KR20070068258A - 자동 변속기의 제어 장치 - Google Patents

Abstract

변속단이 증가해도 데이터의 증가를 최소한으로 억제하는 동시에, 비상 시프트 시에는 빠르게 변속을 완료시켜 변속 쇼크의 발생을 최대한 억제하는 것을 목적으로 한다.

제1 변속단에서는 체결, 제1 변속 후의 제2 변속단에서는 해방, 제2 변속 후의 제3 변속단에서는 체결이 되는 제1 마찰 요소와, 제1 변속단에서는 해방, 제2 변속단에서는 체결, 제3 변속단에서는 체결이 되는 제2 마찰 요소와, 제1 변속단에서는 체결, 제2 변속단에서는 체결, 제3 변속단에서는 해방이 되는 제3 마찰 요소를 구비하고, 제1 변속단으로부터 제3 변속단에의 변속을 판정하면, 상기 제1 변속을 실행하면서, 제2 변속을 시작하고, 제1 마찰 요소에 대한 유압 지령치로서, 제1 변속에서의 유압 지령치와 제2 변속에서의 유압 지령치를 비교해서 큰 쪽을 선택하도록 구성한다.

자동 변속기, 엔진, 토크 컨버터, 베어링, 유압 제어 밸브, 변속 제어 수단

Description

자동 변속기의 제어 장치 {CONTROL DEVICE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}

도1은 본 발명이 적용되는 전진 6속 후퇴 1속의 자동 변속기의 구성을 개략적으로 나타내는 개략도.

도2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 변속기의 제어 장치의 각 변속단에서의 각 마찰 요소의 작동 상태를 도시한 도면.

도3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 변속기의 제어 장치의 유압 회로 및 전자 변속 제어계를 나타내는 개략도.

도4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 변속기의 제어 장치의 주요부의 기능 구성을 나타내는 개략적인 블럭도.

도5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 변속기의 제어 장치의 통상 다운 시프트 시의 특성을 나타내는 시간도.

도6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 변속기의 제어 장치의 통상 다운 시프트 시의 동작을 설명하기 위한 흐름도.

도7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 변속기의 제어 장치의 작용을 설명하기 위한 흐름도이며, 보통 변속의 다운 시프트에 대한 변경 점에 대하여 설명하는 도면.

도8은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 변속기의 제어 장치의 6속 → 4 속 → 2속의 다운 시프트 시의 특성을 나타내는 시간도이며, (a)는 스로틀 개방도(TH), (b)는 변속기 기어비(GR), (c)는 변속 시에 체결 또는 해방되는 마찰 요소에 대한 유압 지령치의 특성을 각각 나타내는 도면.

도9는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 변속기의 제어 장치의 통상 업 시프트 시의 특성을 나타내는 시간도.

도10은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 변속기의 제어 장치의 통상 업 시프트 시의 동작을 설명하기 위한 흐름도.

도11은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 변속기의 제어 장치의 작용을 설명하기 위한 흐름도이며, 보통 변속의 업 시프트에 대한 변경점에 대하여 설명하는 도면.

도12는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 변속기의 제어 장치의 3속 → 4속 → 5속의 업 시프트 시의 특성을 나타내는 시간도이며, (a)는 스로틀 개방도(TH), (b)는 변속기 기어비(GR), (c)는 변속 시에 체결 또는 해방되는 마찰 요소에 대한 유압 지령치의 특성을 각각 나타내고 있는 도면.

도13은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 변속기의 제어 장치의 작용을 설명하기 위한 흐름도의 일례이며, 6속 → 4속 → 2속의 다운 시프트의 경우의 흐름도.

도14는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 변속기의 제어 장치의 작용을 설명하기 위한 흐름도의 일례이며, 도13의 서브루틴을 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 자동 변속기

2 : 엔진

3 : 토크 컨버터

4 : 더블 피니언형 유성 기어 기구(제1 유성 기어 기구)

5 : 캐리어

6 : 변속기 케이스

7 : 선 기어

8 : 내경 측 피니언 기어

9 : 외경 측 피니언 기어

10 : 링 기어

11 : 싱글 피니언형 유성 기어 기구(제2 유성 기어 기구)

12 : 제1 선 기어

13 : 피니언 기어

14 : 제2 선 기어

15 : 링 기어

16 : 캐리어

17 : 출력 기어

18 : 싱글 피니언형 유성 기어 기구(제3 유성 기어 기구)

19 : 선 기어

20 : 피니언 기어

21 : 링 기어

22 : 캐리어

23 : 카운터 축

24 : 디퍼렌셜 기어

30 : 베어링 서포트부

31 : 베어링 지지부

32 : 베어링

40 : A/T 컨트롤 유닛(제어 수단)

41 : 차속 센서

42 : 스로틀 센서

43 : 엔진 회전 센서

44 : 터빈 회전 센서

45 : 점화 스위치

46 : 유온 센서

101 내지 105 : 체결 피스톤실

106 내지 110 : 유압 제어 밸브

111 내지 115 : 압력 스위치

401 : 목표 변속단 결정 수단(판정 수단)

402 : 변속 제어 수단

403 : 제1 변속 제어 수단

404 : 제2 변속 제어 수단

405 : 제3 변속 제어 수단

406 : 관성 페이즈 개시 검지 수단

407 : 개시 타이밍 보정 수단

408 : 종료 타이밍 보정 수단

S1 내지 S6 : 회전축

2-6/B : 2-6 브레이크(6-4-2 변속에서의 제1 마찰 요소)

3-5R/C : 3-5 리버스 클러치(3-4-5 변속에서의 제1 마찰 요소)

LOW/C : 로우 클러치(6-4-2 변속에서의 제2 마찰 요소, 3-4-5 변속에서의 제3 마찰 요소)

H/C : 하이 클러치(6-4-2 변속에서의 제3 마찰 요소, 3-4-5 변속에서의 제2 마찰 요소)

L&R/B : 로우&리버스 브레이크

본 발명은, 차량에 탑재되는 자동 변속기의 제어 장치에 관한 것으로, 특히 변속단이 5단 이상인 다단 변속기에 이용하기에 적합한 자동 변속기의 제어 장치에 관한 것이다.

최근은 자동 변속기의 다단화가 진행되어, 클러치, 브레이크 등의 마찰 요소 의 수도 변속단 수에 따라서 증가하고 있다. 이러한 변속단 수의 증가에 수반하여, 시프트 맵의 변속 선의 간격이 매우 밀해지므로, 약간의 주행 조건(예를 들면 스로틀 개방도)의 변화에 의해 변속이 일어나기 쉽게 되어 있다. 또한, 이와 같이 시프트 맵의 변속 선의 간격이 밀해지면, 2단 비상 시프트(예를 들면 6속으로부터 3속에의 변속)나 3단 비상 시프트(예를 들면 6속으로부터 2속에의 변속)가 생기는 빈도가 증대하는 경향이 된다.

또한, 최근의 자동 변속기에서는 드라이버가 적극적으로 시프트 조작하기 쉽도록 게이트식 변속 레버 기구가 채용되어 있거나, 스티어링 휠의 주변에 변속용 패들이나 버튼 등이 설치되어 있는 경우가 있어, 이로 인해 드라이버의 시프트 조작에 의해 2단 비상 시프트나 3단 비상 시프트가 지시되는 빈도도 증대하고 있다.

이러한 비상 시프트에서는, 종래는 다운 시프트 측의 1단 비상 시프트(예를 들면 4속으로부터 2속에의 변속)에 대해서는 가장 적합한 변속 제어의 프로그램이 미리 짜여져 데이터화되어 있고, 예를 들면 상술한 바와 같은 4속으로부터 2속에의 1단 비상 시프트 다운은, 미리 기억된 최적의 변속 제어 프로그램을 따라서 실행된다.

그래서, 변속단이 다단화한 경우라도, 2단 비상 시프트나 3단 비상 시프트 등, 모든 비상 시프트의 변속 패턴에 대해서 가장 적합한 프로그램을 짜서 데이터화해 두는 것이 고려되지만, 이와 같이 미리 데이터화해 두면, 변속기의 컨트롤 유닛에 기억시키는 데이터량이 대폭 증대해 버려, 메모리의 대용량화를 초래해 버린다.

또한, 이하에서는 이러한 비상 시프트 중 변속 제어 프로그램이 짜여져 있지 않은 시프트를 시퀀셜 시프트라 한다.

이러한 과제에 대하여, 특허 문헌 1에는 시퀀셜 시프트 시에는 변속을 연속시키도록 실행하도록(예를 들면 5속으로부터 2속에의 시프트 시에는, 5속으로부터 3속의 1단 비상 시프트와, 3속으로부터 2속에의 시프트를 연속으로 실행함) 한 기술이 개시되어 있다.

또한, 특허 문헌 2에는 고속단으로부터 저속단에의 변속을 판단했을 때에, 일단 중속단을 경유해서 저속단으로 변속시키는 것이 기재되어 있으며, 중간 변속단으로부터 저속단으로 변속할 때, 변속을 빠르게 하도록(변속을 앞으로 내는) 한 기술이 개시되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 소62-46055호

[특허 문헌 2] 국제 공개 제95/12774호 팜플렛

그러나, 예를 들면 특허 문헌 1에 개시된 기술과 같이, 복수의 변속종을 단순하게 연결시켜서 목표로 하는 변속단까지 변속을 행할 경우, 현 변속단과 목표 변속단(최종 변속단)과의 단수 차이가 크면 클수록 변속 회수가 늘어나 버려, 변속 쇼크의 발생과, 목표 변속단에 달할 때까지의 시간의 증대에 기인하여, 운전 조작성가 악화된다고 하는 문제가 있다. 또한, 상기 특허 문헌 1에 개시된 기술에서는 통상 시의 유압보다도 높은 유압으로 제어함으로써 변속을 단시간에 행하는 것이 기재되어 있지만, 가령 통상 시의 유압이 변속 쇼크가 생기지 않도록 적절하게 설 정되어 있다고 가정하면, 유압을 높게 한 경우에는 변속 쇼크가 악화된다고 하는 과제가 생긴다.

또한, 이러한 복수의 변속종을 이어서 목표 변속단에의 변속을 행할 경우, 특허 문헌 2에 개시된 기술과 같이 동기 회전이 된 시점에서 다음의 변속을 개시함으로써, 변속 시간의 단축을 도모하는 것도 고려되지만, 다단화된 자동 변속기의 경우, 최초의 변속(제1 변속)에서는 해방 상태로부터 체결 상태가 되고, 다음 변속(제2 변속)에서는 체결 상태로부터 해방 상태가 되는 마찰 요소가 존재하는 변속이 발생할 가능성이 있어, 종래는 이러한 변속을 어떻게 행하면 좋을지는 조금도 고려되어 있지 않았다.

이로 인해, 상기와 같은 특별한 변속 패턴에서는, 제1 변속과 제2 변속을 연결하는 경우에는, 마찰 요소의 체결 상태를 고려해서 변속 제어를 실행하지 않으면, 큰 변속 쇼크를 초래할 우려가 있다.

본 발명은, 상술한 과제에 비추어 창안된 것이며, 변속단이 증가해도 데이터의 증가를 최소한으로 억제하는 동시에, 시퀀셜 시프트 시에는 빠르게 변속을 완료시켜, 운전 조작성의 악화와 변속 쇼크의 발생을 최대한 억제하는 것을 목적으로 한다.

이로 인해, 본 발명의 자동 변속기의 제어 장치는 제1 변속단에서는 체결하고, 제1 변속에 의해 달성되는 제2 변속단에서는 해방하고, 제2 변속에 의해 달성되는 제3 변속단에서는 체결하는 제1 마찰 요소와, 상기 제1 변속단에서는 해방하 고, 상기 제2 변속단에서는 체결하고, 상기 제3 변속단에서는 체결하는 제2 마찰 요소와, 상기 제1 변속단에서는 체결하고, 상기 제2 변속단에서는 체결하고, 상기 제3 변속단에서는 해방하는 제3 마찰 요소와, 상기 제1 변속 시에, 상기 제1 마찰 요소를 해방하는 유압 지령을 행하는 동시에 상기 제2 마찰 요소를 체결하는 유압 지령을 행하는 제1 변속 제어 수단과, 상기 제2 변속 시에, 상기 제1 마찰 요소를 체결하는 유압 지령을 행하는 동시에 상기 제3 마찰 요소를 해방하는 유압 지령을 행하는 제2 변속 제어 수단과, 차량의 주행 조건을 기초로 하여 상기 제1 변속단으로부터 상기 제3 변속단에의 변속을 판정하는 판정 수단과, 상기 판정 수단에 의해 상기 변속을 판정하면, 상기 제1 변속을 시작하고, 상기 제1 변속의 관성 페이즈가 종료하는 기어비에 도달 전의 제1 소정 기어비 또는 상기 제1 소정 기어비에 상당하는 변수에 도달했을 때, 상기 제1 변속을 실행하면서, 상기 제2 변속을 시작하는 제3 변속 제어 수단을 마련하고, 상기 제3 변속 제어 수단은 제2 변속이 시작된 이후, 제1 마찰 요소에 대한 유압 지령치를, 상기 제1 변속 제어 수단으로부터의 유압 지령치와 상기 제2 변속 제어 수단으로부터의 유압 지령치를 비교해서 큰 쪽을 선택해서 상기 제1 마찰 요소에 출력하는 것을 특징으로 하고 있다(청구항 1).

또한, 상기 제1 및 제2 변속 제어 수단은 다운 시프트 변속을 제어하는 제어 수단이며, 상기 제1 변속 제어 수단은 제2 소정 기어비 또는 상기 제2 소정 기어비에 상당하는 변수가 되면, 상기 제1 마찰 요소의 유압을 소정 구배로 제로압까지 저하하도록 유압 지령치를 출력하는 동시에, 상기 제3 변속 제어 수단은 상기 제1 변속 제어 수단에 의한 제1 마찰 요소의 제로압까지의 해방 타이밍이 빨라지도록 상기 유압 지령치를 보정하는 종료 타이밍 보정 수단을 구비하는 것이 바람직하다(청구항 2).

또한, 상기 제1 및 제2 변속 제어 수단은 업 시프트 변속을 제어하는 제어 수단이며, 상기 제1 변속 제어 수단은 기어비 또는 이에 상당하는 변수에 의거하여 상기 제1 마찰 요소의 유압을 제1 변속의 종료 전에 제로압까지 제3 소정 구배로 해방하도록 지령을 출력하는 동시에, 상기 제3 변속 제어 수단은 상기 제1 마찰 요소의 제로압까지의 해방을 금지하고, 상기 제1 마찰 요소의 유압을 피스톤 스트로크 완료 상당의 유압으로 유지하는 유압 지령치를 보정하는 종료 타이밍 보정 수단을 구비하는 것이 바람직하다(청구항 3).

또한, 상기 제2 변속 제어 수단은 상기 제1 마찰 요소의 체결 시에 일단 고압의 유압 지령치를 출력하고, 그 후 저압으로 유지해서 피스톤 스트로크의 촉진을 행하는 프리차지 제어를 실행하고, 상기 제3 마찰 요소 제어부는 상기 제2 변속 제어 수단에 의한 프리차지 제어를 금지하는 것이 바람직하다(청구항 4).

또한, 상기 제1 마찰 요소의 피스톤 스트로크 완료를 판정하는 피스톤 스트로크 판정 수단을 구비하고, 상기 제2 변속 제어 수단은 상기 피스톤 스트로크 판정 수단의 판정 결과에 의거하여 유압 지령치를 절환하도록 구성되고, 상기 제3 변속 제어 수단은 상기 제2 변속 제어 수단에 의한 상기 피스톤 스트로크 판정 수단의 판정 결과를 기초로 하는 유압 지령치의 절환을 금지하는 것이 바람직하다(청구항 5).

또한, 상기 제2 변속 제어 수단은 상기 제2 변속 개시와 동시에 상기 제3 마 찰 요소의 유압치를 제2 유압치까지 스텝형으로 저하시키는 유압 지령치를 출력하는 동시에, 각 마찰 요소의 분담비의 정의로서, 입력 토크를 1이라 했을 때에 각 마찰 요소가 각 변속단에 있어서 담당하고 있는 토크의 비율이라 규정했을 때, 상기 제3 변속 제어 수단은 상기 제3 마찰 요소의 분담비가 제1 변속단에서의 분담비에 대하여 제2 변속단에서의 분담비가 작아지는 경우에는, 상기 제2 유압치를 제1 변속단에서의 분담비와 제2 변속단에서의 분담비의 비율에 의거하여 보정하는 것이 바람직하다(청구항 6).

또한, 상기 종료 타이밍 보정 수단은 상기 제2 소정 기어비 또는 상기 제2 소정의 기어비에 상당하는 변수가 되면, 차속 또는/및 입력 토크에 따라서 상기 제1 소정 구배를 보정하는 것이며, 차속이 높아질수록, 또는 입력 토크가 커질수록, 상기 제1 소정 구배가 커지도록 보정하는 것이 바람직하다(청구항 7).

또한, 상기 종료 타이밍 보정 수단은 상기 제2 소정 기어비 또는 상기 제2 소정 기어비에 상당하는 변수를 차속 또는/및 입력 토크에 따라 보정하는 것이며, 차속이 높아질수록, 혹은 입력 토크가 커질수록, 상기 제2 소정 기어비 또는 상기 제2 소정 기어비에 상당하는 변수를 상기 제1 변속 개시 전의 상태 측으로 보정하는 것이 바람직하다(청구항 8).

또한, 상기 제3 변속 제어 수단은 상기 제2 변속을 시작하는 제1 소정 기어비 또는 소정 변수를, 차속 또는/및 토크에 의거하여 보정하는 개시 타이밍 보정 수단을 구비하고, 상기 개시 타이밍 보정 수단은 차속이 낮아질수록 상기 제1 소정 기어비 또는 상기 소정 변수와, 관성 페이즈가 종료하는 기어비 또는 이것에 상당 하는 변수와의 차이가 커지도록 보정하는 동시에, 변속기에의 입력 토크가 클수록 상기 차이가 커지도록 보정하는 것이 바람직하다(청구항 9).

또한, 본 발명의 자동 변속기의 제어 장치는 제1 변속단에서는 체결하고, 제1 변속에 의해 달성되는 제2 변속단에서는 해방하고, 제2 변속에 의해 달성되는 제3 변속단에서는 체결하는 제1 마찰 요소와, 상기 제1 변속단에서는 해방하고, 상기 제2 변속단에서는 체결하고, 상기 제3 변속단에서는 체결하는 제2 마찰 요소와, 상기 제1 변속단에서는 체결하고, 상기 제2 변속단에서는 체결하고, 상기 제3 변속단에서는 해방하는 제3 마찰 요소와, 차량의 주행 조건에 의거하여 상기 제1 변속단으로부터 상기 제3 변속단에의 변속이 판정되면 상기 제1 변속이 종료하기 이전에, 상기 제2 변속을 시작하는 변속 제어 수단을 구비하고, 상기 제1 내지 제3 마찰 요소는 상기 변속 제어 수단으로부터의 유압 지령치가 증대하면 체결되는 동시에 상기 유압 지령치가 감소하면 해방되도록 구성되고, 상기 변속 제어 수단은 상기 제1 변속이 종료하기 이전에 상기 제2 변속이 개시되면, 상기 제1 변속에서의 상기 제1 마찰 요소에 대한 유압 지령치와, 상기 제2 변속에서의 상기 제1 마찰 요소에 대한 유압 지령치를 비교해서 큰 쪽을 선택해서 상기 제1 마찰 요소에 출력하는 것을 특징으로 하고 있다(청구항 10).

이하, 도면에 의해, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 변속기의 제어 장치에 대해 설명한다.

1. 자동 변속기의 구성

도1은 본 발명이 적용되는 전진 6속 후퇴 1속의 자동 변속기(1)의 구성을 나 타내는 개략도이다. 도시한 바와 같이, 토크 컨버터(3)에 입력된 엔진(2)의 동력은, 회전축(S1)을 거쳐서 더블 피니언형 유성 기어 기구(제1 유성 기어 기구)(4)의 캐리어(5)에 입력되도록 되어 있다.

여기에서, 더블 피니언형 유성 기어 기구(4)는, 변속기 케이스(6)에 고정된 선 기어(7)와, 상기 선 기어(7)와 맞물리는 내경 측 피니언 기어(8)와, 상기 내경 측 피니언 기어(8)와 맞물리는 외경 측 피니언 기어(9)와, 상기 외경 측 피니언 기어(9)와 맞물려 상기 선 기어와 동축 상에 배치된 링 기어(10)와, 내경 측 피니언 기어(8) 및 외경 측 피니언 기어(9)를 저어널하는 캐리어(5)로 구성되어 있다.

또한, 링 기어(10)는, 회전축(S1)의 외주를 덮는 후술하는 출력 기어(17)의 내경 측을 지나 엔진(2) 측으로 연장되는 회전축(S2)에 접속되어 있다.

또한, 캐리어(5)는, 하이 클러치(H/C)를 거쳐서 회전축(S2)의 외주를 덮는 엔진(2) 측으로 연장되는 회전축(S3)에 접속되어 있다.

회전축(S3)의 하이 클러치(H/C)가 접속된 측과 반대 측의 단부는, 싱글 피니언형 유성 기어 기구(제2 유성 기어 기구)(11)의 피니언 기어(13)를 지지하는 캐리어(16)에 접속되어 있다. 캐리어(16)는 병렬 배치된 로우&리버스 브레이크(L&R/B) 및 로우 원웨이 클러치(LOW/OWC)를 거쳐서 변속기 케이스(6)에 접속되어 있다.

이로써, 캐리어(16)는 변속기 케이스(6)에 대하여 한쪽으로 회전 가능하게 지지되는 동시에, 상기 회전을 규제(고정) 및 규제 해제 가능하게 되어 있다.

싱글 피니언형 유성 기어 기구(11)는, 피니언 기어(13)가 엔진(2) 측에 배치된 제2 선 기어(14)와, 엔진(2) 측과 반대 측에 배치된 제1 선 기어(12)에 맞물리 는 동시에, 링 기어(15)와 맞물리도록 구성되어 있다.

제1 선 기어(12)는 엔진(2)과 반대 측 방향으로 신장되고, 회전축(S3)의 외주를 덮는 회전축(S4)에 연결되고, 회전축(S4)은 2-6 브레이크(2-6/B)를 거쳐서 변속기 케이스(6)에 접속되어 있다. 이에 의해 회전축(S4)은 2-6 브레이크(2-6/B)를 거쳐서 변속기 케이스(6)에 대하여 고정 및 고정 해제 가능하게 구성되어 있다.

제2 선 기어(14)는 출력 기어(17)의 내경 측을 지나 엔진(2) 측으로 신장되어, 회전축(S2)의 외주를 덮는 회전축(S5)에 연결되고, 회전축(S5)은 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)를 거쳐서 회전축(S2)에 접속되는 동시에, 로우 클러치(LOW/C)를 거쳐서 싱글 피니언형 유성 기어 기구(제3 유성 기어 기구)(18)의 링 기어(21)에 접속되어 있다.

여기에서, 상기 싱글 피니언형 유성 기어 기구(18)는, 회전축(S5)의 외주 측에 있어서, 출력 기어(17)와 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)와의 사이에 설치되어 있다. 또한, 싱글 피니언형 유성 기어 기구(18)는, 회전축(S5)에 연결된 선 기어(19)와, 선 기어(19)의 외경 측에 배치된 링 기어(21)와, 선 기어(19) 및 링 기어(21)에 맞물려, 캐리어(22)에 지지되는 피니언 기어(20)로 구성된다.

캐리어(22)는 회전축(S5)의 외주 측을 덮는 동시에 출력 기어(17)의 내경 측을 지나 제2 유성 기어 기구(11)로 신장되는 회전축(S6)에 연결되어 있다. 또한, 회전축(S6)은 제2 유성 기어 기구(11)의 링 기어(15)에 연결되어 있다.

또한, 제2 유성 기어 기구(11)와 제3 유성 기어 기구(18)와의 사이에는, 베어링 서포트부(30)가 설치되어 있다. 이 베어링 서포트부(30)는, 격벽형의 부재를 거쳐서 변속기 케이스(6)에 일체로 형성되는 동시에, 회전축(S6)을 따라서 신장하는 원통 형상의 베어링 지지부(31)를 갖는다.

베어링 지지부(31)의 외주에는 베어링(32)이 끼워 넣어져, 베어링(32)의 외주부(아우터 레이스)에 링 기어(15)에 연결된 출력 기어(17)가 접촉하고 있다.

베어링 지지부(31)의 내경 측은, 회전축(S1, S2, S5 및 S6)이 포개어져 동축 상에 배치된 다층 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 자동 변속기(1)에서는, D 레인지 위치에서 차속과 스로틀 개방도로부터 결정되는 운전점과 변속 스케줄(시프트 맵)을 기초로 하여 전진 6속의 자동 변속 제어가 행해지고, D 레인지 위치로부터 R 레인지 위치에의 셀렉트 조작에 의해 후퇴 1속의 변속 제어가 행해진다.

이 경우, 하이 클러치(H/C), 2-6 브레이크(2-6/B), 로우&리버스 브레이크(L&R/B), 로우 클러치(LOW/C) 및 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)의 체결 또는 해방의 조합에 의해, 엔진(2)의 출력 회전수가 원하는 회전수로 변환되어, 출력 기어(17)로부터 카운터 축(23), 디퍼렌셜 기어(24)를 거쳐서 도시하지 않은 차량의 구동륜에 전달되도록 되어 있다.

이 변속 제어에서의 각 마찰 요소의 작동 상태를 도2에 도시한다. 또한, 도2에 있어서, O 표시는 체결, 표시가 없는 것은 해방, O에 x 표는 체결이지만 엔진 브레이크 시에 작동, O에 스매징의 표시는 엔진 구동 시에 기계적으로 체결 작동(회전 규제)하는 것을 나타낸다.

제1 속(1ST)은 로우 클러치(LOW/C)의 체결과 로우&리버스 브레이크(L&R/B)의 체결에 의해 달성된다. 이 경우, 입력 축[회전축(S1)]으로부터 제1 유성 기어 기구(4)를 지나 감속된 회전이, 회전축(S2)으로부터 로우 클러치(LOW/C) 및 제3 유성 기어 기구(18)의 링 기어(21)를 거쳐서 캐리어(22)에 입력되어, 로우 원웨이 클러치(LOW/OWC)의 체결에 의해 변속기 케이스(6)에 고정된 캐리어(16)에 의해 반력을 받으면서 링 기어(15)가 감속 회전하고, 출력 기어(17)로부터는 최대 감속비에 의한 감속 회전이 출력된다. 또한, 엔진 브레이크 시에는, 공전하는 로우 원웨이 클러치(LOW/OWC) 대신에 로우&리버스 브레이크(L&R/B)가 반력을 받는다.

제2 속(2ND)은 로우 클러치(LOW/C)와 2-6 브레이크(2-6/B)를 체결함으로써 얻을 수 있다. 이 제2 속에 있어서, 2-6 브레이크(2-6/B)를 체결함으로써, 제1 선 기어(12) 및 피니언 기어(13)가 변속기 케이스(6)에 대하여 고정이 된다. 또한, 피니언 기어(13)와 제2 선 기어(14)가 맞물려 있음으로써, 제2 선 기어(14)에 연결된 회전축(S5)이 변속기 케이스(6)에 대하여 고정이 된다.

제3 속(3RD)은 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)와 로우 클러치(LOW/C)를 체결함으로써 얻을 수 있고, 제4 속(4TH)은 하이 클러치(H/C)와 로우 클러치(LOW/C)를 체결함으로써 얻을 수 있다. 또한, 제5 속(5TH)은, 하이 클러치(H/C)와 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)를 체결함으로써 얻을 수 있다.

제6 속(6TH)은 하이 클러치(H/C)와 2-6 브레이크(2-6/B)를 체결함으로써 얻을 수 있다. 또한, 제6 속에 있어서, 제2 속과 같이 2-6 브레이크(2-6/B)를 체결함으로써, 회전축(S5)이 고정이 된다. 또한, 후퇴는, 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)와 로우 앤드 리버스 브레이크(L&R/B)를 체결함으로써 얻을 수 있다.

2. 유압 회로 및 전자 변속 제어계의 설명

다음에, 상기 변속 제어를 달성하는 유압 회로 및 전자 변속 제어계를 도3을 이용하여 설명하면, 도3에 있어서, 부호 101은 로우 클러치(LOW/C)의 체결 피스톤실, 102는 하이 클러치(H/C)의 체결 피스톤실, 103은 2-6 브레이크(2-6/B)의 체결 피스톤실, 104는 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)의 체결 피스톤실, 105은 로우&리버스 브레이크(L&R/B)의 체결 피스톤실이다.

상기 로우 클러치(LOW/C), 하이 클러치(H/C), 2-6 브레이크(2-6/B), 3-5 리버스 클러치(3-5R/C), 로우&리버스 브레이크(L&R/B)는, 각각 체결 피스톤실(101 내지 105)에 D 레인지압 또는 R 레인지압인 체결압을 공급함으로써 체결되고, 또한, 이 체결압을 줄임으로써 해방되도록 되어 있다.

또한, D 레인지압이라 함은 메뉴얼 밸브를 거친 라인압이며, D 레인지 선택 시만 발생한다. R 레인지압이라 함은, 메뉴얼 밸브를 거친 라인압이며, R 레인지 선택 시만 발생하고, R 레인지 이외에서는 드레인 포트와 접속하고 있어, 감압은 발생하지 않는다.

도3에 있어서, 부호 106은 로우 클러치(LOW/C)에의 체결압을 제어하는 제1 유압 제어 밸브, 107은 하이 클러치(H/C)에의 체결압을 제어하는 제2 유압 제어 밸브, 108은 2-6 브레이크(2-6/B)에의 체결압을 제어하는 제3 유압 제어 밸브, 109는 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)에의 체결압을 제어하는 제4 유압 제어 밸브, 110은 로우&리버스 브레이크(L&R/B)에의 체결압을 제어하는 제5 유압 제어 밸브이다.

상기 제1 유압 제어 밸브(106)는, 파일럿압을 원압으로 하여 솔레노이드력에 의해 변속 제어압을 만들어 내는 제1 듀티 솔레노이드(106a)와, D 레인지압을 원압으로 하여 변속 제어압과 피드백압을 작동 신호압으로서 로우 클러치압을 압력 조절하는 제1 압력 조절 밸브(106b)로 구성되어 있다. 또한, 제1 듀티 솔레노이드(106a)는 듀티비에 따라서 제어되어 있고, 구체적으로는 솔레노이드 오프(OFF) 시에 로우 클러치압을 제로로 하고, 솔레노이드 온(ON) 시에는 온 듀티비가 증대할수록 로우 클러치압을 높게 한다.

상기 제2 유압 제어 밸브(107)는, 파일럿압을 원압으로 하여 솔레노이드력에 의해 변속 제어압을 만들어 내는 제2 듀티 솔레노이드(107a)와, D 레인지압을 원압으로 하여 변속 제어압과 피드백압을 작동 신호압으로서 하이 클러치압을 압력 조절하는 제2 압력 조절 밸브(107b)로 구성되어 있다. 또한, 제2 듀티 솔레노이드(107a)는 솔레노이드 온 시(100 % 온 듀티비)에 하이 클러치압을 제로로 하고, 온 듀티비가 감소할수록 하이 클러치압을 높게 해, 솔레노이드 오프 시에 하이 클러치압을 최대압으로 한다.

상기 제3 유압 제어 밸브(108)는 파일럿압을 원압으로 하여 솔레노이드력에 의해 변속 제어압을 만들어 내는 제3 듀티 솔레노이드(108a)와, D 레인지압을 원압으로 하여 변속 제어압과 피드백압을 작동 신호압으로서 2-6 브레이크압을 압력 조절하는 제3 압력 조절 밸브(108b)로 구성되어 있다. 또한, 제3 듀티 솔레노이드(108a)는 솔레노이드 오프 시에 2-6 브레이크압을 제로로 하고, 솔레노이드 온 시에는 온 듀티비가 증대할수록 2-6 브레이크압을 높게 한다.

상기 제4 유압 제어 밸브(109)는, 파일럿압을 원압으로 하여 솔레노이드력에 의해 변속 제어압을 만들어 내는 제4 듀티 솔레노이드(109a)와, D 레인지 선택 시는, 라인압을 원압으로 하여 변속 제어압과 피드백압을 작동 신호압으로서 3-5 리버스 클러치압을 압력 조절하고, R 레인지 선택 시에는 R 레인지압을 작동 신호압으로서 R 레인지압인 라인압을 그대로 3-5 리버스 클러치압으로 공급하는 제4 압력 조절 밸브(109b)로 구성되어 있다. 또한, 제4 듀티 솔레노이드(109a)는 솔레노이드 온 시(100 % 온 듀티비)에 3-5 리버스 클러치압을 제로로 하고, 온 듀티비가 감소할수록 3-5 리버스 클러치압을 높게 해, 솔레노이드 오프 시에 3-5 리버스 클러치압을 최대압으로 한다.

상기 제5 유압 제어 밸브(110)는 파일럿압을 원압으로 하여 솔레노이드력에 의해 변속 제어압을 만들어 내는 제5 듀티 솔레노이드(110a)와, 라인압을 원압으로 하여 변속 제어압과 피드백압을 작동 신호압으로서 로우&리버스 브레이크압을 압력 조절하는 제5 압력 조절 밸브(110b)에 의해 구성되어 있다. 또한, 제5 듀티 솔레노이드(110a)는, 솔레노이드 오프 시에 로우&리버스 브레이크압을 제로로 하고, 솔레노이드 온 시에는 온 듀티비가 증대할수록 로우&리버스 브레이크압을 높게 한다.

도3에 있어서, 부호 111은 제1 압력 스위치(유압 검출 수단), 112는 제2 압력 스위치(유압 검출 수단), 113은 제3 압력 스위치(유압 검출 수단), 114는 제4 압력 스위치(유압 검출 수단), 115는 제5 압력 스위치(유압 검출 수단), 116은 메뉴얼 밸브, 117은 파일럿 밸브, 118은 셔틀 볼 밸브, 119는 라인압 유로, 120은 파일럿압 유로, 121은 D 레인지압 유로, 122는 R 레인지압 유로, 124는 로우 클러치압 유로, 125는 하이 클러치압 유로, 126은 2-6 브레이크압 유로, 127은 3-5 리버 스 클러치압 유로, 128은 로우&리버스 브레이크압 유로이다.

즉, 로우 클러치압 유로(124)와, 하이 클러치압 유로(125)와, 2-6 브레이크압 유로(126)와, 3-5 리버스 클러치압 유로(127)와, 로우&리버스 브레이크압 유로(128)와의 각각의 유로에, 체결압의 유무를 스위치 신호(체결압 있음에서 온, 체결압 없음에서 오프)에 의해 검출하는 제1 내지 제5 압력 스위치(111 내지 115)가 마련되어 있다.

도3에 있어서, 부호 40은 A/T 컨트롤 유닛(제어 수단), 41은 차속 센서, 42는 스로틀 센서(토크 신호 발생 수단), 43은 엔진 회전 센서, 44는 터빈 회전 센서, 45는 점화 스위치, 46은 유온 센서이며, 이들에 의해 전자 변속 제어계를 구성한다.

그리고, A/T 컨트롤 유닛(40)에 있어서는, 각 압력 스위치(111 내지 115)로부터의 스위치 신호 및 각 센서·스위치류(41 내지 46)로부터의 신호를 입력하고, 이들의 입력 정보와 미리 설정된 변속 제어칙이나 페일세이프 제어칙 등에 의거하여 연산 처리를 행하고, 제1 듀티 솔레노이드(106a)와, 제2 듀티 솔레노이드(107a)와, 제3 듀티 솔레노이드(108a)와, 제4 듀티 솔레노이드(109a)와, 제5 듀티 솔레노이드(110a)에 대하여 연산 처리 결과에 따른 솔레노이드 구동 신호가 출력된다.

또한, A/T 컨트롤 유닛(40)의 상세에 대해서는 후술한다.

3. 변속 제어의 설명

다음에, 본 발명의 특징이 되는 시퀀셜 시프트 시의 변속 제어에 대해서, 통상 변속 제어와 더불어 설명한다. 이미 배경 기술의 란에 있어서 서술한 바와 같 이, 전술한 바와 같은 다단의 자동 변속기에서는, 시프트 맵의 변속 선이 밀해져 있으므로, 비상 시프트가 실행되는 빈도가 증대하게 된다. 예를 들어, 4속 주행 중으로부터 목표 변속단이 1속으로 설정되도록 2단 비상 시프트나 6속으로부터 2속으로 목표 변속단이 설정되도록 3단 비상 시프트가 자주 생기게 된다. 또한, 드라이버의 의도적인 변속 조작에 의해 2단 비상 시프트나 3단 비상 시프트의 실행이 지시되는 경우도 있다.

또한, 이하에서는 시퀀셜 시프트라 함은 비상 시프트 중 변속 제어가 프로그램화되어 있지 않은 변속을 말하고, 구체적으로는 비상 시프트 중, n단으로부터 n-2단으로의 다운 시프트를 제외한 시프트를 말한다. 또한, 이 시퀀셜 시프트는 운전 상태가 변화되어서 시프트 맵의 변속 선을 가로지르는 것에 기인하는 복수단에 걸친 변속과, 드라이버의 변속 레버 등의 조작에 기인하는 복수단에 걸친 변속과의 양방의 변속을 포함하는 것으로 한다.

그런데, 상술한 바와 같은 비상 시프트 중, 다운 시프트 측의 1단 비상 시프트에 대해서는 미리 변속 제어 데이터가 프로그램되고 있고, 예를 들면 4속으로부터 2속에의 비상 시프트는, 4속 → 3속 → 2속(이하, 4 → 3 → 2와 같이 기재함)의 연속된 변속 제어를 실행하는 것은 아니며, 직접 4 → 2의 다운 시프트가 실행된다.

한편, 업 시프트 측에서는 비상 시프트를 직접 실행하는 프로그램은 설정되어 있지 않으며, 예를 들면 2속으로부터 4속에의 1단 비상의 업 시프트는, 2 → 3 → 4와 2개의 변속을 연속해서 실행한다. 이것은, 업 시프트는 다운 시프트에 비 해 변속 제어가 다소 늦어져도 운전 조작성를 손상시킬 우려가 적기 때문이다.

그런데, 전술한 바와 같이 비상 시프트 중 다운 시프트 측의 1단 비상 시프트에 대해서 변속 제어 프로그램을 기억시킨 경우라도, 6 → 2의 3단 비상 시프트(시퀀셜 시프트)에서는, 6 → 4의 1단 비상 시프트(제1 변속)와 4 → 2의 1단 비상 시프트(제2 변속)를 연속해서 실행할 필요가 있다.

즉, 이 경우에는 6 → 4 → 2의 변속이 실행되게 되지만, 도2의 마찰 요소의 작동도로부터도 알 수 있는 바와 같이, 최초의 6속(제1 변속단)으로부터 4속(제2 변속단)으로의 1단 비상 시프트(제1 변속)에서는 2-6 브레이크(2-6/B)는 해방되지만, 다음의 4속(제2 변속단)으로부터 2속(제3 변속단)으로의 변속(제2 변속)에서는 2-6 브레이크(2-6/B)는 다시 체결된다.

따라서, 6 → 2의 시퀀셜 시프트에서는, 2-6 브레이크(2-6/B)는 제1 변속에서 일단 해방 제어가 개시된 후, 제2 변속이 개시되면 체결 제어가 개시되게 되어, 해방 → 체결이라는 제어가 연속해서 행해지게 된다.

한편, 업 시프트에서는 1단 비상 시프트가 프로그램되어 있지 않으므로, 1단 비상 시프트의 실행 시라도, 연속하는 2개의 변속이 실행되고, 예를 들면 3 → 5의 시퀀셜 시프트 시에는 3 → 4의 제1 변속 시에 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)가 해방되는 동시에 4 → 5의 변속 시에는 체결되게 된다.

이와 같이, 제1 변속단에서는 체결되고, 제1 변속에 의해 달성되는 제2 변속단에서는 해방되고, 제2 변속에 의해 달성되는 제3 변속단에서는 체결되는 마찰 요소를 이하에서는 제1 마찰 요소라 하고, 6 → 2의 시퀀셜 시프트에서의 2-6 브레이 크(2-6/B)가 제1 마찰 요소에 상당하고 있다. 또한, 업 시프트에서는, 3 → 5의 시퀀셜 시프트에서의 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)가 제1 마찰 요소에 상당하고 있다.

3. 1 기능 구성의 설명

이하, 본 발명의 특징 부분인 비상 시프트의 변속 제어에 대해 설명하면, 도4는 본 발명의 주요부의 기능 구성을 나타내는 개략적인 블록도이며, 도시한 바와 같이 상기 A/T 컨트롤 유닛(40)의 입력 측에는, 각종 센서·스위치류(41 내지 46, 111 내지 115)가 접속되어 있고, 출력 측에는 각 듀티 솔레노이드(106a 내지 110a)가 접속되어 있다.

또한, A/T 컨트롤 유닛(40) 내에는, 목표 변속단 결정 수단(401), 변속 제어 수단(402) 및 관성 페이즈 개시 검지 수단(406) 등이 마련되어 있고, 상기 각종 센서류로부터 입력 정보에 의거하여 연산 처리를 실행하고, 각 듀티 솔레노이드(106a 내지 110a)에 대하여 솔레노이드 구동 신호를 출력한다.

이 중, 목표 변속단 결정 수단(판정 수단)(401)은 드라이버의 액셀 답입량이나 차속 등의 차량 운전 정보에 의거하여 목표 변속단을 결정하는 기능(변속을 판정하는 기능)을 갖고 있으며, 시프트 맵으로서 A/T 컨트롤 유닛(40) 내에 기억되어 있다. 또한, 관성 페이즈 개시 검지 수단(406)은 터빈 회전 센서(44) 등으로부터의 정보에 의거하여 실제의 변속 기어비를 산출하는 동시에, 산출된 변속 기어비를 기초로 하여 관성 페이즈의 개시를 검지 또는 판정하는 것이다. 또한, 이 관성 페이즈 개시 검지 수단(406)은, 관성 페이즈의 종료에 대해서도 검지 또는 판정할 수 있고, 따라서 관성 페이즈 개시 검지 수단(406)은 관성 페이즈 종료 검지 수단으로서의 기능을 겸용하고 있다.

또한, 변속 제어 수단(402)은, 제1 변속 제어 수단(403), 제2 변속 제어 수단(404) 및 제3 변속 제어 수단(405)을 구비하여 구성되어 있다. 이 중 제1 변속 제어 수단(403)은, 상술한 제1 변속 시에 제1 마찰 요소를 해방하도록 유압 지령을 행하는 동시에 제2 마찰 요소를 체결하도록 유압 지령을 행하는 것이며, 제2 변속 제어 수단(404)은 제2 변속 시에 제1 마찰 요소를 체결하도록 유압 지령을 행하는 동시에 제3 마찰 요소를 해방하도록 유압 지령을 행하는 것이다.

여기에서, 이들의 제1 및 제2 변속 제어 수단(403, 404)에는, 변속 패턴마다 미리 제어 프로그램(제어 데이터)이 저장되어 있으며, 현재의 변속단에 대하여 ±1단의 변속 및 다운 시프트 측의 1단 비상 시프트(이상을 통상 변속이라 함)에 대해서는, 이들의 제1 및 제2 변속 제어 수단(403, 404)에 기억된 제어 데이터를 이용해서 변속 제어가 실행된다.

제3 변속 수단(405)은, 다운 시프트 측에서는 2단 이상의 비상 시프트가 실행 지시되었을 때, 또한, 업 시프트 측에서는 1단 이상의 비상 시프트가 실행 지시되었을 때에, 제1 변속 제어 수단(403)에 의해 최초의 변속(제1 변속 또는 전 변속) 종료 전에, 제1 변속의 종료를 기다리지 않고 제2 변속 제어 수단(404)에 의한 제2 변속(다음 변속)을 개시시키는 것이다. 구체적으로는, 제1 변속 제어를 실행하면서 제2 변속 제어를 개시시키고, 특히 제1 변속 제어와 제2 변속 제어와의 오버랩 기간에 있어서, 각 마찰 요소에 대한 유압 지령의 정합성을 도모하여, 제어의 최적화를 도모하는 수단이다. 또한, 이 제3 변속 수단(405)에는 제2 변속을 시작하는 타이밍을 보정하는 개시 타이밍 보정 수단(407) 및 제1 변속의 종료 타이밍을 보정하는 종료 타이밍 보정 수단(408)이 마련되어 있다.

3. 2 변속 제어의 구체적인 설명

3. 2. 0 통상 시의 변속 제어

이하, 시퀀셜 시프트 시의 변속 제어에 대해 설명하기 전에, 그 전제의 제어가 되는 통상 변속 제어에 대해 설명한다. 또한, 이 통상 변속 제어는 공지의 기술이지만, 본원 발명의 특징인 시퀀셜 시프트와의 차이를 명확하게 하기 위해, 이하에서는 상세하게 설명한다. 여기에서, 통상 변속 제어라 함은, 상술한 바와 같이 제1 및 제2 변속 제어 수단(403, 404)에 미리 기억된 제어 프로그램(제어 데이터)을 따라서 실행되는 변속이며, 다운 시프트이면 제n단 → 제n-1단 및 제n단 → 제n-2단, 업 시프트면 제n단 → 제n + 1단의 변속 제어이다. 또한, 이하에서는 통상의 변속 제어를 단독의 변속 제어라고도 한다.

3. 2. 1 통상 시의 다운 시프트

우선 최초에, 도5 및 도6을 이용해서 다운 시프트에 대해 설명하면, 도5는 보통 다운 시프트에 대하여 설명하기 위한 시간도, 도6은 그 흐름도이다.

그런데, 제n단(제1 변속단)에서의 주행 중에 주행 조건이 변동하여, A/T 컨트롤 유닛(40) 내에 마련된 시프트 맵(목표 변속단 결정 수단)(401)에 의해, 목표 변속단이 제n-1단(제2 변속단)으로 설정되면, 제1 변속 제어 수단(403)으로부터의 제어 신호를 기초로 하여 제n단으로부터 제n-1단에의 다운 시프트가 개시된다.

다운 시프트가 개시되면, 체결 측 마찰 요소에서는 변속 개시와 함께, 프리차지 제어(덜걱거림 제어)가 실행된다(도5 및 도6의 AC11). 이 프리차지 제어는, 가능한 한 빠르게 피스톤 스트로크를 완료시키기 위해 실행되는 제어이며, 전 피스톤 스트로크의 70 퍼센트 정도 스트로크하도록 높은 유압 지령치가 출력된다. 또한, 이때의 유압 지령치는 미리 설정된 값 PA1 + 학습량으로서 출력된다(특허 청구 범위의 청구항 4에 대응).

그리고, 소정 시간 T1만큼 상기한 유압 지령치(설정치 PA1 + 학습량)를 출력한 후, 유압 지령치를 일단 저하시켜, 이 프리차지 제어 후는 상기 덜걱거림 상태를 유지할 수 있을 정도의 유압치가 되도록 유압 지령치(미리 설정된 값 PA2 + 학습량)를 설정해서 체결에 구비한다(도6의 스텝 S101, S102 참조). 또한, 학습은 관성 페이즈까지의 시간 및 변화율에 의거하여 행해진다.

소정 시간 T1 경과 후는, 피스톤 스트로크 제어로 이행한다(도5의 AC12). 이 피스톤 스트로크 제어에서는, 입력 토크에 따른 유압 지령치(PA2 + 학습량)로부터 소정의 구배(RA1)로 유압 지령치를 상승시켜, 체결 측 마찰 요소의 클러치의 피스톤 스트로크를 제어한다. 이 경우, 소정 구배(RA1)는 제2 마찰 요소 내의 유압을 일정치(제1 유압치)로 유지하는 값으로 설정되고, 피스톤 스트로크 제어 종료 후의 실 유압의 급상승이나, 피스톤 스트로크의 변동 등을 고려하여 설정된다(스텝 S103). 또한, 파워 온 다운 시프트의 경우에는, 후술하는 해방 측 마찰 요소에서 변속 제어를 진행시키고, 또한, 파워 오프 다운 시프트의 경우에는 체결 측 마찰 요소로 변속 제어를 진행시킨다. 이로 인해, 파워 온 다운 시프트 쪽이 파워 오프 다운 시프트보다도 소정 구배(RA1)가 완만하게 설정된다.

그리고, 이러한 유압 지령치에 의해 체결 측 마찰 요소의 피스톤이 일정한 유압치를 기초로 서서히 스트로크해 가고, 피스톤 스트로크가 종료하면 체결 측 마찰 요소의 유압 스위치(피스톤 스트로크 판정 수단)가 온이 된다. 이로 인해 유압 스위치 온이 검출되면 피스톤 스트로크 제어를 종료하고, 다음의 AC21로 이행한다(스텝 S104). 또한, 유압 스위치의 백업으로서 타이머와 기어비가 모니터되어 있으며, 유압 스위치 온이 검출되지 않아도, 피스톤 스트로크 제어 개시로부터 소정 시간(T2)이 경과하거나, 또는 기어비가 관성 페이즈 개시 기어비(GR1)보다도 높은 소정 기어비(GR4)에 달하면, 피스톤 스트로크 제어를 종료한다.

한편, 해방 측 마찰 요소에서는, 우선 언더 슈트 방지 제어(도5, 도6의 RC11)가 실행된다. 즉, 다운 시프트가 개시되면 해방 측 마찰 요소에서는, 유압 지령치가, 입력 토크에 따라서 설정되는 소정의 유압 지령치(TR2)까지 저감된다. 이때, 유압의 과도한 저하(언더 슈트)를 방지하기 위해, 변속 개시 시에는 목표로 하는 유압 지령치(TR2)에 대하여 다소 높은 쪽의 유압 지령치(+TR1)가 출력되고, 그 후 유압 지령치를 소정 시간(T14)만큼 들여서 서서히 상기 목표로 하는 유압 지령치(TR2)까지 점감시킨다(이상, 도6의 스텝 S201, S202 참조).

또한, 상기한 유압 지령치(TR2)는 파워 온 다운 시프트 시는 관성 페이즈를 개시시키는 유압이며, 해방 측 마찰 요소의 클러치가 약간 미끄러져 나올 정도의 유압에 상당하고 있다. 또한, 파워 오프 다운 시프트 시는 해방 측 마찰 요소의 클러치가 슬립하지 않을 정도의 유압에 상당하고 있다.

그리고, 소정 시간(T14)이 경과하면, 다음에 교체 전 유지 제어로 이행한다(도5, 도6의 RC11). 본 제어는, 파워 오프 다운 시프트 시이면, 체결 측 마찰 요소의 피스톤 스트로크가 종료할 때까지 입력 토크에 따른 유압(TR2)으로 유지하고, 해방 측에서 변속단을 유지하는 것이다(스텝 S203).

이것은, 해방 측 마찰 요소 및 체결 측 마찰 요소의 양방에서 해방되어 버리면, 뉴트럴 상태가 되어서 회전이 공회전이 되기 때문이며, 이러한 사태를 회피하기 위해 다음에 교체 전 유지 제어가 실행된다.

또한, 파워 온 다운 시프트 시이면, 입력 토크에 따른 유압(TR2)을 유지함으로써 클러치가 미끄러지는 상태가 되지만, 이 경우에는 체결 측 마찰 요소로 변속단이 유지되어 있다. 그리고, 그 후 체결 측 마찰 요소의 유압 스위치 온(= 피스톤 스트로크 종료)이 검출되거나, 또는 미리 설정된 시간 T2 + T10 경과하면, 교체 전 유지 제어를 종료한다(스텝 S204).

그런데, 상술한 체결 측 마찰 요소의 AC11, AC12, 및 해방 측 마찰 요소의 RC11이 종료하면, 다음에 AC21 및 RC21로 진행되어, 교체 제어가 개시된다.

이 교체 제어에서는, 해방 측 마찰 요소에 있어서, 파워 오프 다운 시프트 시에 피스톤 스트로크가 종료하면(유압 스위치 온, 또는 T10 + T2 경과), 입력 토크에 따른 소정 구배(RR2)로 유압을 저하시킨다(스텝 S205). 또한, 파워 온 다운 시프트 시는, 대부분의 경우에는 교체 제어 개시 전에 관성 페이즈 제어(RC31)가 개시되어, RC21의 교체 제어가 없을 경우가 많아질 것이지만, 유압의 변동 등에 의해 관성 페이즈가 시작하지 않는 경우에는, 이 교체 제어가 백업으로서 구배(RR2) 로 유압을 낮추어 관성 페이즈 개시를 촉진시키는 기능을 갖는다. 그리고, 기어비가 관성 페이즈 판정 기어비(GR1)에 달하면, 교체 제어를 종료하고, 관성 페이즈 제어로 이행한다(스텝 S206).

한편, 체결 측 마찰 요소에 있어서는 입력 토크 및 차속을 기초로 하여 미리 설정된 소정 구배(RA2)로 유압 지령치를 상승시킨다(스텝 S105). 여기에서, 파워 오프 다운 시프트 시의 구배(RA2)는, 후퇴 구배(출력 축 토크의 저하 구배)가 최적이 되도록, 입력 토크 및 차속마다 설정되어 있으며, 입력 토크가 커질수록 큰 구배가 되도록 설정되어 있다. 또한, 파워 온 다운 시프트 시에는 피스톤 스트로크가 종료하고 있으면 체결 용량이 필요 없으므로 최저 구배로 설정된다. 그리고, 소정 기어비(GR5)에 이르면, 체결 측 마찰 요소의 교체 제어가 종료되어, 다음의 관성 페이즈 제어로 이행한다(스텝 S106).

관성 페이즈 제어(AC31, RC31)로 들어가면, 해방 측 마찰 요소에서는 파워 오프 다운 시프트의 경우에는, 관성 페이즈 검지 시의 유압으로부터 입력 토크 및 차속에 따른 소정 구배로 유압 지령치를 저하시킨다. 또한, 파워 온 다운 시프트 시의 경우, 입력 토크 및 차속에 따른 구배로 유압 지령치를 상승시키고, 파워 온 다운 시프트 시에는 해방 측 마찰 요소의 유압으로 변속 진행을 제어한다. 특히, 클러치 용량을 갖게 함으로써 출력 축 토크의 저조나 변속의 진행을 느리게 해서, n속단에서의 체결 측 마찰 요소의 동기를 취하기 쉽게 하고 있다(스텝 S207). 그리고, 기어비(GR)가 n-1단의 기어비에 가까운 소정 기어비(GR3)에 달하면, 관성 페이즈 제어를 종료한다(스텝 S208).

또한, 체결 측 마찰 요소에서는 관성 페이즈 제어에 들어가면, 입력 토크 및 차속에 의거하여 미리 설정된 소정 구배(RA3)로 유압을 상승시킨다. 또한, 파워 오프 다운 시프트 시는 관성 페이즈의 중간에서 종료에 걸쳐서 완만하게 변속이 종료하도록 구배가 완만해진다. 또한, 파워 온 다운 시프트 시는, 체결 용량이 필요 없으므로 최저 구배로 설정된다(스텝 S107). 그리고, 기어비(GR)가 상술한 소정 기어비(GR3)보다도 전방에 설정된 소정 기어비(GR6)에 도달하면, 관성 페이즈 제어를 종료한다(스텝 S108).

그 후에 체결 측 마찰 요소에서는 관성 페이즈 종료 제어(AC41)로 이행한다. 이 관성 페이즈 종료 제어에서는, 입력 토크에 의거하여 미리 설정된 소정 유압(TA14)까지 유압을 미리 정해진 소정 시간(T12)을 들여서 상승시킨다(스텝 S109, S110). 여기에서, 소정 유압(TA14)은 n-1속단을 확실하게 확정시킬 수 있는 유압으로, 관성 페이즈 종료 검출 변동에 의해 발생하는 변속 쇼크를 방지할 수 있다.

그리고, 소정 시간(T12)이 경과하면, 유압 지령치(듀티)를 100 %로 설정해 최대유압(MAX압)을 출력해서 체결 측 마찰 요소의 변속을 종료한다.

한편, 해방 측 체결 요소에서는 관성 페이즈 제어가 종료되면, 기울기 제거 모따기 제어(RC41)가 실행된다. 이 기울기 제거 모따기 제어에서는, 관성 페이즈 종료 판정하면, 입력 토크에 따른 소정 구배(제1 소정 구배)(RR4)로 유압을 저하시켜, 출력 축의 토크 변동을 억제하면서, 재빠르게 최소 유압(유압 제로)이 되도록 제어한다(스텝 S209).(특허 청구 범위의 청구항 2의 전반에 대응)

그리고, 이와 같이 소정 구배(RR4)로 유압을 저하시킨 후 소정 시간(T8) 경 과하면, 유압 지령치(듀티)를 0 %로 설정하여 최소 유압(MIN압 = 유압 제로)을 출력해서 해방 측 마찰 요소의 변속을 종료한다.

이상과 같이 하여, 제1 변속 제어 수단(403)에 의해 통상 변속의 다운 시프트가 실행된다.

3. 2. 2 시퀀셜 시프트(다운 시프트)

다음에, 시퀀셜 시프트 시의 변속 제어에 대해서 구체적으로 설명하면, 도8은 6 → 2의 다운 시프트 시의 특성을 나타내는 시간도이며, (a)는 스로틀 개방도(TH), (b)는 변속기 기어비(GR), (c)는 변속 시에 체결 또는 해방되는 마찰 요소에 대한 유압 지령치{더욱 상세하게는, 각 마찰 요소의 유압 제어 밸브[도3의 제1 내지 제5 유압 제어 밸브(106 내지 110) 참조]에 대한 유압 지령치(듀티비)}의 특성을 각각 나타내고 있다.

또한, 이러한 6 → 2의 다운 시프트에서는, 상기한 바와 같이 제1 변속에서 미리 프로그램된 제어 데이터에 의거하여 6 → 4의 1단 비상 시프트가 실행되고, 제2 변속에서 4 → 2의 1단 비상 시프트가 실행된다. 또한, 이 경우에는 제1 변속으로부터 제2 변속에 걸쳐서, 2-6 브레이크(2-6/B)가 해방 → 체결이라는 제어가 실행되므로, 이 2-6 브레이크(2-6/B)가 제1 마찰 요소에 상당한다. 또한, 로우 클러치(LOW/C)가 제2 마찰 요소에 상당하고, 하이 클러치(H/C)가 제3 마찰 요소에 상당한다.

그런데, 6속(제1 변속단)에서의 주행 중에 주행 조건이 변동해서(혹은 드라이버의 의도에 의해 변속 레버 이 조작되어서), A/T 컨트롤 유닛(40) 내에 마련된 시프트 맵(목표 변속단 결정 수단)(401)에 의해, 목표 변속단이 2속(제3 변속단)으로 설정되면, 우선은 제1 변속 제어 수단(403)으로부터의 제어 신호를 기초로 하여 6속으로부터 4속(제2 변속단)에의 1단 비상의 다운 시프트(제1 변속)가 개시된다(도8의 t1).

그리고, 현재의 실 기어비와, 6 → 4변속(제1 변속)의 종료를 판정하는 기어비(관성 페이즈 종료 기어비)(GR3)보다도 바로 앞의 제1 소정 기어비(제2 변속 개시 기어비 또는 앞으로 보내는 기어비라고도 함)(GR3A)를 비교한다.

그리고, 실 기어비가 상기 제2 변속 개시 기어비(GR3A)에 달하기 이전이면, 곧바로는 4 → 2 변속(제2 변속)을 개시하지 않고, 제3 변속 제어 수단(405)에 의해 해당 제2 변속 제어의 개시가 금지된다. 이것은, 관성 페이즈 중에 제2 변속을 실행하면 인터로크가 생길 우려가 있기 때문이며, 이러한 인터로크를 회피하기 위해, 관성 페이즈 중에는 제2 변속의 개시가 금지된다.

그리고, 그 후 기어비가 상기 제2 변속 개시 기어비(GR3A)에 달하면 제2 변속의 금지를 해제하여, 제3 변속 제어 수단(405)은 제2 변속 제어 수단(404)에 대하여 4 → 2변속(제2 변속)의 개시를 지시한다(도8의 t2 참조).

여기에서, 관성 페이즈의 종료 바로 전의 제2 변속 개시 기어비(GR3A)가 되면 제1 변속의 종료를 기다리지 않고 제2 변속을 시작하는 것은 주로 이하의 이유에 따른다. 즉, 제1 변속의 종료를 기다리고 나서 제2 변속을 개시한 것에서는 제2 변속의 개시 시의 유압 응답 지연에 기인하여, 제1 변속의 종료와 제2 변속의 개시와의 사이에 정체 시간이 생겨, 결과적으로 변속 시간이 증대해 버릴 우려가 있 다.

그래서, 본 장치에서는 이러한 다운 시프트 측의 2단 이상의 비상 시프트에서는, 기어비가 관성 페이즈 종료 기어비(GR3) 바로 앞의 제2 변속 개시 기어비(GR3A)가 되면, 제2 변속을 시작하도록 하고 있다(제2 변속의 전 내). 또한, 여기에서 제2 변속 개시 기어비(GR3A)는 고정치가 아니며, 이러한 비상 시프트 시에 그때마다 설정되는 값이며, 제2 변속의 유압 응답 지연을 고려해서 설정되는 값이다. 즉, 이 제1 소정 기어비(GR3A)는 실제로 제2 변속이 개시되는 시점과 관성 페이즈 종료 시가 일치하도록(또는 관성 페이즈 종료로부터 실제의 제2 변속 개시까지의 시간이 최대한 작아지도록), 미리 제2 변속의 응답 지연분을 예상해서 설정되는 기어비이며, 관성 페이즈 종료 기어비(GR3)로부터 소정 시간(예를 들면 0.1초) 바로 전의 기어비로서 설정된다.

따라서, 이 제2 변속 개시 기어비(GR3A)는, 차속이나 제2 변속단의 변속단 수 등의 변수에 따라서 설정된다. 구체적으로는, 차속이 낮아질수록 관성 페이즈 종료 기어비(제2 변속단에서의 기어비)(GR3)와, 제2 변속 개시 기어비(GR3A)와의 차이가 커지도록 설정된다. 또한, 이 변속기에의 입력 토크가 커질수록 상기한 차이가 커지도록 보정된다. 또한, 이 보정은 제3 변속 제어 수단(405)에 마련된 개시 타이밍 보정 수단(407)에 의해 실행된다.(특허 청구 범위의 청구항 9에 대응)

또한, 본 실시 형태에서는 제2 변속을 시작하는 변수로서, 전술한 바와 같이『제1 변속이 종료하는 기어비(관성 페이즈 종료 기어비)(GR3)에 도달하기 전의 제2 변속 개시 기어비(GR3A)』를 이용하고 있지만, 이 대신에 제1 소정 기어비에 상 당하는 변수를 이용해도 좋다. 이 경우, 예를 들면 터빈 회전 속도, 변속기의 출력축 속도, 차륜의 회전 속도 등을 변수로서 이용할 수 있다.

그런데, 기어비가 제2 변속 개시 기어비(GR3A)에 도달했을 때(t = t2)에는, 도8의 (c)에 도시한 바와 같이 제1 변속은 아직 종료하고 있지 않으며, 따라서 제1 변속과 제2 변속이 일부 오버랩하게 된다. 특히, 제1 변속과 제2 변속과의 오버랩 기간에서는, 2-6 브레이크(2-6/B)에 대하여 해방 제어와 체결 제어와의 다른 2개의 제어 지령이 출력되게 된다. 즉, 1개의 마찰 요소[2-6 브레이크(2-6/B)]에 대하여 2개의 다른 유압 지령이 출력되게 된다.

본 장치에서는, 이러한 제어 상의 모순을 회피하기 위해, 제2 변속의 시작 이후, 제3 변속 제어 수단(405)은 제1 변속 제어 수단(403)에 의해 출력되는 2-6 브레이크(2-6/B)에 대한 유압 지령치와, 제2 변속 제어 수단(404)에 의해 출력되는 2-6 브레이크(2-6/B)에 대한 유압 지령치를 비교하는 동시에, 항상 큰 쪽을 선택해서 2-6 브레이크(2-6/B)의 유압 제어 밸브(108)에 출력하도록 되어 있다(셀렉트 하이 제어).(특허 청구 범위의 청구항 1, 10에 대응)

그리고, 이러한 셀렉트 하이 제어를 실행함으로써, 2-6 브레이크(2-6/B)에 대한 유압 지령치는, 도8의 (c)에 굵은 선으로 나타내는 바와 같은 특성이 되어, 연속되는 2개의 변속을 원활하게 행할 수 있어, 변속 쇼크의 발생을 방지 또는 억제할 수 있다.

이하, 도8에다가 도7의 흐름도를 따라서, 시퀀셜 시프트 시의 다운 시프트에 대해 구체적으로 설명하면, 기본적으로는 제1 변속(전 변속) 및 제2 변속(다음 변 속) 모두, 통상 시의 다운 시프트(단독 다운 시프트)와 같은 제어이며, 그 일부만이 다르다. 따라서 도7의 흐름도에서는, 상술한 도6에서 설명한 흐름도 공통의 스텝에는 같은 번호를 붙이고, 중복되는 설명에 대해서는 최대한 생략한다.

우선, 전 변속에 대해서 설명하면, 체결 측 마찰 요소[제2 마찰 요소 ; 로우 클러치(LOW/C)]에서는, 보통 변속에 대하여 조금도 변경되어 있지 않으며, 보통 변속과 동일한 제어가 실행된다(스텝 S101 내지 110).

또한, 해방 측 마찰 요소[제1 마찰 요소 ; 2-6 브레이크(2-6/B)]에서는, 보통 변속의 스텝 S208 및 S209만 변경되어 있다. 즉, 후술하는 제2 변속이 개시되면, 변속의 정체를 방지하기 위해서는 제1 변속에서의 해방 측 마찰 요소의 유압 지령치는 빠르게 저하시키는 것이 바람직하다.

그래서, 시퀀셜 시프트 시에는 단독에서의 6 → 4 변속보다도 빠른 타이밍으로 게다가 급한 구배로 2-6 브레이크(2-6/B)의 유압을 O까지 저감시키는 보정이 행해진다(스텝 S208' 및 스텝 S209'). 또한, 이 보정은 제3 변속 제어 수단(405)에 마련된 종료 타이밍 보정 수단(408)에 의해 실행된다.(특허 청구 범위의 청구항 2의 후반에 대응)

구체적으로는, 도8에 도시한 바와 같이 이 경우에는 관성 페이즈 종료를 판정하는 2속 기어비(GR3)보다도 바로 앞에 설정된 제2 소정 기어비(GR3B)가 되면, 보통 변속 시의 구배(제1 소정 구배 : RR4)보다도 급한 구배(RR4S)로 유압을 제로압까지 해방한다. 이로써, 빠르게 2-6 브레이크(2-6/B)가 해방된다. 그리고, 상술한 이외는, 통상의 제1 변속(6 → 4변속)이 A/T 컨트롤 유닛(40)에 기억된 제어 프로그램을 따라서 실행되어, 4속에의 변속이 종료된다.

또한, 이때의 유압의 저하의 구배(후퇴 구배)는, 2-6 브레이크(2-6/B)에의 입력 토크가 클수록 급한 구배가 되도록 보정된다.(특허 청구 범위의 청구항 7에 대응)

이것은 입력 토크가 커질수록 2-6 브레이크(2-6/B)의 유압은 높아져, 해방까지 시간이 걸리기 때문이며, 빠르게 유압을 해방하지 않으면 변속 도중에 변속이 정체할 우려가 있기 때문이다. 그래서, 전술한 바와 같이, 입력 토크에 따라서 제외 구배를 보정함으로써, 변속 도중에서의 정체, 인터로크 및 상승 등을 억제할 수 있다.

다음에, 제2 변속(다음 변속)에 대해 설명한다. 또한, 이 제2 변속에 있어서 제1 변속(전 변속)과 같은 처리를 실행하는 스텝에 대해서는 제1 변속과 동일한 번호를 붙이고, 중복되는 설명을 최대한 생략한다.

그런데, 이 제2 변속에, 통상 변속 제어(제1 변속과 같은 제어)를 그대로 적용하면, 제2 변속 제어 수단(404)에 의해 2-6 브레이크(2-6/B)(제1 마찰 요소)를 체결하는 유압 지령치가 출력되게 되지만, 이때는 아직 제1 변속이 종료되어 있지 않으므로, 제1 변속 제어 수단(403)으로부터는 2-6 브레이크(2-6/B)를 해방하기 위해 유압 지령치가 출력되어 있다. 즉, 제2 변속 개시(t2) 이후의 오버랩 기간에서는, 1개의 마찰 요소[2-6 브레이크(2-6/B)]에 대하여, 해방 제어와 체결 제어가 다른 2개의 제어 지령이 출력되게 된다.

그래서, 이 경우에는 상술한 바와 같이, 제1 변속 제어 수단(403)으로부터 출력되는 2-6 브레이크(2-6/B)에 대한 유압 지령치와, 제2 변속 제어 수단(404)으로부터 출력되는 2-6 브레이크(2-6/B)에 대한 유압 지령치가 제3 변속 제어 수단(405)에 의해 비교되어, 큰 쪽을 선택해서 2-6 브레이크(2-6/B)에 대한 유압 지령치로서 출력하는 셀렉트 하이 제어가 실행된다(스텝 S100). 또한, 이 셀렉트 하이 제어는 제1 변속이 종료할 때까지 실행된다.

또한, 이러한 시퀀셜 시프트의 제2 변속에서는, 도8의 (c)에 도시한 바와 같이 체결 측 마찰 요소의 프리차지 제어를 금지한다.(특허 청구 범위의 청구항 4에 대응) 즉, 흐름도 상에서는 제1 변속의 프리차지 제어(스텝 S101) 대신에, 프리차지 제어의 금지(스텝 S101')가 적용된다.

이것은, 제2 변속 개시 시에는 제1 변속 제어 수단(403)에 의해 2-6 브레이크(2-6/B)의 피스톤 스트로크가 종료되어 있는 상태이며, 이러한 상태에 있어서 덜걱거림용의 높은 유압을 출력하면, 실제의 유압도 유압 지령치에 추종해 버려, 클러치 용량이 발생해서 쇼크가 생길 우려가 있기 때문이다.

그래서, 제2 변속 개시 시에는 체결 측 마찰 요소의 프리차지 제어를 캔슬함으로써 쇼크의 발생을 방지하도록 하고 있다. 또한, 이 경우에는 제2 변속의 체결 측 마찰 요소의 초기치로서는, 제1 변속의 체결 측 마찰 요소의 프리차지 제어 종료 시로 설정되는 소정치 PA2 + 학습량이 적용된다.

그리고, 그 후는 제1 변속와 같이 소정 시간(T1) 경과할 때까지 소정치 PA2 + 학습량을 유지하는(스텝 S102) 동시에, 그 후 제1 변속과 같은 피스톤 스트로크 제어로 이행한다(스텝 S103).

또한, 피스톤 스트로크 제어에서는 체결 측 마찰 요소의 피스톤이 일정한 유압치를 기초로 서서히 스트로크 해 간다. 여기에서, 상술한 제1 변속에서는, 피스톤 스트로크 제어 시에는, 유압 스위치가 온이 되면 피스톤 스트로크 제어의 종료를 판정하여, 다음 AC21로 이행한다.

그러나, 이 제2 변속에서는 체결 측 마찰 요소는 제1 변속의 해방 측 마찰 요소와 같은 마찰 요소[2-6 브레이크(2-6/B)]이며, 제1 변속과 오버랩하는 제2 변속 개시 시에는 이미 유압이 충분히 향상시켜져 있으므로, 제2 변속 개시 시에는 이미 유압 스위치가 온으로 되어 있다. 따라서 제1 변속과 같이 유압 스위치 온을 트리거로 피스톤 스트로크 종료를 판정하면, 피스톤 스트로크 페이즈가 없어져 버리게 된다.

이로 인해, 이 제2 변속에서는 유압 스위치 온을 트리거로 하는 것을 금지하는 것으로 하고(특허 청구 범위의 청구항 5에 대응), 소정 시간 T2 + Tl0 경과한 것을 조건으로 교체 제어로 이행한다(스텝 S104'). 그리고, 이 이후는, 체결 측 마찰 요소는 제1 변속과 같은 처리가 실행된다(스텝 S105 내지 S110참조).

이상과 같이, 제2 변속의 체결 측 마찰 요소에서는 스텝 S100 내지 S110을 따라 유압 지령치가 설정되는 동시에, 제1 변속의 해방 측 마찰 요소의 유압 지령치와의 대소를 비교하여, 큰 쪽의 값이 실제로 출력되는 유압 지령치로서 선택된다(셀렉트 하이).

이에 의해, 제1 변속에서 해방하고 제2 변속에서는 체결되는 마찰 요소[2-6 브레이크(2-6/B)]에 대한 유압 지령치가, 도8의 (c)에 굵은 실선으로 나타내는 바 와 같은 특성이 되어, 변속의 오버랩 시에서의 제어의 정합성을 도모할 수 있다. 이로써 연속되는 2개의 변속을 원활하게 행할 수 있어, 변속 쇼크의 발생을 방지 또는 억제할 수 있다.

한편, 해방 측 마찰 요소[제3 마찰 요소 : 하이 클러치(H/C)]에서는, 이하와 같은 제어가 실행된다. 여기에서, 4 → 2에의 단독 변속 시에는, 제2 변속 제어 수단(404)은 상술한 제1 변속와 같이, 유압의 언더 슈트를 방지할 목적으로, 하이 클러치(H/C)의 유압을 변속 개시와 동시에 제3 유압 지령치[제3 유압치(TR2) ; 하이 클러치(H/B)가 단독으로 입력 토크를 전달할 수 없는 상한의 유압치]에 대하여 여유를 가진 제2 유압 지령치(제2 유압치 : TR2 + TR1)까지 스텝형으로 저하시키게 된다[도8의 (c)의 점선 참조].

그러나, 본 실시 형태와 같이 시퀀셜 시프트를 실행하는 경우이며, 제1 변속단에서의 분담비가 제2 변속단에서의 분담비보다도 클 경우에는, 오버랩 시에 제3 마찰 요소인 하이 클러치(H/C)가 슬립할 우려가 있으므로, 하이 클러치(H/C)의 슬립을 방지할 목적으로 분담비에 따른 초기압 보정이 이루어진다(스텝 S201'). 또한, 여기에서 분담비라 함은 입력 토크를 1이라 했을 때에 각 마찰 요소가 각 변속단에 있어서 담당하고 있는 토크의 비율을 말한다.

이에 대해서 상세하게 설명하면, 하이 클러치(H/C)의 제1 변속단(6속)의 분담비(1.000)보다도 제2 변속단(4속)의 분담비(0.722) 쪽이 작을 경우, 제1 변속 중에 통상 제2 변속의 데이터에 의거하여 변속 제어를 실행하면, 4속 확정 전 즉 6속의 분담비가 필요한 상태에서, 제3 마찰 요소의 유압을 4속 분담비 상당까지 유압 을 저하시키게 된다. 즉, 제1 변속단(6속)의 분담비(1.000)/제2 변속단(4속)의 분담비(0.722) = 1.39분만큼, 하이 클러치(H/C)의 용량이 부족하게 되어, 용량 부족으로 기어비가 상승할 가능성이 있다.

그래서, 본 장치에서는, 제1 변속단과 제2 변속단과의 분담비에 따라서 적절하게 제2 유압치를 보정함으로써, 기어비의 상승을 억제하도록 하고 있다.(특허 청구 범위의 청구항 6에 대응) 또한, 제3 마찰 요소의 분담비의 관계가 반대가 된 경우(제1 변속단 분담비 < 제2 변속단 분담비)에는, 용량 부족이 되지 않으므로, 이러한 보정을 행할 필요는 없다.

그리고, 다음 변속용으로 설정된 소정 시간(T1S)만큼 들여서 유압 지령치를 제3 유압 지령치로 줄이고(스텝 S202'), 그 후는 보통 변속과 같은 교체 전 제어(스텝 S203)로 이행한다. 또한, 스텝 S202'에 있어서의 소정 시간(T1S)은, 통상 다운 시프트에서의 소정 시간(T14)보다도 짧은 시간으로 설정된다. 이것은, 중간단에서의 기어의 정체 시간을 저감하기 위해서이다.

교체 전 제어에서는, 체결 측 마찰 요소의 피스톤 스트로크가 종료할 때까지 입력 토크에 따른 유압(TR2)으로 유지되고, 해방 측에서 변속단이 유지된다. 또한, 보통 변속에서는, 유압 스위치의 온을 검출하면 다음 교체 제어로 이행하지만, 시퀀셜 시프트의 제2 변속에서는 유압 스위치 온을 트리거로 하는 것을 금지하여, 소정 시간 T2 + T10 경과한 것을 판정하면, 다음의 교체 제어로 이행한다(스텝 S204').

여기에서 유압 스위치 온을 트리거로 하는 것을 금지하는 것은 원래 유압 스 위치가 온 상태이며, 체결 측의 교체 제어 개시 타이밍과의 동기를 취할 수 없게 되는 것을 방지하기 위해서이며, 전술한 바와 같이 체결 측 및 해방 측의 양방의 카운트 시간을 일치시킴으로써, 체결 측 및 해방 측의 마찰 요소는 동시에 교체 제어로 이행한다.

그리고, 이 이후는 보통 변속과 같은 제어를 실행한다. 즉, 입력 토크와 차속에 따른 소정 구배로 서서히 유압을 저하시켜(관성 페이즈 제어), 소정의 기어비에 도달하면 유압 O을 향해서 유압을 줄여 변속을 종료한다.

이상과 같이, 시퀀셜 시프트 시라도, 기본적으로 제1 및 제2 변속 제어 수단(403, 404)에 미리 기억된 제어 프로그램(제어 데이터)을 이용해서 가장 적합한 변속 제어를 실행하므로, 시퀀셜 시프트용으로 다시 프로그램을 짤 필요가 없어져, 변속 데이터의 증가를 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 제1 변속의 종료 전에 제2 변속을 시작하므로, 제1 마찰 요소[2-6 브레이크(2-6/B)]의 유압을 올리는 일없이, 최종의 목표 변속단에 달하는 시간을 단축화할 수 있다. 즉, 제1 마찰 요소의 유압은, 변속이 오버랩하는 타이밍 이후는, 유압 지령치가 높은 쪽을 선택하는 셀렉트 하이로 함으로써, 제1 마찰 요소의 유압이 연속적으로 연결되게 되어, 2개의 연속되는 변속을 빠르게 또한, 원활하게 행할 수 있어, 변속 쇼크의 발생도 억제할 수 있다.

3. 2. 3 통상 시의 업 시프트

다음에, 도9 및 도10을 이용해서 보통 변속 시의 업 시프트(n단 → n + 1단)에 대해서 설명하면, 도9는 보통 업 시프트에 대해 설명하기 위한 시간도, 도10은 그 흐름도이다.

업 시프트가 개시되면, 체결 측 마찰 요소에서는 변속 개시와 함께 프리차지 제어(덜걱거림 제어)이 실행되고(AC11, 스텝 S301, S302), 그 후에 피스톤 스트로크 제어가 실행된다(AC12, 스텝 S303, S304). 또한, 이들 프리차지 제어 및 피스톤 스트로크 제어는, 상술한 다운 시프트와 같은 제어 내용이므로 자세한 설명을 생략한다.

다음에, AC21의 교체 제어가 개시된다. 이 교체 제어에서는, 입력 토크 및 차속에 의거하여 미리 설정된 소정 구배(RA2)로 유압 지령치를 상승시켜(스텝 S305), 소정 기어비(GR1)에 이르면, 교체 제어를 종료하여 다음의 관성 페이즈 제어로 이행한다(스텝 S306).

여기에서, 소정 구배(RA2)는 후퇴 구배(토크 페이즈 중의 출력 축 토크의 저하 구배)가 최적이 되도록 설정되어 있고, 입력 토크가 커질수록 소정 구배(RA2)가 큰 값으로 설정된다. 또한, 이 유압 구배는 교체 제어로부터 관성 페이즈 제어로 절환될 때의 유압 서지나 변속 쇼크를 방지하는 것도 목적으로 하고 있다. 또한, 파워 오프 업 시프트 시는, 교체 제어 개시 전에 관성 페이즈가 검출되어, 본 제어를 실행하는 일없이 관성 페이즈로 이행할 경우도 있다.

관성 페이즈 제어로 들어가면, 입력 토크 및 차속에 의거하여 설정되는 소정 구배(RA3)로 유압을 상승시킨다(스텝 S307). 여기에서 구배(RA3)는 교체 제어의 구배(RA2)보다도 작은 값이며, 완만한 구배로 비교적 천천히 유압을 상승시킨다.

그리고, 기어비(GR)가 상술한 관성 페이즈 종료 기어(GR2)에 도달하면, 본 제어를 종료한다(스텝 S308).

다음에, 관성 페이즈 종료 제어(AC41)로 이행한다. 여기에서는, 소정 구배(RA3)보다도 큰 구배(RA4)(일정치)로 소정 시간(T8) 들여서 유압을 상승시킨다. 또한, 유압 지령치를 단숨에 상승시키면, 관성 페이즈 종료 검출 변동에 의해 변속 쇼크가 발생할 가능성이 있으며, 이로 인해 소정 구배(RA4)로 유압을 상승시키고 있다(스텝 S309, S310).

그리고, 소정 시간(T8)이 경과하면, 유압 지령치(듀티)를 100 %로 설정해 최대 유압(MAX압)을 출력해서 체결 측 마찰 요소의 변속을 종료한다.

한편, 해방 측 마찰 요소에서는, 다운 시프트와 같이, 우선 언더 슈트 방지 제어가 실행되고(스텝 S401, S402), 그 후에 교체 전 제어로 이행한다(스텝 S403, S404). 즉, 도9에 도시한 바와 같이, 업 시프트가 개시되면 해방 측 마찰 요소에서는, 유압 지령치가 소정의 지령치(TR2)까지 저감된다. 이때, 유압의 과도한 저하(언더 슈트)를 방지하기 위해서, 변속 개시 시에는 목표로 하는 유압 지령치(TR2)에 대하여 다소 높은 유압 지령치(+TR1)가 출력되고, 그 후에 유압 지령치를 소정 시간(T15)만큼 들여서 서서히 상기 목표로 하는 유압 지령치(TR2)까지 점감시킨다. 또한, 상기한 유압 지령치(TR2)는, 해방 측 마찰 요소의 클러치가 슬립하지 않는 한계치이다.

그리고, 이러한 한계치(TR2)로 유압을 유지해 둠으로써, 시간(T15) 경과하여 교체 전 제어로 이행했을 때에, 유압 저하와 함께 바로 클러치 용량이 저하되어 변속이 진행된다. 또한, 파워 오프 시프트 업 시는 상기한 유압 지령치(TR2) 대신에 일정한 유압 지령치TR3(<TR2)가 적용된다.

다음에, 교체 제어(RC21)가 개시된다. 이 교체 제어에서는, 소정 시간(T16) 경과 후에, 상기 파워 오프 시프트 업 시의 유압 지령치(TR3)가 되도록 유압 지령치의 구배(제3 소정 구배)가 설정되고, 이 구배로 서서히 유압 지령치가 저감된다(스텝 S405).

그리고, 소정 시간(T16)이 경과해서 유압 지령치(TR3)에 달하면, 기어비가 관성 페이즈 판정 기어비(GR1)가 될 때까지 이 유압 지령치(TR3)를 유지한 후, RC31의 관성 페이즈 시 제거 제어로 이행한다. 또한, 소정 시간(T16)의 경과 전에 기어비가 관성 페이즈 판정 기어비(GR1)에 달하면, 이 시점에서 관성 페이즈 시 제거 제어로 이행한다(스텝 S406).

관성 페이즈 제거 제어로 이행하면, 소정 시간(T17)에서 유압 O이 되는 완만한 구배로 유압 지령치를 서서히 저감한다(스텝 S407). 여기에서, 유압 지령치를 단숨에 O으로 하지 않는 것은 쇼크의 발생을 회피하기 위해서이다. 즉, 기어비가 관성 페이즈 판정 기어비(GR1)로부터 변속 종료 기어비에 도달할 때까지 필요한 시간으로서 소정 시간(T17)을 설정하고, 이 소정 시간(T17)의 사이에 유압을 서서히 저감함으로써, 쇼크를 발생하는 일 없이 변속을 종료시키도록 하고 있다.

그리고, 이와 같이 하여 유압을 저감해 가, 관성 페이즈 종료 기어비(GR2)를 판정하고 나서 소정 시간(T8)이 경과하면, 유압 지령치를 0으로 설정하고, 변속이 종료된다(스텝 S408).

이상과 같이 하여, 제1 변속 제어 수단(403)에 의해 통상 변속의 업 시프트 가 실행된다.

3. 2. 4 시퀀셜 시프트 시의 업 시프트

다음에, 시퀀셜 시프트의 다른 예로서 3 → 5의 업 시프트 시의 제어에 대해서 도12의 시간도를 사용하여 설명한다. 또한, 도8과 같이 (a)는 스로틀 개방도(TH), (b)는 변속기 기어비(GR), (c)는 변속 시에 체결 또는 해방되는 마찰 요소에 대한 유압 지령치의 특성을 각각 나타내고 있다.

또한, 이러한 3 → 5의 업 시프트에서는, 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)에 대하여 해방 → 체결이라는 제어가 실행되므로, 이 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)가 제1 마찰 요소에 상당한다. 또한, 하이 클러치(H/C)가 제2 마찰 요소에 상당하고, 로우 클러치(L/C)가 제3 마찰 요소에 상당한다.

그런데, 3속(제1 변속단)에서의 주행 중에 주행 조건이 변동해서(혹은 드라이버의 의도에 의해 변속 레버가 조작되어), 시프트 맵(목표 변속단 결정 수단)(401)에 의해, 목표 변속단이 5속(제3 변속단)으로 설정되면, 우선은 제1 변속 제어 수단(403)으로부터의 제어 신호를 기초로 하여 3속으로부터 4속에의 업 시프트(제1 변속)가 개시된다(도12의 t1).

이 제1 변속(전 변속)은, 상기한 통상 시의 업 시프트와 동일한 변속 제어이므로, 이 제1 변속에 관한 설명은 생략한다.

전 변속이 진행되면, 기어비(GR)가 그때까지의 3속 기어비로부터 4속 기어비를 향해 변화되기 시작한다(관성 페이즈 개시 : 도12의 t1' 참조). 그리고, 관성 페이즈의 개시를 판정하면, 현재의 실 기어비와, 3 → 4 변속(제1 변속)의 종료를 판정하는 기어비(관성 페이즈 종료 기어비)(GR2)보다도 바로 앞의 상기 제1 소정 기어비(제2 변속 개시 기어비 또는 앞으로 보내는 기어비)(GR2A)를 비교한다.

그리고, 실 기어비가 상기 제2 변속 개시 기어비(GR2A)에 달하기 이전이면, 바로는 제2 변속을 시작하지 않고, 제3 변속 제어 수단(405)에 의해 해당 제2 변속 제어의 개시를 금지한다. 그리고, 그 후 실 기어비가 상기 제2 변속 개시 기어비(GR2A)에 달하면, 상술한 다운 시프트 시와 같이 제2 변속의 금지를 해제하여, 제3 변속 제어 수단(405)에 의해 4 → 5 변속(제2 변속)의 개시를 지시한다(도12의 t2 참조).

여기에서, 관성 페이즈의 종료 바로 전의 제2 변속 개시 기어비(GR2A)가 되면 제1 변속의 종료를 기다리지 않고 제2 변속을 시작하는 것은, 다운 시프트 시와 같은 이유에 따른다. 즉, 제1 변속의 종료를 기다리고 나서 제2 변속을 시작한 것에서는, 제2 변속의 개시 시의 유압 응답 지연에 기인하여, 제1 변속의 종료와 제2 변속의 개시와의 사이에 정체 시간이 생겨, 결과적으로 변속 시간이 증대해 버릴 우려가 있기 때문이다.

그래서, 본 장치에서는, 실 기어비가 관성 페이즈 종료 기어비(GR2) 바로 앞의 제2 변속 개시 기어비(GR2A)가 되면, 제2 변속을 시작하도록 하고 있다(제2 변속의 앞으로 보냄).

또한, 역시 다운 시프트와 같이, 제2 변속 개시 기어비(GR2A)는 고정치가 아니며, 이러한 비상 시프트 변속 시에 그때마다 설정되는 값이며, 제2 변속의 유압 응답 지연을 고려해서 설정된다. 즉, 이 제1 소정 기어비는 실제로 제2 변속이 개 시되는 시점과 관성 페이즈 종료 시가 일치하도록(또는 관성 페이즈 종료로부터 제2 변속 개시까지의 시간이 최대한 작아지도록), 미리 제2 변속의 응답 지연분을 예상해서 설정되는 기어비이며, 제2 변속 개시(t2)로부터 관성 페이즈 종료까지의 시간이 일정 시간이 되도록 제2 변속 개시 기어비(GR2A)가 설정된다.

이 제2 변속 개시 기어비(GR2A)의 설정 수법에 대해서는, 다운 시프트 시에서의 제2 변속 개시 기어비(GR3A)의 설정 수법과 같으므로, 이 기어비(GR2A)의 설정 및 보정의 수법에 대해서는 설명을 생략한다.

그런데, t = t2에 있어서 제2 변속이 개시되면, 변속 제어 상은 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)(제1 마찰 요소)를 체결하는 유압 지령치가 출력되지만, 이때는 아직 제1 변속이 종료되어 있지 않으므로 제1 변속에서는 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)를 해방하기 위해 유압 지령치가 출력되어 있다. 즉, 제2 변속 개시(t2)로부터 제1 변속 종료(t3)까지의 오버랩 기간에서는, 1개의 마찰 요소[3-5 리버스 클러치(3-5R/C)]에 대하여, 해방 제어와 체결 제어가 다른 2개의 제어 지령이 출력된다.

즉, 이러한 전 변속과 다음 변속 오버랩 기간에 있어서는, 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)에 대하여, 해방 제어와 체결 제어가 다른 2개의 제어 지령이 출력되게 되지만, 본 장치에서는 이러한 제어 상의 모순을 회피하기 위해, 제2 변속의 시작 이후, 제3 변속 제어 수단(405)은 제1 변속 제어 수단(403)에 의해 출력되는 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)에 대한 유압 지령치와, 제2 변속 제어 수단(404)에 의해 출력되는 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)에 대한 유압 지령치를 비교하는 동시에, 큰 쪽을 선택해서 최종적으로 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)의 유압 제어 밸브(109)에 출력 하도록 되어 있다(셀렉트 하이 제어).

그리고, 이러한 셀렉트 하이 제어를 실행함으로써, 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)에 대한 유압 지령치는, 도12의 (c)에 굵은 선으로 나타내는 특성이 되어, 연속되는 2개의 변속을 원활하게 행할 수 있어, 다운 시프트 시와 같이 업 시프트 시에 있어서도 변속 쇼크의 발생을 방지 또는 억제할 수 있다.

또한, 통상 변속에서는, 교체 제어 후에 관성 페이즈로 이행하면 제1 마찰 요소의 유압을 소정의 구배(제3 소정 구배)로 제로압까지 저하시켜서 제1 마찰 요소를 해방하지만(도9의 RC31 참조), 이 시퀀셜 시프트 시에는, 종료 타이밍 보정 수단(408)에 의해 제1 마찰 요소의 유압의 제로압까지의 저하가 금지되어, 소정의 유압(해방압)으로 제2 변속의 개시까지 유지하도록 유압 지령치가 보정되도록 되어 있다. 여기에서, 상기한 해방압이라 함은, 제1 마찰 요소의 클러치가 피스톤 스트로크 완료 상당의 상태를 유지할 수 있는 유압 지령치이다(특허 청구 범위의 청구항 3에 대응).

이러한 보정을 행하는 것은, 시퀀셜 시프트 시에 통상의 제1 변속과 같이, 제2 마찰 요소의 피스톤 스트로크 완료 판정 후[교체 제어(AC21)의 종료 판정 후], 제1 마찰 요소의 해방 유압을 소정 구배로 제로압까지 줄이도록 제어를 행하면, 제2 변속의 개시 전에 유압이 전부 줄게 되어, 제2 변속 개시 시에 다시 제1 마찰 요소의 피스톤 스트로크를 시켜야만 해, 제2 변속의 실 개시가 지연되어 버리기 때문이다.

그래서, 시퀀셜 시프트 시에는, 전술한 바와 같이 종료 타이밍 보정 수 단(408)에 의해 제1 변속의 종료 시에 해방압을 남겨 둠으로써, 제2 변속단에서의 기어비의 정체를 방지하여, 드라이버에 위화감을 주는 일없이 원활하게 또한, 빠르게 제1 변속으로부터 제2 변속으로 이행시킬 수 있게 된다.

이하, 도12에다가 도11의 흐름도를 따라서, 시퀀셜 시프트의 업 시프트의 동작에 대해 설명한다. 또한, 상기한 바와 같이 제1 변속(전 변속) 통상 시의 업 시프트(단독의 업 시프트)에 대하여 제1 변속의 종료 시에 해방압을 유지하는 이외는 변경되어 있지 않으므로, 제1 변속에 대해서는 생략한다.

또한, 제2 변속(다음 변속)에 대해서는 보통 변속의 업 시프트와 다른 제어 내용에 대해 주로 설명하고, 상술한 도10에서 설명한 통상 변속과 같은 스텝에 대해서는, 동일한 번호를 붙여 중복되는 설명을 최대한 생략한다.

그런데, 제2 변속 제어 수단(404)에서는 제1 소정 기어비(제2 변속 개시 기어비 또는 앞으로 보내는 기어비)(GR2A)를 검출하면, 제2 변속을 시작한다. 그리고, 제2 변속이 개시되면, 우선 제1 변속의 제1 마찰 요소[3-5 리버스 클러치(3-5R/C)]의 해방 측 유압 지령치와 제2 변속에서의 제1 마찰 요소의 체결 측 유압 지령치를 비교하여, 항상 큰 쪽을 선택해서 출력하는 셀렉트 하이를 실행한다(스텝 S300). 또한, 이 셀렉트 하이 제어는 제3 변속 제어 수단(405)에 의해 실행된다.

다음에, 체결 측 마찰 요소의 프리차지 제어를 금지한다(스텝 S301' ; 특허 청구 범위의 청구항 5에 대응). 이것은 3. 2. 2의「시퀀셜 시프트(다운 시프트)」의 스텝 S101'에서 설명한 이유와 같은 이유에 따른다. 즉, 제2 변속 개시 시에는 제1 변속 제어 수단(403)에 의해 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)의 해방압이 남아 있는 상태이며, 이러한 상태에 있어서 덜걱거림용의 높은 유압을 출력하면, 실제의 유압이 유압 지령치에 추종하여, 클러치 용량이 발생해서 쇼크가 생길 우려가 있기 때문이다. 또한, 이 경우에는 제2 변속의 체결 측 마찰 요소의 초기치로서는, 제1 변속의 체결 측 마찰 요소의 프리차지 제어 종료 시에 설정되는 소정치 PA2 + 학습량이 적용된다.

그리고, 그 후는 제1 변속와 같이 소정 시간(T1) 경과할 때까지 소정치 PA2 + 학습량을 유지하는(스텝 S302) 동시에, 그 후 제1 변속과 같은 피스톤 스트로크 제어로 이행한다(스텝 S303).

또한, 피스톤 스트로크 제어에서는 제2 변속 개시 시에는 이미 유압 스위치가 온이 되어 있고, 제1 변속과 같은 유압 스위치 온을 트리거로 피스톤 스트로크 종료를 판정하면, 피스톤 스트로크 페이즈가 없어져 버린다. 이로 인해, 이 제2 변속에서는 유압 스위치 온을 트리거로 하는 것을 금지하고(청구항 6에 대응), 소정 시간(T2) 경과한 것을 조건으로 교체 제어로 이행한다(스텝 S304'). 그리고, 이 이후는, 체결 측 마찰 요소는 제1 변속과 같은 처리가 실행된다(스텝 S305 내지 S310 참조).

다음에, 해방 측 마찰 요소의 제어에 대해 설명하면, 제2 변속 제어 수단(404)에서는, 전 변속에서 실행되는 언더 슈트 방지 제어(도10의 스텝 401 참조)를 금지하는 동시에, 3. 2. 2의「시퀀셜 시프트(다운 시프트)」의 스텝 S201'와 같은 분담비 보정을 행하여(스텝 S401'), 기어비의 상승을 억제한다.

구체적으로는, 제3 마찰 요소[로우 클러치(LOW/C)]의 제1 변속단(3속)의 분 담비보다도 제2 변속단(4속)의 분담비 쪽이 작을 경우, 보정비로서「제1 변속단의 분담비/제2 변속단의 분담비」를 구하여, 이 보정비를 유압(TR1)에 곱하여 유압 지령치를 보정한다.

다음에, 이 유압 지령치를 다음 변속 전용으로 설정된 소정 시간(T1S)만큼 들여서 유압 지령치를 제3 유압 지령치(TR2)로 줄인다(스텝 S402'). 또한, 스텝 S402'에서의 소정 시간(T1S)은, 통상 업 시프트에서의 소정 시간(T15)보다도 짧은 시간으로 설정된다. 이것은, 중간단에서의 기어의 정체 시간을 저감하기 위해서이다.

그리고, 그 후는, 보통 변속과 같은 교체 전 제어(스텝 S403)로 이행한다. 교체 전 제어에서는, 체결 측 마찰 요소의 피스톤 스트로크가 종료할 때까지 입력 토크에 따른 유압(TR2)으로 유지되고, 해방 측에서 변속단이 유지된다. 또한, 보통 변속에서는 유압 스위치의 온을 검출하면 다음의 교체 제어로 이행하지만, 시퀀셜 시프트의 제2 변속에서는 유압 스위치 온을 트리거로 하는 것을 금지하여(청구항 5에 대응), 소정 시간(T2) 경과한 것을 판정하면, 다음의 교체 제어로 이행한다(스텝 S404').

여기에서 유압 스위치 온을 트리거로 하는 것을 금지하는 것은 원래 유압 스위치가 온 상태이며, 체결 측의 교체 제어 개시 타이밍과의 동기를 취할 수 없게 되는 것을 방지하기 위해서이며, 전술한 바와 같이 체결 측 및 해방 측의 양방의 카운트 시간을 일치시킴으로써, 체결 측 및 해방 측의 마찰 요소는 동시에 교체 제어로 이행한다.

그리고, 이 이후는 보통 변속과 같은 제어를 실행한다. 즉, 입력 토크와 차속에 따른 소정 구배로 서서히 유압을 저하시켜(관성 페이즈 제어), 소정의 기어비에 도달하면 유압 0을 향해서 유압을 줄여 변속을 종료한다.

그리고, 이러한 셀렉트 하이 제어를 실행함으로써, 3-5 리버스 클러치(3-5R/C)에 대한 유압 지령치는, 도12의 (c)에 굵은 선으로 나타내는 바와 같은 특성이 되어, 연속되는 2개의 변속을 원활하게 행할 수 있고, 다운 시프트 시와 같이 업 시프트 시에 있어서도 변속 쇼크의 발생을 방지 또는 억제할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 변속기의 제어 장치는 상술한 바와 같이 구성되어 있으므로, 그 작용에 대해서 도13 및 도14에 나타내는 흐름도를 사용하여 설명하면 이하와 같이 된다. 또한, 도13 및 도14는 제1 변속단(6속)으로부터 제3 변속단(2속)에의 비상 시프트(시퀀셜 시프트)를 실행할 때의 작용을 나타내는 흐름도이며, 6속으로부터 2속에의 시퀀셜 시프트를 판단하면(즉, 목표 변속단이 6속으로부터 2속으로 변경되면) 시작한다.

우선, 6속으로부터 4속에의 시퀀셜 시프트의 변속 판단이 행해지면, 도시하지 않은 변속 허가 맵을 참조한다(스텝 SA101). 이 변속 허가 맵은, 현 변속단으로부터 1회의 변속 제어로 변속 가능한 변속단이 기억되어 있으며, 본 실시예에서는 현 변속단 ±1단과 다운 시프트 측의 1단 비상 시프트만이 허가된다. 따라서 이 경우에는 우선 최초에 6속(제1 변속단)으로부터 4속(제2 변속단)으로의 1단 비상 시프트(제1 변속 또는 전 변속)의 변속이 허가된다.

그리고, 이 전 변속의 허가를 받아서 6 → 4의 제1 변속이 개시된다(스텝 SA102). 다음에, 제1 변속 개시 후, 재변속 금지인지 여부를 판정한다(스텝 SA103). 여기에서, 재변속이라 함은 목표 변속단이 새롭게 4속(제2 변속단) 이외로 설정되어서 이 새로운 목표 변속단을 향한 변속 제어를 가리킨다. 재변속 금지인지 여부는, 구체적으로는 제1 변속에 있어서 관성 페이즈가 개시되었는지 여부를 판정하여, 관성 페이즈 개시 후일 경우에는 재변속 금지라 판정하고, 관성 페이즈 개시 전일 경우에는 재변속 가능이라 판정한다.

재변속 가능의 경우에는, 다음에 목표 변속단이 4속 이외로 변경되었는지 여부를 판정하고(스텝 SA104), 4속 이외로 변경된 경우에는 재변속을 허가하고, 새로운 목표 변속단에 대한 변속(재변속)을 실행한다(스텝 SA105). 또한, 목표 변속단이 변경되지 않으면, 스텝 SA103으로 복귀한다.

또한, 스텝 SA103에서 재변속 금지라 판정된 경우에는, 목표 변속단이 현재의 변속단인 6속 이상(즉, 고속 측의 변속단)인지 여부를 판정한다(스텝 SA106). 목표 변속단이 현재의 변속단보다 크면, 다운 시프트로부터 업 시프트로 변경된 경우이므로, 복귀 변속 제어를 행한다(스텝 SA107). 여기에서, 복귀 변속 제어라 함은 다운 시프트를 캔슬하고, 업 시프트로 이행하는 제어이지만, 이 복귀 변속 제어는 공지이며, 본 발명과의 관련성은 낮으므로 상세한 설명은 생략한다.

또한, 스텝 SA106에서 아니오라 판정되면, 다음에 목표 변속단이 4속 미만인지 여부를 판정한다(스텝 SA108). 그리고, 이 스텝 SA108에 있어서도 아니오라 판정된 경우에는, 목표 변속단이 4속 이상 6속 미만이므로, 4속에의 변속 종료를 판정(스텝 SA109)한 후, 목표 변속단이 4속인지 5속인지를 판정해(스텝 SA110), 목표 변속단이 4속이면 그대로 4속에서의 정상 운전을 행하고(스텝 SA111), 목표 변속단이 5속이면 통상의 2속으로부터 3속에의 변속 제어를 실행한다(스텝 SA112).

한편, 스텝 SA108에 있어서, 예라 판정된 경우에는, 최종적인 목표 변속단으로서 1속(제3 변속단)이 유지되어 있는 경우이며, 이 경우에는 실 기어비가 제2 변속 개시 기어비(앞으로 보내는 기어비)(GR3A) 미만인지 여부, 다시 말해 실 기어비가 제2 변속 개시 기어비(GR3A)의 도달 전인지의 여부를 판정해(스텝 SA113), 실 기어비가 제2 변속 개시 기어비(GR3A)의 도달 전이면, 제2 변속 개시 기어비(GR3A)에 이를 때까지 제2 변속을 금지한다.

또한, 실 기어비가 제2 변속 개시 기어비(GR3A)에 달하면, 변속 금지를 해제하는 동시에, 제3 변속단이 제1 변속에서는 체결 → 해방이 되고, 또한, 제2 변속에서는 해방 → 체결이 되는 마찰 요소를 갖는 변속단인지의 여부를 판정한다(스텝 SA114). 또한, 이 스텝 SA114에서는, 미리 도2의 마찰 요소의 작동도를 기초로 하여 체결 → 해방 → 체결이 되는 마찰 요소를 갖는 변속의 조합(변속 패턴)을 기억시켜 두고, 실 변속 패턴이 상기한 미리 기억한 변속 패턴에 해당하는지 여부를 판정함으로써 실행된다.

그리고, 이러한 마찰 요소가 존재하지 않으면, 즉 제3 변속단이 3속의 경우이면, 아니오의 루트를 지나, 통상대로의 마찰 요소의 체결·해방 제어가 실행된다(스텝 SA115). 또한, 전술한 바와 같은 제1 변속에서는 체결 → 해방이 되어 제2 변속에서는 해방 → 체결이 되는 마찰 요소가 있는 경우에는, 즉 제3 변속단이 2속인 경우이면, 제3 변속 제어 수단(405)에 의한 변속 제어가 실행된다(SA116). 또한, 스텝 SA114 내의 서브루틴에 대해서는 후술한다.

그리고, 6속으로부터 4속에의 변속 제어(제1 변속)의 종료를 판정하면(스텝 SA117), 4속으로부터 2속에의 통상 변속 제어(제2 변속)가 실행된다(스텝 SA118). 이로써, 제1 변속이 종료할 때까지는 제3 변속 제어 수단(405)에 의해 각 마찰 요소에 대한 유압 지령의 정합성이 도모되어, 제어의 최적화가 실행된다.

다음에, 도14를 이용하여, 상기 스텝 SA116의 서브루틴을 설명하면, 이 서브루틴은 비상 시프트(시퀀셜 시프트)의 제2 변속 개시를 판정한다고 개시되는 것이며, 우선 최초에 제2 변속의 해방 측 마찰 요소[여기에서는 하이 클러치(H/C)]의 제거 준비 토크의 분담비 보정을 행하는(스텝 SB201) 동시에, 제거 준비 시간(TlS)을 설정한다(스텝 SB202). 그리고, 상술한 제3 유압 지령치까지 유압 지령치를 서서히 저하시킨다.

또한, 이러한 시퀀셜 시프트 시에는 제2 변속의 체결 측 마찰 요소의 유압 스위치 온을 트리거로 하는 것을 금지한다(스텝 SB203).

한편, 이러한 제2 변속이 개시되면, 제1 변속에서의 2-6 브레이크(2-6/B)에 대한 유압 지령치와, 제2 변속에서의 2-6 브레이크(2-6/B)에 대한 유압 지령치를 비교해서 큰 쪽을 선택하는 동시에, 이 선택한 유압 지령치를 최종적인 2-6 브레이크(2-6/B)에 대한 유압 지령치로서 출력하는 셀렉트 하이를 실행한다(스텝 SB204).

다음에, 현재의 실 기어비와 제1 마찰 요소 유압 해방 기어비(GR3B)를 비교해(스텝 SB205), 실 기어비가 제1 마찰 요소 유압 해방 기어비(GR3B)에 달했다고 판정하면, 제1 변속(전 변속)의 해방 측 마찰 요소의 유압 해방 타이밍(후퇴 타이 밍)을 본래의 타이밍보다도 빠르게 앞으로 보내는 제어를 행하는(스텝 SB206) 동시에, 후퇴 구배를 급한 구배로 변경(보정)한다(스텝 SB207). 또한, 상기 스텝 SB205 내지 SB207은 다운 시프트 시만 실행되는 스텝이며, 업 시프트 시에는 스텝 SB204로부터 스텝 SB208로 진행된다.

후퇴 구배의 보정 후는, 제1 변속이 종료되었는지 여부를 판정하고(스텝 SB208), 제1 변속의 종료를 판정하면, 이 시퀀셜 시프트에서의 6 → 4 변속이 종료된다(스텝 SB209). 즉, 스텝 SB208에 있어서 상술한 셀렉트 하이 제어가 종료된다. 그리고, 이 이후는, 컨트롤 유닛(40)에 미리 프로그램된 통상의 4-2 변속이 실행된다(스텝 SB210).

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 변속기의 제어 장치에 의하면, 시퀀셜 시프트 시라도, 기본적으로 제1 변속 제어 수단(403)과 제2 변속 제어 수단(404)에 기억된 제어 데이터를 사용해서 변속 제어를 행함으로써, 변속 데이터의 증가를 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 제1 변속과 제2 변속에 있어서, 제1 변속의 종료 전에, 제2 변속을 시작하므로, 제1 마찰 요소의 유압을 대폭 내리는 일없이, 최종의 목표 변속단에 달하는 시간을 단축화할 수 있다. 즉, 제1 마찰 요소의 유압은 변속이 오버랩하는 타이밍 이후는, 셀렉트 하이함으로써, 제1 마찰 요소의 유압이 연속적으로 연결되게 되어, 2개의 연속되는 변속을 빠르게 또한, 원활하게 행할 수 있어, 변속 쇼크의 발생도 억제할 수 있다.

또한, 제1 변속의 종료 전에 제2 변속을 시작함으로써, 제2 변속단에 기어비 가 정체되는 시간을 짧게 할 수 있어, 최종의 목표 변속단인 제3 변속단에 달하는 시간을 단축화할 수 있다.(이상, 청구항 1 및 10에 대응하는 효과)

또한, 다운 시프트 시에는 제1 변속에서의 제1 마찰 요소의 유압 특성 중, 제로압을 향해서 저하시키는 타이밍(후퇴 타이밍)은, 변속 종료 시에서의 토크 변동을 원활하게 하도록 비교적 느린 타이밍으로 설정되고, 또한, 비교적 여유있게 한 구배로 유압을 저하시키도록 하고 있으므로, 제1 변속 중에 제2 변속 개시의 지령을 보내도, 제2 마찰 요소의 유압이 과다가 되어, 인터로크나 제2 변속단(4속)에서 정체할 가능성이 있지만, 본 실시 형태에서는 단독의 제1 변속을 행할 경우에 비교하여, 유압의 저하 타이밍을 빠르게 하고, 또한, 급구배로 유압을 저하시킴으로써, 인터로크나 기어비의 정체를 방지할 수 있다.(이상, 청구항 2에 대응하는 효과)

또한, 업 시프트 시에는 제1 마찰 요소의 유압을 변속 종료 전에 제로압까지 해방하는 것을 금지하여, 제1 마찰 요소의 유압을 피스톤 스트로크 완료 상당의 유압(해방압)으로 유지하도록 유압 지령치를 보정함으로써, 제2 변속단에서의 기어비의 정체를 방지할 수 있다. 즉, 통상 제1 변속과 같이, 제2 마찰 요소의 피스톤 스트로크 완료를 판정하면, 제1 마찰 요소의 유압을 제로압까지 저하시켜 버리면, 제2 변속의 개시 전에 유압이 전부 줄게 되어, 제2 변속 개시 시에 다시 제1 마찰 요소의 피스톤 스트로크를 시켜야만 해, 제2 변속의 실 개시가 지연되어, 제2 변속단에 있어서 기어비가 정체해, 운전자가 위화감을 느낄 가능성이 있지만, 제1 마찰 요소의 유압을 해방압으로 유지함으로써, 이러한 기어비의 정체를 방지할 수 있 다.(이상, 청구항 3에 대응하는 효과)

또한, 상술한 바와 같은 시퀀셜 시프트 시에는, 제2 변속 개시 시의 프리차지 제어가 금지되므로, 해방과 체결을 연속적으로 행하는 제1 마찰 요소의 실 유압의 불연속을 없애어, 변속 쇼크를 방지할 수 있다. 즉, 제1 변속에서 해방되는 제1 마찰 요소의 유압은 낮은 유압에서는 있지만 피스톤이 스트로크한 상태이며, 이때 제2 변속 시에 통상 시와 같이 프리차지를 행하면, 제1 마찰 요소에 대한 제2 변속의 지령 유압이 지나치게 높아져서 제1 마찰 요소의 급체결에 의한 변속 쇼크가 발생한다.

이에 대하여 프리차지를 금지함으로써, 제1 마찰 요소의 급체결을 억제할 수 있으므로 변속 쇼크를 방지할 수 있다.(이상, 청구항 4에 대응하는 효과)

또한, 시퀀셜 시프트 시에는 제2 변속 시에는 유압 스위치(피스톤 스트로크 판정 수단)로부터의 정보를 캔슬하는, 즉 유압 스위치의 온을 트리거로 하는 것을 금지하므로, 변속 쇼크를 방지할 수 있다. 즉, 통상 제2 변속과 같이 제1 마찰 요소의 유압의 교체 제어의 개시 타이밍을 유압 스위치의 결과에 의거하여 결정한 경우, 제1 변속에서 해방 중인 제1 마찰 요소는, 제2 변속의 개시 시에는 피스톤 스트로크는 완료하고 있는 상태이므로, 제2 변속의 개시와 동시에 교체 제어에의 이행 지령을 출력하게 되어, 변속 쇼크가 발생할 가능성이 있다.

그래서, 제2 변속에서는 유압 스위치의 정보를 무시하고, 소정 시간(체결 측 마찰 요소에서는 T1, 해방 측 마찰 요소에서는 T1S) 경과 후에, 교체 제어를 개시함으로써, 변속 쇼크를 방지할 수 있다.(이상, 청구항 5에 대응하는 효과)

또한, 제3 마찰 요소에서의 제1 변속단에서의 분담비가 제2 변속단에서의 분담비보다도 커질 경우에는, 제3 마찰 요소의 제2 유압치를 제1 변속단에서의 분담비와 제2 변속단에서의 분담비의 비율에 의거하여 보정하므로, 클러치 용량 부족에 기인하는 기어비의 상승을 억제할 수 있다.(이상, 청구항 6에 대응하는 효과)

또한, 입력 토크가 클수록 제2 마찰 요소의 유압은 높아지기 때문에, 해방까지 시간이 걸리고, 인터로크나 중간단에서 지나치게 정체될 가능성이 있지만, 입력 토크에 따라서 제2 마찰 요소의 유압 저하의 구배(제1 소정 구배 또는 후퇴 구배)를 보정함으로써, 중간 변속단에서의 정체, 인터로크, 상승 등을 억제할 수 있다.(이상, 청구항 7에 대응하는 효과)

또한, 차속이 높아질수록, 입력 토크가 커질수록, 제2 소정 기어비 또는 제2 소정 기어비에 상당하는 변수를, 다운 시프트면 고속단 측으로, 업 시프트이면 정속단 측으로 보정함으로써, 차속이나 입력 토크에 따라서 적절하게 본 제어를 행할 수 있고, 차량의 주행 조건에 관계없이, 중간 변속단에서의 정체나 인터로크를 확실하게 방지할 수 있다.(청구항 8)

그런데, 제2 변속 제어 수단(404)의 데이터를 최대한 사용할 경우에는, 제1 변속 제어 실행 중에 제2 변속 제어를 시작하는 타이밍을, 지령 유압에 대하여 실 유압의 응답 지연분만큼 고려한 만큼만 빠르게 설정하는 것이 필요하다. 또한, 실 유압의 응답성은, 작동유의 점도가 바뀌지 않으면 일정하다. 그래서, 관성 페이즈 종료의 기어비(GR3)에 도달하기 전의 일정한(혹은 고정의) 기어비를 이용하고, 이 일정한 기어비에 이르렀을 때에 제2 변속을 시작해서 실 유압의 응답 지연분을 상 쇄하면 좋다. 그러나, 기어비의 변화율은 토크와 차속에 의해 변화되므로, 관성 페이즈 종료의 기어비(GR3)에 달하는 시간은 토크 및 차속에 의존해서 변화된다. 이 결과, 일정한 기어비에 달한 타이밍에서 제2 변속 제어를 시작하면, 토크나 차속에 따라서는 중간 변속단에서 정체, 인터로크, 상승이 발생할 가능성이 있었지만, 본 실시 형태에서는 차속이 낮아질수록 제2 변속을 시작하는 기어비(GR3A)와 관성 페이즈가 종료하는 기어비(GR3)와의 차이가 커지도록 보정하는 동시에, 변속기(1)의 입력 토크가 클수록 상기 차이가 커지도록 보정함으로써 제2 변속의 개시 타이밍을 적절한 타이밍으로 보정할 수 있어, 중간 변속단에서의 정체, 인터로크 및 상승 등을 방지할 수 있다.(이상, 청구항 9에 대응하는 효과)

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기한 실시 형태에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 변경하지 않는 범위에서 여러 가지의 변형이 가능하다. 예를 들어, 자동 변속기의 구성은 일본국 특허 공개 평2003-106439호 공보에 개시된 6속 자동 변속의 개략을 적용해도 좋고, 7속 이상의 변속단을 갖는 자동 변속기에 적용해도 좋다.

본 발명의 자동 변속기의 제어 장치에 의하면, 시퀀셜 시프트 시라도, 기본적으로 제1 변속 제어 수단과 제2 변속 제어 수단에 기억된 제어 데이터를 사용하여 변속 제어를 행함으로써, 변속 데이터의 증가를 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 제1 변속의 종료 전에, 제2 변속을 시작하므로, 제1 마찰 요소의 유압을 대폭 내리는 일없이, 최종 목표 변속단에 달하는 시간을 단축화할 수 있다. 즉, 제1 마찰 요소의 유압은 변속이 오버랩하는 타이밍 이후는, 유압 지령치가 낮은 쪽을 선택하는 셀렉트 하이로 함으로써, 제1 마찰 요소의 유압이 연속적으로 연결되게 되어, 2개의 연속되는 변속을 빠르게 또한, 매끄럽게 행할 수 있어, 변속 쇼크의 발생도 억제할 수 있다(이상, 청구항 1 및 10).

또한, 통상 변속의 다운 시프트 시에는, 제1 변속에서의 제2 마찰 요소의 유압 특성 중, 제로압을 향해서 저하시키는 타이밍(후퇴 타이밍)은, 변속 종료 시에서의 토크 변동을 매끄럽게 하도록 비교적 느린 타이밍으로 설정되고, 또한, 비교적 여유있게 한 구배로 유압을 저하시키도록 하고 있으므로, 제1 변속 중에 제2 변속 개시의 지령을 보내도, 제2 마찰 요소의 유압이 과다가 되어, 인터로크나 제2 변속단에서 정체할 가능성이 있지만, 본 발명에서는 단독의 제1 변속을 행할 경우에 비해, 유압의 저하 타이밍을 빠르게 하도록 보정을 행함으로써, 인터로크나 기어비의 정체를 방지할 수 있다(청구항 2).

또한, 업 시프트 시에는 제1 마찰 요소의 유압을 변속 종료 전에 제로압까지 해방하는 것을 금지하여, 제1 마찰 요소의 유압을 피스톤 스트로크 완료 상당의 유압(해방압)으로 유지하는 유압 지령치를 보정함으로써, 제2 변속단에서의 기어비의 정체를 방지할 수 있다. 즉, 통상의 제1 변속과 같이 , 제2 마찰 요소의 피스톤 스트로크 완료를 판정하면, 제1 마찰 요소의 유압을 제로압까지 저하시켜 버리면, 제2 변속의 개시 전에 유압이 완전히 줄게 되어, 제2 변속 개시 시에 다시 제1 마찰 요소의 피스톤 스트로크를 시켜야만 해, 제2 변속의 개시가 지연되어, 제2 변속단에 있어서 기어비가 정체하고, 운전자가 위화감을 느낄 가능성이 있지만, 제1 마 찰 요소의 유압을 해방압으로 유지함으로써, 이러한 기어비의 정체를 방지할 수 있다(청구항 3).

또한, 시퀀셜 시프트 시에는, 제2 변속 개시 시의 프리차지 제어가 금지되므로, 변속 쇼크를 방지할 수 있다. 즉, 제1 변속에서 해방되는 제1 마찰 요소의 유압은 낮은 유압에서는 있지만 피스톤이 스트로크한 상태이며, 이때 제2 변속 시에 통상 시와 같이 프리차지를 행하면, 제1 마찰 요소에 대한 제2 변속의 지령 유압이 지나치게 높아져서 제1 마찰 요소의 급체결에 의한 변속 쇼크가 발생한다. 이에 대하여, 프리차지를 금지함으로써, 제1 마찰 요소의 급체결을 억제할 수 있으므로 변속 쇼크를 방지할 수 있다(청구항 4).

또한, 시퀀셜 시프트 시에는 제2 변속 시에는 제3 변속 제어 수단은, 제2 변속 제어 수단에 의한 피스톤 스트로크 판정 수단의 판정 결과를 기초로 하는 유압 지령치의 변환을 금지하므로(즉, 피스톤 스트로크 판정 수단으로부터의 정보를 캔슬함), 변속 쇼크를 방지할 수 있다.

즉, 통상 제2 변속과 같이, 제1 마찰 요소의 유압의 교체 제어의 개시 타이밍을 유압 스위치의 결과에 의거하여 결정한 경우, 제1 변속에서 해방 중인 제1 마찰 요소는, 제2 변속의 개시 시에는 피스톤 스트로크는 완료하고 있는 상태이므로, 제2 변속의 개시와 동시에 교체 제어에의 이행 지령을 출력하게 되어, 변속 쇼크가 발생할 가능성이 있지만, 피스톤 스트로크 판정 수단의 판정 결과를 기초로 하는 유압 지령치의 절환을 금지함으로써, 이러한 변속 쇼크를 방지할 수 있다(청구항 5).

또한, 제3 마찰 요소의 제1 변속단의 분담비에 대하여 제2 변속단에 분담비가 작을 경우, 제1 변속 중에 통상 제2 변속의 데이터에 의거하여 변속 제어를 행하면, 제2 변속단(예를 들면 4속)의 확정 전, 즉 제1 변속단(예를 들면 6속)의 분담비가 필요한 상태에서, 제3 마찰 요소의 유압을 4속 분담비 상당까지 유압을 저하시키게 된다. 즉, 제1 변속단의 분담비/제2 변속단의 분담비분만큼, 마찰 요소의 용량이 부족하게 되어, 용량 부족으로 기어비가 상승할 가능성이 있지만, 분담비에 따라서 적절하게 제2 유압치를 보정함으로써, 상승하는 것을 억제할 수 있다(청구항 6).

또한, 입력 토크가 클수록 제1 마찰 요소의 유압은 높아지기 때문에, 해방까지 시간이 걸려, 인터로크나 중간단에서 과잉으로 정체할 가능성이 있지만, 입력 토크에 따라서 제2 구배를 보정함으로써, 본 제어를 적절하게 행할 수 있어, 중간 변속단에서의 정체, 인터로크, 상승을 억제할 수 있다(청구항 7).

또한, 차속이 높아질수록, 입력 토크가 커질수록, 제2 소정 기어비 또는 제2 소정 기어비에 상당하는 변수를, 다운 시프트이면 고속단 측으로, 업 시프트이면 정속단 측으로 보정함으로써, 차속이나 입력 토크에 따라서 적절하게 본 제어를 행할 수 있어, 차량의 주행 조건에 관계없이 중간 변속단에서의 정체나 인터로크를 확실하게 방지할 수 있다(청구항 8).

그런데, 제2 변속 제어 수단의 데이터를 최대한 사용할 경우에는, 제1 변속 제어 실행 중에 제2 변속 제어를 시작하는 타이밍을, 지령 유압에 대하여 실 유압의 응답 지연분만큼 고려한 만큼만 빠르게 설정하는 것이 필요하다. 또한, 실 유 압의 응답성은 작동유의 점도가 바뀌지 않으면 일정하다. 그래서, 관성 페이즈 종료의 기어비에 도달하기 전의 일정한(혹은 고정) 기어비를 이용하고, 이 일정한 기어비에 이르렀을 때에 제2 변속을 시작해서 실 유압의 응답 지연분을 상쇄하면 좋다. 그러나, 기어비의 변화율은 토크와 차속에 의해 변화되므로, 관성 페이즈 종료의 기어비에 달하는 시간은 토크 및 차속에 의존해서 변화된다. 이 결과, 일정한 기어비에 도달한 타이밍에서 제2 변속 제어를 시작하면, 토크나 차속에 따라서는 중간 변속단에서 정체, 인터로크, 상승이 발생할 가능성이 있었다. 이에 대하여, 본 발명에서는 차속이 낮아질수록 제1 소정 기어비(제2 변속을 시작하는 기어비)와 관성 페이즈가 종료되는 기어비와의 차이가 커지도록 보정하는 동시에, 변속기의 입력 토크가 클수록 상기 차이가 커지도록 보정함으로써 제2 변속의 개시 타이밍을 적절한 타이밍으로 보정할 수 있어, 중간 변속단에서의 정체, 인터로크 및 상승 등을 방지할 수 있다(청구항 9).

Claims (10)

1. 제1 변속단에서는 체결하고, 제1 변속에 의해 달성되는 제2 변속단에서는 해방하고, 제2 변속에 의해 달성되는 제3 변속단에서는 체결하는 제1 마찰 요소와,

   상기 제1 변속단에서는 해방하고, 상기 제2 변속단에서는 체결하고, 상기 제3 변속단에서는 체결하는 제2 마찰 요소와,

   상기 제1 변속단에서는 체결하고, 상기 제2 변속단에서는 체결하고, 상기 제3 변속단에서는 해방하는 제3 마찰 요소와,

   상기 제1 변속 시에, 상기 제1 마찰 요소를 해방하는 유압 지령을 행하는 동시에 상기 제2 마찰 요소를 체결하는 유압 지령을 행하는 제1 변속 제어 수단과,

   상기 제2 변속 시에, 상기 제1 마찰 요소를 체결하는 유압 지령을 행하는 동시에 상기 제3 마찰 요소를 해방하는 유압 지령을 행하는 제2 변속 제어 수단과,

   차량의 주행 조건에 의거하여 상기 제1 변속단으로부터 상기 제3 변속단에의 변속을 판정하는 판정 수단과,

   상기 판정 수단에 의해 상기 변속을 판정하면, 상기 제1 변속을 시작하고, 상기 제1 변속의 관성 페이즈가 종료하는 기어비에 도달 전의 제1 소정 기어비 또는 상기 제1 소정 기어비에 상당하는 변수에 도달했을 때, 상기 제1 변속을 실행하면서, 상기 제2 변속을 시작하는 제3 변속 제어 수단을 마련하고,

   상기 제3 변속 제어 수단은 제2 변속이 개시된 이후, 제1 마찰 요소에 대한 유압 지령치를, 상기 제1 변속 제어 수단으로부터의 유압 지령치와 상기 제2 변속 제어 수단으로부터의 유압 지령치를 비교해서 큰 쪽을 선택해서 상기 제1 마찰 요소에 출력하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 변속 제어 수단은 다운 시프트 변속을 제어하는 제어 수단이며,

   상기 제1 변속 제어 수단은 제2 소정 기어비 또는 상기 제2 소정 기어비에 상당하는 변수가 되면, 상기 제1 마찰 요소의 유압을 제1 소정 구배로 제로압까지 저하하도록 유압 지령치를 출력하는 동시에,

   상기 제3 변속 제어 수단은 상기 제1 변속 제어 수단에 의한 제1 마찰 요소의 제로압까지의 해방 타이밍이 빨라지도록 상기 유압 지령치를 보정하는 종료 타이밍 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 제어 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 변속 제어 수단은 업 시프트 변속을 제어하는 제어 수단이며,

   상기 제1 변속 제어 수단은 기어비 또는 이에 상당하는 변수에 의거하여 상기 제1 마찰 요소의 유압을 제1 변속의 종료 전에 제로압까지 제3 소정 구배로 해방하도록 지령을 출력하는 동시에,

   상기 제3 변속 제어 수단은 상기 제1 마찰 요소의 제로압까지의 해방을 금지하고, 상기 제1 마찰 요소의 유압을 피스톤 스트로크 완료 상당의 유압으로 유지하는 유압 지령치를 보정하는 종료 타이밍 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 제어 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 변속 제어 수단은 상기 제1 마찰 요소의 체결 시에 일단 고압의 유압 지령치를 출력하고, 그 후 저압으로 유지해서 피스톤 스트로크의 촉진을 행하는 프리차지 제어를 실행하고,

   상기 제3 마찰 요소 제어부는 상기 제2 변속 제어 수단에 의한 프리차지 제어를 금지하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 제어 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 마찰 요소의 피스톤 스트로크 완료를 판정하는 피스톤 스트로크 판정 수단을 구비하고, 상기 제2 변속 제어 수단은 상기 피스톤 스트로크 판정 수단의 판정 결과에 의거하여 유압 지령치를 절환하도록 구성되고,

   상기 제3 변속 제어 수단은 상기 제2 변속 제어 수단에 의한 상기 피스톤 스트로크 판정 수단의 판정 결과를 기초로 하는 유압 지령치의 절환을 금지하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 제어 장치.

   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 변속 제어 수단은 상기 제2 변속 개시와 동시에 상기 제3 마찰 요소의 유압치를 제2 유압치까지 스텝형으로 저하시키는 유압 지령치를 출력하는 동시에,

   각 마찰 요소의 분담비의 정의로서, 입력 토크를 1이라 했을 때에 각 마찰 요소가 각 변속단에 있어서 담당하고 있는 토크의 비율이라 규정했을 때,

   상기 제3 변속 제어 수단은 상기 제3 마찰 요소의 분담비가 제1 변속단에서의 분담비에 대하여 제2 변속단에서의 분담비가 작아지는 경우에는, 상기 제2 유압치를 제1 변속단에서의 분담비와 제2 변속단에서의 분담비의 비율에 의거하여 보정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 제어 장치.
7. 제2항에 있어서, 상기 종료 타이밍 보정 수단은 상기 제2 소정 기어비 또는 상기 제2 소정의 기어비에 상당하는 변수가 되면, 차속 또는/및 입력 토크에 따라서 상기 제1 소정 구배를 보정하는 것이며, 차속이 높아질수록, 또는 입력 토크가 커질수록, 상기 제1 소정 구배가 커지도록 보정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 제어 장치.
8. 제2항에 있어서, 상기 종료 타이밍 보정 수단은 상기 제2 소정 기어비 또는 상기 제2 소정 기어비에 상당하는 변수를 차속 또는/및 입력 토크에 따라서 보정하는 것이며, 차속이 높아질수록, 혹은 입력 토크가 커질수록, 상기 제2 소정 기어비 또는 상기 제2 소정 기어비에 상당하는 변수를 상기 제1 변속 개시 전의 상태 측으로 보정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 제어 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 변속 제어 수단은 상기 제2 변속을 시작하는 제1 소정 기어비 또는 소정 변수를, 차속 또는/및 입력 토크 에 의거하여 보정하는 개시 타이밍 보정 수단을 구비하고,

   상기 개시 타이밍 보정 수단은 차속이 낮아질수록 상기 제1 소정 기어비 또는 상기 소정 변수와, 관성 페이즈가 종료하는 기어비 또는 이에 상당하는 변수와의 차이가 커지도록 보정하는 동시에, 변속기에의 입력 토크가 클수록 상기 차이가 커지도록 보정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 제어 장치.
10. 제1 변속단에서는 체결하고, 제1 변속에 의해 달성되는 제2 변속단에서는 해방하고, 제2 변속에 의해 달성되는 제3 변속단에서는 체결하는 제1 마찰 요소와,

    상기 제1 변속단에서는 해방하고, 상기 제2 변속단에서는 체결하고, 상기 제3 변속단에서는 체결하는 제2 마찰 요소와,

    상기 제1 변속단에서는 체결하고, 상기 제2 변속단에서는 체결하고, 상기 제3 변속단에서는 해방하는 제3 마찰 요소와,

    차량의 주행 조건에 의거하여 상기 제1 변속단으로부터 상기 제3 변속단에의 변속이 판정되면 상기 제1 변속이 종료하기 이전에, 상기 제2 변속을 시작하는 변속 제어 수단을 구비하고,

    상기 제1 내지 제3 마찰 요소는 상기 변속 제어 수단으로부터의 유압 지령치가 증대하면 체결되는 동시에 상기 유압 지령치가 감소하면 해방되도록 구성되고,

    상기 변속 제어 수단은 상기 제1 변속이 종료하기 이전에 상기 제2 변속이 개시되면, 상기 제1 변속에서의 상기 제1 마찰 요소에 대한 유압 지령치와, 상기 제2 변속에서의 상기 제1 마찰 요소에 대한 유압 지령치를 비교하여 큰 쪽을 선택 해서 상기 제1 마찰 요소에 출력하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 제어 장치.

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