KR20140085600A - 자동 변속기의 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 제1 변속단에서 체결되고, 제2 변속단에서 해방되는 제1 마찰 체결 요소를 구비한 자동 변속기의 제어 장치에 관한 것으로, 제1 변속단으로부터 제2 변속단으로의 변속 중에 제2 변속단으로부터 제1 변속단으로의 변속 요구가 있었을 때에, 쇼크나 엔진 회전수의 급상승의 발생을 방지한다. 제1 변속단으로부터 제2 변속단으로의 변속 종료 후(S1), 제1 마찰 체결 요소의 마찰판을 압박하는 피스톤의 스트로크율을 산출하여(S2), 소정의 스트로크 임계값과 비교한다(S3). 스트로크 임계값 이하로 되었을 때, 제2 변속단으로부터 제1 변속단으로의 변속 제어를 개시한다.

Description

자동 변속기의 제어 장치 {DEVICE FOR CONTROLLING AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은, 변속 제어에 의해 체결 상태로부터 해방 상태로 제어되는 마찰 체결 요소를 구비한 자동 변속기의 제어 장치에 관한 것이다.

최근, 자동 변속기의 다단화가 진행되어, 변속단 수의 증가에 따라서 클러치나 브레이크와 같은 마찰 체결 요소의 수도 증가하고 있다. 또한, 변속단 수의 증가에 수반하여, 시프트 맵의 변속선의 간격이 매우 밀해지므로, 약간의 주행 조건(예를 들어, 스로틀 개방도 등)의 변화에 의해 변속이 일어나기 쉽게 되어 있다. 즉, 변속 빈도가 증가하게 되어, 변속 중이라도 목표 변속단의 변경 요구가 발생하는 상황이 증가하고 있다.

이러한 변속 중에 목표 변속단의 변경 요구가 있었던 경우의 제어에 관한 종래 기술로서, 변속 판단으로부터 실제 변속의 개시, 즉, 이너셔 페이즈 개시까지 주행 조건(예를 들어, 스로틀 개방도 등)의 변화에 의해 목표 변속단의 변경 요구가 있었던 경우에는 목표 변속단의 변경을 허가하지만, 이너셔 페이즈 개시 후에는 목표 변속단의 변경을 금지하여, 변속 중의 변속을 완료하도록 한 자동 변속기의 제어 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

그러나, 상기 종래의 자동 변속기의 제어 장치에서는, 이너셔 페이즈가 개시된 후이면, 목표 변속단의 변경을 금지하고 있지만, 변속 제어의 종료 후, 어느 타이밍에 변속단을 복귀시키는 변속 제어의 개시를 허가하는지가 명확하게 나타나 있지 않았다. 그로 인해, 변속 제어 종료와 동시에 변속단을 복귀시키는 변속 제어를 실행하면, 이전의 변속 제어에 있어서 해방된 마찰 체결 요소의 상태에 따라서는, 쇼크나 엔진 회전수의 급상승이 발생하는 경우가 있었다.

즉, 이전의 변속 제어에서 해방된 마찰 체결 요소는, 변속단을 복귀시키는 변속 제어를 실행하면 체결 제어된다. 여기서, 이전의 변속 제어에서 해방된 마찰 체결 요소에서는, 변속 종료시의 피스톤 해방 상태에 편차가 있다. 그로 인해, 변속 제어 종료와 동시에 변속단을 복귀시키는 변속 제어를 실행하면, 추정한 피스톤 해방 상태보다도 실제의 해방량이 작을 때(피스톤 스트로크가 상정보다도 복귀되어 있지 않을 때)에는, 백래시를 조정하기 위한 프리차지 유압의 공급시에 급체결로 되어 체결 쇼크가 발생해 버린다. 또한, 추정한 피스톤 해방 상태보다도 실제의 해방량이 클 때(피스톤 스트로크가 상정 이상으로 지나치게 복귀되어 있을 때)에는, 프리차지 유압이 지나치게 작아 체결 지연으로 되어 엔진 회전수의 급상승이 발생해 버린다.

일본 특허 공개 평6-346959호 공보

본 발명은, 변속 제어 종료 후에 변속단을 복귀시키는 변속을 실행할 때, 쇼크나 엔진 회전수의 급상승의 발생을 방지할 수 있는 자동 변속기의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 제1 변속단에서 체결되고, 제2 변속단에서 해방되는 제1 마찰 체결 요소를 구비한 자동 변속기의 제어 장치이며,

상기 제1 마찰 체결 요소의 마찰판을 압박하는 피스톤의 해방 상태를 검출하는 피스톤 스트로크 복귀 판정 수단과,

상기 제1 변속단으로부터 상기 제2 변속단으로의 변속 종료 후, 상기 피스톤이 소정의 해방 상태라고 판정할 때까지, 상기 제2 변속단으로부터 상기 제1 변속단으로의 변속의 실행을 제한하는 변속 개시 판단 수단을 구비한다.

본 발명의 자동 변속기의 제어 장치에 있어서는, 제1 변속단으로부터 제2 변속단으로의 변속 종료 후, 피스톤이 소정의 해방 상태라고 판정할 때까지는, 제2 변속단으로부터 제1 변속단으로의 변속의 실행이 제한된다.

즉, 제1 변속단으로부터 제2 변속단으로의 변속에 있어서, 제1 변속단에서 체결되고, 제2 변속단에서 해방되는 제1 마찰 체결 요소는, 체결 상태로부터 해방 상태로 제어된다. 한편, 제2 변속단으로부터 제1 변속단으로의 변속(즉, 변속단을 원상태로 복귀시키는 변속 제어)에서는, 제1 마찰 체결 요소는 해방 상태로부터 체결 상태로 제어된다.

그러나, 제1 변속단으로부터 제2 변속단으로의 변속 종료시, 제1 마찰 체결 요소의 마찰판을 압박하는 피스톤의 해방 상태에는 편차가 발생되어 있다. 그로 인해, 피스톤이 소정의 해방 상태라고 판정하고 나서, 제2 변속단으로부터 제1 변속단으로의 변속(즉, 변속단을 원상태로 복귀시키는 변속 제어)을 실행함으로써, 이전의 변속 종료시에 발생되어 있는 피스톤 해방 상태의 편차를 해소하고 나서 다음 변속을 실행할 수 있다.

이에 의해, 변속 제어 종료 후에 변속단을 복귀시키는 변속을 실행할 때, 제1 마찰 체결 요소의 백래시 조정을 위한 프리차지 유압의 공급시에, 공급 유압이 지나치게 커서 체결 쇼크가 발생하거나, 지나치게 작아 엔진 회전수의 급상승이 발생하는 등을 방지할 수 있다.

도 1은 실시예의 자동 변속기의 제어 장치가 적용된 차량의 파워 트레인의 구성을 도시하는 전체 시스템도이다.
도 2는 실시예의 AT 컨트롤러에서 실행되는 변속 개시 판단 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 지령 유압에 대한 피스톤 스트로크 속도를 나타내는 유압-속도 맵의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 실시예의 변속 개시 판단 처리를 실행하였을 때의, 목표 기어단·실제 기어단·스로틀 개방도·추정 스트로크율·제1 마찰 체결 요소에 있어서의 지령 유압과 실제압의 각 특성을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 자동 변속기의 제어 장치를, 도면에 나타내는 실시예에 기초하여 설명한다.

실시예의 자동 변속기의 제어 장치의 구성을, 「전체 시스템 구성」, 「변속 개시 판단 처리의 구성」으로 나누어 설명한다.

[전체 시스템 구성]

도 1은, 실시예의 자동 변속기의 제어 장치가 적용된 차량의 파워 트레인의 구성을 도시하는 전체 시스템도이다.

실시예에 있어서의 차량의 파워 트레인은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 엔진(1)과, 토크 컨버터(2)와, 자동 변속기(3)를 갖는다.

상기 엔진(1)은, 가솔린 엔진이나 디젤 엔진이며, 운전자가 조작하는 액셀러레이터 페달에 연동하여 그 답입에 따라 완전 폐쇄로부터 완전 개방을 향해 개방도가 증대되는 스로틀 밸브에 의해 출력이 가감된다. 이 엔진(1)의 엔진 출력축(1a)은, 토크 컨버터(2)를 통해 자동 변속기(3)의 입력축(4)에 접속되어 있다.

상기 자동 변속기(3)는, 유단식의 자동 변속기이다. 이 자동 변속기(3)는, 동축으로 배치된 입력축(4)과 출력축(5) 상에 배치된 프론트 유성 기어 세트(도시하지 않음) 및 리어 유성 기어 세트(도시하지 않음)와, 복수의 마찰 체결 요소(6)와, 밸브 보디(7)를 갖는다.

상기 복수의 마찰 체결 요소(6)는, 유압에 의해 작동하고, 체결·해방의 조합에 의해 동력 전달 경로를 전환하여, 원하는 변속단을 실현한다. 각 마찰 체결 요소(6)는, AT 컨트롤러(9)로부터의 제어 지령에 기초하여 밸브 보디(7)에 의해 만들어 내어진 제어 유압에 의해, 체결·슬립 체결·해방이 제어된다.

상기 복수의 마찰 체결 요소(6)는, 적어도 제1 변속단에서 체결되고, 제2 변속단에서 해방되는 제1 마찰 체결 요소를 구비한다. 또한, 「제1 변속단」 및 「제2 변속단」이라 함은 임의의 변속단이며, 예를 들어 1속단과 2속단이거나, 2속단과 4속단이거나, 2속단과 1속단이다.

그리고, 각 마찰 체결 요소(6)로서는, 예를 들어 비례 솔레노이드에 의해 오일 유량 및 유압을 연속적으로 제어할 수 있는 노멀 오픈의 습식 다판 클러치나 습식 다판 브레이크가 사용된다.

상기 밸브 보디(7) 내에는, 각 마찰 체결 요소(6)에 유압을 공급하는 유로(도시하지 않음)가 형성되어 있고, AT 컨트롤러(9)로부터 입력되는 제어 지령에 기초하여 구동되는 솔레노이드(8)가, 각 유로에 설치된 압력 조절 밸브(도시하지 않음)를 조작하여, AT 컨트롤러(9)가 설정한 지령압의 유압이 소정의 마찰 체결 요소(6)에 공급되도록 제어된다. 또한, 차량의 주행시에는, 원하는 변속단을 얻기 위해 필요한 마찰 체결 요소(6)에만 유압을 공급하도록 제어된다.

상기 AT 컨트롤러(9)는, 차속이나 액셀러레이터 개방도, 스로틀 개방도 등으로부터 구해지는 주행 상태에 대응하여, 도시하지 않은 변속 맵에 기초하여 자동으로 설정되는 변속단으로의 변속을 실행한다. 즉, 이 AT 컨트롤러(9)는 엔진 회전 센서(10), 스로틀 개방도 센서(11), 터빈 회전 센서(12), 출력축 회전 센서(13), 인히비터 스위치(14) 등의 출력에 기초하여, 체결되는 마찰 체결 요소(6)에 공급하는 작동유압의 지령압을 결정한다. 그리고, 결정한 지령압의 작동유압이, 체결되는 마찰 체결 요소(6)에 공급되도록 솔레노이드(8)를 구동하는 지령을 출력함과 함께, 해방되는 마찰 체결 요소(6)로부터 작동유를 배출하는 배출 지령을 출력한다.

상기 엔진 회전 센서(10)는, 엔진(1)의 출력축의 회전을 검출하고, 검출한 출력축의 회전수(엔진 회전수 Ne)를 나타내는 신호를, AT 컨트롤러(9)에 출력한다.

상기 스로틀 개방도 센서(11)는, 엔진(1)의 스로틀 밸브 개방도를 검출하고, 검출한 스로틀 밸브의 개방도(스로틀 개방도 Tvo)를 나타내는 신호를, AT 컨트롤러(9)에 출력한다.

상기 터빈 회전 센서(12)는, 자동 변속기(3)의 입력축(4)의 회전을 출력하고, 입력축(4)의 회전수(터빈 회전수 Nt)를 나타내는 신호를, AT 컨트롤러(9)에 출력한다.

상기 출력축 회전 센서(13)는, 자동 변속기(3)의 출력축(5)의 회전을 출력하고, 출력축(5)의 회전수(출력축 회전수 No)를 나타내는 신호를, AT 컨트롤러(9)에 출력한다.

상기 인히비터 스위치(14)는, 도시하지 않은 시프트 선택 기구의 선택 레인지를 나타내는 신호를, AT 컨트롤러(9)에 출력한다.

또한, 이 AT 컨트롤러(9)에서는, 어느 변속 제어 중, 또는 어느 변속 제어의 완료 후, 목표 변속단을 원래의 변속단으로 하는 변속 제어의 요구가 있었을 때, 후자의 변속 제어의 가부를 판단한다.

즉, 이 AT 컨트롤러(9)는 제1 변속단으로부터 상기 제2 변속단으로의 변속 종료 후, 제1 변속단에서 체결되고, 제2 변속단에서 해방되는 제1 마찰 체결 요소의 마찰판을 압박하는 피스톤이 해방 상태라고 판정할 때까지, 제2 변속단으로부터 제1 변속단으로의 변속의 실행을 제한한다. 이에 의해, 피스톤 스트로크가 복귀된 상태로 될 때까지, 이전의 변속 제어에 의해 변경한 변속단을, 원래의 변속단으로 복귀시키는 변속 제어는 실행되지 않아, 원래의 변속단으로 하는 변속 제어의 요구는 보류된다.

즉, 이 AT 컨트롤러(9)에서는, 피스톤 스트로크가 복귀되었다고 판단할 수 있을 때까지는, 변속단을 원상태로 복귀시키는 변속 제어의 개시 타이밍을 늦춘다.

[변속 개시 판단 처리의 구성]

도 2는, 실시예의 AT 컨트롤러에서 실행되는 변속 개시 판단 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 또한, 이 도 2에 나타내는 흐름도가, 제1 변속단으로부터 제2 변속단으로의 변속 종료 후, 피스톤이 해방 상태라고 판정할 때까지, 제2 변속단으로부터 제1 변속단으로의 변속의 실행을 제한하는 변속 개시 판단 수단에 상당한다. 이하, 도 2에 나타내는 각 스텝에 대해 설명한다.

스텝 S1에서는, 현재 실행하고 있는 제1 변속단으로부터 제2 변속단으로의 변속 제어(이하, 「이전의 변속 제어」라 함)가 종료되었는지 여부를 판단한다. "예"(변속 종료)인 경우는 스텝 S2로 이행하고, "아니오"(변속 중)인 경우는 스텝 S1을 반복한다.

여기서, 이전의 변속 제어의 종료 판단은, 실제 기어단이 변속의 목표 기어단과 일치하고 있으면 변속 종료라고 판단하고, 실제 기어단이 변속의 목표 기어단과 일치하고 있지 않으면 변속 중이라고 판단한다.

스텝 S2에서는, 스텝 S1에서의 이전의 변속 종료라는 판단에 이어서, 제2 변속단으로부터 제1 변속단으로 하는 변속 제어(즉, 목표 변속단을 이전의 변속 제어시의 원래의 변속단으로 복귀시키는 변속 제어, 이하, 「변속단을 복귀시키는 변속 제어」라 함)의 실행 요구가 있었는지 여부를 판단한다. "예"(변속 요구 있음)인 경우는 스텝 S3으로 이행하고, "아니오"(변속 요구 없음)인 경우는 변속 개시 판단 처리의 루틴을 종료한다.

스텝 S3에서는, 스텝 S2에서의 변속 요구 있음이라는 판단에 이어서, 제1 변속단에서 체결되고, 제2 변속단에서 해방되는 제1 마찰 체결 요소의 마찰판을 압박하는 피스톤의 스트로크율을 산출하고, 스텝 S4로 이행한다.

여기서, 「스트로크율」은, 피스톤의 스트로크 가능 거리에 있어서, 피스톤이 이동한 거리의 비율을 나타내는 값이며, 백분율로 나타낸다. 완전 개방 상태(완전 해방 상태)를 제로％로 하고, 완전 폐쇄 상태(완전 체결 상태)를 100％로 한다. 본 실시예에서는, 이 스트로크율이 제로일 때, 피스톤의 스트로크가 복귀된 상태라고 판단한다.

그리고, 이 스트로크율을 구하기 위해서는, 미리, 지령 유압마다 정해지는 피스톤 스트로크 속도를 나타내는 맵(유압-속도 맵 ; 도 3 참조)을 작성한다. 이 유압-속도 맵을 작성하기 위해서는, 먼저, 피스톤의 스트로크 가능 거리를 파악한다. 다음으로, 제1 마찰 체결 요소에의 지령 유압마다의 완전 해방 시간을 측정한다. 그리고, 스트로크 가능 거리와 지령 유압마다의 완전 해방 시간으로부터 해방 방향으로의 피스톤 스트로크 속도를 산출하고, 유압-속도 맵을 작성한다.

그리고, 이 유압-속도 맵과, 지령 유압값과, 지령 시간으로부터, 해방 방향으로 피스톤이 이동한 거리를 산출한다. 마지막으로, 피스톤의 스트로크 가능 거리에 대한 이동 거리를 백분율로 산출하여, 스트로크율로 한다.

스텝 S4에서는, 스텝 S3에서의 스트로크율의 산출에 이어서, 이 산출한 스트로크율이, 미리 설정한 스트로크 임계값보다 큰지 여부를 판단한다. "예"(스트로크율＞스트로크 임계값)인 경우는 스텝 S5로 이행하고, "아니오"(스트로크율≤스트로크 임계값)인 경우는 스텝 S10으로 이행한다.

여기서, 「스트로크 임계값」이라 함은, 피스톤이 해방 상태라고 판정할 수 있는 스트로크율이며, 피스톤 스트로크가 복귀되었다고 하는 값이다. 미리 임의의 값으로 설정하지만, 여기서는 제로로 한다. 또한, 이 스텝 S3이, 제1 마찰 체결 요소의 마찰판을 압박하는 피스톤의 해방 상태를 검출하는 피스톤 스트로크 복귀 판정 수단에 상당한다.

스텝 S5에서는, 스텝 S4에서의 스트로크율＞스트로크 임계값이라는 판단에 이어서, 엔진(1)의 스로틀 밸브의 개방도(스로틀 개방도 Tvo)를 검출하고, 스텝 S6으로 이행한다.

스로틀 개방도 Tvo는, 전술한 바와 같이, 스로틀 개방도 센서(11)에 의해 검출한다.

스텝 S6에서는, 스텝 S5에서의 스로틀 개방도 Tvo의 검출에 이어서, 이 검출한 스로틀 개방도 Tvo가 스로틀 임계값 미만인지 여부를 판단한다. "예"(스로틀 개방도＜스로틀 임계값)인 경우는 스텝 S7로 이행하고, "아니오"(스로틀 개방도≥스로틀 임계값)인 경우는 스텝 S10으로 이행한다.

여기서, 「스로틀 임계값」은, 운전자의 요구 구동력이 비교적 높다고 판단할 수 있는 값이며, 미리 임의의 값으로 설정한다.

스텝 S7에서는, 스텝 S6에서의 스로틀 개방도＜스로틀 임계값이라는 판단에 이어서, 자동 변속기(3)에 입력되는 입력 토크를 추정하고, 스텝 S8로 이행한다.

여기서, 「입력 토크」는, 예를 들어 액셀러레이터 개방도나 엔진 회전수, 엔진 출력 가능 토크 등에 기초하여 추정한다. 또한, 이 스텝 S7이, 자동 변속기(3)에의 입력 토크를 추정하는 입력 토크 추정 수단에 상당한다.

스텝 S8에서는, 스텝 S7에서의 입력 토크의 추정에 이어서, 이 추정한 입력 토크가 토크 임계값 미만인지 여부를 판단한다. "예"(입력 토크＜토크 임계값)인 경우는 스텝 S9로 이행하고, "아니오"(입력 토크≥토크 임계값)인 경우는 스텝 S10으로 이행한다.

여기서, 「토크 임계값」은, 운전자의 요구 구동력이 비교적 높다고 판단할 수 있는 값이며, 미리 임의의 값으로 설정한다.

스텝 S9에서는, 스텝 S8에서의 입력 토크＜토크 임계값이라는 판단에 이어서, 스텝 S1에 있어서 판단한 이전의 변속 제어가 종료된 타이밍으로부터 소정 시간 경과하였는지 여부를 판단한다. "예"(소정 시간 경과)인 경우는 스텝 S10으로 이행하고, "아니오"(소정 시간 미경과)인 경우는 스텝 S3으로 복귀한다.

여기서, 「소정 시간」이라 함은, 제1 마찰 체결 요소에 있어서의 피스톤이 확실하게 해방 상태라고 판정할 수 있는 시간이며, 미리 임의의 값으로 설정한다.

스텝 S10에서는, 스텝 S4에서의 스트로크율≤스트로크 임계값이라는 판단, 또는 스텝 S6에서의 스로틀 개방도≥스로틀 임계값이라는 판단, 또는 스텝 S8에서의 입력 토크≥토크 임계값이라는 판단, 또는 스텝 S9에서의 소정 시간 경과라는 판단 중 어느 하나에 기초하여, 스텝 S2에 있어서 요구된 변속단을 복귀시키는 변속 제어, 즉, 제2 변속단으로부터 제1 변속단으로 하는 변속 제어를 실행한다. 그리고, 루틴을 종료한다.

다음으로, 실시예의 자동 변속기의 제어 장치에 있어서의 「변속 개시 타이밍 제한 작용」을 설명한다.

[변속 개시 타이밍 제한 작용]

도 4는, 실시예의 변속 개시 판단 처리를 실행하였을 때의, 목표 기어단·실제 기어단·스로틀 개방도·제1 마찰 체결 요소에 있어서의 스트로크율·제1 마찰 체결 요소에 있어서의 지령 유압과 실제압의 각 특성을 나타내는 도면이다.

여기서, 실시예의 자동 변속기의 제어 장치에 있어서, 다운 시프트의 종료 직전에 업 시프트 요구가 있었던 경우에 대해 설명한다.

도 4에 나타내는 시각 t1에 있어서, 목표 기어단이 제1 변속단(예를 들어 2속단)으로부터 제2 변속단(예를 들어 1속단)으로 변경되고, 다운 시프트 변속 요구가 출력된다. 이에 의해, 복수의 마찰 체결 요소(6) 중, 제1 변속단에서 체결되고, 제2 변속단에서 해방되는 제1 마찰 체결 요소는 체결 제어로부터 해방 제어로 제어 변경된다.

시각 t2에 있어서, 해방 제어되므로, 제1 마찰 체결 요소에의 공급 유압을 저하시키는 지령 유압이 출력되고, 이 지령 유압에 따라서 실제압이 저하된다. 또한, 이때 제1 마찰 체결 요소에 있어서의 스트로크율에 변화는 없다.

시각 t3에 있어서, 스로틀 개방도 Tvo가 저감되면, 제1 마찰 체결 요소에의 공급 유압을 더욱 저하시키는 지령 유압이 출력되고, 이 지령 유압에 따라서 실제압이 더욱 저하된다. 또한, 이때 제1 마찰 체결 요소에 있어서의 스트로크율에 변화는 없다.

시각 t4에 있어서, 제1 마찰 체결 요소에의 공급 유압의 실제압이 안정되고, 시각 t5에 있어서, 제1 마찰 체결 요소에 있어서의 스트로크율이 점차 저하되기 시작한다.

시각 t6에 있어서, 주행 조건(예를 들어, 스로틀 개방도 등)의 변화가 발생하여, 목표 기어단을 제2 변속단(예를 들어 1속단)으로부터 제1 변속단(예를 들어, 2속단)으로 변경하는 업 시프트 변속 요구, 즉, 변속단을 복귀시키는 변속 요구가 출력된다. 이때, 이전의 변속 제어(다운 시프트 변속)는 실행 중이다. 그로 인해, 도 2에 나타내는 흐름도에서는, 스텝 S1을 반복하고, 이 업 시프트 변속 요구는 제한되어, 업 시프트 변속은 실행되지 않는다.

그리고, 시각 t7에 있어서, 실제 기어단이 제1 변속단(예를 들어 2속단)으로부터 제2 변속단(예를 들어 1속단)으로 변화되어, 이전의 변속 제어(다운 시프트 변속)가 종료되면, 도 2에 나타내는 흐름도에서 스텝 S1→스텝 S2로 진행한다. 이때, 시각 t6 시점에서, 이미 변속단을 복귀시키는 업 시프트 변속 요구가 출력되어 있으므로, 스텝 S2→스텝 S3으로 진행하여, 제1 마찰 체결 요소에 있어서의 스트로크율이 산출된다.

여기서, 시각 t7 시점(이전의 변속 제어의 종료 시점)에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 마찰 체결 요소에 있어서의 스트로크율은, 스트로크 임계값(여기서는, 제로)을 상회하고 있다. 그로 인해, 스텝 S4→스텝 S5로 진행하여, 스로틀 개방도가 검출된다. 여기서, 시각 t7 시점에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 스로틀 개방도는 스로틀 임계값을 하회하고 있다. 그로 인해, 스텝 S6→스텝 S7로 진행하여, 자동 변속기(3)에의 입력 토크가 추정된다. 그리고, 시각 t7 시점에서 액셀러레이터 개방도 등으로부터 추정된 입력 토크가, 토크 임계값을 하회하고 있으면, 스텝 S8→스텝 S9로 진행한다. 그리고, 시각 t7 시점에서는, 이전의 변속 제어(다운 시프트 변속)가 종료된 타이밍이므로, 이 이전의 변속 제어(다운 시프트 변속)의 종료로부터 소정 시간은 경과되어 있지 않다. 이에 의해, 스텝 S9→스텝 S3으로 복귀하여, 변속단을 복귀시키는 업 시프트 변속의 실행이 제한된다. 즉, 시각 t7 시점에서는, 이전의 변속 제어(다운 시프트 변속)는 종료되어 있지만, 다음 변속단을 복귀시키는 업 시프트 변속의 실행은 보류되어, 변속단을 복귀시키는 변속의 실행 개시의 타이밍을 이전의 변속 제어 종료의 타이밍보다 늦춘다.

한편, 시각 t7 시점의 이전의 변속 제어(다운 시프트 변속)의 종료와 동시에, 다음의 변속단을 복귀시키는 업 시프트 변속을 행한 경우에서는, 도 4에 있어서 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 시각 t7에 있어서 제1 마찰 체결 요소가 체결 제어로 되어, 이 제1 마찰 체결 요소의 백래시를 조정하기 위한 프리차지 유압을 공급하는 지령 유압이 출력된다.

이때, 제1 마찰 체결 요소에 있어서의 스트로크율은 제로가 아니다. 이로 인해, 도 4에 있어서 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 스트로크율이 바로 높아져, 피스톤 스트로크가 지나치게 복귀되어 버린다. 이로 인해, 프리차지 유압의 공급시에 급체결로 되어 체결 쇼크가 발생할 우려가 있다.

또한, 제1 마찰 체결 요소에 있어서의 스트로크율이 제로가 아닌 것을 예상하고 프리차지 시간을 짧게 하거나, 또는 프리차지 유압을 낮은 값으로 설정한 경우에서는, 스트로크율의 상승 속도가 느려져 체결 지연으로 되어 엔진 회전수의 급상승이 발생해 버리는 것이 생각된다.

이에 반해, 실시예의 자동 변속기의 제어 장치에서는, 실선으로 나타내는 바와 같이, 시각 t8에 있어서, 제1 마찰 체결 요소에 있어서의 스트로크율이 스트로크 임계값(여기서는, 제로)에 도달함으로써, 스텝 S3→스텝 S10으로 진행한다. 이에 의해, 시각 t8 시점에서, 변속단을 복귀시키는 업 시프트 변속이 실행된다.

그리고, 이 업 시프트 변속의 실행에 수반하여, 복수의 마찰 체결 요소(6) 중, 제1 변속단에서 체결되고, 제2 변속단에서 해방되는 제1 마찰 체결 요소는 해방 제어로부터 체결 제어로 제어 변경된다. 이에 의해, 제1 마찰 체결 요소의 백래시를 조정하기 위한 프리차지 유압을 공급하는 지령 유압이 출력되고, 이 지령 유압에 따라서 실제압이 상승하기 시작한다.

이때, 시각 t8 시점에서 제1 마찰 체결 요소에 있어서의 스트로크율은 제로로, 제1 마찰 체결 요소에 있어서의 피스톤이 완전히 해방된 상태이다. 그로 인해, 제1 마찰 체결 요소의 체결 제어는, 피스톤 스트로크가 완전히 복귀된 상태로부터 시작할 수 있다. 즉, 피스톤의 해방 상태의 편차가 없어져, 공급 유압이 지나치게 커서 체결 쇼크가 발생하거나, 지나치게 작아 엔진 회전수의 급상승이 발생하거나 하는 등을 방지할 수 있다.

또한, 실시예의 자동 변속기의 제어 장치에 있어서, 스트로크율이 스트로크 임계값을 상회하기 전에, 스로틀 개방도 Tvo가 스로틀 임계값을 상회한 경우에는, 도 2에 나타내는 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S2→스텝 S3→스텝 S4→스텝 S5→스텝 S6→스텝 S10으로 진행한다. 이에 의해, 제1 마찰 체결 요소의 피스톤 스트로크가 복귀되어, 제1 마찰 체결 요소가 해방되었다고 판정되기 전이라도, 목표 기어단을 제2 변속단으로부터 제1 변속단으로 변경하는 변속 제어(변속단을 복귀시키는 변속 제어)가 사항된다.

이로 인해, 스로틀 개방도 Tvo가 커, 운전자의 요구 구동력이 높다고 판단되는 경우에는, 응답성 좋게 운전자의 요구에 따를 수 있다.

또한, 실시예의 자동 변속기의 제어 장치에 있어서, 스트로크율이 스트로크 임계값을 상회하기 전에, 자동 변속기(3)에의 입력 토크가 토크 임계값을 상회한 경우에는, 도 2에 나타내는 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S2→스텝 S3→스텝 S4→스텝 S5→스텝 S6→스텝 S7→스텝 S8→스텝 S10으로 진행한다. 이에 의해, 제1 마찰 체결 요소의 피스톤 스트로크가 복귀되어, 제1 마찰 체결 요소가 해방되었다고 판정되기 전이라도, 목표 기어단을 제2 변속단으로부터 제1 변속단으로 변경하는 변속 제어(변속단을 복귀시키는 변속 제어)가 실행된다.

이로 인해, 자동 변속기(3)에의 입력 토크가 커, 운전자의 요구 구동력이 높다고 판단되는 경우에는, 응답성 좋게 운전자의 요구에 따를 수 있다.

다음으로, 효과를 설명한다.

실시예의 자동 변속기의 제어 장치에 있어서는, 하기에 열거하는 효과를 얻을 수 있다.

(1) 제1 변속단에서 체결되고, 제2 변속단에서 해방되는 제1 마찰 체결 요소를 구비한 자동 변속기의 제어 장치이며,

상기 제1 마찰 체결 요소의 마찰판을 압박하는 피스톤의 해방 상태를 검출하는 피스톤 스트로크 복귀 판정 수단(스텝 S4)과,

상기 제1 변속단으로부터 상기 제2 변속단으로의 변속 종료 후, 상기 피스톤이 소정의 해방 상태라고 판정할 때까지, 상기 제2 변속단으로부터 상기 제1 변속단으로의 변속의 실행을 제한하는 변속 개시 판단 수단(도 4)을 구비하는 구성으로 하였다.

이로 인해, 변속 제어 종료 후에 변속단을 복귀시키는 변속을 실행할 때, 쇼크나 엔진 회전수의 급상승의 발생을 방지할 수 있다.

(2) 상기 변속 개시 판단 수단(도 4)은, 상기 피스톤이 소정의 해방 상태라고 판정하기 전에, 상기 제2 변속단으로부터 상기 제1 변속단으로의 변속 요구가 있었을 때에는,

상기 피스톤이 소정의 해방 상태라고 판정하였을 때, 상기 제2 변속단으로부터 상기 제1 변속단으로의 변속을 실행하는 구성으로 하였다.

이로 인해, 변속 제어 종료 후에 변속단을 복귀시키는 변속을 실행할 때, 쇼크나 엔진 회전수의 급상승의 발생을 방지할 수 있다.

(3) 자동 변속기(3)에의 입력 토크를 추정하는 입력 토크 추정 수단(스텝 S8)을 구비하고,

상기 변속 개시 판단 수단(도 4)은, 상기 입력 토크가 소정값(입력 임계값) 이상일 때에는, 상기 제2 변속단으로부터 상기 제1 변속단으로의 변속 요구에 응답하여, 상기 제1 변속단으로부터 상기 제2 변속단으로의 변속 종료 후, 상기 피스톤이 해방 상태라고 판정하기 전에, 상기 제2 변속단으로부터 상기 제1 변속단으로의 변속을 실행하는 구성으로 하였다.

이로 인해, 운전자의 요구 구동력이 크다고 판단할 수 있을 때에는, 제1 마찰 체결 요소가 해방되었다고 판정되기 전이라도 변속단을 복귀시키는 변속 제어를 실행함으로써, 운전자의 요구에 응답성 좋게 따르는 변속 제어를 행할 수 있다.

이상, 본 발명의 자동 변속기의 제어 장치를 실시예에 기초하여 설명해 왔지만, 구체적인 구성에 대해서는, 이 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위의 각 청구항에 관한 발명의 요지를 일탈하지 않는 한, 설계의 변경이나 추가 등은 허용된다.

실시예에서는, 제1 마찰 체결 요소의 해방 상태를 판정할 때, 산출한 스트로크율을 판정 기준으로 하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 미리 소정의 지시 유압을 공급한 시간에 대한 스트로크율의 맵을 갖고, 시간 및 지시 유압을 판정 기준으로 해도 된다.

또한, 실시예에서는, 엔진(1)을 주행 구동원으로 하는 엔진차에 자동 변속기(3)를 탑재한 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 엔진과 모터를 주행 구동원으로 하는 하이브리드차나 모터만을 주행 구동원으로 하는 전기 자동차라도 적용할 수 있다.

Claims (6)

1. 제1 변속단에서 체결되고, 제2 변속단에서 해방되는 제1 마찰 체결 요소를 구비한 자동 변속기의 제어 장치이며,
   상기 제1 마찰 체결 요소의 마찰판을 압박하는 피스톤의 해방 상태를 검출하는 피스톤 스트로크 복귀 판정 수단과,
   상기 제1 변속단으로부터 상기 제2 변속단으로의 변속 종료 후, 상기 피스톤이 소정의 해방 상태라고 판정할 때까지, 상기 제2 변속단으로부터 상기 제1 변속단으로의 변속의 실행을 제한하는 변속 개시 판단 수단을 구비하는, 자동 변속기의 제어 수단.
2. 제1항에 있어서, 상기 변속 개시 판단 수단은, 상기 피스톤이 소정의 해방 상태라고 판정하기 전에, 상기 제2 변속단으로부터 상기 제1 변속단으로의 변속 요구가 있었을 때에는,
   상기 피스톤이 소정의 해방 상태라고 판정하였을 때, 상기 제2 변속단으로부터 상기 제1 변속단으로의 변속을 실행하는, 자동 변속기의 제어 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 자동 변속기에의 입력 토크를 추정하는 입력 토크 추정 수단을 구비하고,
   상기 변속 개시 판단 수단은, 상기 입력 토크가 소정값 이상일 때에는, 상기 제2 변속단으로부터 상기 제1 변속단으로의 변속 요구에 응답하여, 상기 제1 변속단으로부터 상기 제2 변속단으로의 변속 종료 후, 상기 피스톤이 해방 상태라고 판정하기 전에, 상기 제2 변속단으로부터 상기 제1 변속단으로의 변속을 실행하는, 자동 변속기의 제어 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 엔진의 스로틀 개방도를 검출하는 스로틀 개방도 검출 수단을 구비하고,
   상기 변속 개시 판단 수단은, 상기 스로틀 개방도가 소정값 이상일 때에는, 상기 제2 변속단으로부터 상기 제1 변속단으로의 변속 요구에 응답하여, 상기 제1 변속단으로부터 상기 제2 변속단으로의 변속 종료 후, 상기 피스톤이 해방 상태라고 판정하기 전에, 상기 제2 변속단으로부터 상기 제1 변속단으로의 변속을 실행하는, 자동 변속기의 제어 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 피스톤 스트로크 복귀 판정 수단은, 상기 제1 마찰 체결 요소의 해방 제어에 있어서의 지령 유압값과 지령 시간으로부터 상기 피스톤의 스트로크율을 구하고, 이 스트로크율에 기초하여 소정의 해방 상태인지 여부를 판정하는, 자동 변속기의 제어 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 피스톤 스트로크 복귀 판정 수단은, 지령 유압과 피스톤 스트로크 속도의 관계를 정한 유압-속도 맵을 갖고, 이 유압-속도 맵을 사용하여 상기 스트로크율을 구하는, 자동 변속기의 제어 장치.

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