(57)【要約】【課題】キックダウン変速時の変速感及び変速応答性が向上した自動変速機の変速制御方法及びその装置を提供する。【解決手段】本発明は、変速が行われる際にタービン回転数の傾きを検出する段階、前記タービン回転数の傾きに応じた電子スロットル開度のジャンプ量だけ電子スロットル開度を急激に減少させる段階、前記電子スロットル開度を徐々に減少させる段階、そして前記電子スロットル開度を徐々に増加させる段階、を含み、前記電子スロットル開度は、第１変速段のタービン回転数より第１設定タービン回転数だけ増加した点である変速開始点で急激に減少し、変速開始点からタービン回転数の傾き遷移点まで第１設定傾きで徐々に減少し、タービン回転数の傾き遷移点から１次同期点より設定時間が経過した２次同期点まで第２設定傾きで徐々に増加することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速が行われる際にタービン回転数の傾きを検出する段階、
前記タービン回転数の傾きに応じた電子スロットル開度のジャンプ量だけ電子スロットル開度を急激に減少させる段階、
前記電子スロットル開度を徐々に減少させる段階、そして
前記電子スロットル開度を徐々に増加させる段階、
を含むことを特徴とする自動変速機の変速制御方法。
【請求項２】
前記電子スロットル開度は、変速開始点で急激に減少することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の変速制御方法。
【請求項３】
前記変速開始点は、第１変速段のタービン回転数より第１設定タービン回転数だけ増加した点であることを特徴とする請求項２に記載の自動変速機の変速制御方法。
【請求項４】
前記電子スロットル開度は、変速開始点からタービン回転数の傾き遷移点まで第１設定傾きで徐々に減少することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の変速制御方法。
【請求項５】
前記電子スロットル開度は、タービン回転数の傾き遷移点から１次同期点より設定時間が経過した２次同期点まで第２設定傾きで徐々に増加することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の変速制御方法。
【請求項６】
前記１次同期点は、第２変速段のタービン回転数より第２設定タービン回転数だけ減少した点であることを特徴とする請求項５に記載の自動変速機の変速制御方法。
【請求項７】
前記変速は、結合要素の油圧だけを制御することによって行われることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の自動変速機の変速制御方法。
【請求項８】
変速条件を満たすか否かを判断する変速判断モジュール、
前記変速条件を満たす場合、タービン回転数の傾き及び電子スロットル開度のジャンプ量を計算する電子スロットル開度ジャンプ量計算モジュール、そして
油圧制御ユニットを制御することによって変速を行ない、前記電子スロットル開度ジャンプ量計算モジュールで計算された電子スロットル開度のジャンプ量及び変速の進行過程に基づいて電子スロットルを制御する制御ユニット、
を含むことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
【請求項９】
前記制御ユニットは、変速開始点で前記電子スロットル開度のジャンプ量だけ電子スロットル開度を急激に減少させることを特徴とする請求項８に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項１０】
前記制御ユニットは、変速開始点からタービン回転数の傾き遷移点まで電子スロットル開度を第１設定傾きで徐々に減少させることを特徴とする請求項８に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項１１】
前記制御ユニットは、タービン回転数の傾き遷移点から１次同期点より設定時間経過した２次同期点まで電子スロットル開度を第２設定傾きで徐々に増加させることを特徴とする請求項８に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項１２】
前記制御ユニットは、結合要素の油圧だけを制御することによって変速を行うことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項１３】
結合要素及び解放要素を含む複数の摩擦要素を制御して変速を行う自動変速機の変速制御装置において、
結合要素の制御だけで変速が行われるように変速時にエンジン出力を低減させる制御ユニットを含むことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
【請求項１４】
前記制御ユニットは、変速開始点でエンジン出力を設定された値だけ急激に低減させた後、徐々に減少させることを特徴とする請求項１３に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項１５】
前記制御ユニットは、タービン回転数の傾き遷移点からエンジン出力を徐々に回復させることを特徴とする請求項１４に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項１６】
前記設定された値は、タービン回転数の傾き関数によって決定されることを特徴とする請求項１４に記載の自動変速機の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機の変速制御方法及びその装置に係り、より詳細には、キックダウン変速時の応答性を向上させた自動変速機の変速制御方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、クラッチ対クラッチ（ｃｌｕｔｃｈ−ｔｏ−ｃｌｕｔｃｈ）変速制御は、１つの摩擦要素を解除して他の１つの摩擦要素を結合することによって行われる。この場合、解放要素の油圧によってタービン回転数の傾きが制御され、それによって変速が制御される。
すなわち、図５に示すように、変速信号が検出されると、解放要素の油圧を急激に減少させた後で徐々に増加させて、タービン回転数の傾きを制御する。この過程で、結合要素の油圧は、プレチャージ（ｐｒｅ−ｃｈａｒｇｅ）された後で大気圧（ｓｔａｎｄ−ｂｙｐｒｅｓｓｕｒｅ）に維持される。その後、変速同期点に到達すると、解放要素の油圧を急激に減少させ、結合要素の油圧は結合圧まで迅速に増加させて、変速を完了する。
【０００３】
しかし、特定のスキップシフト（ｓｋｉｐ  ｓｈｉｆｔ）を行う場合、２つの摩擦要素を解放して他の２つの摩擦要素を結合しなければならない場合がある。
しかし、２つの摩擦要素を解放して他の２つの摩擦要素を結合する制御方法は、実現が難しいと言われている。
したがって、スキップシフトを行う場合に、制御が容易な２つの変速過程を連続して行うことによって実現する方向で研究が進められた。つまり、１つの解放要素が解放されて１つの結合要素が結合される第１変速を完了した後で、他の１つの解放要素が解放されて他の１つの結合要素が結合される第２変速を行った。
しかし、このようなスキップシフト制御方法は、２つの変速過程を連続して行わなければならないので、変速時間が長くなって変速感が悪くなる問題点があった。すなわち、第１解放要素の油圧によって第１変速を行った後で第２解放要素の油圧によって第２変速を行うようになるので、変速時間が遅延して、変速に対する応答性が低下する。
【０００４】
このような問題点を解決するために、第１変速及び第２変速を重複させてスキップシフトを完了する自動変速機の変速制御方法が研究された。しかし、このような方法によっても８段から２段への変速のように何度もの変速過程を経なければならない場合には、変速時間が遅延して、変速に対する応答性が低下する。
【特許文献１】特開２００８−１４４７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記のような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、キックダウン変速時にエンジンの入力トルクを低くして結合要素を制御することによりスムーズな変速が可能な自動変速機の変速制御方法及びその装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、キックダウン変速時に解放要素の制御を極力少なくし結合要素の制御だけで変速を行うようにすることによって、変速感及び変速応答性が向上した自動変速機の変速制御方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するための本発明の実施例による自動変速機の変速制御方法は、変速が行われる際にタービン回転数の傾きを検出する段階、前記タービン回転数の傾きに応じた電子スロットル開度のジャンプ量だけ電子スロットル開度を急激に減少させる段階、前記電子スロットル開度を徐々に減少させる段階、そして前記電子スロットル開度を徐々に増加させる段階、を含むことを特徴とする。
【０００７】
前記電子スロットル開度は、変速開始点で急激に減少することを特徴とする。
【０００８】
前記変速開始点は、第１変速段のタービン回転数より第１設定タービン回転数だけ増加した点であることを特徴とする。
【０００９】
前記電子スロットル開度は、変速開始点からタービン回転数の傾き遷移点まで第１設定傾きで徐々に減少することを特徴とする。
【００１０】
前記電子スロットル開度は、タービン回転数の傾き遷移点から１次同期点より設定時間が経過した２次同期点まで第２設定傾きで徐々に増加することを特徴とする。
【００１１】
前記１次同期点は、第２変速段のタービン回転数より第２設定タービン回転数だけ減少した点であることを特徴とする。
【００１２】
前記変速は、結合要素の油圧だけを制御することによって行われることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、変速条件を満たすか否かを判断する変速判断モジュール、前記変速条件を満たす場合、タービン回転数の傾き及び電子スロットル開度のジャンプ量を計算する電子スロットル開度ジャンプ量計算モジュール、そして油圧制御ユニットを制御することによって変速を行ない、前記電子スロットル開度ジャンプ量計算モジュールで計算された電子スロットル開度のジャンプ量及び変速の進行過程に基づいて電子スロットルを制御する制御ユニット、を含むことを特徴とする。
【００１４】
前記制御ユニットは、変速開始点で前記電子スロットル開度のジャンプ量だけ電子スロットル開度を急激に減少させることを特徴とする。
【００１５】
前記制御ユニットは、変速開始点からタービン回転数の傾き遷移点まで電子スロットル開度を第１設定傾きで徐々に減少させることを特徴とする。
【００１６】
前記制御ユニットは、タービン回転数の傾き遷移点から１次同期点より設定時間経過した２次同期点まで電子スロットル開度を第２設定傾きで徐々に増加させることを特徴とする。
【００１７】
前記制御ユニットは、結合要素の油圧だけを制御することによって変速を行うことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、結合要素及び解放要素を含む複数の摩擦要素を制御して変速を行う自動変速機の変速制御装置において、結合要素の制御だけで変速が行われるように変速時にエンジン出力を低減させる制御ユニットを含むことを特徴とする。
【００１９】
前記制御ユニットは、変速開始点でエンジン出力を設定された値だけ急激に低減させた後、徐々に減少させることを特徴とする。
【００２０】
前記制御ユニットは、タービン回転数の傾き遷移点からエンジン出力を徐々に回復させることを特徴とする。
【００２１】
前記設定された値は、タービン回転数の傾き関数によって決定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、変速時にエンジンの入力トルクを低くして変速を行った後、変速が完了するとエンジンの入力トルクを正常トルクに回復させるので、スムーズな変速が可能である。
また、解放要素の制御を最少化して結合要素の制御だけで変速を行うので、変速感及び変速応答性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施例を添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施例による自動変速機の変速制御装置のブロック図である。
図１に示すように、本発明の実施例による自動変速機の変速制御装置は、エンジン回転数検出器１０、タービン回転数検出器２０、タイマー３０、スロットル開度検出器４０、車速検出器５０、制御ユニット６０、油圧制御ユニット７０、そして電子スロットル８０を含む。
【００２４】
エンジン回転数検出器１０は、クランクシャフト（図示せず）に装着されていて、クランクシャフトの位相の変化からエンジンの回転数を検出して、これに対する信号を制御ユニット６０に伝達する。
タービン回転数検出器２０は、自動変速機の入力トルクに作用するタービン回転数を検出して、これに対する信号を制御ユニット６０に伝達する。
タイマー３０は、制御ユニット６０に電気的に連結されていて、制御ユニット６０の制御によって変速にかかった時間などを測定して、これに対する信号を制御ユニット６０に伝達する。
スロットル開度検出器４０は、加速ペダルの作動程度によって動作するスロットルバルブ開度変化を検出して、それに対する信号を制御ユニット６０に伝達する。
【００２５】
車速検出器５０は、車両の速度を検出して、それに対する信号を制御ユニット６０に伝達する。
制御ユニット６０は、設定されたプログラムによって動作する１つ以上のプロセッサーで具現され、前記設定されたプログラムは、本発明の実施例による自動変速機の変速制御方法の各段階を行うようにプログラミングされたものである。
制御ユニット６０は、エンジン回転数検出器１０、タービン回転数検出器２０、タイマー３０、スロットル開度検出器４０、そして車速検出器５０から各々エンジン回転数信号、タービン回転数信号、時間信号、スロットル開度信号、そして車速信号の伝達を受ける。
制御ユニット６０は、前記信号に対応する変速制御信号を生成して、油圧制御ユニット７０に伝達する。制御ユニット６０は、タービン回転数の傾きを計算して、前記タービン回転数の傾きに応じた電子スロットル開度のジャンプ量（α）を計算する。
【００２６】
また、制御ユニット６０は、マップテーブル（図示せず）を含む。マップテーブルには、各変速段で車速に対応するスロットル開度が保存されている。したがって、制御ユニット６０は、前記スロットル開度信号及び前記車速信号に基づいて目標変速段を計算して、変速条件を満たしたか否かを決定する。
また、マップテーブルには、タービン回転数の傾きに応じた電子スロットル開度のジャンプ量（α）が保存されている。
このようなマップテーブルに保存される具体的な値は、本発明の実施例による自動変速機の変速制御方法及びそのシステムが具現される車両及び／またはエンジンの諸元によって当業者が好ましい値に設定することができる。
【００２７】
油圧制御ユニット７０は、制御ユニット６０から変速制御信号の伝達を受けて、各解放要素及び結合要素に加えられる油圧を制御する。油圧制御ユニット７０は、各解放要素及び結合要素に加えられる油圧を制御する少なくとも１つ以上の制御バルブ及びソレノイドバルブを含む。
電子スロットル８０は、制御ユニット６０によって制御されて、エンジン（図示せず）の出力を制御する。即ち、電子スロットル８０の開度が大きくなればエンジンの出力が大きくなり、電子スロットル８０の開度が小さくなればエンジンの出力が小さくなる。
【００２８】
以下、図２及び図３を参照して、本発明の実施例による自動変速機の変速制御方法を詳細に説明する。
図２は本発明の実施例による自動変速機の変速制御方法のフローチャートであり、図３は本発明の実施例による自動変速機の変速制御方法における電子スロットルの制御図面である。
図２及び図３に示すように、車両が運行状態である場合、制御ユニット６０は、各検出器１０、２０、４０、５０から伝達を受けた信号に基づいて変速条件を満たすか否かを判断する（Ｓ１１０）。このような変速条件は、当業者によって任意に設定される。
【００２９】
Ｓ１１０段階で変速条件が満たされなければ、本発明の実施例による自動変速機の変速制御方法を終了する。
Ｓ１１０段階で変速条件が満たされれば、制御ユニット６０は、タービン回転数検出器２０から伝達されるタービン回転数信号に基づいてタービン回転数の傾きを検出する（Ｓ１２０）。また、制御ユニット６０は、変速制御信号を生成し、この変速制御信号によって油圧制御ユニット７０を作動させることによって変速を行う。
変速条件が満たされた時点を変速始動点（Ｓｈｉｆｔ  Ｓｔａｒｔ  ｐｏｉｎｔ；ＳＳ）という。
【００３０】
その後、制御ユニット６０は、変速開始点（Ｓｈｉｆｔ  Ｂｅｇｉｎ  ｐｏｉｎｔ；ＳＢ）を検出する（Ｓ１３０）。変速開始点（ＳＢ）は、第１変速段のタービン回転数より第１設定タービン回転数（γ１）だけ増加した点とすることができ、第１設定タービン回転数（γ１）は、１〜５％である。
変速開始点（ＳＢ）が検出されれば、制御ユニット６０は、電子スロットル開度を前記タービン回転数の傾きに応じた電子スロットル開度のジャンプ量（α）だけ急激に減少させる（Ｓ１４０）。したがって、エンジンの出力が低減される。
前記電子スロットル開度のジャンプ量（α）は、タービン回転数の傾きに関する関数で予め設定されている。この他にも、前記電子スロットル開度のジャンプ量（α）は、加速ペダルのプッシュ作動程度による関数で予め設定されることもできる。
【００３１】
その後、制御ユニット６０は、前記電子スロットル開度を第１設定傾き（β１％／ｓｅｃ）で徐々に減少させる（Ｓ１５０）。この場合、エンジン回転数は徐々に増加する。
電子スロットル開度を徐々に減少させる間に、制御ユニット６０は、１次同期点（ＳＦ１）に到達したか否かを判断する（Ｓ１６０）。１次同期点（ＳＦ１）は、変速が正常に行われるか判断するためのもので、第２変速段のタービン回転数より第２設定タービン回転数（γ２）だけ低い点とすることができ、第２設定タービン回転数（γ２）は、１〜５％である。
【００３２】
Ｓ１６０段階で１次同期点（ＳＦ１）に到達しなければ、制御ユニット６０は、電子スロットル開度を継続して徐々に減少させる。
Ｓ１６０段階で１次同期点（ＳＦ１）に到達すれば、制御ユニット６０は、タービン回転数の傾き遷移点に到達したか否かを判断する（Ｓ１７０）。タービン回転数の傾き遷移点は、タービン回転数の傾きが正（＋）から負（−）に変化する点である。
タービン回転数の傾き遷移点に到達すれば、制御ユニット６０は、エンジンの出力の低下を防止するために、電子スロットル開度を第２設定傾き（β２％／ｓｅｃ）で徐々に増加させる（Ｓ１８０）。
【００３３】
その後、制御ユニット６０は、ランアップ（ｒｕｎ−ｕｐ）を防止するために、２次同期点（ＳＦ２）に到達したか否かを判断する（Ｓ１９０）。２次同期点（ＳＦ２）は、１次同期点（ＳＦ１）から設定時間（ｔ１）が経過した点とすることができ、設定時間（ｔ１）は、変速衝撃が発生しないように容易に設定することができる。設定時間（ｔ１）は、８０〜１２０ｍｓである。
Ｓ１９０段階で２次同期点（ＳＦ２）に到達しなければ、制御ユニット６０は、電子スロットル開度を継続して徐々に増加させる。
Ｓ１９０段階で２次同期点（ＳＦ２）に到達すれば、本発明の実施例による自動変速機の変速制御方法を終了する。
【００３４】
図４は本発明の実施例による自動変速機の変速制御方法を適用した場合の、エンジン回転数及びタービン回転数を示したグラフである。
図４に示すように、本発明の実施例による自動変速機の変速制御方法によれば、解放要素の油圧の制御が最少に留まる。その代わりに、結合要素の油圧の制御を通じてタービン回転数の傾きが制御される。即ち、エンジンの出力を低減させるために、電子スロットル開度を減少させた後、結合要素の油圧を徐々に上昇させることによって、タービン回転数の傾きを制御する。
図４に示すエンジン回転数及びタービン回転数のグラフを図５に示すエンジン回転数及びタービン回転数のグラフと比較すると、変速に対する応答性が向上し、変速時間が減少することが分かる。
【００３５】
以上、本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明は前記実施例に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例による自動変速機の変速制御装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施例による自動変速機の変速制御方法のフローチャートである。
【図３】本発明の実施例による自動変速機の変速制御方法における電子スロットルの制御図である。
【図４】本発明の実施例による自動変速機の変速制御方法を適用した場合の、エンジン回転数及びタービン回転数を示したグラフである。
【図５】従来の自動変速機の変速制御方法を適用した場合の、エンジン回転数及びタービン回転数を示したグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
１０  エンジン回転数検出器
２０  タービン回転数検出器
３０  タイマー
４０  スロットル開度検出器
５０  車速検出器
６０  制御ユニット
７０  油圧制御ユニット
８０  電子スロットル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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