KR101552720B1 - 자동 변속기의 변속 제어 장치 - Google Patents

자동 변속기의 변속 제어 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101552720B1
KR101552720B1 KR1020080090863A KR20080090863A KR101552720B1 KR 101552720 B1 KR101552720 B1 KR 101552720B1 KR 1020080090863 A KR1020080090863 A KR 1020080090863A KR 20080090863 A KR20080090863 A KR 20080090863A KR 101552720 B1 KR101552720 B1 KR 101552720B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shift
temperature
torque
clutch
friction element
Prior art date
Application number
KR1020080090863A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090031989A (ko
Inventor
도모마사 이께다
히로끼 가와까미
Original Assignee
쟈트코 가부시키가이샤
닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2007250245A external-priority patent/JP4593605B2/ja
Priority claimed from JP2007250251A external-priority patent/JP4660527B2/ja
Priority claimed from JP2007250261A external-priority patent/JP4722105B2/ja
Application filed by 쟈트코 가부시키가이샤, 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 filed Critical 쟈트코 가부시키가이샤
Publication of KR20090031989A publication Critical patent/KR20090031989A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101552720B1 publication Critical patent/KR101552720B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/68—Inputs being a function of gearing status
    • F16H59/72—Inputs being a function of gearing status dependent on oil characteristics, e.g. temperature, viscosity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0213—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/184—Preventing damage resulting from overload or excessive wear of the driveline
    • B60W30/186—Preventing damage resulting from overload or excessive wear of the driveline excessive wear or burn out of friction elements, e.g. clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/68—Inputs being a function of gearing status
    • F16H59/72—Inputs being a function of gearing status dependent on oil characteristics, e.g. temperature, viscosity
    • F16H2059/725—Sensing or calculating temperature of friction devices, e.g. clutches to prevent overheating of friction linings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0213—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • F16H2061/0241—Adapting the ratio to special transmission conditions, e.g. shifts during warming up phase of transmission when fluid viscosity is high
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/16—Inhibiting or initiating shift during unfavourable conditions, e.g. preventing forward reverse shift at high vehicle speed, preventing engine over speed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

변속 허용도를 향상시킴으로써 운전성의 악화를 방지한다.
복수의 마찰 요소를 선택적으로 체결 또는 해방함으로써 현재의 변속단으로부터 목표 변속단으로의 변속을 실행하는 자동 변속기의 변속 제어 장치에 있어서, 변속을 제1 변속 형태로 행하는 변속 제어 수단과, 마찰 요소의 현재의 열적 부하 상태를 연산하는 현재 열적 부하 연산 수단과, 제1 변속 형태로 변속을 행했을 경우의 마찰 요소에 있어서의 발열량을 변속 개시 전에 예측하는 제1 발열량 예측 수단(S24, S31)과, 마찰 요소의 현재의 열적 부하 상태와, 제1 발열량 예측 수단에 의해 예측된 발열량에 기초하여 마찰 요소의 변속 종료시의 열적 부하 상태를 예측하는 제1 열적 부하 예측 수단(S25, S32)을 구비하고, 변속 제어 수단은 제1 열적 부하 예측 수단에 의해 예측된 변속 종료시의 열적 부하 상태가 소정 상태가 될 때, 제1 변속 형태보다 발열량이 적은 제2 변속 형태로 변속을 행한다(S28, S38).
Figure R1020080090863
컨트롤러, 변속 맵, 자동 변속기, 출력축 회전 속도 센서, 제1 클러치

Description

자동 변속기의 변속 제어 장치 {SHIFT CONTROL APPARATUS OF AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은 자동 변속기의 변속 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용의 자동 변속기로서는, 엔진의 회전을 토크 컨버터를 통해서 입력하고 복수조의 유성 기어를 갖는 변속 기구에 의해 변속해서 드라이브 샤프트 또는 프로펠러 샤프트(차축측)에 출력하는 것이 알려져 있다.
이러한 종류의 자동 변속기에 있어서의 변속 기구는, 입력축(인풋 샤프트)의 회전을 시프트 위치에 따라 유성 기어를 구성하는 특정 기어 또는 캐리어에 전동하거나 특정 기어 또는 캐리어의 회전을 적절하게 출력축에 전동하거나 함으로써 변속이 실행된다. 또한, 변속시에 적절하게 특정 기어 또는 캐리어의 회전을 구속하기 위해서, 복수의 클러치나 브레이크 등의 마찰 요소를 구비하고 있어 이들 마찰 요소의 체결이나 해방의 조합에 의해 전동 경로를 절환해서 소정의 변속이 행해지도록 구성되어 있다. 또한 통상 이들 마찰 요소는, 유압의 급배 상태에 따라서 결합 상태가 제어되는 유압식의 클러치나 브레이크가 적용된다.
그런데, 종래의 자동 변속기에서는, 소정의 변속이 행하여질 경우, 차량 주 행 조건의 경계 영역 부근에 있어서 차량을 주행시키고 있으면, 선택되는 변속단이 변동해 변속이 반복되어 버리는 경우가 있다. 예를 들어 3속에서 4속으로의 3-4변속이 행하여질 경우, 3속에서 4속으로의 3-4변속과, 4속에서 3속으로의 4-3변속이 반복되어 3-4-3-4- …과 같이 연속되는 변속이 행하여진다.
이러한 변속이 연속해서 행하여지면, 장 시간에 걸쳐 동일 마찰 요소의 체결과 해방이 반복되므로 마찰 요소에 가해지는 열적 부하가 커져서(온도가 상승하여), 마찰 요소가 타서 소손될 우려가 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「열적 부하」를 「온도」 또는 「발열」의 의미로 사용한다.
이러한 과제에 대하여 예를 들어 하기의 특허 문헌1에는, 타이머를 이용한 기술이 개시되어 있다. 구체적으로는, 연속 변속이 행해지고 있는 동안은 타이머를 카운트 다운하여 타이머값이 소정값이 되면 마찰 요소의 열적 부하 상태(온도)가 소손 온도에 도달한 것으로 하여서, 그 이후의 변속을 금지한다. 또한, 설정값에 도달할 때까지 연속 변속이 종료되었을 경우에는, 방열을 행하고 있는 것으로 하여 타이머를 일정한 구배로 카운트 업 한다.
이에 의해, 연속 변속의 종료후, 바로 연속 변속이 재개되었을 경우에 타이머값이 초기값보다도 작은 값으로부터 카운트다운이 개시되게 되어 마찰 요소에 축적된 열량을 고려한 제어가 실행된다.
[특허 문헌1] 특허 제3402220호 공보
그러나, 상기 종래의 기술에서는, 변속 종류나 입력 토크에 관계없이 시간을 파라미터로 하고 있는 것뿐으로 다음 변속이 어떤 변속일지를 고려하지 않고 있으므로 변속 금지를 판단하는 타이머 값의 소정값은 그 후에 발생하는 변속의 종류에 관계없이 마찰 요소가 손상되지 않도록 설정된다. 즉, 타이머 값의 소정값은 발열량이 최대가 되는 변속이 발생하더라도 마찰 요소가 손상되지 않도록, 실제의 손상 온도에 대하여 충분한 여유값을 취한 값으로 설정된다. 이에 의해 변속 판단된 변속이 큰 발열을 발생하지 않는 변속으로서, 이 변속을 행해도 마찰 요소가 손상 온도에 도달하지 않는 경우라 하더라도, 변속이 일률적으로 금지되어버리므로 운전성이 악화된다.
본 발명은 변속 허용도를 향상시킴으로써 운전성의 악화를 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 복수의 마찰 요소를 선택적으로 체결 또는 해방함으로써 현재의 변속단으로부터 목표 변속단으로의 변속을 실행하는 자동 변속기의 변속 제어 장치에 있어서, 변속을 제1 변속 형태로 행하는 변속 제어 수단과, 마찰 요소의 현재의 열적 부하 상태를 연산하는 현재 열적 부하 연산 수단과, 제1 변속 형태로 변속을 행했을 경우의 마찰 요소에 있어서의 발열량을 변속 개시 전에 예측하는 제1 발열량 예측 수단과, 마찰 요소의 현재의 열적 부하 상태와 제1 발열량 예측 수단에 의 해 예측된 발열량에 기초하여 마찰 요소의 변속 종료시의 열적 부하 상태를 예측하는 제1 열적 부하 예측 수단을 구비하고, 변속 제어 수단은 제1 열적 부하 예측 수단에 의해 예측된 변속 종료시의 열적 부하 상태가 소정 상태가 될 때, 제1 변속 형태보다 발열량이 적은 제2 변속 형태로 변속을 행한다.
본 발명에 따르면, 변속 개시 전에 변속에 의해 발생하는 발열량을 예측하고, 변속 종료시에 있어서의 열적 부하 상태를 예측하여, 이 예측된 열적 부하 상태에 기초하여 변속 형태를 결정하므로 변속 허용도를 높일 수 있고, 운전성의 악화를 방지할 수 있다. 또한, 예측된 열적 부하 상태가 소정 상태가 될 때에는, 보다 발열량이 적은 변속 형태로 변속을 행하므로 예를 들어 과회전 방지를 위한 업시프트와 같이 금지할 수 없는 변속을 열적 부하 상태가 높은 상태라 하더라도 마찰 요소가 소손되지 않도록 실행할 수 있다.
이하에서는 도면 등을 참조해서 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다.
도1은 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 변속 제어 장치의 구성을 도시하는 기능 블럭도이다. 도2는 자동 변속기의 구성을 도시하는 스켈톤도이다. 도1에 도시한 바와 같이, 본 변속 제어 장치는, 컨트롤러(1), 터빈(25) 및 터빈 샤프트(10)의 회전 속도(NT)를 검출하는 입력축 회전 속도 센서(터빈 샤프트 회전 속도 센서)(12), 출력축(28)의 회전 속도(No)를 검출하는 출력축 회전 속도 센서(차 속 센서)(13), ATF(자동 변속기용 오일)의 온도를 검출하는 오일 온도 센서(14), 도시하지 않은 엔진의 스로틀 개방도를 검출하는 스로틀 센서(30), 엔진의 흡기량을 검출하는 에어 플로우 센서(31) 및 엔진 회전 속도(NE)를 검출하는 엔진 회전 속도 센서(32)의 각종 센서와, 자동 변속기(7)의 유압회로(11)를 구비하여 구성되고, 컨트롤러(1)에 의해 상기 각 센서(12, 13, 14, 30, 31, 32) 등으로부터의 검출 신호에 기초하여 원하는 목표 변속단을 결정하는 동시에, 유압회로(11)를 통해서 목표 변속단을 달성하기 위한 변속 제어를 행한다.
자동 변속기(7)의 변속단은 자동 변속기(7) 내에 설치된 유성 기어 유닛, 복수의 유압 클러치 및 유압 브레이크 등의 마찰 요소의 결합 관계에 의해 정해진다. 예를 들어 도1에 있어서는, 자동 변속기(7)는 4단 변속의 경우에 대해서 나타내고 있고, 마찰 요소로서 제1 클러치(15), 제2 클러치(17), 제3 클러치(19), 제1 브레이크(22), 제2 브레이크(23)를 구비하고 있다. 이 자동 변속기(7)의 상세를 도2에 도시한다. 도2에 있어서, 각 마찰 요소를 나타내는 부호는 도1에 나타내는 것과 대응하고 있다.
컨트롤러(1)에 의한 마찰 요소(15, 17, 19, 22, 23)의 제어는, 도1에 도시하는 유압회로(11)를 통해서 행해진다. 즉, 유압회로(11)에는, 도시하지 않은 복수의 솔레노이드 밸브가 구비되어 이들 솔레노이드 밸브를 적절하게 구동(듀티 제어)함으로써, 오일 펌프로부터 송출되는 ATF가 마찰 요소(15, 17, 19, 22, 23)에 공급된다. 컨트롤러(1)에서는, 스로틀 센서(30)에 의해 검출되는 스로틀 개방도와, 출력축 회전 속도 센서(13)에 의해 검출되는 출력축(28)의 회전 속도(No)에 기초하여 연산되는 차속에 기초하여 목표 변속단을 결정하고, 결정한 목표 변속단으로의 변속에 관여하는 마찰 요소(15, 17, 19, 22, 23)의 솔레노이드 밸브에 대하여 구동 신호(듀티율 신호)를 출력한다. 또한, ATF는, 도시하지 않은 레귤레이터 밸브에 의해 소정의 유압(라인 압)으로 조압되어 있고, 이 라인 압으로 조압된 ATF가 각 마찰 요소(15, 17, 19, 22, 23)를 작동시키기 위해 유압회로(11)에 공급된다.
그런데, 컨트롤러(1) 내에는 변속 맵(3)이 설치되어 있다. 또한, 자동 변속기(7)에는 운전 모드를 절환하는 절환 레버(도시하지 않음)가 장착되어 있어 운전자가 이 절환 레버를 조작함으로써, 파킹 레인지, 주행 레인지(예를 들어 1속단 내지 4속단), 뉴트럴 레인지 및 후퇴 레인지 등의 변속 레인지의 선택을 수동으로 행할 수 있게 되어 있다.
주행 레인지에는 자동 변속 모드와 수동 변속 모드(메뉴얼 시프트 모드)의 2개의 변속 모드가 있고 자동 변속 모드가 선택되었을 경우에는, 스로틀 개방도(θTH)와 차속(V)에 기초하여 미리 설정된 변속 맵(3)을 따라서 변속 판단을 행하고, 이 판단을 따라 자동적으로 변속이 실시된다. 한편 메뉴얼 시프트 모드가 선택되었을 경우에는, 변속단은 이 변속 맵(3)에 관계없이 운전자에 의해 선택된 변속단으로 변속되어 그 후 고정된다.
변속 맵(3)에는, 예를 들어 도4에 도시하는 것 같은 특성이 기억된다. 그리고, 자동적으로 변속이 실시되는 통상의 변속시는, 도4에 도시하는 변속 맵(3)에 기초하여 차속 센서(13)에 의해 검출되는 차속(V) 및 스로틀 센서(30)에 의해 검출 되는 스로틀 개방도(θTH)에 따른 목표 변속단이 설정되어 상술한 제1 내지 제3 클러치(15, 17, 19) 및 제1, 제2 브레이크(32, 33) 등의 마찰 요소가, 각각 설정된 솔레노이드 밸브에 의해 제어되어 도3에 도시하는 바와 같은 체결 혹은 해방의 조합에 의해, 자동적으로 각 변속단이 확립된다. 또한, 도3의 ○ 표시가 각 클러치 혹은 각 브레이크의 결합을 나타내고 있다.
도3에 도시한 바와 같이, 예를 들어 제1 클러치(15), 제2 브레이크(23)가 체결되고 제2 클러치(17), 제3 클러치(19), 제1 브레이크(22)가 해방되어 있으면 2속단이 달성된다. 또한, 2속단에서 3속단으로의 변속은 체결되어 있던 제2 브레이크(23)를 해방하는 동시에, 제2 클러치(17)를 체결함으로써 달성된다. 이들 마찰 요소(15, 17, 19, 22, 23)의 결합 상태는, 컨트롤러(1)에 의해 제어되고 이들 마찰 요소(15, 17, 19, 22, 23)의 결합 관계에 의해 변속단이 결정되고, 또한, 체결 및 해방의 타이밍을 적절하게 살피면서 변속 제어가 행하여진다.
변속시에 있어서는, 각 솔레노이드 밸브에 대하여 컨트롤러(1)로부터 구동 신호가 출력되어 이 구동 신호에 기초하여 각 솔레노이드 밸브가 소정의 듀티값(듀티비)으로 구동되어서, 시프트 필링이 좋은 최적의 변속 제어가 실행된다.
다음에, 본 실시 형태의 주요부에 대해서 상세하게 설명하면 본 장치는, 각마찰 요소(이하 단순히 「클러치」라 한다)의 현재의 열적 부하 상태(온도)를 항상 산출하는 동시에 변속 판단했을 때는, 변속시의 당해 클러치의 상승 온도(TINH)를 추측하고, 이들의 결과에 기초하여 변속의 금지 또는 허가를 실행하는 것이다.
구체적으로는, 운전점이 변속 맵(3)의 업시프트 선과 다운시프트 선을 연속하고 또한 반복하여 가로지르면, 예를 들어 3속과 4속의 사이에서 3-4 변속과 4-3 변속이 반복되어 3-4-3-4- …과 같이 연속하는 변속이 행해지는 것이 생각되어진다. 혹은 운전자에 의한 변속 레버 조작에 의해 3속과 4속이 빈번히 절환된 경우에도, 상술한 바와 마찬가지로 3-4-3-4- …과 같이 연속 변속이 행하여지는 것이 생각되어진다.
이러한 연속 변속이 행하여지면 특정한 클러치[3-4의 연속 변속의 경우에는, 제1 클러치(15) 및 제2 브레이크(23) 도3 참조]가 체결과 해방을 반복하게 되는데 이렇게 체결과 해방을 단 시간에 반복해 실행하면, 당해 클러치의 열용량이 커져서(온도가 상승해), 클러치 또는 브레이크의 시징(seizing)을 생각할 수 있다
또한, 종래 기술과 같이 , 변속 종류나 체결 해방 상태나 입력 토크를 고려하지 않고, 단순히 타이머로 클러치의 열적 부하 상태를 예측해서 변속을 금지하도록 한 것에서는, 클러치 등의 정확한 온도를 얻을 수 없다. 이로 인해, 변속의 금지를 판단하는 임계값은 가장 큰 발열이 발생하는 변속을 행하여도, 클러치가 소손 온도에 도달하지 않도록 충분한 여유값을 취한 값으로 설정되므로 변속을 허용할 수 있는 상태인데도 불구하고 변속을 금지해서 운전성이 악화되는 것이 생각된다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 각 클러치마다 열적 부하 상태(현재의 온도)를 산출하는 동시에, 변속을 판단한 때는 각 클러치마다의 온도의 상승을 예측하여 적확하게 변속의 금지와 허용을 판단하도록 구성되어 있다. 즉, 도5에 도시한 바와 같이, 컨트롤러(1) 내에는 변속 맵(3) 이외에도 각 클러치의 현재의 온도를 산출하 는 현재 온도 연산 수단(101)(현재 열적 부하 연산 수단)과, 다음 변속에서 발생할 클러치의 상승 온도(TINH)를 예측하는 예측 상승 온도 연산 수단(102)과, 클러치의 현재 온도와 예측 상승 온도에 기초하여 다음 변속에서의 상기 클러치의 예측 온도(TES)를 구하는 예측 온도 연산 수단(103)(제1 열적 부하 연산 수단, 제2 열적 부하 연산 수단)과, 이 예측 온도(TES)와 소정의 임계값을 비교하는 비교 수단(109)과, 비교 수단(109)에 의해 예측 온도(TES)가 소정값 이상인지의 여부에 기초하여 다음 변속을 허가, 금지 또는 기타의 변속으로 절환하는 변속 금지 절환 수단(104)을 갖고 있다.
우선, 현재 온도 연산 수단(101)에 대해서 설명을 한다.
이 현재 온도 연산 수단(101)은 각 클러치의 현재의 온도를 순차적으로 산출해 갱신하는 것이며, 엔진 시동시에는 초기값으로서 오일 온도 센서(14)에 의해 얻어지는 ATF의 온도(TOIL)가 설정된다. 이것은 엔진 시동시에는 변속기(7)의 각 클러치의 온도는 대략 오일 온도(TOIL)로 간주할 수 있기 때문이다.
여기서, 도6은 엔진 시동시에 있어서의 클러치의 온도의 초기값으로서 오일 온도(TOIL)를 적용하는 것의 타당성에 대해서 검증한 도면으로서, 도면 중 V5P는 차속을 나타내고 있다.
도시하는 바와 같이, 1속에서 2속으로 변속할 때에 체결되는 클러치[본 실시 형태에서는 제2 브레이크(23)에 상당; 도3 참조]의 온도를 의도적으로 시징될 우려 가 있는 온도(소손 온도)로 유지해 두고, 이 상태에서 차속을 일정 구배로 저하시킨다. 그리고, 1속으로 다운시프트한 후, 차속(VSP)=O이 되면, 이그닛션 오프(IGN-OFF)로 하여 엔진을 정지시킨다(도면 중의 tl 참조). 여기서, IGN-OFF 후, 엔진을 재시동(IGN-ON) 하는(t2 참조) 동시에 액셀러레이터를 전개하여 2속으로 업시프트시킨다(t3 참조).
그리고, 여기에서는 1속으로의 다운시프트(t0 참조)로부터 2속으로의 업시프트(t3 참조)까지 10초 정도 소요되는 경우를 시뮬레이션했지만, 클러치의 온도는, t0으로부터 소정 구배로 저하되어 가기 때문에, 10초 정도 있으면, 확실하게 오일 팬 내의 오일 온도(TOIL) 정도로 저하되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
이와 같이, 엔진 정지 후 바로 재시동해도, 클러치의 온도는 오일 온도(TOIL) 정도가 되어 있는 것이 시험적으로 확인되었으므로 엔진 시동시의 초기 온도로서 오일 온도(TOIL)를 설정하는데 아무런 문제는 없다.
또한, 현재 온도 연산 수단(101)은 상술한 바와 같이 해서 클러치의 온도의 초기값을 설정하면, 이 이후는, 클러치의 현재의 상태에 따라 다른 방법으로 클러치 온도(Tc)를 산출하도록 되어 있다. 즉, 클러치에서는, 체결시와 해방시에서는 열적 부하[발열량(Tup)]가 다르고, 또한, 변속 과도시와 정상시에서도 열적 부하가 다르다. 또한, 다운시프트와 업시프트에서도 클러치에 발생하는 열적 부하는 다르다. 이로 인해, 도5에 도시한 바와 같이, 현재 온도 연산 수단(101)은 클러치의 체결 및 해방의 과도시의 발열을 산출하는 발열량 연산 수단(105)(제1 발열량 예측 수단)과, 체결 및 해방의 정상시의 방열량 연산 수단(106)을 갖고 있고 또한 발열량 연산 수단(105)에는, 체결 과도시의 발열을 산출하는 체결 과도시 발열량 연산 수단(107)과 해방 과도시의 방열량을 산출하는 해방 과도시 발열량 연산 수단(108)이 설치되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 「체결 과도」란, 체결하는 클러치의 토크 페이즈 중 혹은 이너셔 페이즈 중을 가리키는 것으로 하고 「해방 과도」란 해방하는 클러치의 토크 페이즈 중 혹은 이너셔 페이즈 중을 가리키는 것으로서 사용한다. 또한, 「체결 정상」이란 대상 클러치가 체결 완료 상태이고 또한 토크 페이즈 중 혹은 이너셔 페이즈 중이 아닌 것을 가리키고, 이것은 변속 지령 중 혹은 비변속 중인지의 여부에 상관없다. 또한, 「해방 정상」이란, 대상 클러치가 완전 해방 상태인 것을 가리킨다.
여기서, 도7은 실제의 업시프트시의 클러치의 체결 및 해방에 따르는 온도 변화의 특성을 도시하는 도면으로서, 도시한 바와 같이, 클러치 체결 개시로부터 체결 종료까지의 기간이 가장 온도가 상승한다. 또한, 이때에는 온도 변화의 구배도 가장 크다. 또한, 클러치가 체결되어 정상 상태가 되면 일정한 구배로 온도가 저하되어 간다. 그리고, 클러치가 해방 개시가 되면, 그때까지의 온도 저하와, 클러치의 상대 회전에 의한 마찰열에 의한 온도 상승이 상쇄되어서 대략 일정한 온도가 되어 클러치의 온도 변화가 미소해진다[도7에서는 클러치 온도(Tc) 일정으로서 나타낸다].
또한, 클러치의 해방이 종료되면(해방 정상시), 소정의 구배로 온도가 저하 한다. 또한, 이때의 클러치 해방 후(해방 정상시)의 온도 저하 구배는 클러치 체결 후(체결 정상시)의 온도 저하 구배보다도 커진다(기울기가 크다).
따라서, 현재 온도 연산 수단(101)에서는, 이러한 온도 변화 특성을 고려해서 클러치의 온도(Tc)를 산출한다. 여기서, 현재 온도 연산 수단(101)에 의한 클러치의 온도(Tc) 산출에 대해서 구체적으로 설명하면 이 현재 온도 연산 수단(101)에서는 변속 맵(3)으로부터의 정보에 기초하여 현재의 변속단이나 변속 판단시에는 목표 변속단이 입력되도록 되어 있고, 나아가서는 터빈 회전 속도 센서(12) 및 엔진 회전 속도 센서(32)로부터는 터빈 회전 속도(NT) 및 엔진 회전 속도(NE)가 입력된다.
그리고, 복수의 클러치 중, 체결 정상 또는 해방 정상의 클러치[즉, 변속기(7)가 비변속 동작 중이거나 또는 변속 동작 중이라 하더라도 당해 클러치는 관여하지 않는 변속 동작의 경우, 예를 들어 2→3속 변속 중의 제3 클러치(19) 및 제1 브레이크(22)]는 클러치가 정상 상태로서 클러치가 용량을 가진 상태로 미끄럼 접합하는 상태가 아니기 때문에, 클러치에 마찰열이 발생하지 않아 온도가 상승할 일은 없다. 이로 인해, 방열량 연산 수단(106)에 의해 방열량이 산출된다.
여기서, 방열량 연산 수단(106)에서는, 하기 식1, 2에 기초하여 방열량(온도 저하값)(Tdown)을 산출한다. 또한, 컨트롤러(1)의 제어에 있어서는 발열량(Tup)을 +, 방열량을 -로서 취급하고 있으므로 하기 식1, 2에서는 방열량(Tdown)<0이 된다.
[식 1]
해방 상태 : Tdown = -A×tc(t≤t1), Tdown = -B×tc(t1=≤t)
단 A는 변수, B는 정수, tc는 인터벌, t는 변속 종료 후의 경과 시간, t1은 소정 시간
[식 2]
체결 상태 : Tdown = -C×tc(t≤t1), Tdown = -D×tc(t1≤t)
단 C는 변수, D는 정수, tc는 인터벌, t는 변속 종료후의 경과 시간, t1은 소정 시간
즉 방열량 연산 수단(106)에서는, 변속이 종료되어 정상 상태로 되고나서 소정 시각(t1) 경과할 때까지는, 변수인 구배(A, C)로 클러치 온도(Tc)가 저하되는 것으로 하여서 방열량(Tdown)을 산출하고, 변속이 종료되고나서 소정 시각(t1) 경과 후는 정수인 구배(B, D)로 클러치 온도(Tc)가 저하되는 것으로 하여 방열량(Tdown)을 산출한다. 변수(A, C)는 클러치의 현재 온도(Tc)와 오일 온도(TOIL)의 온도차에 기초하여 결정되는 값이며, 온도차가 클수록 큰 구배가 되는 값으로 설정되어 있다. 또한, 정수인 구배(B, D)는 B>D로 설정되어 있고 도7에 도시한 바와 같이, 해방 정상시의 쪽이 급격한 구배로 온도 저하되도록 설정되어 있다. 이것은 체결 정상시에 비교해서 해방 정상시 쪽이 윤활유가 클러치의 페이싱 면에 공급되기 쉬워, 그 결과 큰 방열을 행할 수 있기 때문이다.
그리고, 전회 산출한 클러치의 현재 온도(Tc)에 금회 산출한 방열량(Tdown)을 가산함으로써 새로운 클러치의 현재 온도(Tc)가 산출된다.
여기서, 클러치의 체결 또는 해방 정상시에는, 계산상은 식1, 2로부터 소정 구배로 클러치 온도(Tc)가 저하되게 되므로 대상이 되는 클러치가 장 시간 정상 상태를 유지하면 실제로는 있을 수 없는 온도[예를 들어 오일 온도(TOIL)보다도 낮은 온도]를 산출해버린다.
따라서, 방열량 연산 수단(106)에는, 클러치의 체결 또는 해방 정상 상태가 소정 시간 계속되면, 식1, 2에 의한 방열량(Tdown)의 계산을 리셋하는(혹은 하한값을 클립하는) 기능이 설치되어 있다. 즉, 방열량 연산 수단(106)에는 도시하지 않은 리셋 판정 타이머가 설치되어 있고, 체결 정상 또는 해방 정상의 개시가 판정되면 타이머가 카운트를 스타트한다.
클러치의 상태가, 체결 정상 또는 해방 정상이며 또한 이 상태가 소정 시간계속된 것이 타이머에 의해 카운트되면, 식1, 2에 기초한 클러치 온도(Tc)의 산출을 캔슬한다. 또한, 이 경우에는, 클러치 온도(Tc)는 충분히 저하되어 오일 온도(TOIL)와 동일하게 되어 있을 것이므로 이 이후는 클러치 온도(Tc)를 현재의 오일 온도(TOIL)와 일치시킨다.
또한, 타이머의 카운트가 소정 시간을 초과하지 않더라도, 현 클러치 온도(Tc)가 오일 온도(TOIL) 이하로 되면, 이 이후는 클러치 온도(Tc)=오일 온도(TOIL)로 설정한다.
한편, 타이머의 카운트 개시로부터 소정 시간 이내에 클러치의 상태가 해방 과도 또는 체결 과도로 변화되면, 타이머가 리셋되어서 카운트가 초기값으로 복귀된다. 이에 의해, 클러치가 과도 상태로부터 다시 정상 상태가 되면 초기값으로부 터 카운트가 개시된다.
여기서, 도8을 이용해서 N단과 N+1단의 사이에서 연속 변속이 행하여졌을 경우의 리셋 판정 타이머의 작용에 대해서 설명하면 (a)는 클러치 온도(Tc)의 변화에 대해서 설명하는 도면이고, (b)는 리셋 판정 타이머의 카운트에 대해서 도시하는 도면이다.
도8의 (a)에 도시한 바와 같이, 연속 변속이 발생하면, 클러치가 체결되는 때마다 클러치 온도(Tc)가 상승한다. 또한, 클러치의 체결 정상시 및 해방 정상시에는 클러치 온도(Tc)는 저하되지만, 연속 변속이 단 시간으로 행해지는 경우에는 클러치 체결 과도시의 온도 상승에 비교하면 온도 저하는 적다.
한편, 도8의 (b)에 도시한 바와 같이, 변속 개시(과도시)가 될 때마다 타이머의 카운트가 리셋되어 이 예의 경우, 클러치가 체결 정상 상태로 이행하면 타이머의 카운트가 계속된다. 타이머 카운트가 소정값에 달하면, 도8의 (a)에 도시한 바와 같이, 이 이후는 클러치 온도(Tc)가 오일 온도(TOIL)까지 저하했다고 판정하고, 클러치 온도(Tc)를 오일 온도(TOIL)로 설정하도록 되어 있다. 또한, 타이머 카운트는 설정값 또는 설정값보다도 큰 값으로 설정된 최대값으로 유지된다.
다음에, 클러치의 체결 또는 해방 과도시의 온도 산출(발열)에 대해서 설명한다.
이 경우에는 발열량 연산 수단(105)에 있어서 클러치의 현재의 온도가 수시로 산출된다. 우선, 터빈 회전 속도 센서(12) 등의 정보에 기초하여 클러치가 과 도 상태로 판정되면, 발열량 연산 수단(105)에서는 클러치가 해방 과도시인지 체결 과도시인지를 판정한다.
클러치의 상태가 체결 과도시로 판정되면[예를 들어 2→3 변속 중의 제2 클러치(17)], 발열량 연산 수단(105)에 설치된 체결 과도시 발열량 연산 수단(107)에 의해 클러치의 발열량(Tup)이 산출된다.
체결 과도시 발열량 연산 수단(107)에서는, 변속 맵(3)으로부터의 정보에 기초하여 현재 진행하고 있는 변속이 업시프트인지 또는, 다운시프트인지를 판정한다. 여기서, 클러치가 체결 과도 상태라 하더라도, 업시프트와 다운시프트에서는 발열량이 크게 다르고, 업시프트시의 체결 과도는 다운시프트시에 비교해서 발열량이 크다. 한편, 다운시프트시에는 클러치의 체결 과도라 하더라도 그다지 발열량은 업시프트에 비교해서 크지 않다.
이것은 다운시프트에서는, 해방측 클러치가 해방되면 엔진 회전이 자력으로 상승하여, 동기한 타이밍으로 체결측 클러치가 체결되기 때문에 체결측 클러치의 발열량(Tup)은 업시프트시에 비교해서 작기 때문이다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 체결 과도 상태로 판정되었을 경우에 있어서, 업시프트로 판정되었을 경우에는, 하기 식3에 기초하여 클러치의 발열량(Tup)을 산출하고, 다운시프트라고 판정되었을 경우에는 하기 식4에 기초하여 발열량(Tup)을 설정한다.
[식 3]
Tup=(ΔN×Tin×Δt/1000)×A×α
[식 4]
Tup=0
단, 식3에 있어서, ΔN은 클러치의 상대 회전 속도, Tin은 클러치의 전달 토크, Δt는 미소 변속 시간, A는 에너지량을 온도로 환산하기 위한 정수, α는 매칭 정수(보정 계수)이다. 또한, 클러치의 상대 회전 속도(ΔN)는 터빈 회전 속도 센서(12)에 의해 얻어지는 터빈 회전 속도(NT)와, 출력축 회전 속도 센서(13)에 의해 얻어지는 출력축 회전 속도(No)와, 변속기의 각 기어의 기어비에 기초하여 산출된다. 또한, 클러치의 전달 토크는, 각 클러치에 대한 솔레노이드 밸브의 듀티비, 즉 유압값으로부터 산출된다.
또한, 체결 과도시라 하더라도 다운시프트시에는 발열량(Tup)은 얼마 되지 않으므로 본 실시 형태에 있어서는, 식4로 나타낸 바와 같이, 다운시프트시 발열량(Tup)=0으로 설정된다. 이것은 상기한 바와 같이, 클러치가 체결 과도가 되면, 윤활유에 의한 온도 저하(방열)와 비교적 작은 발열에 의한 온도 상승이 상쇄되기 때문에 대략 일정한 온도가 되기 때문이다.
이와 같이 업시프트시에는 변속 중에 적분해서 발열량(Tup)을 매 주기마다 산출하는 동시에, 산출된 발열량(Tup)에 대하여 전회의 제어 주기에서 산출된 클러치 온도(Tc)를 가산함으로써 현 클러치 온도(Tc)가 산출된다. 또한, 상술한 바와 같이, 클러치 온도(Tc)의 초기값은 오일 온도 센서(14)에 의해 얻어진 ATF 온도(TOIL)로 설정된다.
한편, 클러치의 상태가 해방 과도시로 판정되면[예를 들어 2→3 변속 중의 제2 브레이크(23)], 발열량 연산 수단(105)에 설치된 해방 과도시 발열량 연산 수단(108)에 의해 클러치의 발열량(Tup)이 산출된다.
해방 과도시 발열량 연산 수단(108)에서는, 변속 맵(3)으로부터의 정보에 기초하여 현재 진행하고 있는 변속이 업시프트인지, 또는, 다운시프트인지를 판정한다. 여기서, 클러치가 해방 과도 상태라 하더라도, 업시프트와 다운시프트에서는 발열량이 크게 달라 체결 과도와는 반대로 다운시프트시의 해방 과도는 업시프트시에 비교해서 발열량이 크다. 한편, 업시프트시에는 클러치의 해방 과도라 하더라도 다운시프트에 비교하여 발열량은 크지 않다.
따라서, 업시프트라고 판정되었을 경우에는, 전술한 식4에 기초하여 발열량(Tup)을 산출하고, 다운시프트로 판정되었을 경우에는, 식3에 기초하여 발열량(Tup)을 산출한다.
컨트롤러(1)에서는, 이상과 같이 해서 현재의 클러치의 온도(Tc)를 산출하면서, 변속을 판단했을 때에는, 현재의 온도 상태로부터 다음 변속을 실행했을 때에, 상기 변속에 관여하는 클러치의 상승 온도(TINH)를 예측한다.
이 상승 온도(TINH)의 예측은 컨트롤러(1)에 설치된 예측 상승 온도 연산 수단(102)에 의해 실행된다. 여기서, 도5에 도시한 바와 같이, 예측 상승 온도 연산 수단(102)은 업시프트시의 클러치 상승 온도(TINH)를 예측하는 UP 변속시용 예측 상승 온도 연산 수단(111)(제1 발열량 예측 수단)과, 통상 다운시프트시의 클러치 상 승 온도(TINH)를 예측하는 통상 DOWN 변속시용 예측 상승 온도 연산 수단(112)(제1 발열량 예측 수단)과, 후술하는 PYDOWN 변속시의 클러치 상승 온도(TINH)를 예측하는 PYDOWN 변속시용 예측 상승 온도 연산 수단(113)(제2 발열량 예측 수단)과, 제2 동기 변속시의 클러치 상승 온도(TINH)를 예측하는 제2 동기 변속시용 예측 상승 온도 연산 수단(114)을 구비하고 있다.
컨트롤러(1)에서 업시프트 판단 또는 다운시프트 판단이 있으면, 실제의 업시프트 지령 또는 다운시프트 지령에 앞서서 상승 온도(TINH)가 예측된다. 각 예측 상승 온도 연산 수단에 있어서의 연산 방법에 대해서는 각각 후술한다.
이와 같이 하여 예측 상승 온도 연산 수단(102)에 의해 다음에 행하여지는 변속시에 있어서의 예측 상승 온도(TINH)가 산출되면, 도5에 도시한 바와 같이, 이 예측 상승 온도(TINH) 및 현재 온도 연산 수단(101)에 의해 산출된 현재의 클러치 온도(Tc)가 예측 온도 연산 수단(103)에 입력된다.
예측 온도 연산 수단(103)에서는, 현재의 클러치 온도(Tc)에 예측 상승 온도(TINH)를 가산하고, 다음에 행하여지는 변속시의 변속 완료시에 있어서의 예측 온도(TES)가 산출된다.
또한, 도5에 도시한 바와 같이, 컨트롤러(1)에는 임계값 기억 수단(110)이 설치되어 있고, 이 임계값 기억 수단(110)에는, UP 소손 온도와 DOWN 소손 온도가 기억되어 있다. UP 소손 온도는, 클러치 온도(Tc)가 초과하면 클러치가 소손되어 버리는 온도이며, 업시프트(이하, UP 변속이라고도 기재)시에 변속 후의 클러치 온도(Tc)가 초과인지의 여부를 판단하기 위하여 사용된다. 또 DOWN 소손 온도는 다운시프트(이하, DOWN 변속이라고도 기재)시에 변속 후의 클러치 온도(Tc)가 초과인지의 여부를 판단하기 위해서 사용되는, UP 소손 온도보다 낮은 온도로서, UP 소손 온도로부터 PYUP 변속에 의한 최대 발열량(Tup)에 의한 온도 상승 분을 뺀 온도이다. 또한, PYUP 변속이란 통상의 UP 변속보다 발열량(Tup)이 적은 변속 형태로, 변속 판단한 변속을 실행하는 것이며, 이것에 대해서는 후술한다.
비교 수단(109)에 있어서 예측 온도(TES)와 UP 소손 온도 또는 DOWN 소손 온도가 비교되어 예측 온도(TES)가 UP 소손 온도 또는 DOWN 소손 온도 이상인 것으로 판정되면, 변속 금지 절환 수단(104)에 의해 변속 판단된 업시프트 또는 다운시프트가 금지 또는 다른 변속으로 절환된다. 여기서, 다른 변속이란 통상의 변속 형태로 행하여지는 업시프트에 대한 PYUP 변속이나 통상의 변속 형태로 행하여지는 다운시프트에 대한 PYDOWN 변속이다. 한편, 예측 온도(TES)가 UP 소손 온도 또는 DOWN 소손 온도보다 낮다고 판정되면 당해 변속 판단된 변속이 허가되어 통상의 변속 형태로 업시프트 혹은 다운시프트가 실행된다.
또한, 도5에 도시한 바와 같이, 컨트롤러(1)에는 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수 연산 수단(120)이 구비된다. 체인지 마인드란, n단으로부터 n+1단 또는 n-1단으로의 변속 동작 중에 새롭게 n단으로의 변속 판단되는 것을 말한다. 변속 판단이 체인지 마인드인 것으로 판정되었을 경우에는, 클러치의 상승 온도(TINH)를 예측하는 일 없이 현재의 클러치 온도(Tc)에 기초하여 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수를 연산한다.
그 후, 위 비교 수단(109)에 있어서 현재의 체인지 마인드 연속 변속 횟수와 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수가 비교되어 현재의 체인지 마인드 연속 변속 횟수가 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수 이상이라고 판정되면, 변속 판단한 업시프트 또는 다운시프트의 실행이 금지된다. 한편, 현재의 체인지 마인드 연속 변속 횟수가 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수보다 작다고 판정되면, 변속 판단한 업시프트 또는 다운시프트의 실행이 허가된다.
이상의 제어에 의해, 클러치가 시징될 우려가 있을 경우에는 다음 변속의 업시프트 또는 다운시프트를 금지, 또는 통상의 변속 형태로부터 다른 변속 형태에서의 실행으로 절환하는 동시에, 클러치가 시징되지 않을 것으로 판단할 수 있는 경우에는 업시프트 또는 다운시프트를 허용하므로 클러치의 열적 부하 상태에 따른 적절한 변속의 금지 및 허가를 행할 수 있다.
여기서, 상술한 PYUP 변속 및 PYDOWN 변속에 대해서 설명한다. PYUP 변속 및 PYDOWN 변속은 각각 통상의 업시프트 및 다운시프트의 변속 형태에 대하여 동일한 입력 토크로 비교하면 변속 시간이 단축되어 그 만큼 발열량(Tup)이 적은 변속 형태이다. 구체적으로는, 변속 시간의 단축은 유압의 상승 구배 및 저하 구배를 크게 함으로써 행해진다.
또한 이하의 명세서 중에 있어서, 「업시프트」라는 기재는, 변속단을 High측의 변속단으로 절환하는 것을 의미하기 위해서 사용하고, 「UP 변속」이라고 하 는 기재는 통상의 변속 형태로 행하는 업시프트로서, 주로 기타의 변속형태로 행하는 업시프트(예를 들어 PYUP 변속)와의 차이를 명확히 할 경우에 사용한다. 마찬가지로 「다운시프트」라는 기재는, 변속단을 Low측의 변속단으로 절환하는 것을 의미하기 위해서 사용하며 「DOWN 변속」이라고 하는 기재는, 통상의 변속 형태로 행하는 다운시프트로서, 주로 기타의 변속 형태로 행하는 다운시프트(예를 들어 PYDOWN 변속)와의 차이를 명확히 할 경우에 사용한다.
먼저 PYUP 변속에 대해서 도9를 참조하면서 설명한다. 도9는 PYUP 변속에 있어서의 기어비, 해방측 클러치의 유압 지령값, 체결측 클러치의 유압 지령값 및 엔진 토크의 변화를 나타내는 타임 차트이며, 파선이 통상의 변속 형태(통상 UP 변속)을 나타내고, 실선이 발열량이 적은 변속 형태(PYUP 변속)를 나타낸다.
도9의 실선으로 도시한 바와 같이, 체결측 클러치는 통상의 변속 형태(통상 UP 변속)에 대하여 토크 페이즈 중(t1 내지 t2)의 유압의 상승 구배 및 이너셔 페이즈 중(t2 내지 t3)의 유압의 상승 구배가 커지도록 제어된다. 또 해방측 클러치는 토크 페이즈 중(t1 내지 t2)의 유압의 저하 구배가 커지도록 제어된다. 이것은 체결측 클러치가 용량을 갖기시작해도, 아직 해방측 클러치가 용량을 갖고 있으면, 인터록을 발생할 우려가 있기 때문이다.
이에 의해, 기어비가 n단으로부터 n+1단으로 변화될 때까지, 통상의 변속 형태(통상 UP 변속)에서는 t4-t1 시간만큼 필요한데 비하여, PYUP 변속에서는 t3-t1 시간 밖에 필요로 하지 않으므로 t4-t3 시간만큼 단축할 수 있다. 따라서, 체결측 클러치의 발열량(Tup)이 단축된 시간분만큼 저하한다.
또한, 업시프트에서는 이너셔 페이즈 중에 엔진 토크의 저감 제어를 행하고 있지만, PYUP 변속에서는 토크 다운량을 보다 크게 설정하고 있으므로 PYUP 변속에 의해 체결측 클러치를 보다 단 시간으로 체결해도, 변속 쇼크의 악화를 억제할 수 있다.
마찬가지로 PYDOWN 변속에 대해서 도10을 참조하면서 설명한다. 도10은 PYDOWN 변속에 있어서의 기어비, 해방측 클러치의 유압 지령값, 체결측 클러치의 유압 지령값의 변화를 도시하는 타임 차트이며, 파선이 통상의 변속 형태(통상 DOWN 변속)를 나타내고, 실선이 발열량이 적은 변속 형태(PYDOWN 변속)를 나타낸다.
도10의 실선으로 도시한 바와 같이, 해방측 클러치는 통상 변속에 대하여 변속 개시로부터 이너셔 페이즈 개시까지(t1 내지 t2)의 유압의 저하 구배 및 이너셔 페이즈 중(t2 내지 t3)의 유압의 상승 구배가 커지도록 제어된다. 또 체결측 클러치는 이너셔 페이즈 중(t2 내지 t3)의 유압의 상승 구배가 커지도록 제어된다.
이에 의해, 기어비가 n단으로부터 n-1단으로 변화될 때까지, 통상 변속에서는 t6-t1 시간만큼 필요로 하는데 비하여 PYDOWN 변속에서는 t4-t1 시간밖에 필요로 하지 않으므로 t6-t4 시간만큼 단축할 수 있다. 따라서, 해방측 클러치의 발열량(Tup)이 단축된 시간분만큼 저하한다.
이상과 같이 도5를 참조하면서 설명한 컨트롤러(1)로 행하는 제어에 대해서, 이하, 도 11 내지 도18의 흐름도를 이용해서 더 상세하게 설명한다. 또한, 도 11 내지 도18에 도시하는 흐름도는 각 클러치마다 실행된다.
먼저 도11을 참조하면서 현재 온도 연산 수단(101)의 제어 내용에 대해서 설명한다.
스텝(S1)에서는, 현재의 엔진 회전 속도(NE), 터빈 회전 속도(NT), 오일 온도(TOIL), 차속(No) 등의 정보를 읽어 들인다.
스텝(S2)에서는, 클러치의 상태가 체결 정상 상태, 해방 과도 상태, 해방 정상 상태 또는 체결 과도 상태인 것이 판정된다.
클러치의 상태가 체결 정상 상태이면 스텝(S3)으로 진행하여 리셋 판정 타이머를 카운트 업하고, 스텝(S4)으로 진행하여 체결시 방열량(Tdown)을 연산한다. 또한, 체결시 방열량(Tdown)의 연산에 대해서는 후술한다.
클러치의 상태가 해방 과도 상태이면 스텝(S5)으로 진행하여 변속 종류가 업시프트인지 다운시프트인지가 판정된다. 다운시프트이면 스텝(S6)으로 진행하여 리셋 판정 타이머를 클리어하고 스텝(S7)으로 진행하여 해방시 발열량(Tup)을 연산한다. 해방시 발열량(Tup)은 상술한 식3에 기초하여 연산된다. 변속 종류가 업시프트이면 스텝(S8)으로 진행하여 리셋 판정 타이머를 클리어하고, 스텝(S9)으로 진행하여 발열량(Tup)을 식4에 기초하여 0으로 한다.
클러치의 상태가 해방 정상 상태이면 스텝(S10)으로 진행하여 리셋 판정 타이머를 카운트 업하고, 스텝(S11)으로 진행하여 해방시 방열량(Tdown)을 연산한다. 또한, 해방시 방열량(Tdown)의 연산에 대해서는 후술한다.
클러치의 상태가 체결 과도 상태이면 스텝(S12)으로 진행하여 변속 종류가 업시프트인지 다운시프트인지가 판정된다. 다운시프트이면 스텝(S8)으로 진행하여 리셋 판정 타이머를 클리어하고, 스텝(S9)으로 진행하여 발열량(Tup)을 식4에 기초하여 0으로 한다. 변속 종류가 업시프트이면 스텝(S13)으로 진행하여 리셋 판정 타이머를 클리어하고, 스텝(S14)으로 진행하여 체결시 발열량(Tup)을 연산한다. 체결시 발열량(Tup)은 상술한 식3에 기초하여 연산된다.
스텝(S15)에서는, 리셋 판정 타이머가 클러치 리셋 설정 시간 이상인지 여부를 판정한다. 리셋 판정 타이머가 클러치 리셋 설정 시간 이상이면 스텝(S16)으로 진행하여 클러치의 현재 온도(Tc)를 오일 온도(TOIL)로 하여서 처리를 종료한다.
리셋 판정 타이머가 클러치 리셋 설정 시간보다 작을 경우에는, 스텝(S17)로 진행하여 클러치의 현재 온도(Tc)에 발열량(Tup) 또는 방열량(Tdown)을 가산한다. 또한, 방열량(Tdown)은 마이너스 값이다. 여기서, 클러치 리셋 설정 시간이란 클러치의 체결 또는 해방 정상 상태가 소정 시간 계속됨으로써 클러치 온도(Tc)가 충분히 저하되어 오일 온도(TOIL)와 동일해졌다고 판단할 수 있는 정도의 시간이다.
스텝(S18)에서는, 클러치의 현재 온도(Tc)가 오일 온도(TOIL) 이하인지 여부를 판정한다. 클러치의 현재 온도(Tc)가 오일 온도(TOIL) 이하이면 스텝(S16)으로 진행하여 클러치의 현재 온도(Tc)를 오일 온도(TOIL)로 한다. 클러치의 현재 온도(Tc)가 오일 온도(TOIL)보다 높을 경우에는, 처리를 종료한다. 즉, 클러치 온도(Tc)가 오일 온도(TOIL)보다 낮아지는 것은 실제로는 생각하기 어려우므로 연산되 는 클러치 온도(Tc)가 오일 온도(TOIL)보다 낮아지는 경우에는, 클러치 온도(Tc)를 오일 온도(TOIL)로 하는 것이다.
여기서, 도11의 스텝(S4)에 있어서의 체결시 방열량(Tdown)의 연산에 대해서 도12의 흐름도를 참조하면서 설명한다. 또한, 스텝(S11)에 있어서의 해방시 방열량(Tdown)도 이하에 설명하는 체결시 방열량(Tdown)의 연산과 동일한 방법으로 연산된다.
스텝(S101)에서는, 변속 종료 직후인지의 여부를 판정한다. 변속 종료 직후이면 스텝(S102)으로 진행하고 변속 종료 직후가 아니면 스텝(S103)으로 진행한다.
스텝(S102)에서는, 클러치의 현재 온도(Tc)와 오일 온도(TOIL)의 온도차에 기초하여 온도 저하 구배를 설정한다. 온도 저하 구배는 상술한 식1, 2에 있어서의 A, C이며, 클러치의 현재 온도(Tc)와 오일 온도(TOIL)의 온도차가 클수록 커지도록 설정된다.
스텝(S103)에서는, 타이머를 카운트한다.
스텝(S104)에서는, 타이머가 소정값 이상인지의 여부를 판정한다. 타이머가 소정값 이상이면 스텝(S105)으로 진행하여 온도 저하 구배를 소정의 구배(일정값)로 설정한다.
스텝(S106)에서는, 변속 개시로부터의 시각(상기 타이머의 값)과 온도 저하 구배로부터 금회의 체결시 방열량(Tdown)을 산출해서 처리를 종료한다. 여기서, 소정값은 상술한 식1, 2에 있어서의 t1이며, 방열 개시시의 온도에 의하지 않고 온 도 저하 구배가 거의 일정해질 때까지 필요로 하는 시간이며, 예를 들어 5sec로 설정된다.
다음에 도13, 도14를 참조하면서 예측 상승 온도 연산 수단(102), 예측 온도 연산 수단(103), 임계값 연산 수단(110), 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수 연산 수단(115), 비교 수단(109) 및 변속 금지 절환 수단(104)의 제어 내용에 대해서 설명한다.
스텝(S21)에서는, 변속 판단이 있었는지의 여부를 판정한다. 변속 판단이 있었던 경우에는 스텝(S22)으로 진행하고 변속 판단이 없는 경우에는 처리를 종료한다.
스텝(S22)에서는, 상기 변속 판단된 변속 종류가 체인지 마인드인지의 여부를 판정한다. 체인지 마인드의 경우에는 스텝(S50)으로 진행하고 체인지 마인드가 아닐 경우에는 스텝(S23)으로 진행한다. 체인지 마인드란, n단으로부터 n+1단 또는 n-1단으로의 변속 동작 중에 새롭게 n단으로의 변속 판단되는 것이다.
스텝(S23)에서는, 변속 종류가 업시프트인지 다운시프트인지가 판정된다. 업시프트이면 스텝(S24)으로 진행하고 다운시프트이면 스텝(S29)으로 진행한다.
스텝(S24)(제1 발열량 예측 수단)에서는, UP 변속시용 예측 상승 온도를 연산한다. UP 변속시용 예측 상승 온도란 업시프트시에 체결하는 클러치의 예측되는 상승 온도(TINH)이며, 상세한 연산 방법에 대해서는 후술한다.
스텝(S25)(제1 열적 부하 예측 수단)에서는, 현재의 클러치 온도(Tc)에 UP 변속시용 예측 상승 온도를 가산해서 UP 변속시용 예측 온도(TES)을 구한다.
스텝(S26)에서는, UP 변속시용 예측 온도(TES)가 UP 소손 온도(소정 상태) 이상인지의 여부, 바꿔 말하면 UP 변속시용 예측 온도(TES)가 UP 소손 온도 이상의 온도 영역에 속하는 상태가 될지를 판정한다. UP 변속시용 예측 온도(TES)가 UP 소손 온도보다 낮으면, 스텝(S27)으로 진행하여 통상의 변속 형태로 UP 변속(제1 변속 형태)을 행하고, UP 변속시용 예측 온도(TES)가 UP 소손 온도 이상이면, 스텝(S28)으로 진행하여 발열량이 적은 변속 형태인 PYUP 변속(제2 변속 형태)을 행한다. 여기서, 통상의 변속 형태인 통상 UP 변속이란 운전자가 변속 쇼크를 체감하지 않는 바와 같은 유압의 설정에 의해 실행되는 변속 형태이며, PYUP 변속이란 통상의 UP 변속보다 당해 클러치에의 공급 유압의 상승률을 높게 함으로써, 클러치의 체결에 필요로 하는 시간을 단축한 변속이다. 또한, PYUP 변속시에는, 엔진의 토크 다운량을 통상 UP 변속보다 크게 한다. 이에 의해, 변속 쇼크의 악화를 억제할 수 있는 동시에, 입력 토크가 내려감으로써 발열량(Tup)도 내릴 수 있다.
한편, 스텝(S23)에 있어서 변속 종류가 다운시프트인 것으로 판정되면, 스텝(S29)으로 진행하여 DOWN 소손 온도를 연산한다. DOWN 소손 온도의 상세한 연산 방법에 대해서는 후술한다.
스텝(S30)에서는, 액셀러레이터 답입에 의한 다운시프트인지의 여부를 판정한다. 액셀러레이터 답입에 의한 다운시프트이면 스텝(S40)으로 진행하고 액셀러 레이터 답입에 의한 다운시프트가 아니면 스텝(S31)으로 진행한다.
스텝(S31)(제1 발열량 예측 수단)에서는, 통상 DOWN 변속시용 예측 상승 온도를 연산한다. 통상 DOWN 변속시용 예측 상승 온도란 통상의 다운시프트시에 해방하는 클러치의 예측되는 상승 온도(TINH)이며, 상세한 연산방법에 대해서는 후술한다.
스텝(S32)(제1 열적 부하 예측 수단)에서는, 현재의 클러치 온도(Tc)에 통상 DOWN 변속시용 예측 상승 온도를 가산해서 통상 DOWN 변속시용 예측 온도(TES)를 구한다.
스텝(S33)에서는, 통상 DOWN 변속시용 예측 온도(TES)가 DOWN 소손 온도(소정 상태) 이상인지, 바꿔 말하면 통상 DOWN 변속시용 예측 온도(TES)가 DOWN 소손 온도(소정 상태) 이상의 온도 영역에 속하는 상태가 될지를 판정한다. 통상 DOWN 변속시용 예측 온도(TES)가 DOWN 소손 온도보다 낮으면, 스텝(S34)으로 진행하여 통상 DOWN 변속(제1 변속 형태)을 행하고, 통상 DOWN 변속시용 예측 온도(TES)가 DOWN 소손 온도 이상이면, 스텝(S35)으로 진행한다.
스텝(S35)(제2 발열량 예측 수단)에서는, PYDOWN 변속시용 예측 상승 온도를 연산한다. PYDOWN 변속시용 예측 상승 온도란 PYDOWN 변속시에 해방하는 클러치의 예측되는 상승 온도(TINH)이며, 상세한 연산 방법에 대해서는 후술한다. PYDOWN 변속이란 통상의 변속 형태인 통상 DOWN 변속보다 당해 클러치에의 공급 유압의 저하 율을 높게 함으로써, 클러치의 해방에 필요로 하는 시간을 단축한 변속이다.
스텝(S36)(제2 열적 부하 예측 수단)에서는, 현재의 클러치 온도(Tc)에 PYDOWN 변속시용 예측 상승 온도(TINH)를 가산해서 PYDOWN 변속시용 예측 온도(TES)을 구한다.
스텝(S37)에서는, PYDOWN 변속시용 예측 온도(TES)가 DOWN 소손 온도 이상인지 여부, 바꿔 말하면 PYDOWN 변속시용 예측 온도(TES)가 DOWN 소손 온도 이상의 온도 영역에 속할지를 판정한다. PYDOWN 변속시용 예측 온도(TES)가 DOWN 소손 온도보다 낮으면 스텝(S38)으로 진행하여 PYDOWN 변속(제2 변속 형태)을 행하고, PYDOWN 변속시용 예측 온도(TES)가 DOWN 소손 온도 이상이면 스텝(S39)으로 진행하여 변속 판단한 다운시프트의 실행을 금지한다.
한편, 스텝(S30)에 있어서 액셀러레이터 답입에 의한 다운시프트인 것으로 판정되면, 스텝(S40)으로 진행하여 스텝(S21)에 있어서 변속 판단 있음이라고 판정되기 전의 액셀러레이터 개방도가 소정 개방도 이하이며, 또한 액셀러레이터 개방도의 변화 속도가 소정의 속도 이상인지의 여부를 판정한다. 상기 조건을 만족시킬 경우에는 스텝(S46)으로 진행하고 상기 조건을 한쪽이라도 만족시키지 않을 경우에는 스텝(S41)으로 진행한다. 소정 개방도는 거의 제로이며, 소정의 속도는 액셀러레이터 페달의 급답입으로 판단할 수 있는 정도의 값으로 설정된다. 즉, 상기 조건은 액셀러레이터 개방도가 거의 전폐 상태로부터 급답입되었을 경우에 성립하 고, 이러한 경우에는 제1 동기 제어가 행해지는 경우이므로 스텝(S46)으로 진행하고, 상기 조건이 비성립의 경우에는 제2 동기 제어가 행해지는 경우이므로 스텝(S41)으로 진행한다.
또한, 제1 동기 제어 및 제2 동기 제어란 다운시프트시에 엔진의 회전 속도와 체결되는 클러치의 회전 속도를 동기시키고 나서 당해 클러치를 체결하는 제어이며, 제1 동기 제어에서는 해방하는 측의 클러치를 질질 끌지 않고 급해방한다 즉 당해 클러치에의 공급 유압을 스텝적으로 저하시키는 것에 대해서, 제2 동기 제어에서는 출력 토크가 빠지는 느낌을 없애는 것을 목적으로 당해 클러치를 질질 끌면서 해방한다 즉 당해 클러치에의 공급 유압을 점감시키는 점에서 다르다.
스텝(S41)에서는, 제2 동기 변속시용 예측 상승 온도(TINH)를 연산한다. 제2 동기 변속시용 예측 상승 온도란 제2 동기 제어에 의한 변속시에 해방하는 클러치의 예측되는 상승 온도(TINH)이며, 상세한 연산 방법에 대해서는 후술한다.
스텝(S42)에서는, 현재의 클러치 온도(Tc)에 제2 동기 변속시용 예측 상승 온도(TINH)를 가산해서 제2 동기 변속시용 예측 온도(TES)를 구한다.
스텝(S43)에서는, 제2 동기 변속시용 예측 온도(TES)가 DOWN 소손 온도 이상인지의 여부를 판정한다. 제2 동기 변속시용 예측 온도(TES)가 DOWN 소손 온도보다 낮으면 스텝(S44)으로 진행하여 제2 동기 제어에 의한 변속을 행하고, 제2 동기 변속시용 예측 온도(TES)가 DOWN 소손 온도 이상이면 스텝(S45)으로 진행하여 변속 판 단한 다운시프트를 금지한다.
한편, 스텝(S40)에 있어서 변속 지령 있음이라고 판정되기 전의 액셀러레이터 개방도가 소정 개방도 이하이며, 또한 액셀러레이터 개방도의 변화 속도가 소정의 속도 이상인 것으로 판정되었을 경우에는, 스텝(S46)으로 진행하여 현재의 클러치 온도(Tc)를 판독한다.
스텝(S47)에서는, 현재의 클러치 온도(Tc)가 DOWN 소손 온도 이상인지 여부를 판정한다. 현재의 클러치 온도(Tc)가 DOWN 소손 온도보다 낮으면, 스텝(S48)로 진행하여 제1 동기 제어에 의한 변속을 행하고, 현재의 클러치 온도(Tc)가 DOWN 소손 온도 이상이면, 스텝(S49)으로 진행하여 다운시프트를 금지한다.
한편, 스텝(S22)에 있어서 체인지 마인드 있음이라고 판정되면, 도14의 스텝(S50)으로 진행하여 변속 종류가 업시프트인지 다운시프트인지를 판정한다. 업시프트인 것으로 판정되면 스텝(S51)으로 진행하고 다운시프트인 것으로 판정되면 스텝(S57)으로 진행한다. 여기서, 본 스텝(S50)에서는 스텝(S23)과 마찬가지로 업시프트라는 것은 체결 과도 상태의 업시프트만을 가르키고, 다운시프트라는 것은 해방 과도 상태의 다운시프트만을 가르킨다.
스텝(S51)에서는, 현재의 클러치 온도(Tc)를 판독한다.
스텝(S52)에서는, UP 변속시의 클러치 온도(Tc)에 의한 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수를 판독한다. 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수는 도15의 맵을 참조해서 클러치 온도(Tc)에 기초하여 결정된다.
도15의 맵은 클러치 온도(Tc)에 따라 S 영역, A 영역, B 영역 및 C 영역의 4 개의 영역으로 나누어져 있고, 현재의 클러치 온도(Tc)가 어느 영역에 있는지에 따라 체인지 마인드 변속 허가 횟수가 결정된다. S 영역은 클러치 온도(Tc)가 UP 소손 온도 이상의 영역이다. A 영역은 클러치 온도(Tc)가 UP 소손 온도 미만, DOWN 소손 온도 이상의 영역이다. B 영역은 클러치 온도(Tc)가 DOWN 소손 온도 미만, UP 소손 온도로부터 업시프트시의 최대 발열량(Tup)을 뺀 온도 이상의 영역이다. C 영역은 클러치 온도(Tc)가 UP 소손 온도로부터 업시프트시의 최대 발열량(Tup)을 뺀 온도 미만의 영역이다.
현재의 클러치 온도(Tc)가 S 영역에 있을 때, 클러치의 시징이 발생하므로 체인지 마인드는 금지되어 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수는 O회로 설정된다. A 영역에 있을 때 체인지 마인드를 1회라도 행하면 S 영역에 들어갈 가능성이 있으므로 체인지 마인드는 금지되어 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수는 O회로 설정된다. B 영역에 있을 때, 다운시프트 중의 업시프트의 체인지 마인드는 다음에 다운시프트가 일어나도 이 다운시프트를 제한 가능하므로 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수는 1회로 설정된다. C 영역에 있을 때, 체인지 마인드는 제한할 필요가 없지만, 여기에서는 예를 들어 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수는 5회로 설정된다.
도14로 돌아가서 스텝(S53)에서는, 현재의 체인지 마인드 연속 변속 횟수가 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수보다 적은지의 여부를 판정한다. 현재의 체인지 마인드 연속 변속 횟수가 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수보다 적으면, 스텝(S54)으로 진행하여 연속 변속 횟수를 증가시키고, 스텝(S55)으로 진행하여 업시 프트를 행한다. 현재의 체인지 마인드 연속 변속 횟수가 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수이상이면, 스텝(S56)으로 진행하여 업시프트를 금지한다.
한편, 스텝(S50)에 있어서 변속 종류가 다운시프트인 것으로 판정되면, 스텝(S57)으로 진행하여 현재의 클러치 온도(Tc)를 판독한다.
스텝(S58)에서는, 다운시프트시의 클러치 온도(Tc)에 의한 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수를 판독한다. 다운시프트시의 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수는 스텝(S52)에 있어서 구한 업시프트시의 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수와 마찬가지로 구해진다. 단, 클러치 온도(Tc)가 B 영역에 있을 때는 업시프트시와는 다르다. 업시프트 중의 다운시프트의 체인지 마인드는, 다음에 엔진의 과회전 방지를 위하여 강제적으로 업시프트시킬 가능성이 있으므로 이 업시프트를 고려해서 체인지 마인드는 금지된다.
스텝(S59)에서는, 현재의 체인지 마인드 연속 변속 횟수가 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수보다 적은지의 여부를 판정한다. 현재의 체인지 마인드 연속 변속 횟수가 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수보다 적으면, 스텝(S60)으로 진행하여 연속 변속 횟수를 증가시키고, 스텝(S61)으로 진행하여 다운시프트를 행한다. 현재의 체인지 마인드 연속 변속 횟수가 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수 이상이면, 스텝(S62)으로 진행하여 다운시프트를 금지한다.
다음에 도13의 스텝(S24)에 있어서의 UP 변속시용 예측 상승 온도(TINH)의 연산에 대해서 도16의 흐름도 및 도20의 타임 차트를 참조하면서 설명한다. 도20의 타임 차트는, (a) 목표 변속단(NxtGP), (b) 현재의 변속단(CurGP), (c) 터빈 회전 속도(NT), (d) 아웃풋 회전 속도(No)(차속), (e) 가속도, (f) 상대 회전 속도, (g) 클러치의 전달 토크, (h) 클러치에의 공급 유압의 변화를 나타낸다. t1 내지 t2는 전처리 시간, t2 내지 t3은 토크 페이즈 목표 시간, t3 내지 t4는 이너셔 페이즈 목표 시간이며, 전처리 시간이란 변속 지령으로부터 클러치의 피스톤 스트로크의 완료까지의 시간이다.
스텝(S201)에서는, 전처리 개시시의 가속도[도20의 (e) ; tl]를 연산한다. 전처리 개시시의 가속도는, 전처리 개시시의 차속과 소정 시간 전의 차속에 기초하여 연산된다.
스텝(S202)에서는, 전처리시각(t2-tl)을 판독한다. 전처리 시간은 차속과 토크에 기초하여 결정되는 시간이며, 본 실시예에서는 변속 제어가 갖는 전처리 시간 백업 타이머를 판독한다.
스텝(S203)에서는, 토크 페이즈 개시시 차속[도20의 (d) ; t2]을 연산한다. 토크 페이즈 개시시 차속은 전처리 개시시의 가속도에 전처리 시간을 승산한 것을 전처리 개시시의 차속에 가산함으로써 연산된다.
스텝(S204)에서는, 토크 페이즈 개시시 터빈 토크를 연산한다. 토크 페이즈 개시시 터빈 토크는, 토크 페이즈 개시시 차속과 변속비로부터 터빈 회전 속도(NT)를 구하고, 터빈 회전 속도(NT)에 기초하여 미리 기억되어 있는 회전 토크 변환 맵을 참조해서 연산된다.
스텝(S205)에서는, 토크 페이즈 개시시의 차속과 터빈 토크에 기초하여 변속 제어가 갖는 토크 페이즈 목표시각(t3-t2)을 판독한다.
스텝(S206)에서는, 토크 페이즈 개시시 전달 토크[도20의 (g) ; t2]를 연산한다. 토크 페이즈 개시시 전달 토크는, 클러치의 리턴 스프링과 밸런스를 맞추는 토크이며, 토크 페이즈 개시시에는 유압이 공급되지 않고 있으므로 토크 페이즈 개시시 전달 토크는 제로이다.
스텝(S207)에서는, 이너셔 페이즈 개시시 차속[도20의 (d) ; t3]을 연산한다. 이너셔 페이즈 개시시 차속은 전처리 개시시의 가속도에 토크 페이즈 목표 시간을 승산한 것에 토크 페이즈 개시시 차속을 가산해서 연산된다.
스텝(S208)에서는, 이너셔 페이즈 개시시 터빈 토크를 연산한다. 이너셔 페이즈 개시시 터빈 토크는, 이너셔 페이즈 개시시 차속과 변속비로부터 터빈 회전 속도(NT)를 구하고, 터빈 회전 속도(NT)에 기초하여 회전 토크 변환 맵을 참조해서 연산된다.
스텝(S209)에서는, 이너셔 페이즈 개시시 전달 토크[도20의 (g) ; t3]를 연산한다. 이너셔 페이즈 개시시 전달 토크는, 이너셔 페이즈 개시시 터빈 토크에 분담비를 승산해서 연산된다. 또한 분담비란 어떤 변속단에 있어서 당해 변속단에서 체결하고 있는 복수의 클러치가 각각 담당하고 있는 토크의, 입력 토크에 대한 비율이다.
스텝(S210)에서는, 토크 페이즈 평균 전달 토크[도20의 (g)]를 연산한다. 토크 페이즈 평균 전달 토크는, 토크 페이즈 개시시 전달 토크에 이너셔 페이즈 개시시 전달 토크를 가산한 것을 2로 제산해서 연산된다. 즉, 토크 페이즈 개시시 전달 토크와 이너셔 페이즈 개시시 전달 토크와의 평균치로서 연산된다.
스텝(S211)에서는, 이너셔 페이즈 개시시 유압[도20의 (h) ; t2]을 연산한다. 이너셔 페이즈 개시시 유압은 이하의 식을 따라서 연산된다.
[식 8]
(이너셔 페이즈 개시시 유압)=(이너셔 페이즈 개시시 전달 토크)/(A×μ×D×N)+F/A
여기서, A는 면적, μ는 마찰 계수, D는 유효 직경, N은 페이싱 매수, F는 리턴 스프링의 하중이다.
스텝(S212)에서는, 이너셔 페이즈 개시시 터빈 토크와 이너셔 페이즈 개시시 차속에 기초하여 변속 제어의 맵으로부터 이너셔 페이즈 개시시 유압 기울기를 판독한다.
스텝(S213)에서는, 이너셔 페이즈 평균 유압을 연산한다. 이너셔 페이즈 평균 유압은 이너셔 페이즈 개시시 유압과 이너셔 페이즈 개시시 유압 기울기와 이너셔 페이즈 목표 시간에 기초하여 연산된다. 또한, 이너셔 페이즈 목표 시간은 정수이다.
스텝(S214)에서는, 이너셔 페이즈 평균 유압에 기초하여 이너셔 페이즈 평균 전달 토크[도20의 (g)]를 연산한다.
스텝(S215)에서는, 토크 페이즈 개시시 상대 회전 속도[도20의 (f) : t2]를 연산한다. 토크 페이즈 개시시 상대 회전 속도는 이하의 식9에 따라 연산된다.
[식 9]
(토크 페이즈 개시시 상대 회전 속도)={A×[토크 페이즈 개시시 아웃풋 회전 속도(No)]+B×[토크 페이즈 개시시 터빈 회전 속도(NT)]}×2π/60
여기서, A, B는 상대 회전 연산 정수이며 공선도(collinear diagram)로부터 구해 둔다.
스텝(S216)에서는, 이너셔 페이즈 개시시 상대 회전 속도[도20의 (f) ; t3]를 연산한다. 이너셔 페이즈 개시시 상대 회전 속도는 이하의 식10에 따라서 연산된다.
[식 10]
(이너셔 페이즈 개시시 상대 회전 속도)={A×[이너셔 페이즈 개시시 아웃풋 회전 속도(No)]+B×[이너셔 페이즈 개시시 터빈 회전 속도(NT)]}×2π/60
스텝(S217)에서는, 토크 페이즈 평균 상대 회전 속도[도20의 (f)]를 연산한다. 토크 페이즈 평균 상대 회전 속도는, 토크 페이즈 개시시 상대 회전 속도에 이너셔 페이즈 개시시 상대 회전 속도를 가산한 것을 2로 제산해서 연산된다. 즉, 토크 페이즈 개시시 상대 회전 속도와 이너셔 페이즈 개시시 상대 회전 속도의 평균치로서 연산된다.
스텝(S218)에서는, 이너셔 페이즈 평균 상대 회전 속도[도20의 (f)]를 연산한다. 이너셔 페이즈 평균 상대 회전 속도는, 이너셔 페이즈 개시시 상대 회전 속도를 2로 제산해서 연산된다. 이너셔 페이즈 종료시는 상대 회전 속도가 제로가 되므로 이너셔 페이즈 개시시 상대 회전 속도를 2로 제산함으로써, 이너셔 페이즈 개시시 종료시의 평균치로서 연산된다.
스텝(S219)에서는, 발열량(Tup)을 연산한다. 발열량(Tup)은 이하의 식11에 따라 연산된다.
[식 11]
[발열량(Tup)]={(토크 페이즈 시간)×(토크 페이즈 평균 상대 회전 속도)×(토크 페이즈 평균 전달 토크)+(이너셔 페이즈 시간)×(이너셔 페이즈 평균 상대 회전 속도)×(이너셔 페이즈 평균 전달 토크)}/1000×(Q-T 변환계수)
여기서 Q-T 변환계수는, 시간, 상대 회전 속도, 토크를 승산하면 단위는 [J]이 되므로 이것을 [℃]로 변환하기 위한 계수이다. 또한, 단위 변환시는 [kJ]로 고치고 나서 계수를 곱하기 때문에, 미리 1000으로 제산되어 있다.
다음에, 도13의 스텝(S29)에 있어서의 DOWN 소손 온도의 연산에 대해서 도17의 흐름도를 참조하면서 설명한다.
스텝(S301)에서는, n-1단으로 변속 후의 차속을 연산한다.
스텝(S302)에서는, n-1단으로 변속 후의 가속도를 연산한다. 스텝(S301)에서 구한 차속으로부터 터빈 회전 속도(NT)를 구하고, 이로부터 회전 토크 변환 맵을 참조해서 터빈 토크를 구하고, 터빈 토크에 기초하여 가속도가 연산된다.
스텝(S303)에서는, n-1단시의 n단으로의 변속 차속을 연산한다. n-1 단시의 n단으로의 변속 차속이란 n단으로의 UP 변속이 판단되는 차속이며, 변속 맵을 참조해서 연산된다.
스텝(S304)에서는, n-1단시의 n단으로의 변속 차속 도달 시간을 연산한다. n-1단시의 n단으로의 변속 차속 도달 시간은 스텝(S302)에서 연산된 가속도에 기초 하여 연산된다.
스텝(S305)에서는, 방열 계수를 연산한다. 방열 계수는 다운시프트에 의한 발열량(Tup)과 현재의 클러치 온도(Tc)에 기초하여 연산되어 다운시프트 종료 후의 온도가 높을수록 커지도록 연산된다.
스텝(S306)에서는, n-1단시의 n단으로의 변속 차속 도달까지의 방열량(Tdown)을 연산한다. 방열량(Tdown)은 방열 계수에 n-1단시의 n단으로의 변속 차속 도달 시간을 승산함으로써 연산된다.
스텝(S307)에서는, 다운 소손 온도를 연산한다. 다운 소손 온도는, 베이스가 되는 다운 소손 온도에, n-1단시의 n단으로의 변속 차속 도달까지의 방열량(Tdown)에 의한 온도 저하 분을 가산한 값과 UP 소손 온도 중, 낮은 쪽의 값으로서 연산된다.
또한 여기서, 도13의 스텝(S31)에 있어서의 통상 DOWN 변속시용 예측 상승 온도(TINH)의 연산에 대해서 도18의 흐름도 및 도21의 타임 차트를 참조하면서 설명한다. 도21의 타임 차트는, (a) 터빈 회전 속도(NT), (b) 아웃풋 회전 속도(No)(차속), (c) 가속도, (d) 상대 회전 속도, (e) 클러치의 전달 토크의 변화를 나타낸다. t1 내지 t2는 이너셔 페이즈 목표 시간이다.
스텝(S401)에서는, 이너셔 페이즈 개시시 차속[도21의 (b) ; tl]을 연산한다. 이너셔 페이즈 개시시 차속은 전처리 개시시의 가속도에 전처리 시간을 승산한 것을 전처리 개시시의 차속에 가산함으로써 연산된다.
스텝(S402)에서는, 이너셔 페이즈 개시시 터빈 토크는, 이너셔 페이즈 개시시 차속과 변속비로부터 터빈 회전 속도(NT)를 구하고, 터빈 회전 속도(NT)에 기초하여 회전 토크 변환 맵을 참조해서 연산된다.
스텝(S403)에서는, 이너셔 페이즈 개시시 전달 토크[도21의 (e) ; tl]을 연산한다. 이너셔 페이즈 개시시 전달 토크는, 이너셔 페이즈 개시시 터빈 토크에 분담비를 승산해서 연산된다.
스텝(S404)에서는, 이너셔 페이즈 종료시 차속[도21의 (b) ; t2)]을 연산한다. 이너셔 페이즈 종료시 차속은 현재의 가속도와 전처리 시간과 이너셔 페이즈 목표 시간에 기초하여 연산된다.
스텝(S405)에서는, 이너셔 페이즈 종료시 터빈 토크를 연산한다. 이너셔 페이즈 종료시 터빈 토크는, 이너셔 페이즈 종료시 차속과 변속비로부터 터빈 회전 속도(NT)를 구하고, 터빈 회전 속도(NT)에 기초하여 회전 토크 변환 맵을 참조해서 연산된다.
스텝(S406)에서는, 이너셔 페이즈 종료시 전달 토크[도21의 (e) ; t2)]를 연산한다. 이너셔 페이즈 종료시 전달 토크는, 이너셔 페이즈 종료시 터빈 토크에 분담비와 안전율을 승산해서 연산된다. 또한 안전율이란 다운시프트시로서 클러치를 해방할 때의 유압을 결정하기 위한 정수이며, 이너셔 페이즈 종료시 터빈 토크와 차속에 기초하여 구해진다.
스텝(S407)에서는, 이너셔 페이즈 평균 전달 토크[도21의 (e)]를 연산한다. 이너셔 페이즈 평균 전달 토크는, 이너셔 페이즈 개시시 전달 토크에 이너셔 페이 즈 종료시 전달 토크를 가산한 것을 2로 제산해서 연산된다. 즉, 이너셔 페이즈 개시시 전달 토크와 이너셔 페이즈 종료시 전달 토크와의 평균치로서 연산된다.
스텝(S408)에서는, 이너셔 페이즈 평균 상대 회전 속도[도21의 (d)]를 연산한다. 이너셔 페이즈 평균 상대 회전 속도는 이하의 식12에 따라서 연산된다.
[식 12]
(이너셔 페이즈 평균 상대 회전 속도)={A×[이너셔 페이즈 개시시 아웃풋 회전 속도(No)]+B×[이너셔 페이즈 개시시 터빈 회전 속도(NT)]}×π/60
여기서, A, B는 상대 회전 연산정수이며 공선도로부터 구해 둔다.
스텝(S409)에서는, 발열량(Tup)을 연산한다. 발열량(Tup)은 이하의 식13에 따라서 연산된다.
[식 13]
[발열량(Tup)]={(이너셔 페이즈 시간)×(이너셔 페이즈 평균 상대 회전 속도)×(이너셔 페이즈 평균 전달 토크)}/1000×(Q-T 변환계수)
또한, 도13의 스텝(S35)에 있어서의 PYDOWN 변속시용 예측 상승 온도(TINH)의 연산에 대해서는, 상술한 통상 DOWN 변속시용 예측 상승 온도(TINH)의 연산과 마찬가지이지만, 스텝(S404)에서 이용하는 이너셔 페이즈 목표 시간이 통상 DOWN 변속시용보다 짧아지는 점이 다르다.
다음에, 도13의 스텝(S41)에 있어서의 제2 동기 변속시용 예측 상승 온도(TINH)의 연산에 대해서 도19의 흐름도를 참조하면서 설명한다.
스텝(S501)에서는, 터빈 회전 속도(NT)와 아웃풋 회전 속도(No)와의 상대 회전 속도를 연산한다.
스텝(S502)에서는, 해방되는 클러치의 목표 전달 토크를 연산한다.
스텝(S503)에서는, 목표 변속 시간을 연산한다.
스텝(S504)에서는, 예측발열량(Tup)을 연산한다. 예측발열량(Tup)은 상대 회전 속도와 목표 전달 토크와 목표 변속 시간을 승산함으로써 연산된다.
다음에, 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 변속 제어 장치의 작용에 대해서 도22의 타임 차트를 참조하면서 설명한다. 또한, 업시프트 및 다운시프트는, 설명이 없는 한, 변속 쇼크를 중시한 통상의 변속 형태에 의한 변속을 의미하고 있다. 도22는 임의의 클러치의 온도의 변화를 나타내는 타임 차트이며, n속단과 n+1속단의 사이에서 업시프트와 다운시프트가 반복되고 그 후 방열하는 모습을 나타내고 있다.
시각(t1)에 있어서 UP 변속이 지령되면, UP 변속시용 예측 상승 온도(TINH)가 연산되고 이것에 현재의 클러치 온도(Tc)를 가산해서 얻어지는 UP 변속 후의 예측 온도(TES)가 UP 소손 온도를 초과하지 않고 있으므로 업시프트가 행하여진다.
시각(t2)에 있어서 다운시프트가 지령되면, DOWN 변속시용 예측 상승 온도(TINH)가 연산되고 이것에 현재의 클러치 온도(Tc)를 가산해서 얻어지는 다운시프트 후의 예측 온도(TES)가 DOWN 소손 온도를 초과하지 않고 있으므로 다운시프트가 행하여진다.
그 후, 마찬가지로 업시프트와 다운시프트가 반복되고 시각(t3)에 있어서 업시프트가 판단되면, 업시프트후의 예측 온도(TES)가 연산되고 이 예측 온도(TES)가 UP 소손 온도를 초과하므로 발열량이 적은 변속 형태인 PYUP 변속이 행하여진다. 이에 의해, 클러치의 발열량(Tup)이 저하되므로 클러치의 온도가 UP 소손 온도를 초과해서 소손되는 것은 회피된다.
그 후, 당해 클러치는 체결 정상 상태가 되어 서서히 방열된다. 이때의 방열량(Tdown), 즉 온도 저하 구배는 시각(t3) 이후 행하여진 업시프트 직후의 클러치의 온도와 오일 온도(TOIL)의 온도차에 기초하여 결정된다.
시각(t4)에 있어서, 다운시프트가 판단되면, 통상의 변속 형태로 다운시프트를 실행했을 경우의 변속 후의 예측 온도(TES)가 연산되고 이 예측 온도(TES)가 DOWN 소손 온도를 초과하므로 발열량이 적은 변속 형태인 PYDOWN 변속 후의 예측 온도(TES)가 연산된다. 그러나, PYDOWN 변속 후의 예측 온도(TES)도 DOWN 소손 온도를 초과하므로 변속 판단한 다운시프트의 실행이 금지된다.
시각(t5)에 있어서, 다시 다운시프트가 판단되면, 통상의 변속 형태로 다운시프트를 실행했을 경우의 변속 후의 예측 온도(TES)가 연산되고 이 예측 온도(TES)가 DOWN 소손 온도를 초과하므로 PYDOWN 변속 후의 예측 온도(TES)가 연산된다. 한편, 발열량이 적은 변속 형태의 PYDOWN 변속 후의 예측 온도(TES)는 DOWN 소손 온도를 초과하지 않으므로 PYDOWN 변속이 행하여진다.
그 후, 당해 클러치는 해방 정상 상태가 되어 서서히 방열된다. 이때의 방열량(Tdown), 즉 온도 저하 구배는 시각(t5) 이후 행하여진 다운시프트 종료 직후의 클러치의 온도와 오일 온도(TOIL)의 온도차에 기초하여 결정된다.
시각(t5) 이후, 클러치 리셋 설정 시간이 경과하면, 또는 클러치의 온도가 오일 온도(TOIL) 이하로 되면 클러치의 온도를 오일 온도(TOIL)(일정값)로서 유지한다.
이상과 같이 본 실시 형태에서는, 변속 개시 전에 변속에 의해 발생하는 발열량(Tup)을 예측하고, 변속 종료시에 있어서의 클러치 온도(Tc)를 예측하고, 이 예측된 클러치 온도(Tc)에 기초하여 통상 변속인지 PY변속인지를 결정하므로 변속 허용도를 높일 수 있어 운전성의 악화를 방지할 수 있다. 또한, 예측된 클러치 온도(Tc)가 소손 온도를 초과하는 경우에는 보다 발열량(Tup)이 적은 PYUP 변속 또는 PYDOWN 변속을 행하므로 예를 들어 과회전 방지를 위한 업시프트와 같이 금지할 수 없는 변속을 클러치가 소손되지 않도록 실행할 수 있다(청구항 1에 대응).
또한, PYUP 변속은 통상의 변속 형태로의 변속보다 동일한 입력 토크로 비교하면 변속이 종료될 때까지 필요로 하는 시간이 짧으므로 그만큼 발열량(Tup)을 저하시킬 수 있어, 클러치의 내구성의 저하를 억제할 수 있다(청구항 2에 대응).
또한, PYUP 변속을 실행할 때에는, 엔진 토크의 토크 다운량을 통상의 변속 형태로의 업시프트의 때보다 크게 하므로 그만큼 발열량(Tup)을 저하시킬 수 있어 클러치의 내구성의 저하를 억제할 수 있는 동시에, 변속 쇼크의 악화를 억제할 수 있다(청구항 3에 대응).
또한, 다운시프트의 경우에, 예측된 변속 종료시의 클러치의 온도가 DOWN 소손 온도 이상일 때에는, 발열량이 적은 변속 형태인 PYDOWN 변속을 행했을 경우에 있어서의 변속 종료시의 클러치의 온도를 예측하고, 이 경우의 예측된 온도가 DOWN 소손 온도를 초과하지 않으면, PYDOWN 변속을 행하므로 클러치의 내구성을 저하시키지 않고, 다운시프트의 수락 허용도를 최대한으로 할 수 있다(청구항 4에 대응).
또한, PYDOWN 변속을 행했을 경우에 예측되는 변속 종료시의 클러치의 온도가 DOWN 소손 온도를 초과할 경우에는, 다운시프트를 금지하므로 다운시프트 후의 업시프트에 의한 발열에 의해 클러치가 소손되어버리는 것을 미연에 방지할 수 있어 클러치의 내구성의 저하를 방지할 수 있다(청구항 5에 대응).
이상과 같이 본 실시 형태에서는, 방열시의 온도 저하 구배를, 타이머가 소정값으로 될 때까지는 변속 종료시의 클러치 온도 TC와 유온 TOIL의 온도차를 기초로 하여 설정되는 온도 저하 구배로 하고, 타이머가 소정값 이상으로 되면 변속 종료시의 클러치 온도 TC 및 유온 TOIL에 관계없이 일정한 소정 구배로 하므로, 방열 개시로부터 타이머가 소정값으로 될 때까지의 비교적 클러치 온도 TC가 높은 영역에서는 현재 온도의 추정 정밀도가 향상되어 운전성의 악화를 방지할 수 있다. 또한, 타이머가 소정값으로 된 후에는 클러치 온도 TC가 낮게 되어 있고, 방열 개시시의 클러치 온도 TC에 관계없이 온도 저하 구배는 거의 일정하다고 고려되므로, 일정한 소정 구배를 이용함으로써 데이터 용량을 삭감할 수 있다.
또한, 클러치의 현재 온도 TC와 유온 TOIL의 온도차를 기초로 하여 설정되는 온도 저하 구배는, 변속 종료시의 클러치 온도 TC가 높을수록 큰 구배로 설정되므로, 현재의 클러치 온도 TC를 보다 정밀도 좋게 연산할 수 있다.
또한, 소정 구배는 클러치의 현재 온도 TC와 유온 TOIL의 온도차를 기초로 하여 설정되는 온도 저하 구배보다 작은 구배로 설정되므로, 현재의 클러치 온도 TC를 보다 정밀도 좋게 연산할 수 있다.
또한, 이상과 같이 본 실시 형태에서는, 변속 개시 전에 변속에 의해 발생되는 발열량 Tup을 예측하고, 변속 종료시에 있어서의 클러치 온도 TC를 예측하여, 이 예측된 클러치 온도 TC를 기초로 하여 변속의 허가 또는 금지를 결정하므로, 변속 허용도를 높일 수 있어 운전성의 악화를 방지할 수 있다. 또한, 변속시의 클러치의 발열량 Tup을, 클러치의 전달 토크의 평균치와 클러치의 상대 회전 속도의 평균치를 기초로 하여 예측하므로, 유압 데이터를 적분하여 예측하는 것에 대해 연산량을 억제하면서 예측 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 변속 개시 전의 가속도를 기초로 하여 차속, 터빈 토크, 클러치의 전달 토크, 상대 회전 속도를 예측하고, 또한 클러치의 전달 토크의 평균치와 클러치 의 상대 회전 속도의 평균치를 예측하므로, 데이터량을 삭감할 수 있는 동시에 데이터 설정을 용이화할 수 있다.
또한, 업 시프트시에 이너셔 페이즈의 전달 토크의 평균치는 이너셔 페이즈 개시시의 클러치에의 공급 유압의 기울기와 이너셔 페이즈의 목표 시간을 기초로 하여 연산되므로, 예측 정밀도를 확보하면서 연산량을 저감시킬 수 있다.
이상에서 설명한 실시 형태에 한정되는 일 없이 그 기술적 사상의 범위 내에 있어서 다양한 변형이나 변경이 가능하다.
도1은 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 변속 제어 장치의 구성을 도시하는 모식도.
도2는 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 구조를 도시하는 스켈톤도.
도3은 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 변속 제어 장치의 각 변속단에 있어서의 마찰 체결 요소의 결합 상태를 도시하는 도면.
도4는 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 변속 제어 장치의 변속 맵을 도시하는 도면.
도5는 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 변속 제어 장치의 제어를 도시하는 블록도.
도6은 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 변속 제어 장치의 클러치 온도 초기값에 대해 설명하는 도면.
도7은 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 변속 제어 장치의 클러치 온도의 특성에 대해 설명하는 도면.
도8은 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 변속 제어 장치의 리셋 판정 타이머에 대해 설명하는 도면.
도9는 PYUP 변속시의 타임 차트.
도10은 PYDOWN 변속시의 타임 차트.
도11은 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 변속 제어 장치의 클러치 온도의 연산 제어를 나타내는 흐름도.
도12는 체결시 방열량의 연산 제어를 나타내는 흐름도.
도13은 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 변속 제어 장치의 변속 제어를 나타내는 흐름도.
도14는 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 변속 제어 장치의 변속 제어를 나타내는 흐름도.
도15는 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수를 나타내는 맵.
도16은 UP 변속시용 예측 온도의 연산 제어를 나타내는 흐름도.
도17은 DOWN 소손 온도의 연산 제어를 나타내는 흐름도.
도18은 통상 DOWN 변속시용 예측 온도의 연산 제어를 나타내는 흐름도.
도19는 제2 동기 변속시용 예측 온도의 연산 제어를 나타내는 흐름도.
도20은 UP 변속시의 타임 차트.
도21은 DOWN 변속시의 타임 차트.
도22는 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 변속 제어 장치의 작용을 나타내는 타임 차트.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 컨트롤러
3 : 변속 맵
7 : 자동 변속기
10 : 입력축 또는 터빈 샤프트
12 : 터빈 회전축 회전 속도 센서
13 : 출력축 회전 속도 센서
14 : 오일 온도 센서
15 : 제1 클러치(마찰 요소)
17 : 제2 클러치(마찰 요소)
19 : 제3 클러치(마찰 요소)
22 : 제1 브레이크(마찰 요소)
23 : 제2 브레이크(마찰 요소)
101 : 현재 온도 연산 수단(현재 열적 부하 연산 수단)
102 : 예측 상승 온도 연산 수단
103 : 예측 온도 연산 수단(제1 열적 부하 연산 수단、제2 열적 부하 연산 수단)
104 : 변속 금지 절환 수단
105 : 발열량 연산 수단
106 : 방열량 연산 수단
107 : 체결 과도시 발열량 연산 수단
108 : 해방 과도시 발열량 연산 수단
109 : 비교 수단
110 : 임계값 기억 수단
111 : UP 변속시용 예측 상승 온도 연산 수단(제1 발열량 예측 수단)
112 : 통상 DOWN 변속시용 예측 상승 온도 연산 수단(제1 발열량 예측 수단)
113 : PYDOWN 변속시용 예측 상승 온도 연산 수단(제2 발열량 예측 수단)
114 : 제2 동기 변속시용 예측 상승 온도 연산 수단
115 : 연속 체인지 마인드 변속 허가 횟수 연산 수단

Claims (13)

  1. 복수의 마찰 요소를 선택적으로 체결 또는 해방함으로써 현재의 변속단으로부터 목표 변속단으로의 변속을 실행하는 자동 변속기의 변속 제어 장치에 있어서,
    상기 변속을 제1 변속 형태로 행하는 변속 제어 수단과,
    상기 마찰 요소의 현재의 온도를 연산하는 현재 온도 연산 수단과,
    상기 제1 변속 형태로 변속을 행한 경우의 상기 마찰 요소에 있어서의 발열량을 상기 변속 개시 전에 예측하는 제1 발열량 예측 수단과,
    상기 마찰 요소의 현재의 온도와, 상기 제1 발열량 예측 수단에 의해 예측된 발열량을 기초로 하여 상기 마찰 요소의 변속 종료시의 온도를 예측하는 제1 온도 예측 수단을 구비하고,
    상기 변속 제어 수단은 상기 제1 온도 예측 수단에 의해 예측된 변속 종료시의 온도가 소정 상태로 될 때, 상기 제1 변속 형태보다 발열량이 적은 제2 변속 형태로 상기 변속을 행하고,
    상기 제1 온도 예측 수단에 의해 예측된 변속 종료시의 온도가 소정 상태를 넘을 때, 상기 제2 변속 형태로 변속을 행한 경우의 상기 마찰 요소에 있어서의 발열량을 상기 변속 개시 전에 예측하는 제2 발열량 예측 수단과,
    상기 마찰 요소의 현재의 온도와, 상기 제2 발열량 예측 수단에 의해 예측된 발열량을 기초로 하여 상기 마찰 요소의 변속 종료시의 온도를 예측하는 제2 온도 예측 수단을 구비하고,
    상기 변속이 다운 시프트일 때,
    상기 변속 제어 수단은 상기 제1 온도 예측 수단에 의해 예측된 변속 종료시의 온도가 상기 소정 상태로 되고, 상기 제2 온도 예측 수단에 의해 예측된 변속 종료시의 온도가 상기 소정 상태로 되지 않을 때 상기 제2 변속 형태로 상기 변속을 행하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 변속이 업 시프트일 때,
    상기 제2 변속 형태는 상기 제1 변속 형태보다, 동일한 입력 토크로 비교하면 상기 변속이 종료될 때까지 필요로 하는 시간이 짧은 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 구동원으로부터 상기 변속기에 입력되는 토크를 상기 변속 중에 일시적으로 저하시키도록 상기 구동원에 지령을 출력하는 구동원 토크 저하 지령 출력 수단을 구비하고,
    상기 구동원으로부터의 입력 토크의 저하량은 상기 제1 변속 형태일 때보다 상기 제2 변속 형태일 때의 쪽이 큰 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 변속 제어 수단은 상기 제2 온도 예측 수단에 의해 예측된 변속 종료시의 온도가 상기 소정 상태로 될 때, 상기 변속을 금지하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 자동 변속기의 유온을 검출하는 유온 검출 수단을 구비하고,
    상기 현재 온도 연산 수단은 상기 마찰 요소의 온도의 저하 구배와 변속 종료시로부터의 경과 시간을 기초로 하여 상기 마찰 요소의 현재의 온도를 연산하고,
    상기 저하 구배는, 변속 종료시로부터 제1 소정 시간이 경과할 때까지는, 변속 종료시의 온도와 유온을 기초로 하여 설정되는 제1 저하 구배이며, 변속 종료시로부터 상기 제1 소정 시간 경과 후에는 변속 종료시의 온도 및 유온에 관계없이 일정한 제2 저하 구배인 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 저하 구배는 변속 종료시의 온도가 높을수록 큰 구배로 설정되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 제2 저하 구배는 상기 제1 저하 구배보다 작은 구배인 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 현재 온도 연산 수단은 변속 종료시로부터 상기 제1 소정 시간보다 긴 제2 소정 시간이 경과하면, 상기 마찰 요소의 온도의 연산을 중지하여, 상기 마찰 요소의 현재의 온도를 유온으로 하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  10. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 현재 온도 연산 수단은, 상기 마찰 요소의 온도가 유온 이하로 되면, 상기 마찰 요소의 온도의 연산을 중지하여, 상기 마찰 요소의 현재의 온도를 유온으로 하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 발열량 예측 수단은 상기 변속시에 있어서의 상기 마찰 요소의 전달 토크의 평균값과 상기 마찰 요소의 상대 회전 속도의 평균값을 기초로 하여 상기 마찰 요소에 있어서의 발열량을 예측하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 변속 개시 전의 가속도를 기초로 하여, 토크 페이즈 개시시의 차속과 이너셔 페이즈 개시시의 차속을 예측하는 차속 예측 수단과,
    토크 페이즈 개시시의 차속과 이너셔 페이즈 개시시의 차속을 기초로 하여, 토크 페이즈 개시시의 터빈 토크와 이너셔 페이즈 개시시의 터빈 토크를 예측하는 터빈 토크 예측 수단과,
    토크 페이즈 개시시의 터빈 토크와 이너셔 페이즈 개시시의 터빈 토크를 기초로 하여, 토크 페이즈 개시시의 상기 마찰 요소의 전달 토크와 이너셔 페이즈 개시시의 상기 마찰 요소의 전달 토크를 예측하는 전달 토크 예측 수단과,
    토크 페이즈 개시시의 차속과 이너셔 페이즈 개시시의 차속을 기초로 하여, 토크 페이즈 개시시의 상기 마찰 요소의 상대 회전 속도와 이너셔 페이즈 개시시의 상기 마찰 요소의 상대 회전 속도를 예측하는 상대 회전 예측 수단을 구비하고,
    상기 변속시에 있어서의 상기 마찰 요소의 전달 토크의 평균값은 토크 페이즈 개시시의 상기 마찰 요소의 전달 토크와 이너셔 페이즈 개시시의 상기 마찰 요소의 전달 토크를 기초로 하여 연산되고,
    상기 마찰 요소의 상대 회전 속도의 평균값은 토크 페이즈 개시시의 상기 마찰 요소의 상대 회전 속도와 이너셔 페이즈 개시시의 상기 마찰 요소의 상대 회전 속도를 기초로 하여 연산되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 변속이 업 시프트일 때, 상기 이너셔 페이즈의 전달 토크의 평균값은 이너셔 페이즈 개시시의 상기 마찰 요소에의 공급 유압의 기울기 와 이너셔 페이즈의 목표 시간을 기초로 하여 연산되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속 제어 장치.
KR1020080090863A 2007-09-26 2008-09-17 자동 변속기의 변속 제어 장치 KR101552720B1 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2007-00250245 2007-09-26
JPJP-P-2007-00250261 2007-09-26
JP2007250245A JP4593605B2 (ja) 2007-09-26 2007-09-26 自動変速機の変速制御装置
JP2007250251A JP4660527B2 (ja) 2007-09-26 2007-09-26 自動変速機の変速制御装置
JPJP-P-2007-00250251 2007-09-26
JP2007250261A JP4722105B2 (ja) 2007-09-26 2007-09-26 自動変速機の変速制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090031989A KR20090031989A (ko) 2009-03-31
KR101552720B1 true KR101552720B1 (ko) 2015-09-11

Family

ID=40472295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080090863A KR101552720B1 (ko) 2007-09-26 2008-09-17 자동 변속기의 변속 제어 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8370036B2 (ko)
KR (1) KR101552720B1 (ko)
DE (1) DE102008048441B4 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4619420B2 (ja) * 2008-03-28 2011-01-26 ジヤトコ株式会社 自動変速機の変速制御装置
JP5645414B2 (ja) * 2010-02-03 2014-12-24 本田技研工業株式会社 クラッチ制御装置
US8744705B2 (en) * 2012-03-15 2014-06-03 GM Global Technology Operations LLC System and method for determining clutch gains in a transmission during a power downshift
JP5712968B2 (ja) 2012-05-31 2015-05-07 株式会社デンソー 人検出装置
EP3056772B1 (en) * 2013-10-08 2018-03-21 Jatco Ltd Control device for continuously variable transmission equipped with auxiliary transmission
DE102015101806A1 (de) * 2014-09-23 2016-03-24 Hyundai Motor Company Verfahren zum Schutz einer Kupplung für ein Doppelkupplungsgetriebe
US11400937B2 (en) 2018-08-30 2022-08-02 Volvo Truck Corporation Method for controlling a driveline of a vehicle
JP2022030163A (ja) * 2020-08-06 2022-02-18 トヨタ自動車株式会社 摩擦係合要素の温度推定装置
KR102460256B1 (ko) * 2021-04-12 2022-10-31 주식회사 현대케피코 자동 변속기의 클러치 마찰요소 보호를 위한 제어 방법 및 시스템, 그리고 그 시스템을 포함하는 자동 변속기 차량
JP2022168480A (ja) * 2021-04-26 2022-11-08 トヨタ自動車株式会社 磁石温度推定装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005090308A (ja) * 2003-09-16 2005-04-07 Hitachi Ltd 自動車の制御装置及び制御方法
JP2005098431A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Fuji Heavy Ind Ltd 自動変速機の変速制御装置
JP2006275227A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Suzuki Motor Corp 自動変速機の変速制御装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61112850A (ja) 1984-11-07 1986-05-30 Toyota Motor Corp 車両用自動変速機の変速制御方法
JPH029368U (ko) 1988-06-30 1990-01-22
JPH0633815B2 (ja) 1989-08-23 1994-05-02 マツダ株式会社 自動変速機の変速時間制御装置
DE19602006A1 (de) * 1995-01-28 1996-08-01 Luk Getriebe Systeme Gmbh Vorrichtung und ein Verfahren zur Ansteuerung eines Drehmomentübertragungssystems
JPH08326895A (ja) 1995-03-30 1996-12-10 Mazda Motor Corp 自動変速機の制御装置
JPH09196158A (ja) * 1996-01-24 1997-07-29 Nissan Motor Co Ltd 自動変速機の変速制御装置
CA2213019C (en) * 1996-08-30 2004-03-16 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha System for estimating temperature of vehicle hydraulically-operated transmission
JP3139449B2 (ja) 1998-03-23 2001-02-26 日産自動車株式会社 自動変速機の変速制御装置
JP3402220B2 (ja) 1998-10-19 2003-05-06 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動変速機の制御装置
JP3409736B2 (ja) * 1999-04-30 2003-05-26 日産自動車株式会社 先行車追従制御装置
DE19932755A1 (de) 1999-07-14 2001-02-01 Luk Lamellen & Kupplungsbau Steuerungsvorrichtung
KR100380493B1 (ko) * 2000-12-28 2003-04-18 현대자동차주식회사 자동변속기의 댐퍼클러치 제어방법
JP3642041B2 (ja) * 2001-06-26 2005-04-27 日産自動車株式会社 ４輪駆動車の駆動力制御装置
US6645121B2 (en) * 2001-08-13 2003-11-11 General Motors Corporation Vehicle transmission system for controlling clutch temperature
US6633806B2 (en) * 2001-08-30 2003-10-14 Eaton Corporation Control for transmission system utilizing a centrifugal clutch
DE10307462B4 (de) * 2003-02-21 2019-02-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs
JP4105015B2 (ja) 2003-03-28 2008-06-18 株式会社日立製作所 自動車の制御装置および制御方法
US7630812B2 (en) * 2004-02-09 2009-12-08 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling a transfer case clutch to protect against excessive heat
JP2007250251A (ja) 2006-03-14 2007-09-27 Tohoku Pioneer Corp 光デバイス、および光デバイスの製造方法
KR100828674B1 (ko) * 2006-08-02 2008-05-09 현대자동차주식회사 자동변속기 차량의 엔진 토크 제한장치 및 방법
JP4913535B2 (ja) * 2006-10-19 2012-04-11 本田技研工業株式会社 自動変速機の変速制御装置
DE102008048439B4 (de) * 2007-09-26 2020-06-10 Jatco Ltd. Schaltungssteuervorrichtung für Automatikgetriebe und Steuerungsverfahren hierfür

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005090308A (ja) * 2003-09-16 2005-04-07 Hitachi Ltd 自動車の制御装置及び制御方法
JP2005098431A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Fuji Heavy Ind Ltd 自動変速機の変速制御装置
JP2006275227A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Suzuki Motor Corp 自動変速機の変速制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20090082174A1 (en) 2009-03-26
DE102008048441A1 (de) 2009-04-30
DE102008048441B4 (de) 2020-06-10
KR20090031989A (ko) 2009-03-31
US8370036B2 (en) 2013-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101552720B1 (ko) 자동 변속기의 변속 제어 장치
KR101506033B1 (ko) 자동 변속기의 변속 제어 장치
JP4660527B2 (ja) 自動変速機の変速制御装置
JP4769617B2 (ja) 自動変速機の変速制御装置
KR101592268B1 (ko) 자동 변속기의 변속 제어 장치
JP4146223B2 (ja) 車両用自動変速機のライン圧制御装置及びその方法
US7933706B2 (en) Shift control device for automatic transmission and control method thereof
JP2008101705A (ja) 自動変速機の変速制御装置
JP4722105B2 (ja) 自動変速機の変速制御装置
JP4515494B2 (ja) 自動変速機の変速制御装置
JP4593606B2 (ja) 自動変速機の変速制御装置
JP4593605B2 (ja) 自動変速機の変速制御装置
JP5096525B2 (ja) 自動変速機の変速制御装置
KR101550460B1 (ko) 자동 변속기의 변속 제어 장치
JP6545066B2 (ja) 自動変速機の変速制御装置
JP6938098B2 (ja) 自動変速機の変速制御装置
KR100836916B1 (ko) 업 시프트 제어시 설정된 터빈 토크 영역에서 초기유압학습 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant