KR20150128908A - 자동 변속기의 제어 장치 - Google Patents

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슌타로 시노하라
?타로 시노하라
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Abstract

해방/계합 전환 변속에 있어서 보다 제어성이 높은 변속이 가능한 자동 변속기의 제어 장치를 제공한다.
자동 변속기(10)로의 구동력의 입력에 관한 입력 클러치(C1)와, 해방/계합 전환 변속에 있어서 해방되는 해방측 마찰 계합 장치(B1)와, 그 해방/계합 전환 변속에 있어서 계합되는 계합측 마찰 계합 장치(B3)를 구비하는 자동 변속기(10)의 제어 장치(90)에 있어서, 해방/계합 전환 변속은 제 1 양태 제어 수단(122)에 의해, 슬립 수단(126)(S3)에 의해 입력 클러치(C1)를 슬립시킨 상태에 있어서, 해방/계합 전환 제어 수단(132)(S4)에 의해 해방측 마찰 계합 장치(B1)와 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 해방/계합 전환을 행하고, 계합 수단(128)(S7)에 의해 입력 클러치(C1)를 계합하는 해방/계합 전환 변속이, 입력 클러치(C1)의 계합에 의해 자동 변속기(10)의 입력축(22)에 연결된 엔진(8)의 회전 속도(NE)가 변화하게 되는 제 1 변속 양태로서 실행된다. 그 때문에, 종래에는 해방/계합 전환 변속을 간소한 제어에 의해 용이하게 행할 수 있다.

Description

자동 변속기의 제어 장치{CONTROL DEVICE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은, 자동 변속기의 제어 장치에 관한 것으로서, 특히, 자동 변속기의 마찰 계합(engaging) 요소의 계합에 의해 변속의 진행을 제어할 수 있는 기술에 관한 것이다.
복수의 마찰 계합 장치를 가지는 변속기에 있어서의 변속으로서, 하나의 마찰 계합 장치를 해방함과 함께 당해 하나의 마찰 계합 장치 이외의 마찰 계합 장치를 계합함으로써 변속을 행하는 클러치 투 클러치 변속(해방/계합 전환 변속(a relesing/engaging switching operation))이 널리 알려져 있다. 이러한 클러치 투 클러치 변속에 있어서는, 이들 2개의 마찰 계합 장치의 토크 용량의 변화에 의해 변속의 진행이 제어된다. 그 때문에, 이들 2개의 마찰 계합 장치의 사이에서 담당하는 토크의 주고 받음이 미세하게 제어될 필요가 있다.
이러한 클러치 투 클러치 변속에 있어서는, 예를 들면 업 시프트의 경우, 토크상(相)에 있어서 계합측 마찰 계합 장치의 토크 용량을 점진적으로 증가시키고, 관성상(相)이 개시된 시점에서 그 상승 구배를 완화하고 있다. 이로 인해 관성상에 있어서의 출력 토크의 증가를 억제하면서, 엔진 회전 속도(즉, 자동 변속기의 입력축 회전 속도)의 회전 속도를 변화시키고 있다.
즉, 이와 같은 클러치 투 클러치 변속에 있어서는, 계합측 마찰 계합 장치가 변속에 있어서의 토크상의 토크 구배와 관성상의 엔진 회전 속도의 변화의 양방을 담당하고 있다. 그 때문에, 예를 들면 토크상의 시간을 짧게 하기 위해, 계합측 마찰 계합 요소의 토크 용량의 상승 구배를 크게 하면, 관성상에 따라 그 상승 구배를 완화하기 위한 제어에 응답 지연이나 불균일이 생길 우려가 있다. 이러한 경우에, 관성상에 있어서도 계합측 마찰 계합 요소의 토크 용량이 높아지면, 변속 쇼크가 발생할 가능성이 있었다.
이러한 과제에 대하여, 클러치 투 클러치 변속에 관계되는 2개의 마찰 계합 장치에, 자동 변속기에 구동력을 입력하는 입력 클러치를 추가한 3개의 마찰 계합 장치를 제어함으로써 변속을 행하는 것이 제안되어 있다. 예를 들면 특허문헌 1에 기재된 기술이 그것이다. 특허문헌 1에는, 자동 변속부의 변속 중에 자동 변속부로의 전달 토크를 제한하기 위해, 입력 클러치의 토크 용량을 저하시키는 기술이 개시되어 있다.
일본국 공개특허 특개2007-2899호 공보
상기와 같은 특허문헌 1의 기술일지라도, 계합측의 마찰 계합 장치가 변속에 있어서의 토크상의 토크 구배와 관성상의 엔진 회전 속도의 변화의 양방을 담당하고 있다는 것에는 변함이 없어, 상술한 변속 쇼크의 가능성은 여전히 발생할 수 있는 것이라고 생각할 수 있다.
본 발명은 이상의 사정을 배경으로 하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 해방/계합 전환 변속(클러치 투 클러치 변속)에 있어서 보다 제어성이 높은 변속이 가능한 자동 변속기의 제어 장치를 제공하는 것에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본원의 제 1 발명은, (a) 자동 변속기로의 구동력의 입력에 관한 입력 클러치와, 일 변속에 있어서 해방되는 해방측 마찰 계합 장치와, 당해 일 변속에 있어서 계합되는 계합측 마찰 계합 장치를 구비하는 자동 변속기의 제어 장치로서, (b) 당해 일 변속은, 상기 입력 클러치를 슬립시킨 상태에 있어서 상기 해방측 마찰 계합 장치와 상기 계합측 마찰 계합 장치의 해방/계합 전환을 행하여, 상기 입력 클러치를 계합하는 변속으로서, (c) 당해 입력 클러치의 계합에 의해 상기 자동 변속기의 입력축에 연결된 엔진의 회전 속도가 변화하게 되는 제 1 변속 양태에 의해 행하여지는 것을 특징으로 한다.
제 1 발명에 의하면, 상기 입력 클러치가 해방 또는 슬립시킨 상태에서 해방측 마찰 계합 장치와 계합측 마찰 계합 장치의 해방/계합 전환이 행하여지고, 그 후 입력 클러치가 계합된다. 종래에는 상기 해방/계합 전환은 변속 쇼크가 생기기 쉽다고 하여 적합 등을 위하여 복잡한 제어를 필요로 하였으나, 이것을 간소한 제어에 의해 용이하게 행할 수 있다. 또한, 상기 해방/계합 전환이 행하여진 후 입력 클러치가 계합됨으로써 변속이 진행하게 된다. 그 때문에, 하나의 자동 변속기에 있어서 복수의 해방/계합 전환 변속이 발생할 수 있는 경우라도, 변속의 종류에 상관없이 입력 클러치의 계합에 의해 변속의 진행을 제어할 수 있어, 적합이 용이해진다.
또한 바람직하게는, 본원의 제 2 발명은, (a) 상기 일 변속은, 상기 해방측 마찰 계합 장치와 상기 계합측 마찰 계합 장치의 해방/계합 전환을 행하는 변속으로서, 당해 계합측 마찰 계합 장치의 계합에 의해 상기 엔진의 회전 속도가 변화하게 되는 제 2 변속 양태에 의해 변속을 행하는 것이 가능하고, (b) 상기 제 1 변속 양태에 있어서의 변속은, 당해 제 2 변속 양태에 있어서의 변속보다 상기 해방측 마찰 계합 장치와 상기 계합측 마찰 계합 장치의 해방/계합 전환이 빠르게 행하여지는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 하면, 변속에 요구되는 상황에 따라 제 1 변속 양태와 제 2 변속 양태를 구분하여 쓸 수 있다.
도 1은, 본 발명이 적용된 차량용 자동 변속기의 구성을 설명하는 골자도이다.
도 2는, 도 1의 차량용 자동 변속기의 계합 요소의 작동 상태를 설명하는 도면이다.
도 3은, 도 1의 차량용 자동 변속기가 구비하고 있는 제어 계통의 주요부를 설명하는 블록 선도이다.
도 4는, 도 3의 유압 제어 회로의 주요부를 나타내는 회로도이다.
도 5는, 도 4의 리니어 솔레노이드 밸브의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 6은, 도 3의 전자 제어 장치의 제어 기능의 주요부를 설명하는 기능 블록 선도이다.
도 7은, 도 6의 변속 제어 수단에서 이용되는 변속 선도의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은, 도 3의 전자 제어 장치의 제어 작동의 주요부를 설명하는 플로우 차트이다.
도 9는, 본 발명의 자동 변속기의 제어 장치에 의해 실행되는 제 1 변속 양태와 제 2 변속 양태의 각각에 대한 타임 차트로서, 양자를 비교하여 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 차량용 자동 변속기(10)의 골자도이다. 도 2는 복수의 변속단을 성립시킬 때의 계합 요소의 작동 상태를 설명하는 작동표이다. 이 자동 변속기(10)는, 차량의 좌우방향(가로 놓기)으로 탑재하는 FF 차량에 적합하게 이용되는 것으로서, 싱글 피니언형의 제 1 유성 기어 장치(12)를 주체로 하여 구성되어 있는 제 1 변속부(14)와, 더블 피니언형의 제 2 유성 기어 장치(16) 및 싱글 피니언형의 제 3 유성 기어 장치(18)를 주체로 하여 라비뇨형으로 구성되어 있는 제 2 변속부(20)를 동축선상에 가지고, 입력축(22)의 회전을 변속하여 출력 회전 부재(24)로부터 출력한다. 상기 입력축(22)은 입력 부재에 상당히 하는 것이고, 본 실시예에서는 주행용 동력원인 엔진(30)에 의해 회전 구동되는 토크 컨버터(32)의 터빈축이다. 또, 상기 출력 회전 부재(24)는 자동 변속기(10)의 출력 부재에 상당히 하는 것이고, 도 3에 나타내는 차동 기어 장치(34)에 동력을 전달하기 위하여 그 디퍼렌셜 드리븐 기어(대경 기어)(36)와 맞물리는 출력 기어 즉 디퍼렌셜 드라이브 기어로서 기능하고 있다. 상기 엔진(30)의 출력은 토크 컨버터(32), 자동 변속기(10), 차동 기어 장치(34), 및 한 쌍의 차축(38)을 개재하여 한 쌍의 구동륜(전륜)(40)으로 전달되도록 되어 있다. 또한, 이 자동 변속기(10)는 중심선에 대하여 대략 대칭적으로 구성되어 있고, 도 1에서는 그 중심선의 하반부가 생략되어 있다.
상기 자동 변속기(10)는, 제 1 변속부(14) 및 제 2 변속부(20)의 각 회전 요소(선 기어(S1∼S3), 캐리어(CA1∼CA3), 링 기어(R1∼R3)) 중 어느 것의 연결 상태의 조합에 따라 제 1 변속단 「1st」∼제 6 변속단 「6th」의 6개의 전진 변속단이 성립하게 됨과 함께, 후진 변속단 「R」의 후진 변속단이 성립하게 된다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 전진 기어단에서는, 클러치(C1)와 브레이크(B2)의 계합에 의해 제 1 속 기어단이, 클러치(C1)와 브레이크(B1)의 계합에 의해 제 2 속 기어단이, 클러치(C1)와 브레이크(B3)의 계합에 의해 제 3 속 기어단이, 클러치(C1)와 클러치(C2)의 계합에 의해 제 4 속 기어단이, 클러치(C2)와 브레이크(B3)의 계합에 의해 제 5 속 기어단이, 클러치(C2)와 브레이크(B1)의 계합에 의해 제 6 속 기어단이 각각 성립하게 되도록 되어 있다. 또, 브레이크(B2)와 브레이크(B3)의 계합에 의해 후진 기어단이 성립하게 되고, 클러치(C1, C2), 브레이크(B1∼B3) 모두 해방됨으로써 뉴트럴 상태가 되도록 구성되어 있다.
도 2의 작동표는, 상기 각 변속단과 클러치(C1, C2), 브레이크(B1∼B3)의 작동 상태의 관계를 정리한 것이고, 「○」는 계합, 「◎」는 엔진 브레이크시에만 계합을 나타내고 있다. 제 1 변속단 「1st」를 성립시키는 브레이크(B2)에는 병렬로 일방향 클러치(F1)가 설치되어 있기 때문에, 발진시(가속시)에는 반드시 브레이크(B2)를 계합시킬 필요는 없는 것이다. 또, 각 변속단의 변속비는, 제 1 유성 기어 장치(12), 제 2 유성 기어 장치(16) 및 제 3 유성 기어 장치(18)의 각 기어비(=선 기어의 이빨수/링 기어의 이빨수)(ρ1, ρ2, ρ3)에 의해 적절히 정해진다. 또한, 도 1의 부호 26은 트랜스미션 케이스이다.
상기 클러치(C1, C2) 및 브레이크(B1∼B3)(이하, 특별히 구별하지 않는 경우에는 단지 클러치(C), 브레이크(B)라 한다)는, 다판식의 클러치나 브레이크 등 유압 액추에이터에 의해 계합 제어되는 유압식 마찰 계합 장치이고, 유압 제어 회로(98)(도 3 참조)의 리니어 솔레노이드 밸브(SL1∼SL5)의 여자(勵磁), 비여자나 전류 제어에 의해, 계합, 해방 상태가 전환됨과 함께 계합, 해방시의 과도 유압 등이 제어된다.
도 4는, 유압 제어 회로(98) 중 리니어 솔레노이드 밸브(SL1∼SL5)에 관한 부분을 나타내는 회로도이고, 클러치(C1, C2) 및 브레이크(B1∼B3)의 각 유압 액추에이터(유압 실린더)(AC1, AC2, AB1, AB2, AB3)에는, 라인 유압(PL)으로부터 각각 리니어 솔레노이드 밸브(SL1∼SL5)에 의해 전자 제어 장치(90)로부터의 지령 신호에 따른 계합압으로 조압(調壓)되어 각각 공급되도록 되어 있다. 상기 라인 유압(PL)은, 도시하지 않는 릴리프형 조압 밸브에 의해, 상기 엔진(30)에 의해 회전 구동되는 기계식 오일 펌프나 전자식 오일 펌프로부터의 출력압으로부터, 액셀 개도 또는 스로틀 개도로 나타내어지는 엔진 부하 등에 따른 값으로 조압되도록 되어 있다.
상기 리니어 솔레노이드 밸브(SL1∼SL5)는 변속용 솔레노이드 밸브에 상당히 하는 것으로서, 기본적으로는 어느 것이나 동일한 구성이며, 본 실시예에서는 노멀리 클로즈형의 것이 이용되고 있다. 도 5의 솔레노이드 밸브는 그 일례이고, 여자 전류에 따라 전자력(電磁力)을 발생하는 솔레노이드(100), 스풀(102), 스프링(104), 라인 유압(PL)이 공급되는 입력 포트(106), 조압한 유압을 출력하는 출력 포트(108), 드레인 포트(110), 출력 유압이 공급되는 피드백 유실(112)을 구비하고 있다. 이 솔레노이드 밸브의 출력압(계합압)은, 솔레노이드(100)의 전자력에 따라 입력 포트(106)와 출력 포트(108) 또는 드레인 포트(110) 사이의 연통 상태가 변화하게 됨으로써 출력압(피드백 유압(Pout))이 조압 제어되어, 상기 유압 액추에이터(AC1, AC2, AB1, AB2, AB3)에 공급된다. 리니어 솔레노이드 밸브(SL1∼SL5)의 각 솔레노이드(100)는, 상기 전자 제어 장치(90)에 의해 독립적으로 여자되어, 각 유압 액추에이터(AC1, AC2, AB1, AB2, AB3)의 유압이 독립으로 조압 제어되도록 되어 있다.
상기 도 3은, 도 1의 자동 변속기(10) 등을 제어하기 위해 차량에 설치된 전기적인 제어 계통을 설명하는 블록 선도이고, 소위 액셀 개도로서 알려지는 액셀 페달(50)의 조작량(Acc)이 액셀 조작량 센서(52)에 의해 검출됨과 함께, 그 액셀 조작량(Acc)을 나타내는 신호가 전자 제어 장치(90)에 공급되도록 되어 있다. 액셀 페달(50)은, 운전자의 출력 요구량에 따라 크게 밟음 조작되는 것으로, 액셀 조작 부재에 상당하고, 액셀 조작량(Acc)은 출력 요구량에 상당한다. 또, 엔진(30)의 회전 속도(NE)를 검출하기 위한 엔진 회전 속도 센서(58), 엔진(30)의 흡입 공기량(Q)을 검출하기 위한 흡입 공기량 센서(60), 흡입 공기의 온도(TA)를 검출하기 위한 흡입 공기 온도 센서(62), 엔진(30)의 전자 스로틀 밸브의 전폐 상태(아이들 상태) 및 그 개도(θTH)를 검출하기 위한 아이들 스위치 부착 스로틀 센서(64), 차속(V)(출력 회전 부재(24)의 회전 속도(NOUT)에 대응)을 검출하기 위한 차속 센서(66), 엔진(30)의 냉각 수온(TW)을 검출하기 위한 냉각 수온 센서(68), 상용 브레이크인 풋브레이크 페달(69)의 조작의 유무를 검출하기 위한 브레이크 스위치(70), 시프트 레버(72)의 레버 포지션(조작 위치)(PH)을 검출하기 위한 레버 포지션(74), 터빈 회전 속도(NT)(=입력축(22)의 회전 속도(NIN))를 검출하기 위한 터빈 회전 속도 센서(76), 유압 제어 회로(98) 내의 작동유의 온도인 AT 오일 온도(TOIL)를 검출하기 위한 AT 오일 온도 센서(78), 변속기의 모드를 전환하는 주행 모드 전환 스위치(80) 등이 설치되어 있다. 이러한 센서나 스위치로부터, 엔진 회전 속도(NE), 흡입 공기량(Q), 흡입 공기 온도(TA), 스로틀 밸브 개도(θTH), 차속(V), 엔진 냉각 수온(TW), 브레이크 조작의 유무, 시프트 레버(72)의 레버 포지션(PSH), 터빈 회전 속도(NT), AT 오일 온도(TOIL), 시프트 모드 등을 나타내는 신호가 전자 제어 장치(90)에 공급되도록 되어 있다.
전자 제어 장치(90)는, 예를 들면 ROM, RAM, CPU, 입출력 인터페이스 등을 포함하는 소위 마이크로컴퓨터로서, CPU는 RAM의 일시 기억 기능을 이용하면서 ROM에 미리 기억된 프로그램에 따라 입력 신호를 처리하여, 리니어 솔레노이드 밸브(SL1∼SL5)를 제어하고, 자동 변속 제어, 입력 클러치 제어 등을 실행한다.
도 6은, 전자 제어 장치(90)의 제어 기능의 주요부를 설명하는 기능 블록 선도이다. 본 실시예에 있어서는 전자 제어 장치(90)는, 후술하는 변속 제어 수단(120), 변속 예측 수단(136), 전환 수단(138) 등을 기능적으로 포함하여 구성되어 있다. 도 6에 있어서, 변속 제어 수단(120)은, 예를 들면 도 7에 나타내는 미리 기억된 변속 선도로부터 실제의 차속(V) 및 액셀 조작량(Acc)에 의거하여 변속 판단을 행하고, 판단된 변속을 실행시키기 위한 변속 출력을 행하여 리니어 솔레노이드 밸브(SL1∼SL5) 중 어느 것을 제어하고, 클러치(C1, C2), 브레이크(B1, B2, B3) 중 어느 2개를 계합시킨다. 예를 들면, 변속 출력이 제 6 속 기어단을 달성시키는 것인 경우에는, 클러치(C2) 및 브레이크(B1)를 계합시키는 구동 신호를 출력한다.
상기 변속 제어 수단(120)은, 기능적으로 제 1 양태 제어 수단(122) 및 제 2 양태 제어 수단(134)을 포함하여 구성되어 있다. 제 1 양태 제어 수단(122) 및 제 2 양태 제어 수단(134)은 각각, 자동 변속기(10)에 있어서의 변속 중, 특히 본 발명의 제 1 변속 양태 및 제 2 변속 양태를 실행하는 것이다. 변속 제어 수단(120)에 있어서 자동 변속기(10)의 해방/계합 전환 변속, 즉, 하나의 마찰 계합 장치를 해방함과 함께, 그 하나의 마찰 계합 장치 이외의 마찰 계합 장치 중 어느 것을 계합하는 변속이 판단된 경우에 있어서, 후술하는 전환 수단(138)의 출력에 따라 제 1 양태 제어 수단(122) 또는 제 2 양태 제어 수단(134) 중 어느 것에 의해 그 해방/계합 전환 변속이 실행되도록 되어 있다.
이 중, 제 1 양태 제어 수단(122)은, 입력 클러치의 제어를 행하기 위한 입력 클러치 제어 수단(124)과, 변속에 있어서 해방/계합 전환이 행하여지는, 즉 해방 및 계합되는 마찰 계합 요소를 제어하기 위한 해방/계합 전환 제어 수단(132)을 가지고 구성되어 있다.
입력 클러치 제어 수단(124)은 또한, 슬립 수단(126), 계합 수단(128) 및 클러치 용량 보정 수단(130)을 기능적으로 가지고 있다. 이 중, 슬립 수단(126)은, 후술하는 변속 예측 수단(136)에 의해 해방/계합 전환 변속이 예측되는 경우에 있어서, 당해 변속의 실행이 예측되는 것보다 소정 시간 전에 있어서, 입력 클러치의 슬립을 개시한다. 상기 소정 시간은, 예를 들면 몇 초 후와 같이 미리 정해진다. 또, 본 실시예에 있어서는, 입력 클러치 슬립이란, 입력 클러치가 실제로 슬립하는, 즉, 입력 클러치가 계합하는 2개의 회전 요소간에 회전 속도차가 생기는 상태에 더하여, 입력 클러치가 실제로 슬립하기 직전까지 토크 용량이 감소하게 되어 있는 상태를 포함하는 것으로서 정의된다. 입력 클러치가 실제로 슬립하기 직전이란, 구체적으로는 예를 들면, 추가로 숫자 N의 힘이 가해졌다고 하면 그 입력 클러치가 슬립하는 상태를 말한다. 이 입력 클러치가 슬립한 상태는, 입력 클러치가 계합하는 2개의 회전 요소의 회전 속도의 차(회전 속도차)를 도시하지 않는 센서 등에 의해 검출하여, 소정의 회전 속도차의 범위 내가 되도록 제어하거나, 또는 당해 회전 속도차가 생겼을 때의 계합압에 소정량 만큼 압력을 증가시킴으로써 실현할 수 있다. 또한, 회전 속도의 검출은 입력 클러치가 계합하는 2개의 회전 요소의 회전 속도 자체를 검출할 필요는 없고, 그들 회전 요소에 대응하여 회전하는 다른 부재의 회전 속도를 검출하여, 그 회전 속도비를 곱함으로써 얻을 수 있다.
여기에서, 입력 클러치란, 자동 변속기(10)의 마찰 계합 장치 중, 자동 변속기(10)로의 입력에 관여하는 마찰 계합 장치이다. 본 실시예의 자동 변속기(10)에 있어서는, 변속단에 따라, 클러치(C1) 및 클러치(C2) 중 어느 것, 또는 양방이 이것에 해당한다. 클러치(C1) 및 클러치(C2) 중 어느 것이 계합됨으로써, 자동 변속기(10)로의 구동력이 입력된다. 예를 들면 일례로서, 제 2 속 단(段)으로부터 제 3 속 단으로의 변속을 검토한다. 이들 중 어느 변속단에 있어서도 입력 클러치는 클러치(C1)이다. 제 2 속 단으로부터 제 3 속 단으로의 업 변속에 있어서는 브레이크(B1)가 해방됨과 함께 브레이크(B3)가 계합되므로, 이 변속은 해방/계합 전환 변속에 해당한다. 브레이크(B1)가 해방측 마찰 계합 장치이고, 브레이크(B3)가 계합측 마찰 계합 장치이다.
계합 수단(128)은, 후술하는 해방/계합 전환 제어 수단(132)에 의해 해방/계합 전환 변속에 의해 마찰 계합 장치의 해방/계합 전환(잡아 바꿈), 즉, 해방측 마찰 계합 장치의 해방과 계합측 마찰 계합 장치의 계합이 행하여진 후, 상기 입력 클러치의 슬립 상태의 해제가 행하여진다. 바꿔 말하면, 입력 클러치의 토크 용량이 증가하게 되어, 계합 상태로 된다. 여기에서, 마찰 계합 장치의 해방/계합 전환이 행하여진 것은, 예를 들면, 계합측 마찰 계합 장치에 공급되는 계합압이 완전 계합 상태에 상당하는 유압이 된 것이나, 또는, 해방/계합 전환 제어 수단(132)에 의한 해방/계합 전환 제어의 실행 개시로부터, 당해 해방/계합 전환 제어를 완료하기에 충분한 것으로서 미리 정해진 소정 시간이 경과한 것 등에 의거하여 판단되면 된다.
계합 수단(128)에 의해 입력 클러치가 계합될 때에는, 해방/계합 전환 제어 수단(132)에 의해 마찰 계합 장치의 해방/계합 전환이 완료되어 있다. 그 때문에, 입력 클러치의 계합에 따라 해방/계합 전환 변속에 있어서의 엔진 회전 속도(NE)의 변화가 진행하게 된다. 또, 계합 수단(128)에 의해 입력 클러치가 계합되기 전에는, 상기 슬립 수단(126)에 의해 입력 클러치가 슬립 상태로 되어 있는 것 때문에, 입력 토크와 입력 클러치의 토크 용량이 균형잡혀 있다. 그 때문에 입력 클러치가 계합 상태로 되는 경우에 엔진 회전 속도(NE)나 그에 대응하는 자동 변속기(10)의 입력축 회전 속도(NIN)가 원활하게 변화하게 된다. 그 때문에, 관성상에 있어서의 쇼크를 저감할 수 있다. 또, 계합 수단(128)에 의해 입력 클러치가 계합되기 전에는, 상기 슬립 수단(126)에 의해 입력 클러치가 슬립 상태로 되어 있는 것 때문에, 입력 클러치가 완전하게 해방된 상태로 되는 것에 비해, 계합시의 쇼크의 발생을 저감할 수 있다.
또한, 계합 수단(128)이 계합될 때에는, 입력 클러치에 공급되는 유압이 예를 들면 미리 정해진 패턴에 따라 상승하게 되어도 되고, 또는, 입력 클러치 슬립률이나 차이 회전수가 소정의 패턴이 되도록 피드백 제어되어도 된다. 이 계합 패턴은, 해방/계합 전환 변속에 있어서의 자동 변속기(10)의 출력 토크, 변속 시간, 변속 쇼크 등을 고려하여 정해진다.
클러치 용량 보정 수단(130)은, 해방/계합 전환 변속에 있어서 입력 클러치의 분담 토크가 변화하게 되는 경우에, 그 분담 토크의 변화에 맞춰 입력 클러치의 클러치 용량을 보정한다. 구체적으로는 예를 들면, 해방/계합 전환 변속의 전후에 있어서 입력 클러치의 분담 토크가 증가인지 감소하는지를, 예를 들면 미리 설계상 얻어져 있는 관계 등에 의거하여 판단한다. 이 중, 입력 클러치의 분담 토크가 증가하는 경우에는, 입력 클러치가 변속 전의 토크 용량으로 되면 토크 용량이 부족하고, 클러치의 미끄러짐이 증대하여, 엔진 회전 속도(NE)가 의도하지 않게 상승해버리는 경우가 있다. 한편, 해방/계합 전환 변속의 전후에 있어서 입력 클러치의 분담 토크가 감소하는 경우에는 입력 클러치가 변속 전의 토크 용량으로 되면 토크 용량이 과다해지고, 클러치의 계합이 진행되어, 엔진 회전 속도(NE)가 의도하지 않게 하강해버리는 경우가 있다. 이와 같은 경우에 대응하기 위하여, 클러치 용량 보정 수단(130)은, 해방/계합 전환 변속에 있어서 해방측 마찰 계합 장치 및 계합측 마찰 계합 장치의 해방/계합 전환이 행하여진 후에, 입력 클러치의 토크 용량을 보정한다.
입력 클러치의 토크 용량의 보정은 입력 클러치에 공급되는 계합압을 조정함으로써 행하여진다. 계합압의 보정은 예를 들면 다음 식 (1)에 근거하여 행하여진다.
P=((P0-Pr)/r1＊r2+Pr) ···(1)
여기에서, P는 보정 후의 입력 클러치의 계합압의 지령값이다. P0은 해방/계합 전환 변속 전에 있어서의 입력 클러치의 유압 지령값이다. 또 Pr은 입력 클러치의 리턴 스프링의 작동 하중에 상당하는 유압이고, 소위 피스톤 엔드 압이다. 또, r1 및 r2는 각각, 변속 전 및 변속 후의 각각의 변속단에 있어서의 입력 클러치의 분담 토크비이고, 자동 변속기(10)에 입력되는 입력 토크에 대한 입력 클러치가 담당하는 토크의 비이다. 상기 P0은, 상기 슬립 수단(126)에 의해 입력 클러치가 슬립 상태로 되어 있는 경우에는 그 슬립 상태를 실현하기 위한 유압이다.
해방/계합 전환 제어 수단(132)은, 해방/계합 전환 변속에 있어서의 해방측 마찰 계합 장치 및 계합측 마찰 계합 장치의 해방/계합 전환을 제어한다. 구체적으로는 본 실시예에서는, 상기 입력 클러치 제어 수단(124)의 슬립 수단(126)에 의해 입력 클러치가 슬립 상태로 된 후에 해방측 마찰 계합 장치의 해방과 계합측 마찰 계합 장치의 계합이 행하여진다. 해방측 마찰 계합 장치의 해방과 계합측 마찰 계합 장치의 계합은 시간적으로 겹쳐서 실행되어도 되고, 또는, 양자가 동시에 개시되어도 된다. 이때, 입력 클러치가 슬립 상태로 되어 있는 것 때문에, 해방측 마찰 계합 장치의 해방에 있어서는 그 계합압의 저감이 해방 상태로 될 때까지 신속히 행하여지고, 또, 계합측 마찰 계합 장치의 계합에 있어서는 그 계합압은 완전 계합 상태로 될 때까지 신속히 증가하게 되어 상관없다. 이로 인해 기어비의 변화에 의한 입력 토크에 대한 출력 토크의 변화가 발생하는 구간, 소위 토크상의 시간을 단시간으로 할 수 있다.
또한 해방/계합 전환 제어 수단(132)에 의해 해방/계합 전환이 행하여지는 동안은, 입력 클러치가 슬립 상태로 되어 있기 때문에, 입력 클러치의 입력측의 회전 요소의 회전 속도는 그대로로 되는 반면, 출력측의 회전 요소의 회전 속도는 출력축 회전 속도와 변속 후의 변속단의 변속비에 따라 변화하게 된다. 그 때문에, 엔진 회전 속도(NE)나 그에 따른 자동 변속기(8)의 입력축 회전 속도(NIN)가 변화하게 되지 않으므로, 해방/계합 전환 변속에 있어서 큰 관성 토크의 발생이 저감된다. 여기에서, 입력 클러치가 슬립 상태로 된 것은, 예를 들면, 입력 클러치에 공급되는 계합압이 슬립 상태에 상당하는 유압으로 되고 나서 응답 지연을 고려하여 충분한 시간이 경과한 것 등에 의거하여 판단되면 된다.
제 2 양태 제어 수단(134)은, 상기 제 1 양태 제어 수단과는 다른 양태에 의해 자동 변속부(10)의 해방/계합 전환 변속을 실행한다. 구체적으로는 예를 들면, 제 2 양태 제어 수단(134)은, 해방/계합 전환 변속의 실행이 예를 들면 도 7의 변속 선도에 의거하여 판단된 경우에, 먼저 토크상에 있어서, 해방측 마찰 계합 장치의 계합압이 저하하게 됨과 함께, 계합측 마찰 계합 장치의 계합압이 점진적으로 상승하게 되어, 양자의 해방/계합 전환이 행하여진다. 이때 계합측 마찰 계합 장치의 계합압의 상승은, 해방측 마찰 계합 장치 및 계합측 마찰 계합 장치의 양방이 계합 상태로 되는 소위 타이업을 피할 수 있도록 정해진다. 그리고 관성상에 있어서 해방측 마찰 계합 장치의 계합압이 해방측 마찰 계합 장치가 완전하게 해방될 때까지 저하하게 됨과 함께, 계합측 마찰 계합 장치의 계합압이 더 상승하게 된다.
관성상에 있어서는, 계합측 마찰 계합 장치가 완전 계합되는 것에 따라, 엔진 회전 속도(NE)의 회전 속도가 변속 후의 변속비에 대응한 것으로 변화하게 된다. 이와 같이 제 2 양태 제어 수단(134)에 의한 해방/계합 전환 변속에 있어서는, 계합측 마찰 계합 장치의 거동, 즉 토크 용량의 변화가 토크상에 있어서의 토크 구배의 변화와 관성상에 있어서의 엔진 회전 속도(NE)의 변화의 양방에 관여하고 있다. 그 때문에, 제 2 양태 제어 수단(134)에 의해 제어되는 해방/계합 전환 변속에 있어서는, 변속 쇼크의 저감 등을 목적으로서, 상기 해방측 마찰 계합 장치와 상기 계합측 마찰 계합 장치의 해방/계합 전환은, 제 1 양태 제어 수단(122)에 의해 제어되는 해방/계합 전환 변속에 있어서의 그것보다 늦게 행하여지는 것으로 되어 있다.
또한, 제 2 양태 제어 수단(134)에 의해 제어되는 해방/계합 전환 변속에 있어서는, 입력 클러치는, 입력 클러치가 엔진의 회전 속도 변화를 진행시키지 않는 것이라면 다양한 양태에 의해 제어 가능하다. 구체적으로는 예를 들면, 해방/계합 전환 변속의 전후 내내 입력 클러치는 그 토크 용량이 변화하게 되지 않아, 계합 상태로 되어도 되고, 그 토크 용량이, 해방/계합 전환 변속의 동안, 구체적으로는 예를 들면 변속 판단이 행하여지고 나서 관성상이 완료할 때까지의 동안에 슬립 상태로 되어도 된다.
변속 예측 수단(136)은, 현재의 차량의 주행 상태에 의거하여 예를 들면 몇 초 후와 같은 가까운 장래에 있어서 변속이 이루어지는지의 여부를 예측한다. 구체적으로는 예를 들면, 현재의 차속이나 액셀 개도, 또는 액셀 개도의 변화량 등에 의거하여 몇 초 후의 차량 상태를 예측하고, 예측된 상기 소정 시간 경과 후의 주행 상태가, 예를 들면 도 7에 나타내어지는 변속 선도 상의 변속선을 가로지르는지의 여부에 의거하여, 변속의 실행이 예측되는 것이 예측되는 것을 말한다. 또, 도 2에 나타내는 계합표 등에 의거하여, 예측되는 변속이 해방/계합 전환 변속인지의 여부에 대하여 판단을 행한다.
전환 수단(138)은, 자동 변속기(10)에 있어서 해방/계합 전환 변속이 실행됨에 있어서, 상기 제 1 양태 제어 수단(122) 또는 상기 제 2 양태 제어 수단(134) 중 어느 것에 의해 변속을 제어할지를 전환한다. 이 전환은, 예를 들면, 액셀 개도(Acc), 차속(V), 모드 전환 스위치(80)의 출력, 엔진 회전 속도(NE) 등에 의거하여 행하여진다.
구체적으로는 예를 들면, 전환 수단(138)은 액셀 개도(Acc) 및 차속(V) 중 적어도 일방이 각각에 대하여 미리 정해진 문턱값을 하회한 경우에, 상기 제 1 양태 제어 수단(122)에 의해 해방/계합 전환 변속을 실행시킨다. 이것은, 액셀 개도(Acc)나 차속(V)이 작은 경우에는 자동 변속기(10)의 출력 토크가 비교적 작은 주행 상태이기 때문에, 관성상에 있어서의 출력 토크의 불균일이 변속 쇼크로 연결되기 쉽다. 그 때문에, 이러한 경우에 있어서 제 1 양태 제어 수단(122)에 의해 해방/계합 전환 변속을 행함으로써, 관성상에 있어서의 쇼크가 적은 변속을 실현하는 것이다. 따라서, 상기 문턱값은 그 값을 하회한 경우에 제 2 양태 제어 수단에 의한 해방/계합 전환 변속을 행한 경우에 변속 쇼크가 현저해질 정도의 값으로서, 실험 등에 의해 정해진다.
또한, 전자 제어 장치(90)가 도시하지 않는 기억 수단에 도 7에 예시하는 변속 선도를 복수 종류 기억하고 있고, 상기 변속 모드 전환 스위치(80)가 드라이버에 의해 조작됨으로써 복수 종류의 변속 선도 중 어느 것이 선택적으로 이용되는 양태를 생각할 수 있다. 이와 같은 경우에는, 전환 수단(138)은, 선택된 변속 선도가 스포츠 모드, 즉, 정속단(定速段)에서의 주행이 비교적 다용되는 주행 모드에 대응하는 것인 경우에, 상기 제 1 양태 제어 수단(122)에 의해 해방/계합 전환 변속을 실행시킨다. 이것은, 스포츠 모드에 있어서는 드라이버는 변속에 대하여 높은 응답성을 요구하는 경향이 있기 때문으로, 제 1 양태 제어 수단(122)에 의해 행하여지는 해방/계합 전환 변속은 제 2 양태 제어 수단(134)에 의해 행하여지는 해방/계합 전환 변속보다 빠르게 완료할 수 있기 때문이다. 마찬가지로, 자동 변속기(10)가 드라이버에 의한 시프트 레버의 조작에 의해 선택된 변속단이 되도록 변속 가능한 메뉴얼 모드가 실행 가능한 것인 경우에는, 전환 수단(138)은, 그 메뉴얼 모드에 있어서 행하여지는 변속에 대해서는 상기 제 1 양태 제어 수단(122)에 의해 해방/계합 전환 변속을 실행시킨다.
또한, 전환 수단(138)은, 엔진 회전 속도(NE)가 미리 정해진 문턱값을 하회한 경우에, 상기 제 1 양태 제어 수단(122)에 의해 해방/계합 전환 변속을 실행시킨다. 이것은 이하의 이유에 의한 것이다. 토크 컨버터(32)에 포함되는 도시하지 않는 로크업 클러치를 반계합함(슬립 상태로 함)으로써 연비의 향상을 도모하는 플렉스 로크업 제어가 알려져 있는 반면, 엔진 회전 속도(NE)가 비교적 저회전인 경우에는 부밍 노이즈(booming noise)가 생길 수 있다는 문제가 있는 것도 알려져 있다. 부밍 노이즈의 발생은, 슬립하는 로크업 클러치보다 엔진측의 기구계의 매스에 기인하는 것이므로, 로크업 클러치 대신에, 제 1 양태 제어 수단(122)에 의한 발진 클러치를 슬립시킴으로써, 그 매스가 증가하여, 보다 저회전이라도 부밍 노이즈의 발생을 저감할 수 있다. 따라서, 상기 엔진 회전 속도(NE)의 문턱값은, 부밍 노이즈의 발생을 억제하기 위하여 플렉스 로크업 제어의 실행을 금지하는 정도의 엔진 회전 속도(NE)와 같이 설정된다.
도 8은 본 실시예에 있어서의 전자 제어 장치(90)의 제어 작동의 주요부를 설명하는 플로우 차트이고, 예를 들면 수 ms 내지 수십 ms 정도의 소정의 주기로 반복하여 실행된다. 이하, 본 실시예의 자동 변속기(10)에 있어서의 제 2 속 단으로부터 제 3 속 단으로의 업 변속을 예로서, 본 플로우 차트를 이용하여 전자 제어 장치(90)의 제어 작동을 설명한다. 이때, 입력 클러치는 클러치(C1)이고, 해방측 마찰 계합 장치는 브레이크(B1)이며, 계합측 마찰 계합 장치는 브레이크(B3)이다. 도 8에 있어서, 변속 예측 수단(136)에 대응하는 단계(이하 「단계」를 생략한다) S1에 있어서는, 현재의 차량의 주행 상태에 의거하여, 현재로부터 소정 시간 이내만큼 장래에 있어서, 자동 변속기(10)의 변속, 특히 해방/계합 전환 변속이 이루어지는지의 여부의 예측이 행하여진다. 그리고, 해방/계합 전환 변속이 예측되는 경우에는 S2가 실행된다. 해방/계합 전환 변속이 예측되지 않는 경우에는 S9가 실행된다. 이 S9에 있어서는, 본 발명의 제 1 양태 제어 수단(122), 제 2 양태 제어 수단(134) 이외의 제어, 예를 들면 해방/계합 전환 변속 이외의 변속이 예측되는 경우에는 그 변속을 실행하기 위한 제어 등이 행하여진다.
전환 수단(138)에 대응하는 S2에 있어서는, S1에서 예측된 해방/계합 전환 변속을 제 1 양태 제어 수단(122)에 의해 실행되는 제 1 변속 양태, 또는 제 2 양태 제어 수단(134)에 의해 실행되는 제 2 변속 양태 중 어느 것이 행하여지는가의 판단이 이루어진다. 이 판단은, 예를 들면 액셀 개도(Acc)가 소정의 문턱값 이하인지의 여부, 차속(V)이 소정의 문턱값 이하인지의 여부, 스포츠 모드가 선택되어 있는지의 여부, 메뉴얼 모드에 의해 변속이 지시되었는지의 여부, 또는, 엔진 회전 속도(NE)가 소정의 문턱값 이하 인지의 여부 중 어느 것, 또는 조합에 의해 행하여진다. 본 단계의 판단이 긍정되는 경우에는, 제 1 변속 양태에 의해 행하여진다고 하여 S8이 실행된다. 또, 본 단계의 판단이 부정되는 경우에는, 제 2 변속 양태에 의해 행하여진다고 하여 S4가 실행된다.
연속하는 S3 내지 S7은 제 1 양태 제어 수단(122)에 대응한다. 또, S3 및 S5 내지 S7은 입력 클러치 제어 수단(124)에 대응한다. 이 중 S3은 슬립 수단(126)에 대응하는 것으로, 입력 클러치(C1)가 슬립하게 된다. 이 슬립은 입력 클러치(C1)가 계합하는 2개의 회전 요소가 실제로 슬립하(회전 속도차가 생기)도록 하여도 되고, 슬립하기 직전의 상태로 되어도 된다.
S4는 해방/계합 전환 제어 수단(132)에 대응한다. S3에 있어서 입력 클러치(C1)가 슬립 상태로 된 상태에 있어서, S4에 있어서는, 해방측 마찰 계합 장치(B1)의 해방과 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 계합이 행하여진다. 이 S4의 작동은, 상기 S1에 있어서 예측된 변속을 실제로 실행하기 위한 판단이 변속 제어 장치(120)에 있어서 실제의 차량의 주행 상태와 도 7에 나타내는 변속 선도에 의거하여 행하여지고 나서 실행된다.
S5 및 S6은 클러치 용량 보정 수단(130)에 대응한다. 먼저 S5에 있어서는, 실행하고 있는 해방/계합 전환 변속의 변속 전후에서, 입력 클러치(C1)의 분담 토크가 변화하는지의 여부가 판단된다. 이 판단은, 해방/계합 전환 변속에 있어서의 해방측 마찰 계합 장치와 계합측 마찰 계합 장치가 각각 브레이크끼리인지 클러치끼리인지 다른 것인지 등에 의거하여 미리 변속마다 정해져 기억된 판정 테이블 등에 의거하여 행하여지면 된다. 입력 클러치(C1)의 분담 토크가 변화하는 경우에는, 본 단계의 판단이 긍정되어 S6이 실행된다. 입력 클러치(C1)의 분담 토크가 변화하지 않는 경우에는, 본 단계의 판단이 부정되고, 입력 클러치(C1)의 토크 용량의 보정은 행할 필요가 없다고 하여, S6이 실행되지 않고 S7이 실행된다.
S5의 판단이 긍정된 경우에 실행되는 S6에 있어서는, 입력 클러치(C1)의 토크 용량의 보정이 행하여진다. 이 보정은 상기 (1)식에 의거하여 산출된 보정 후의 계합압이 되도록 입력 클러치(C1)의 계합압이 변경됨으로써 행하여진다. 이 보정에 의해, 해방/계합 전환에 의해 의도하지 않게 엔진 회전 속도(NE)가 상승하거나 저하하는 것이 회피된다.
계합 수단(128)에 대응하는 S7에 있어서는, 슬립 상태로 되어 있었던 입력 클러치(C1)의 계합압이 상승하게 되어, 완전 계합 상태로 된다. 이 입력 클러치(C1)의 계합압의 상승은, 엔진 회전 속도(NE), 또는 그에 대응하는 자동 변속기(10)의 입력축 회전 속도(NIN)의 회전 속도 변화를 제어하는 것이 되므로, 예를 들면, 변속이 급격한 것이 되지 않도록 미리 정해진 패턴에 의거하여 행하여진다.
한편, S2의 판단이 부정된 경우에 실행되는 S8은, 제 2 양태 제어 수단(134)에 대응한다. S8에 있어서는, 제 2 변속 양태에 의거하여 해방/계합 전환 변속이 실행된다. 구체적으로는 토크상에 있어서 해방측 마찰 계합 장치(B1)와 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 해방/계합 전환이 타이업하지 않고 실행되어, 추가로 관성상에 있어서는 계합측 마찰 계합 장치(B3)가 점진적으로 완전 계합하도록 그 계합압이 상승하게 된다. 이때, 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 계합압의 상승에 따라, 엔진 회전 속도(NE), 또는 그에 대응하는 자동 변속기(10)의 입력축 회전 속도(NIN)의 회전 속도 변화가 제어된다. 또한, S8은, 상기 S1에 있어서 예측된 변속을 실제로 실행하기 위한 판단이 변속 제어 장치(120)에 있어서 실제의 차량의 주행 상태와 도 7에 나타내는 변속 선도에 의거하여 행하여지고 나서 실행된다.
또한, S4에 있어서의 해방측 마찰 계합 장치(B1)와 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 해방/계합 전환에 요하는 시간(TA)과 S8에 있어서의 해방측 마찰 계합 장치(B1)와 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 해방/계합 전환에 요하는 시간(TB)을 비교하면, TA쪽이 TB보다 짧아지도록 설정되어 있다.
도 9는, 본 실시예에 있어서의 전자 제어 장치(90)의 제어 작동을 설명하기 위한 타임 차트, 엔진 회전 속도(NE), 입력 클러치가 계합하는 2개의 회전 요소의 회전 속도, 엔진 아웃풋 토크(NT), 해방측 마찰 계합 장치(B1)의 계합압, 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 계합압, 입력 클러치(C1)의 계합압의 시계열 변화를 각각 나타낸 도면이다. 또한, 본 실시예에서는, 입력 클러치가 계합하는 2개의 회전 요소 중, 입력 클러치 입력측은 자동 변속기(10)의 입력축(22)이고, 입력 클러치의 출력측은 선 기어(S3)이다. 또, 도 9의 (a)는 제 1 양태 제어 수단(122)에 의해 제 1 변속 양태에 의해 해방/계합 전환 변속이 실행되는 경우의 예이고, (b)는 제 2 양태 제어 수단(134)에 의해 제 2 변속 양태에 의해 해방/계합 전환 변속이 실행되는 경우의 예이다. 또한, 비교를 위하여, 도 9의 (a) 및 (b)는 각각의 변속 판단 시점인 t12와 t21이 일치하도록 기재되어 있다.
먼저 도 9의 (a)에 있어서, 시각 t11에서 변속 예측 수단(136)에 의해 해방/계합 전환 변속의 실행이 예측됨과 함께, 전환 수단(138)에 의해 그 해방/계합 전환 변속이 제 1 양태 제어 수단(122)에 의해 제 1 변속 양태로서 실행되는 것이 판단된다. 그리고 시각 t11부터 슬립 수단(126)에 의해 입력 클러치(C1)가 슬립 상태로 된다. 슬립 상태로 된 입력 클러치(C1)는, 예를 들면 피드백 제어 등에 의해, 소정의 회전 속도차 이하로 되도록 슬립된다. 시각 t12에 있어서는, 차량의 주행 상태에 의거하여, 즉 본 실시예에서는 차속과 액셀 개도가 예를 들면 도 7에 규정되는 변속선을 초과함으로써, 자동 변속기(10)의 변속의 실행이 판단된다. 시각 t12 내지 t13에 있어서는, 해방측 마찰 계합 장치(B1)의 해방과 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 계합이 행하여진다. 도 9의 (a)로 나타내어지는 해방/계합 전환 변속에 있어서, 이 시각 t12 내지 t13이 토크상에 상당한다.
해방측 마찰 계합 장치(B1) 및 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 해방/계합 전환이 종료하고 충분한 시간이 경과한 시각 t14부터는, 계합 수단(128)에 의한 입력 클러치(C1)의 계합을 위한 조작이 행하여진다. 즉 입력 클러치(C1)의 계합압이 시각 t15에 걸쳐 점진적으로 상승하게 되고, 이에 따라 엔진 회전 속도(NE)의 변경이 진행하게 된다. 바꿔 말하면, 엔진 회전 속도(NE)가 자동 변속기(10)의 변속 후의 변속단에 대응한 값으로 변화하게 된다. 엔진 회전 속도(NE)가 자동 변속기(10)의 변속 후의 변속단에 대응한 값에 대략 동기한, 시각 t15에서 입력 클러치(C1)의 계합압이 끌어올려져 완전히 계합한 상태로 된다. 도 9의 (a)로 나타내어지는 해방/계합 전환 변속에 있어서, 이 시각 t13 내지 t15가 관성상에 상당한다.
이어서 도 9의 (b)에 있어서, 시각 t21에서, 차량의 주행 상태에 의거하여, 즉 본 실시예에서는 차속과 액셀 개도가 예를 들면 도 7에 규정되는 변속선을 초과함으로써, 자동 변속기(10)의 변속의 실행이 판단된다. 이것을 받아, 시각 t21 내지 t22에 있어서는, 계합측 마찰 계합 장치(B3)를 계합하기 위한 대기 상태로 하기 위해 피스톤 스트로크 등이 행하여진다. 그리고 시각 t22 내지 t23에 있어서 해방측 마찰 계합 장치(B1)의 해방과 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 계합이 행하여져, 양자의 해방/계합 전환이 행하여진다. 도 9의 (b)로 나타내어지는 해방/계합 전환 변속에 있어서, 이 시각 t22 내지 t23이 토크상에 상당한다.
시각 t23 내지 t24에 있어서는, 해방측 마찰 계합 장치(B1)가 완전 해방되도록 그 계합압이 저하하게 되는 반면, 계합측 마찰 계합 장치(B3)가 완전하게 계합될 때까지 점진적으로 그 계합압이 상승하게 된다. 이때, 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 계합압의 상승에 따라 엔진 회전 속도(NE)의 값은 변화하게 되어, 변속 후의 변속단에 대응하는 값에 가까워진다. 엔진 회전 속도(NE)가 자동 변속기(10)의 변속 후의 변속단에 대응한 값에 대략 동기한, 시각 t24에서 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 계합압이 끌어올려져 완전하게 계합한 상태로 된다. 도 9의 (b)로 나타내어지는 해방/계합 전환 변속에 있어서, 이 시각 t23 내지 t24가 관성상에 상당한다.
또한, 도 9의 (b)에 있어서는 해방/계합 전환 변속의 전후에 있어서 입력 클러치(C1)의 계합압이 저하하게 되어 있으나, 이 저하는 엔진의 회전 속도(NE)의 변화에게 관여하는 것이 아니다. 또, 상술한 바와 같이 제 2 변속 양태에 의해 해방/계합 전환 변속을 행하는 경우에는 입력 클러치(C1)의 계합압을 저하시킬 필요는 없다.
도 8에 있어서 설명한, S4에 있어서의 해방측 마찰 계합 장치(B1)와 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 해방/계합 전환에 요하는 시간(TA)은, 본 도 9의 (a)에 있어서의 시각 t12와 t13의 시간에 상당한다. 또, S8에 있어서의 해방측 마찰 계합 장치(B1)와 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 해방/계합 전환에 요하는 시간(TB)은, 본 도 9의 (b)에 있어서의 시각 t21과 t24의 시간에 상당한다. 양자를 비교하면, TA쪽이 TB보다 짧아지도록 설정되어 있다.
도 9의 (a)에 있어서, 입력 클러치(C1)의 계합압 지령값에 있어서의 파선은, 클러치 용량 보정 수단(130)에 의해 입력 클러치(C1)의 토크 용량의 보정이 행하여지는 경우의 예이고, 시각 t13 이후에 실선으로 나타내진 것을 대신하는 것이다. 또한, 전술과 같이, 클러치 용량 보정 수단(130)에 의한 입력 클러치(C1)의 토크 용량의 보정은, 해방측 마찰 계합 장치와 계합측 마찰 계합 장치의 종류 등에 의해, 입력 토크(C1)의 토크 용량을 상승시키는 보정을 행하는 경우도 저하시키는 보정을 행하는 경우도 있을 수 있다.
본 실시예에 의하면, 자동 변속기(10)로의 구동력의 입력에 관한 입력 클러치(C1)와, 해방/계합 전환 변속에 있어서 해방되는 해방측 마찰 계합 장치(B1)와, 그 해방/계합 전환 변속에 있어서 계합되는 계합측 마찰 계합 장치(B3)를 구비하는 자동 변속기(10)의 제어 장치(90)에 있어서, 해방/계합 전환 변속은 제 1 양태 제어 수단(122)에 의해, 슬립 수단(126)(S3)에 의해 입력 클러치(C1)를 슬립시킨 상태에 있어서, 해방/계합 전환 제어 수단(132)(S4)에 의해 해방측 마찰 계합 장치(B1)와 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 해방/계합 전환을 행하고, 계합 수단(128)(S7)에 의해 입력 클러치(C1)를 계합하는 해방/계합 전환 변속이, 입력 클러치(C1)의 계합에 의해 자동 변속기(10)의 입력축(22)에 연결된 엔진(8)의 회전 속도(NE)가 변화하게 되는 제 1 변속 양태로서 실행된다. 그 때문에, 종래에는 해방/계합 전환 변속을 간소한 제어에 의해 용이하게 행할 수 있다. 또한, 해방측 마찰 계합 장치(B1)와 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 해방/계합 전환이 행하여진 후 입력 클러치(C1)가 계합됨으로써 변속이 진행하게 되므로, 자동 변속기(10)에 있어서 복수 종류의 해방/계합 전환 변속이 생길 수 있는 경우라도, 변속의 종류에 상관없이 입력 클러치(C1)의 계합에 의해 변속의 진행을 제어할 수 있고, 어느 종류의 변속이라도 통일감이 있는 동일한 변속 특성을 얻을 수 있음과 함께, 적합이 용이해진다.
또한 본 실시예에 의하면, 해방/계합 전환 변속은 제 2 양태 제어 수단(134)에 의해, 해방측 마찰 계합 장치(B1)와 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 해방/계합 전환을 행하는 변속으로서, 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 계합에 의해 엔진(8)의 회전 속도(NE)가 변화하게 되는 제 2 변속 양태로서 변속이 행하여지는 것이 가능하고, 제 1 변속 양태에 있어서의 변속은, 제 2 변속 양태에 있어서의 변속보다 해방측 마찰 계합 장치(B1)와 상기 계합측 마찰 계합 장치(B3)의 해방/계합 전환이 빠르게 행하여진다(TA<TB). 그 때문에, 변속에 요구되는 상황에 따라 제 1 변속 양태와 제 2 변속 양태를 구분하여 쓸 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명하였으나, 이것은 어디까지나 일 실시형태이며, 본 발명은 당업자의 지식에 의거하여 다양한 변경, 개량을 가한 양태로 실시할 수 있다.
예를 들면, 전술한 실시예에 있어서는 입력 클러치 제어 수단(124)은 클러치 용량 보정 수단(130)을 가지는 것으로 되었으나, 이것은 필수가 아니며, 클러치 용량 보정 수단(130)에 의한 입력 클러치의 토크 용량의 보정이 없어도 일정한 효과가 생긴다. 또, 제 2 양태 제어 수단(134) 및 전환 수단(138)을 가지지 않는 구성일지라도 일정한 효과가 생기는 것이다.
또한, 전술한 실시예에 있어서는, 변속 예측 수단(136)에 의해 해방/계합 전환 변속의 발생이 예측된 경우에 입력 클러치(C1)의 슬립이 행하여지는 것으로 되었으나, 이와 같은 구성에 한정되지 않고, 예를 들면, 주행시에 있어서 입력 클러치(C1)를 항상 슬립 직전의 상태로 해두는 것도 가능하다. 이러한 경우에 있어서는 변속 예측 수단(136)을 가질 필요는 없다.
또한, 전술한 실시예에 있어서는 자동 변속기의 제 2 속 단으로부터 제 3 속 단으로의 업 변속을 일례로 하여 설명하였으나, 본 발명은 이러한 변속에 한정되는 것이 아니며, 다른 해방/계합 전환 변속이라도 동일하게 적용 가능하다. 또, 계합측 마찰 계합 장치, 해방측 마찰 계합 장치는 브레이크, 클러치 중 어느 것이어도 된다. 또한, 본 실시예에 있어서는 전진용으로 6단의 변속단을 가지는 자동 변속기(10)가 이용되었으나, 이에 한정되지 않고, 해방/계합 전환 변속을 포함하는 자동 변속기라면, 다른 단 수를 가지는 자동 변속기라도 상관없다. 또, 해방/계합 전환 변속은 인접하는 변속단의 것에 한정되지 않고, 예를 들면 제 2 속 단으로부터 제 4 속 단과 같이 인접하지 않는 변속단간의 변속, 소위 도약 변속이어도 된다.
또한, 전술한 실시예에 있어서는, 변속 예측 수단(136)은 현재의 차량 상태에 의거하여 해방/계합 전환 변속의 발생을 예측하는 것으로 되었으나 이에 한정되는 것이 아니고, 현재의 차량 상태에 더하여, 또는 그 대신에 차량 상태의 이력에 의거하여도 된다.
그 외에 일일이 예시는 하지 않으나, 본 발명은 그 취지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 다양한 변경이 가해져 실시되는 것이다.
10 : 자동 변속기
22 : 입력축
30 : 엔진
90 : 전자 제어 장치
120 : 변속 제어 수단
122 : 제 1 양태 제어 수단
124 : 입력 클러치 제어 수단
126(S3) : 슬립 수단
128(S7) : 계합 수단
130(S5, S6) : 클러치 용량 보정 수단
132(S4) : 해방/계합 전환 제어 수단
134(S8) : 제 2 양태 제어 수단
136(S1) : 변속 예측 수단
138(S2) : 전환 수단
C1 : 클러치(입력 클러치)
B1 : 브레이크(해방측 마찰 계합 장치)
B3 : 브레이크(계합측 마찰 계합 장치)

Claims (2)

  1. 자동 변속기로의 구동력의 입력에 관한 입력 클러치와,
    일 변속에 있어서 해방되는 해방측 마찰 계합 장치와,
    당해 일 변속에 있어서 계합되는 계합측 마찰 계합 장치를 구비하는 자동 변속기의 제어 장치로서,
    당해 일 변속은, 상기 입력 클러치를 해방 또는 슬립시킨 상태에 있어서 상기 해방측 마찰 계합 장치와 상기 계합측 마찰 계합 장치의 해방/계합 전환을 행하여, 상기 입력 클러치를 계합하는 변속으로서, 당해 입력 클러치의 계합에 의해 상기 자동 변속기의 입력축에 연결된 엔진의 회전 속도가 변화하게 되는 제 1 변속 양태에 의해 행하여지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 일 변속에 있어서, 상기 해방측 마찰 계합 장치와 상기 계합측 마찰 계합 장치의 해방/계합 전환을 행하는 변속으로서, 당해 계합측 마찰 계합 장치의 계합에 의해 상기 엔진의 회전 속도가 변화하게 되는 제 2 변속 양태에 의해 행하는 것이 가능하고,
    상기 제 1 변속 양태에 있어서의 변속은, 당해 제 2 변속 양태에 있어서의 변속보다 상기 해방측 마찰 계합 장치와 상기 계합측 마찰 계합 장치의 해방/계합 전환이 빠르게 행하여지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 제어 장치.
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