KR20160049039A

KR20160049039A - 자동 변속기의 제어 장치 및 제어 방법

Info

Publication number: KR20160049039A
Application number: KR1020167010245A
Authority: KR
Inventors: 나오히로 야마다; 쯔까사 하야시
Original assignee: 쟈트코 가부시키가이샤
Priority date: 2008-03-13
Filing date: 2009-01-26
Publication date: 2016-05-04
Also published as: CN101970911A; US20100332092A1; EP2253868B1; US8321099B2; KR101650688B1; JP5193283B2; KR20100136496A; CN101970911B; WO2009113332A1; EP2253868A4; EP2253868A1; JPWO2009113332A1

Abstract

본 발명의 과제는 액셀러레이터 페달 개방도에 관계없이 운전자의 의도에 따른 변속단을 선택하는 것이 가능한 자동 변속기의 제어 장치 및 제어 방법을 제공하는 것이다.
액셀러레이터 페달 개방도가 클 때에는 예측 차속을 사용하여 목표 변속비를 연산하고, 액셀러레이터 페달 개방도가 작을 때에는 실차속을 사용하여 목표 변속비를 연산하는 것으로 하였다.

Description

자동 변속기의 제어 장치 및 제어 방법 {DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING AUTOMATIC GEARBOX}

본 발명은 소정 시간 후의 차속 추정치에 기초하여 변속비를 제어하는 자동 변속기의 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.

변속 제어 시의 기계적 구성 요소의 지연에 의해, 변속 제어 시에 엔진 회전수 상승 등이 발생하는 것을 방지하는 것을 목적으로 하여, 소정 시간 후의 추정 차속을 사용한 변속 제어를 행하는 기술로서 일본 특허 출원 공개 공보 평9-210159(이는, 미국 특허 제5,857,937호에 대응함)에 기재된 기술이 알려져 있다.

예측 차속을 사용하여 변속단을 결정하는 기술이 일본 특허 출원 공개 공보 평11-325231에 기재되어 있다. 자동 변속기에서는, 일반적으로 이상 변속선이 설정된 변속 맵을 사용하여 변속단을 선택한다. 이 이상 변속선은 실차속과 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 변속비를 결정한다. 예를 들어, 유단식 자동 변속기의 경우, 액셀러레이터 페달 개방도가 큰 영역에서는, 낮은 변속단을 유지하도록 낮은 변속단의 영역이 넓게 설정되어 있다. 한편, 액셀러레이터 페달 개방도가 작은 영역에서는, 차례로 업 시프트할 수 있도록 각각의 변속단의 영역이 좁게 설정되어 있다.

이때, 상기 종래 기술의 구성에 있어서는, 예측 차속을 사용하여 제어하고 있을 때에, 액셀러레이터 페달 개방도가 고개방도의 상태로부터, 한번에 저개방도의 상태로 이행하면, 운전자의 의도와는 다른 불필요한 변속이 행해짐으로써, 운전자에게 위화감을 부여할 우려가 있었다.

본 발명의 목적은 액셀러레이터 페달 개방도의 크기에 관계없이 운전자의 의도에 따른 변속단을 선택하는 것이 가능한 자동 변속기의 제어 장치 및 제어 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는, 액셀러레이터 페달 개방도가 클 때에는 예측 차속을 사용하여 목표 변속비를 연산하고, 액셀러레이터 페달 개방도가 작을 때에는 실차속을 사용하여 목표 변속비를 연산한다. 구체적으로는, 청구항 1항에 기재된 발명에서는, 차량의 엔진측에 접속되는 입력축과 차량의 구동계에 접속되는 출력축 사이의 속도비를 변경하는 자동 변속기의 제어 장치에 있어서, 상기 제어 장치는, 차량의 주행 속도인 실차속을 검출하는 차속 검출 수단과, 상기 실차속에 기초하여 목표로 하는 소정 시간 미래의 차속인 예측 차속을 연산하는 차속 추정 수단과, 액셀러레이터 페달 개방도를 검출하는 액셀러레이터 페달 개방도 검출 수단과, 상기 액셀러레이터 페달 개방도가 제1 소정치 이상일 때에는, 상기 예측 차속과 상기 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 연산하고, 상기 액셀러레이터 페달 개방도가 제2 소정치 미만일 때에는, 상기 실차속과 상기 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 연산하는 목표 변속비 연산 수단과, 상기 목표 변속비에 기초하여 상기 자동 변속기를 제어하는 변속 제어 수단을 포함한다.

또한, 청구항 3항에 기재된 발명에서는, 자동 변속기의 제어 장치이며, 상기 자동 변속기는 차량의 엔진측에 접속되는 입력축과 차량의 구동계에 접속되는 출력축 사이의 속도비를 변경하도록 구성되고, 상기 제어 장치는, 차량의 주행 속도인 실차속을 검출하는 차속 검출 섹션과, 액셀러레이터 페달 개방도를 검출하는 액셀러레이터 페달 개방도 검출 섹션과, 제어기를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 실차속에 기초하여 목표로 하는 소정 시간 미래의 차속인 예측 차속을 연산하고, 상기 액셀러레이터 페달 개방도가 제1 소정치 이상일 때에는, 상기 예측 차속과 상기 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 연산하고, 상기 액셀러레이터 페달 개방도가 제2 소정치 미만일 때에는, 상기 실차속과 상기 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 연산하고, 상기 목표 변속비에 기초하여 상기 자동 변속기를 제어하도록 구성된다.

또한, 청구항 5항에 기재된 발명에서는, 자동 변속기의 제어 방법이며, 상기 자동 변속기는, 차량의 엔진측에 접속되는 입력축과 차량의 구동계에 접속되는 출력축 사이의 속도비를 변경하도록 구성되고, 상기 제어 방법은, 차량의 주행 속도인 실차속을 검출하는 단계와, 액셀러레이터 페달 개방도를 검출하는 단계와, 상기 실차속에 기초하여 목표로 하는 소정 시간의 미래의 차속인 예측 차속을 연산하는 단계와, 상기 액셀러레이터 페달 개방도가 제1 소정치 이상일 때에는, 상기 예측 차속과 상기 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 연산하는 단계와, 상기 액셀러레이터 페달 개방도가 제2 소정치 미만일 때에는, 상기 실차속과 상기 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 연산하는 단계와, 상기 목표 변속비에 기초하여 상기 자동 변속기를 제어하는 단계를 포함한다.

따라서, 액셀러레이터 페달 개방도가 작아졌다고 해도, 불필요한 변속이 행해지는 경우가 없어, 운전자의 의도에 따른 양호한 변속 제어를 달성할 수 있다.

도 1은 제1 실시예의 자동 변속기의 제어 장치를 구비한 차량의 전체 시스템 구성도.
도 2는 제1 실시예의 변속 제어부 내에 설정된 변속맵을 도시함.
도 3은 제1 실시예의 차속 추정부에 있어서의 예측 차속 추정 처리를 나타내는 제어 블록도.
도 4는 제1 실시예의 차속 설정 처리를 나타내는 흐름도.
도 5는 비교예의 변속 제어를 나타내는 설명도.
도 6은 제1 실시예의 변속 제어를 나타내는 설명도.

이하, 본 발명에 따른 자동 변속기의 제어 장치를 실현하는 최선의 형태를, 도면에 도시하는 양호한 제1 실시예에 기초하여 설명한다.

(제1 실시예)

우선, 구성을 설명한다. 도 1은 제1 실시예의 자동 변속기의 제어 장치를 구비한 차량의 전체 시스템 구성도이다. 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 기어조와 복수의 체결 요소가 구비되어 있다. 이 체결 요소의 조합에 의해 결정된 변속단에 의해 변속된 구동력은 출력축(OUT)으로부터 디퍼런셜(DF)로 전달된다. 디퍼런셜(DF)에서는 좌우 후륜(RR, RL)의 드라이브 샤프트로부터 구동력이 전달된다.

자동 변속기(AT)는 주행 상태에 따라서 변속비를 설정 가능하게 구성되어 있고, 입력축(IN)의 단위 시간당 회전수를 증가 또는 감속하여 출력축(OUT)에 출력한다. 제1 실시예의 자동 변속기(AT)로서, 전진 5속 후퇴 1속의 유단 자동 변속기가 차량에 탑재되어 있다.

이 자동 변속기(AT)는 복수의 체결 요소와, 원웨이 클러치와, 오일 펌프를 내장하고 있다. 컨트롤 밸브(C/V) 내에 있어서 압력 조절된 체결압을 각 체결 요소에 공급한다. 이 체결 요소의 조합에 의해 유성 기어조의 기어비를 결정하여, 원하는 변속단을 달성한다.

또한, 변속 시에는, 변속전 변속단을 달성하는 체결 요소인 해방측 체결 요소를 서서히 해방하고, 변속 후 변속단을 달성하는 체결 요소인 체결측 체결 요소를 서서히 체결하는, 소위 절환 변속 제어에 의해 변속을 행한다.

자동 변속기 컨트롤러(ATCU)는 각종 입력 정보에 기초하여 자동 변속기(AT)의 변속단을 결정하고, 각 변속단(혹은 변속비)을 달성하기 위한 액추에이터에 대해 제어 지령 신호를 출력한다. 또한, 자동 변속기 컨트롤러(ATCU)는 소정 시간 미래의 차속인 예측 차속(VSP2)을 추정하는 차속 추정부(4)와, 각종 입력 정보에 기초하여 체결 요소의 체결ㆍ해방 상태를 제어하는 변속 제어부(5)를 포함한다.

자동 변속기 컨트롤러(ATCU)에는 운전자가 선택한 시프트 레버의 위치를 나타내는 인히비터 스위치(ISW)의 레인지 위치 신호, 차속 센서(1)로부터의 실차속(VSP), 운전자가 조작한 액셀러레이터 페달 개방도(APO)를 검출하는 APO 센서(2)로부터의 액셀러레이터 개방도 신호, 차량의 가속도를 검출하는 가속도 센서(3)로부터의 가속도 신호가 입력된다.

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)중 어느 하나를 나타내는 신호를 출력하는 것에 주목해야 한다. 제1 실시예에 있어서, 주행 레인지는 전진 주행 레인지와 후퇴 주행 레인지의 양 레인지를 포함한다.

도 2는 변속 제어부(5) 내에 설정된 변속 맵을 도시한다. 이 변속 맵에서, 횡축은 차속(VSP)을, 종축은 액셀러레이터 페달 개방도(APO)를 나타내고 있다. 여기서, 차속과 액셀러레이터 페달 개방도에 의해 결정되는 지점을 운전점이라고 기재함을 주목해야 한다. 이 운전점이 변속 맵 내에 설정된 영역에 따른 변속단을 선택되게 한다.

도 2의 변속 맵 중, 굵은 실선은 실제로 변속이 완료되는 데 이상적인 타이밍을 나타내는 이상 변속선을 나타낸다. 또한, 각 굵은 실선의 도 2 중 좌측에 설정된 가는 실선은 이상 변속선에 있어서 실제의 변속을 완료하기 위해 변속 지령을 출력하는 변속선이다. 운전점이 차속(VSP)의 증감이나 액셀러레이터 페달 개방도(APO)의 증감에 의해 이동된다. 예를 들어 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 3/8일 때에 운전점은 차속의 상승에 수반하여 1 → 2 변속선을 넘고, 운전점이 1속의 영역으로부터 2속의 영역으로 이동하면, 업 시프트 변속이 이루어진다. 그 후에, 1 → 2 이상 변속선에 있어서 변속이 완료된다.

이상 변속선과 변속선의 관계에 대해서는 이후에 서술한다.

액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 작은 영역에서는 업 시프트되기 쉽도록 이상 변속단의 영역이 좁게 설정되고, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 큰 영역에서는 최대한 저변속단을 유지하도록 각 변속단에 대해 넓은 영역이 설정되어 있다. 이로 인해, 각 변속단을 액셀러레이터 페달 개방도 축방향으로 보면, 복수의 이상 변속선이 겹치는 영역이 존재한다.

실제로는, 다운 시프트선이나, 코스트 주행 제어선이나, 슬립 로크 업 제어선 등이 설정되어 있지만, 그 상세한 설명은 본문에 생략되어 있음을 주목해야 한다. 특히, 다운 시프트선에 관해서는, 이 다운 시프트선은 변속 헌팅 방지의 관점으로부터 업 시프트선보다도 저차속측으로 설정되는 것이 일반적이다. 그러나, 설명을 간략화하기 위해, 업 시프트선과 다운 시프트선은 동일한 위치로 설정되어 있다.

변속 맵은 액셀러레이터 페달 개방도(APO) 축을 따라 3개의 영역으로 분할되어 있다. 개방도 0 내지 4/8 사이(0 ≤ APO ＜ 4/8) 사이에서, 차속 센서(1)에 의해 검출된 실차속(VSP)을 그대로 사용하여 변속 제어를 행하는 통상 제어 영역에서 제어가 행해진다. 개방도 7/8 내지 8/8 사이(7/8 ≤ APO ＜ 8/8)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 실차속(VSP)에 가중치를 부여한 가중치 부여 차속(VSP0)을 사용하여 변속 제어를 행하는 가중치 부여 제어 영역이다.

통상 제어 영역에 있어서는, 실차속(VSP)이 변속선 중 하나를 넘었을 때에 변속 지령을 출력한다. 이 영역의 변속선은 이상 변속선에 기초하여 미리 설정된 값이다. 운전점이 변속선 중 하나를 넘으면, 운전점이 소정 시간 후에 이상 변속선에 도달하고, 그 타이밍에 변속이 완료된다. 또한, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 0 내지 1/8 사이에서는, 변속 지령의 출력으로부터 변속 완료까지의 지연이 아주 작으므로, 변속선과 이상 변속선이 동일한 위치로 설정되어 있음에 주목해야 한다.

가중치 부여 제어 영역에서는, 가중치 부여 차속이 변속선 중 하나를 넘었을 때에 변속 지령을 출력한다. 가중치 부여 차속이라 함은, 예측 차속(VSP2)과 실차속(VSP)을 액셀러레이터 페달 개방도(APO)에 따라서 가중치를 부여하여 산출한 값이다. 구체적으로는, 가중치 부여 차속을 VSP0로 하면,

VSP0 ＝ VSP2{(APO － 4/8)/(3/8)} ＋ VSP{(7/8 － APO)/(3/8)}

에 의해 산출된다. 이 가중치 부여 차속(VSP0)이 변속선 중 하나를 넘었을 때에 변속 지령이 출력된다. 그러면, 운전점이 이상 변속선에 도달하는 타이밍에 변속이 완료된다.

가중치 부여 제어 영역에 있어서의 변속선은 액셀러레이터 페달 개방도(APO) ＝ 7/8일 때의 이상 변속선의 포인트와, 액셀러레이터 페달 개방도(APO) ＝ 4/8일 때의 변속선의 포인트를 직선으로 연결한 값으로 설정되어 있다.

즉, 고개방도에서는, 가중치 부여 차속(VSP0) 중, 예측 차속 성분이 많고, 실차속 성분이 적으므로, 이상 변속선에 가까운 곳에 변속선을 설정한다. 저개방도에서는, 예측 차속 성분이 적고, 실차속 성분이 많으므로, 통상 제어와 같이 실차속만을 사용한 경우의 변속선에 가까운 곳에 변속선을 설정한다.

이와 같이, 가중치 부여 차속(VSP0)을 연산함으로써, 예측 차속으로부터 통상 제어로의 이행을 원활하게 행하는 것이 가능해진다.

예측 제어 영역에서는, 이상 변속선과 동일한 위치에 변속선이 설정되어 있다. 그리고, 예측 차속에 의해 정해지는 추정 운전점이 변속선을 넘었을 때에 변속 지령을 출력한다. 그러면, 운전점이 이상 변속선에 도달하는 타이밍에 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 요소는 해방되고, 체결측 체결 요소가 체결된다.

일반적인 변속 동작은, 체결측 체결 요소의 느슨함을 방지하는 프리챠지 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 종료에 의해 체결측 체결 요소의 체결압을 완전 체결압으로 하는 변속 종료 페이즈를 경유함으로써 행해진다.

입력 토크가 큰 경우, 특히 이너셔 페이즈 등에 있어서 변속의 진행을 촉진하는 것이 어려워, 엔진 토크 다운 제어 등에 의해 변속 속도를 제어하는 기술이 알려져 있다. 그러나, 일반적으로 입력 토크가 클수록 변속 시간이 길어지는 경향이 있다. 바꾸어 말하면, 기계적인 동작 응답성 및 입력 토크에 기초하는 지연 요소가 존재한다.

한편, 각 변속단에 있어서의 차속 수비 범위와 운전성에는 상관이 있다고 되어 있다. 특히 업 시프트가 리드미컬한 변속으로 되기 위해서는, 원하는 타이밍에 변속이 완료되는 것이 바람직하다. 이 변속이 완료되는 타이밍이 이상 변속선이다.

여기서, 운전점이 이상 변속선에 도달한 때 변속을 개시해서는, 상기 지연 요소 등에 의해 실제로 변속이 완료되는 타이밍은 이상 변속선과는 다른 타이밍(예를 들어, 고차속측)으로 되어, 예정되어 있는 운전성을 얻을 수 없는 점에 주목해야 한다. 따라서, 실제로 변속이 완료되는 타이밍과 운전점이 이상 변속선에 도달하는 타이밍이 서로 일치하도록 변속선을 설정한다.

〔예측 차속〕

다음으로, 이하에 예측 차속에 대해 설명한다. 상술한 변속선은 어디까지나 이상 변속선에 기초하여 규정되는 것으로, 실제의 주행 환경 등에 의한 영향을 고려한 것이라고는 할 수 없다. 예를 들어, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 커도, 차량 부하가 큰 주행 환경에서는, 실차속(VSP)이 실질적으로 상승하여 이상 변속선을 가로지르는 시간이 길어진다. 한편 차량 부하가 작은 주행 환경에서는 이상 변속선을 가로지르는 시간이 짧아진다. 이 상태에 각각 대응하기 위해서는, 주행 환경을 검출하여, 그 주행 환경에 따른 복수의 변속선을 설정해야 한다. 따라서, 제어의 복잡화나 메모리 용량의 증대를 초래한다.

이와 같이, 주행 환경에 따라서 타이밍을 적절하게 설정하는 것이 요구되고, 이 요구는 변속 시간이 길어지는 경향이 있는 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 큰 영역에서 특히 필요하다.

따라서, 실제의 차속 센서(1)로부터의 실차속(VSP)에 기초하여 소정 시간 미래의 차속을 추정하여, 이 추정한 차속인 예측 차속(VSP2)을 사용한 추정 운전점과 사이의 관계로부터 변속 제어가 행해진다. 구체적으로는, 예측 차속(VSP2)에 따른 추정 운전점이 대응하는 이상 변속선과 동일한 위치로 설정된 변속선 중 하나를 넘었을 때에 변속 지령을 출력한다. 그러면, 주행 환경에 따른 타이밍에 변속 지령이 출력되어, 실차속(VSP)에 따른 운전점이 소정 시간 경과 후에 이상 변속선에 도달한 타이밍에 변속이 완료된다.

도 3은 차속 추정부(4)에 있어서의 예측 차속 추정 처리를 나타내는 제어 블록도를 도시한다. 차속 추정부(4)는 적분기(40)와 1차 지연(406)으로 구성되어 있다. 예측 차속(VSP2)에 기초하여 추정된 현재의 차속인 추정 차속(VSP1)과 실차속(VSP)이 서로 일치하면, 예측 차속(VSP2)은 지연 요소에 따른 시간만큼 미래의 차속으로 된다. 이하에 각 부의 상세를 설명한다.

차속 편차 연산부(401)는 차속 편차(Verr)를 실차속(VSP)과 추정 차속(VSP1)으로부터 다음 수학식에 기초하여 연산한다.

피드백 게인 승산부(402)에서는 연산된 차속 편차(Verr)에 피드백 게인(k_F/B)을 승산한다.

적분기(403)에서는 k_F/BㆍVerr을 하기 수학식에 의해 적분하여, 적분 연산치(V)를 연산한다.

단, s는 라플라스 연산자이다.

(가속 성분)

소정 시간 승산부(407)에서는 가속도 센서(3)에 의해 검출된 가속도에 추정하려고 하는 소정 시간 후의 시간(t)을 승산하여, 가속 성분(at)을 연산한다.

피드 포워드 게인 승산부(408)에서는 연산된 가속 성분(at)에 피드 포워드 게인(k_F/F)을 승산한다.

속도 변환부(409)에서는 atㆍk_F/F에 다음 수학식으로 나타내는 1차 요소를 작용시켜, 가속 성분 차속(Va)을 연산한다.

여기서, T는 설계자가 목표로 하는 예측 시간에 상당하는 시정수이다.

차속 가산부(404)에서는 적분 연산치(V)와 가속 성분 차속(Va)을 다음 수학식에 의해 가산하여, 위상 보상 전 예측 차속(VSP22)을 연산한다.

위상 보상기(405)에서는 위상 보상 전 예측 차속(VSP22)에 다음 수학식으로 나타내는 1차/1차 위상 보상[Gh(s)]을 실시하여, 예측 차속(VSP2)을 연산한다.

여기서, T1 및 T2는 위상 보상 상수를 나타낸다.

이 위상 보상기(405)의 도입에 의해, 시스템의 안정성이나 응답성을 나타내는, 1차 지연극, 고유 진동수, 감쇠율의 3개의 미지수에 대해, 위상 보상 상수(T1, T2), 피드백 게인(k_F/B)의 3개의 설계 요소를 설정할 수 있다. 이에 의해, 설계자가 희망하는 시스템을 설계할 수 있다. 또한, 그 상세에 대해서는 상기 일본 특허 출원 공개 평9-210159호 공보(이는 상기한 미국 특허 제5,857,937호에 대응)에 개시되어 있으므로, 그 세부 사항은 생략함을 주목해야 한다.

1차 지연(406)에서는 예측 차속(VSP2)을 입력하고, 다음 수학식으로 나타내는 일차 지연[G(s)]에 의해 산출된다.

[수학식 3]

여기서, T는 예측 시간(VSP2)에 상당하는 시상수이다.

바꾸어 말하면, 예측 차속(VSP2)에 지연 요소를 작용시켜, 소정 시간 전의 상태로 복귀시킨다. 이에 의해, 예측 차속(VSP2)에 기초하여 현시점에서의 차속을 추정한다[추정 차속(VSP1)]. 이 추정 차속(VSP1)과 실차속(VSP)이 서로 일치하고 있을 때에는, 예측 차속(VSP2)은 정확하다. 서로 불일치일 때에는, 차속 편차(Verr)에 따라서 예측 차속(VSP2)이 수정된다.

〔변속 제어에 사용되는 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 이상, 8/8 미만인지 여부를 판단한다. 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 이 범위 내에 있을 때에는 스텝 S4로 진행한다. 그 이외일 때에는 스텝 S5으로 진행한다. 스텝 S2에서는 예측 차속(VSP2)을 사용한 예측 제어를 실행한다.

스텝 S3에서는 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 4/8 이상, 7/8 미만인지 여부를 판단한다. 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 이 범위 내에 있을 때에는 스텝 S4로 진행한다. 그 이외일 때에는 스텝 S5로 진행한다. 스텝 S4에서는 가중치 부여 차속(VSP0)을 사용한 가중치 부여 제어를 실행한다. 스텝 S5에서는 실차속(VSP)을 사용한 통상 제어를 실행한다.

다음에, 상기 제어에 기초하는 작용에 대해 설명한다. 도 5는 비교예로서 액셀러레이터 페달 개방도(APO)의 전체 영역에 있어서 가중치 부여 차속(VSP0)을 사용한 변속 제어를 나타내고, 도 6은 제1 실시예의 변속 제어를 나타낸다.

도 5에 도시한 바와 같이, 어느 시점에 있어서, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 7/8 이상의 영역에 존재하는 것으로 한다. 이때, 예측 차속(VSP2)은 실차속(VSP)보다도 도 5 중 더 우측에 위치한다. 이 상태에서, 운전자가 액셀러레이터 페달을 한번에 해방하면, 실차속(VSP) 베이스에서는, 1속에서 2속으로의 액셀러레이터 페달의 업 시프트가 행해질 뿐이다. 이에 대해, 예측 차속(VSP2) 베이스에서는, 1속 → 2속 → 3속 → 4속 → 3속 → 2속으로 변속 지령을 출력하게 되어, 운전자의 의도와는 다른 복수의 변속 지령이 출력되어, 운전자에 위화감이 생긴다.

이에 대해, 제1 실시예의 변속 제어에서는, 액셀러레이터 페달이 7/8 이상의 영역으로부터 해제될 때, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 7/8을 하회한 단계에서 가중치 부여 차속(VSP0)과 변속선의 관계에 기초하여 변속 지령이 출력된다.

가중치 부여 차속(VSP0)은 실차속(VSP)에 대해, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)에 따라서 가중치가 부여된다. 따라서, 도 6에 도시한 바와 같이, 변속선을 넘지 않고, 가중치 부여 차속이 서서히 실차속(VSP)측으로 이행하면서 변화된다.

그리고, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 4/8을 하회한 단계에서 실차속(VSP)과 변속선의 관계에 기초하여 변속 지령이 출력된다. 이 때, 변속 지령으로서는, 1속 → 2속으로의 업 시프트 지령이 출력된다. 이 때, 운전자의 의도와는 다른 복수의 변속 지령이 출력되지 않는다. 따라서, 위화감 없이 운전자의 의도에 따른 변속 제어를 도달시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 제1 실시예에서는, 하기에 열거하는 다음의 작용 효과를 얻을 수 있다.

(1) 차량의 엔진측에 접속되는 입력축과 차량의 구동계에 접속되는 출력축 사이의 속도비를 변경하는 자동 변속기의 제어 장치에 있어서, 상기 제어 장치는, 차량의 주행 속도인 실차속(VSP)을 검출하는 차속 검출 수단(차속 검출 섹션)으로서의 차속 센서(1)와, 실차속(VSP)에 기초하여 목표로 하는 소정 시간 미래의 차속인 예측 차속(VSP2)을 연산하는 차속 추정부(4)와, 액셀러레이터 페달 개방도를 검출하는 액셀러레이터 페달 개방도 검출 수단(액셀러레이터 페달 개방도 검출 섹션)으로서의 APO 센서(2)와, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 제1 소정치(7/8) 이상일 때에는, 예측 차속(VSP2)과 액셀러레이터 페달 개방도(APO)에 기초하여 목표 변속비를 연산하고, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 제2 소정치(4/8) 미만일 때에는, 실차속(VSP)과 액셀러레이터 페달 개방도(APO)에 기초하여 목표 변속비를 연산하는 목표 변속비 연산 수단으로서의 변속 맵과, 상기 목표 변속비에 기초하여 자동 변속기를 제어하는 변속 제어부(5)를 포함한다.

따라서, 액셀러레이터 페달 개방도가 작아졌다고 해도, 불필요한 변속이 행해지는 일이 없어, 운전자의 의도에 따른 양호한 변속 제어를 달성할 수 있다.

(2) 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 7/8 미만이고 또한 4/8 이상일 때에는, 예측 차속(VSP2)과 실차속(VSP)이 액셀러레이터 페달 개방도(APO)에 따른 가중치가 부여된 가중치 부여 차속(VSP0)에 기초하여 목표 변속비를 연산한다.

따라서, 예측 차속(VSP2)을 사용한 예측 제어로부터 실차속(VSP)을 사용한 통상 제어로의 이행을 원활하게 행할 수 있다.

다음에, 그 밖의 기술 사상을 이하에 설명한다. 작용 효과는 상기 (1) 및 (2)와 각각 마찬가지임을 주목해야 한다.

(3) 자동 변속기의 제어 장치이며, 상기 자동 변속기(AT)는 차량의 엔진측에 접속되는 입력축(IN)과 차량의 구동계에 접속되는 출력축(OUT) 사이의 속도비를 변경하도록 구성되고, 상기 제어 장치는, 차량의 주행 속도인 실차속을 검출하는 차속 검출 섹션(1)과, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)를 검출하는 액셀러레이터 페달 개방도 검출 섹션(2)과, 제어기(ATCU)를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 실차속에 기초하여 목표로 하는 소정 시간 미래의 차속인 예측 차속(VSP2)을 연산하고(4), 상기 액셀러레이터 페달 개방도가 제1 소정치(7/8) 이상일 때에는, 상기 예측 차속과 상기 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 연산하고(변속 맵), 상기 액셀러레이터 페달 개방도가 제2 소정치(4/8) 미만일 때에는, 상기 실차속과 상기 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 연산하고, 상기 목표 변속비에 기초하여 상기 자동 변속기를 제어하도록(5) 구성된다.

(4) 상기 (3)에 기재된 자동 변속기의 제어 장치이며, 상기 제1 소정치는 상기 제2 소정치보다도 크고,

상기 제어기는, 액셀러레이터 페달 개방도가 제1 소정치 미만이고 또한 제2 소정치 이상일 때에는, 상기 예측 차속과 상기 실차속을 액셀러레이터 페달 개방도에 따른 가중치를 부여한 가중치 부여 차속과 상기 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 연산하도록 구성된다.

(5) 자동 변속기(AT)의 제어 방법이며, 상기 자동 변속기는 차량의 엔진측에 접속되는 입력축(IN)과 차량의 구동계에 접속되는 출력축(OUT) 사이의 속도비를 변경하도록 구성되고, 상기 제어 방법은, 차량의 주행 속도인 실차속(VSP)을 검출하는 단계(1), 액셀러레이터 페달 개방도(APO)를 검출하는 단계(2), 상기 실차속에 기초하여 목표로 하는 소정 시간의 미래의 차속인 예측 차속(VSP2)을 연산하는 단계(4), 상기 액셀러레이터 페달 개방도가 제1 소정치(7/8) 이상일 때에는, 상기 예측 차속과 상기 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 연산하는 단계(변속 맵), 상기 액셀러레이터 페달 개방도가 제2 소정치(4/8) 미만일 때에는, 상기 실차속과 상기 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 연산하는 단계, 상기 목표 변속비에 기초하여 상기 자동 변속기를 제어하는 단계(5)를 포함한다.

(6) 상기 (5)에 기재된 자동 변속기의 제어 방법이며, 상기 제1 소정치는 상기 제2 소정치보다도 크고,

상기 액셀러레이터 페달 개방도가 제1 소정치 미만이고 또한 제2 소정치 이상일 때에는, 상기 예측 차속과 상기 실차속을 액셀러레이터 페달 개방도에 따른 가중치를 부여한 가중치 부여 차속에 기초하여 목표 변속비를 연산하도록 구성된다.

Claims

차량의 엔진측에 접속되는 입력축과 차량의 구동계에 접속되는 출력축 사이의 속도비를 변경하는 자동 변속기의 제어 장치에 있어서,
차량의 주행 속도인 실차속을 검출하는 차속 검출 수단과,
상기 실차속에 기초하여 목표로 하는 소정 시간의 미래의 차속인 예측 차속을 연산하는 차속 추정 수단과,
액셀러레이터 페달 개방도를 검출하는 액셀러레이터 페달 개방도 검출 수단과,
상기 액셀러레이터 페달 개방도가 제1 소정치 이상일 때에는, 상기 예측 차속과 상기 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 연산하고, 상기 액셀러레이터 페달 개방도가 제2 소정치 미만일 때에는, 상기 실차속과 상기 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 연산하는 목표 변속비 연산 수단과,
상기 목표 변속비에 기초하여 상기 자동 변속기를 제어하는 변속 제어 수단을 포함하고,
상기 제1 소정치는 상기 제2 소정치보다도 크고,
상기 목표 변속비 연산 수단은, 액셀러레이터 페달 개방도가 제1 소정치 미만이고 또한 제2 소정치 이상일 때에는, 상기 예측 차속과 상기 실차속이 액셀러레이터 페달 개방도에 따른 가중치가 부여된 가중치 부여 차속에 기초하여 목표 변속비를 연산하는, 자동 변속기의 제어 장치.
자동 변속기의 제어 장치이며,
상기 자동 변속기는 차량의 엔진측에 접속되는 입력축과 차량의 구동계에 접속되는 출력축 사이의 속도비를 변경하도록 구성되고,
상기 제어 장치는, 차량의 주행 속도인 실차속을 검출하는 차속 검출 섹션과, 액셀러레이터 페달 개방도를 검출하는 액셀러레이터 페달 개방도 검출 섹션과, 제어기를 포함하고,
상기 제어기는 상기 실차속에 기초하여 목표로 하는 소정 시간의 미래의 차속인 예측 차속을 연산하고, 상기 액셀러레이터 페달 개방도가 제1 소정치 이상일 때에는, 상기 예측 차속과 상기 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 연산하고, 상기 액셀러레이터 페달 개방도가 제2 소정치 미만일 때에는, 상기 실차속과 상기 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 연산하고, 상기 목표 변속비에 기초하여 상기 자동 변속기를 제어하도록 구성되고,
상기 제1 소정치는 상기 제2 소정치보다도 크고,
상기 제어기는 액셀러레이터 페달 개방도가 제1 소정치 미만이고 또한 제2 소정치 이상일 때에는, 상기 예측 차속과 상기 실차속이 액셀러레이터 페달 개방도에 따른 가중치가 부여된 가중치 부여 차속과 상기 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 연산하도록 구성된, 자동 변속기의 제어 장치.
자동 변속기의 제어 방법이며,
상기 자동 변속기는 차량의 엔진측에 접속되는 입력축과 차량의 구동계에 접속되는 출력축 사이의 속도비를 변경하도록 구성되고,
상기 제어 방법은, 차량의 주행 속도인 실차속을 검출하는 단계와, 액셀러레이터 페달 개방도를 검출하는 단계와, 상기 실차속에 기초하여 목표로 하는 소정 시간의 미래의 차속인 예측 차속을 연산하는 단계와, 상기 액셀러레이터 페달 개방도가 제1 소정치 이상일 때에는, 상기 예측 차속과 상기 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 연산하는 단계와, 상기 액셀러레이터 페달 개방도가 제2 소정치 미만일 때에는, 상기 실차속과 상기 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 연산하는 단계와, 상기 목표 변속비에 기초하여 상기 자동 변속기를 제어하는 단계를 포함하고,
상기 제1 소정치는 상기 제2 소정치보다도 크고,
상기 액셀러레이터 페달 개방도가 제1 소정치 미만이고 또한 제2 소정치 이상일 때에는, 상기 예측 차속과 상기 실차속이 액셀러레이터 페달 개방도에 따른 가중치가 부여된 가중치 부여 차속에 기초하여 목표 변속비를 연산하도록 구성된, 자동 변속기의 제어 방법.