KR19990083524A - 무단변속기를구비한차량의제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있는 무단변속기가 동력원의 출력측에 연결되어, 변속비를 변화시키는 것에 의한 관성토크에 따라 동력원의 출력토크를 제어하도록 되어 있는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치에 관한 것이다. 동력원의 출력토크는, 관성토크와 구동력의 변경요구에 근거한 목표토크에 따른 토크에 제어된다.

Description

무단변속기를 구비한 차량의 제어장치{CONTROL SYSTEM OF VEHICLE HAVING CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION}

본 발명은, 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있는 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치에 관한 것으로, 특히 구동력이 변화할 때의 차체의 전후진동 서어지를 억제하는 제어를 실행하는 장치에 관한 것이다.

무단변속기를 구비한 차량에 있어서, 액셀러레이터 페달을 밟는 것 등에 의한 가속요구 또는 출력의 증대요구에 근거하여 변속비를 증대시킨 경우, 변속의 종료시에 차체의 전후진동 서어지가 발생하는 것이 알려져 있다. 이러한 현상은, 배킹 (Backing) 또는 트랜션트 서어지 (Transient Surge) 라 호칭되는 것으로, 관성 토크나 동력전달계통의 탄성 등이 원인으로 발생한다. 즉, 엔진 등의 동력원에 대한 출력의 증대요구 또는 가속요구에 따라 변속비를 증대시키면, 동력의 전달에 관여하는 회전체의 회전수가 변화하기 때문에, 그 회전수의 변화량 (각가속도의 견지에서) 과 관성 모멘트에 따른 관성토크가 발생한다. 그리고, 변속이 종료되어 이들 회전체의 회전수가 목표회전수에 안정될 때에, 관성토크가 소위 방출되게 된다. 그 결과, 그 관성토크에 의해 구동토크를 일시적으로 증대시키고, 동력전달계통의 비틀림 탄성에 의해 전후 진동이 발생한다.

이와 같은 차량전후진동을 제어하기 위한 장치가 일본 공개특허공보 평8-177997 호에 기재되어 있다. 이 공보에 기재된 장치는, 변속비를 제어함으로써, 차량전후진동을 억제하도록 구성된 장치로서, 변속의 종료시기를 목표변속비와 현재의 변속비에 근거하여 구함과 동시에, 변속종료시에 발생하는 것이 예상되는 차량전후진동의 반주기 (half period) 를 변속기에 대한 입력토크와 실제의 변속비에 근거하여 예측한다. 그리고, 변속종료시점에 대하여 차량전후진동의 반주기전의 시점에 변속비를 강제적으로 고속측으로 보정하도록 구성되어 있다. 따라서, 이와 같은 제어를 실시하면, 변속종료시점보다 반주기전의 시점에서 관성토크의 절반정도가 해방되어, 그에 따른 진동의 피크가 변속종료시점에 거의 일치하고, 그 후, 진동에 의한 토크가 감소하려고 할때에, 잔여의 관성토크가 해방되기 때문에, 그 관성토크가 진동을 억제하도록 작용한다.

그러나, 차량의 전후진동은, 구동력이 변화하면 발생할 가능성이 있고, 변속종료시에 있어서의 관성토크에 의한 구동력의 변화뿐 아니라, 액셀러레이터 페달을 밟는 등의 가속조작을 실시하여 엔진 등의 동력원의 출력토크를 증대시킨 경우에도 발생할 가능성이 있다. 그러나 상술한 종래의 제어장치는, 변속의 종료시에만 변속비를 제어하도록 구성되어 있기 때문에, 가속개시시의 차량 전후진동을 꼭 제어할 수 없는 우려가 있다. 또한, 상기의 제어장치는, 무단변속기의 변속비를, 차량전후진동을 억제하도록 제어하는 것인데, 무단변속기의 변속비를 제어할 때의 제어응답성은, 동력원의 출력의 제어응답성과 비교하여 반드시 높지는 않고, 이 때문에 응답지연에 의한 진동이 발생하거나, 이것을 해소하기 위한 제어가 복잡해지거나 할 가능성이 있었다.

또한, 상기의 공보에는, 변속종료시의 차량전후진동의 억제제어로서 변속비를 강제적으로 고속측으로 제어함과 동시에 엔진토크를 저감하는 것이 기재되어 있는데, 그 엔진토크의 제어는 변속비의 제어에 의한 차량 전후진동의 억제제어를 보조하기 위한 것이기 때문에, 결국은, 변속비의 제어에 의한 지연이 원인이 되어 차량전후진동을 충분히 또는 확실하게 제어할 수 없는 가능성이 있었다.

본 발명의 주된 목적은, 동력원의 출력과 변속비가 모두 변화할 때의 차량전후진동을 효과적으로 억제할 수 있는 제어장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있는 무단변속기를 탑재한 차량에 있어서, 구동력의 변경요구가 있는 경우에, 동력원의 출력토크와 변속비의 변속속도의 제어에 의해 차량전후진동을 효과적으로 억제할 수 있는 제어장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제어장치에서는, 변속비가 변경, 즉 변속에 따라 관성토크가 발생한 경우, 구동력의 변경요구에 근거하는 목표토크와 상기 관성토크에 따른 토크로 동력원의 출력토크가 제어된다.

따라서 본 발명에 의하면, 동력원의 출력의 변경요구에 따라 발생하는 변속의 개시시에 있어서도, 구동력의 변화에 기인하는 차량전후진동을 효과적으로 억제할 수 있고, 또한 동력원의 출력에 따라 그 차량전후진동의 억제제어를 실시하기 때문에, 단시간 내에 구동력 또는 변속비를 변화시키는 것이 가능해지고, 그 결과, 변속응답성 또는 가속성이 향상된다.

또한, 본 발명의 제어장치에서는, 동력원의 출력토크를, 구동토크의 맥동이 발생하지 않도록, 상기 변속비의 변화의 개시에 따르는 관성토크에 근거하여 제어하므로, 변속개시시에 그 변속에 따르는 관성토크를 동력원의 출력토크에 의해 상쇄 또는 보충할 수 있다. 그 결과, 변속개시시의 구동토크의 부족감이나 과잉감을 미연에 회피할 수 있다.

본 발명의 제어장치에서는, 상기 동력원의 출력토크를, 구동토크의 맥동이 발생하지 않도록, 변속종료시의 관성토크에 근거하여 제어하므로, 변속종료시에 변속비가 목표변속비에 이르러 변속속도가 거의 제로로 될 때에, 그 변속속도의 변화에 따르는 관성토크를 상쇄 또는 보충하도록 동력원의 출력토크가 변화한다. 따라서, 구동토크의 오버슈트 (overshoot) 나 떨어짐 및 그것에 기인하는 차량전후진동을 확실하게 방지할 수 있다.

본 발명의 제어장치에서는, 변속종료시의 관성토크와 동력원의 출력토크의 허용변화량을 비교하고, 상기 관성토크가 동력원의 출력토크의 허용변화량보다 큰 경우에, 변속종료직전에 변속속도를 저하시키므로, 변속종료시에 발생하는 관성토크를 동력원의 출력토크로 상쇄 또는 보충할 수 없는 경우에, 변속속도를 사전에 변화시킨다. 따라서, 변속종료시의 관성토크에 의한 영향을 회피하여 차량전후진동을 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다.

본 발명의 제어장치에서는, 변속개시시 또는 변속종료시에, 발생이 예상되는 관성토크를 복수로 분할한 토크마다 동력원의 출력토크를 단계적으로 변화시켜, 그 동력원의 출력토크의 단계적인 변화에 맞추어 변속속도를 변화시킨다. 따라서, 변속비가 변화할 때의 관성토크의 영향을, 동력원의 출력토크와 변속속도와의 양방으로 해소하므로, 구동토크의 변화가 원할하게 되어, 차량전후진동을 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명의 제어장치는, 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있는 무단변속기가 동력원의 출력측에 연결된 차량에 있어서, 상기 동력원의 출력의 변화 또는 상기 무단변속기에 의한 변속속도의 변화에 기인하는 차량전후진동을, 상기 동력원의 출력 및 무단변속기에 의한 변속속도의 적어도 일방을 제어함으로써 억제하고, 또한 차량전후진동의 억제제어가 실행되고 있는 기간에서의 상기 동력원의 출력 및 무단변속기에 의한 변속속도의 타방을 제어하는 제어스케쥴의 변경을 금지한다. 따라서, 차량전후진동의 억제제어에서의 전제가 되는 조건, 즉 동력원의 출력이나 변속속도의 예상값 또는 상정값이, 그 억제제어 중에 변화하지 않으므로, 차량전후진동을 적합하게 실행할 수 있다.

본 발명의 제어장치는, 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있는 무단변속기가 동력원의 출력측에 연결되어, 변속의 요구에 따른 일정기간, 변속속도를 일정하게 유지하여 변속을 실시하는 차량에 있어서, 차량전후진동을 상기 동력원의 출력토크를 변화시켜 억제하는 제어기간으로 그 차량전후진동의 주기에 근거하여 결정되는 토크제어기간과 상기 일정기간을 비교하여, 상기 토크제어기간이 상기 일정기간보다 긴 경우에 차량전후진동의 억제를 위한 상기 동력원의 출력토크를 변화시키고, 상기 토크제어기간이 상기 일정기간 이하인 경우에 차량전후진동을 억제하기 위해 변속속도를 제어한다. 따라서, 차량전후진동의 억제를 위한 제어로서 동력원의 출력토크에 의한 제어를 실행하는 기회가 많아지고, 이 때문에 차량전후진동을 보다 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있게 된다.

본 발명의 제어장치는, 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있는 무단변속기가 동력원의 출력측에 연결된 차량에 있어서, 상기 동력원의 출력토크의 제어응답성이 낮은 것이 검출된 경우에 변속에 기인하는 차량전후진동을 변속속도를 변화시켜 억제하는 것을 우선적으로 한다. 따라서, 동력원의 출력토크가 제어목표값대로 되지 않는 것에 따른 차량전후진동의 불충분한 제어상태를 미연에 회피하여 차량전후진동의 효과적인 억제제어가 가능해진다.

또한, 본 발명의 제어장치는, 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있는 무단변속기가 동력원의 출력측에 연결된 차량에 있어서, 변속의 개시 및 그 이후의 시기를 검출하여, 변속의 개시시가 검출된 경우에 차량전후진동의 억제를 위한 상기 동력원의 출력토크의 제어를 실행하고, 상기 동력원의 출력토크에 의한 차량전후진동의 억제제어 후에 차량전후진동을 억제하기 위한 상기 무단변속기에 의한 변속속도의 제어를 실행한다. 따라서, 변속개시시에 변속속도를 빠르게 하여도 차량전후진동을 확실하게 억제 또는 방지할 수 있으므로, 변속에 필요로 하는 시간을 단축하여 변속응답성 또는 가속성을 향상시킬 수 있다.

도 1 은 본 발명의 장치에서 실행되는 엔진토크에 의한 차량전후진동의 억제제어를 위한 루틴의 일례를 나타내는 플로차트이다.

도 2 는 본 발명의 장치에서 실행되는 변속속도에 의한 차량전후진동의 억제제어를 위한 루틴의 일례를 나타내는 플루우차트이다.

도 3 은 엔진토크만 증대시키는 경우의 토크의 제어예를 설명하기 위한 타임차트이다.

도 4 는, 엔진토크의 증대와 함께 변속비를 변경하는 경우의 제어예를 설명하기 위한 타임차트이다.

도 5 는 목표토크가 최대토크 이상으로 된 경우의 제어예를 설명하기 위한 타임차트이다.

도 6 은 변속종료시에 엔진토크 및 변속속도를 모두 제어하는 예를 설명하기 위한 타임차트이다.

도 7 은 도 6 에 나타내는 제어에 대한 제어루틴을 나타내는 플로차트이다.

도 8 은 목표엔진토크가 최대토크 이상인 경우의 제어예를 설명하기 위한 플로차트이다.

도 9 는 엔진토크가 이미 최대토크 이상인 경우의 제어예를 설명하기 위한 타임차트이다.

도 10 은 변속개시시의 변속속도의 제어개시가 엔진토크의 제어개시에 대하여 지연이 발생하는 경우의 제어예를 설명하기 위한 타임차트이다.

도 11 은 변속시의 변속스케쥴 및 토크스케쥴을 결정하는 공정을 설명하기 위한 블록도이다.

도 12 는 변속에 의한 차량전후진동의 억제제어를 실시함으로써 토크스케쥴의 변경을 금지하는 제어루틴의 일례를 나타내는 플로차트이다.

도 13 은 엔진토크에 의한 차량전후진동의 억제제어를 실시함으로써 변속스케쥴의 변경을 금지하는 제어루틴의 일례를 나타내는 플로차트이다.

도 14 는 스케쥴의 변경금지기간을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 15 는 스케쥴의 변경금지기간을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 16 은 차량전후진동 억제제어의 방식을 선택하기 위한 루틴의 일례를 나타내는 플로차트이다.

도 17 은 변경기간과 토트제어기간의 일례를 나타내는 타임차트이다.

도 18 은 변경기간과 토크제어기간과의 다른 예를 나타내는 타임차트이다.

도 19 는 엔진의 동작상태에 근거하여 차량전후진동의 억제제어방식을 선택하기 위한 루틴의 일례를 나타내는 플로차트이다.

도 20 은 변속의 시기에 근거하여 차량전후진동의 억제제어 방식을 선택하기 위한 루틴의 일례를 나타내는 플로차트이다.

도 21 은 도 20 에 나타내는 제어루틴에 따라 제어를 실시한 경우의 타임차트의 일례를 나타낸 도면이다.

도 22 는 본 발명에서 대상으로 할 수 있는 동력전달계통의 일례를 모식적으로 나타낸 블록도이다.

도 23 은 벨트식 무단변속기의 변속을 제어하기 위한 유압제어회로의 일부를 모식적으로 나타낸 도면이다.

본 발명의 상기한 목적과 다른 목적 및 신규한 특징은 첨부도면을 참조한 이하의 상세한 설명으로부터 명백해 질 것이다. 그러나, 도면은 설명만을 위한 것이지, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

다음에, 본 발명을 도면에 나타내는 구체예에 근거하여 설명한다. 도 22 에 있어서, 본 발명에서 대상으로 하는 차량은, 동력원 (1) 의 출력측에 무단변속기 (2) 를 연결하고 있는 차량이다. 그 동력원 (1) 은, 가솔린엔진이나 디젤엔진 등의 내연기관 외에, 전동기나 내연기관과 전동기를 조합한 것을 사용할 수 있다. 그리고 특히, 본 발명에서 대상으로 하는 동력원 (1) 은, 출력을 인위적인 조작에 의하지않고 임의로 제어할 수 있도록 구성되어 있는 것이 필요하고, 구체적으로는, 전자제어 스로틀밸브를 구비한 엔진이나, 연료를 실린더내에 직접 분사하는 형식의 엔진이다.

또한, 무단변속기 (2) 는, 요컨대, 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있는 변속기로, 구동측의 풀리와 종동측의 풀리와의 홈폭을 유압으로 변화시킴으로써, 이들의 풀리에 대한 벨트의 감기 반경을 변화시켜 변속하는 형식의 벨트식 무단변속기나, 토로이달면을 구비한 1 쌍의 디스크의 사이에 파워롤러를 끼워, 그 파워롤러를 경동시켜 디스크와의 접촉점의 반경을 변화시켜 변속을 실시하는 토로이달식 무단변속기 등을 채용할 수 있다. 벨트식의 무단변속기에서는, 벨트에 걸리는 장력을 일정하게 유지하면서 각 풀리의 홈폭을 변화시킴으로써 변속비가 변화하여, 그 홈폭의 변화속도가 변속속도로 된다. 따라서 각 풀리에서의 가동 시브(sheaves) 를 구동하는 액추에이터에 급배하는 유압을 제어함으로써, 변속속도를 임의로 제어할 수 있다. 그 유압회로의 일례를 도 23 에 나타내고 있다.

구동측 풀리 (제 1 풀리 ; 3) 는, 고정시브 (4) 에 대하여 가동시브 (5) 를 유압 액추에이터 (6) 로 접근·격리시킴으로써 홈폭을 변화시키도록 구성되어 있다. 또한, 이 구동측 풀리 (3) 와 평행으로 배치된 종동측 풀리 (제 2 풀리 ; 7) 도 마찬가지로, 고정시브 (8) 에 대하여 가동시브 (9) 를 유압 액추에이터 (10) 로 접근·격리시켜 홈폭을 변화시키도록 구성되어 있다. 그리고, 이들의 풀리 (3, 7) 에 벨트 (11) 가 감겨져 있다. 또한, 이들 풀리 (3 ,7) 의 홈의 중심이 항상, 일정위치에 유지되도록, 각 풀리 (3, 7) 에서의 고정시브 (3, 8) 와 가동시브 (5, 10) 와의 축선방향에서의 위치는 서로 반대로 되어 있다.

구동측 풀리 (3) 에서의 유압 액추에이터 (6) 에는, 증속용 밸브 (12) 와 감속용 밸브 (13) 가 접속되어 있다. 증속용 밸브 (12) 는 스풀타입의 밸브로, 듀티제어되는 제 1 솔레노이드밸브 (14) 의 출력압과 온·오프 제어되는 제 2 솔레노이드밸브 (15) 의 출력압이, 증속용 밸브 (12) 의 양단부에 서로 대항하도록 공급되어 있다. 그리고, 입력포트에는, 액셀러레이터 개도 또는 스로틀 개도에 따라 조압된 라인압 (PL) 이 공급되고 있다. 따라서, 이 증속용 밸브 (12) 는, 제 1 솔레노이드밸브 (14) 가 출력하는 신호압에 따른 유압을 유압 액추에이터 (6) 에 출력되도록 구성되어 있다.

또한, 감속용 밸브 (13) 는 스풀타입의 밸브로, 그 양단부에 제 1 솔레노이드 밸브 (14) 가 출력하는 신호압과 제 2 솔레노이드 밸브 (15) 가 출력하는 신호압이 서로 대항하도록 공급되어 있다. 그리고 그 입력포트가 상기 유압액추에이터 (6) 에 접속되어, 제 2 솔레노이드 밸브 (15) 의 온·오프의 상태에 따라 그 입력포트, 즉 유압 액추에이터 (6) 를 드레인에 연이어 통하도록 되어 있다.

또한, 종동측 풀리 (7) 의 유압 액추에이터 (10) 에는, 리니어 솔레노이드 밸브 (16) 의 신호압에 따라 조압레벨을 제어하는 조압밸브 (17) 가 접속되어 있다. 이 조압밸브 (17) 는 라인압 (PL) 을 기초압으로서 리니어 솔레노이드 밸브 (16) 의 신호압에 따라 조압을 실시하여, 종동측 풀리 (7) 에서의 고정시브 (8) 와 가동시브 (9) 가 벨트 (11) 를 끼우는 하중, 즉 벨트 (11) 의 장력이 항상 일정값이 되도록 유압 액추에이터 (10) 의 유압을 제어하도록 되어 있다.

따라서, 상기의 유압회로에 있어서는, 구동측의 유압액추에이터 (6) 를 감속용 밸브 (13) 에 의해 드레인에 대하여 차단하고, 그 상태에서 증속용 밸브 (12) 의 출력압을 높게 함으로써, 구동측의 가동시브 (5) 가 고정시브 (4) 측으로 이동하여, 구동측 풀리 (3) 의 홈폭이 좁아진다. 그 결과, 벨트 (11) 에 걸리는 장력이 증대하지만, 종동측의 유압액추에이터 (10) 의 유압이 일정압력으로 제어되고 있기 때문에, 종동측 풀리 (7) 의 홈폭이 좁아진다. 즉, 구동측 풀리 (3) 에 대한 벨트 (11) 의 감기반경이 증대하고, 또한 종동측 풀리 (7) 에 대하는 벨트 (11) 의 감기반경이 감소하기 때문에, 변속비가 저하된다.

또한, 감속용 밸브 (13) 에 의해 구동측의 유압 액추에이터 (6) 를 드레인에 연이어 통하게하면, 벨트 (11) 의 장력에 의해 가동시브 (5) 가 후퇴이동하게 되어, 구동측 풀리 (3) 의 홈폭이 넓어지고, 동시에 종동측 풀리 (7) 의 홈폭이 좁아진다. 따라서 구동측 풀리 (3) 에 대한 벨트 (11) 의 감기반경이 감소되고, 또한 종동측 풀리 (7) 에 대한 벨트 (11) 의 감기반경이 증대하므로, 변속비가 증대한다.

상기의 동력원 (이하, "엔진" 이라 함 ; 1) 과 무단변속기 (2) 와의 사이에, 전동기구 (18) 와 전후진 전환기구 (19) 가 배치되어 있다. 이 전동기구 (18) 는, 기본적으로는, 차량이 정지되어 있는 상태이더라도 엔진 (1) 을 계속적으로 동작시키도록 하기 위한 것으로, 일례로서 로크업 클러치 (20) 를 구비한 토크컨버터를 이용할 수 있다. 또한, 이 이외에, 전자클러치, 유체 이음매, 파우더클러치, 건식 클러치 등 종래 알려져 있는 기구를 채용할 수 있다. 또한, 전후진 전환기구 (19) 는, 엔진 (1) 의 회전방향이 일방향으로 한정되어 있고, 또한 무단변속기 (2) 가 반전작용을 구비하고 있지 않기 때문에 설치된 것으로, 유성기어기구를 주체로 한 기구나 리버스기어 및 동기연결기구를 구비한 기구 등을 채용할 수 있다.

또한, 무단변속기 (2) 의 출력축 (21) 에는, 기어를 통하여 디퍼렌셜 (22) 이 연결되어 있다.

상기의 엔진 (1) 및 무단변속기 (2) 를 제어하기 위한 전자제어장치 (ECU; 23, 24) 가 각각 설치되어 있다. 이들의 전자제어장치 (23, 24) 는 마이크로컴퓨터를 주체로 구성되어 있고, 엔진용의 전자제어장치 (23) 에는 액셀러레이터 개도 (Acc) 및 엔진회전수 (Ne) 등의 데이터가 입력되어 있다, 또한, 각 전자제어장치 (23, 24) 는 서로 데이터 송신가능하게 접속되어 있다. 그리고, 이들의 전자제어장치 (23, 24) 에 의해, 입력된 데이터 및 미리 기억되어 있는 프로그램에 따라 엔진 (1) 의 출력을 제어하고, 또 무단변속기 (2) 에서의 변속비 및 변속속도를 제어하도록 구성되어 있다.

본 발명에 따른 제어장치는, 액셀러레이터 페달 (도시하지 않음) 이 조작되어 그 개도 (Acc) 가 변화하면, 그에 따라 엔진출력을 제어하고, 또 필요에 따라 변속비의 제어를 실시한다. 그 예를 도 1 및 도 2 에 근거하여 설명한다. 도 1 은 액셀조작되는 것에 따른 엔진토크의 제어루틴의 일례를 나타내고 있고, 이 루틴은 미리 정해진 짧은 시간마다 실행된다.

먼저, 스텝 (S1) 에서는, 액셀조작 등의 엔진출력의 변경요구에 따른 목표엔진회전수 (Neo) 가 그 시점의 실제의 엔진회전수 (Ne) 와 상이한지의 여부가 판단된다. 즉, 엔진출력 변경요구에 따라 변속을 실행하는 상태로 되었는지의 여부가 판단된다. 엔진출력의 변경요구량이 근소하여 엔진토크만을 변화시키는 상태, 즉 변속을 실행하지 않은 상태이면, 스텝 (S1) 에서 부정판단되어, 플래그 (F2) 를 "0" 에 세트한다 (스텝 (S2)). 이것과는 반대로 엔진출력의 변경요구량이 커서 변속을 실행해야하는 상태이면, 그 시점의 엔진회전수 (Ne) 와는 다른 목표엔진회전수 (Neo) 가 설정되므로, 스텝 (S1) 에서 긍정판단되어, 플래그 (F2) 가 "1" 에 세트된다 (스텝 (S3)).

스텝 (S2) 또는 스텝 (S3) 의 처리를 실행한 후, 엔진 (1) 이 출력해야하는 목표토크 (Ttgo) 를 산출한다. 이것은, 엔진출력 변경요구에 근거하는 목표엔진회전수 (Neo) 와 목표엔진토크 (Ttg) 와의 곱, 즉 목표마력을, 그 시점의 엔진회전수 (Ne) 로 나누어 요구토크를 구하고, 이것에 회전수의 변화에 기인하는 관성 토크 (Ti) 를 더한다. 즉

Ttgo = (Neo × Ttg)/Ne＋Ti

의 연산이 실행된다 (스텝 (S4)). 이 스텝 (S4) 은 도 1 에 나타낸 루틴이 실행될 때마다 실행되기 때문에, 일정시간마다 차례차례 목표토크가 산출되게 된다. 또한, 관성토크 (Ti) 는, 동력전달계통 (특히, 무단변속기 (2) 의 입력측의 회전부재와 엔진회전계) 의 관성모멘트와 회전수의 변화율에 근거하여 산출할 수 있고, 이것은 미리 맵으로 준비해두어도 된다. 또한, 동력전달계통의 회전수의 변화가 발생하지 않은 경우에는, 관성토크 (Ti) 는 제로로 된다.

이 스텝 (S4) 의 연산결과에 근거하여 목표토크 (Ttgo) 가 플러스 (＋) 측으로 변화했는지의 여부가 판단된다 (스텝 (S5)). 즉, 엔진 (1) 의 출력증대 (파워-온) 요구가 있었는지의 여부가 판단되어, 파워-온 상태이면, 플래그 (F1) 가 "1" 에 세트된다 (스텝 (S6)). 엔진출력의 증대요구의 직후에 이 스텝 (S5) 에서의 판단이 실행된 경우에는, 스텝 (S5) 에서 긍정판단되어 스텝 (S6) 으로 진행된다. 이에 대하여, 이미 파워-온 상태에서의 제어가 개시된 후에 스텝 (S5) 의 판단이 실행된 경우에는, 그 시점에서의 목표토크의 변화가 없으므로, 스텝 (S5) 에서 부정판단된다. 그 경우에는 스텝 (S7) 으로 진행되어 플래그 (F1) 가 "0" 인지의 여부가 판단된다. 그리고, 이미 파워-온 상태에서의 제어가 개시되어 있으면, 플래그 (F1) 가 "1" 에 세트되어 있으므로, 스텝 (S7) 에서 부정판단되어 스텝 (S8) 으로 진행된다.

즉, 파워-온 상태가 검출되어 그에 따르는 토크제어가 개시되어, 그 제어가 종료될 때까지는, 스텝 (S8) 이 실행된다. 이 스텝 (S8) 에서는, 타이머 (τ) 의 값에 "1" 씩 가산하여, 파워-온이 된 시점부터의 시간의 카운트를 실행한다. 이에 계속되는 스텝 (S9) 에서는, 변속비 (γ) 와 구동계 점성계수 (C) 에 따른 차량전후진동의 반주기 (to/2) 를 연산한다. 즉 토크의 변화에 기인하는 차량전후진동의 주기는, 그 시점의 변속비 (γ) 와 구동계 점성계수 (C) 에 따른 주기가 되므로, 그 반주기 (to/2) 는 변속비 (γ) 의 함수로 되어,

to/2 = f(γ,C)

로 표시된다.

그리고, 타이머 (τ) 의 카운트값이, 상기의 반주기 (to/2) 에 도달했는지의 여부가 판단된다 (스텝 (S10)). 파워-온의 시점으로부터의 경과시간이, 스텝 (S9) 에서 산출한 반주기 (to/2) 에 도달하지 않는 동안, 즉 스텝 (S10) 에서 부정판단된 경우에는, 플래그 (F2) 가 "1" 에 세트되어 있는 지의 여부가 판단된다 (스텝 (S11)). 엔진 (1) 의 출력증대요구가 있어도 변속을 실시할 필요가 없는 경우에는, 플래그 (F2) 가 "0" 에 세트되어 있어 스텝 (S11) 에서 부정판단된다.

이 경우, 엔진토크가 스텝 (S4) 에서 구한 목표토크 (Ttgo) 의 1/2 이 되도록 제어한다 (스텝 (S12)). 이 스텝 (S12) 에서의 제어의 구체적인 내용은, 동력원 (1) 의 구조에 따라 각종의 제어방법을 채용하면 되고, 예를 들면 통내 직접 연료분사식의 내연기관의 경우에는, 연료분사량 (Fdi) 를 목표토크의 절반의 토크 (Ttgo/2) 와 그 시점의 엔진회전수 (Ne) 에 근거하여 산출된 값으로 설정하면 된다. 또한, 이 연료분사량 (Fdi) 은 출력토크와 엔진회전수 (Ne) 를 파라미터로 한 맵으로서 미리 정한 값에서 선택하여 정할 수 있다.

이에 대하여, 플래그 (F2) 가 "1" 에 세트되어 있어 스텝 (S11) 에서 긍정판단된 경우에는, 엔진토크의 실질적인 증대요구량에 관성토크를 부가한 토크를 출력하도록 제어한다. 구체적으로는, 스텝 (S4) 에서 연산된 목표토크 (Ttgo) 에서 관성토크 (Ti) 를 뺀 값의 1/2 에, 관성토크 (Ti) 를 가산한 토크가 되도록 동력원 (1) 을 제어한다 (스텝 (S13)). 그 구체적인 제어내용은, 동력원 (1) 의 구조에 따라 각종의 제어방법을 채용하면 되고, 예를 들면 통내 직접 연료분사식의 내연기관인 경우에는, 연료분사량 (Fdi) 을, 스텝 (S4) 에서 구한 목표토크 (Ttgo) 에서 관성토크 (Ti) 를 뺀 값의 1/2 에 관성토크 (Ti) 를 더한 토크와 그 시점의 엔진회전수 (Ne) 에 근거하여 산출한 값으로 설정하면 된다. 또한, 이 연료분사량 (Fdi) 은 출력토크와 엔진회전수 (Ne) 를 파라미터로 한 맵으로서 미리 정한 값에서 선택하여 정할 수 있다.

엔진 (1) 의 출력토크를 상기와 같이 증대제어하고 있는 동안의 목표토크가 종전대로이면, 스텝 (S5) 에서 부정판단되는데, 이 경우, 플래그 (F1) 가 이미 "1" 에 세트되어 있어 스텝 (S8) 으로 진행되므로, 상술한 제어와 동일한 제어가 계속된다. 그리고, 타이머 (τ) 의 카운트값이 스텝 (S9) 에서 연산된 반주기 (to/2) 에 도달하면, 스텝 (S10) 에서 긍정판단된다. 이 경우에는, 스텝 (S14) 으로 진행되어 플래그 (F1) 와 타이머 (τ) 가 제로에 리세트된다.

그리고, 플래그 (F2) 가 "1" 에서 "0" 으로 전환되었는지의 여부가 판단된다 (스텝 (S15)). 즉, 엔진회전수 (Ne) 가 목표회전수 (Neo) 에 도달하여 변속이 종료된 직후인지의 여부가 판단된다. 엔진 (1) 의 출력증대요구가 있었던 직후에서는, 플래그 (F2) 가 "1" 에 세트되어 있기 때문에, 이 스텝 (S15) 에서 부정판단된다. 그 경우에는, 스텝 (S16) 으로 진행되어, 엔진토크가 스텝 (S4) 에서 구한 목표토크 (Ttgo) 에서 관성토크 (Ti) 를 뺀 토크, 즉 엔진 (1) 의 출력증대요구에 근거하는 토크 (Ttgo) 와 최대 토크 (Wot) 의 작은 쪽의 토크가 되도록 제어된다. 예를 들면, 상술한 통내 직접연료분사식의 내연기관인 경우에는, 증대요구에 근거하는 토크 (Ttg) 와 최대토크 (Wot) 중의 작은 것과 그 시점의 엔진회전수 (Ne) 에 근거한 연료분사량으로 설정한다. 따라서 이 시점에서 엔진 (1) 의 출력토크가, 상술한 관성토크분만큼 줄어든다. 또한, 이 스텝 (S16) 의 제어는, 플래그 (F1) 가 제로에 리세트되어 실행되기 때문에, 이 제어를 개시한 후는 스텝 (S7) 에서 긍정판단되어 스텝 (S16) 의 제어가 계속된다.

한편, 스텝 (S15) 에서 긍정판단된 경우에는, 각 전자제어장치 (23, 24) 간의 통신에 이상 (실패 ; failure) 이 발생하고 있는지의 여부가 판단된다 (스텝 (S17)). 통신의 이상이 발생하고 있는 경우에는 스텝 (S8) 으로 진행되고, 또한 통신의 이상이 발생하고 있지 않은 경우에는 스텝 (S16) 으로 진행되어 증대요구에 근거하는 토크 (Ttg) 또는 최대토크 (Wot) 를 유지하는 제어를 계속한다.

상술한 토크제어를 실시한 경우의 타임차트를 도 3 및 도 4 에 나타내고 있다. 도 3 에 나타내는 예는, 엔진 (1) 출력의 증대요구가 있어도 변속이 발생하지 않은 경우로, 도 1 의 스텝 (S1) 에서 부정판단되는 예이다. 이 경우, 파워-온의 판단이 성립된 시점 (t10) 에 있어서, 관성토크를 포함하지 않은 값의 목표토크 (Ttg) 의 절반의 토크 (Te) 가 되도록 엔진 (1) 이 제어된다 (스텝 (S12)). 그리고, 토크의 증대에 기인하여 발행하는 것이 예상되는 차량전후진동의 반주기 (to/2) 가 경과한 시점 (t11) 에, 목표토크 (Ttg) 로 되도록 엔진 (1) 이 제어된다. 그 결과, 구동토크가 실선으로 나타내는 바와 같이 매끄럽게 변화하고, 엔진토크를 증대시키는 것에 기인하는 차량전후진동 (또는 구동토크의 맥동) 이 억제 또는 방지된다. 또한, 도 3 에서 파선으로 나타낸 구동토크는, 상기의 제어를 실시하지 않는 경우의 예로, 그 경우에는 구동토크가 맥동하여 차량전후진동이 발생한다.

또한, 도 4 는 엔진 (1) 출력의 증대요구와 함께 저속측으로의 변속이 발생하는 경우의 예를 나타내고 있고, 파워-온의 판단이 성립한 시점 (t20) 과 거의 동시에 변속이 개시되어 엔진회전수 (Ne) 가 증대하기 시작하여, 그에 따라 음의 관성토크 (Ti) 가 발생한다. 따라서, 엔진출력의 증대요구에 근거하는 토크 (Ttg) 의 1/2 에 관성토크 (Ti) 를 더한 토크가 엔진토크 (Te) 로 된다. 그리고, 엔진토크의 증대에 기인하여 발생이 예상되는 차량전후진동의 주기의 1/2 의 시간이 경과한 시점 (t21) 에, 관성토크를 예상한 목표토크 (Ttgo) 로 되도록 엔진토크 (Te) 가 제어된다 (스텝 (S16)). 따라서, 구동토크가 원할하게 증대하고 맥동이 발생하는 일이 없어, 그 결과, 차량전후진동이 억제 또는 방지된다.

그리고, 엔진회전수 (Ne) 가 목표엔진회전수 (Neo) 에 도달한 시점 (t22) 에 변속속도는 제로로 됨과 동시에, 엔진토크 (Te) 는 출력의 증대요구를 만족하는 토크 (Ttg) 에 설정된다. 즉, 변속속도가 제로로 됨에 따라 관성토크가 소위 방출됨과 동시에, 엔진토크 (Te) 가 관성토크에 따라 저감되므로, 이들의 토크가 소위 상쇄되어 구동토크가 변동하는 일이 없이 차량전후진동이나 쇼크가 억제 또는 방지된다.

다음으로, 변속에 의한 차량전후진동의 억제제어에 대하여 설명한다. 도 2 는 제어의 일례를 나타내는 플로차트이고, 도 1 에 나타낸 제어루틴과 동일하게 일정시간마다 실행된다. 먼저, 스텝 (S21) 에서 록업클러치 (20) 가 걸어맞춰쳐 있는지의 여부가 판단된다. 상기 전동기구 (18) 로서 유체를 통하여 토크를 전달하는 기구를 채용한 경우, 록업클러치 (20) 가 해방되어 있으면, 이 전달기구 (18) 에서 진동의 감쇠작용이 발생하기 때문에, 이하에 서술하는 제어와는 다른 제어가 필요하게 된다. 따라서, 록업클러치 (20) 의 걸어맞춤상태를 판단하여, 해방되어 있는 경우에는, 도시하지 않은 다른 루틴으로 진행한다. 이것과는 반대로, 록업클러치 (20) 가 걸어맞춰져 있는 경우에는, 그 시점의 엔진회전수 (Ne) 가 목표회전수 (Neo) 와 상이한지의 여부가 판단된다 (스텝 (S22)).

이 스텝 (S22) 의 판단은 상술한 도 1 에서의 스텝 (S1) 과 동일한 판단으로, 엔진출력의 증대요구가 근소하여 변속을 실행하지 않은 경우에는, 이 스텝 (S22) 에서 부정판단된다. 이 경우에는, 통상의 듀티비 (duty ratio) 의 계산을 실시하고 (스텝 (S23)), 또한 엔진회전수 (Ne) 가 목표회전수 (Neo) 에 일치하고 있는 것을 나타내는 플래그 (F2) 를 "0" 에 세트한다 (스텝 (S24)). 이 듀티비는 도 23 에 나타낸 유압회로에서의 제 1 솔레노이드밸브 (14) 를 제어하기 위한 듀티비로, 그 시점의 목표엔진회전수 (Neo) 와 엔진회전수 (Ne) 가 일치하도록 듀티비를 계산한다.

한편, 엔진 (1) 의 출력증대요구에 따라 변속이 판단되면, 스텝 (S22) 에서 긍정판단되고, 그 경우, 스텝 (S25) 으로 진행되어, 변속중인 것을 나타내기 위해 플래그 (F2) 를 "1" 에 세트한다. 또한, 엔진회전수 (Ne) 가 차량전후진동의 억제를 위한 제어를 개시하는 회전수 (Nes) 에 도달했는지의 여부가 판단된다 (스텝 (S26)). 즉, 그 시점의 엔진회전수 (Ne) 가 판단 기준회전수 (Nes) 이상인지의 여부가 판단된다. 이 기준회전수 (Nes) 의 초기값으로서, 통상적으로 있을 수 없는 큰 값이 설정되어 있고, 따라서 변속개시당초에는 이 스텝 (S26) 에서 부정판단된다.

스텝 (S26) 에서 부정판단된 경우에는, 각 전자제어장치 (23, 24) 간의 데이터통신에 이상이 발생하고 있는지의 여부가 판단된다 (스텝 (S27)). 통신에 이상이 없어 스텝 (S27) 에서 부정판단된 경우에는, 엔진 (1) 이 출력할 수 있는 최대토크 (Wot) 와 변속후에 설정해야하는 목표엔진토크 (Ttg) 와의 차이가, 변속에 의해 발생한 관성토크 (Ti) 보다 작은지의 여부가 판단된다 (스텝 (S28)).

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 상기의 제어장치는, 변속의 종료시에 엔진토크를 관성토크분만큼 저하시킴으로써, 엔진토크의 증대요구에 따르는 변속의 종료시의 차량전후진동을 억제하도록 구성되어 있다. 따라서, 관성토크 (Ti) 를 예상한 목표토크 (Ttgo) 가 최대토크 (Wot) 이상이면, 목표토크 (Ttgo) 가 최대토크 (Wot) 에 설정되어, 그 토크가 목표엔진토크 (Ttg) 로 저하되기 때문에, 목표토크 (Ttgo) 가 제한되어 있는 경우에는, 그 토크의 저하폭 (즉, 엔진토크 (Te) 의 허용변화량) 이 관성토크보다 작아진다. 따라서, 스텝 (S28) 에서는, 그와 같은 사태가 발생하는지의 여부가 판단된다.

스텝 (S28) 에서 긍정판단된 경우에는, 변속종료시에 엔진토크 (Te) 를 관성토크 (Ti) 분만큼 저하시킬 수 있게 된다. 따라서, 그 경우에는, 도 1 에서의 스텝 (S16) 의 제어에 의해 엔진토크 (Te) 가 관성토크 (Ti) 분만큼 저하하게되어, 관성토크에 기인하는 차량전후진동을 억제 또는 방지할 수 있다. 이 때문에, 스텝 (S28) 에서 긍정판단된 경우에는, 변속종료시의 변속속도 (△Nes) 가 "0" 에 세트된다 (스텝 (S29)). 즉, 변속종료직전에서의 변속속도를 제어하는 것에 의한 차량전후진동의 억제제어를 실행하지 않는다.

이에 대하여, 변속종료시의 엔진토크 (Te) 의 저하폭, 즉 허용변화량이 관성토크에 미달인 경우, 즉 스텝 (S28) 에서 긍정판단된 경우에는, 변속의 종료시에 발생할 가능성이 있는 차량전후진동의 절반의 주기 (to/2) 와, 차량전후진동 억제제어를 위한 변속속도 (△Nes) 를 연산한다 (스텝 (S30)). 변속종료시에 발생이 예상되는 차량전후진동은, 그 변속비 (γ) 와 구동계 점성계수 (C) 에 따른 주기의 진동이기 때문에, 그 반주기 (to/2) 는,

to/2 = f(γ,C)

로 구해진다. 또한, 변속속도 (△Nes) 는,

△Nes = (Wot - (Ttg - (Ttg - (Wot - Ti))/2)/I

이다. 여기에서 (I) 는, 록업클러치 (18) 를 걸어맞춘 상태에서의 무단변속기 (2) 의 입력측의 회전부재와 엔진회전계와의 관성모멘트이다.

상기의 스텝 (S29) 에서 변속속도 (△Nes) 를 "0" 에 세트하거나 또는 스텝 (S30) 에서 반주기 (to/2) 및 변속속도 (△Nes) 를 산출한 후, 차량전후진동 억제를 위한 변속속도의 제어개시 기준회전수 (Nes) 를 산출한다 (스텝 (S31)). 즉,

Nes = Neo - to/2 × △Nes

이다. 바꿔말하면, 이것은 목표엔진회전수 (Neo) 에 도달하는 시점에 대하여 반주기전의 시점이다.

이 스텝 (S31) 의 연산을 실시한 후, 통상의 듀티비의 계산을 실시한다 (스텝 (S32)). 이 듀티비는, 차속 및 목표변속비 등에 근거하여 결정되는 변속속도 (△Ne) 가 되도록 상기 제 1 솔레노이드 밸브 (14) 를 제어하는 듀티비이다. 또한, 통신의 이상이 발생함으로 인해 스텝 (S27) 에서 긍정판단된 경우에는, 차량전후진동의 주기의 1/2 를 변속비 (γ) 에 근거하여 산출함과 동시에, 차량전후진동의 억제를 위한 변속속도 (△Nes) 를 그 이전의 변속속도 (△Ne) 의 1/2 에 설정한다 (스텝 (S33)). 그리고, 이들의 값 (to/2, △Nes) 에 근거하여 상기 기준회전수 (Nes) 를 산출한다 (스텝 (S31)). 이와 같은 방법으로 구해진 기준회전수 (Nes) 는, 도 2 의 제어루틴이 반복실행될 때마다, 스텝 (S26) 에서 갱신된다.

변속이 진행됨에 따라 엔진회전수 (Ne) 는 점점 증대하여 결국에는 상기의 기준회전수 (Nes) 로 되어, 스텝 (S26) 에서 긍정판단된다. 그 결과, 차량전후진동억제를 위한 변속속도 (△Nes) 가 되도록 듀티비가 설정된다 (스텝 (S34)). 구체적으로는, 변속속도 (△Nes) 와 변속비 (γ) 를 파라미터로 하여 미리 결정하고 있는 함수에 근거하여 듀티비가 연산된다.

이와 같은 방법으로 변속종료시점에서 차량전후진동의 반주기전의 시점에 변속속도를 저하시켜 변속을 실행한 결과, 엔진회전수 (Ne) 가 목표회전수 (Neo) 에 도달하면, 스텝 (S22) 에서 부정판단되어, 상술한 스텝 (S23) 으로 진행된다. 즉, 변속후의 변속비를 유지하도록 듀티비가 계산되어, 그 듀티비에 근거하여 변속비의 제어가 실행된다. 또한, 그 시점에서는, 플래그 (F2) 가 "1" 에서 "0" 으로 전환되어, 도 1 에 나타낸 스텝 (S15) 에서 긍정판단되므로, 엔진토크 (Te) 가 최대토크 (Wot) 에서 목표토크 (Ttg) 로 저하하게 된다.

이와 같은 제어를 실시한 경우의 타임차트를 도 5 에 나타내고 있다. t30 시점에 액셀러레이터 페달이 밟혀지는 것 등에 의해 엔진 (1) 의 출력증대요구가 있으면, 소정의 변속속도 (△Ne) 로 변속이 개시되고, 또한 이것에 따르는 관성토크를 가미한 상기 스텝 (S13) 에 의한 토크가 출력된다. 그 상태가 차량전후진동의 반주기 (to/2) 동안 계속하며, 그 후 엔진토크는 목표토크로 증대하게 된다. 그 목표토크가 최대토크 (Wot) 를 초과하고 있으면, 그 최대토크 (Wot) 에 설정된다.

소정의 변속속도 (△Ne) 에서의 변속이 진행되어, 엔진회전수 (Ne) 가 스텝 (S30) 에서 연산한 기준회전수 (Nes) 에 도달하면, 그 시점 (t32) 에서 변속속도가 스텝 (S30) 에서 구한 속도 (△Nes) 로 저하하게 된다. 이 변속속도 (△Nes) 는, 스텝 (S30) 의 설명에서 서술한 바와 같이, 최대토크 (Wot) 와 목표엔진토크 (Ttg) 와의 차이에 근거하여 구해진 변속속도이며, 따라서 이 시점 (t32) 에서 관성토크 (Ti) 의 절반이상의 토크가 해방된다. 그리고, 엔진회전수 (Ne) 가 목표회전수 (Neo) 에 도달한 변속종료시점 (t33) 에 잔여의 관성토크가 해방되어 구동토크로서 나타나는데, 그것과 동시에 엔진토크 (Te) 가 목표엔진토크 (Ttg) 로 저하하게되므로, 결국, 잔여의 관성토크가 엔진토크의 저하로 상쇄되어, 구동토크가 오버슈트하는 일이 없다. 즉, 변속종료시점에서의 엔진토크 (Te) 의 저감량이 관성토크 (Ti) 에 대하여 부족한 경우이더라도, 실행가능한 앤진토크의 제어와 함께, 엔진토크에 따른 변속제어를 실시함으로써, 변속종료시의 차량전후진동을 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 다른 예에 대하여 설명한다. 도 2 및 도 5 를 참조하여 설명한 바와 같이, 변속종료시의 차량전후진동 (즉, 구동토크의 맥동) 은, 엔진토크와 변속속도에 의해 제어할 수 있다. 따라서, 이와 같은 제어를 엔진토크의 저감량이 관성토크 이상인 경우에 적용하면, 상기의 예와 동일하게 차량전후진동을 효과적으로 억제할 수 있다. 구체적으로는, 도 6 에 나타낸 바와 같이, 변속종료시점에 대하여 차량전후진동의 반주기전의 시점 (t40) 에 변속속도를 그 이전의 약 절반에 설정하고, 동시에 엔진토크 (Te) 를 관성토크 (Ti) 의 약 절반정도 저하시킨다. 이 제어를 엔진회전수 (Ne) 가 목표회전수 (Neo) 에 도달할 때까지, 즉 변속종료시점 (t41) 까지 계속하고, 그 변속종료시점 (t41) 에 변속속도를 제로로 함과 동시에, 엔진토크를 목표값 (Ttg) 으로 저하시킨다.

이 제어예를 플로차트에 근거하여 간단하게 설명하면, 도 7 에 있어서, 엔진회전수 (Ne) 가 목표회전수 (Neo) 와 상이한지의 여부가 판단되어 (스텝 (S41)), 변속이 종료되어 있지 않아 이 스텝 (S41) 에서 긍정판단된 경우에는, 엔진회전수 (Ne) 가 차량전후진동 억제제어를 개시하는 회전수 (Nes) 에 도달했는지의 여부가 판단된다 (스텝 (S42)). 여기에서 이 판단의 기준이 되는 회전수 (Nes) 는, 변속개시시의 변속속도 (△Ne) 의 1/2 의 속도로 차량전후진동의 반주기 (to/2) 동안 변속을 실시한 경우의 회전수 (to/2·△Ne/2) 만큼, 목표회전수 (Neo) 보다 낮은 회전수 (Neo-to/2·△Ne/2) 이다. 이 스텝 (S42) 에서 부정판단되고 있는 경우에는, 종전의 변속속도 (△Ne) 로 변속을 계속한다 (스텝 (S43)). 변속이 진행되어 엔진회전수 (Ne) 가 상기의 기준회전수 (Nes) 에 이르러, 스텝 (S42) 에서 긍정판단된 경우에, 변속속도를 반감 (△Ne/2) 한다 (스텝 (S44). 또한 이와 동시에, 엔진토크 (Te) 를 관성토크를 포함하는 목표토크 (Ttgo) 에서 관성토크 (Ti) 의 1/2 만큼 저하시킨다 (스텝 (S45)).

그리고, 변속속도를 반감한 상태에서 변속을 계속하여, 반주기 (to/2) 가 경과한 변속종료시점에 스텝 (S41) 에서 긍정판단된다. 이 경우에는, 변속속도를 실질적으로 제로로 하여 목표로 하는 변속비를 유지하고, 또한 이와 동시에 엔진토크를 목표엔진토크 (Ttg) 로 저하시킨다 (스텝 (S46)).

여기에서, 상술한 구체예와 본 발명과의 관계를 설명하면, 상기 스텝 (S4, S12, S13, S16) 의 기능은 본 발명에서의 동력원의 출력토크를 제어하는 출력토크 제어수단에 상당한다. 또한, 상기 스텝 (S28) 의 기능은 본 발명에서의 비교를 위한 수단에 상당하고, 스텝 (S30, S31) 의 기능은 변속속도를 저하시키는 수단에 상당한다. 또한, 상기 스텝 (S45) 의 기능은 본 발명의 출력토크를 단계적으로 변화시키는 수단에 상당하고, 또한 스텝 (S44) 의 기능은 변속속도를 변화 또는 반감시키는 수단에 상당한다. 따라서, 도 6 및 도 7 에 나타낸 예에서는, 관성토크를 2분할하는 예를 나타내고 있는데, 3분할 이상으로 분할하여 출력토크를 단계적으로 변화시켜, 그것에 맞춰 변속속도를 복수단계로 변화시켜도 된다.

그러나, 엔진출력의 증대요구량이 큰 경우에는, 목표엔진토크 (Ttg) 가 최대출력 (Wot) 을 초과하는 일이 있다. 또한, 그 최대출력 (Wot) 의 상태에서 다시 출력의 증대요구가 발생하는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 엔진토크에 의한 차량전후진동의 억제제어를 실행할 수 없으므로, 이하에 서술한 바와 같이 제어한다.

도 8 은 엔진 (1) 의 출력증대요구에 근거하는 목표엔진토크 (Ttg) 가 최대토크 (Wot) 이상인 경우의 타임차트를 나타내고 있다. 엔진토크의 증대요구가 발생한 시점 (t50) 에 엔진토크의 증대요구량의 1/2 만큼 엔진토크를 증대시켜, 그 상태를, 발생이 예상되는 차량전후진동의 반주기 (to/2) 동안 계속한다. 그 반주기 (to/2) 에 상당하는 시간이 경과한 시점 (t51) 에, 엔진토크를 최대토크 (Wot) 까지 증대시킨다. 이와 같은 엔진출력 증대초기의 제어는, 도 1 및 도 4 를 참조하여 설명한 예와 동일하다.

그리고, 변속종료시에는 엔진토크를 저하시킬 수 없으므로, 변속종료시점 (t53) 보다도 차량전후진동의 반주기 (to/2) 전의 시점 (t52) 에 변속속도 (△Ne) 를 그 이전값의 거의 절반값 (△Nes)(또는 동력전달계통의 점성을 고려한 값) 으로 저하시킨다. 이와 같이 제어하면, t52 시점에서 변속에 따르는 관성토크의 거의 절반이 해방되고, 그에 따르는 t53 시점의 구동토크의 저하를 잔여의 관성토크의 해방으로 저지하게 되며, 그 결과, 구동토크의 오버슈트나 그것에 기인하는 차량전후진동을 억제 또는 방지할 수 있다.

또한, 도 9 는, 엔진토크가 이미 최대토크 (Wot) 로 되어 있어, 그 상태로부터 다시 구동토크의 증대요구가 있었던 경우의 예이다. 이 경우는 변속이 발생하지만, 엔진토크의 제어를 실시할 수 없다. 따라서, 차속이나 변속비 등에 따라 결정되는 변속속도 (△Ne) 의 거의 절반값 (또는 동력전달계통의 점성을 고려한 값) 의 변속속도 (△Nes) 로 변속을 개시한다 (t60 시점). 그 상태를, △Ne 의 변속속도로 변속한 경우에 발생이 예상되는 차량전후진동의 반주기 (to/2) 동안 계속하고, 그 시간이 경과한 t61 시점의 변속속도 (△Ne) 로 증대시킨다. 그 결과, 구동토크가 관성토크에 따라 저하되는데, 구동토크의 맥동 또는 차체의 전후진동을 억제 또는 방지할 수 있다.

그리고, 변속종료시에는 도 8 에 나타낸 예와 동일하게 제어한다. 즉, 변속종료시점 (t63) 에 대하여 차량전후진동의 반주기 (to/2) 전의 시점 (t62) 에 변속속도를 △Nes 로 반감시키고, 그 반주기 (to/2) 가 경과한 시점 (t63) 에 변속속도를 제로로 하여 변속을 종료한다. 따라서, 변속의 종료시에 있어서도 구동토크의 맥동 또는 차량전후진동을 억제 또는 방지할 수 있다.

또한, 동력원 (1) 의 구성에 따라서는, 무단변속기 (2) 에서의 변속응답성보다도 토크제어의 응답성이 높은 경우가 있다. 이와 같은 구성의 동력전달계통을 구비한 차량에서는, 구동력의 증대요구가 있었던 경우에, 엔진 (1) 의 토크가 변속의 개시에 선행하여 증대하게 된다. 도 10 은, 그 경우의 제어예를 설명하기 위한 타임차트로, 구동력의 증대요구, 즉 파워-온이 검출된 시점 (t70) 에, 그 요구량에 따른 목표엔진토크 (Ttg) 의 절반의 토크를 출력한다. 그 후, 변속이 개시한 시점 (t71) 에, 변속에 의한 관성토크에 따라 엔진토크를 증대시킨다. 또한, 엔진토크를 목표토크까지 증대시킨 경우에 발생이 예상되는 차량전후진동의 반주기 (to/2) 가 경과한 시점 (t72) 에, 목표엔진토크 (Ttg) 에 관성토크를 더한 목표토크 (Ttgo) 까지 엔진토크를 증대시킨다. 이와 같이 제어하면, 변속의 지연에 영향을 주지않고 엔진토크 및 구동토크를 증대시킬 수 있으므로, 가속응답성을 향상시킬 수 있다.

상술한 각 구체예로부터 알 수 있는 바와 같이, 엔진 (1) 의 출력토크의 증대 및 변속에 따르는 차량전후진동은, 구동토크의 맥동 또는 급격한 증감을 억제하도록 엔진토크와 변속속도를 제어함으로써 억제 또는 방지된다. 즉, 엔진토크 및 변속속도는 모두 구동토크에 영향을 준다. 이에 대하여, 엔진의 출력은, 기본적으로는 운전자의 액셀러레이터 조작에 근거하여 제어되고, 또한 변속비는 액셀러레이터 조작 등의 출력의 변속요구에 따라 변경된다. 이 때문에, 상술한 차량전후진동의 억제제어를 실행하고 있는 동안에 액셀러레이터 조작 등에 근거하는 가감속의 요구가 있었던 경우, 도 1 또는 도 2 에 근거하여 설명한 엔진토크나 변속속도가 그 제어도중에서 변경될 가능성이 있다. 그러나, 차량전후진동의 억제제어시의 엔진토크나 변속속도는, 그 시점의 변속비나 스로틀개도 및 목표변속비나 목표토크에 근거하여 결정되기 때문에, 엔진토크나 변속속도를 그 제어도중에서 변경하면, 차량전후진동의 억제제어가 원하는대로 실시되지 않고, 그 결과, 오히려 차량전후진동이 악화될 가능성이 있다.

따라서, 본 발명의 제어장치에서는, 엔진토크 및 변속비를 변경할 때에 이하의 제어를 실행한다. 도 11 은 가속요구가 있었던 경우의 제어프로세스를 설명하기 위한 블록도이다. 액셀러레이터 개도 (Acc) 및 차속 (V) 을 판독하여, 이들의 데이터와 구동력 특성선도에 근거하여 목표구동력 (F) 이 구해진다 (공정 ①). 이어서, 그 목표구동력 (F) 과 차속 (V) 에 근거하여 목표출력 (P) 이 구해진다 (공정 ②).

그 목표출력 (P) 과 그 시점의 실제의 차속 (V) 및 그 목표엔진회전수 테이블에 근거하여 목표엔진회전수 (Neo) 가 구해진다 (공정 ③). 또한, 그 목표엔진회전수 (Neo) 와 그 시점의 실제의 엔진회전수 (Ne) 에 근거하여, 목표 엔진회전수 (또는 목표변속비) 에 도달하기 까지의 변속속도 및 변속속도를 변경하는 타이밍 등의 소위 "변속스케쥴" 이 결정된다 (공정 ④). 이것은, 도 2 를 참조하여 설명한 바와 같다. 그리고, 여기에서 결정된 목표변속속도 (△Ntran) 를 달성하도록, 상술한 무단변속기용 전자제어장치 (24) 로부터 각 솔레노이드 밸브 (14, 15) 에 제어신호를 출력한다.

한편, 공정 ② 에서 구해진 목표출력 (P) 과 그 시점의 실제의 엔진회전수 (Ne) 에 근거하여 기본 목표엔진토크 (Ttg) 가 연산된다 (공정 ⑤). 도 1 을 참조하여 설명한 바와 같이, 엔진출력의 증대요구에 따라 변속요구가 발생한 경우에는, 변속에 기인하는 관성토크를 고려하여 엔진토크를 제어하게 된다. 따라서 공정 ⑤ 에서 구해진 기본 목표엔진토크 (Ttg) 와 상기의 공정 ④ 에서 구해진 변속 스케쥴에 근거하여 엔진토크의 제어스케쥴이 결정된다 (공정 ⑥). 즉, 이 공정 ⑥ 에서는, 기본 목표엔진토크 (Ttg) 와 관성토크 (Ti) 에 근거하여, 목표엔진토크 (Ttgo) 및 그 목표엔진토크 (Ttgo) 를 달성하기 까지의 엔진토크의 변경타이밍 등의 제어스케쥴이 결정된다. 그리고, 그 스케쥴에 따라, 엔진토크를 변화시키도록 엔진용 전자제어장치 (23) 및 무단변속기용 전자제어장치 (24) 에 제어신호가 출력된다.

이와 같이, 엔진토크의 제어스케쥴과 변속스케쥴이 서로 관련되고, 또한 각각의 스케쥴에 근거하여 엔진토크와 변속속도가 제어된다. 따라서, 변속속도의 제어스케쥴과 엔진토크의 제어스케쥴의 일방이 제어도중에서 변화하여 이것이 다른 쪽의 제어스케쥴의 외란을 발생시키는 것을 방지하기 위해, 도 12 및 도 13 과 같이 상호 금지제어를 실행한다.

도 12 에 있어서, 먼저, 변속스케쥴 변경금지 플래그 (Fsh) 가 온 (ON) 인지의 여부가 판단된다 (스텝 (S51)). 그 플래그 (Fsh) 가 오프 (OFF) 여서 스텝 (S51) 에서 부정판단된 경우에는, 변속스케쥴을 결정한다 (스텝 (S52)). 그리고, 그 변속스케쥴에 따른 차량전후진동의 억제제어가 실행되어 있는지의 여부가 판단된다 (스텝 (S53)). 또한, 스텝 (S51) 에서 긍정판단된 경우에는, 바로 그 스텝 (S53) 으로 루틴이 진행된다. 그리고, 변속에 의한 차량전후진동의 억제제어가 실행됨으로써 스텝 (S53) 에서 긍정판단된 경우에는, 토크스케쥴 변경금지플래그 (Ftq) 를 온 (ON) 에 설정한다 (스텝 (S54)). 이것과는 반대로, 스텝 (S53) 에서 부정판단된 경우에는, 토크스케쥴 변경금지 플래그 (Ftq) 를 오프 (OFF) 에 설정한다 (스텝 (S55)).

한편, 도 13 에 있어서, 먼저, 토크스케쥴 변경금지 플래그 (Ftq) 가 온 (ON) 인지의 여부가 판단된다 (스텝 (S61)). 이 플래그 (Ftq) 는, 변속에 의한 차량전후진동의 억제제어가 실행되는 경우에 온에 설정되기 때문에, 그 차량전후진동의 억제제어가 실행되고 있지않아 스텝 (S61) 에서 부정판단된 경우에는 토크스케쥴이 결정된다 (스텝 (S62)). 그리고, 그 토크스케쥴에 따른 차량전후진동억제를 위한 제어가 실행되고 있는지의 여부가 판단된다 (스텝 (S63)). 또한, 스텝 (S61) 에서 긍정판단된 경우에는, 토크스케쥴의 변경이 금지되어 있으므로, 바로 스텝 (S63) 으로 진행된다. 이 스텝 (S63) 에서 긍정판단된 경우, 즉 엔진토크를 변경하여 차량전후진동 억제제어가 실행되고 있는 경우에는 변속스케쥴 변경금지 플래그 (Fsh) 가 온 (ON) 에 설정되고 (스텝 (S64)), 그 결과 도 12 에 나타낸 바와 같이 변속 스케쥴의 변경이 금지된다. 또한, 반대로 스텝 (S63) 에서 부정판단된 경우에는, 변속스케쥴 변경금지 플래그 (Fsh) 가 오프 (OFF) 에 설정된다 (스텝 (S65)). 따라서, 이 경우는, 변속스케쥴의 변경이 허가된다.

상기 도 12 및 도 13 에 나타낸 제어에 의해 스케쥴의 변경이 금지되는 기간의 일례를 도시하면, 도 14 및 도 15 와 같다. 도 14 에 나타내는 예는 여유 토크가 작고 고차속 (또는 고변속속도) 인 경우의 예로, 변속종료시에 변속속도를 줄여 차량전후진동의 억제제어가 실행된다. 따라서, 이 경우는, 차량전후진동의 억제를 위해 변속속도를 변경하고 있는 기간 (tx) 동안, 변속속도와 엔진토크와의 각각의 제어스케쥴의 변경이 금지된다. 이 때문에, 이 기간 (tx) 동안에 액셀러레이터가 조작되었다고 해도 그 액셀러레이터 조작에 근거하는 엔진출력의 제어 및 변속은 실행되지 않는다.

또한, 도 15 는 여유 토크가 크고 저차속 (또는 저변속속도) 인 경우의 예로, 엔진토크에 의해 차량전후진동의 억제제어가 실행된다. 따라서, 이 경우는, 차량전후진동의 억제를 위해 엔진토크를 변경하고 있는 기간 (tx) 동안, 변속속도와 엔진토크와의 각각의 제어스케쥴의 변경이 금지된다. 이 때문에, 이 기간 (tx) 동안에 액셀러레이터가 조작되었다고 해도 그 액셀러레이터 조작에 근거하는 엔진출력의 제어 및 변속은 실행되지 않는다.

여기에서, 본 발명과의 관계를 설명하면, 상기 스텝 (S52, S53, S62, S63) 의 기능은 본 발명에서의 차량전후진동을 억제하는 수단에 상당하고, 또한 스텝 (S51, S54, S61, S64) 의 기능은 스케쥴의 변경을 금지하는 수단에 상당한다.

그러나, 무단변속기 (2) 에서의 변속은, 변속쇼크 등의 승차감의 악화요인이 발생하지 않는 범위에서 가급적 신속하게 진행시키는 것이 요구된다. 따라서 일반적으로는, 변속요구가 있었던 시점의 차속이나 스로틀개도 또는 엔진회전수 등에 근거하여 변속속도를 결정하고 있다. 따라서, 엔진회전수 (Ne) 가 목표회전수 (Net) 에 도달하기까지의 소위 "변속기간 (T1)" 은, 변속의 조건에 따라 장단으로 변화한다.

한편, 최근에는, 출력토크를 임의로 제어할 수 있는 데다가 그 제어응답성이 높은 엔진이 개발되고 있다. 그 일례는 전자제어 스로틀밸브를 구비한 엔진이나 통내 직접 연료분사식엔진이다. 이와 같은 엔진에서는, 출력토크를 고정밀도로 신속하게 제어할 수 있으므로, 엔진토크의 변경개시시에서의 차량전후진동을 억제제어하는 데에 엔진토크제어를 이용할 수 있다. 엔진토크에 의한 차량전후진동의 억제제어는, 그 진동의 주기에 따라 엔진토크를 증대, 감소, 또는 증감하는 제어이기 때문에, 그 제어기간은 차량전후진동의 주기, 즉 차체의 고유진동주기에 제약을 받는다.

구체적으로는, 출력의 증대요구가 있었던 시점에 엔진토크를 목표토크까지 증대시키고, 그 직후에 엔진토크를 저하시켜, 또한, 다시 목표토크에 까지 엔진토크를 증대시키는 소위 "펄스형" 의 차량전후진동의 억제제어의 경우에는, 엔진토크를 펄스적으로 증감하는 기간 (Ts) 이 차량의 고유진동주기의 1/3 이 된다. 즉, 출력증대요구의 시점으로부터 고유진동주기의 1/6 동안 엔진토크를 목표토크로 증대시키고, 그 후의 고유진동주기의 1/6 동안 엔진토크를 저하시켜, 그 후에 엔진토크를 목표토크로 증대시킨다. 또한, 도 1 을 참조하여 설명한 바와 같이, 목표엔진토크의 1/2 과 관성토크를 더한 토크까지 엔진토크를 증대시켜, 그 상태를 차량전후진동의 1/2 주기동안 유지하고, 그 후에 목표토크까지 엔진토크를 증대시키는 소위 "스텝형" 의 제어인 경우에는, 차량전후진동의 억제를 위한 제어기간 (Ts) 이 1/2 주기로 된다.

따라서, 본 발명에서는, 변속개시시에 엔진토크에 의한 차량전후진동의 억제제어가 시간적으로 허용되는 경우에는, 그 제어를 우선적으로 실행한다. 도 16 은 그 제어예를 설명하기 위한 플로차트로, 스텝 (S71) 에서 상기의 변속기간 (T1) 과 엔진토크에 의한 차량전후진동 억제기간 (Ts) 을 비교한다. 또한, 차량전후진동 억제기간 (Ts) 은, 차량의 고유진동주기의 1/2 또는 1/3 기간이다.

그리고, 엔진토크에 의한 차량전후진동 억제기간 (Ts) 이 변속기간 (T1) 보다 짧아 스텝 (S71) 에서 긍정판단된 경우에는, 엔진토크에 의한 차량전후진동의 억제제어를 실행한다 (스텝 (S72)). 이것과는 반대로, 엔진토크에 의한 차량전후진동 억제기간 (Ts) 이 변속기간 (T1) 이상이어서 스텝 (S71) 에서 부정판단된 경우에는, 변속에 의한 차량전후진동의 억제제어를 허가한다 (스텝 (S73)). 즉, 스텝 (S71) 에서 부정판단된 경우에는, 변속속도를 제어하는 것에 의한 차량전후진동의 억제제어를 꼭 실행하지는 않는다. 이것은, 변속개시시에, 변속속도를 변경하는 것에 의한 차량전후진동의 억제효과가 비교적 낮은 경우가 있기 때문이다.

또한, 도 17 에는 엔진토크를 펄스적으로 변화시켜 차량전후진동을 억제하는 경우의 타임차트의 일례를 나타내고 있고, 또한 도 18 에는 엔진토크를 단계적으로 변화시켜 차량전후진동을 억제하는 경우의 타임차트의 일례를 나타내고 있다.

따라서, 상기 스텝 (S71) 의 기능은 본 발명에서의 비교를 위한 수단에 상당하고, 스텝 (S72) 의 기능은 본 발명에서의 동력원의 출력토크를 제어하는 수단에 상당하며, 스텝 (S73) 의 기능은 본 발명에서의 허가를 위한 수단에 상당한다.

엔진토크에 의해 차량전후진동을 억제하는 경우, 결국은,발생이 예상되는 차량전후진동에 맞춰 엔진토크를 증감하게 되기 때문에, 그 제어시에는 엔진토크를 정확하고 또한 신속하게 변화시키는 것이 필요하다. 이에 대하여, 차량의 엔진토크를 변화시키는 요인 또는 엔진토크의 제어에 영향을 주는 요인이 많다. 따라서, 본 발명에 따른 제어장치에서는, 엔진토크의 제어가 제약되는 경우에는, 엔진토크에 의한 차량전후진동의 억제제어를 실행하지 않고, 변속에 의해 차량전후진동의 억제제어를 실시한다. 이 제어예를 도 19 에 플로차트로 나타내고 있다. 즉, 차량전후진동의 억제제어의 개시조건이 성립되어 있는 경우, 난기 (워밍업) 중인지의 여부 (스텝 (S81)), 리치 스파이크 제어중인지의 여부 (스텝 (S82)), 브레이크 부스트 제어중인지의 여부 (스텝 (S83)), 균질 연소중인지의 여부 (스텝 (S84)) 의 판단을 각각 실시한다.

또한, 스텝 (S81) 에서 판단되는 워밍업은, 엔진 (1) 의 온도가 낮은 상태에서 연료공급량을 많게 하여 온도상승을 촉진하는 운전상태이다. 그리고, 온도의 상숭에 따라, 연료공급량이 점점 저하하게 된다. 이 때문에, 엔진토크가 안정되지 않고, 또한 정확하게 제어하는 것이 곤란한 상태이다. 또한, 스텝 (S82) 에서 판단되는 리치 스파이크제어는, 배기정화용의 흡수형 삼원촉매에 의해 흡수된 질소분을 공연비를 저하 (또는, 리치화 (enriching)) 하여 방출시키는 제어이다. 따라서, 이 제어를 실행하고 있는 상태에서는, 엔진토크의 제어가 불안정해진다. 또한, 스텝 (S83) 에서 판단되는 브레이크 부스트 제어는, 브레이크조작을 보조하는 진공압을 더욱 저압으로 하기 위한 제어로, 상술한 통내 직접 연료분사엔진의 경우에는, 실린더내에 혼합기가 균등하게 확산된 상태에서 연소를 실행하게 한다. 이 때문에, 엔진토크의 제어가 반드시 정확하게는 되지 않고, 또한 응답성이 저하되는 일이 있다. 그리고, 스텝 (S84) 에서 판단하는 균질연소상태는, 통내 직접 연료분사엔진에 있어서 실린더내에 혼합기를 균등하게 확산시켜 연소를 실시하는 운전상태로, 이것은, 예를 들면 부하의 상태에 따라 설정된다.

이들 스텝 (S81) 내지 스텝 (S84) 의 어느 하나에서 부정판단된 경우에는, 엔진 (1) 에서의 연소가 안정되고, 또한 토크를 정확하고 신속하게 제어할 수 있는 상태이다. 따라서, 이 경우는, 엔진토크에 의한 차량전후진동의 억제제어를 실행한다 (스텝 (S85)). 이와는 반대로, 스텝 (S81) 내지 스텝 (S84) 의 어느 하나에서 긍정판단된 경우에는, 엔진토크를 정확하고 신속하게 제어할 수 없는 가능성이 있게된다. 이 때문에, 이 경우는, 변속으로 차량전후진동의 억제제어를 실행한다 (스텝 (S86)). 이들 엔진토크에 의한 차량전후진동의 억제제어 및 변속에 의한 차량전후진동의 억제제어의 예는, 도 1 및 도 2 를 참조하여 설명한 바와 같다.

따라서, 상기 스텝 (S81 ∼ S84) 의 기능은 본 발명에서의 제어응답성이 낮은 상태를 검출하는 수단에 상당하고, 또한 스텝 (S86) 의 기능은 변속속도를 변화시키는 차량전후진동을 억제하는 제어를 우선하는 수단에 상당한다.

상술한 구체예에 있어서 설명한 바와 같이, 가속 등의 구동력의 변경요구가 있었던 경우의 엔진토크의 변화가 변속개시시의 차량전후진동의 주된 원인이 되고, 또한 변속종료시에 대해서는 변속에 따르는 관성토크가 차량전후진동의 주된 원인이 된다. 따라서, 변속시의 차량전후진동을 방지하기 위해서는, 엔진토크의 변화나 변속속도를 완만하게 하면 된다. 그러나 그것에서는 변속에 시간이 걸려 변속응답성이 악화된다. 따라서, 본 발명의 제어장치는, 차량전후진동의 억제와 변속응답성의 향상과의 상반되는 조건을 만족하기 위해, 이하의 제어를 실행한다.

도 20 은 그 제어예를 설명하기 위한 플로차트로, 먼저, 변속의 개시시인지의 여부가 판단된다 (스텝 (S91)). 즉, 현시점이 변속의 개시시인지 또는 그 직후인지의 여부가 판단된다. 이것은, 예를 들면 입력된 데이터에 근거하는 변속신호의 출력으로부터의 경과시간에 의해 검출할 수 있다. 이 스텝 (S91) 에서 긍정판단된 경우에는, 엔진토크에 의한 차량전후진동의 억제제어를 실시한다 (스텝 (S92)). 이것과는 반대로, 스텝 (S91) 에서 부정판단된 경우에는, 즉 변속이 개시되고부터 어느 정도의 시간이 경과하고 있는 경우에는, 변속에 의해 차량전후진동의 억제제어를 실행한다 (스텝 (S93)).

이들의 차량전후진동의 억제제어의 구체예를 도 21 에 타임차트로 나타내고 있다. 액셀러레이터 페달이 밟혀지는 등의 가속요구가 t80 시점에 검출되면, 엔진토크 (Te) 가 가속요구에 근거하는 목표토크 (Ttgo) 까지 증대하게된다. 그 상태를, 엔진토크의 증대에 따라 발생이 예상되는 차량전후진동의 주기 (차량의 고유진동주기 ; to) 의 1/6 동안 계속한다. 그 기간이 경과한 시점에, 엔진토크 (Te) 를 그 시점의 목표엔진토크 (Ttg) 분만큼 저하시킨다. 즉, 목표엔진토크가 되도록 증대시키고 있는 토크분만큼 저하시킨다. 그 상태를 to/6 의 기간이 경과하는 t81 시점까지 계속하고, 그 후, 엔진토크를 목표토크 (Ttgo) 까지 증대시킨다. 즉, 엔진토크 (Te) 를 펄스적으로 변화시켜 변속개시시의 차량전후진동을 억제한다. 또한, t81 시점에서부터 엔진회전수가 목표회전수에 도달하는 t82 시점까지 변속속도를 저하시키고, 이로써 차량전후진동을 억제한다.

한편, 가속요구가 검출된 t80 시점에 변속비를 증대시키는 제어를 개시하는데, 그 변속속도 (△Ne) 는 가급적 크게 한다. 즉, 변속개시시의 차량전후진동은, 엔진토크 (Te) 를 예를 들면 펄스적으로 변화시킴으로써 억제되기 때문에, 변속속도 (△Ne) 는 차량전후진동을 특히 고려하지 않고 설정할 수 있다. 구체적으로 변속속도 (△Ne) 는,

△Ne = (Neo - Nei)/Ts

에 설정된다. 여기에서, Neo 는 목표엔진회전수, Nei 는 그 시점의 실제의 엔진회전수, Ts 는 엔진토크에 의한 차량전후진동 억제제어의 기간으로 그 진동 주기의 1/6, 즉(to/6) 이다.

따라서, 엔진토크 (Te) 를 펄스적으로 변화시키고 있는 기간동안, 변속속도 (△Ne) 를 일정값으로 유지하여 변속을 실행한다. 그 변속속도를 거의 절반으로 줄여, 그 상태를 변속종료시에 발생하는 것이 예측되는 차량전후진동의 반주기동안 계속한다. 즉, 이 제어는 변속속도에 의한 차량전후진동의 억제제어이며, 이에 대해서는 이미 설명하였다.

도 20 및 도 21 에 나타내는 제어에 의하면, 변속개시시의 차량전후진동을 억제하면서 변속속도를 증대시킬 수 있으므로, 변속응답성이 양호해진다. 특히, 가속시에는, 구동력이 목표값에 도달하기 직전의 가속도 (도 21 의 부호 A) 가 커지므로, 운전자가 느끼는 가속감을 만족할 수 있게된다. 또한, 도 21 에는 상기의 제어를 실시하지 않은 종래의 제어예에서의 변속속도를 파선으로 나타내고 있는데, 종래에서는 변속속도를 크게 할 수 없으므로, 변속종료까지의 시간이 길어, 변속응답성에 개량의 여지가 있었다.

또한, 상기 스텝 (S91) 의 기능은 본 발명에서의 검출을 위한 수단에 상당하고, 스텝 (S92) 의 기능은 본 발명에서의 동력원의 출력토크를 제어하는 수단에 상당하며, 스텝 (S93) 의 기능은 본 발명에서의 허가를 위한 수단에 상당한다.

이상 본 발명을 구체예에 근거하여 설명했는데, 본 발명은, 상기의 구체예에 한정되지 않는 것으로, 가속요구가 있었던 경우 이외에 감속요구가 있었던 경우의 제어를 적용할 수 있다. 따라서, 감속시에는, 변속개시시에 관성토크가 발생하므로, 그 관성토크를 상쇄하도록 변속속도나 엔진토크를 제어하고, 또한 변속종료시에는 관성토크분만큼 구동토크를 보충하도록 엔진토크나 변속속도를 제어하게 된다.

또한, 상기의 각 구체예에서는, 엔진토크나 변속속도를 제어하는 기간을 차량전후진동의 반주기로 했는데, 그 기간은, 동력전달계통의 점성을 고려한 기간으로 하여도 되고, 그 경우 기간은 반주기와는 약간 다른 기간이 된다.

이하, 본 발명에서 얻어지는 이점을 총괄적으로 서술한다. 이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 동력원의 출력의 변경요구에 따라 발생하는 변속의 개시시에 있어서도, 구동력의 변화에 기인하는 차량전후진동을 효과적으로 억제할 수 있고, 또한 동력원의 출력에 의해 그 차량전후진동의 억제제어를 실시하기 때문에, 단시간내에 구동력 또는 변속비를 변화시키는 것이 가능해지고, 그 결과, 변속응답성 또는 가속성이 향상된다.

또한, 본 발명에 의하면, 변속응답성이나 가속성을 향상시키는 것에 더하여, 변속개시시에 그 변속에 따르는 관성토크를 동력원의 출력토크로 상쇄 또는 보충하도록 제어할 수 있으므로, 변속개시시의 구동토크의 부족감이나 과잉감을 미연에 회피할 수 있다.

본 발명에 의하면, 변속종료시에 변속비가 목표변속비에 도달하여 변속속도가 거의 제로가 될 때에, 그 변속속도의 변화에 따르는 관성토크를 상쇄 또는 보충하도록 동력원의 출력토크가 변화하므로, 구동토크의 오버슈트나 떨어짐 및 그것에 기인하는 차량전후진동을 확실하게 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 변속종료시에 발생하는 관성토크를 동력원의 출력토크로 상쇄 또는 보충할 수 없는 경우에, 변속속도를 사전에 변화시키기 때문에, 변속종료시의 관성토크에 의한 영향을 회피하여 차량전후진동을 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 변속비가 변화할 때의 관성토크의 영향을, 동력원의 출력토크와 변속속도와의 양방에 의해 해소하므로, 구동토크의 변화가 매그럽게 되어, 차량전후진동을 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 차량전후진동의 억제제어에서의 전제가 되는 조건, 즉 동력원의 출력이나 변속속도의 예상값 또는 상정값이, 그 억제제어중에 변화하지 않으므로, 차량전후진동의 억제제어를 만족하게 실행할 수 있다.

본 발명에 의하면, 차량전후진동의 억제를 위한 제어로서 동력원의 출력토크에 의한 제어를 실행할 기회가 많아지고, 이 때문에 차량전후진동을 보다 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있게된다.

본 발명에 의하면, 동력원의 출력토크가 제어목표값대로 되지 않음에 기인한 차량전후진동의 불충분한 제어상태를 미연에 회피하여, 차량전후진동의 효과적인 억제제어가 가능해진다.

또한, 본 발명에 의하면, 변속개시시에 변속속도를 빠르게 하여도 차량전후진동을 확실하게 억제 또는 방지할 수 있으므로, 변속에 필요로 하는 시간을 단축하여 변속응답성 또는 가속성을 향상시킬 수 있다.

Claims (16)

1. 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있는 무단변속기 (2) 가 동력원 (1) 의 출력측에 연결되어, 변속비의 변화에 따른 관성토크에 따라 상기 동력원 (1) 의 출력토크를 제어하도록 되어 있는, 무단변속기 (2) 를 구비한 차량의 제어장치에 있어서,

   상기 동력원 (1) 의 출력토크를, 상기 관성토크와 상기 차량의 구동력의 변경요구에 근거한 목표토크에 따른 토크로 제어하는 출력토크 제어수단 (23) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 동력원 (1) 은 연료공급량에 따른 토크를 출력하는 내연기관 (1) 을 포함하고, 상기 출력토크 제어수단은, 상기 목표토크에 따른 토크와 상기 내연기관 (1) 에 의해 출력이 가능한 최대토크중 작은 토크가 출력되도록 상기 연료공급량을 제어하는 수단 (23) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 동력원 (1) 의 출력토크를, 구동토크의 맥동이 발생하지 않도록, 상기 변속비의 변화개시에 따른 관성토크에 근거하여 제어하는 수단 (23) 을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 동력원 (1) 의 출력토크를, 구동토크의 맥동이 발생하지 않도록, 변속종료시의 관성토크에 근거하여 제어하는 수단 (23) 을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
5. 제 1 항에 있어서, 변속종료시의 관성토크와 동력원 (1) 의 출력토크의 허용변화량을 비교하는 수단 (23) 과, 상기 관성토크가 동력원 (1) 의 출력토크의 허용변화량보다 큰 경우, 변속종료직전에 변속속도를 저하시키는 수단 (24) 을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
6. 제 1 항에 있어서, 변속개시시 또는 변속종료시에 발생이 예상되는 관성토크를 복수로 분할한 토크분만큼 상기 동력원 (1) 의 출력토크를 단계적으로 변화시키는 수단 (23) 과, 그 동력원 (1) 의 출력토크의 단계적인 변화에 맞추어 변속속도를 변화시키는 수단 (24) 을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
7. 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있는 무단변속기 (2) 가 동력원 (1) 의 출력측에 연결되어 있는, 무단변속기 (2) 를 구비한 차량의 제어장치에 있어서,

   상기 동력원 (1) 의 출력의 변화 또는 상기 무단변속기 (2) 에 의한 변속속도의 변화에 기인하는 차량전후진동을, 상기 동력원 (1) 의 출력 및 상기 무단변속기 (2) 에 의한 변속속도중 적어도 일방을 제어함으로써 억제하는 수단 (23, 24) 과,

   상기 수단 (23, 24) 에 의한 차량전후진동의 억제제어가 실행되고 있는 기간에 있어서의 상기 동력원 (1) 의 출력 및 상기 무단변속기 (2) 에 의한 변속속도중 타방을 제어하는 제어스케쥴의 변경을 금지하는 수단 (23, 24) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
8. 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있는 무단변속기 (2) 가 동력원 (1) 의 출력측에 연결되어, 변속의 요구에 근거하는 일정기간, 변속속도를 일정하게 유지하여 변속을 실시하도록 되어 있는, 무단변속기 (2) 를 구비한 차량의 제어장치에 있어서,

   차량전후진동을 상기 동력원 (1) 의 출력토크를 변화시켜 억제하는 제어기간, 즉 그 차량전후진동의 주기에 근거하여 결정되는 토크제어기간과 상기 일정기간을 비교하는 수단 (23) 과,

   상기 토크제어기간이 상기 일정기간보다 긴 경우에, 차량전후진동의 억제를 위한 상기 동력원 (1) 의 출력토크를 변화시키는 제어를 실행하는 수단 (23) 과,

   상기 토크제어기간이 상기 일정기간 이하인 경우에, 차량전후진동을 억제하기 위해 변속속도를 제어하는 것을 허가하는 수단 (24) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
9. 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있는 무단변속기 (2) 가 동력원 (1) 의 출력측에 연결되어 있는, 무단변속기 (2) 를 구비한 차량의 제어장치에 있어서,

   상기 동력원 (1) 의 출력토크의 제어응답성이 낮은 상태를 검출하는 수단 (23) 과,

   상기 수단 (23) 에 의해 상기 출력토크의 제어응답성이 낮은 것이 검출된 경우에, 변속에 기인하는 차량전후진동을, 변속속도를 변화시켜 억제하는 것을 우선하는 수단 (24) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
10. 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있는 무단변속기 (2) 가 동력원 (1) 의 출력측에 연결되어 있는, 무단변속기 (2) 를 구비한 차량의 제어장치에 있어서,

    변속의 개시 및 그 이후의 시기를 검출하는 수단 (24) 과,

    상기 수단 (24) 에 의해 변속의 개시시가 검출된 경우에, 차량전후진동의 억제를 위한 상기 동력원 (1) 의 출력토크의 제어를 실행하는 출력토크 제어수단 (23) 과,

    상기 동력원 (1) 의 출력토크에 의한 차량전후진동의 억제제어 이후에, 차량전후진동을 억제하기 위한 상기 무단변속기 (2) 에 의한 변속속도의 제어를 허가하는 수단 (24) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 출력토크 제어수단은, 상기 차량의 구동력의 변경요구에 근거하여 결정되는 목표토크와 그 목표토크까지의 토크 증대분을 줄인 토크에, 상기 동력원 (1) 의 출력토크를 번갈아 증감하는 수단 (23) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 출력토크 제어수단은, 상기 동력원 (1) 의 출력토크를, 상기 차량의 구동력의 변경요구에 근거하여 결정되는 목표토크와 그 목표토크까지의 토크 증대분을 줄인 토크에, 상기 동력원 (1) 의 출력토크를 상기 목표토크까지 증대시켜 그 목표토크로 유지한 경우에 발생이 예상되는 상기 차량전후진동의 주기의 1/6 마다, 교대로 증감하는 수단 (23) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 차량전후진동의 억제를 위한 상기 동력원 (1) 의 출력토크를 제어하고 있는 동안에 상기 변속비의 변화속도를 일정하게 유지하는 수단 (24) 을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
14. 제 10 항에 있어서, 상기 출력토크 제어수단은, 상기 차량의 구동력의 변경요구에 근거하여 결정되는 목표토크와 그 목표토크까지의 토크 증대분을 줄인 토크에, 상기 동력원 (1) 의 출력토크를 번갈아 증감하는 수단 (23) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
15. 제 10 항에 있어서, 상기 출력토크 제어수단은, 상기 동력원 (1) 의 출력토크를, 상기 차량의 구동력의 변경요구에 근거하여 결정되는 목표토크와 그 목표토크까지의 토크 증대분을 줄인 토크에, 상기 동력원 (1) 의 출력토크를 상기 목표토크까지 증대시켜 그 목표토크로 유지한 경우에 발생이 예상되는 상기 차량전후진동의 주기의 1/6 마다, 교대로 증감하는 수단 (23) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
16. 제 10 항에 있어서, 상기 차량전후진동의 억제를 위한 상기 동력원 (1) 의 출력토크를 제어하고 있는 동안에 상기 변속비의 변화속도를 일정하게 유지하는 수단 (24) 을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.