KR20090103768A - 자동 변속기의 제어 장치 - Google Patents

자동 변속기의 제어 장치

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KR20090103768A
KR20090103768A KR1020090025339A KR20090025339A KR20090103768A KR 20090103768 A KR20090103768 A KR 20090103768A KR 1020090025339 A KR1020090025339 A KR 1020090025339A KR 20090025339 A KR20090025339 A KR 20090025339A KR 20090103768 A KR20090103768 A KR 20090103768A
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나오히로 야마다
쯔까사 하야시
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쟈트코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는, 주행 상태를 판정하는 신호에 이상이 발생하였다 해도, 급변속의 발생을 방지하면서, 이상으로부터 정상으로의 복귀시에 정밀도가 높은 예측 차속에 빠르게 수렴하는 것이 가능한 자동 변속기의 제어 장치를 제공하는 것이다.
입력 상태 판정 수단에 의해 차속 센서가 이상이라 판정되었을 때는, 이상을 판정하였을 때의 주행 상태에 따른 제1 대체값을 사용하여 차속 추정 수단에 있어서의 연산을 계속하는 동시에, 제2 대체값을 사용하여 목표 변속비를 연산하고, 차속 센서가 이상으로부터 정상으로 변화되었을 때에는, 제1 대체값을 실제 차속으로 복귀시켜 예측 차속의 연산을 행하고, 또한 소정 조건이 성립하였을 때는, 제2 대체값을 예측 차속으로 복귀시킴으로써, 예측 차속에 의한 목표 변속비의 연산을 허가하도록 하였다.

Description

자동 변속기의 제어 장치{CONTROL APPARATUS FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은, 소정 시간 후의 차속 추정값을 기초로 하여 변속비를 제어하는 자동 변속기의 제어 장치에 관한 것이다.
변속 제어시의 기계적 구성 요소의 지연에 의해, 변속 제어시에 엔진 공회전 등이 발생하는 것을 방지하는 것을 목적으로 하여, 소정 시간 후의 추정 차속(이하, 예측 차속)을 사용한 변속 제어를 행하는 기술로서 특허문헌 1에 기재된 기술이 알려져 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 출원 공개 평9-210159호 공보
그런데, 주행 상태를 판정하는 예를 들어 차속 센서 등으로부터의 신호값의 입력이 두절되는 이상(異常)이 발생하는 경우가 있다. 구체적으로는 완전히 센서가 고장난 경우, 접촉 불량에 의해 단시간만 신호값이 두절되는 경우(이하, 순간 단절이라 기재함) 등을 생각할 수 있다.
이때, 주행 상태가 급변하였다고 오판정하여, 예측 차속에 의해 변속 판정하는 것에 한정하지 않고, 급격한 다운 시프트 등이 발생할 우려가 있다. 그래서, 주행 상태를 판정하는 신호값이 두절된 경우에는, 신호값 대신에 소정의 값(이하, 대체값)을 사용하여, 급격한 다운 시프트를 방지하는 것이 바람직하다.
또한, 순간 단절의 경우에는, 센서로부터의 신호값이 복귀하였음에도 불구하고, 대체값을 계속해서 사용하면, 실제의 주행 상태와 차량이 판단하고 있는 주행 상태의 괴리가 커져 적절한 변속단 등을 얻을 수 없다. 따라서, 센서로부터의 신호값이 복귀하였을 때는, 빠르게 센서 신호값을 사용하여 변속 제어를 행하는 것이 바람직하다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술에 있어서, 주행 조건을 판정하는 신호가 두절되는 이상이 발생한 경우, 상기 사고방식과 마찬가지로, 변속 제어에 대체값을 사용하도록 한 것만으로는, 순간 단절 후에 정밀도가 높은 예측 차속으로 복귀하는 데 시간이 걸리는 문제가 있다. 즉, 변속 제어에 사용하지 않는다고 예측 차속의 연산을 정지하거나, 혹은 센서의 값을 그대로 계속해서 사용하여 예측 차속의 연산을 계속하면, 실제 차속과 센서의 값의 괴리가 크기 때문에, 센서로부터의 신호값이 순간 단절 후, 정상으로 복귀하고 나서 정밀도가 높은 예측 차속에 수렴할 때까지 시간이 걸리고, 적절한 주행 상태를 얻을 때까지 시간이 걸리는 문제가 있었다.
본 발명이 목적으로 하는 바는, 주행 상태를 판정하는 신호에 이상이 발생하였다 해도, 급변속의 발생을 방지하면서, 이상으로부터 정상으로의 복귀시에 정밀도가 높은 예측 차속에 빠르게 수렴하는 것이 가능한 자동 변속기의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는, 입력 상태 판정 수단에 의해 이상이라고 판정되었을 때는, 상기 이상을 판정하였을 때의 주행 상태에 따른 제1 대체값을 사용하여 차속 추정 수단에 있어서의 연산을 계속하는 동시에, 제2 대체값을 사용하여 목표 변속비를 연산하고, 이상으로부터 정상으로 변화되었을 때에는, 제1 대체값을 실제 차속으로 복귀시키고, 소정 조건이 성립하였을 때는, 제2 대체값을 예측 차속으로 복귀시키는 것으로 하였다.
따라서, 입력 상태에 이상이 발생하였다 해도 급변속을 방지할 수 있다. 또한, 이상 상태라도, 이상을 판정하였을 때의 주행 상태에 따른 제1 대체값을 사용하여 예측 차속의 연산을 계속하기 때문에, 이상 중에 연산으로 구해지는 예측 차속과 본래 있어야 할 예측 차속의 괴리가 작아진다. 그 결과, 입력 상태가 이상으로부터 정상으로 복귀하였을 때는, 정밀도가 높은 예측 차속에 빠르게 수렴하는 것이 가능해지고, 운전자의 의도에 따른 양호한 변속 제어를 달성할 수 있다.
도 1은 제1 실시예의 자동 변속기의 제어 장치를 구비한 차량의 전체 시스템도.
도 2는 제1 실시예의 변속비 제어부 내에 설정된 변속맵.
도 3은 제1 실시예의 차속 추정부에 있어서의 예측 차속 추정 처리를 나타내는 제어 블럭도.
도 4는 제1 실시예의 차속 설정 처리를 나타내는 흐름도.
도 5는 제1 실시예의 변속 제어를 나타내는 설명도.
도 6은 제1 실시예의 차속 센서 고장시 대응 처리를 나타내는 흐름도.
도 7은 제1 실시예의 차속 센서의 신호에 순간 단절이 발생한 경우의 타임차트.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 차속 센서
2 : APO 센서
3 : 가속도 센서
4a : 차속 추정부
5 : 변속비 제어부
ATCU : 자동 변속기 컨트롤러
이하, 본 발명의 자동 변속기의 제어 장치를 실현하는 최선의 형태를, 도면에 도시하는 제1 실시예를 기초로 하여 설명한다.
[제1 실시예]
우선, 구성을 설명한다. 도 1은 제1 실시예의 자동 변속기의 제어 장치를 구비한 차량의 전체 시스템도이다. 제1 실시예의 차량은 후륜 구동 차량을 예로 설명하지만, 전륜 구동 차량이나 4륜 구동 차량이라도 좋다.
제1 실시예의 차량은, 엔진(E)과, 토크 컨버터(TC)와, 자동 변속기(AT)가 구비되어 있다. 엔진(E)으로부터 출력된 구동력은 토크 컨버터(TC)를 통해 자동 변속기(AT)의 입력축(IN)으로 전달된다. 자동 변속기(AT) 내에는 복수의 유성 기어 세트와 복수의 체결 요소가 구비되어 있다. 이 체결 요소의 조합에 의해 결정된 변속단에 의해 변속된 구동력은, 출력축(OUT)으로부터 차동 기어(DF)로 전달된다. 차동 기어(DF)에서는, 좌우 후륜의 드라이브 샤프트(DS)로부터 좌우 후륜(RR, RL)으로 구동력이 전달된다.
자동 변속기(AT)는 주행 상태에 따라서 변속비를 설정 가능하게 구성되어 있고, 입력축(IN)의 회전수를 증가 감속하여 출력축(OUT)으로 출력한다. 제1 실시예의 자동 변속기(AT)로서, 전진 5속 후퇴 1속의 유단 자동 변속기가 탑재되어 있다.
이 자동 변속기(AT)는 복수의 체결 요소와, 원웨이 클러치와, 오일 펌프를 내장하고 있고, 컨트롤 밸브(C/V) 내에 있어서 압력 조절된 체결압을 각 체결 요소에 공급한다. 이 체결 요소의 조합에 의해 유성 기어 세트의 기어비를 결정하여, 원하는 변속단을 달성한다.
또한, 변속시에는, 변속 전 변속단을 달성하는 체결 요소인 해방측 체결 요소를 서서히 해방하고, 변속 후 변속단을 달성하는 체결 요소인 체결측 체결 요소를 서서히 체결하는 소위 결합 절환 제어에 의해 변속을 행한다.
엔진 컨트롤러(ECU)는 각종 입력 정보를 기초로 하여 스로틀 밸브(TVO)의 개방도나, 연료 분사량, 점화 타이밍, 흡배기량 등을 제어하여, 엔진(E)의 회전수 및 출력 토크 등을 제어한다.
자동 변속기 컨트롤러(ATCU)는 주행 상태를 나타내는 각종 입력 정보를 기초로 하여 자동 변속기(AT)의 변속단을 결정하는 동시에, 각 변속단(혹은 변속비)을 달성하기 위한 액추에이터에 대해 제어 지령 신호를 출력한다.
자동 변속기 컨트롤러(ATCU) 내에는 변속비 연산용 차속을 연산하는 차속 연산부(4)가 설치되어 있다. 이 차속 연산부(4) 내에는, 소정 시간 미래의 차속인 예측 차속(VSP2)을 추정하는 차속 추정부(4a)가 설치되어 있다. 차속 연산부(4)에서는, 주행 상태나 입력 신호 등에 따라서 추정된 예측 차속(VSP2), 혹은 후술하는 가중 차속(VSP0), 혹은 차속 센서(1)에 의해 검출된 실제 차속(VSP), 혹은 후술하는 대체값(VSPFSEN), 혹은 후술하는 유사 차체속(V1) 중 어느 하나를 변속비 연산용 차속(SftVSP)으로서 출력한다.
또한, 자동 변속기 컨트롤러(ATCU) 내에는, 변속비 연산용 차속(SftVSP)을 포함하는 각종 주행 상태를 나타내는 입력 신호를 기초로 하여 목표 변속비를 연산하는 목표 변속비 연산부(5)와, 연산된 목표 변속비를 기초로 하여 체결 요소의 체결ㆍ해방 상태를 제어하는 변속비 제어부(6)와, 차속 센서(1)에 의해 검출된 신호값이 정상인지 여부를 판정하는 입력 상태 판정부(7)가 설치되어 있다. 입력 상태 판정부(7)에서는, 차속 센서(1)로부터의 신호가 예를 들어 O.1sec 두절되었을 때는 순간 단절을 포함한 일차 이상(一次異常)이라 판정하고, 또한 계속해서 예를 들어 3sec 두절되었을 때는, 순간 단절 이외의 이차 이상이라 판정하도록 구성되어 있다.
또한, 자동 변속기 컨트롤러(ATCU)에는, 운전자가 선택한 시프트 레버의 위치를 나타내는 인히비터 스위치(ISW)의 레인지 위치 신호, 차속 센서(1)로부터의 실제 차속(VSP), 운전자가 조작한 액셀러레이터 페달 개방도(APO)를 검출하는 APO 센서(2)로부터의 액셀러레이터 페달 개방도 신호, 차량의 가속도를 검출하는 가속도 센서(3)로부터의 가속도 신호, 엔진 회전수 센서(E1)에 의해 검출된 엔진 회전수 신호, 입력축(IN)의 회전수를 검출하는 터빈 회전수 센서(E2)에 의해 검출된 터빈 회전수 신호, 스로틀 밸브 개방도 센서(E3)에 의해 검출된 스로틀 밸브 개방도 신호, 엔진 컨트롤러(ECU)에서 추정된 엔진 토크 신호값이 각각 운전 상태를 나타내는 신호로서 입력된다. 또한, 차량에 탑재된 안티로크 브레이크 제어 시스템 등에서 사용되는 차륜속 센서(WS)를 기초로 하여 연산된 유사 차체속(VI)인 유사 차체속 신호가 입력된다. 또한, 유사 차체속(VI)이라 함은 예를 들어 종동륜의 차륜속 평균값이나, 셀렉트-로우(select-low)에 의해 선택된 차륜속이다.
여기서, 인히비터 스위치(ISW)는, 전진 주행 레인지 위치(D, L, 1, 2 등), 후퇴 주행 레인지 위치(R), 뉴트럴 레인지 위치(N), 파킹 레인지 위치(P)를 나타내는 신호를 출력하는 것이며, 실시예에 있어서 주행 레인지라 함은 전진 주행 레인지와 후퇴 주행 레인지의 양 레인지를 포함하는 것으로 한다.
도 2는 목표 변속비 연산부(5) 내에 설정된 변속 맵이다. 이 변속 맵은 횡축에 차속(VSP), 종축에 액셀러레이터 페달 개방도(APO)를 설정하고 있다. 여기서, 변속비 연산용 차속(SftVSP)과 액셀러레이터 페달 개방도(APO)에 의해 결정되는 점을 운전점이라 기재한다. 이 운전점이 변속 맵 내에 설정된 영역에 따른 변속단이 선택된다.
도 2의 변속 맵 중, 굵은 실선은 실제로 변속이 완료하는 데 이상적인 타이밍을 나타내는 이상 변속선이다. 또한, 각 굵은 실선의 도 2 중 좌측에 설정된 가는 실선은, 이상 변속선에 있어서 실제의 변속이 완료하기 위해 변속 지령을 출력하는 변속선이다. 운전점이 차속(VSP)의 증감이나 액셀러레이터 페달 개방도(APO)의 증감에 의해 이동하고, 예를 들어 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 3/8일 때에 차속의 상승에 수반하여 1→2 변속선을 넘어 1속의 영역으로부터 2속의 영역으로 이동하면, 업 시프트 변속이 이루어지고, 1→2 이상 변속선에 있어서 변속이 완료된다. 이 이상 변속선과 변속선의 관계에 대해서는 이후에 상세하게 서술한다.
이상 변속선은, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 작은 영역에서는 업 시프트하기 쉽도록 각 변속단의 영역이 좁게 설정되고, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 큰 영역에서는, 최대한 낮은 변속측 변속단을 유지하도록 각 변속단의 영역이 넓게 설정되어 있다.
또한, 실제로는 다운 시프트선이나 코스트 주행 제어선이나, 슬립 로크업 제어선 등이 설정되어 있지만, 생략하여 기재한다. 특히, 다운 시프트선에 관해서는, 변속 헌팅 방지의 관점으로부터 업 시프트선보다도 저차속측으로 설정되는 것이 일반적이지만, 여기서는 설명을 간략화하기 위해 업 시프트선과 다운 시프트선은 같은 위치에 설정되어 있는 것으로 한다.
변속 맵은 액셀러레이터 페달 개방도 축 방향에 있어서 3개의 영역으로 분할되어 있다. 개방도 0 내지 4/8 사이(0≤APO＜4/8)는, 차속 센서(1)에 의해 검출된 실제 차속(VSP)을 그대로 사용하여 변속 제어를 행하는 통상 제어 영역이다. 개방도 7/8 내지 8/8 사이(7/8≤APO)는, 후술하는 예측 차속(VSP2)을 사용하여 변속 제어를 행하는 예측 제어 영역이다. 개방도 4/8 내지 7/8 사이(4/8≤APO＜7/8)는, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)에 따라서 예측 차속(VSP2)과 실제 차속(VSP)에 가속 차속(VSP0)을 사용하여 변속 제어를 행하는 가중 제어 영역이다.
통상 제어 영역에 있어서는, 실제 차속(VSP)이 변속선을 넘었을 때에 변속 지령을 출력한다. 이 영역의 변속선은 이상 변속선을 기초로 하여 미리 설정된 값이며, 주행 상태인 운전점이 변속선을 넘으면, 소정 시간 후에 이상 변속선에 도달하여, 그 타이밍에 변속이 완료된다. 또한, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 0 내지 1/8 사이에서는, 변속 지령으로부터 변속 완료까지의 지연이 근소하므로, 변속선과 이상 변속선이 같은 위치에 설정되어 있다.
가중 제어 영역에서는, 가중 차속이 변속선을 넘었을 때에 변속 지령을 출력한다. 가중 차속이라 함은 예측 차속(VSP2)과 실제 차속(VSP)을 액셀러레이터 페달 개방도(APO)에 따라서 가중하여 산출한 값이다. 구체적으로는, 가중 차속(VSP0)으로 하면,
VSP0=VSP2{(APO-4/8)/(3/8)}+VSP{(7/8-APO)/(3/8)}
에 의해 산출된다. 이 가중 차속(VSP0)이 변속선을 넘었을 때에 변속 지령을 출력한다. 그러면, 운전점이 이상 변속선에 도달하는 타이밍에서 변속이 완료된다.
가중 제어 영역에 있어서의 변속선은, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)=7/8일 때의 이상 변속선의 포인트와, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)=4/8일 때의 변속선의 포인트를 직선으로 접속한 값으로 설정되어 있다.
즉, 고개방도에서는, 가중 차속(VSP0) 중, 예측 차속 성분이 많고, 실제 차속 성분이 적기 때문에, 이상 변속선에 가까운 곳에 변속선을 설정한다. 저개방도에서는, 가중 차속(VSP0) 중, 예측 차속 성분이 적고, 실제 차속 성분이 많기 때문에, 통상 제어와 같이 실제 차속(VSP)만을 이용한 경우의 변속선에 가까운 곳에 변속선을 설정한다.
이와 같이, 가중 차속(VSP0)을 연산함으로써, 예측 제어로부터 통상 제어로의 이행을 원활하게 행하는 것이 가능해진다.
예측 제어 영역에서는, 이상 변속선과 같은 위치에 변속선이 설정되어 있다. 그리고, 예측 차속(VSP2)에 의해 정해지는 소정 시간 미래의 주행 상태인 추정 운전점이 변속선을 넘었을 때에 변속 지령을 출력한다. 그러면, 운전점이 이상 변속선에 도달하는 타이밍에서 변속이 완료된다.
[변속선과 이상 변속선의 관계]
여기서, 변속선과 이상 변속선의 관계에 대해 설명한다. 상술한 바와 같이, 자동 변속기(AT)는 체결 요소의 체결ㆍ해방에 의해 변속 동작이 행해진다. 이때, 해방측 체결 요소를 해방하고, 체결측 체결 요소를 체결한다.
일반적인 변속 동작은, 체결측 체결 요소를 백래쉬 제거하는 프리차지 페이즈, 해방측 체결 요소의 체결압을 약간 빼면서 체결측 체결 요소에 체결압을 공급하는 토크 페이즈, 해방측 체결 요소의 체결압을 감소시키면서 체결측 체결 요소의 체결압을 증대시켜 기어비의 변화를 촉진하는 이너셔 페이즈, 그리고 변속의 완료에 의해 체결측 체결 요소의 체결압을 완전 체결압으로 하는 변속 종료 페이즈를 경유함으로써 행해진다.
입력 토크가 큰 경우, 특히 이너셔 페이즈에 있어서 변속의 진행을 촉진하는 것이 어려워, 엔진 토크 다운 제어 등에 의해 변속 속도를 제어하는 기술 등도 알려져 있다. 그러나, 일반적으로 입력 토크가 클수록 변속 시간이 길어지는 경향이 있다. 바꾸어 말하면, 기계적인 동작 응답성이나, 입력 토크를 기초로 하는 지연 요소가 존재한다.
한편, 각 변속단에 있어서의 차속 수비 범위와 운전성(drivability)에는 상관이 있다고 되어 있고, 특히 업 시프트가 리드미컬한 변속이 되기 위해서는, 원하는 타이밍에서 변속이 완료되는 것이 바람직하다. 이 변속이 완료되는 타이밍이 이상 변속선이다.
여기서, 운전점이 이상 변속선에 도달하고 나서 변속이 개시되면, 상기 지연 요소 등에 의해 실제로 변속이 완료되는 타이밍은 이상 변속선과는 다른 타이밍(예를 들어 고차속측)이 되어, 예정하고 있는 운전성을 얻을 수 없다. 그래서, 변속선을 설정하여, 실제로 변속이 완료되는 타이밍과 운전점이 이상 변속선에 도달하는 타이밍이 일치하도록 하고 있다.
[예측 차속]
다음에, 예측 차속에 대해 설명한다. 상술한 변속선은, 어디까지나 이상 변속선을 기초로 하여 규정되는 것으로, 실제 주행 환경 등에 의한 영향을 고려한 것이라고는 할 수 없다. 예를 들어, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 커도, 차량 부하가 큰 주행 환경에서는 실제로 차속(VSP)이 상승하여 이상 변속선을 가로지르는 시간이 길어지고, 한편 차량 부하가 작은 주행 환경에서는 이상 변속선을 가로지르는 시간이 짧아진다. 이 상태에 각각 대응하기 위해서는, 주행 환경을 검출하고, 그 주행 환경에 따른 복수의 변속선을 설정해야만 해, 제어의 복잡화나 메모리 용량의 증대를 초래한다.
이와 같이, 주행 환경에 따라서 타이밍을 적절하게 설정하는 것이 요구되고, 이 요구는, 특히 변속 시간이 길어지는 경향이 있는 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 큰 영역에서 특히 요구된다.
그래서, 실제의 차속 센서(1)에 의해 검출된 실제 차속(VSP)을 기초로 하여 소정 시간 미래의 차속을 추정하고, 이 추정한 차속인 예측 차속(VSP2)을 사용한 추정 운전점과 변속선의 관계에 의해 변속 제어를 행하는 것으로 하였다. 구체적으로는, 예측 차속(VSP2)에 따른 추정 운전점이 이상 변속선과 동일한 위치에 설정된 변속선을 넘었을 때에 변속 지령을 출력한다. 그러면, 주행 환경에 따른 타이밍에서 변속 지령이 출력되어, 실제 차속(VSP)에 따른 운전점이 소정 시간 경과 후에 이상 변속선에 도달한 타이밍에서 변속이 완료된다.
도 3은 차속 추정부(4a)에 있어서의 예측 차속 추정 처리를 나타내는 제어 블럭도이다. 차속 추정부(4a)는 적분기(403)와 일차 지연(406)으로 구성되어 있고, 예측 차속(VSP2)을 기초로 하여 추정된 현재의 차속인 추정 차속(VSP1)과 실제 차속(VSP)이 일치하면, 예측 차속(VSP2)은 지연 요소에 따른 시간만큼 미래의 차속이 된다. 이하에 각 부의 상세를 설명한다.
차속 편차 연산부(401)에서는, 차속 편차(Verr)를 실제 차속(VSP)과 추정 차속(VSP1)으로부터 다음 식을 기초로 하여 연산한다.
피드백 게인 승산부(402)에서는, 연산된 차속 편차(Verr)에 피드백 게인(kF/B)을 승산한다.
적분기(403)에서는, kF/BㆍVerr을 하기식에 의해 적분하고, 적분 연산값(V)을 연산한다.
단, s는 라플라스 연산자이다.
(가속 성분에 대해)
소정 시간 승산부(407)에서는, 가속도 센서(3)에 의해 검출된 차량 가속도에 추정하려고 하는 소정 시간 후의 시간 t를 승산하여, 가속 성분(at)을 연산한다.
피드 포워드 게인 승산부(408)에서는, 연산된 가속 성분(at)에 피드 포워드 게인(kF/F)을 승산한다.
속도 변환부(409)에서는, atㆍkF/F에 다음 식에 나타내는 일시 지연 요소를 작용시켜, 가속 성분 차속(Va)을 연산한다.
단, T는 설계자가 목표로 하는 예측 시간에 상당하는 시상수이다.
차속 가산부(404)에서는, 적분 연산값(V)과 가속 성분 차속(Va)을 다음 식에 의해 가산하여, 위상 보상 전 예측 차속(VSP22)을 연산한다.
위상 보상기(405)에서는, 위상 보상 전 예측 차속(VSP22)에 다음 식에 나타내는 일차/일차 위상 보상(Gh)(s)을 실시하고, 예측 차속(VSP2)을 연산한다.
여기서, T1, T2는 위상 보상 상수이다.
이 위상 보상기(405)의 도입에 의해, 계(系)의 안정성이나 응답성을 나타내는 일차 지연극, 고유 진동수, 감쇠율이라는 3개의 미지수에 대해, 위상 보상 상수 T1, T2, 피드백 게인(KF/B)의 3개의 설계 요소를 설정할 수 있다. 이에 의해, 설계자가 희망하는 계를 설계할 수 있다. 또한, 상세에 대해서는 일본 특허 출원 공개 평9-210159호 공보에 개시되어 있으므로, 생략한다.
일차 지연(406)에서는, 예측 차속(VSP2)을 입력으로 하고, 다음 식에 나타내는 바와 같은 일시 지연[G(s)]에 의해 산출된다.
[수학식 3]
단, T는 설계자가 목표로 하는 예측 시간에 상당하는 시상수이다.
바꾸어 말하면, 예측 차속(VSP2)에 지연 요소를 작용시켜, 소정 시간 전의 상태로 복귀시킨다. 이에 의해, 예측 차속(VSP2)을 기초로 하여 현 시점에서의 차속을 추정한다[추정 차속(VSP1)]. 이 추정 차속(VSP1)과 실제 차속(VSP)이 일치하고 있을 때는, 예측 차속(VSP2)은 정확하고, 불일치할 때는 차속 편차(Verr)에 따라서 예측 차속(VSP2)이 수정된다.
[변속 제어에 사용하는 차속 설정 처리]
다음에, 변속 제어에 사용하는 차속 설정 처리에 대해 설명한다. 도 4는 차속 설정 처리를 나타내는 흐름도이다.
스텝 S1에서는, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 7/8 이상인지 여부를 판단하고, 이 범위 내에 있을 때는 스텝 S2로 진행하고, 그 이외일 때는 스텝 S3으로 진행한다.
스텝 S2에서는, 예측 차속(VSP2)을 사용한 예측 제어를 실행한다.
스텝 S3에서는, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 4/8 이상, 7/8 미만인지를 판단하여, 이 범위 내에 있을 때는 스텝 S4로 진행하고, 그 이외일 때는 스텝 S5로 진행한다.
스텝 S4에서는, 가중 차속(VSP0)을 사용한 가중 제어를 실행한다.
스텝 S5에서는, 실제 차속(VSP)을 사용한 통상 제어를 실행한다.
다음에, 상기 제어를 기초로 하는 작용에 대해 설명한다. 도 5는 제1 실시예의 운전점(추정 운전점을 포함함)의 변화를 변속 맵 상에 나타낸 도면이다. 제1 실시예의 변속 제어에서는, 도 5에 도시한 바와 같이 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 7/8 이상의 영역으로부터 액셀러레이터 페달을 해방하면, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 7/8을 하회한 단계에서 가중 차속(VSP0)과 변속선의 관계를 기초로 하여 변속 지령이 출력된다.
가중 차속(VSP0)은, 실제 차속(VSP)과의 사이에서, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)에 따라서 가중되어 있으므로, 도 5에 도시한 바와 같이, 변속선을 넘지 않고, 서서히 실제 차속(VSP)측으로 이행하면서 변화된다.
그리고, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 4/8을 하회한 단계에서 실제 차속(VSP)과 변속선의 관계를 기초로 하여 변속 지령이 출력된다. 따라서, 변속 지령으로서는, 1속→2속으로의 업 시프트 지령이 출력될 뿐이며, 운전자의 의도와는 다른 복수의 변속 지령이 출력되지 않는다. 따라서, 위화감 없이 운전자의 의도에 따른 변속 제어를 달성한다.
[차속 센서 고장시 대응 처리]
다음에, 상기 구성에 있어서, 차속 센서(1)에 이상이 발생한 경우의 대응을 나타내는 차속 센서 고장시 대응 처리에 대해 설명한다. 도 6은 차속 센서 고장시 대응 처리를 나타내는 흐름도이다.
스텝 S1에서는, 차속 센서(1)에 일차 이상이 발생하였는지 여부를 판정하고, 일차 이상이 발생하였다고 판정하였을 때는 스텝 S2로 진행하고, 그 이외일 때는 본 제어 흐름을 종료한다. 여기서, 차속 센서(1)의 일차 이상인지 여부의 판정은, 차속 센서(1)로부터의 신호값인 실제 차속(VSP)이 예를 들어 O.1sec 동안 계속적으로 두절되었는지 여부에 의해 판정한다.
스텝 S2에서는, 일차 이상 대응 제어 처리를 실행한다. 구체적으로는, 차속 센서(1)로부터의 센서 신호값이 두절되기 직전의 실제 차속(VSP)을 대체값(VSPFSEN)으로서 유지하고, 이 대체값(VSPFSEN)을 사용하여 차속 추정부(4a)에 있어서의 예측 차속(VSP2)의 연산을 계속한다. 또한, 차속 연산부(4)에서는, 변속비 연산용 차속(SftVSP)으로서 대체값(VSPFSEN)을 출력한다. 또한, 차속 센서(1)의 신호값은 도시하지 않은 메모리에 수 주기분, 갱신하면서 기억되어 있고, 그 기억된 신호값을 대체값(VSPFSEN)으로서 사용한다.
스텝 S3에서는, 차속 센서(1)로부터의 두절되어 있던 센서 신호값이 자동 변속기 컨트롤러(ATCU)로 다시 입력되기 시작하였는지 여부를 판정하고, 다시 입력되기 시작하였다고 판단하였을 때는 스텝 S31로 진행하고, 센서 신호값으로부터의 신호가 아직 두절되어 있을 때는 스텝 S7로 진행한다.
스텝 S31에서는, 차속 추정부(4a)에 있어서의 예측 차속(VSP2)의 연산을 행하는 데 있어서, 대체값(VSPFSEN)으로부터 복귀한 차속 센서(1)의 실제 차속(VSP)으로 변경하여 연산을 계속한다.
스텝 S4에서는, 제1 타이머의 카운트를 개시한다. 그리고 스텝 S5에서는, 제1 타이머 값이 소정 시간(예를 들어 4sec) 경과하였는지 여부를 판정하여, 소정 시간 경과하였다고 판정하였을 때는 스텝 S6으로 진행하고, 그 이외일 때는 계속해서 카운트한다.
스텝 S6에서는, 정상 복귀 처리를 실행한다. 구체적으로는, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 4/8보다도 클 때에는, 차속 연산부(4)로부터 출력하는 변속비 연산용 차속(SftVSP)으로서 대체값(VSPFSEN)으로부터 예측 차속(VSP2) 혹은 가중 차속(VSP0)으로 절환하여 출력하는 것을 허가한다. 또한, 차속 추정부(4a)에서는 이미 소정 시간(예를 들어 4sec) 동안, 복귀한 실제 차속(VSP)을 사용하여 예측 차속(VSP2)이 연산되고 있고, 충분히 정밀도가 높은 값에 수렴하고 있으므로, 운전자에게 위화감을 주는 일은 없다. 또한, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 4/8 미만일 때에는, 변속비 연산용 차속(StfVSP)으로서 대체값(VSPFSEN)으로부터 실제 차속(VSP)으로 절환하여 차속 연산부(4)로부터 출력한다.
스텝 S7에서는, 차속 센서(1)에 이차 이상이 발생하였는지 여부를 판정하여, 이차 이상이 발생하였다고 판정하였을 때는 스텝 S8로 진행한다. 여기서, 차속 센서(1)의 이차 이상인지 여부의 판정은, 차속 센서(1)로부터의 신호값이 3sec 동안 계속적으로 두절하였는지 여부에 의해 판정한다. 그리고, 3sec 이상 두절된 상태가 계속되었을 때는 차속 센서(1)의 이차 이상이라 확정하고 스텝 S9로 진행한다.
스텝 S8에서는, 이차 이상 대응 제어 처리를 실행한다. 구체적으로는, 차속 추정부(4a)에 있어서의 예측 차속(VSP2)의 연산을 금지한다. 이는, 실제의 차속과 예측 차속(VSP2)의 연산에 사용하는 대체값(VSPFSEN)과의 괴리가 커지므로, 이 시간 이상 예측 차속(VSP2)의 연산을 계속해 버리면, 본래 있어야 할 예측 차속(VSP2)과의 괴리가 커져, 수렴하는 데 시간이 걸리기 때문이다.
동시에, 차륜속 센서(WS)를 기초로 하는 유사 차체속(VI)을 변속비 연산용 차속(SftVSP)으로서 출력한다. 또한, 목표 변속비 연산부(5)에 있어서, APO 센서(2)에 의해 검출된 액셀러레이터 페달 개방도의 신호값과 통상 제어 영역의 임계치인 4/8의 사이에서 셀렉트-로우를 행하고, 이 선택된 액셀러레이터 페달 개방도를 사용하여 목표 변속비를 연산한다. 바꾸어 말하면, 액셀러레이터 페달 개방도에 4/8의 상한을 설정하여 목표 변속비를 연산한다.
여기서, 상한을 설정하는 이유에 대해 설명한다. 변속 맵에 있어서의 가중 제어 영역이나 예측 제어 영역에서는, 예측 차속(VSP2)이 연산되어 있는 것을 조건으로 하여 변속선이 설정되어 있다. 그로 인해, 예측 차속(VSP2)이 부적절한 상태에서는, 최적의 변속 제어를 달성할 수는 없다. 즉, 예측 차속(VSP2)이 연산되지 않을 때는, 실제 차속을 기초로 하여 제어하는 통상 제어 영역에서 변속 제어를 행하는 것이 바람직하다. 그래서, 액셀러레이터 페달 개방도에 통상 제어 영역의 상한값과 같은 상한을 설정하여, 항상 통상 제어 영역에 있어서의 변속 제어가 이루어지도록 한다.
스텝 S9에서는, 차속 센서(1)로부터의 두절되어 있던 센서 신호값이 자동 변속기 컨트롤러(ATCU)로 다시 입력되기 시작하였는지 여부를 판정하고, 다시 입력되기 시작하였다고 판단하였을 때는 스텝 S10으로 진행하고, 아직 두절되어 있을 때는 스텝 S8의 이차 이상 대응 제어 처리를 계속한다.
스텝 S10에서는, 차속 센서(1)에 의해 검출된 실제 차속(VSP)이 복귀 허가 차속(VSPa)(5km/h) 이하인지 여부를 판정하여, 복귀 허가 차속(VSPa) 이하일 때는 스텝 S11로 진행하고, 그 이외일 때는 스텝 S8의 이차 이상 대응 제어 처리를 계속한다. 또한, 복귀 허가 차속 이하이면, 기본적으로는 액셀러레이터 페달 개방도에 관계없이 목표 변속비로서 제1 속이 선택되는 것이며, 갑자기 변속이 이루어지는 일이 없어 운전자에게 위화감을 주는 일이 없다.
스텝 S11에서는, APO 센서(2)에 의해 검출된 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 복귀 허가 개방도 4/8 미만인지 여부를 판정하여, 복귀 허가 개방도 4/8 미만일 때는 스텝 S12로 진행하고, 그 이외일 때는 스텝 S8의 이차 이상 대응 제어 처리를 계속한다. 이 복귀 허가 개방도 4/8도, 상술한 스텝 S8에 있어서 설명한 바와 같이, 예측 차속(VSP2)을 사용하지 않는 영역이므로 운전자에게 위화감을 주지 않는다.
스텝 S12에서는, 정상 복귀 처리를 실행한다. 구체적으로는, 금지된 예측 차속(VSP2)의 연산을 재개하는 동시에, 이 연산된 예측 차속(VSP2)을 사용한 통상의 변속 제어로 복귀한다. 이와 같이, 변속이 행해지지 않는 저차속 영역에서, 또한 예측 차속(VSP2)을 사용하지 않고, 실제 차속(VSP)만 사용하는 영역에서 정상 복귀시킴으로써, 원활하게 정상 복귀시킬 수 있다. 또한, 그 후, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 커져, 예측 차속(VSP2)을 사용하는 경우에 있어서도, 저차속ㆍ저액셀러레이터 페달 개방도의 상태로부터 이미 예측 차속(VSP2)의 연산을 개시하고 있다. 이러한 이유로, 연산 개시시에 있어서도 예측 차속(VSP2)이 실제 차속(VSP)과 크게 괴리되는 일은 없어, 단시간이라도 충분히 수렴한 예측 차속(VSP2)을 사용할 수 있다.
[일차 이상으로부터의 정상 복귀]
다음에 상기 흐름도 중에서 특히 스텝 S1로부터 스텝 S3→스텝 S31로부터 스텝 S6으로 진행할 때의 작용에 대해 설명한다. 도 7은 차속 센서(1)의 신호에 순간 단절이 발생한 경우의 타임차트이다. 구체적으로는 차속 센서(1)에 일차 이상이 발생하고, 그 후, 이차 이상으로 이행하지 않고 정상으로 복귀한 경우의 타임차트이다. 또한, 설명을 위해, 순간 단절이 발생하였다 해도, 순간 단절하였을 때의 차속 센서(1)의 신호를 사용하여 예측 차속(VSP2)의 연산을 계속한 경우를 비교예로서 대비한다. 도 7 중, 굵은 실선은 차속 센서(1)의 센서 신호값을 나타내고, 굵은 일점 쇄선은 예측 차속(VSP2)을 연산하는 데 사용하는 차속 신호를 나타내고, 가는 점선은 비교예에 있어서의 예측 차속(VSP2)을 나타내고, 가는 실선은 제1 실시예에 있어서의 예측 차속(VSP2)을 나타내고, 또한 가는 이점 쇄선은 실제의 차 자체 속도에 대한 진정한 소정 시간 미래의 차속(VSP*)을 나타내고, 가는 일점 쇄선은 변속비 연산용 차속을 나타낸다.
시각 t1에 있어서, O.1sec 이상, 차속 센서(1)의 신호가 두절하면 일차 이상이라 판정하여, 변속비 연산용 차속(SftVSP)은 신호가 두절되기 직전의 실제 차속(VSP)인 기억된 대체값(VSPFSEN)이 설정되고, 동시에 예측 차속(VSP2)의 연산에 사용하는 차속도 대체값(VSPFSEN)이 설정된다.
시각 t2에 있어서, 차속 센서(1)가 일차 이상으로부터 정상으로 복귀하였다(두절되어 있던 신호가 다시 입력되었다)고 판정되면, 변속비 연산용 차속(SftVSP)은 대체값(VSPFSEN)이 그대로 계속해서 설정되는 동시에, 예측 차속(VSP2)의 연산에 사용하는 차속은 바로 정상 복귀한 실제 차속(VSP)으로 복귀된다. 동시에, 제1 타이머의 카운트가 개시된다.
여기서, 시각 t1로부터 시각 t2 사이에 있어서, 비교예와 같이 차속 센서(1)의 신호를 사용하여 예측 차속(VSP2)의 연산을 계속한 경우, 차속 편차(Verr)가 커지고, 그에 수반하여 예측 차속(VSP2)도 크게 저하되어 버린다. 또한, 비교예에 있어서, 시각 t2 이후, 차속 센서(1)의 신호가 갑자기 정상인 값으로 복귀하면, 역시, 일단 크게 저하된 예측 차속(VSP2)과의 사이에서의 차속 편차(Verr)가 커진다. 그러면, 예측 차속(VSP2)은 이 차속 편차(Verr)에 기인하는 적분 요소에 의해 미래 차속(VSP*)으로부터 크게 오버슛트해 버려, 수렴성이 악화되어 있는 것을 알 수 있다.
이에 대해, 제1 실시예에서는, 대체값(VSPFSEN)을 사용하여 예측 차속(VSP2)을 연산하고 있으므로, 차속 편차(Verr)가 다소 증가하지만, 비교예만큼 커지는 일은 없다. 또한, 시각 t2 이후에 있어서 차속 센서(1)의 신호가 갑자기 정상인 값으로 복귀해도 차속 편차(Verr)가 작다. 따라서, 예측 차속(VSP2)이 미래 차속(VSP*)을 크게 오버슛하는 일이 없어, 양호한 수렴성을 확보할 수 있다.
시각 t3에 있어서, 제1 타이머의 카운트 값이 소정 시간(예를 들어 4sec)에 도달하면, 예측 차속(VSP2)은 충분히 수렴하였다고 판단한다. 그리고, 변속비 연산용 차속(SftVSP)은 대체값(VSPFSEN)으로부터 예측 차속(VSP2), 실제 차속(VSP), 가중 차속(VSP0) 중 어느 하나로 절환되어, 통상 제어로 복귀한다. 또한, 어떠한 차속으로 절환되거나, 그때의 액셀러레이터 페달 개방도(APO)에 따라서 적절하게 선택된다.
여기서, 상술한 바와 같이, 비교예에서는 수렴성이 나쁘고 큰 진폭을 갖고 있으므로, 가령 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 큰 상태에서 예측 차속(VSP2)을 변속비 연산용 차속(SftVSP)으로서 설정하면, 변속 헌팅을 일으킬 우려가 있다.
이에 대해, 제1 실시예에서는, 제1 타이머로서 설정한 소정 시간(예를 들어 4sec) 경과함으로써 충분히 수렴한 예측 차속(VSP2)을 사용하고 있으므로, 변속 헌팅 등을 초래하지 않고, 운전자에게 위화감을 주지 않고 안정된 변속비 제어를 달성할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 제1 실시예에서는, 하기에 열거하는 작용 효과를 얻을 수 있다.
(1) 차량의 엔진(구동원)측에 접속되는 입력축(IN)과 차량의 구동륜측에 접속되는 출력축(OUT) 사이의 속도비를 변경하는 자동 변속기(AT)의 제어 장치에 있어서, 차량의 주행 속도인 실제 차속(VSP)을 검출하는 차속 센서(1)(차속 검출 수단)와, 실제 차속(VSP)과 추정 차속(VSP1)의 차속 편차(Verr)를 연산하는 차속 편차 연산부(401)와, 차속 편차(Verr)를 소정 게인에 의해 적분 연산한 적분 연산 결과를 기초로 하여 목표로 하는 소정 시간 미래의 차속인 예측 차속(VSP2)을 추정하는 차속 가산부(404), 위상 보상기(405)(예측 차속 연산부)와, 상기 예측 차속(VSP2)을 포함하는 주행 상태를 기초로 하여 소정의 지연 동작을 행하는 지연 요소에 의해 추정 차속(VSP1)을 연산하는 일차 지연(406)(추정 차속 연산부)으로 구성된 차속 추정부(4a)(차속 추정 수단)와, 예측 차속(VSP2)을 기초로 하여 목표 변속비를 연산하는 목표 변속비 연산부(5)(목표 변속비 연산 수단)와, 목표 변속비를 기초로 하여 자동 변속기(AT)를 제어하는 변속비 제어부(6)(변속 제어 수단)와, 차속 센서(1)에 의해 검출된 신호가 정상인지 여부를 판정하는 입력 상태 판정부(7)(입력 상태 판정 수단)를 구비하고, 입력 상태 판정부(7)에 의해 일차 이상으로 판정되었을 때는, 차속 추정부(4a)에 있어서 실제 차속(VSP) 대신에, 이 일차 이상을 판정하였을 때의 주행 상태에 따른 대체값(VSPFSEN)(제1 대체값)을 기초로 하여 예측 차속(VSP2)의 연산을 계속하는 동시에, 목표 변속비 연산부(5)에 있어서는, 예측 차속(VSP2) 대신에, 일차 이상을 판정하였을 때의 주행 상태에 따른 대체값(VSPFSEN)(제2 대체값)를 기초로 하여 목표 변속비를 연산하고, 입력 상태 판정부(7)의 판정이 일차 이상으로부터 정상으로 변화되었을 때는, 차속 추정부(4a)에 있어서 대체값(VSPFSEN)(제1 대체값)을 대신에 실제 차속(VSP)을 기초로 하여 연산하는 동시에, 소정 조건이 성립하였을 때는, 목표 변속비 연산부(5)에 있어서 대체값(VSPFSEN)(제2 대체값) 대신에 예측 차속(VSP2)을 기초로 하여 목표 변속비를 연산하는 것으로 하였다.
따라서, 입력 상태에 이상이 발생하였다 해도 급변속을 방지할 수 있다. 또한, 이상 상태라도, 이상을 판정하였을 때의 주행 상태에 따른 대체값(VSPFSEN)(제1 대체값)을 사용하여 예측 차속(VSP2)의 연산을 계속하기 때문에, 이상 중에 연산에서 요구되는 예측 차속(VSP2)과 본래 있어야 할 예측 차속(VSP2)의 괴리가 작아진다. 그 결과, 입력 상태가 이상으로부터 정상으로 복귀하였을 때는, 정밀도가 높은 예측 차속(VSP2)에 빠르게 수렴하는 것이 가능해지고, 운전자의 의도에 따른 양호한 변속 제어를 달성할 수 있다.
(2) 대체값(VSPFSEN)(제1 대체값)은, 입력 상태 판정부(7)에 의해 이상으로 판정되기 직전의 실제 차속(VSP)으로 하였다. 따라서, 차속 센서(1)의 신호가 순간 단절 등에 의해 갑자기 0으로 저하되었다고 해도, 차속 편차(Verr)가 커지는 것을 억제할 수 있고, 정상으로의 복귀시에 있어서 예측 차속(VSP2)을 빠르게 수렴시킬 수 있다.
(3) 일차 이상으로부터 정상으로의 복귀에 관한 소정 조건은, 입력 상태 판정부(7)의 판정이 일차 이상으로부터 정상으로 변화되고 나서의 소정 시간 4sec(제1 소정 시간) 경과로 하였다. 따라서, 예측 차속(VSP2)을 적정한 값으로 충분히 수렴시킬 수 있고, 위화감을 주지 않고 정상 복귀할 수 있다.
(4) 목표 변속비 연산부(5)는 소정의 주행 조건이 성립하였을 때는 실제 차속(VSP)을 기초로 하여 목표 변속비를 연산하고, 소정의 주행 조건 이외일 때는 예측 차속(VSP2)을 기초로 하여 목표 변속비를 연산하는 구성이며, 입력 상태 판정부(7)에 의해 이상이라 판정되고 나서 3sec(제2 소정 시간)가 경과하였을 때는, 차속 추정부(4a)에 있어서의 예측 차속(VSP2)의 연산을 금지하고, 입력 상태 판정 수단의 판정이 이상으로부터 정상으로 변화하고, 또한 소정의 주행 조건이 성립하였을 때는, 차속 추정 수단(4a)에 있어서의 예측 차속(VSP2)의 연산의 금지를 해제하는 것으로 하였다.
이차 이상과 같이, 어느 정도 계속적으로 차속 센서(1)의 신호가 두절되는 상황의 경우, 예측 차속(VSP2)의 연산을 계속해 버리면, 본래 있어야 할 예측 차속(VSP2)과의 괴리가 커지므로, 연산을 금지함으로써 괴리를 방지할 수 있다. 또한, 변속 맵에 있어서의 가중 제어 영역이나 예측 제어 영역에서는, 예측 차속(VSP2)이 연산되어 있는 것을 조건으로 하여 변속선이 설정되어 있다. 그로 인해, 예측 차속(VSP2)이 부적절한 상태에서는, 최적의 변속 제어를 달성할 수는 없다. 즉, 예측 차속(VSP2)이 연산되지 않을 때는, 실제 차속을 기초로 하여 제어하는 통상 제어 영역에서 변속 제어를 행하는 것이 바람직하다. 또한, 예측 차속(VSP2)의 연산을 개시해도, 바로는 수렴하지 않을 가능성이 있다. 그래서, 예측 차속(VSP2)을 직접적으로 제어에 사용하지 않는 영역에 있어서 정상 복귀시킴으로써, 변속비 제어에 사용하는 차속값이 복귀시에 불연속이 되지 않고, 예상 외의 변속의 발생을 방지하여 원활하게 정상 복귀시킬 수 있다.
(5) 이차 이상으로부터 정상으로 복귀하는 소정 조건을, 액셀러레이터 페달 개방도가 4/8 미만인 것으로 하였다.
따라서, 액셀러레이터 페달 개방도가 낮고, 예측 차속(VSP2)을 직접적으로 제어에 사용하지 않는 영역에 있어서 정상 복귀시킴으로써, 변속비 제어에 사용하는 차속값이 복귀시에 불연속이 되지 않고, 예상 외의 변속의 발생을 방지하여 원활하게 정상 복귀시킬 수 있다.
(6) 이차 이상으로부터 정상으로 복귀하는 소정 조건을, 실제 차속(VSP)이 복귀 허가 차속(VSPa)(예를 들어 5㎞/h) 이하인 것으로 하였다.
따라서, 변속 등이 발생하지 않는 영역에서 복귀시키는 것이 가능해지고, 갑자기 변속이 이루어지는 일이 없어, 운전자에 주는 위화감을 억제할 수 있다.
이상, 제1 실시예에 대해 설명하였지만, 본 발명의 범위이면, 다른 구성이라도 포함된다. 예를 들어, 제1 실시예에서는 차속 센서(1)의 신호의 순간 단절 등에 대해 나타냈지만, 예측 차속의 연산에 다른 주행 상태를 나타내는 다른 센서(엔진 회전수, 터빈 회전수, 스로틀 개방도, 토크 신호, 가속도 센서 등)의 입력 신호를 사용하고 있는 경우, 이들의 다른 센서에 이상이 발생한 경우에도 마찬가지로 적용할 수 있다.
예를 들어, 본 실시예에서는, 예측 차속(VSP2)은 가속도 센서(3)의 값을 사용하여 연산하고 있으므로, 가속도 센서(3)의 값이 순간 단절 등 했을 경우에도 역시 정밀도가 악화될 우려가 있다. 이때도, 순간 단절 직전의 가속도를 유지해 두고, 상기 센서의 이상 중에는 상기 유지된 가속도를 사용하여 예측 차속(VSP2)의 연산을 계속하게 하여, 상기 가속도 센서(2)로부터의 신호가 다시 입력되게 되면, 재입력으로부터 소정 시간 경과 후에 예측 차속(VSP2)을 사용하여 목표 변속비를 연산하는 구성으로 해도 좋다.
또한, 제1 실시예에서는, 차속 센서(1)로부터의 신호가 소정 시간 계속적으로 두절된 경우, 예측 차속(VSP2)의 연산을 금지하는 것으로 하였지만, 예측 차속의 연산에 다른 주행 상태를 나타내는 입력 신호를 사용하고 있는 경우에는, 다른 센서의 입력 신호에 이상이 발생한 경우에도, 마찬가지로 소정 시간 계속적으로 두절되었을 때에 예측 차속 연산을 금지하는 것으로 해도 좋다.
마찬가지로, 통상 제어로 복귀하는 조건으로서, 액셀러레이터 페달 개방도에 한정되지 않고, 상기 다른 주행 상태를 나타내는 입력 신호를 포함하여 허가하도록 해도 좋다.
또한, 제1 실시예에서는, 차속 센서(1)의 일차 이상일 때에, 예측 차속(VSP2)의 연산에 사용하는 제1 대체값과, 변속비 제어용 차속으로서의 제2 대체값을, 같은 대체값(VSPFSEN)으로서 설정하였지만, 예를 들어 한쪽에 소정의 오프셋값 등을 부여하여 다른 값이라도 좋다.
또한, 제1 실시예에서는 유단식 자동 변속기에 적용하였지만, 무단 변속기에 적용해도 좋다.

Claims (8)

  1. 차량의 구동원측에 접속되는 입력축과 차량의 구동륜측에 접속되는 출력축 사이의 속도비를 변경하는 자동 변속기의 제어 장치에 있어서,
    차량의 주행 속도인 실제 차속을 검출하는 차속 검출 수단과,
    상기 실제 차속과 추정 차속의 편차를 연산하는 차속 편차 연산부와, 상기 차속 편차를 소정 게인에 의해 적분 연산한 적분 연산 결과를 기초로 하여 목표로 하는 소정 시간 미래의 차속인 예측 차속을 추정하는 예측 차속 연산부와, 상기 예측 차속을 기초로 소정의 지연 동작을 행하는 지연 요소에 의해 상기 추정 차속을 연산하는 추정 차속 연산부로 구성된 차속 추정 수단과,
    상기 예측 차속을 포함하는 주행 상태를 기초로 하여 목표 변속비를 연산하는 목표 변속비 연산 수단과,
    상기 목표 변속비를 기초로 하여 상기 자동 변속기를 제어하는 변속 제어 수단과,
    상기 차속 검출 수단에 의해 검출된 신호가 정상인지 여부를 판정하는 입력 상태 판정 수단을 구비하고,
    상기 입력 상태 판정 수단에 의해 이상이라 판정되었을 때는, 상기 차속 추정 수단에 있어서 상기 실제 차속 대신에, 상기 이상을 판정하였을 때의 주행 상태에 따른 제1 대체값을 기초로 하여 상기 예측 차속의 연산을 계속하는 동시에, 상기 목표 변속비 연산 수단에 있어서는, 상기 예측 차속 대신에 제2 대체값을 기초로 하여 목표 변속비를 연산하고,
    상기 입력 상태 판정 수단의 판정이 이상으로부터 정상으로 변화되었을 때는, 상기 차속 추정 수단에 있어서 상기 제1 대체값 대신에 상기 실제 차속을 기초로 하여 연산하는 동시에, 소정 조건이 성립하였을 때는, 상기 목표 변속비 연산 수단에 있어서 상기 제2 대체값 대신에 상기 예측 차속을 기초로 하여 목표 변속비를 연산하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차속 추정 수단은, 상기 실제 차속에 더하여 주행 상태를 나타내는 다른 신호를 사용하여 상기 예측 차속을 연산하는 수단이며,
    상기 입력 상태 판정 수단은, 상기 다른 신호가 정상인지 여부를 판정하는 수단이며,
    상기 입력 상태 판정 수단에 의해 상기 다른 신호가 이상이라 판정되었을 때는, 상기 차속 추정 수단에 있어서 상기 다른 신호 대신에, 상기 이상을 판정하였을 때의 주행 상태에 따른 제3 대체값을 기초로 하여 상기 예측 차속의 연산을 계속하는 동시에, 상기 목표 변속비 연산 수단에 있어서 상기 예측 차속 대신에 상기 제2 대체값을 기초로 하여 목표 변속비를 연산하고,
    상기 입력 상태 판정 수단의 판정이 이상으로부터 정상으로 변화되었을 때는 상기 차속 추정 수단에 있어서 상기 제3 대체값 대신에 상기 다른 신호를 기초로 하여 연산하고, 또한 소정 조건이 성립하였을 때는 상기 목표 변속비 연산 수단에 있어서 상기 제2 대체값 대신에 상기 예측 차속을 기초로 하여 목표 변속비를 연산하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 대체값은 상기 입력 상태 판정 수단에 의해 이상이라 판정되기 직전의 실제 차속인 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 제어 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소정 조건은 상기 입력 상태 판정 수단의 판정이 이상으로부터 정상으로 변화되고 나서의 제1 소정 시간 경과인 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 제어 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 목표 변속비 연산 수단은, 소정의 주행 조건이 성립하였을 때는 상기 실제 차속을 기초로 하여 목표 변속비를 연산하고, 상기 소정의 주행 조건 이외일 때는 상기 예측 차속을 기초로 하여 목표 변속비를 연산하는 수단이며,
    상기 입력 상태 판정 수단에 의해 이상이라 판정되고 나서 제2 소정 시간이 경과하였을 때는, 상기 차속 추정 수단에 있어서의 상기 예측 차속의 연산을 금지하고,
    상기 입력 상태 판정 수단의 판정이 이상으로부터 정상으로 변화되고, 또한 상기 소정의 주행 조건이 성립하였을 때는, 상기 차속 추정 수단에 있어서의 예측 차속의 연산의 금지를 해제하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서, 액셀러레이터 페달 개방도를 검출하는 액셀러레이터 페달 개방도 검출 수단을 갖고,
    상기 소정의 주행 조건은 상기 액셀러레이터 페달 개방도가 소정값 미만인 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 제어 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 소정의 주행 조건은 상기 실제 차속이 소정 차속 이하인 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 제어 장치.
  8. 차량의 구동원측에 접속되는 입력축과 차량의 구동륜측에 접속되는 출력축 사이의 속도비를 변경하는 자동 변속기의 제어 장치에 있어서,
    차량의 주행 속도인 실제 차속 신호 및 주행 속도 이외의 주행 상태를 나타내는 다른 신호를 검출하는 차량 상태 검출 수단과,
    상기 실제 차속 신호와 추정 차속의 편차를 연산하는 차속 편차 연산부와, 상기 차속 편차를 소정 게인에 의해 적분 연산한 적분 연산 결과 및 상기 다른 신호를 기초로 하여 목표로 하는 소정 시간 미래의 차속인 예측 차속을 추정하는 예측 차속 연산부와, 상기 예측 차속을 기초로 소정의 지연 동작을 행하는 지연 요소에 의해 상기 추정 차속을 연산하는 추정 차속 연산부로 구성된 차속 추정 수단과,
    상기 예측 차속과 상기 다른 신호를 기초로 하여 목표 변속비를 연산하는 목표 변속비 연산 수단과,
    상기 목표 변속비를 기초로 하여 상기 자동 변속기를 제어하는 변속 제어 수단과,
    상기 차량 상태 검출 수단에 의해 검출된 실제 차속 신호 또는 상기 다른 신호가 정상인지 여부를 판정하는 입력 상태 판정 수단을 구비하고,
    상기 입력 상태 판정 수단에 의해 이상이라 판정되었을 때는, 상기 차속 추정 수단에 있어서 상기 이상이라 판정된 신호 대신에, 상기 이상이라고 판정되었을 때의 주행 상태에 따른 제1 대체값을 기초로 하여 상기 예측 차속의 연산을 계속하는 동시에, 상기 목표 변속비 연산 수단에 있어서 상기 예측 차속 대신에 제2 대체값을 기초로 하여 목표 변속비를 연산하고,
    상기 입력 상태 판정 수단의 판정이 이상으로부터 정상으로 변화되었을 때는 상기 차속 추정 수단에 있어서 상기 제1 대체값 대신에 상기 정상으로 변화된 신호를 기초로 하여 상기 예측 차속을 연산하고, 소정 조건이 성립하였을 때는, 상기 목표 변속비 연산 수단에 있어서 상기 제2 대체값 대신에 상기 예측 차속을 기초로 하여 목표 변속비를 연산하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 제어 장치.
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