의 공급/배출이 결합측과 해방측으로 절환되어 작동하게 되고, 로크업 피스톤이 축방향으로 이동함으로써 로크업 피스톤과 전방 커버가 마찰재를 거쳐서 접촉 분리된다. 또한, 로크업클러치(210)에 의해 토크 컨버터 내가 구획되어, 로크업 피스톤과 전방 커버 사이에 로크업 클러치(210)를 해방하기 위한 해방측 오일실이, 로크업 피스톤과 터빈러너 사이에 로크업 클러치(210)를 결합시키기 위한 결합측 오일실이 각각 형성되고, 해방측 오일실 및 결합측 오일실에 밸브 본체 내의 유압 회로로부터 유압이 공급되도록 되어 있다.
도2에 자동 변속기(300)의 작동표를 나타낸다. 도2에 도시하는 작동표에 따르면, 마찰 요소인 클러치 요소(도면 중 C1 내지 C4)나, 브레이크 요소(B1 내지 B4), 원웨이 클러치 요소(F0 내지 F3)가 어떠한 기어단의 경우에 결합 및 해방되는지를 나타내고 있다. 차량의 발진시에 사용되는 1속시에는 클러치 요소(C1), 원웨이 클러치 요소(F0, F3)가 결합한다. 이들 클러치 요소 중에서, 특히 클러치 요소 C1을 입력 클러치(310)라 한다. 이 입력 클러치(310)는 전진 클러치나 포워드 클러치라고도 불리우고, 도2의 작동표에 나타낸 바와 같이 파킹(P) 포지션, 후진 주 행(R) 포지션, 뉴트럴(N) 포지션 이외의 차량이 전진하기 위한 변속단을 구성할 때에 반드시 결합 상태에서 사용된다. 따라서, 전진 주행(D) 포지션으로부터 뉴트럴(N) 포지션으로 변경되면, 반드시 이 입력 클러치(C1)(310)가 결합 상태로부터 해방 상태로 변경된다. 또한, 후진 주행(R) 포지션으로부터 뉴트럴(N) 포지션으로 변경되면, 클러치(C3)가 결합 상태로부터 해방 상태로 변경된다.
이와 같이 자동 변속기가 구동 상태로부터 비구동 상태로 변경되면, 결합 상태로부터 해방 상태가 되는 클러치가 있다. 이하의 설명에서는 입력 클러치(C1)(310)에 대해 기재하지만, 클러치(C3)에 대해서도 마찬가지다. 이 입력 클러치(C1)(310)에 관련되는 유압 회로의 상세에 대해서는 후술한다.
이들 파워 트레인을 제어하는 ECU(1000)는 엔진(100)을 제어하는 엔진 ECU(1010)과, 자동 변속기(300)를 제어하는 ECT(Electronic Controlled Automatic Transmission)_ECU(1020)와, VSC(Vehicle Stability Control)_ECU(1030)를 포함한다.
ECT_ECU(1020)에는 터빈 회전수 센서(410)로부터 터빈 회전수(NT)를 나타내는 신호가, 출력축 회전수 센서(420)로부터 출력축 회전수(NOUT)를 나타내는 신호가 입력된다. 또한, ECT_ECU(1020)에는 엔진 ECU(1010)으로부터 엔진 회전수 센서(400)에서 검지된 엔진 회전수(NE)를 나타내는 신호와, 스로틀 포지션 센서에서 검지된 스로틀 개방도를 나타내는 신호가 입력된다.
이들 회전수 센서는 토크 컨버터(200)의 입력축, 토크 컨버터(200)의 출력축 및 자동 변속기(300)의 출력축에 부착된 회전 검출용 기어의 이에 대향하여 설치되 어 있다. 이들 회전수 센서는 토크 컨버터(200)의 입력축, 토크 컨버터(200)의 출력축 및 자동 변속기(300)의 출력축의 미세한 회전의 검출도 가능한 센서로, 예를 들어 일반적으로 반도체식 센서라 불리우는 자기 저항 소자를 사용한 센서이다.
또한, ECT_ECU(1020)에는 VSC_ECU(1030)로부터 G 센서에서 검지된 차량 가속도를 나타내는 신호와, 브레이크가 온 상태인 것을 나타내는 신호가 입력된다. VSC_ECU(1030)는 ECT_ECU(1020)로부터 브레이크 제어 신호가 입력되어 차량의 브레이크를 제어한다.
VSC_ECU(1030)로부터 ECT_ECU(1020)에 액셀 개방도 신호가 송신된다. ECT_ECU(1020)로부터 엔진 ECU(1010)에 스로틀 개방도 규제 신호가 송신된다.
본 발명의 실시 형태에 관한 제어 장치인 ECU(1000)에서는 자동 변속기(300)의 상태가 구동 포지션으로부터 비구동 포지션으로 변경되면{전진 주행(D) 포지션이나 후진 주행(R) 포지션으로부터 비구동 포지션[뉴트럴(N) 포지션]으로 변경되면}, ECT_ECU(1020)가 VSC_ECU(1030)로부터 입력된 액셀 개방도 신호를 기초로 하여 원심 유압을 발생시키는 일이 없도록 엔진 ECU(1010)에 스로틀 개방도 규제 신호를 송신한다.
ECU(1010)는 통상의 제어시에 있어서는 액셀 개방도에 대응하는 스로틀 개방도가 되도록 제어하지만, 이 스로틀 개방도 규제 신호를 수신한 경우에는 엔진 ECU(1010)는 액셀 개방도에 대응하는 스로틀 개방도까지 스로틀을 개방하지 않도록 규제한다. 또, 액셀 개방도 신호는 엔진 ECU(1010)나 ECT_ECU(1020)에 직접[VSC_ECU(1030)를 거치는 일 없이]입력되는 것이라도 좋다. 또한, ECU(1000)가 엔 진 ECU(1010), ECT_ECU(1020) 및 VSC_ECU(1030)로 구성되어야만 하는 것은 아니다.
도3을 참조하여, 입력 클러치(C1)(310)의 유압 회로의 상세에 대해 설명한다. 도3에 도시한 바와 같이, 이 유압 회로는 오일팬(3190)에 체류한 작동유를 오일 펌프(3060)에 의해 프라이머리 레귤레이터 밸브(3070)에 공급한다. 프라이머리 레귤레이터 밸브(3070)로부터 세컨더리 레귤레이터 밸브(3080), 메뉴얼 밸브(3090) 및 솔레노이드 모듈레이터 밸브(3010)에 라인압이 공급된다. 세컨더리 레귤레이터 밸브(3080)에 의해 소정의 유압으로 조정된 작동유가 윤활 오리피스(3170)를 경유하여 입력 클러치(C1)(310)의 C1 캔슬러실(3180)에 공급된다.
한편, 프라이머리 레귤레이터 밸브로부터 메뉴얼 밸브(3090)에 공급된 작동유는 클러치 제어 밸브(3120)에, 또는 프라이머리 레귤레이터 밸브(3070)로부터 솔레노이드 모듈레이터 밸브(3010)에 공급된 작동유는 선형 솔레노이드(3110)를 거쳐서 클러치 제어 밸브(3120)에 공급된다. 클러치 제어 밸브(3120)에 공급된 작동유는 C1 어플라이 오리피스(3130)를 거쳐서 입력 클러치(C1)(310)의 C1 피스톤실(3160)에 공급된다. 또, C1 어플라이 오리피스(3130)와 C1 피스톤실(3160) 사이에는 C1 어큐뮬레이터(3150)가 배치되어 있다. 또한, C1 피스톤실(3160)로부터 작동유가 배출될 때에는, C1 드레인 오리피스(3140)를 거쳐서 클러치 제어 밸브(3120)를 경유하여 오일팬(3190)으로 작동유가 복귀된다. 또한, C1 캔슬러실(3180)로부터의 드레인도 오일팬(3190)으로 복귀된다.
도4를 참조하여, 도3에 도시하는 입력 클러치(C1)(310)의 상세에 대해 더 설명한다.
도4에 뉴트럴(N) 포지션시의 작동유의 흐름과, 전진 주행(D) 포지션시의 작동유의 흐름을 나타낸다. 도4에 도시한 바와 같이, 입력 클러치(C1)(310)는 C1 피스톤(3162)을 C1 클러치(마찰재)(3164)의 방향으로 누르는 힘의 작동유가 저장되는 C1 피스톤실(3160)과, C1 피스톤(3162)을 C1 클러치(3164)로부터 풀어주는 방향으로 작동시키기 위한 작동유가 공급되는 C1 캔슬러실(3180)과, C1 피스톤(3162)을 C1 클러치(3164)로부터 풀어주는 방향으로 힘이 가해지는 피스톤 리턴 스프링(3166)으로 구성된다.
차량 정지 상태에 있어서의 전진 주행(D) 포지션시에는 C1 피스톤실(3160)에 작동유가 공급되어 C1 캔슬러실(3180)로부터 작동유가 배출된다. 이에 의해 C1 피스톤(3162)이 C1 클러치(3164)를 압박하여 입력 클러치(C1)(310)가 결합한다. 한편, 전진 주행(D) 포지션으로부터 뉴트럴(N) 포지션으로 절환되면, C1 피스톤실(3160)에 공급되어 있던 작동유는 드레인으로서 배출되고, C1 캔슬러실(3180)에 작동유가 공급되어 C1 피스톤(3162)이 C1 클러치(3164)를 풀어주는 방향으로 작동한다.
이와 같은 구성을 갖는 입력 클러치(C1)(310)에 있어서는, 차량 정지 상태에 있어서 구동 상태인 전진 주행(D) 포지션으로부터 비구동 상태인 뉴트럴(N) 포지션으로 변경된 경우, C1 피스톤실(3160)에 있어서는 작동유가 공급되는 상태로부터 드레인되는 상태로, C1 캔슬러실(3180)에 있어서는 작동유가 드레인되는 상태로부터 공급되는 상태로 절환된다. C1 피스톤실(3160)로부터 배출되는 작동유는 C1 드레인 오리피스(3140)를 통해 오일팬(3190)으로 배출된다.
이 때, 피스톤실(3160)에 작동유가 남아 있는 상태에서 엔진(100)이 회전을 시작하면, 엔진(100)의 회전에 의해 피스톤실(3160)에 남은 작동유에 원심 유압이 발생하여 C1 캔슬러실(3180)에 작동유가 충만할 때까지의 동안, C1 피스톤실(3160)에 남은 작동유가 C1 피스톤(3162)을 C1 클러치(3164)를 누르는 방향으로 힘을 발생시킨다. 그 결과, 입력 클러치(C1)(310)가 결합 상태에 가까운 상태가 된다. 이와 같은 상태에서는 차량이 전진 주행을 개시하거나, C1 클러치(3164)가 소손되거나 할 우려가 있다.
또, 도3, 도4에서는 전진 주행(D) 포지션시에 결합되는 입력 클러치(C1)를 이용하여 전진 주행(D) 포지션으로부터 뉴트럴(N) 포지션으로 변경된 경우를 설명하였지만, 후진 주행(R) 포지션으로부터 뉴트럴(N) 포지션으로 변경된 경우에는 후진 주행(R) 포지션시에 결합되는 클러치(C3)에 대해 입력 클러치(C1)의 경우와 같은 구성이 된다.
도5를 참조하여, 본 실시 형태에 관한 ECU(1000)에서 실행되는 프로그램의 제어 구조에 대해 설명한다. 또, 도5에 도시하는 흐름도는 ECU(1000) 중 ECT_ECU(1020)가 실행하는 프로그램이다. 단, 이 프로그램이 실행되는 ECU는 ECT_ECU(1020)에 한정되는 것은 아니다.
스텝(이하, 스텝을 S라 약칭함) 100에서 ECT_ECU(1020)는 뉴트럴 포지션이 온 상태인지 여부를 판단한다. 즉, 전진 주행(D) 포지션이나 후진 주행(R) 포지션으로부터 뉴트럴(N) 포지션으로 변경되었는지 여부가 판단된다. 이 판단은 뉴트럴 시작 스위치(NSW)에 의해 판단되어 ECT_ECU(1020)가 검지한다. 뉴트럴 포지션이 온이 되면(S100에서 예), 처리는 S200으로 이동된다. 만약 그렇지 않으면 (S100에서 아니오), 처리는 S100으로 복귀되어 뉴트럴 포지션을 검지할 때까지 대기한다.
S200에서 ECT_ECU(1020)는 액셀이 온되었는지 여부를 판단한다. 액셀이 온되면(S200에서 예), 처리는 S300으로 이동된다. 만약 그렇지 않으면 (S200에서 아니오), 처리는 S200으로 복귀되어 액셀이 온될 때까지 대기한다.
S300에서 ECT_ECU(1020)는 뉴트럴 포지션이 오프(OFF) 상태로부터 온 상태가 된 후의 경과 시간이 임계치(1) 경과 전인지 여부를 판단한다. 뉴트럴 포지션이 오프 상태로부터 온 상태로 변경된 후의 경과 시간이 임계치(1) 경과 전이면(S300에서 예), 처리는 S400으로 이동된다. 만약 그렇지 않으면(S300에서 아니오), 이 처리는 종료된다.
S400에서 ECT_ECU(1020)는 액셀 온으로부터의 경과 시간이 임계치(2) 경과 후인지 여부를 판단한다. 또, 임계치(2)는 엔진(100)의 회전에 따른 원심력에 의해 C1 클러치(3164)가 결합 상태, 즉 동력 전달 상태가 되지 않을 정도로 설정되어 있다. 액셀 온으로부터의 경과 시간이 임계치(2) 경과 후이면(S400에서 예), 처리는 S500으로 이동된다. 만약 그렇지 않으면(S400에서 아니오), 처리는 S300으로 복귀된다.
S500에서 ECT_ECU(1020)는 스로틀 개방도 규제 제어를 행한다. 구체적으로는, ECT_ECU(1020)는 스로틀 개방도 규제 신호를 엔진 ECU(1010)에 송신하고, 엔진 ECU(1010)는 스로틀 개방도 규제 제어를 실행한다. 이 때, 통상 제어와는 달리 액셀 개방도에 대응하는 통상의 스로틀 개방도까지 개방하지 않도록 제어가 실행된 다.
이상과 같은 구조 및 흐름도를 기초로 하는 본 실시 형태에 관한 제어 장치인 ECT_ECU(1020)를 탑재한 차량의 동작에 대해 설명한다. 또, 이하의 동작의 설명은 이 차량에 있어서 운전자가 자동 변속기의 시프트 레버를 전진 주행(D) 포지션 또는 후진 주행(R) 포지션으로부터 뉴트럴(N) 포지션으로 변경하면서 또한 그 직후에 액셀을 답입한 경우의 동작에 대해 설명한다.
도6에 횡축을 시간축으로 하여 액셀 개방도를 실선으로, 스로틀 개방도를 일점 쇄선으로 나타낸다. 또한, 뉴트럴 포지션이 오프의 상태로부터 온의 상태가 된 후의 경과 시간에 대해 임계치(1)가 설정되어 있고, 액셀이 오프의 상태로부터 온의 상태가 된 후의 경과 시간에 대해 임계치(2)가 설정되어 있다.
뉴트럴 포지션이 오프 상태로부터 온 상태가 되고(S100에서 예), 액셀이 오프 상태로부터 온 상태가 되면(S200에서 예), 뉴트럴 포지션이 오프 상태로부터 온 상태가 된 후의 경과 시간이 임계치(1) 경과 전인지 여부가 판단된다.
뉴트럴 포지션이 오프 상태로부터 온 상태가 된 후의 경과 시간이 임계치(1) 경과 전이며(S300에서 예), 액셀 온으로부터의 경과 시간이 임계치(2) 경과 전이면(S400에서 아니오), 스로틀 개방도 규제는 실행되지 않는다. 즉, 도6에 도시한 바와 같이, 뉴트럴 포지션이 온한 후 운전자가 액셀을 온하면 액셀 온으로부터 경과 시간이 임계치(2)를 경과할 때까지는 액셀 개방도에 대응하는 스로틀의 개방도로 제어가 행해진다.
즉, 운전자가 액셀을 온한 상태로부터 임계치(2)로 나타내는 일정 시간 동안 은 스로틀을 강제적으로 폐쇄하지 않는 방향으로 제어함으로써, 엔진 회전수 상승의 필링을 손상시키지 않도록 할 수 있다.
한편, 뉴트럴 포지션이 오프 상태로부터 온 상태가 된 후의 경과 시간이 임계치(1) 경과 전이며(S300에서 예), 액셀 상태가 온 상태가 된 후의 경과 시간이 임계치(2) 경과 후가 되면(S400에서 예), 스로틀 개방도 규제 제어가 실행된다(S500). 이 때, 도6에 도시한 바와 같이 액셀 온으로부터의 경과 시간이 임계치(2) 이후가 되므로, 액셀 개방도에 대해 스로틀 개방도가 작아지도록 제어된다. 이 제어량은 스로틀 규제량으로서 정의되어 있다.
즉, 운전자는 액셀을 크게 답입해도 스로틀은 크게 개방되지 않아 엔진(100)의 회전수의 상승이 억제되어 있다. 이와 같이 함으로써, C1 캔슬러실(3180)에 작동유가 충만하여 C1 피스톤실(3160)로부터 작동유가 배출될 때까지의 시간, 스로틀 개방도 규제에 의해 엔진(100)의 회전수를 소정 회전수 이하로 억제한다. 이와 같이 하면 원심 유압이 발생기는 것을 억제할 수 있어 C1 클러치(3164)의 소손 등을 방지할 수 있다.
이상과 같이 하여, 본 실시 형태에 관한 제어 장치인 ECT_ECU에 따르면, 차량의 구동 상태[전진 주행(D) 포지션이나 후진 주행(R) 포지션]로부터 비구동 상태[뉴트럴(N) 포지션]에의 변속 지령이 행해져 운전자가 액셀 페달을 답입한 경우 임계치(2)로 나타내는 시간 동안만큼은 액셀 개방도에 대응하는 스로틀 개방도로 제어가 행해진다. 액셀이 온 상태가 된 후의 경과 시간이 임계치(2)를 경과하면, 뉴 트럴 포지션이 온 상태로 변화한 후 임계치(1)를 경과할 때까지는 스로틀 개방도 규제 제어가 실행된다. 이 때, 액셀 개방도에 대해 통상보다도 스로틀 개방도가 작게 제어된다. 이와 같이 하면, 운전자에게 있어서는 시프트 레버를 뉴트럴(N) 포지션으로 변경한 후 액셀 페달을 답입함으로써 액셀을 온 상태로 한 후 임계치(2) 동안만큼 엔진 회전수가 상승하여 그 후, 스로틀 개방도 규제 제어로 들어가 액셀의 개방도에 대해 스로틀 개방도가 작아지도록 규제되어 엔진 회전수 상승하지 않는다. 이와 같이 제어함으로써, 운전자의 액셀 페달을 답입하는 데 대한 엔진 회전수가 상승하는 조작 필링을 확보하는 동시에, 엔진 회전수의 상승에 의한 원심력에 의해 C1 클러치가 결합 상태가 되기 전에 스로틀 개방도 규제를 실행함으로써 C1 피스톤실에 잔존하는 작동유에 의한 원심 유압의 발생을 회피하여 C1 클러치의 소손을 방지할 수 있다.
또, 상술한 스로틀 개방도 규제 제어 대신에, 엔진(100)에의 연료 공급을 정지하는 퓨엘 컷트를 실행하도록 해도 좋다.
또한, 임계치(2)가 경과하기 전이라도 액셀 온에 의해 엔진 회전수가 소정 회전수에 도달하면, 곧 스로틀 개방도 규제를 행하도록 해도 좋다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명은 아니며 특허청구의 범위에 의해 개시되어 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (5)

  1. 엔진으로부터의 출력을 변속하여 동력을 전달하는 자동 변속기의 변속 제어 장치이며, 상기 자동 변속기는 차량 발진시에 결합되는 결합 요소를 갖고,
    상기 자동 변속기의 상태가 구동 포지션으로부터 비구동 포지션으로 변경된 것을 검지하기 위한 검지 수단과,
    상기 검지 후에 있어서 액셀 개방도에 대해 스로틀 개방도를 규제하도록 제어하기 위한 제어 수단을 포함하는 자동 변속기의 변속 제어 장치에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 검지 후이며, 액셀이 온된 것을 검지한 후의 미리 정해진 시간이 경과된 후, 상기 결합 요소에 관하여 원심 유압이 생기지 않는 상태가 될 때까지, 검지된 액셀 개방도에 대해 스로틀 개방도를 규제하도록 제어하기 위한 수단을 포함하는, 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 미리 정해진 시간이 경과할 때까지는 검지된 액셀 개방도에 대응시켜 스로틀을 개방하도록 제어하기 위한 수단을 포함하는, 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 미리 정해진 시간이 경과한 후, 상기 결합 요소에 관하여 원심 유압이 생기지 않는 상태가 될 때까지, 스로틀을 개방하지 않도록 제어하기 위한 수단을 포함하는, 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 미리 정해진 시간이 경과한 후, 상기 결합 요소에 관하여 원심 유압이 생기지 않는 상태가 될 때까지, 퓨엘 컷트를 실행하도록 제어하기 위한 수단을 더 포함하는, 자동 변속기의 변속 제어 장치.
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