KR20070009451A

KR20070009451A - 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20070009451A
Application number: KR1020060066056A
Authority: KR
Inventors: 슈우사꾸 가따꾸라; 마사아끼 우찌다; 요시노부 가와모또; 도모아끼 혼마
Original assignee: 쟈트코 가부시키가이샤
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2007-01-18
Also published as: EP1744083A2; US7500932B2; EP1744083A3; US20070012538A1; CN1904414A; JP2007024189A; CN100513831C

Abstract

본 발명의 과제는 자동 변속기의 변속시에 있어서의 클러치(마찰 결합 요소)의 결합 절환 제어에 관한 것으로, 회전 상태나 전달 토크의 배분 상태에 착안한 제어를 간단하게 실현할 수 있도록 하는 것이다.

클러치 1을 결합으로부터 개방으로 절환하는 동시에 클러치 2를 개방으로부터 결합으로 절환할 때에, 클러치 1의 회전 속도차를 목표 차회전 상태로 유지하기 위해 요구되는 클러치 1 및 클러치 2의 총 전달 토크 용량을 산출하여 클러치 1 및 클러치 2의 전달 토크 용량의 배분비를 설정하고, 이들 총 전달 토크 용량 및 배분비로부터 각 클러치의 전달 토크 용량을 설정하고, 이를 기초로 하여 각 클러치의 각 결합 제어량을 조정한다.

클러치, 변속 기어 기구, 입력축, 출력축, 연산부

Description

자동 변속기의 결합 절환 제어 장치 및 방법 {COUPLING AND SWITCHING CONTROL DEVICE AND METHOD FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}

도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치의 기본 구성을 도시하는 블럭도.

도2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 자동 변속기의 결합 절환 제어에 관한 자동 변속기의 주요부 구성예를 설명하는 모식도.

도3은 도2의 자동 변속기의 결합 절환을 설명하는 모식도.

도4는 도2의 자동 변속기의 결합 절환을 설명하는 모식도.

도5는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 자동 변속기의 결합 절환 제어에 관한 자동 변속기의 기본 구성을 간략화하여 도시하는 모식도.

도6은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 자동 변속기의 결합 절환 제어에 관한 자동 변속기의 기본 구성을 더욱 간략화하여 도시하는 모식도.

도7은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치의 주요부 구성을 도시하는 제어 블럭도.

도8은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 자동 변속기의 결합 절환 제어에 적용할 수 있는 자동 변속기의 구성을 설명하는 모식도.

도9는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 자동 변속기의 결합 절환 제어의 일 예를 설명하는 타임 차트.

도10은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치의 보다 상세한 제어 구성을 도시하는 제어 블럭도.

도11은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 자동 변속기의 결합 절환 제어를 설명하는 흐름도.

도12는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 자동 변속기의 결합 절환 제어의 다른 예를 설명하는 타임 차트.

도13은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 자동 변속기의 결합 절환 제어의 또 다른 예를 설명하는 타임 차트.

도14는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치의 제어 구성을 도시하는 제어 블럭도로, 도9에 대응하는 도면.

도15는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치의 제어 구성의 주요부를 설명하는 부분적인 제어 블럭도.

도16은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치의 제어 구성의 주요부를 설명하는 부분적인 제어 블럭도.

도17은 종래 기술을 설명하는 타임 차트.

도18은 또 하나의 종래 기술을 설명하는 타임 차트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

51 : 입력축

52 : 제1 클러치(클러치 1)

53 : 제2 클러치(클러치 2)

54 : 출력축

60A : 변속 기어 기구

60B : 변속 기어 기구

10 : 마찰 결합 요소 제어 수단

10A : 제1 제어 수단

10B : 제2 제어 수단

10C :제3 제어 수단

10D : 제4 제어 수단

10E : 목표치 설정 수단

B1 : 입력 신호 연산부

B2 : 변속 결심 연산부

B3 : 변속 스케줄 제어부

B4 : 제어 대상 회전 선택부

B5 : 목표 회전 연산부

B6 : 배분비 연산부

B7 : 회전 F/B 제어부(회전 속도 피드백 제어부)

B8 : 가산부

B9 : 토크 용량 배분부

B10 : 클러치 1 용량/압 변환부

B11 : 클러치 2 용량/압 변환부

B12 : 목표 차회전 연산부

B13 : 회전차 F/B 제어부(회전 속도 피드백 제어부)

B14 : 차분 연산부

B15 : 적산부

B16 : 목표 변속 시간 연산부

B17 : 연산부

[문헌 1] 일본 특허 공개 평09-170654호 공보

[문헌 2] 일본 특허 공개 제2000-110929호 공보

본 발명은 변속단에 따라서 복수의 클러치 중 어느 하나를 결합하여 동력 전달하는 자동 변속기에 있어서의 변속단의 절환시에 결합하는 마찰 결합 요소(클러치)를 제1 마찰 결합 요소(제1 클러치)로부터 제2 마찰 결합 요소(제2 클러치)로 결합 절환하여 제어하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

자동 변속기의 변속시(변속단의 절환시)에는, 일반적으로 클러치 등의 마찰 결합 요소를 개방으로부터 결합으로 또는 결합으로부터 개방으로의 절환을 행하지 만, 이 때에 변속시의 쇼크가 발생하지 않도록 원활하게, 또한 빠르게 마찰 결합 요소의 조작을 행하도록 하고자 한다. 그래서, 다양한 기술이 개발되고 있다(예를 들어 특허문헌 1, 2 참조).

특허문헌 1에 기재된 기술은, 마찰 결합 요소의 유압 서보로의 유압을 제어하여, 변속시의 쇼크를 경감시키는 기술이다. 이 기술에서는, 도17에 도시한 바와 같이 개방으로부터 결합으로 절환되는 결합측의 마찰 결합 요소에 대해 입력 토크에 따라서 관성 페이즈 개시시의 목표 유압(P_TA)을 산출하고, 상기 목표 유압과 미리 설정된 소정 시간(t_TA)에 의해 소정 구배가 산출되고, 상기 구배에 의한 제1 스윕 업에 의해 유압을 상승시킨다. 유압이 목표 유압(P_TA)이 되는 시점에서 입력 회전수가 소정 변화량이 될 때의 목표 회전 변화율을 기초로 비교적 완만한 구배(δP_TA)가 설정되고, 상기 구배에 의한 제2 스윕 업에 의해 유압을 상승시킨다. 입력 회전의 회전수 변화(ΔN)가 입력축 회전수 센서로 검지될 수 있는 회전 변화 개시 판정 회전수(dN_S)가 되면, 입력 회전수 변화를 보면서 소정 구배로 유압이 피드백 제어된다. 또한, 목표 변속 개시 시간 및 목표 변속 개시시에 있어서의 회전수 변화율을 계측하여, 목표 유압(P_TA), 제2 스윕부의 구배(δP_TA) 및 목표 변속 개시 시간(t_aim)이 학습 보정된다.

또한 특허문헌 2에 기재된 기술은, 마찰 결합 요소의 결합 절환에 의해 행하는 변속 중에 있어서의 변속기 입력 토크의 변화를 차례대로 체크하고, 체결측 작 동 액압 및/또는 해방측 작동 액압을 변속 중에 토크 변화가 있어도 차례대로 변화 후의 토크에 대응한 것으로 변경 가능하게 하는 변속기 입력 토크의 변화에 대해 용량의 과부족을 발생시키지 않고, 엔진의 공회전이나, 변속의 지연이나, 큰 토크의 인입이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하는 기술이다. 이 기술에서는, 도18에 도시한 바와 같이 체결측 작동 액압 지령치(P_C)를 실선으로 나타낸 바와 같이 상승시키고, 해방측 작동 액압 지령치(P₀)를 실선으로 나타낸 바와 같이 저하시켜 행하는 결합 절환 업 시프트 변속 중에, 순시 t₂에 변속기 입력 토크(T_i)가 변화된 경우, P₀의 저하 초기압(P_0I)을 변화 후의 T_i에 따른 값으로 변경하여 P₀의 저하 구배를 t₂ 이후 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 변화시킨다. t₅에 T_i가 소정치 이상이 되면, 이에 대응한 P_C의 토크 페이즈 램프 구배(θ₅)를 구하고, P_C의 상승 구배를 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 통상의 θ₁로부터 가파른 θ5로 절환한다. t₇에서 T_i가 변화되었을 때에는 P_C의 토크 페이즈 램프 구배(θ₃)를 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 변화 후의 T_i에 따른 구배로 변경한다. t₁₀에서 T_i의 변화 경향이 있었던 경우, P_C의 붕압(棚壓)(P_C1) 및 P₀의 붕압(P₀₁)을 t₁₀ 이후의 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 변화 후의 T_i에 따른 값으로 변경한다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평09-170654호 공보

[특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2000-110929호 공보

그러나, 인용문헌 1의 기술에서는, 결합측 마찰 결합 요소에 대해 입력 토크에 따라서 관성 페이즈 개시시의 목표 유압(P_TA)을 산출하지만, 그 후에는 유압에 착안하여 마찰 결합 요소를 제어하고 있고, 또한 결합으로부터 개방으로 절환되는 개방측 마찰 결합 요소에 대해서도, 결합측 유압 및 입력 토크를 기초로 해방측 토크나 해방측 유압을 산출하지만, 그 후에는 유압에 착안하여 마찰 결합 요소를 제어하고 있다. 이와 같이, 결합측, 개방측 중 어느 쪽의 마찰 결합 요소도 유압에 착안하여 제어량하고 있으므로, 2개의 마찰 결합 요소를 동시에 제어할 때에, 각 마찰 결합 요소의 특성을 예상한 특별한 계산식이 필요하다.

또한, 자동 변속기의 변속시에 있어서의 마찰 결합 요소의 결합 절환시에 있어서는, 관성 페이즈뿐만 아니라 각 마찰 결합 요소의 결합 이행이나 개방 이행의 한창 중에, 각 마찰 결합 요소의 차회전 상태나 양 마찰 결합 요소에 의한 전달 토크의 배분 상태에 착안하여 제어를 행하면, 보다 원활하고 쇼크도 없는 안정된 변속 제어를 행할 수 있을 것이라 생각되지만, 인용문헌 1의 기술에서는, 결합측, 개방측 양방의 마찰 결합 요소의 제어 결과의 관계를 알기 어려워, 상기한 차회전 상태나 전달 토크 배분 상태에 착안한 제어에의 적용도 곤란하다.

또한, 인용문헌 2의 기술에서는, 2개의 마찰 결합 요소를 별도의 로직으로 제어하고 있으므로, 그때그때의 양 마찰 결합 요소에서의 토크 전달 용량의 총량과 각각의 마찰 결합 요소의 토크 분담량이 애매하다. 이로 인해, 각 마찰 결합 요소 의 차회전 제어와 양 마찰 결합 요소에서의 토크 배분비 제어를 분리하여 조정할 수 없고, 상기한 바와 같이 각 마찰 결합 요소의 차회전 상태나 양 마찰 결합 요소에 의한 전달 토크의 배분 상태에 착안하여 마찰 결합 요소의 결합 절환 제어를 실시하기 위해서는 대폭적인 개발 공수(man-hour)가 필요해진다.

본 발명은 이와 같은 과제에 비추어 안출된 것으로, 자동 변속기의 변속시에 있어서의 마찰 결합 요소의 결합 절환에 있어서, 각 마찰 결합 요소의 차회전 상태나 양 마찰 결합 요소에 의한 전달 토크의 배분 상태에 착안한 제어를 간단하게 실현할 수 있도록 하여, 다양한 자동 변속기에 용이하게 적용할 수 있고, 게다가 보다 원활하고 쇼크도 적은 안정된 변속 제어를 행할 수 있도록 한 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치는 변속단에 따라서 복수의 마찰 결합 요소 중 어느 하나를 결합시켜 엔진으로부터의 입력 회전을 적절하게 변속하여 출력하는 자동 변속기에 있어서의 변속단의 절환시에, 제1 마찰 결합 요소를 결합으로부터 개방으로 절환하는 동시에 제2 마찰 결합 요소를 개방으로부터 결합으로 절환하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치에 있어서, 상기한 변속단의 절환 동작시에 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 각 결합 제어량(클러치 전달 용량 혹은 이에 상당하는 유압)을 조정함으로써 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소를 제어하는 마찰 결합 요소 제어 수단을 구비하고, 상기 마찰 결합 요소 제어 수단은 상기 제1 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차의 변속단 절환 전 목표치인 제1 목표 차회전을 설정하는 목표치 설정 수단과, 상기한 변속단의 절환 개시시부터 상기 제1 마찰 결합 요소를 미끄러짐 상태로 하여 상기 제1 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차가 상기 제1 목표 차회전에 점근하도록 상기 제1 마찰 결합 요소의 결합 제어량을 조정하는 제1 제어를 행하는 제1 제어 수단과, 상기 제1 마찰 결합 요소의 상기 회전 속도차를 상기 제1 목표 차회전의 상태로 유지하기 위해 요구되는 총 전달 토크 용량을 산출 또는 추정하는 토크 용량 산출 수단과, 상기 제1 및 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 각 전달 토크 용량의 합이 상기 총 전달 토크 용량과 같아지고 또한 상기 제1 마찰 결합 요소의 배분비는 점차 감소하고 상기 제2 마찰 결합 요소의 배분비는 점차 증가하도록 상기 제1 및 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 각 전달 토크 용량의 배분비를 설정하는 배분비 설정 수단을 갖고, 상기 제1 제어 후, 상기 토크 용량 산출 수단에 의해 산출 또는 추정된 상기 총 전달 토크 용량과 상기 배분비 설정 수단에 의해 설정된 상기 배분비를 기초로 하여 상기한 각 마찰 결합 요소의 전달 토크 용량을 설정하고 이 설정된 전달 토크 용량을 기초로 하여 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 각 결합 제어량을 조정하는 제2 제어를 행하는 제2 제어 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다(청구항 1). 이에 의해, 전달 토크의 배분 상태에 착안하면서 마찰 결합 요소의 회전 속도를 제어하게 되고, 결합 절환 제어를 토크에 착안한 제어와 회전 속도에 착안한 제어로 나누지 않는 간단한 제어 로직으로 원활한 결합 절환 동작을 실현할 수 있게 된다.

상기 목표치 설정 수단은 상기 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차의 변속단 절환 전 목표치인 제2 목표 차회전을 설정하는 동시에, 상기 마찰 결합 요소 제어 수단은 상기 제2 제어에 의해 상기 제1 마찰 결합 요소에 있어서의 전달 토크 용량이 0이 되면, 상기 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차가 상기 제2 목표 차회전에 점근하도록 상기 제2 마찰 결합 요소의 결합 제어량을 조정하는 제3 제어를 행하는 제3 제어 수단을 구비하고, 상기 제2 마찰 결합 요소의 상기 회전 속도차가 상기 제2 목표 차회전 이내가 되면 상기 제3 제어를 마치고 마찰 결합 요소의 결합 절환 제어를 종료하는 것이 바람직하다(청구항 2). 이에 의해, 목표치를 변경함으로써 입력계의 회전 변화를 발생시킬 수 있으므로, 간단한 제어로 원활한 결합 절환 동작을 실현할 수 있다. 또한, 결합측의 마찰 결합 요소를 순조롭게 접속하여, 결합 절환 동작을 원활하게 완료할 수 있다.

또한, 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차를 검출 또는 산출하는 회전 속도차 검출 수단을 구비하고, 상기 마찰 결합 요소 제어 수단은 상기 회전 속도차 검출 수단에 의해 검출 또는 산출된 상기 회전 속도차를 기초로 하여 상기 제1 제어로부터 상기 제2 제어로의 이행의 판정 및 상기 제3 제어의 종료를 판정하는 것이 바람직하다(청구항 3). 이에 의해, 개방측 및 결합측의 마찰 결합 요소의 결합 절환 동작을 원활하게 실행할 수 있다. 특히, 발을 떼는 업 시프트와 같이 입력 토크의 큰 변화 후의 변속(변속단의 절환)시에 안정된 상태로부터 결합 절환 동작을 시작할 수 있다.

또한, 상기 목표치 설정 수단은 상기 제1 마찰 결합 요소의 출력 회전 속도와 상기 제1 목표 차회전차로부터 상기 제1 마찰 결합 요소의 입력 회전 속도의 목 표치인 제1 목표 회전 속도를 설정하는 동시에, 상기 제1 제어 수단은 상기 제1 마찰 결합 요소의 입력 회전 속도가 상기 제1 목표 회전 속도에 점근하도록 하여 상기 제1 마찰 결합 요소의 입출력간의 회전 속도차를 제어하고, 상기 제2 제어 수단의 상기 토크 용량 산출 수단은 상기 제1 마찰 결합 요소의 입력 회전 속도를 상기 제1 목표 회전 속도의 상태로 유지하기 위해 요구되는 상기 제1 마찰 결합 요소 및 상기 제2 마찰 결합 요소의 총 전달 토크 용량을 산출 또는 추정하는 것이 바람직하다(청구항 4). 이와 같이, 차회전이 아닌 회전 속도에 착안하여 제어함으로써 회전 속도를 확실하게 관리하여 제어할 수 있다.

또한, 상기 목표치 설정 수단은 상기 제2 마찰 결합 요소의 출력 회전 속도와 상기 제2 목표 차회전차로부터 상기 제2 마찰 결합 요소의 입력 회전 속도의 목표치인 제2 목표 회전 속도를 설정하는 동시에, 상기 제3 제어 수단은 상기 제2 마찰 결합 요소의 입력 회전 속도가 상기 제2 회전 속도차에 점근하도록 하여 상기 제2 마찰 결합 요소의 입출력간의 회전 속도차를 제어하는 것이 바람직하다(청구항 5). 이 경우에도, 차회전이 아닌 회전 속도에 착안하여 제어함으로써, 회전 속도를 확실하게 관리하여 제어할 수 있다.

또한, 상기 제1 또는 제2 목표 회전 속도의 값은, 상기 제1 마찰 결합 요소의 전달 토크 용량을 저하시키면 상기 입력 부재의 회전 속도가 증가하는 경우에는 상기 제1 마찰 결합 요소의 출력축 회전보다도 증가측에 설정되고, 상기 제1 마찰 결합 요소의 전달 토크 용량을 저하시키면 상기 입력 부재의 회전 속도가 감소하는 경우에는 상기 제1 마찰 결합 요소의 출력축 회전보다도 감소측에 설정되는 것이 바람직하다(청구항 6). 이에 의해, 단순히 목표치의 부여 방법을 바꾸는 것만으로 제어 내용을 변경하지 않고, 파워 온이나 코스트의 어떠한 상태에 대해서도 대응할 수 있게 된다.

이 경우, 상기 제1 마찰 결합 요소의 전달 토크 용량을 저하시키면 상기 입력 부재의 회전 속도가 증가하는지 감소하는지는 상기 입력 부재에 연결된 엔진의 부하 또는 상기 부하에 대응하는 양의 대소 혹은 부호에 따라 결정하는 것이 바람직하다(청구항 7). 이에 의해, 엔진의 동작 상태를 기초로 하여 미리 목표 차회전이나 목표 회전 속도를 결정할 수 있다.

또한, 상기 제1 또는 제2 목표 회전 속도의 값은 상기 입력 부재에 연결된 엔진의 부하 또는 상기 부하에 대응하는 양과, 상기 입력 부재의 회전 또는 상기 회전에 대응하는 양 혹은 변속비에 의해 설정되는 것이 바람직하다(청구항 8). 이에 의해, 입력 토크의 대소나, 회전 속도의 대소에 따른 적절한 목표치를 부여할 수 있다.

또한, 상기 마찰 결합 요소 제어 수단은 상기 제2 마찰 결합 요소의 차회전을 제어하는 상기 제3 제어시에 상기 입력 부재의 회전 속도, 상기 제2 마찰 결합 요소의 입력 회전 속도 및 변속비 중 어느 하나를 제어 매개 변수로 하고, 상기 목표치 설정 수단은 상기 제어 매개 변수의 변속 전의 값으로부터 변속 후의 값까지의 목표치의 궤적을 작성하고, 상기 제3 제어 수단은 상기 제2 마찰 결합 요소의 차회전을 제어할 때에, 상기 제어 매개 변수의 계측치를, 작성된 상기 제어 매개 변수의 목표치 궤적에 추종시키는 궤적 추종 제어에 의해 상기 제2 마찰 결합 요소 를 제어하는 것이 바람직하다(청구항 9). 이에 의해, 원하는 변속 속도나 변속 시간으로 제어를 실시하는 것이 가능해진다.

상기 마찰 결합 요소 제어 수단은 상기 제2 마찰 결합 요소의 차회전을 제어하는 상기 제3 제어시에 상기 입력 부재의 회전 속도 및 상기 제2 마찰 결합 요소의 입력 회전 속도 중 어느 하나를 제어 매개 변수로 하고, 상기 목표치 설정 수단은 상기 제어 매개 변수의 변속 후의 회전 속도를 목표치로 설정하고, 상기한 제2 및 제3 제어 수단은 상기 제2 마찰 결합 요소의 차회전을 제어할 때, 상기 제어 매개 변수의 계측치를 상기 제어 매개 변수의 상기 목표치에 점근시키는 것이 바람직하다(청구항 10). 이에 의해, 단순한 목표치로 변속 제어를 실시할 수 있다.

상기 궤적 추종 제어 또는 상기 목표치 점근 제어를 행한 결과, 상기 제어 매개 변수의 계측치가 미리 설정된 제어 종료 임계치가 되었을 때, 상기 제어를 종료하는 것이 바람직하다(청구항 11).

상기 제어 매개 변수는 상기 입력 부재의 회전 속도 및 상기 제2 마찰 결합 요소의 입력 회전 속도 중 어느 하나이며, 상기 제어 종료 임계치는 업 시프트시에는 변속 후 회전 속도보다도 큰 회전 속도로, 다운 시프트의 경우, 변속 후 회전 속도보다도 작은 회전 속도로 설정되어 있는 것이 바람직하다(청구항 12). 이에 의해, 동일한 제어 로직을 업 시프트에도 다운 시프트에도 적용할 수 있다.

또한, 상기 제어 종료 임계치는 엔진의 부하, 스로틀 개방도 및 엔진 토크 중 어느 하나 또는 이들 양에 대응하는 매개 변수치와, 상기 입력 부재의 회전 속도, 상기 제2 마찰 결합 요소의 입력 회전 속도 및 변속비 중 어느 하나를 기초로 하여 설정되어 있는 것이 바람직하다(청구항 13). 이에 의해, 입력 토크의 대소나 회전의 대소에 따른 적절한 목표치를 설정할 수 있다.

또한, 상기 제3 제어를 행할 때에 목표 회전 속도의 변화 속도와, 상기 목표 회전 변화 속도에 관련된 부위의 관성과의 적으로부터 토크 다운량을 구하고, 입력처의 엔진에 대해 토크 다운 지령을 행하는 엔진 지령 수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 14). 이에 의해, 관성분의 토크의 돌출을 적절하게 제거할 수 있다.

이 경우, 상기한 목표 회전 속도의 변화 속도를 전회의 목표 회전과 금회의 목표 회전의 차분으로부터 구하거나(청구항 15), 혹은 상기한 목표 회전 속도의 변화 속도를 변속 전후의 회전차가 대략 목표치가 되는 변속 시간으로부터 구하는 것이 바람직하다(청구항 16). 이에 의해, 토크 다운량을 적절하게 설정할 수 있다.

상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소는 모두 유압 제어식 다판 클러치이며, 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 각 결합 제어량은 클러치 제어압인 것이 바람직하다(청구항 17).

또한, 상기 마찰 결합 요소 제어 수단은 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 각각에 설정된 상기 전달 토크 용량에 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 각각의 구조상에서 설정되는 분담률분을 보정하고, 이 보정한 전달 토크 용량으로부터 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 각 결합 제어량을 설정하는 것이 바람직하다(청구항 18). 이에 의해, 각 마찰 결합 요소의 결합 제어량을 보다 적절하게 설정할 수 있다.

또한, 상기 마찰 결합 요소 제어 수단은 상기한 각 전달 토크 용량으로부터 상기한 각 결합 제어량을 설정하는 데 있어서, 대상이 되는 마찰 결합 요소의 입출력축의 차회전에 대한 마찰 저항 특성을 이용하는 것이 바람직하다(청구항 19). 이에 의해, 각 마찰 결합 요소에 전달 토크 용량과 유압 사이의 특성에 맞추어 지령압을 설정할 수 있다.

또한, 상기 마찰 결합 요소 제어 수단은 상기한 각 전달 토크 용량으로부터 상기한 각 결합 제어량을 설정하는 데 있어서, 대상이 되는 마찰 결합 요소의 체결 개시 초기 유압을 이용하는 것이 바람직하다(청구항 20). 이에 의해, 마찰 결합 요소의 체결 개시 초기 유압분을 보정하여, 각 결합 제어량을 보다 정밀도 좋게 설정할 수 있다.

또한, 상기 자동 변속기가 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 체결 해방 이외의 기계적 조작을 포함하여 상기한 변속단의 절환을 행하도록 구성되고, 상기 제1 제어로부터 상기 제2 제어로의 이행 조건에 상기한 기계적으로 완료된 것이 포함되어 있는 것이 바람직하다(청구항 21). 이에 의해, 싱크로 기구가 부착된 결합 기구 등 기계적으로 기어를 절환하는 자동 변속기에 있어서는, 변속 후의 변속단이 달성된 후, 결합 절환 제어(결합 절환 페이즈)를 개시하게 되고, 변칙단으로 절환을 원활하게 실시할 수 있다.

상기 마찰 결합 요소 제어 수단은 상기 제3 제어에 의해 상기 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차가 상기 목표 차회전에 도달하였을 때에, 상기 제2 마찰 결합 요소의 전달 토크 용량을 최대 용량까지 증가시키는 제4 제어 를 행하는 제4 제어 수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 22). 이에 의해, 마찰 결합 요소의 완전 체결을 실시할 수 있다.

이 경우, 상기 마찰 결합 요소 제어 수단은 변속단의 결합 절환 완료 후에는 상기 제4 제어를 유지하는 것이 바람직하다(청구항 23). 이에 의해, 변속시와 공통된 변속 로직으로 비변속시의 제어를 실시할 수 있다.

또한, 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 각 입력측은 모두 공통된 입력 부재와 일체 회전하도록 구성되고, 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소는 서로 병렬로 배치되는 동시에, 상기 제1 마찰 결합 요소에는 제1 변속 기어 기구가 접속되고, 상기 제2 마찰 결합 요소에는 제2 변속 기어 기구가 접속되어 있는 것이 바람직하다(청구항 24).

본 발명의 자동 변속기의 결합 절환 제어 방법은 변속단에 따라서 복수의 마찰 결합 요소 중 어느 하나를 결합시켜 동력 전달하는 자동 변속기에 있어서의 변속단의 절환시에 제1 마찰 결합 요소를 결합로부터 개방으로 하는 동시에 제2 마찰 결합 요소를 개방으로부터 결합으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 방법에 있어서, 상기한 변속단의 절환 개시시부터 상기 제1 마찰 결합 요소를 미끄러짐 상태로 하여 상기 제1 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차가 변속단 절환 전 목표치로서 설정한 목표 차회전에 점근하도록 상기 제1 마찰 결합 요소의 결합 제어량을 조정하는 제1 스텝과, 상기 제1 스텝 후, 상기 제1 마찰 결합 요소의 상기 회전 속도차를 상기 목표 차회전의 상태로 유지하기 위해 요구되는 총 전달 토크 용량을 산출 또는 추정하는 동시에, 상기 제1 및 제2 마찰 결합 요소에 있어 서의 각 전달 토크 용량의 합이 상기 총 전달 토크 용량과 같아지고 또한 상기 제1 마찰 결합 요소의 배분비는 점차 감소하고 상기 제2 마찰 결합 요소의 배분비는 점차 증가하도록 상기 제1 및 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 전달 토크 용량의 배분비를 설정하고, 상기한 산출 또는 추정된 총 전달 토크 용량과 상기한 설정된 배분비를 기초로 하여 상기한 각 마찰 결합 요소의 전달 토크 용량을 설정하고, 이 설정한 전달 토크 용량을 기초로 하여 상기의 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 각 결합 제어량을 조정하는 제2 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다(청구항 25). 이에 의해, 전달 토크의 배분 상태에 착안하면서, 마찰 결합 요소의 회전 속도를 제어하게 되고, 결합 절환 제어를 토크에 착안한 제어와 회전 속도에 착안한 제어로 나누지 않는 간단한 제어 로직으로, 원활한 결합 절환 동작을 실현할 수 있게 된다.

상기 제2 스텝에 의해 상기 제1 마찰 결합 요소에 있어서의 전달 토크 용량이 0이 되면, 상기 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차가 변속단 절환 후 목표치로서 설정된 목표 차회전에 점근하도록 상기 제2 마찰 결합 요소의 결합 제어량을 조정하는 제3 스텝을 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 26). 이에 의해, 목표치를 변경함으로써 입력계의 회전 변화를 발생시킬 수 있으므로, 간단한 제어로, 원활한 결합 절환 동작을 실현할 수 있다. 또한, 결합측의 마찰 결합 요소를 순조롭게 접속하여 결합 절환 동작을 원활하게 완료할 수 있다.

또한, 상기 제3 스텝에 의해 상기 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차가 상기 목표 차회전에 도달하였을 때에, 상기 제2 마찰 결합 요소 의 용량을 최대 용량까지 증가시키는 제4 스텝을 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 27). 이에 의해, 마찰 결합 요소의 완전 체결을 실시할 수 있다.

이하, 도면에 의해 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.

[각 실시 형태에 공통되는 자동 변속기의 결합 절환 제어 구성]

각 실시 형태를 설명하기 전에, 우선 도1 내지 도6을 참조하여 각 실시 형태에 공통되는 자동 변속기의 결합 절환 제어의 원리 및 기본 구성에 대해 설명한다.

도2는 일반적인 4속 자동 변속기의 구성을 도시하는 모식도이다. 도2에 도시한 바와 같이, 이 자동 변속기는 입력축(11)과 출력축(12) 사이에 개재 장착되고, 2세트의 유성 기어(21, 22)를 직렬로 구비하고 있다.

제1 유성 기어(21)의 태양 기어(S1)(21S)는 케이싱(13)과의 사이에 마찰 결합 요소(이하, 클러치라 함)로서의 브레이크(클러치 C)(23)를 개재 장착하고, 이 브레이크(23)의 결합에 의해 회전 정지하고, 입력축(11)과의 사이에 마찰 결합 요소로서의 클러치(클러치 D)(24)를 개재 장착하고, 이 클러치(24)의 결합에 의해 입력축(11)과 일체 회전하도록 되어 있다. 이하, 클러치, 브레이크 등의 마찰 결합 요소를 단순히 클러치라 한다.

또한, 제1 유성 기어(21)의 유성 피니온을 피봇 지지하는 캐리어(C1)(21C)는 입력축(11)과의 사이에 클러치(클러치 E)(25)를 개재 장착하고, 이 클러치(25)의 결합에 의해 입력축(11)과 일체 회전하고, 케이싱(13)과의 사이에 클러치로서의 브레이크(클러치 A)(26)를 개재 장착하고, 브레이크(26)의 결합에 의해 회전 정지하고, 제2 유성 기어(22)의 링 기어(R2)(22R)와의 사이에 클러치(클러치 B)(27)를 개 재 장착하고, 이 클러치(27)의 결합에 의해 제2 유성 기어(22)의 링 기어(22R)와 일체 회전하도록 되어 있다.

또한, 제1 유성 기어(21)의 링 기어(R1)(21R)는 제2 유성 기어(22)의 유성 피니온을 피봇 지지하는 캐리어(C2)(22C)에 직결되어 있다.

한편, 제2 유성 기어(22)의 태양 기어(S2)(22S)는 입력축(11)에 직결되어 있다. 또한, 제2 유성 기어(22)의 유성 피니온을 피봇 지지하는 캐리어(22C)는 제1 유성 기어(21)의 링 기어(21R)에 직결되는 동시에 출력축(12)에 직결되어 있다. 또한, 제2 유성 기어(22)의 링 기어(22R)는 상기한 바와 같이 제1 유성 기어(21)의 캐리어(21C)에 클러치(27)를 거쳐서 접속되어 있다.

그리고, 예를 들어 1속 상당의 변속비를 실현하는 데 있어서는, 도3에 도시한 바와 같이 클러치(26)와 클러치(27)를 체결 상태로 하고, 그 밖의 클러치를 해방 상태로 한다. 마찬가지로, 2속 상당의 변속비를 실현하는 데 있어서는, 도4에 도시한 바와 같이 클러치(27)와 클러치(23)를 체결 상태로 하고, 그 밖의 클러치를 해방 상태로 한다.

따라서, 1속으로부터 2속으로 변속하는(변속단의 절환을 함) 경우에는, 클러치(27)를 체결한 상태에서, 체결 상태에 있는 클러치(26)를 해방하면서 해방 상태에 있는 클러치(23)를 체결하게 된다.

이 절환을 보다 단순화하기 위해 변속기의 구성을 극한까지 단순화하면, 도5에 도시한 바와 같이 임의의 변속비(예를 들어 1속)의 기어열(31)에 직렬로 접속된 클러치(33)와, 다른 변속비(예를 들어 2속)의 기어열(32)에 직렬로 접속된 클러 치(34)가 서로 병렬로 접속되고, 클러치(33, 34)의 결합 요소의 한쪽이 입력축측에 접속되고 다른 쪽이 기어열(31, 32) 및 파이널 기어(37) 등을 거쳐서 출력축(36)에 접속된 것이라 생각할 수 있다.

그리고, 상기한 1속으로부터 2속으로의 변속은, 도5에 도시하는 2속 변속기에 있어서 현재 체결하고 있는 클러치(33)를 해방하면서, 현재 해방되어 있는 클러치(34)를 체결하는 변속 제어를 행하는 것에 상당하는 것이라 생각한다.

이 클러치(33, 34)의 결합 절환에 있어서, 클러치(33, 34)의 차회전 제어라는 시점에서 이 구성을 보면, 입력 토크(Tin)와 입력 회전(ωin)에 대해 2개의 클러치의 체결 용량(Tc1, Tc2)을 제어하여 어느 하나의 클러치의 차회전을 제어하는 것이므로, 이 2속 변속기로부터 클러치 부분만을 빼고 생각하면, 도6에 도시한 바와 같이 하나의 통합 클러치의 용량 제어에 의한 차회전 제어로 치환하여 생각할 수 있다.

그래서, 각 실시 형태에 관한 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치의 개략 구성으로서는, 도1에 도시한 바와 같이 전방단에 클러치의 회전 제어(입력측 회전 속도 또는 차회전의 제어)의 기능 요소(회전 속도 또는 차회전의 피드백 제어부)(B7)를 두고, 후방단에 클러치의 배분비 제어의 기능 요소(클러치 용량 배분부)(B9)를 두는 구성에서 제어를 행하는 것을 생각한다. 이 구성에서, 변속기로의 입력축 회전 속도, 혹은 개방측 클러치(이하, 클러치 1이라 함)의 입출력간의 차회전이 소정 범위 내가 되도록 개방측 클러치 1과 체결측 클러치(이하, 클러치 2라 함)의 2개의 클러치의 총 토크 용량을 제어하면서 그 총 토크 용량을 2개의 클러치로 배분할 때 의 배분비를 변경함으로써, 클러치의 차회전 제어를 행하면서 전달 토크 분담의 결합 절환 제어를 실현하도록 하고 있다. 또, 최종적으로는 개방측 클러치 1의 전달 토크 용량을 변환부(B11)에 있어서 제어압으로 변환하고, 체결측 클러치 2의 전달 토크 용량을 변환부(B12)에 있어서 제어압으로 변환하여 제어 지령을 실시하게 된다.

이와 같이 제어를 구성함으로써, 클러치의 차회전의 제어와 토크의 배분비의 제어를 분리하면서 생각하고, 최종적으로는 이들을 통합한 제어량을 생성하여 제어할 수 있으므로, 다양한 자동 변속기의 결합 절환 제어로의 적합이 용이해지는 것이다.

또한, 제어하는 대상(결합 절환에 걸리는 클러치)과, 회전 제어에 걸리는 목표치(입력축 회전 속도 또는 개방측 클러치의 입출력축 차회전에 대한 목표치)와, 개방측 클러치와 체결측 클러치의 전달 토크의 배분율을 제어하는 것만으로 모든 업 시프트와, 코스트 다운에 대응할 수 있으므로, 제어계를 간단하게 구성할 수 있는 것이다. 그리고, 이와 같은 제어 수법은 다양한 자동 변속기에 용이하게 적용할 수 있고, 게다가 보다 원할하고 쇼크도 적어 안정된 변속 제어를 실현할 수 있는 것이다.

[제1 실시 형태]

도7 내지 도13은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치 및 방법을 나타내는 것이다.

(자동 변속기의 구성)

우선, 본 실시 형태에서 대상으로 하는 자동 변속기의 구성에 대해 설명한다.

도8에 도시한 바와 같이 이 자동 변속기는 입력축(51)과, 모두 이 입력축(51)에 입력측 부재를 결합한 제1 클러치(클러치 1)(52) 및 제2 클러치(클러치 2)(53)와, 출력축(54)과, 제1 클러치(52)와 출력축(54) 사이에 개재 장착된 변속 기어 기구(60A)와, 제2 클러치(53)와 출력축(54) 사이에 개재 장착된 변속 기어 기구(60B)를 구비하여 구성된다.

변속 기어 기구(60A)는 입력측 축(입력축 1)(55A)과, 출력측 축(출력축 1)(56A)과, 입력측 축(55A)과 출력측 축(56A) 사이에 개재 장착되고 기어(61a, 61b) 싱크로 기구가 부착된 결합 기구(이하, 단순히 싱크로라고도 함)(61c)로 이루어지는 1속 기어 세트(61), 기어(63a, 63b), 싱크로 기구가 부착된 결합 기구(63c)로 이루어지는 3속 기어 세트(63), 기어(65a, 65b), 싱크로 기구가 부착된 결합 기구(65c)로 이루어지는 5속 기어 세트(65)를 구비하고 있다.

변속 기어 기구(60B)는 입력측 축(입력축 1)(55B)과, 출력측 축(출력축 1)(56B)과, 입력측 축(55B)과 출력측 축(56B) 사이에 개재 장착되고 기어(62a, 62b), 싱크로 기구가 부착된 결합 기구(62c)로 이루어지는 2속 기어 세트(62), 기어(64a, 64b), 싱크로 기구가 부착된 결합 기구(64c)로 이루어지는 3속 기어 세트(64), 기어(66a, 66b), 싱크로 기구가 부착된 결합 기구(66c)로 이루어지는 5속 기어 세트(66)를 구비하고 있다.

또한, 출력측 축(56A)의 출력 단부에는 기어(57a)가 고정 설치되어, 출력 축(54)의 기어(54a)와 맞물려 출력측 축(56A)으로부터 출력축(54)으로 동력 전달할 수 있도록 되어 있고, 출력측 축(56B)의 출력 단부에는 기어(57b)가 고정 설치되어, 출력축(54)의 기어(54a)와 맞물려 출력측 축(56B)으로부터 출력축(54)으로 동력 전달할 수 있도록 되어 있다.

1속, 3속, 5속의 변속단을 달성하기 위해서는, 달성해야 할 변속 기어 세트의 결합 기구(61c 또는 63c 또는 65c)만을 결합시켜, 제1 클러치(52)를 결합시키고, 제2 클러치(53)를 개방한다. 2속, 4속, 6속의 변속단을 달성하기 위해서는, 달성해야 할 변속 기어 세트의 결합 기구(62c 또는 64c 또는 66c)만을 결합시켜, 제2 클러치(53)를 결합시키고, 제1 클러치(52)를 개방한다.

(결합 절환 제어에 관한 기능 구성)

본 실시예에서는 본 발명의 결합 절환 제어를 상술한 바와 같은 변속기의 변속단 으로 절환시에 요구되는 제1 클러치(52)와 제2 클러치(53) 중 한쪽을 결합으로부터 개방으로 동작시키고, 다른 쪽을 개방으로부터 결합으로 동작시킬 때에 적용한다. 또, 여기서는 제1 클러치(52)를 결합으로부터 개방으로 절환하는 클러치 1로 하고, 제2 클러치(53)를 개방으로부터 결합으로 절환하는 클러치 2로 하여 설명하지만, 제1 클러치(52)를 개방으로부터 결합으로 절환하고, 제2 클러치(53)를 결합으로부터 개방으로 절환하는 경우에도 마찬가지로 본 제어를 적용할 수 있는 것은 물론이다.

본 실시 형태에 관한 결합 절환 제어 장치도 상술한 도1에 도시하는 기본 구성을 포함하는 것이지만, 본 제어 장치는 그 변속 제어 페이즈에 착안하면, 상술한 기본 구성으로서 설명한 결합 절환 페이즈(제2 제어라고도 함)와, 이 결합 절환 페이즈의 전단계에서 결합 절환의 준비를 하는 준비 페이즈(제1 제어라고도 함)와, 결합 절환 페이즈 다음에 관성분을 조정하는 관성 페이즈(제3 제어라고도 함)와, 이에 이어서 제어의 종료에 이르는 종료 페이즈(제4 제어라고도 함)를 구비하고 있다.

이와 같은 관점으로부터, 본 제어 장치에 관한 제어 기능(마찰 결합 요소 제어 수단)(10)은 도7에 도시한 바와 같이 준비 페이즈(제1 제어)를 실시하는 기능(이를 제1 제어 수단이라 함)(10A)과, 결합 절환 페이즈(제2 제어)를 실시하는 기능(이를 제2 제어 수단이라 함)(10B)과, 관성 페이즈(제3 제어)를 실시하는 기능(이를 제3 제어 수단이라 함)(10C)과, 종료 페이즈(제4 제어)를 실시하는 기능(이를 제4 제어 수단이라 함)(10D)으로 구분할 수 있다. 또한, 마찰 결합 요소 제어 수단(10) 내에는 이 밖에 본 장치의 주요한 구성 요소인 목표치 설정 수단(10E)이 구비되어 있다. 이와 같은 마찰 결합 요소 제어 수단(10) 및 그 각 기능(10A 내지 10D)은 변속기용 ECU(전자 제어 유닛) 내의 기능 요소로서 구비되어 있다.

목표치 설정 수단(10E)은 변속기의 입력축 회전 속도의 변속단 절환 전 목표치(여기서는 변속단 절환 전의 개방측 클러치의 입력측 회전 속도의 목표치에 상당함)인 제1 목표 회전 속도(목표 회전 1이라고도 함)와, 변속기의 입력축 회전 속도의 변속단 절환 후 목표치(여기서는, 변속단 절환 전의 결합측 클러치의 입력측 회전 속도의 목표치에 상당함)인 제2 목표 회전 속도(목표 회전 2라고도 함)를 설정한다.

제1 제어 수단(10A)은 변속단의 절환 개시시부터 개방측 클러치를 미끄러짐 상태로 하여 변속기의 입력축 회전 속도(개방측 클러치의 입력측 회전 속도)가 제1 목표 회전 속도에 점근하도록 개방측 클러치의 결합 제어량을 조정한다.

제2 제어 수단(10B)은 입력축 회전 속도(개방측 클러치의 입력측 회전 속도)를 제1 목표 회전 속도의 상태로 유지하기 위해 필요한 총 전달 토크 용량을 산출하는 토크 용량 산출 수단(10a)과, 개방측 클러치와 체결측 클러치에 있어서의 각 전달 토크 용량의 합이 상기 총 전달 토크 용량과 같아지고 또한 개방측 클러치의 배분비는 점차 감소하고 체결측 클러치의 배분비는 점차 증가하도록 개방측 클러치와 체결측 클러치에 있어서의 전달 토크 용량의 배분비를 설정하는 배분비 설정 수단(10b)을 갖고 있다. 그리고, 산출된 총 전달 토크 용량과 설정된 배분비를 기초로 하여 개방측 클러치와 체결측 클러치의 각 전달 토크 용량을 설정하고, 이 설정된 전달 토크 용량을 기초로 하여 개방측 클러치와 체결측 클러치의 각 결합 제어량을 조정한다.

또, 토크 용량 산출 수단(10A)에서는, 예를 들어 스로틀 개방도나 액셀 개방도 등의 엔진 부하에 따른 매개 변수치로부터 총 전달 토크 용량을 산출한다. 즉, 제2 제어 수단(10B)에 의한 결합 절환 페이즈(제2 제어)에서는 각 클러치에 의해 전달되는 총 전달 토크 용량 그 자체가 엔진 부하에 대응한 것이면, 입력축 회전 속도를 일정 상태로 유지할 수 있다. 또, 엔진 부하에 대해 총 전달 토크 용량이 작으면, 엔진 회전 속도(즉, 입력축 회전 속도)는 상승하고, 엔진 부하에 대해 총 전달 토크 용량이 크면, 엔진 회전 속도(즉, 입력축 회전 속도)는 하강한다.

제3 제어 수단(10C)은 변속기의 입력축 회전 속도(체결측 클러치의 입력측 회전 속도)가 제2 목표 회전 속도에 점근하도록 체결측 클러치의 결합 제어량을 조정한다.

제4 제어 수단(10D)은 체결측 클러치의 전달 토크 용량을 최대 용량까지 증가시킨다.

또, 준비 페이즈로부터 결합 절환 페이즈로의 이행은 입력축의 실제 회전 속도(nr)가 목표 회전 속도(n1)에 도달하고, 또한 체결측 기어열의 구성 변경을 위해 클러치의 체결 해방 이외의 기계적 조작이 필요한 경우, 체결측 기어열의 구성 변경이 완료된 것을 조건으로 한다. 결합 절환 페이즈로부터 관성 페이즈로의 이행은 결합 절환 페이즈에 의해 개방측 클러치의 전달 토크 용량이 0이 된 것을 조건으로 한다. 관성 페이즈로부터 종료 페이즈로의 이행은, 입력축의 실제 회전 속도(nr)가 목표 회전 속도(n2)에 도달한 것을 조건으로 한다. 또, 이 경우, 목표 회전 속도(n1, n2)는 실제 회전 속도(nr)가 이에 도달하면 상기 페이즈의 제어를 종료하므로, 페이즈 종료 임계치에 상당하고, 특히 목표 회전 속도(n2)는 결합 절환 제어의 종료 페이즈로 진행되므로, 제어 종료 임계치에 상당한다.

이 임계치이기도 한 목표 회전 속도(n1, n2)는 제어 개시 시점 혹은 페이즈 개시 시점에 있어서의 입력 회전 속도(클러치로의 입력 부재의 회전 속도 혹은 클러치 자체의 입력 부재의 회전 속도)와, 엔진의 부하 또는 상기 부하에 대응하는 양(스로틀 개방도 및 엔진 토크를 포함함)을 기초로 하여 설정하는 것이 바람직하다.

준비 페이즈에 있어서의 목표 회전 속도(페이즈 종료 임계치)(n1)는 오토 맵 시프트시와 같이 엔진으로부터의 토크가 적극적으로 입력되어 있는 상태, 즉 엔진 부하가 소정 이상인 상태에서는 변속 전 입력 회전, 즉 준비 페이즈 개시 시점의 입력 회전 속도(예를 들어 입력축의 회전 속도)보다도 소정 속도(Δn1)만큼 높은 회전 속도로 설정한다. 이 경우의 소정 속도(Δn1)는 일정치로 해도 좋지만, 엔진 부하 상태(예를 들어 스로틀 개방도)에 따라서, 혹은 엔진 부하 상태 및 준비 페이즈 개시 시점의 입력 회전 속도에 따라서 가변(예를 들어 엔진 부하가 클수록 크게, 또한 입력 회전 속도가 높을수록 크게)으로 설정해도 좋다.

또한, 준비 페이즈에 있어서의 목표 회전 속도(페이즈 종료 임계치)(n1)는 코스트 업 시프트시나 코스트 다운 시프트시와 같이 엔진으로부터의 토크가 적극적 으로 입력되지 않는 사행 주행 상태, 즉 엔진 부하가 소정 미만인 상태에서는 변속 전 입력 회전, 즉 준비 페이즈 개시 시점의 입력 회전 속도(예를 들어 입력축의 회전 속도)보다도 소정 속도(Δn1')만큼 낮은 회전 속도로 설정한다. 이 경우의 소정 속도(Δn1')도 일정치로 해도 좋지만, 준비 페이즈 개시 시점의 입력 회전 속도에 따라서 가변(예를 들어 입력 회전 속도가 높을수록 크게)으로 설정해도 좋다.

관성 페이즈에 있어서의 목표 회전 속도(제어 종료 임계치)(n2)는 업 시프트시에는 변속 후 입력 회전, 즉 관성 페이즈 종료 후의 입력 회전 속도(예를 들어 입력축의 회전 속도)보다도 소정 속도(Δn2')만큼 높은 회전 속도로 설정한다. 이 경우의 소정 속도(Δn2)는 일정치로 해도 좋지만, 엔진 부하 상태(예를 들어 스로틀 개방도)에 따라서 혹은 엔진 부하 상태 및 준비 페이즈 개시 시점의 입력 회전 속도에 따라서 가변(예를 들어 엔진 부하가 클수록 크게, 또한 입력 회전 속도가 높을수록 크게)으로 설정해도 좋다.

또한, 관성 페이즈에 있어서의 목표 회전 속도(제어 종료 임계치)(n2)는 다운 시프트시에는 변속 후 입력 회전, 즉 관성 페이즈 종료 후의 입력 회전 속도(예를 들어 입력축의 회전 속도)보다도 소정 속도(Δn2')만큼 낮은 회전 속도로 설정한다. 이 경우의 소정 속도(Δn2')도 일정치로 해도 좋지만, 엔진 부하 상태(예를 들어 스로틀 개방도)에 따라서, 혹은 엔진 부하 상태 및 준비 페이즈 개시 시점의 입력 회전 속도에 따라서 가변(예를 들어 엔진 부하가 클수록 크게, 또한 입력 회전 속도가 높을수록 크게)으로 설정해도 좋다.

또, 변속 전과 변속 후에 출력 회전은 대략 동일하므로, 변속 후 입력 회전(nas)은 변속 전 입력 회전(nbs)과, 변속 전 입력 회전의 변속비(Rbs)와, 변속 후 입력 회전의 변속비(Ras)로부터,

nas ＝ (Ras/Rbs)ㆍnbs

에 의해 산출할 수 있다.

(오토 업 시프트시의 타임 차트)

본 실시 형태에 관한 결합 절환 제어를 도9의 오토 업 시프트시(액셀 페달 답입시의 차속 증가에 수반하는 업 시프트시)의 시계열 동작 모식도(타임 차트)를 참조하여 설명한다.

도9에 도시한 바와 같이, 우선 준비 페이즈에서 오토 업 시프트시의 입력축의 목표 회전 속도로서, 준비 페이즈 개시 시점의 입력축의 회전 속도(변속 전 회 전 속도)(ns)보다도 소정의 회전 속도분(차회전)(Δn1)만큼 높은 제1 목표 회전 속도(n1)로 설정한다. 그리고, 입력축의 실제 회전 속도(nr)를 이 목표 회전 속도(n1)에 점근시킨다. 이 때, 동력 전달계로 상에 있어서, 예를 들어 싱크로에 의한 기어단의 절환 조작 등 클러치의 체결 해방 이외의 기계적 조작에 의해 체결측 기어열의 구성 변경이 필요해지는 자동 변속기의 경우에는, 그 조작에 의해 체결측 변속단이 이제부터 설정해야 할 변속단으로 설정될 때까지는 준비 페이즈를 속행한다.

입력축의 실제 회전 속도(nr)가 목표 회전 속도(n1)에 도달하고, 또한 클러치의 체결 해방 이외의 기계적 조작에 의한 체결측 기어열의 구성 변경이 완료되면, 계속되는 결합 절환 페이즈로 이행한다. 이 결합 절환 페이즈에서는, 입력축의 실제 회전 속도(nr)를 목표 회전 속도(n1)로 유지시키면서, 개방측 클러치 1 및 결합측 클러치 2의 2개의 클러치로의 배분율을 제어하면서, 체결측 클러치 1을 해방하면서, 해방되어 있는 결합측 클러치 2를 체결한다.

즉, 개방측 클러치 1을 해방하면서 결합측 클러치 2를 체결하기 위해서는, 개방측 클러치 1의 토크 배분율(Rt1)이 100 ％이고 결합측 클러치 2의 토크 배분율(Rt2)이 0 ％인 상태로부터, 개방측 클러치 1의 토크 배분율을 점차 감소시키고 결합측 클러치 2의 토크 배분율을 점차 증가시켜, 최종적으로 개방측 클러치 1의 토크 배분율(Rt1)이 0 ％이고 결합측 클러치 2의 토크 배분율(Rt2)이 0 ％인 상태를 100 ％의 상태로 변화시킨다.

그래서, 배분비 설정 수단(10b)에서는 결합 절환 페이즈가 개시되면, 개방측 클러치 1의 토크 배분율(Rt1) 및 결합측 클러치 2의 토크 배분율(Rt2)을 제어 주기마다 이하와 같이 갱신한다. 단, 결합 절환 페이즈가 개시시에는 n ＝ 1, n은 제어 주기마다 1씩 증가된다. 또한, ΔRt ≪ 1, Rt1(0) ＝ 1, Rt2(0) ＝ 0으로 한다.

Rt1(n) ＝ Rt1(n － 1) － ΔRt

Rt2(n) ＝ Rt2(n － 1) ＋ ΔRt

이 때, 실제 회전 속도(nr)를 목표 회전 속도(n1)로 유지시키기 위해서는, 입력축에 대한 부하 토크, 즉 개방측 클러치 1의 전달 토크와 결합측 클러치 2의 전달 토크와의 총량(총 전달 토크 용량, 단순히 총 토크량이라고도 함)(Tc)을 제어하는 것이 필요해진다.

그래서, 토크 용량 산출 수단에서는 입력축의 실제 회전 속도(nr)를 목표 회전 속도(n1)로 유지하기만 하는 총 토크량(Tc)을 제어 주기마다 연산에 의해 구한다.

그리고, 클러치 토크 산출 수단에서는 제어 주기마다 총 토크량[Tc(n)] 및 각 토크 배분율[Rt1(n), Rt2(n)]을 기초로 하여, 각 제어 주기의 개방측 클러치 1의 토크 배분량[T1(n)] 및 결합측 클러치 2의 토크 배분량[T2(n)]을 다음식에 의해 산출한다.

T1(n) ＝ Tc(n)ㆍRt1(n)

T2(n) ＝ Tc(n)ㆍRt2(n)

또한, 용량, 압력 변환부에 있어서, 각 클러치의 토크 배분량[T1(n), T2(n)] 을 클러치 유압의 제어 지령압[P1(n), P2(n)]으로 변환한다.

이와 같이 하여, 개방측 클러치 1의 토크 배분율(Rt1)이 0 ％이고, 결합측 클러치 2의 토크 배분율(Rt2)이 0 ％인 상태가 100 ％의 상태로 변화되면, 결합 절환 페이즈로부터 관성 페이즈로 이행한다.

이 오토 업 시프트시의 관성 페이즈에서는 입력축의 목표 회전 속도를 체결측 클러치의 출력 회전보다도 소정의 회전 속도분(차회전)(Δn2)만큼 높은 제2 목표 회전 속도(n2)로 설정한다. 그리고, 입력축의 회전 속도를 제2 목표 회전 속도(n2)에 점근시킨다.

입력축의 회전 속도가 제2 목표 회전 속도(n2)에 도달하면, 관성 페이즈로부터 종료 페이즈로 이행한다. 종료 페이즈에서는, 체결측 클러치의 토크를 서서히 증가시키고, 이 클러치를 완전 체결하여 변속 제어를 마친다.

(블럭도)

다음에, 본 실시 형태의 장치에 관한 구체적인 제어 구성에 대해 도10의 블럭도를 이용하여 설명한다. 도10에 도시한 바와 같이 본 장치는 당연히 제어 기능 요소로서 도1에 나타내는 구성 요소를 포함하고 있고, 입력 신호 연산부(B1)와, 변속 결심 연산부(B2)와, 변속 스케줄 제어부(B3)와, 제어 대상 회전 선택부(B4)와, 목표 회전 연산부(B5)와, 배분비 연산부(B6)와, 회전 F/B 제어부(회전 속도 피드백 제어부)(B7)와, 가산부(B8)와, 토크 용량 배분부(B9)와, 클러치 1 용량/압 변환부(B10)와, 클러치 2 용량/압 변환부(B11)를 구비하고 있다.

또, 목표 회전 연산부(B5)는 도7의 목표치 설정 수단(10E)에 상당하지만, 도 7의 제1 제어 수단(10A), 제2 제어 수단(10B), 제3 제어 수단(10C), 제4 제어 수단(10D)은 각각 상기한 각 부(B1 내지 B11)를 적절하게 조합하여 구성되게 된다.

우선 입력 신호 연산부(B1)에서 입력 신호의 처리를 행한다. 이 입력 신호에는 차속 신호를 생성하기 위한 차륜속 신호, 액셀 조작량 신호를 생성하기 위한 액셀 개방도 신호, 클러치 1 및 클러치 2의 입력측 회전 속도인 입력축 신호, 클러치 1의 출력측 회전 속도인 제1 출력축 신호, 클러치 2의 출력측 회전 속도인 제2 출력축 신호 등이 포함된다.

변속 결심 연산부(B2)는 입력 신호 연산부(B1)로부터 차속 신호와 액셀 조작량 신호를 받고, 미리 작성된 변속 맵과의 비교에 의해 변속 패턴을 생성한다. 이 변속 패턴에는 비변속 상태도 포함된다.

변속 스케줄 제어부(B3)는 이 변속 패턴과, 제어 대상 클러치의 출력측 회전 속도(ωc)와 양 클러치의 토크 용량 배분비(R)를 감시하고, 이에 의해 제어의 진행 상황을 판단하여, 준비 페이즈, 결합 절환 페이즈, 관성 페이즈, 종료 페이즈 중 어느 하나의 페이즈를 선택하여 변속 제어 페이즈를 생성한다.

제어 대상 회전 선택부(B4)는 변속 결심 연산부(B2)에서 생성된 변속 패턴과, 변속 스케줄 제어부(B3)에서 생성된 변속 제어 페이즈로부터 각각의 변속 제어에 맞추어 제어 대상이 되는 클러치를 선택하고, 그 선택한 클러치의 출력 회전 속도 신호로부터 제어 대상 클러치의 출력측 회전 속도(ωc)를 생성한다.

목표 회전 연산부(B5)는 변속 스케줄 제어부(B3)에서 생성된 변속 페이즈와 제어 대상 클러치의 출력측 회전 속도(ωc)로부터 각각의 변속 제어에 맞추어 목표 회전 속도를 생성한다. 이 때, 입력축 토크(Tin)가, 부호가 플러스인 경우에는 목표 회전 속도(ωref)를 제어 대상 클러치의 출력측 회전 속도(ωc)보다도 커지도록 설정하고, 부호가 마이너스인 경우에는 제어 대상 클러치의 출력측 회전 속도(ωc)보다도 작아지도록 설정한다.

배분비 연산부(B6)는 변속 제어 페이즈로부터 각각의 변속 제어에 맞추어 클러치의 토크 용량 배분비(R)를 생성한다.

회전 F/B 제어부(B7)는 제어 대상 클러치의 출력측 회전 속도(ωc)와, 목표 회전 속도(ωref)와, 입력측 회전 속도(ωin)를 이용하여, 목표 회전에 대한 피드백 제어량(F/B 보정분)(Tfb)을 생성한다.

가산부(B8)에서는 회전 F/B 제어부(B7)에 의해 생성된 F/B 보정분(Tfb)과, 오픈 제어분에 상당하는 입력축 토크(Tin)와의 합을 취하여 클러치의 총 토크 용량(Tc)을 생성한다.

토크 용량 배분부(B9)는 이 총 클러치의 토크 용량(Tc)을 배분비 연산부(B6)에서 생성된 토크 용량 배분비(R)에 따라서 각각의 클러치에 배분하고, 클러치 1 용량(Tc1), 클러치 2 용량(Tc2)이라 한다.

마직막으로, 클러치 1 용량/압 변환부(B10)는 클러치 1 용량(Tc1)을 클러치 1 제어 지령압으로 변환하고, 클러치 2 용량/압 변환부(B11)는 클러치 2 용량(Tc2)을 클러치 2 제어 지령압으로 변환하여, 각 클러치에의 제어를 실시하도록 되어 있다.

(흐름도)

본 실시 형태에 관한 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치는 상술한 바와 같이 구성되어 있고, 예를 들어 도11의 흐름도에 나타낸 바와 같이 결합 절환 제어가 행해진다.

도11에 도시한 바와 같이, 우선 스텝 S1에서 변속 제어 중인지를 판단한다. 변속 중이라 판단되면, 계속해서 스텝 S21에서 준비 페이즈 여부의 판단을 한다. 변속 개시 시점이면, 우선 준비 페이즈가 선정된다. 이 준비 페이즈에서는, 스텝 S3에서 입력 회전에 관한 차회전 제어의 목표치를 변속 전 제어 목표치(변속 전 목표 회전 속도)인 목표 회전 속도(n1)로 설정한다. 변속 전 제어 목표치는, 시프트 업의 경우에는 변속 제어 개시시의 회전 속도보다도 높고, 시프트 다운의 경우에는 변속 제어 개시시의 회전 속도보다도 낮게 설정한다. 이와 동시에, 스텝 S4에서 개방측 클러치의 배분비를 1로 고정한다. 반대로, 결합측 클러치의 배분비는 0으로 고정한다.

그리고, 스텝 S5에서, 개방측 클러치의 실제 회전 속도가 변속 전 목표 회전 속도에 도달하였는지 여부를 판단한다. 또한, 본 실시 형태에서는 동력 전달계로 상에 싱크로에 의한 기어단의 기계적인 절환 조작이 필요하므로, 스텝 S5에는 그 기계적 조작에 의해 체결측 변속단이 이제부터 설정해야 할 변속단으로 설정된 것이 and 조건으로서 실제 회전 속도가 변속 전 목표 회전 속도에 도달한 조건에 부가된다. 이와 같이, 동력 전달계로 상에 예를 들어 싱크로에 의한 기어단의 절환 조작 등 클러치의 체결 해방 이외의 기계적 조작에 의해, 체결측의 기어열의 구성 변경이 필요해지는 자동 변속기의 경우에는, 스텝 S5에 그 기계적 조작에 의해 체 결측 변속단이 이제부터 설정해야 할 변속단으로 설정된 것을 and 조건으로서 부가하게 된다.

여기서, 개방측 클러치의 실제 회전 속도가 변속 전 목표 회전 속도에 도달하지 않으면, 혹은 기계적 조작에 의해 체결측 변속단이 이제부터 설정해야 할 변속단으로 설정되어 있지 않으면, 스텝 S23, 스텝 S24, 스텝 S26, 스텝 S27의 클러치 용량 연산 및 클러치 지령 유압 연산의 각 처리를 행한다.

즉, 스텝 S23에서 목표 회전 속도와 실제 회전 속도의 비교에 의해, 제어 결과를 피드백시켜 총 클러치의 토크 용량을 설정한다. 즉, 입력측의 실제 회전 속도가 목표 회전 속도보다도 작으면, 총 클러치의 토크 용량을 미리 설정된 미소량만큼 감소시키고, 입력측의 실제 회전 속도가 목표 회전 속도보다도 크면 총 클러치의 토크 용량을 미리 설정된 미소량만큼 증가시킨다. 계속해서, 스텝 S24에서 총 클러치의 토크 용량과 배분비의 적을 해방측 체결 용량 기본치로 하고, 총 클러치의 토크 용량과 해방측 체결 용량의 차를 체결측 체결 용량 기본치로 한다.

또한, 스텝 S26에서 해방측 체결 용량 기본치와, 체결측 체결 용량 기본치의 각각에 대해, 변속기의 구조에 의한 각 변속단에 있어서의 클러치의 분담률분을 보정한 값을 산출하여, 최종적인 해방측 체결 용량, 체결측 체결 용량으로 한다. 또, 해방측, 체결측이 모두, 또한 항상 분담률이 1이 되는 구성의 변속기의 경우에는 이 스텝은 필요가 없다.

마지막으로, 스텝 S27에서 해방측, 체결측 클러치의 토크 용량을 각각의 클러치의 용량-유압 특성을 기초로 하여 해방측 클러치 지령 유압, 체결측 클러치 지 령 유압으로 변환하고, 액튜에이터에 대해 지령한다.

이와 같이 하여, 스텝 S1, 스텝 S2, 스텝 S3, 스텝 S4, 스텝 S5, 스텝 S23, 스텝 S24, 스텝 S26, 스텝 S27의 각 처리를 제어 주기마다 반복하여 준비 페이즈를 실시함으로써, 실제 회전 속도가 목표 회전 속도에 접근해 가게 되고, 클러치의 체결 해방 이외의 기계적 조작에 의해 체결측 기어열의 구성 변경이 필요해지는 자동 변속기의 경우에도 그 기계적 조작에 의해 체결측 변속단이 이제부터 설정해야 할 변속단으로 설정되게 된다.

이에 의해, 스텝 S5에서 개방측 클러치의 실제 회전 속도가 변속 전 목표 회전 속도에 도달한다(클러치의 체결 해방 이외의 기계적 조작에 의해 체결측 기어열의 구성 변경이 필요해지는 자동 변속기의 경우에도, 그 기계적 조작에 의해 체결측 변속단이 이제부터 설정해야 할 변속단으로 설정되었음)고 판단되는 상태가 된다.

이 경우에는, 준비 페이즈를 종료하고, 스텝 S6에서 결합 절환 페이즈로의 이행 설정을 한다. 이에 의해, 다음회의 제어 주기에서는 스텝 S2에서 준비 페이즈가 아니라고 판단하고, 스텝 S7에서 결합 절환 페이즈인지 여부의 판단을 하고, 여기서 결합 절환 페이즈라 판단하게 된다. 그리고, 스텝 S8에서 차회전 제어의 목표치를 변속 전 제어 목표치로 설정한다. 동시에, 스텝 S9에서 개방측 클러치의 배분비를 배분비와 변화 속도의 차로 설정한다. 이 때에는, 결합측 클러치의 배분비는 소정의 변화 속도로 점차 증가한다. 그 후, 스텝 S10에서 개방측 클러치의 배분비가 0인지를 판단한다.

결합 절환 페이즈 개시 후 잠깐 동안은 개방측 클러치의 배분비는 0이 되지 않고, 이 결합 절환 페이즈에 있어서도 설정한 배분비를 기초로 하여 전술한 스텝 S23, 스텝 S24, 스텝 S26, 스텝 S27의 각 처리를 행하여 총 클러치의 토크 용량(스텝 S23), 해방측 체결 용량 기본치, 체결측 체결 용량 기본치(스텝 S24), 최종적인 해방측 체결 용량, 체결측 체결 용량(스텝 S26)을 각각 산출하고, 해방측 클러치 지령 유압, 체결측 클러치 지령 유압으로 변환하여(스텝 S27) 액튜에이터에 대해 지령한다.

이와 같은 결합 절환 페이즈의 처리를 반복함으로써, 스텝 S9에서 개방측 클러치의 배분비가 감소해 가므로, 스텝 S10에서 개방측 클러치의 배분비가 0을 판단하게 된다. 이 때에는, 스텝 S11에서 결합 절환 페이즈를 종료하고, 관성 페이즈로의 이행을 설정한다. 이에 의해, 다음회의 제어 주기에서는, 스텝 S2을 경유하여 스텝 S7에서 결합 절환 페이즈가 아니라고 판단하고, 스텝 S12에서 관성 페이즈인지 여부의 판단을 하고, 여기서 관성 페이즈라 판단하게 된다.

스텝 S12에서 관성 페이즈라 판단하였을 때에는, 스텝 S13에서 차회전 제어의 목표치를 변속 후 제어 목표치인 목표 회전 속도(n2)로 설정한다. 이와 동시에, 스텝 S14에서 개방측 클러치의 배분비를 0으로 고정하고, 결합측 클러치의 배분비를 1로 고정한다. 그 후, 스텝 S15에서 목표 회전 속도와 현재의 실제 회전 속도를 비교하고, 실제 회전 속도가 목표 회전 속도에 도달해 있는지 여부를 판단한다.

실제 회전 속도가 목표 회전 속도에 도달하고 있지 않으면, 이 관성 페이즈 에 있어서도 총 클러치의 토크 용량(스텝 S23), 해방측 체결 용량 기본치, 체결측 체결 용량 기본치(스텝 S24), 최종적인 해방측 체결 용량, 체결측 체결 용량(스텝 S26)을 각각 산출하고, 해방측 클러치 지령 유압, 체결측 클러치 지령 유압으로 변환하여(스텝 S27) 액튜에이터에 대해 지령한다.

관성 페이즈에서 제어 주기를 반복함으로써 실제 회전 속도가 목표 회전 속도에 도달하게 되고, 스텝 S15에서 실제 회전 속도가 목표 회전 속도에 도달해 있다고 판단한다. 이 경우에는, 스텝 S161에서 관성 페이즈를 종료하고, 종료 페이즈로의 이행을 설정한다. 이에 의해, 다음회의 제어 주기에서는 스텝 S2를 경유하여 스텝 S7에서 결합 절환 페이즈가 아니라고 판단하고, 스텝 S12에서 관성 페이즈가 아니라고 판단하고, 스텝 S17에서 종료 페이즈인지 여부의 판단을 하고, 여기서 종료 페이즈라고 판단하게 된다.

이 경우, 스텝 S18에서 목표 회전 속도(차회전 제어의 목표치)를 종료 제어 목표치로 설정한다. 동시에, 스텝 S19에서 개방측 클러치의 배분비를 0으로 고정하고, 결합측 클러치의 배분비를 1로 고정한다. 그 후, 스텝 S20에서 타이머에 의해 소정 시간이 경과하였는지 여부가 판단되고, 여기서 소정 시간의 경과가 확인되면, 스텝 S21에서 체결측 클러치의 체결 용량이 소정의 값에 도달해 있는지 여부가 판단된다.

소정 시간이 경과하지 않거나, 소정 시간이 경과해도 체결측 클러치의 체결 용량이 소정의 값에 도달하지 않은 경우에는, 종료 제어 목표치를 기초로 하여 총 클러치의 토크 용량(스텝 S23), 해방측 체결 용량 기본치, 체결측 체결 용량 기본 치(스텝 S24), 최종적인 해방측 체결 용량, 체결측 체결 용량(스텝 S26)을 각각 산출하고, 해방측 클러치 지령 유압, 체결측 클러치 지령 유압으로 변환하여(스텝 S27) 액튜에이터에 대해 지령한다.

그리고, 스텝 S20, 스텝 S21에서 소정 시간이 경과하고 또한 체결측 클러치의 체결 용량이 소정의 값에 도달하였다고 판단되면, 스텝 S22에서 변속 제어를 종료하고, 비변속시 제어로의 이행 준비를 한다.

다음의 제어 주기에서는, 스텝 S1에서 변속 중이 아니라고 판단되어, 스텝 S25에서 해방측, 체결측 클러치의 토크 용량을 각각 비변속시 해방측 클러치의 토크 용량 기본치, 비변속시 체결측 클러치의 토크 용량 기본치로 설정하고, 스텝 S26에서 해방측 체결 용량 기본치와, 체결측 체결 용량 기본치의 각각에 대해 변속기의 구조에 의한 각 변속단에 있어서의 클러치의 분담률분을 보정한 값을 산출하고, 최종적인 해방측 체결 용량과 최종적인 해방측 체결 용량을 각각 산출하고, 해방측 클러치 지령 유압, 체결측 클러치 지령 유압으로 변환하여(스텝 S27) 액튜에이터에 대해 지령한다.

이상의 처리를 소정의 제어 주기로 반복함으로써 본 제어가 실시된다.

(코스트 업 시프트시의 타임 차트)

본 실시 형태에 관한 결합 절환 제어를 코스트 업 시프트시(액셀 페달의 답입량 감소 또는 답입 해제의 부하 요구 감소에 수반하는 업 시프트시)에 적용하면, 도12에 도시한 바와 같이 제어가 행해진다. 또, 도12에서는 클러치의 토크 용량과의 비교를 위해 입력축 토크를 절대치로 표기하고 있지만, 실제로는 토크의 부호가 마이너스, 혹은 0 근방의 저토크가 된다.

도9에 나타내는 오토 업 시프트시에는 클러치의 입력측으로부터 출력측으로 전달되는 구동 토크(즉, 클러치의 전달 토크 용량)를 증대하고자 하는 경우이고, 클러치에 미끄러짐을 부여하였을 때, 입력측이 출력측보다도 고회전이 되므로, 준비 페이즈, 결합 절환 페이즈에서의 입력축의 제1 목표 회전 속도(n1)를 제어 개시시(준비 페이즈 개시시)의 회전 속도보다도 소정량만큼 고회전측에 설정하고 있다.

한편, 코스트 업 시프트시에는 구동 토크를 증대시키는 것보다도 입력 회전을 감소시키고자 하는 경우이며, 클러치에 미끄러짐을 부여하면, 입력측이 출력측보다도 저회전이 된다. 이로 인해, 도12에 도시한 바와 같이 코스트 업 시프트시의 준비 페이즈, 결합 절환 페이즈에서의 입력축의 제1 목표 회전 속도(n1)는 제어 개시시(준비 페이즈 개시시)의 회전 속도보다도 소정량만큼 저회전측으로 설정하고 있다. 이로 인해, 준비 페이즈의 종료 판단, 결합 절환 페이즈의 개시 판단은 이 제1 목표 회전 속도를 하회하였을 때에 행해져야만 한다.

(코스트 다운 시프트시의 타임 차트)

본 실시 형태에 관한 결합 절환 제어를 코스트 다운 시프트시[액셀 페달의 답입 해제의 부하 요구 감소에 수반하는(엔진 브레이크 작동을 위한) 다운 시프트시]에 적용하면, 도13에 도시한 있는 바와 같이 제어가 행해진다. 또, 도13에서는 도12와 마찬가지로, 클러치의 토크 용량과의 비교를 위해 입력축 토크를 절대치로 표기하고 있지만, 실제로는 토크의 부호가 마이너스, 혹은 0 근방의 저토크가 된다.

이 경우, 전달되는 구동 토크(클러치의 전달 토크 용량)를 감소해도 입력축 회전은 변속 전 회전으로부터 내려가는 방향으로만 동작하므로, 준비 페이즈, 결합 절환 페이즈에서의 제1 목표 회전 속도(n1)는 변속 전 회전보다도 낮아지도록 설정해야만 한다. 따라서, 준비 페이즈의 종료 판단, 결합 절환 페이즈의 개시 판단은 이 제1 목표 회전 속도를 하회하였을 때에 행해져야만 한다.

또한, 다운 시프트이기 때문에, 변속 후 회전 속도는 변속 전 회전 속도보다도 필연적으로 높아지는 것이 기대되므로, 제2 목표 회전 속도(n2)를 변속 후 회전 속도보다도 낮게 설정한다. 입력축은 제2 목표 회전 속도 도달 후 원활하게 변속 후 회전 속도까지 상승하게 된다.

이들 각 시프트시의 제어에 있어서, 절환이 발생하고 있는 것은 목표치의 설정뿐으로, 제어 로직의 구성 그 자체가 변화되지 않는다.

이와 같이, 본 실시 형태에 관한 결합 절환 제어에 따르면, 전달 토크의 배분 상태에 착안하면서, 마찰 결합 요소의 회전 속도를 제어하게 되고, 결합 절환 제어를 토크에 착안한 제어와 회전 속도에 착안한 제어로 나누어 각각의 조건을 충족시키도록 하면서, 최종적으로는 해방측 클러치 지령 유압, 체결측 클러치 지령 유압 등의 단일 제어량으로서 출력할 수 있어, 간단한 제어 로직으로 원활한 결합 절환 동작을 실현할 수 있게 된다.

또한, 해방측 클러치의 개방 타이밍과, 체결측 클러치의 결합 타이밍을 완전히 동기시키는 것이 가능해지므로, 변속 동작을 빨리 완료할 수 있는 효과도 있다.

[제2 실시 형태]

도14 내지 도16은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치 및 방법을 나타내는 것이다.

우선, 도14는 제2 실시 형태의 장치에 관한 구체적인 제어 구성에 대해 나타내는 블럭도로, 제1 실시 형태의 도10에 대응한다. 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에서 목표치를 목표 회전 속도로 한 것에 반해, 목표치를 목표 차회전(목표 회전 속도차)으로 하고 있다. 이 점을 제외하고는 제1 실시 형태와 동일한 구성으로 되어 있으므로, 제1 실시 형태와 차이가 있는 블럭만을 설명한다.

제1 실시 형태에서는, 제어 개시시의 입력축의 회전 속도에 대해 소정량(Δn)만큼 증가 또는 감소를 하여 입력축의 제1 목표 회전 속도(n1)를 설정하였지만, 이는 개방측 클러치의 입력측과 출력측에 소정량(Δn)에 따른 차회전을 부여하는 것에 상당하고, 제어 개시 후, 입력축의 회전 속도를 제1 목표 회전 속도로 제어하는 것은 개방측 클러치의 입력측과 출력측에 소정량(Δn)에 따른 차회전이 발생하도록 제어하는 것에 상당한다. 또한, 변속 후의 회전 속도에 대해 소정량(Δn')만큼 증가 또는 감소를 하여 입력축의 제2 목표 회전 속도(n2)를 설정하였지만, 이는 체결측 클러치의 입력측과 출력측에 소정량(Δn')에 따른 차회전을 부여하는 것에 상당하고, 입력축의 회전 속도를 제2 목표 회전 속도로 제어하는 것은 체결측 클러치의 입력측과 출력측에 소정량(Δn')에 따른 차회전이 발생하도록 제어하는 것에 상당한다.

클러치는 미끄러짐 상태에서는 입력측과 출력측에서 차회전(회전 속도차)을 발생시킨다. 이 차회전시에는 클러치의 입력측은 변속기의 입력축과 대응한 회전 속도로 회전하고, 클러치의 출력측은 구동륜과 대응한 회전 속도로 회전한다. 따라서, 제1 실시 형태에 있어서, 입력축의 회전 속도를 제1 목표 회전 속도로 제어하는 것은 개방측 클러치의 입력측과 출력측에 차회전을 부여하는 것에 상당하고, 입력축의 회전 속도를 제2 목표 회전 속도로 제어하는 것은 체결측 클러치의 입력측과 출력측에 차회전을 부여하는 것에 상당하는 것이다.

그래서, 본 실시예에서는 제1 실시 형태의 목표 회전 연산부(B5) 대신에 목표 차회전 연산부(B12)가 구비되고, 제1 실시 형태의 회전 F/B 제어부(B7) 대신에 회전차 F/B 제어부(회전 속도 피드백 제어부)(B13)가 구비되어 있다.

목표 차회전 연산부(B12)는 목표 회전 연산부(B5)와 마찬가지로, 생성된 변속 제어 페이즈를 기초로 하여 각각의 변속 제어에 맞추어 제1 목표 회전 속도에 대응하는 제1 목표 차회전(sref1) 및 제2 목표 회전 속도에 대응하는 제2 목표 차회전(sref2)을 생성한다. 입력축 토크(Tin)의 부호가 플러스인 경우에는, 각 목표 차회전(sref)(제1, 제2를 구별하지 않는 경우에는 sref라 함)을 플러스의 값으로, 부호가 마이너스인 경우에는 각 목표 차회전을 마이너스의 값으로 각각 설정한다.

회전차 F/B 제어부(B13)는 이 설정된 목표 차회전(sref)과, 제어 대상 클러치의 출력측 회전 속도(ωc)와, 입력측 회전 속도(ωin)를 이용하여, 목표 차회전에 대한 피드백 제어량(F/B 보정분)(Tfb)을 생성한다.

그런데, 이와 같이 목표 차회전에 착안하여 제어를 행하는 경우, 목표 차회전으로부터 관성 페이즈 중의 토크 다운량을 구하는 것이 필요해진다. 이 토크 다운량을 연산 수법으로 하여, 예를 들어 도15 또는 도16의 블럭도에 나타내는 것이 있다.

도15에 나타내는 수법은, 목표 차회전 연산부(B12)에서 변속 제어 페이즈와 입력 토크(Tin)로부터 구해진 목표 차회전(sref)을 차분 연산부(B14)에서 1 제어 주기 전의 값[목표 차회전(sref)]과의 차분을 취하고, 이를 목표 차회전 변화 속도로 간주하여 적산부(B15)에서 관성 상당치와의 적을 취하여 엔진 토크 다운량으로 하는 것이다.

도16에 나타내는 수법은, 변속 전후에서의 회전 변화량을 예측하고, 이와 목표 변속 시간으로부터 관성 페이즈 중의 토크 다운량을 구하는 것이다. 즉, 변속 전후 회전차 연산부(B13)에 있어서, 변속 패턴과 클러치 1 출력축 회전 속도(ωc1)와 클러치 2 출력축 회전 속도(ωc2)로부터 변속 전후 회전차를 구한다. 계속해서, 목표 변속 시간 연산부(B16)에서 변속 제어 페이즈와 입력축 토크(Tin)로부터 목표 변속 시간을 구한다. 그리고 연산부(B18)에서 변속 전후 회전차의 목표 변속 시간에 대한 몫을 취하고, 이를 목표 차회전 변화 속도로 간주하여 적산부(B15)에서 관성 상당치와의 적을 취하여 엔진 토크 다운량으로 하는 것이다.

이와 같이 하여, 목표 차회전에 착안하여 제1 실시 형태와 같은 제어를 행할 수 있고, 이에 의해 제1 실시 형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

[기타]

이상, 본 발명의 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

예를 들어 상기한 제1 실시 형태, 제2 실시 형태에서는 마찰 결합 요소 제어 수단(10)은 입력축 회전 속도를 제어 매개 변수로 하여 클러치 1, 클러치 2의 제어를 행하고 있지만, 입력축 회전 속도 자체가 아닌 이에 대응한 다른 입력 부재의 회전 속도를 제어 매개 변수로 해도 좋다. 또한, 변속비를 제어 매개 변수로 하여 클러치 1, 클러치 2의 제어를 행해도 좋다. 즉, 클러치의 입출력간에 차회전을 부여하는 것은, 외관상의 변속비를 미소하게 변경하는 것도 되므로, 목표 변속비를 변속 전의 값 혹은 변속 후의 값에 대해 미소하게 변경하여 변속비가 목표 변속비가 되도록 클러치 1, 클러치 2의 제어를 행하는 것이다.

변속비를 제어 매개 변수로 하는 경우, 변속시의 클러치 회전의 목표치(제어 종료 임계치에도 상당함)도 입력 회전 속도로부터 변속비(즉, 목표 변속비)가 된다.

또, 준비 페이즈에 있어서의 목표 변속비(페이즈 종료 임계치)(r1)는 목표 회전 속도를 변속 전 입력 회전 혹은 변속 후 입력 회전보다도 소정 속도(Δn1, Δn2)만큼 높은 회전 속도로 설정하는 경우에는, 목표 변속비를 변속 전 변속비 혹은 변속 후 변속비보다도 소정량(Δr1, Δr2)만큼 높은 변속비로 설정하고, 목표 회전 속도를 변속 전 입력 회전 혹은 변속 후 입력 회전보다도 소정 속도(Δn1', Δn2')만큼 낮은 회전 속도로 설정하는 경우에는, 목표 변속비를 변속 전 변속비 혹은 변속 후 변속비보다도 소정량(Δr1', Δr2')만큼 낮은 변속비로 설정하면 된다.

또한, 특히 클러치 2의 차회전 또는 이 차회전에 대응하는 입력 회전 속도(예를 들어 입력축 회전 속도)를 목표치로 제어하는 경우, 일정치의 목표치가 아 닌, 목표치가 시간 경과에 따라서 변경되는 목표치 궤적을 설정하여, 상기한 제어 매개 변수를 이 목표치 궤적에 추종시키는 궤적 추종 제어에 의해 제어를 행하도록 구성해도 좋다. 이에 의해, 원하는 변속 속도나 변속 시간으로 제어를 실시하는 것이 가능해진다.

또한, 제1 실시 형태, 제2 실시 형태에서는 도8에 도시하는 자동 변속기를 예로 설명하였지만, 본 발명은 도1 내지 도6을 이용하여 원리적으로 설명한 바와 같이 다양한 자동 변속기의 마찰 결합 요소의 결합 절환에 널리 적용할 수 있는 것이다.

본 발명의 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치(청구항 1) 및 방법(청구항 25)에 따르면, 변속단의 절환 개시시에는, 우선 제1 마찰 결합 요소를 미끄러짐 상태로 하여 제1 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차가 변속단 절환 전 목표치인 목표 차회전에 점근하도록 제1 마찰 결합 요소의 결합 제어량을 조정하는 제1 제어를 행하고, 이 제1 제어 후, 제1 마찰 결합 요소의 회전 속도차를 목표 차회전의 상태로 유지하기 위해 요구되는 총 전달 토크 용량을 산출 또는 추정하고, 또한 상기 제1 및 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 각 전달 토크 용량의 합이 상기 총 전달 토크 용량과 같아지고 또한 제1 마찰 결합 요소의 배분비는 점차 감소하고 제2 마찰 결합 요소의 배분비는 점차 증가하도록 제1 및 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 전달 토크 용량의 배분비를 설정하여, 이들 총 전달 토크 용량과 배분비를 기초로 하여 각 마찰 결합 요소의 전달 토크 용량을 설정하고, 이를 기초로 하여 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 각 결합 제어량을 조정하는 제1 제어를 행한다. 따라서, 전달 토크의 배분 상태에 착안하면서, 마찰 결합 요소의 회전 속도를 제어하게 되고, 결합 절환 제어를 토크에 착안한 제어와 회전 속도에 착안한 제어로 나누면서, 최종적으로는 단일 제어량으로 하여 출력할 수 있고, 간단한 제어 로직으로 원활한 결합 절환 동작을 실현할 수 있게 된다. 또한, 마찰 결합 요소의 개방, 결합의 타이밍을 완전히 동기시키는 것이 가능해진다. 이와 같은 제어 수법은 다양한 자동 변속기에 용이하게 적용할 수 있고, 게다가 보다 원활하고 쇼크도 적어 안정된 변속 제어를 실현할 수 있게 된다.

Claims

변속단에 따라서 복수의 마찰 결합 요소 중 어느 하나를 결합시켜 엔진으로부터의 입력 회전을 적절하게 변속하여 출력하는 자동 변속기에 있어서의 변속단의 절환시에, 제1 마찰 결합 요소를 결합으로부터 개방으로 절환하는 동시에 제2 마찰 결합 요소를 개방으로부터 결합으로 절환하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치에 있어서,

상기한 변속단의 절환 동작시에 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 각 결합 제어량을 조정함으로써 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소를 제어하는 마찰 결합 요소 제어 수단을 구비하고,

상기 마찰 결합 요소 제어 수단은,

상기 제1 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차의 변속단 절환 전 목표치인 제1 목표 차회전을 설정하는 목표치 설정 수단과,

상기한 변속단의 절환 개시시부터 상기 제1 마찰 결합 요소를 미끄러짐 상태로 하여 상기 제1 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차가 상기 제1 목표 차회전에 점근하도록 상기 제1 마찰 결합 요소의 결합 제어량을 조정하는 제1 제어를 행하는 제1 제어 수단과,

상기 제1 마찰 결합 요소의 상기 회전 속도차를 상기 제1 목표 차회전의 상태로 유지하기 위해 요구되는 총 전달 토크 용량을 산출 또는 추정하는 토크 용량 산출 수단과, 상기 제1 및 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 각 전달 토크 용량의 합 이 상기 총 전달 토크 용량과 같아지고 또한 상기 제1 마찰 결합 요소의 배분비는 점차 감소하고 상기 제2 마찰 결합 요소의 배분비는 점차 증가하도록 상기 제1 및 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 전달 토크 용량의 배분비를 설정하는 배분비 설정 수단을 갖고, 상기 제1 제어 후, 상기 토크 용량 산출 수단에 의해 산출 또는 추정된 상기 총 전달 토크 용량과 상기 배분비 설정 수단에 의해 설정된 상기 배분비를 기초로 하여 상기한 각 마찰 결합 요소의 전달 토크 용량을 설정하고 이 설정된 전달 토크 용량을 기초로 하여 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 각 결합 제어량을 조정하는 제2 제어를 행하는 제2 제어 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 목표치 설정 수단은 상기 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차의 변속단 절환 전 목표치인 제2 목표 차회전을 설정하는 동시에,

상기 마찰 결합 요소 제어 수단은,

상기 제2 제어에 의해 상기 제1 마찰 결합 요소에 있어서의 전달 토크 용량이 0이 되면, 상기 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차가 상기 제2 목표 차회전에 점근하도록 상기 제2 마찰 결합 요소의 결합 제어량을 조정하는 제3 제어를 행하는 제3 제어 수단을 구비하고,

상기 제2 마찰 결합 요소의 상기 회전 속도차가 상기 제2 목표 차회전 이내가 되면 상기 제3 제어를 마치고 마찰 결합 요소의 결합 절환 제어를 종료하는 것 을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제2항에 있어서, 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차를 검출 또는 산출하는 회전 속도차 검출 수단을 구비하고,

상기 마찰 결합 요소 제어 수단은 상기 회전 속도차 검출 수단에 의해 검출 또는 산출된 상기 회전 속도차를 기초로 하여 상기 제1 제어로부터 상기 제2 제어로의 이행의 판정 및 상기 제3 제어의 종료를 판정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 목표치 설정 수단은 상기 제1 마찰 결합 요소의 출력 회전 속도와 상기 제1 목표 차회전차로부터 상기 제1 마찰 결합 요소의 입력 회전 속도의 목표치인 제1 목표 회전 속도를 설정하는 동시에,

상기 제1 제어 수단은 상기 제1 마찰 결합 요소의 입력 회전 속도가 상기 제1 목표 회전 속도에 점근하도록 하여 상기 제1 마찰 결합 요소의 입출력간의 회전 속도차를 제어하고,

상기 제2 제어 수단의 상기 토크 용량 산출 수단은 상기 제1 마찰 결합 요소의 입력 회전 속도를 상기 제1 목표 회전 속도의 상태로 유지하기 위해 요구되는 상기 제1 마찰 결합 요소 및 상기 제2 마찰 결합 요소의 총 전달 토크 용량을 산출 또는 추정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 목표치 설정 수단은 상기 제2 마찰 결합 요소의 출력 회전 속도와 상기 제2 목표 차회전차로부터 상기 제2 마찰 결합 요소의 입력 회전 속도의 목표치인 제2 목표 회전 속도를 설정하는 동시에,

상기 제3 제어 수단은 상기 제2 마찰 결합 요소의 입력 회전 속도가 상기 제2 회전 속도차에 점근하도록 하여 상기 제2 마찰 결합 요소의 입출력간의 회전 속도차를 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제4항에 있어서, 상기 제1 또는 제2 목표 회전 속도의 값은, 상기 제1 마찰 결합 요소의 전달 토크 용량을 저하시키면 상기 입력 부재의 회전 속도가 증가하는 경우에는 상기 제1 마찰 결합 요소의 출력축 회전보다도 증가측에 설정되고, 상기 제1 마찰 결합 요소의 전달 토크 용량을 저하시키면 상기 입력 부재의 회전 속도가 감소하는 경우에는 상기 제1 마찰 결합 요소의 출력축 회전보다도 감소측에 설정되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제6항에 있어서, 상기 제1 마찰 결합 요소의 전달 토크 용량을 저하시키면 상기 입력 부재의 회전 속도가 증가하는지 감소하는지는 상기 입력 부재에 연결된 엔진의 부하 또는 상기 부하에 대응하는 양의 대소 혹은 부호에 따라 결정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제6항에 있어서, 상기 제1 또는 제2 목표 회전 속도의 값은 상기 입력 부재에 연결된 엔진의 부하 또는 상기 부하에 대응하는 양과, 상기 입력 부재의 회전 또는 상기 회전에 대응하는 양 혹은 변속비에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 마찰 결합 요소 제어 수단은 상기 제2 마찰 결합 요소의 차회전을 제어하는 상기 제3 제어시에 상기 입력 부재의 회전 속도, 상기 제2 마찰 결합 요소의 입력 회전 속도 및 변속비 중 어느 하나를 제어 매개 변수로 하고,

상기 목표치 설정 수단은 상기 제어 매개 변수의 변속 전의 값으로부터 변속 후의 값까지의 목표치의 궤적을 작성하고,

상기 제3 제어 수단은 상기 제2 마찰 결합 요소의 차회전을 제어할 때에, 상기 제어 매개 변수의 계측치를, 작성된 상기 제어 매개 변수의 목표치 궤적에 추종시키는 궤적 추종 제어에 의해 상기 제2 마찰 결합 요소를 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 마찰 결합 요소 제어 수단은 상기 제2 마찰 결합 요소의 차회전을 제어하는 상기 제3 제어시에 상기 입력 부재의 회전 속도 및 상기 제2 마찰 결합 요소의 입력 회전 속도 중 어느 하나를 제어 매개 변수로 하고,

상기 목표치 설정 수단은 상기 제어 매개 변수의 변속 후의 회전 속도를 목표치로 설정하고,

상기한 제2 및 제3 제어 수단은 상기 제2 마찰 결합 요소의 차회전을 제어할 때, 상기 제어 매개 변수의 계측치를 상기 제어 매개 변수의 상기 목표치에 점근시키는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제9항에 있어서, 상기 궤적 추종 제어 또는 상기 목표치 점근 제어를 행한 결과, 상기 제어 매개 변수의 계측치가 미리 설정된 제어 종료 임계치가 되었을 때, 상기 제어를 종료하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제11항에 있어서, 상기 제어 매개 변수는 상기 입력 부재의 회전 속도 및 상기 제2 마찰 결합 요소의 입력 회전 속도 중 어느 하나이며, 상기 제어 종료 임계치는 업 시프트시에는 변속 후 회전 속도보다도 큰 회전 속도로, 다운 시프트의 경우, 변속 후 회전 속도보다도 작은 회전 속도로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제11항에 있어서, 상기 제어 종료 임계치는 엔진의 부하 또는 상기 부하에 대응하는 양과, 상기 입력 부재의 회전 속도, 상기 제2 마찰 결합 요소의 입력 회전 속도 및 변속비 중 어느 하나를 기초로 하여 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제3 제어를 행할 때에 목표 회전 속도의 변화 속도와, 상기 목표 회전 변화 속도에 관련된 부위의 관성과의 적으로부터 토크 다운량을 구하고, 입력처의 엔진에 대해 토크 다운 지령을 행하는 엔진 지령 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제14항에 있어서, 상기한 목표 회전 속도의 변화 속도를 전회의 목표 회전과 금회의 목표 회전의 차분으로부터 구하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제14항에 있어서, 상기한 목표 회전 속도의 변화 속도를 변속 전후의 회전차가 대략 목표치가 되는 변속 시간으로부터 구하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소는 모두 유압 제어식 다판 클러치이며,

상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 각 결합 제어량은 클러치 제어압인 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마찰 결합 요소 제어 수단은 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 각각에 설정된 상기 전달 토크 용량에 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 각각의 구조상에서 설정되는 분담률분을 보정하고, 이 보정된 전달 토크 용량으로부터 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 각 결합 제어량을 설정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마찰 결합 요소 제어 수단은 상기한 각 전달 토크 용량으로부터 상기한 각 결합 제어량을 설정하는 데 있어서, 대상이 되는 마찰 결합 요소의 입출력축의 차회전에 대한 마찰 저항 특성을 이용하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마찰 결합 요소 제어 수단은 상기한 각 전달 토크 용량으로부터 상기한 각 결합 제어량을 설정하는 데 있어서, 대상이 되는 마찰 결합 요소의 체결 개시 초기 유압을 이용하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자동 변속기가 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 체결 해방 이외의 기계적 조작을 포함하여 상기한 변속단의 절환을 행하도록 구성되고,

상기 제1 제어로부터 상기 제2 제어로의 이행 조건에 상기한 기계적으로 완 료된 것이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 마찰 결합 요소 제어 수단은,

상기 제3 제어에 의해 상기 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차가 상기 목표 차회전에 도달하였을 때에, 상기 제2 마찰 결합 요소의 전달 토크 용량을 최대 용량까지 증가시키는 제4 제어를 행하는 제4 제어 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제22항에 있어서, 상기 마찰 결합 요소 제어 수단은 변속단의 결합 절환 완료 후에는 상기 제4 제어를 유지하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 각 입력측은 모두 공통된 입력 부재와 일체 회전하도록 구성되고,

상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소는 서로 병렬로 배치되는 동시에,

상기 제1 마찰 결합 요소에는 제1 변속 기어 기구가 접속되고, 상기 제2 마찰 결합 요소에는 제2 변속 기어 기구가 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 장치.
변속단에 따라서 복수의 마찰 결합 요소 중 어느 하나를 결합시켜 동력 전달 하는 자동 변속기에 있어서의 변속단의 절환시에 제1 마찰 결합 요소를 결합으로부터 개방으로 하는 동시에 제2 마찰 결합 요소를 개방으로부터 결합으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 방법에 있어서,

상기한 변속단의 절환 개시시부터 상기 제1 마찰 결합 요소를 미끄러짐 상태로 하여 상기 제1 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차가 변속단 절환 전 목표치로서 설정된 목표 차회전에 점근하도록 상기 제1 마찰 결합 요소의 결합 제어량을 조정하는 제1 스텝과,

상기 제1 스텝 후, 상기 제1 마찰 결합 요소의 상기 회전 속도차를 상기 목표 차회전의 상태로 유지하기 위해 요구되는 총 전달 토크 용량을 산출 또는 추정하는 동시에, 상기 제1 및 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 각 전달 토크 용량의 합이 상기 총 전달 토크 용량과 같아지고 또한 상기 제1 마찰 결합 요소의 배분비는 점차 감소하고 상기 제2 마찰 결합 요소의 배분비는 점차 증가하도록 상기 제1 및 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 전달 토크 용량의 배분비를 설정하고, 상기한 산출 또는 추정된 총 전달 토크 용량과 상기한 설정된 배분비를 기초로 하여 상기의 각 마찰 결합 요소의 전달 토크 용량을 설정하고 이 설정한 전달 토크 용량을 기초로 하여 상기한 제1 및 제2 마찰 결합 요소의 각 결합 제어량을 조정하는 제2 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 방법.
제25항에 있어서, 상기 제2 스텝에 의해 상기 제1 마찰 결합 요소에 있어서의 전달 토크 용량이 0이 되면, 상기 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차가 변속단 절환 후 목표치로서 설정된 목표 차회전에 점근하도록 상기 제2 마찰 결합 요소의 결합 제어량을 조정하는 제3 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 방법.
제26항에 있어서, 상기 제3 스텝에 의해 상기 제2 마찰 결합 요소에 있어서의 입출력간의 회전 속도차가 상기 목표 차회전에 도달하였을 때에, 상기 제2 마찰 결합 요소의 용량을 최대 용량까지 증가시키는 제4 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 결합 절환 제어 방법.