KR101472247B1

KR101472247B1 - 자동 변속기의 제어 장치

Info

Publication number: KR101472247B1
Application number: KR1020137025050A
Authority: KR
Inventors: 유키요시 이누타
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤; 쟈트코 가부시키가이샤
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2014-12-11
Anticipated expiration: 2032-03-07
Also published as: JPWO2012132793A1; EP2690321B1; US20140005901A1; EP2690321A4; EP2690321A1; JP5477608B2; US8838350B2; CN103443510A; CN103443510B; KR20130140140A; WO2012132793A1

Abstract

본 발명에서는, 특히, 제2 변속단으로의 변속이 완료되고, 또한 입력 토크 상한값일 때에 슬립 상태 판단 수단에 의해 슬립 상태라고 판단되었을 때는, 입력 토크 상한값으로부터 제1 소정량을 감산한 값을 감산측 입력 토크 상한값으로서 설정하고, 감산측 입력 토크 상한값이 설정된 상태에서 차회의 제2 변속단으로의 변속이 완료되고, 또한 감산측 입력 토크 상한값일 때에 슬립 상태 판단 수단에 의해 슬립 상태라고 판단되지 않을 때는, 감산측 입력 토크 상한값에 제2 소정량을 가산한 값을 새로운 입력 토크 상한값으로서 설정하는 것으로 하였다.

Description

자동 변속기의 제어 장치 {AUTOMATIC TRANSMISSION CONTROL DEVICE}

본 발명은, 복수의 마찰 체결 요소의 체결 조합에 의해 복수의 변속단을 달성하는 자동 변속기의 제어 장치에 관한 것이다.

종래, 1개의 마찰 체결 요소가 복수의 다른 변속단에서 체결하는 자동 변속기에 있어서는, 마찰 요소가 담당하는 체결 용량(토크 분담)이 변속단마다 다른 경우가 있어, 큰 체결 용량이 요구되는 변속단에 대응하도록 설계하면, 작은 체결 용량이 요구되는 변속단에 있어서 유압의 제어성이 악화된다고 하는 문제가 있었다. 이하, 각 변속단에 있어서의 체결 용량의 비를 토크 분담비라고 기재한다. 따라서 특허문헌 1에는, 자동 변속기의 클러치로서, 복수의 유압실과, 체결 시에 유압을 받는 수압 면적이 다른 복수의 피스톤을 갖고, 필요한 체결 용량에 따라 유압을 공급하는 유압실을 전환하는 기술이 개시되어 있다.

일본 특허 출원 공개 평11-201187호 공보

그러나 특허문헌 1에 기재된 바와 같이 피스톤의 수압 면적을 다르게 하는 경우에는, 적용할 수 있는 토크 분담비에 한계가 있었다. 즉, 수압 면적을 다르게 하기 위해서는, 체결 용량이 작은 변속단에서 작동하는 유압실의 피스톤의 수압 면적을, 큰 변속단에서 작동하는 측보다도 작게 할 필요가 있다. 이때, 피스톤용의 리턴 스프링 하중의 편차나 피스톤에 설치한 시일 부재의 미끄럼 이동 저항이 제어성에 미치는 영향이 커져, 제어의 정밀도가 악화되는 경향으로 되기 때문에, 수압 면적을 작게 하는 경우에도 한계가 있다.

본 발명은, 상기 과제에 착안하여 이루어진 것으로, 토크 분담비의 차이에 의한 제어성의 악화를 억제 가능한 자동 변속기의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는, 제1 변속단과 제2 변속단의 양쪽에 있어서 체결되고, 제1 변속단에 있어서의 토크 분담비보다 제2 변속단에 있어서의 토크 분담비가 큰 마찰 체결 요소를 갖고, 상기 마찰 체결 요소를 포함하는 복수의 마찰 체결 요소를 선택적으로 체결시켜 상기 제1 및 제2 변속단을 포함하는 복수의 목표 변속단을 선택 가능한 유단식 자동 변속기의 제어 장치에 있어서, 상기 마찰 체결 요소가 슬립 상태인지의 여부를 판단하는 슬립 상태 판단 수단과, 상기 유단식 자동 변속기에의 입력 토크 상한값을 설정하는 입력 토크 상한값 설정 수단을 갖고, 상기 입력 토크 상한값 설정 수단은, 상기 제2 변속단으로의 변속이 완료되고, 또한 상기 입력 토크 상한값일 때에 상기 슬립 상태 판단 수단에 의해 슬립 상태라고 판단되었을 때는, 상기 입력 토크 상한값으로부터 제1 소정량을 감산한 값을 감산측 입력 토크 상한값으로서 설정하고, 상기 감산측 입력 토크 상한값이 설정된 상태에서 차회의 제2 변속단으로의 변속이 완료되고, 또한 상기 감산측 입력 토크 상한값일 때에 상기 슬립 상태 판단 수단에 의해 슬립 상태라고 판단되지 않을 때는, 상기 감산측 입력 토크 상한값에 제2 소정량을 가산한 값을 새로운 입력 토크 상한값으로서 설정하는 것으로 하였다.

이와 같이, 제2 변속단에 있어서, 입력 토크 상한값을 일단 제1 소정량만큼 낮춘 후, 제2 소정량만큼 높임으로써, 보다 적절한 입력 토크 상한값을 설정할 수 있으므로, 마찰 체결 요소의 체결 용량의 안전율을 보다 작게 설정할 수 있다. 또한, 안전율을 작게 설정할 수 있으므로, 그만큼, 토크 분담비가 큰 제2 변속단의 유압을 낮게 할 수 있어, 토크 분담비가 작은 제1 변속단에 있어서의 유압 제어성의 악화를 억제할 수 있다.

도 1은 실시예 1의 자동 변속기의 제어 장치의 개략을 도시하는 시스템도이다.
도 2는 실시예 1의 입력 토크 상한값 학습 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 실시예 1의 입력 토크 상한값 학습 제어 처리에 있어서 입력 토크 상한값을 낮출 때의 타임차트이다.
도 4는 실시예 1의 입력 토크 상한값 학습 제어 처리에 있어서 입력 토크 상한값을 높일 때의 타임차트이다.
도 5는 실시예 1의 입력 토크 상한값 학습 제어 처리에 있어서 입력 토크 상한값을 유지할 때의 타임차트이다.

실시예 1

도 1은 실시예 1의 자동 변속기의 제어 장치의 개략을 도시하는 시스템도이다. 구동원인 엔진(1)에는, 복수의 변속단을 달성하는 유단식 자동 변속기(2)가 접속되고, 유단식 자동 변속기(2)로부터 출력된 토크는, 드라이브 샤프트(3)로부터 디퍼런셜 기어(4)를 통해 구동륜(5)에 전달된다. 엔진(1)은, 스로틀 밸브 개방도, 플러그 점화 타이밍, 연료 분사량 등을 적절하게 제어하여 엔진 토크를 제어하는 엔진 토크 액추에이터(1a)를 갖고, 엔진 컨트롤러(10)의 지령 신호에 기초하여 엔진 토크를 제어한다.

유단식 자동 변속기(2)는, 제1 클러치(CL1) 및 제2 클러치(CL2)를 포함하는 복수의 마찰 체결 요소와, 이들 마찰 체결 요소에 접속된 복수의 회전 멤버와, 각 회전 멤버와 연결된 복수의 유성 기어 세트로 구성되는 유성 기어 세트 GRU를 갖는다. 또한, 컨트롤 밸브 유닛(CVU) 내에는, 유단식 자동 변속기(2) 내에 내장된 오일 펌프를 유압원으로 하고, 각 마찰 체결 요소로 공급하는 유압을 제어하는 복수의 전자기 밸브가 설치되고, AT 컨트롤러(20)의 지령 신호에 따라 대응하는 마찰 체결 요소에 필요한 유압을 공급한다. 구체적으로는, 운전자가 요구하는 토크에 따라 라인압이 설정되면, 이 라인압을 기압(基壓)으로 하여 각 마찰 체결 요소에 필요한 유압을 압력 조절하여 공급한다.

AT 컨트롤러(20) 내에는, 주행 상태(차속과 액셀러레이터 페달 개방도 등)에 기초하여 목표 변속단을 연산하고, 컨트롤 밸브 유닛(CVU)에 필요한 지령 신호를 출력하는 변속 제어부(21)와, 엔진(1)으로부터 입력되는 토크에 대해 입력 토크 상한값을 설정하고, 엔진 컨트롤러(10)에 대해 입력 토크 상한값을 출력하는 입력 토크 제어부(22)(입력 토크 상한값 설정 수단에 상당함)와, 제n 속단을 선택 시에 입력 토크 상한값의 학습 제어 처리를 행하는 학습 제어부(23)(입력 토크 상한값 설정 수단에 상당함)와, 마찰 체결 요소의 슬립 상태에 따라, 슬립 상태의 마찰 체결 요소를 사용하지 않는 변속단으로 이행하는 페일 세이프 제어를 행하는 페일 세이프 제어부(24)(페일 세이프 제어 실시 수단에 상당함)를 갖는다. AT 컨트롤러(20)는, 운전자가 조작한 액셀러레이터 페달 개방도를 검출하는 APO 센서(11)로부터의 신호와, 드라이브 샤프트(3)의 회전수를 검출하고 디퍼런셜 기어(4)의 종감속비나 구동륜(5)의 타이어 직경을 고려하여 차속을 검출하는 차속 센서(12)로부터의 신호와, 유단식 자동 변속기(2)에의 입력 회전수인 터빈 회전수를 검출하는 터빈 센서(13)로부터의 신호를 입력하고, 이들 입력 신호에 기초하여 각종 제어 처리를 실행한다.

여기서, 유단식 자동 변속기(2)에 있어서는, 목표 변속단으로서 제m 속단(제1 변속단에 상당함)이 설정되었을 때는, 제1 클러치(CL1)와 제2 클러치(CL2)를 체결한다. 또한, 목표 변속단으로서 제n 속단(제2 변속단에 상당함)이 설정되었을 때는, 제1 클러치(CL1)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)만 체결한다. 또한, 제m 속단이나 제n 속단을 달성하는 데 있어서 다른 마찰 체결 요소를 체결하는 구성이어도 상관없다.

제m 속단을 달성할 때도 제n 속단을 달성할 때도, 제2 클러치(CL2)는 체결되어 있어, 토크 전달에 기여한다. 제m 속단을 달성하고 있을 때에 제2 클러치(CL2)에 요구되는 최대 체결 용량을 M1, 제n 속단을 달성하고 있을 때에 제2 클러치(CL2)에 요구되는 최대 체결 용량을 N1이라고 하면, M1＜N1의 관계로 되도록 구성되어 있다. 여기서, M1과 N1의 비율을 토크 분담비 αx(x＝m, n)로 하면 하기하는 식이 얻어진다.

제m 속단에 있어서의 토크 분담비:αm＝M1／(M1＋N1)

제n 속단에 있어서의 토크 분담비:αn＝N1／(M1＋N1)

즉, 제m 속단에 있어서의 제2 클러치(CL2)의 토크 분담비 αm보다도 제n 속단에 있어서의 제2 클러치(CL2)의 토크 분담비 αn의 쪽이 크다. 따라서 제2 클러치(CL2)는, 제n 속단에 있어서 요구되는 토크 분담비 αn에 대응한 체결 용량을 실현 가능하게 설계된다.

이와 같이, 실시예 1의 유단식 자동 변속기(2)에 있어서는, 다른 변속단의 양쪽에 있어서 체결되는 제2 클러치(CL2)를 갖고, 변속단마다 제2 클러치(CL2)의 토크 분담비가 다르므로, 토크 분담비가 큰 변속단에 대응하면서, 토크 분담비가 작은 변속단에 있어서도 유압 제어성이 악화되지 않도록 배려할 필요가 있다. 통상, 클러치의 설계에 있어서는 안전율을 고려하여, 요구되는 토크 분담비에, 예를 들어 1.2배로 한 값의 체결 용량을 확보하고 있다.

그러나 안전율을 높게 하면, 작은 체결 용량이 요구되는 변속단에 있어서 유압의 제어성이 악화된다.

따라서 실시예 1에서는, 제2 클러치(CL2)의 설계상의 안전율을 통상의 설계에 필요로 하는 안전율(예를 들어, 다른 마찰 체결 요소에 있어서 채용하고 있는 안전율)보다도 낮게 설정하고, 만일 용량 부족에 의해 슬립이 발생하는 경우에는, 유단식 자동 변속기(2)에의 입력 토크 상한을 억제함으로써 예기치 않은 용량 부족을 해소하는 것으로 하였다.

이것은, 바꾸어 말하면, 제2 클러치(CL2)의 체결 용량 최대값(전달 가능한 토크의 최대값)을 학습하고, 그 체결 용량 최대값을 초과하지 않도록 입력 토크를 제한하는 것과 동의이다.

또한, 입력 토크의 상한을 제한하면, 운전성에 영향이 있다고 생각되지만, 실제로는 특정한 변속단인 제n 속단에 있어서 액셀러레이터 페달을 완전 개방까지 답입하였을 때의 순시의 레벨에서 제한될 뿐이다. 그에 비해, 제m 속단에서 완만하게 액셀러레이터 페달을 밟고 있을 때의 주행 씬의 쪽이 많이 상정되고, 또한 유유히 주행하고 있는 점에서 요구 정밀도도 높기 때문에, 제2 클러치(CL2)의 유압 제어성은 매우 중요하다. 실시예 1에서는, 이 요청을 부품 개수의 증대 등을 필요로 하지 않고 대응할 수 있는 점에서 유리하다.

도 2는 실시예 1의 입력 토크 상한값 학습 제어 처리를 나타내는 흐름도이다. 본 흐름도는, 학습 제어부(23)에 있어서 실행되는 동시에 입력 토크 제어부(22)에 대해, 그 학습 결과에 기초하여 갱신된 정보를 출력하는 처리이며, 변속 중 등에는 실행되지 않고, 설정된 목표 변속단으로의 변속이 완료된 단계에서 실행되는 처리이다.

스텝 S101에서는, 기어비 이상을 검지하고, 기어비 이상이라고 판단되었을 때는 스텝 S102로 진행하고, 기어비가 정상이라고 판단되었을 때는 스텝 S110으로 진행한다. 여기서, 기어비 이상의 검지라 함은, 유단식 자동 변속기(2)의 실변속비가 목표 변속단의 변속비로부터 어긋난 상태를 검지하는 것이며, 이것은 목표 변속단을 달성하는 데 필요한 마찰 체결 요소에 있어서 체결 용량 부족에 수반되는 슬립이 발생하고 있는 것을 의미한다. 실변속비에 대해서는, 유단식 자동 변속기(2)에의 입력 회전수와 유단식 자동 변속기(2)로부터의 출력 회전수로부터 산출된다. 구체적으로는, 터빈 센서(13)의 회전수 신호에 의해 유단식 자동 변속기(2)에의 입력 회전수를 이해할 수 있고, 차속 센서(12)의 회전수 신호에 의해 유단식 자동 변속기(2)로부터의 출력 회전수를 이해할 수 있는 점에서, 이 양쪽 회전수의 비(입력 회전수／출력 회전수)에 의해 산출된다.

또한, 이 기어비 이상을 검지하는 데 있어서는, 목표 변속단의 변속비보다도 소정량 큰 이상 검지용 제1 변속비 Gr1(목표 변속단의 변속비로부터 제3 소정량 어긋난 값에 상당함)과, 이상 검지용 제1 변속비 Gr1보다도 소정량 큰 이상 검지용 제2 변속비 Gr2(목표 변속단의 변속비로부터 제3 소정량보다 큰 제4 소정량 어긋난 값에 상당함)를 사용하여 판단한다.

실변속비 Gr이 이상 검지용 제1 변속비 Gr1 이상 어긋나고, 또한 이상 검지용 제2 변속비 Gr2 미만인 상태가 미리 설정된 제1 시간 T1 계속되었을 때는, 기어비 이상이라고 판단한다. 이에 의해, 어느 정도의 슬립 상태가 계속되어 있는 경우를 슬립 상태라고 판정할 수 있고, 잘못된 이상 판단을 회피한다. 또한, 실변속비 Gr이 이상 검지용 제2 변속비 Gr2 이상일 때는, 제1 시간 T1의 경과 전이어도 바로 기어비 이상이라고 판단한다. 이에 의해, 마찰 체결 요소에 있어서 발생하는 슬립을 억제하여, 내구성의 향상 등을 도모한다.

스텝 S102에서는, 목표 변속단 Gr*이 제n 속단인지의 여부를 판단하여, 제n 속단일 때는 스텝 S103으로 진행하여 토크 감산측 학습 제어 처리를 실행한다. 한편, 제n 속단 이외일 때는, 다른 마찰 체결 요소의 슬립 상태인 점에서, 어떠한 이상이 발생하였다고 판단하여 스텝 S109로 진행하고, 슬립 상태의 마찰 체결 요소를 사용하지 않는 회피 변속단 등으로 변속시키는 페일 세이프 제어 처리를 실행한다. 바꾸어 말하면, 입력 토크 상한값 학습 제어 처리는 토크 분담비가 큰 제n 속단에 있어서만 실행하므로, 다른 변속단에 있어서 마찰 체결 요소에 슬립이 발생한 경우에는, 토크를 정상적으로 전달할 수 없는 마찰 체결 요소를 사용한 채, 계속해서 입력 토크를 제한하여 주행하는 것을 회피하고, 다른 정상의 변속단을 사용하여 주행함으로써 운전성을 확보하고 있다.

(토크 감산측 학습 제어에 대해)

스텝 S103에서는, 라인압이 최대값인지의 여부를 판단하여, 최대값일 때는 스텝 S104로 진행하고, 그 이외일 때는 본 제어 플로우를 종료한다. 즉, 라인압은 운전자의 요구 토크 등에 따라 설정되는 값이며, 운전자가 액셀러레이터를 크게 답입하고 있을 때는, 엔진(1)에 있어서도 큰 토크를 출력하도록[입력 토크 제어부(22)로부터 출력된 입력 토크 상한값] 제어된다. 따라서 이 입력 토크 상한값에 대응하기 위해 라인압을 최대값까지 상승시켜, 마찰 체결 요소[이 경우에는 제2 클러치(CL2)]의 슬립을 회피한다.

실시예 1에서는, 안전율을 낮게 설정하는 기술이므로, 라인압이 최대값까지 상승하고 있지 않은 정도의 상황에 있어서의 입력 토크의 경우, 즉 입력 토크 상한값에 도달하고 있지 않은 경우에는, 특별히 전혀 입력 토크를 제한하지 않아도 제2 클러치(CL2)에 있어서 슬립이 발생하지 않도록 설계되어 있어, 특별히 학습 제어할 필요는 없다. 그러나 입력 토크 상한값까지 입력 토크가 상승한 상태에 있어서, 라인압을 최대값까지 상승시켜도, 여전히 슬립이 발생하고 있는 경우에는, 입력 토크를 제한할 필요가 있는 점에서, 라인압이 최대값일 때에는 스텝 S104 이후로 진행하여 학습 제어 처리를 행한다.

스텝 S104에서는, 감산측 이상 검지 타이머 Td의 카운트 업을 개시하는 동시에, 실변속비 Gr이 이상 검지용 제1 변속비 Gr1 이상이고, 또한 그 상태가 제1 시간 T1 이상 계속되었는지의 여부를 판단하여, 계속되었다고 판단하였을 때는 스텝 S106으로 진행하고, 계속되고 있지 않다고 판단하였을 때는 스텝 S105로 진행한다.

스텝 S105에서는, 실변속비 Gr이 이상 검지용 제2 변속비 Gr2 이상인지의 여부를 판단하여, Gr2 이상일 때는 바로 스텝 S106으로 진행하고, 그 이외일 때는 스텝 S104로 복귀하여 감산측 이상 검지 타이머 Td의 카운트 업을 반복한다.

스텝 S106에서는, 입력 토크 제어부(22)로부터 출력되어 있는 입력 토크 상한값으로부터 감산측 소정량 X1을 감산한 값을 감산측 입력 토크 상한값으로서 설정하고, 엔진 컨트롤러(10)에 출력한다. 이에 의해, 엔진(1)으로부터 출력되는 토크는, 감산측 입력 토크 상한값에 상당하는 값으로 된다.

스텝 S107에서는, 실변속비 Gr이 이상 검지용 제1 변속비 Gr1 미만으로 수렴되었는지의 여부를 판단하여, 수렴되어 있지 않을 때는 수렴될 때까지 본 스텝을 반복하고, 수렴되었다고 판단하였을 때는 스텝 S108로 진행한다. 또한, 수렴되어 있지 않다고 판단하였을 때에, 스텝 S106에 있어서 감산측 소정량 X1의 토크 다운을 더 행해도 되고, 한번 X1만큼 토크 다운한 후에는, 소정 시간 대기하여 실변속비의 수렴을 판단해도 되고, 특별히 한정하지 않는다.

스텝 S108에서는, 감산측 입력 토크 상한값의 설정에 의해 실변속비가 목표 변속단의 변속비로 수렴되었으므로, 우선 이 시점의 감산측 입력 토크 상한값을 입력 토크 상한값으로서 갱신한다. 따라서 다른 변속단으로 변속된 후, 다시 제n 속단으로 변속된 경우에 있어서의 입력 토크 상한값은 감산측 입력 토크 상한값이다.

스텝 S110에서는, 목표 변속단 Gr*이 제n 속단인지의 여부를 판단하여, 제n 속단일 때는 스텝 S111로 진행하여 토크 가산측 학습 제어 처리를 실행한다. 한편, 제n 속단 이외일 때는, 다른 마찰 체결 요소도 슬립하고 있지 않아 정상인 점에서, 본 제어 플로우를 종료한다.

(토크 가산측 학습 제어에 대해)

스텝 S111에서는, 라인압이 최대값인지의 여부를 판단하여, 최대값일 때는 스텝 S104로 진행하고, 그 이외일 때는 본 제어 플로우를 종료한다. 라인압이 최대값인지의 여부를 판단하는 이유는 스텝 S103에 있어서 서술한 이유와 동일하므로 생략한다.

스텝 S112에서는, 안정화 타이머 Tu1의 카운트 업을 개시하는 동시에, 안정화 타이머 Tu1의 카운트값이 제2 시간 T2 이상 계속되었는지의 여부를 판단하여, 계속되었다고 판단하였을 때는 스텝 S113으로 진행하고, 그 이외일 때는 본 스텝을 반복하여 안정화 타이머 Tu1의 카운트 업을 반복한다. 즉, 본 플로우로 진행하는 데 있어서, 우선 스텝 S101에 있어서 기어비 이상은 검지되어 있지 않은 점에서, 라인압이 최대값으로 된 이후에, 기어비가 정상인 상태가 안정적으로 얻어지고 있는 상태를 확정시키는 것이다.

스텝 S113에서는, 입력 토크 제어부(22)로부터 출력되어 있는 입력 토크 상한값으로부터 가산측 소정량 X2를 가산한 값을 가산측 입력 토크 상한값으로서 설정하고, 엔진 컨트롤러(10)에 출력한다. 여기서, 가산측 소정량 X2는, 감산측 소정량 X1보다도 작은 값으로 설정되어 있으므로, 슬립 검지 시에는 크게 토크 다운함으로써 슬립을 빠르게 회피하고, 슬립이 검지되지 않을 때에는 작게 토크 업함으로써 재슬립을 방지할 수 있다.

스텝 S114에서는, 실변속비 Gr이 이상 검지용 제1 변속비 Gr1 미만으로 수렴되었는지의 여부를 판단하여, 수렴되어 있지 않을 때는 스텝 S117로 진행하여 입력 토크 상한값을 가산측 소정량 X2 가산하기 전의 값으로 유지한다. 한편, 수렴되었을 때는 스텝 S115로 진행한다.

스텝 S115에서는, 가산측 이상 검지 타이머 Tu2의 카운트 업을 개시하는 동시에, 가산측 이상 검지 타이머 Tu2가 제3 시간 T3 이상 계속되었는지의 여부를 판단하여, 계속되었다고 판단하였을 때는 스텝 S116으로 진행하여 가산측 소정량 X2가 가산된 값을 새로운 입력 토크 상한값으로서 갱신한다. 한편, 계속되고 있지 않다고 판단하였을 때는 스텝 S114로 복귀하여 가산측 이상 검지 타이머 Tu2의 카운트 업을 반복한다.

(입력 토크 상한값 학습 제어 처리의 작용)

다음에, 상기 제어 처리에 기초하는 작용에 대해 설명한다.

도 3은 실시예 1의 입력 토크 상한값 학습 제어 처리에 있어서 입력 토크 상한값을 낮출 때의 타임차트이다. 초기 조건은, 제n 속단으로의 변속이 완료되고, 액셀러레이터 페달 개방도를 크게 답입한 상태로 일정하게 주행하고 있는 상태이다.

운전자가 액셀러레이터 페달을 답입하면, 그것에 수반하여 입력 토크가 미리 설정된 입력 토크 상한값까지 증대하는 동시에, 라인압도 최대값까지 상승한다. 이때, 실변속비 Gr이 이상 검지용 제1 변속비 Gr1 이상이며 이상 검지용 제2 변속비 Gr2 미만인 상태가 제1 시간 T1만큼 계속되면, 입력 토크 상한값으로부터 감산측 소정량 X1을 감산한 값인 감산측 입력 토크 상한값이 설정된다.

이에 의해, 입력 토크가 작아지므로, 실변속비 Gr는 목표 변속단(제n 속단)의 변속비로 수렴한다. 이에 의해, 제2 클러치(CL2)에 있어서의 슬립의 발생을 억제할 수 있다.

도 4는 실시예 1의 입력 토크 상한값 학습 제어 처리에 있어서 입력 토크 상한값을 높일 때의 타임차트이다. 또한, 이 타임차트의 초기 조건은, 도 3에 나타내는 바와 같이 입력 토크 상한값이 일단, 감산측 입력 토크 상한값으로 설정된 상태에서 다른 변속단으로 변속되고, 다시 제n 속단으로 변속되었을 때이다.

운전자가 액셀러레이터 페달을 답입하면, 그에 수반하여 입력 토크가 감산측 입력 토크 상한값까지 증대하는 동시에, 라인압도 최대값까지 상승한다. 이때, 실변속비 Gr이 이상 검지용 제1 변속비 Gr1 미만인 상태가 제2 시간 T2 계속되고, 유단식 자동 변속기(2)의 상태가 안정화된다. 이 상태에서 가산측 소정량 X2를 가산한 값인 가산측 입력 토크 상한값을 설정한다. 다음에, 실변속비 Gr이 제3 시간 T3 계속적으로 제n 속단의 변속비에 수렴하고 있으므로, 입력 토크 제어부(22)에 있어서, 이 가산측 입력 토크 상한값이 새로운 입력 토크 상한값으로서 갱신된다.

이와 같이, 입력 토크 상한값을 일단 X1만큼 크게 낮춘 후, X1보다 작은 X2만큼 높임으로써, 제2 클러치(CL2)의 슬립을 빠르게 회피하면서, 입력 토크를 크게 한 후의 재슬립을 억제할 수 있다. 또한, 보다 적절한 입력 토크 상한값을 설정할 수 있으므로, 안전율을 최대한 작게 설정할 수 있다. 또한, 안전율을 작게 설정할 수 있으므로, 토크 분담비가 작은 제m 속단에 있어서의 유압 제어성의 악화를 억제할 수 있다.

도 5는 실시예 1의 입력 토크 상한값 학습 제어 처리에 있어서 입력 토크 상한값을 유지할 때의 타임차트이다. 또한, 이 타임차트의 초기 조건은, 도 3에 나타내는 바와 같이 입력 토크 상한값이 일단, 감산측 입력 토크 상한값으로 설정된 상태에서 다른 변속단으로 변속되고, 다시 제n 속단으로 변속되었을 때이다.

운전자가 액셀러레이터 페달을 답입하면, 그것에 수반하여 입력 토크가 감산측 입력 토크 상한값까지 증대하는 동시에, 라인압도 최대값까지 상승한다. 이때, 실변속비가 이상 검지용 제1 변속비 Gr1 미만인 상태가 제2 시간 T2 계속되고, 유단식 자동 변속기(2)의 상태가 안정화된다. 이 상태에서, 가산측 소정량 X2를 가산한 값인 가산측 입력 토크 상한값을 설정한다. 다음에, 실변속비 Gr이 제3 시간 T3 계속되기 전에 이상 검지용 제1 변속비 Gr1 이상으로 되어, 제2 클러치(CL2)에 슬립이 발생해 버렸기 때문에, 바로 가산측 소정량 X2를 낮추어, 입력 토크 상한값을 감산측 입력 토크 상한값으로 복귀시킨다. 즉, 입력 토크 상한값을 유지한다.

이에 의해, 입력 토크를 제2 클러치(CL2)의 최대한의 체결 용량까지 상승시킬 수 있어, 보다 안전율을 작게 설정할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 실시예 1에 있어서는, 하기에 열거하는 작용 효과를 얻을 수 있다.

(1) 제m 속단(제1 변속단)과 제n 속단(제2 변속단)의 양쪽에 있어서 체결되고, 제m 변속단에 있어서의 토크 분담비보다 제n 변속단에 있어서의 토크 분담비가 큰 제2 클러치(CL2)(마찰 체결 요소)를 갖고, 제2 클러치(CL2)를 포함하는 복수의 마찰 체결 요소를 선택적으로 체결시켜 제m 속단 및 제n 속단을 포함하는 복수의 목표 변속단을 선택 가능한 유단식 자동 변속기(2)의 제어 장치에 있어서, 제2 클러치(CL2)를 포함하는 마찰 체결 요소가 슬립 상태인지의 여부를 판단하는 스텝 S101(슬립 상태 판단 수단)과, 유단식 자동 변속기(2)에의 입력 토크 상한값을 설정하는 입력 토크 제어부(22)(입력 토크 상한값 설정 수단)를 갖고, 학습 제어부(23)는, 제n 속단으로의 변속이 완료되고, 또한 입력 토크 상한값일 때에 스텝 S101에 의해 슬립 상태라고 판단되었을 때는, 스텝 S106, S108에 있어서, 입력 토크 상한값으로부터 감산측 소정량 X1(제1 소정량)을 감산한 값을 감산측 입력 토크 상한값으로서 설정하고, 감산측 입력 토크 상한값이 설정된 상태에서 차회의 제n 속단으로의 변속이 완료되고, 또한 감산측 입력 토크 상한값일 때에 스텝 S101에 의해 슬립 상태라고 판단되지 않을 때는, 스텝 S113, S115에 있어서, 감산측 입력 토크 상한값에 가산측 소정량 X2(제2 소정량)를 가산한 값을 새로운 입력 토크 상한값으로서 설정한다.

이와 같이, 입력 토크 상한값을 일단 X1만큼 낮춘 후, X2만큼 높임으로써, 보다 적절한 입력 토크 상한값을 설정할 수 있으므로, 제2 클러치의 안전율을 최대한 작게 설정할 수 있다. 또한, 안전율을 작게 설정할 수 있으므로, 그만큼, 토크 분담비가 큰 제n 속단에 있어서의 유압을 낮게 할 수 있어, 토크 분담비가 작은 제m 속단에 있어서의 유압 제어성의 악화를 억제할 수 있다.

(2) 학습 제어부(23)는, 제n 속단 이외의 변속단이 선택되어 있을 때에 스텝 S101에 있어서 슬립 상태라고 판단되었을 때는, 입력 토크 상한값의 설정을 유지한다. 그리고 페일 세이프 제어부(24)는, 슬립 상태의 마찰 체결 요소를 사용하지 않는 페일 세이프 제어를 행한다.

바꾸어 말하면, 입력 토크 상한값 학습 제어 처리는 토크 분담비가 큰 제n 속단에 있어서만 실행되므로, 다른 변속단에 있어서 토크를 정상적으로 전달할 수 없는 마찰 체결 요소를 사용한 채, 언제까지나 입력 토크를 제한하여 주행하는 것을 회피하고, 다른 정상의 변속단을 사용하여 주행함으로써 운전성을 확보할 수 있다.

(3) 가산측 소정량 X2는, 감산측 소정량 X1보다도 작다.

이와 같이, 입력 토크 상한값을 일단 X1만큼 크게 낮춘 후, X1보다 작은 X2만큼 높임으로써, 제2 클러치(CL2)의 슬립을 빠르게 회피하면서 다시 슬립을 억제할 수 있다.

(4) 스텝 S101은, 유단식 자동 변속기(2)의 실변속비가 목표 변속단의 변속비보다도 소정량 큰 이상 검지용 제1 변속비 Gr1(목표 변속단의 변속비로부터 제3 소정량 어긋난 값) 이상 어긋난 상태가 제1 시간 T1(소정 시간) 계속되었을 때에 슬립 상태라고 판단한다.

따라서 어느 정도의 슬립 상태가 계속되어 있는 경우를 슬립 상태라고 판정할 수 있어, 잘못된 이상 판단을 회피한다.

(5) 스텝 S101은, 유단식 자동 변속기(2)의 실변속비가 이상 검지용 제1 변속비 Gr1보다도 소정량 큰 이상 검지용 제2 변속비 Gr2(목표 변속단의 변속비로부터 제3 소정량보다 큰 제4 소정량 어긋난 값) 이상 어긋났을 때는 슬립 상태라고 판단한다.

바꾸어 말하면, 실변속비 Gr이 이상 검지용 제2 변속비 Gr2 이상일 때는, 제1 시간 T1의 경과 전이어도 바로 슬립 상태라고 판단한다. 이에 의해, 마찰 체결 요소에 있어서 발생하는 슬립을 억제하여, 내구성의 향상 등을 도모할 수 있다.

1 : 엔진
1a : 엔진 토크 액추에이터
2 : 유단식 자동 변속기
3 : 드라이브 샤프트
4 : 디퍼런셜 기어
5 : 구동륜
10 : 엔진 컨트롤러
11 : APO 센서
12 : 차속 센서
13 : 터빈 센서
20 : AT 컨트롤러
21 : 변속 제어부
22 : 입력 토크 제어부(입력 토크 상한값 설정 수단)
23 : 학습 제어부(입력 토크 상한값 설정 수단)
24 : 페일 세이프 제어부(페일 세이프 제어 실시 수단)
CL1 : 제1 클러치(다른 마찰 체결 요소)
CL2 : 제2 클러치(마찰 체결 요소)
CVU : 컨트롤 밸브 유닛

Claims

제1 변속단과 제2 변속단의 양쪽에 있어서 체결되고, 제1 변속단에 있어서의 토크 분담비보다 제2 변속단에 있어서의 토크 분담비가 큰 마찰 체결 요소를 갖고,
상기 마찰 체결 요소를 포함하는 복수의 마찰 체결 요소를 선택적으로 체결시켜 상기 제1 및 제2 변속단을 포함하는 복수의 목표 변속단을 선택 가능한 유단식의 자동 변속기의 제어 장치에 있어서,
상기 마찰 체결 요소가 슬립 상태인지의 여부를 판단하는 슬립 상태 판단 수단과,
상기 유단식 자동 변속기에의 입력 토크 상한값을 설정하는 입력 토크 상한값 설정 수단을 갖고,
상기 입력 토크 상한값 설정 수단은, 상기 제2 변속단으로의 변속이 완료되고, 또한 상기 입력 토크 상한값일 때에 상기 슬립 상태 판단 수단에 의해 슬립 상태라고 판단되었을 때는, 상기 입력 토크 상한값으로부터 제1 소정량을 감산한 값을 감산측 입력 토크 상한값으로서 설정하고,
상기 감산측 입력 토크 상한값이 설정된 상태에서 차회의 제2 변속단으로의 변속이 완료되고, 또한 상기 감산측 입력 토크 상한값일 때에 상기 슬립 상태 판단 수단에 의해 슬립 상태라고 판단되지 않을 때는, 상기 감산측 입력 토크 상한값에 제2 소정량을 가산한 값을 새로운 입력 토크 상한값으로서 설정하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 슬립 상태 판단 수단에 의해 상기 마찰 체결 요소가 슬립 상태라고 판단된 경우, 상기 마찰 체결 요소를 사용하지 않는 페일 세이프 제어를 실시하고, 상기 제2 변속단이 선택되어 있을 때에, 상기 슬립 상태 판단 수단에 의해 상기 마찰 체결 요소가 슬립 상태라고 판단된 경우, 상기 페일 세이프 제어를 실시하지 않는 페일 세이프 제어 실시 수단을 갖고,
상기 제2 변속단 이외의 변속단이 선택되어 있을 때에, 상기 슬립 상태 판단 수단에 의해 상기 마찰 체결 요소가 슬립 상태라고 판단된 경우, 상기 입력 토크 상한값 설정 수단은, 입력 토크 상한값의 설정을 유지하고,
상기 페일 세이프 제어 실시 수단은, 상기 마찰 체결 요소를 사용하지 않는 페일 세이프 제어를 행하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 소정량은, 상기 제1 소정량보다도 작은 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 제어 장치.
제3항에 있어서,
상기 슬립 상태 판단 수단은, 상기 유단식 자동 변속기의 실변속비가 상기 목표 변속단의 변속비로부터 제3 소정량 이상 어긋난 상태가 소정 시간 계속되었을 때에 슬립 상태라고 판단하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 제어 장치.
제4항에 있어서,
상기 슬립 상태 판단 수단은, 상기 유단식 자동 변속기의 실변속비가 상기 목표 변속단의 변속비로부터 상기 제3 소정량보다 큰 제4 소정량 이상 어긋났을 때는 슬립 상태라고 판단하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 제어 장치.