KR101691232B1 - 차량용 무단 변속기의 제어 장치 - Google Patents

차량용 무단 변속기의 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 과제는, 변속시의 운전 성능을 향상시키는 것이다.
무단 변속 기구(20)와, 부 변속 기구(30)를 구비하는 차량용 무단 변속기(4)의 제어 장치이며, 차량용 무단 변속기(4)에 입력되는 토크가 부 토크일 때에 부 변속 기구(30)의 변속단을 제1 변속단으로부터 제2 변속단으로 변경하는 과정에서 실시되고, 부 변속 기구(30)의 마찰 체결 요소의 체결 용량을 제어하여 부 변속 기구(30)의 입력 회전 변화 속도를 조정하는 이너셔 페이즈 처리의 지시를, 그 부 변속 기구(30)의 입력 회전 속도가 제2 변속단의 입력 회전 속도에 실제로 도달하기 전에 종료시키는 이너셔 페이즈 처리 종료 수단(S3)과, 이너셔 페이즈 처리의 지시를 종료시킨 후, 부 변속 기구(30)의 입력 회전 속도가 제2 변속단의 입력 회전 속도에 실제로 도달하기 전에 그 부 변속 기구(30)의 체결측 마찰 체결 요소의 체결 용량을 증대시키는 토크 페이즈 처리의 지시를 개시하는 토크 페이즈 처리 개시 수단(S5)을 구비한다.

Description

차량용 무단 변속기의 제어 장치{CONTROL APPARATUS FOR CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 무단 변속기의 제어 장치에 관한 것이다.
종래의 차량용 무단 변속기의 제어 장치로서, 무단 변속 기구 외에 복수의 기어단으로 절환되는 부 변속 기구를 구비하고, 부 변속 기구의 기어단을 업 시프트할 때에 무단 변속 기구를 다운 시프트시키는 것이 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 평5-79554호 공보
그러나 전술한 종래의 차량용 무단 변속기의 제어 장치에서는, 차량용 무단 변속기에 입력되는 토크가 부(負) 토크일 때에 부 변속 기구의 기어단을 업 시프트시키면, 부 변속 기구의 해방측 마찰 체결 요소의 유압 응답 지연에 의해 운전성이 악화된다고 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점에 착안하여 이루어진 것이며, 차량용 무단 변속기에 입력되는 토크가 부 토크일 때에 부 변속 기구의 기어단을 업 시프트시켰을 때의 운전성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 변속비를 무단계로 변경할 수 있는 무단 변속 기구와, 무단 변속 기구에 대해 직렬로 설치되고, 전진용 변속단으로서 제1 변속단과 이 제1 변속단보다도 변속비가 작은 제2 변속단을 포함하고, 복수의 마찰 체결 요소를 선택적으로 체결 또는 해방함으로써 상기 제1 변속단과 상기 제2 변속단을 절환하는 부 변속 기구를 구비하는 차량용 무단 변속기의 제어 장치이다. 그리고 차량용 무단 변속기에 입력되는 토크가 부 토크일 때에 상기 부 변속 기구의 변속단을 제1 변속단으로부터 제2 변속단으로 변경하는 과정에서 실시되어 그 부 변속 기구의 입력 회전 속도를 제2 변속단의 입력 회전 속도로 이행시킬 때의 입력 회전 변화 속도를 조정하는 이너셔 페이즈 처리의 지시를, 그 부 변속 기구의 입력 회전 속도가 제2 변속단의 입력 회전 속도에 실제로 도달하기 전에 종료시키고, 이너셔 페이즈 처리의 지시를 종료시킨 후, 부 변속 기구의 입력 회전 속도가 제2 변속단의 입력 회전 속도에 실제로 도달하기 전에 그 부 변속 기구의 체결측 마찰 체결 요소의 체결 용량을 증대시키는 토크 페이즈 처리의 지시를 개시하고, 부 변속 기구의 변속단을 제1 변속단으로부터 제2 변속단으로 변경할 때의, 무단 변속 기구의 변속비에 부 변속 기구의 변속비를 곱하여 얻어지는 차량용 무단 변속기의 변속비의 단차를 억제하기 위하여, 이너셔 페이즈 처리가 개시되고 나서 부 변속 기구의 입력 회전 속도가 제2 변속단의 입력 회전 속도에 실제로 도달할 때까지의 사이에는, 토크 페이즈 처리가 개시된 후에도 무단 변속 기구의 변속비를 소측으로부터 대측으로 변경하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 부 변속 기구의 해방측 마찰 체결 요소의 유압 응답 지연을 고려하여, 부 변속 기구의 입력 회전 속도가 제2 변속단의 입력 회전 속도에 실제로 도달하기 전에 이너셔 페이즈 처리의 지시를 종료하고 토크 페이즈의 처리를 개시한다. 이에 의해, 부 변속 기구의 입력 회전 속도가 제2 변속단의 입력 회전 속도에 실제로 도달하였음에도 불구하고, 해방측 마찰 체결 요소의 체결 용량이 증대 제어되어 차량 감속 가속도가 증대되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 차량용 무단 변속기에 입력되는 토크가 부 토크인 경우에 부 변속 기구의 기어단을 업 시프트시켰을 때의 운전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 무단 변속기를 탑재한 차량의 개략 구성도.
도 2는 변속기 컨트롤러의 내부 구성을 도시한 도면.
도 3은 변속기의 변속 맵의 일례를 나타낸 도면.
도 4는 변속기 컨트롤러에 의해 실행되는 변속 제어 프로그램의 내용을 나타낸 흐름도.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 파워 오프 업 시프트의 모드 절환 변속 제어의 동작을 설명하는 타임차트.
도 6은 비교예에 따른 파워 오프 업 시프트의 모드 절환 변속 제어의 동작을 설명하는 타임차트.
이하, 도면 등을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 대해 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 어느 변속 기구의「변속비」는, 당해 변속 기구의 입력 회전 속도를 당해 변속 기구의 출력 회전 속도로 나누어 얻어지는 값이다. 또한,「최Low 변속비」는 당해 변속 기구의 최대 변속비를 의미하고,「최High 변속비」는 당해 변속 기구의 최소 변속비를 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 무단 변속기를 탑재한 차량의 개략 구성도이다. 이 차량은 동력원으로서 엔진(1)을 구비한다. 엔진(1)의 출력 회전은, 로크 업 클러치가 구비된 토크 컨버터(2), 제1 기어열(3), 무단 변속기(이하, 「변속기」라 함)(4), 제2 기어열(5), 종감속 장치(6)를 통해 구동륜(7)에 전달된다. 제2 기어열(5)에는 주차시에 변속기(4)의 출력축을 기계적으로 회전 불가능하게 로크하는 파킹 기구(8)가 설치된다.
또한, 차량에는, 엔진(1)의 동력의 일부를 이용하여 구동되는 오일 펌프(10)와, 오일 펌프(10)로부터의 유압을 조절하여 변속기(4)의 각 부위에 공급하는 유압 제어 회로(11)와, 유압 제어 회로(11)를 제어하는 변속기 컨트롤러(12)가 설치된다. 유압 제어 회로(11)와 변속기 컨트롤러(12)가 변속 제어 수단을 구성한다.
각 구성에 대해 설명하면, 변속기(4)는 벨트식 무단 변속 기구(이하,「배리에이터(20)」라 함)와, 배리에이터(variator)(20)의 후단 또한 배리에이터(20)에 대해 직렬로 설치되는 부 변속 기구(30)를 구비한다. 「후단에 설치된다」라 함은, 엔진(1)으로부터 구동륜(7)에 이르기까지의 동력 전달 경로에 있어서 부 변속 기구(30)가 배리에이터(20)보다도 구동륜(7)측에 설치된다고 하는 의미이다. 또한,「직렬로 설치된다」라 함은, 동 동력 전달 경로에 있어서 배리에이터(20)와 부 변속 기구(30)가 직렬로 설치된다고 하는 의미이다. 부 변속 기구(30)는, 본 실시 형태와 같이 배리에이터(20)의 출력축에 직접 접속되어 있어도 좋고, 그 밖의 변속 기구나 동력 전달 기구(예를 들어, 기어열)를 통해 접속되어 있어도 좋다.
배리에이터(20)는 프라이머리 풀리(21)와, 세컨더리 풀리(22)와, 풀리(21, 22) 사이에 감아 걸리는 V 벨트(23)를 구비한다. 풀리(21, 22)는, 각각 고정 원추판과, 이 고정 원추판에 대해 쉬이브면을 대향시킨 상태로 배치되고 고정 원추판과의 사이에 V 홈을 형성하는 가동 원추판과, 이 가동 원추판의 배면에 설치되어 가동 원추판을 축 방향으로 변위시키는 유압 실린더(23a, 23b)를 구비한다. 유압 실린더(23a, 23b)에 공급되는 유압을 조정하면, V 홈의 폭이 변화되어 V 벨트(23)와 각 풀리(21, 22)의 접촉 반경이 변화되어, 배리에이터(20)의 변속비(vRatio)가 무단계로 변화된다.
부 변속 기구(30)는 전진 2단·후진 1단의 변속 기구이다. 부 변속 기구(30)는, 2개의 유성 기어의 캐리어를 연결한 라비뇨형 유성 기어 기구(31)와, 라비뇨형 유성 기어 기구(31)를 구성하는 복수의 회전 요소에 접속되고, 그들의 연계 상태를 변경하는 복수의 마찰 체결 요소[Low 브레이크(32), High 클러치(33), Rev 브레이크(34)]를 구비한다. 각 마찰 체결 요소(32 내지 34)에의 공급 유압을 조정하여, 각 마찰 체결 요소(32 내지 34)의 체결·해방 상태를 변경하면, 부 변속 기구(30)의 변속단이 변경된다. 본 실시 형태에서는, Low 브레이크(32)를 체결하고, High 클러치(33)와 Rev 브레이크(34)를 해방하면, 부 변속 기구(30)의 변속단은 1속이 된다. High 클러치(33)를 체결하고, Low 브레이크(32)와 Rev 브레이크(34)를 해방하면, 부 변속 기구(30)의 변속단은 1속보다도 변속비가 작은 2속이 된다. Rev 브레이크(34)를 체결하고, Low 브레이크(32)와 High 클러치(33)를 해방하면 부 변속 기구(30)의 변속단은 후진이 된다. 이하의 설명에서는, 부 변속 기구(30)의 변속단이 1속일 때「변속기(4)가 저속 모드이다」라고 표현하고, 2속일 때「변속기(4)가 고속 모드이다」라고 표현한다.
변속기 컨트롤러(12)는, 도 2에 도시하는 바와 같이 CPU(121)와, RAMㆍROM으로 이루어지는 기억 장치(122)와, 입력 인터페이스(123)와, 출력 인터페이스(124)와, 이들을 서로 접속하는 버스(125)로 구성된다.
입력 인터페이스(123)에는, 스로틀 개방도 센서(41), 회전 속도 센서(42), 차속 센서(43), 유온(油溫) 센서(44) 및 인히비터 스위치(45) 및 액셀러레이터 스트로크 센서(46)의 출력 신호 등이 입력된다. 스로틀 개방도 센서(41)는, 엔진(1)의 스로틀 밸브의 개방도(이하,「스로틀 개방도」라 함)(TVO)를 검출한다. 회전 속도 센서(42)는 변속기(4)의 입력 회전 속도[＝프라이머리 풀리(21)의 회전 속도, 이하「프라이머리 회전 속도」라 함](Npri)를 검출한다. 차속 센서(43)는, 차량의 주행 속도(이하,「차속」이라 함)(VSP)를 검출한다. 유온 센서(44)는, 변속기(4)의 유온을 검출한다. 인히비터 스위치(45)는, 셀렉트 레버의 위치를 검출한다. 액셀러레이터 스트로크 센서(46)는, 액셀러레이터 페달의 답입량(APO)을 검출한다.
기억 장치(122)에는, 변속기(4)의 변속 제어 프로그램과, 이 변속 제어 프로그램에서 사용하는 변속 맵(도 4)이 저장되어 있다. CPU(121)는 기억 장치(122)에 저장되어 있는 변속 제어 프로그램을 판독하여 실행하고, 입력 인터페이스(123)를 통해 입력되는 각종 신호에 대해 각종 연산 처리를 실시하여 변속 제어 신호를 생성한다. 그리고 생성된 변속 제어 신호를 출력 인터페이스(124)를 통해 유압 제어 회로(11)에 출력한다. CPU(121)가 연산 처리에서 사용하는 각종 값, 그 연산 결과는 기억 장치(122)에 적절하게 저장된다.
유압 제어 회로(11)는 복수의 유로, 복수의 유압 제어 밸브로 구성된다. 유압 제어 회로(11)는 변속기 컨트롤러(12)로부터의 변속 제어 신호에 기초하여, 복수의 유압 제어 밸브를 제어하여 유압의 공급 경로를 절환하는 동시에 오일 펌프(10)에서 발생한 유압으로부터 필요한 유압을 조정하여, 이것을 변속기(4)의 각 부위에 공급한다. 이에 의해, 배리에이터(20)의 변속비(vRatio), 부 변속 기구(30)의 변속단이 변경되어, 변속기(4)의 변속이 행해진다.
도 3은 변속기 컨트롤러(12)의 기억 장치(122)에 저장되는 변속 맵의 일례를 나타내고 있다.
이 변속 맵 상에서는 변속기(4)의 동작점이 차속(VSP)과 프라이머리 회전 속도(Npri)에 기초하여 결정된다. 변속기(4)의 동작점과 변속 맵 좌측 하부 코너의 0점을 연결하는 선의 기울기가 변속기(4)의 변속비[배리에이터(20)의 변속비(vRatio)에 부 변속 기구(30)의 변속비를 곱하여 얻어지는 전체의 변속비, 이하, 「스루 변속비」라 함](Ratio)를 나타내고 있다.
이 변속 맵에는, 종래의 벨트식 무단 변속기의 변속 맵과 마찬가지로, 스로틀 개방도(TVO)마다 변속선이 설정되어 있고, 변속기(4)의 변속은 스로틀 개방도(TVO)에 따라서 선택되는 변속선에 따라서 행해진다. 도 4에는 간단하기 하기 위해, 전체 부하선[스로틀 개방도(TVO)＝8/8일 때의 변속선], 파셜선[스로틀 개방도(TVO)＝4/8일 때의 변속선], 코스트선[스로틀 개방도(TVO)＝0일 때의 변속선]만이 나타내어져 있다.
변속기(4)가 저속 모드일 때에는, 변속기(4)는 배리에이터(20)의 변속비(vRatio)를 최대로 하여 얻어지는 저속 모드 최Low선과 배리에이터(20)의 변속비(vRatio)를 최소로 하여 얻어지는 저속 모드 최High선 사이에서 변속할 수 있다. 이때, 변속기(4)의 동작점은 A 영역과 B 영역 내를 이동한다.
한편, 변속기(4)가 고속 모드일 때에는, 변속기(4)는 배리에이터(20)의 변속비(vRatio)를 최대로 하여 얻어지는 고속 모드 최Low선과 배리에이터(20)의 변속비(vRatio)를 최소로 하여 얻어지는 고속 모드 최High선 사이에서 변속할 수 있다. 이때, 변속기(4)의 동작점은 B 영역과 C 영역 내를 이동한다.
부 변속 기구(30)의 각 변속단의 변속비는, 저속 모드 최High선에 대응하는 변속비(저속 모드 최High 변속비)가 고속 모드 최Low선에 대응하는 변속비(고속 모드 최Low 변속비)보다도 작아지도록 설정된다. 이에 의해, 저속 모드에서 취할 수 있는 변속기(4)의 스루 변속비(Ratio)의 범위인 저속 모드 비율 범위와 고속 모드에서 취할 수 있는 변속기(4)의 스루 변속비(Ratio)의 범위인 고속 모드 비율 범위가 부분적으로 중복된다. 즉, 변속기(4)의 동작점이 고속 모드 최Low선과 저속 모드 최High선 사이에 끼워지는 B 영역에 있을 때에는, 변속기(4)는 저속 모드, 고속 모드 중 어느 모드도 선택 가능하게 되어 있다.
또한, 이 변속 맵에서는 부 변속 기구(30)의 변속을 행하는 모드 절환 변속선[부 변속 기구(30)의 1-2 변속선]이 저속 모드 최High선 상에 겹치도록 설정되어 있다. 모드 절환 변속선에 대응하는 스루 변속비(이하,「모드 절환 변속비」라 함)(mRatio)는 저속 모드 최High 변속비와 동등한 값으로 설정된다. 그리고 변속기(4)의 동작점이 모드 절환 변속선을 가로지른 경우, 즉, 변속기(4)의 스루 변속비(Ratio)가 모드 절환 변속비(mRatio)를 넘어 변화된 경우에 모드 절환 변속을 행한다. 이하에서는, 이 모드 절환 변속을 수반하는 일련의 변속 제어 전체를「모드 절환 변속 제어」라 한다.
모드 절환 변속시에는, 변속기 컨트롤러(12)는 부 변속 기구(30)의 변속을 행하는 동시에, 배리에이터(20)의 변속비(vRatio)를 부 변속 기구(30)의 변속비가 변화되는 방향과 반대 방향으로 변경한다.
구체적으로는, 변속기(4)의 스루 변속비(Ratio)가 모드 절환 변속비(mRatio)보다도 큰 상태로부터 작은 상태로 되었을 때에는, 변속기 컨트롤러(12)는 부 변속 기구(30)의 변속단을 1속으로부터 2속으로 변경(부 변속 기구 1-2 변속)하는 동시에, 배리에이터(20)의 변속비(vRatio)를 변속비 대측(大側)으로 변경한다.
반대로, 변속기(4)의 스루 변속비(Ratio)가 모드 절환 변속비(mRatio)보다도 작은 상태로부터 큰 상태로 되었을 때에는, 변속기 컨트롤러(12)는 부 변속 기구(30)의 변속단을 2속으로부터 1속으로 변경(부 변속 기구 2-1 변속)하는 동시에, 배리에이터(20)의 변속비(vRatio)를 변속비 소측(小側)으로 변경한다.
모드 절환 변속시에 배리에이터(20)의 변속비(vRatio)를 부 변속 기구(30)의 변속비 변화와 반대 방향으로 변화시키는 것은, 변속기(4)의 스루 변속비(Ratio)의 단차에 의해 발생하는 입력 회전의 변화에 수반되는 운전자의 위화감을 억제하기 위함이다.
그런데, 변속기(4)에 의해 행해지는 변속에는, 파워 온(ON) 상태에서 행해지는 변속과, 파워 오프(OFF) 상태에서 행해지는 변속이 존재한다.
파워 온 상태에서 행해지는 변속이라 함은, 액셀러레이터 페달이 답입되어 있는 상태, 즉 변속기(4)의 입력 토크가 정(正) 토크[변속기(4)의 입력측이 구동측이 되는 토크]인 상태에서 행해지는 업 시프트 및 다운 시프트를 말한다. 파워 오프 상태에서 행해지는 변속이라 함은, 액셀러레이터 페달이 답입되어 있지 않은 상태, 즉 변속기(4)의 입력 토크가 부(負) 토크[변속기(4)의 출력측이 구동측이 되는 토크]인 상태에서 행해지는 업 시프트 및 다운 시프트를 말한다.
본 실시 형태에서는, 이러한 4종류의 변속 중, 파워 오프 상태에서 행해지는 업 시프트(이하,「파워 오프 업 시프트」라 함)에서 모드 절환 변속을 수반할 때의 운전성 향상을 목적으로 하고 있다. 이하, 본 실시 형태에 따른 파워 오프 업 시프트의 모드 절환 변속 제어에 대해, 본 실시 형태에 따른 모드 절환 변속 제어를 실시하지 않은 경우의 문제점을 설명한 후에 설명한다.
도 6은 본 실시 형태에 따른 모드 절환 변속 제어를 실시하지 않은 경우의 문제점에 대해 설명하는 비교예의 타임차트이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 모드 절환 변속을 수반하는 파워 오프의 업 시프트인 경우, 부 변속 기구(30)는 준비 페이즈 처리, 이너셔 페이즈 처리 및 토크 페이즈 처리를 거쳐서 저속 모드로부터 고속 모드로의 절환을 완료한다.
준비 페이즈 처리는, 부 변속 기구(30)의 변속단을 변경하기 위한 준비를 하는 처리이다. 구체적으로는, 부 변속 기구(30)의 해방측 마찰 체결 요소의 지시 유압을 해방 초기압(해방측 마찰 체결 요소가 미끄러지는 압력)까지 저하시키고, 체결측 마찰 체결 요소의 지시 유압을 소정 시간 프리차지압으로 유지한 후에 체결 초기압(체결측 마찰 체결 요소로 토크 전달이 가능해진 압력)까지 저하시키는 처리이다.
이너셔 페이즈 처리는, 부 변속 기구(30)의 입력 회전 속도를 변속 전의 회전 속도로부터 변속 후의 회전 속도로 이행시키기 위한 처리이다. 구체적으로는, 해방측 마찰 체결 요소의 유압을 제어하여 체결 용량을 증감시킴으로써 부 변속 기구(30)의 입력 회전 변화 속도를 조정하여, 부 변속 기구(30)의 입력 회전 속도를 원하는 비율로 저하시키는 처리이다.
토크 페이즈 처리는, 부 변속 기구(30)의 입력 토크의 담당을 해방측 마찰 체결 요소로부터 체결측 마찰 체결 요소로 이행시키기 위한 처리이다. 구체적으로는, 해방측 마찰 체결 요소의 유압을 제로를 향해 저하시키는 한편, 체결측 마찰 체결 요소의 유압을 초기 체결압으로부터 증가시키는(체결 용량을 증대시키는) 처리이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 이너셔 페이즈 처리 중에는 부 변속 기구(30)의 변속비가 변속비 소측으로 변경해 가는 것에 맞추어 배리에이터(20)의 변속비(vRatio)가 변속비 대측으로 변경된다[도 6의 (D) (E)]. 그로 인해, 배리에이터(20)의 변속비(vRatio)가 변속비 대측으로 변경해 가는 것에 따라서 엔진 브레이크도 커져, 차량의 감속 가속도가 증가한다[도 6의 (G)]. 특히 파워 오프 업 시프트의 경우는 토크 페이즈 처리 전에 이너셔 페이즈 처리가 실시된다. 그로 인해, 이너셔 페이즈 처리 중에는 부 변속 기구(30)의 해방측(1속측) 마찰 체결 요소에 의해 토크가 전달되므로, 엔진 브레이크가 걸리는 것도 크다.
토크 페이즈 처리로 들어가면 부 변속 기구(30)의 체결측(2속측) 마찰 체결 요소에 의해 토크가 전달되므로, 엔진 브레이크가 걸리는 것이 약해져, 서서히 차량의 감속 가속도가 저하되어 간다[도 6의 (G)].
여기서, 이 비교예의 경우, 부 변속 기구(30)의 입력 회전 속도가 변속 전의 회전 속도로부터 변속 후의 회전 속도로 되었을 때에 이너셔 페이즈 처리를 종료하고 있다. 즉, 이너셔 페이즈 처리를 실시하고 있는 기간과, 실제로 부 변속 기구(30)의 입력 회전 속도가 변속 전의 회전 속도로부터 변속 후의 회전 속도로 이행할 때까지의 기간(이하,「실 이너셔 페이즈」라 함)이 완전히 일치하고 있다.
이와 같이 실 이너셔 페이즈의 종료와 동시에 이너셔 페이즈 처리를 종료시키면, 해방측 마찰 체결 요소의 유압 응답 지연에 의해[도 6의 (F)], 토크 페이즈의 초기에 있어서도 부 변속 기구(30)의 해방측(1속측) 마찰 체결 요소에 의해 토크가 전달되게 된다. 그로 인해, 필요 이상으로 차량의 감속 가속도가 커져 버린다고 하는 문제점이 있다[도 6의 (G)].
따라서 본 실시 형태에서는, 실 이너셔 페이즈가 종료되기 전, 즉 실 이너셔 페이즈 중에 이너셔 페이즈 처리를 종료하여 토크 페이즈 처리를 개시함으로써 이 문제점을 해결한다.
도 4는 변속기 컨트롤러(12)의 기억 장치(122)에 저장되는 변속 제어 프로그램의 일례를 나타내고 있다. 이것을 참조하면서 변속기 컨트롤러(12)가 실행하는 변속 제어의 구체적 내용에 대해 설명한다.
단계 S1에 있어서, 변속기 컨트롤러(12)는 파워 오프 업 시프트의 모드 절환 변속 제어를 실시할지를 판단한다. 구체적으로는, 액셀러레이터 페달의 답입량(APO)이 대략 제로이고, 또한 변속기(4)의 동작점이 모드 절환 변속선을 넘게 되는지를 판단한다. 변속기 컨트롤러(12)는, 파워 오프 업 시프트의 모드 절환 변속 제어를 실시하는 경우는 단계 S2로 처리를 이행하고, 그렇지 않은 경우는 금회의 처리를 종료한다.
단계 S2에 있어서, 변속기 컨트롤러(12)는 준비 페이즈 처리가 종료되었는지를 판단한다. 구체적으로는, 준비 페이즈 처리를 개시한 후 프리차지 완료 시간이 경과하고, 또한 부 변속 기구(30)의 입력 회전 속도가 저하되기 시작하면 준비 페이즈 처리가 종료되었다고 판단한다. 프리차지 완료 시간은, 체결측 마찰 체결 요소의 프리차지가 완료되었다고 판단할 수 있는 시간이다. 변속기 컨트롤러(12)는, 준비 페이즈 처리가 종료되어 있으면 단계 S3으로 처리를 이행하고, 그렇지 않으면 계속해서 준비 페이즈 처리를 행한다.
단계 S3에 있어서, 변속기 컨트롤러(12)는 이너셔 페이즈 처리를 종료할지를 판단한다. 구체적으로는, 부 변속 기구(30)의 입력 회전 속도가 변속 후의 입력 회전 속도보다도 소정 회전만큼 높은 이너셔 페이즈 처리 종료 판정 속도가 되었을 때에, 이너셔 페이즈 처리를 종료한다고 판단한다. 이너셔 페이즈 처리 종료 판정 속도는, 해방측 마찰 체결 요소의 유압 응답 지연을 고려하여, 부 변속 기구(30)의 입력 회전 속도가 변속 후의 입력 회전 속도로 되었을 때에 실압이 응답하기 시작하는 회전 속도로 설정한다. 본 실시 형태에서는, 이너셔 페이즈 처리 종료 판정 속도를, [부 변속 기구(30)의 변속 후의 입력 회전 속도]＋100rpm으로 설정하고 있다. 변속기 컨트롤러(12)는 부 변속 기구(30)의 입력 회전 속도가 이너셔 페이즈 처리 종료 판정 속도로 되면, 이너셔 페이즈 처리를 종료하여 단계 S5로 처리를 이행한다. 한편, 부 변속 기구(30)의 입력 회전 속도가 이너셔 페이즈 처리 종료 판정 속도보다 높으면 계속해서 이너셔 페이즈 처리를 실시하고, 단계 S4로 처리를 이행한다.
단계 S4에 있어서, 변속기 컨트롤러(12)는 배리에이터(20)의 변속비(vRatio)를 변속비 대측으로 변경시킨다.
단계 S5에 있어서, 변속기 컨트롤러(12)는 토크 페이즈 처리를 실시한다.
단계 S6에 있어서, 변속기 컨트롤러(12)는 실 이너셔 페이즈가 종료되었는지를 판단한다. 구체적으로는, 실제로 부 변속 기구(30)의 입력 회전 속도가 변속 후의 입력 회전 속도에 도달하였는지를 판단한다. 변속기 컨트롤러(12)는, 실 이너셔 페이즈가 종료되어 있으면 금회의 처리를 종료하고, 그렇지 않으면 단계 S4로 처리를 이행한다.
도 5는 본 실시 형태에 따른 파워 오프 업 시프트의 모드 절환 변속 제어의 동작을 설명하는 타임차트이다.
시각 t1에서, 액셀러레이터 페달로부터 발이 이격되면, 도달 스루 변속비(DRatio)(목표값)가 변경된다. 변속기 컨트롤러(12)는, 이 도달 스루 변속비(DRatio)와 스루 변속비(Ratio)(현재값)를 비교하여 모드 절환 변속선을 넘어 변속할 필요가 있다고 판단하였을 때에 파워 오프 업 시프트의 모드 절환 변속 제어를 실시한다. 여기서는 모드 절환 변속선을 넘어 변속할 필요가 있었다고 판단된 것으로 한다. 그렇게 하면, 시각 t1로부터 파워 오프 업 시프트의 모드 절환 변속 제어가 개시되어, 배리에이터(20)의 변속비(vRatio)가 변속비 소측으로 변경되는 동시에[도 5의 (E)], 부 변속 기구(30)의 변속단을 1속으로부터 2속으로 변경하기 위한 준비 페이즈 처리가 실시된다[도 5의 (F)].
시각 t2에서, 프리차지 완료 시간이 경과한 것 및 부 변속 기구(30)의 입력 회전 속도가 저하되기 시작한 것의 2개의 조건이 충족되면, 준비 페이즈 처리가 종료한다. 그와 동시에, 배리에이터(20)의 변속비(vRatio)를 변속비 대측으로 변경시켜[도 5의 (E)], 부 변속 기구(30)의 입력 회전 속도를 변속 전의 회전 속도로부터 변속 후의 회전 속도로 이행시키는 이너셔 페이즈 처리를 실시한다[도 5의 (D) (F)].
시각 t3에서, 부 변속 기구(30)의 입력 회전 속도가 이너셔 페이즈 처리 종료 판정 속도에 도달하면[도 5의 (D)], 이너셔 페이즈 처리가 종료된다. 그와 동시에, 부 변속 기구(30)의 입력 토크의 담당을 해방측 마찰 체결 요소로부터 체결측 마찰 체결 요소로 이행시키는 토크 페이즈 처리를 실시한다[도 5의 (F)].
시각 t4에서, 실 이너셔 페이즈가 종료된다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 해방측 마찰 체결 요소의 유압 응답 지연을 고려하여, 실 이너셔 페이즈 중의 시각 t3에서 이너셔 페이즈 처리를 종료하여 토크 페이즈 처리를 실시는 것으로 하였다. 그로 인해, 실 이너셔 페이즈가 종료되는 시각 t4 이후의 토크 페이즈 초기에 있어서, 부 변속 기구(30)의 해방측(1속측) 마찰 체결 요소에 의해 토크가 전달되는 것을 억제할 수 있다. 그로 인해, 비교예에서 토크 페이즈 초기에 발생하고 있었던 차량의 감속 가속도의 증대를 억제할 수 있어, 운전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 기술적인 사상의 범위 내에 있어서 다양한 변경을 이룰 수 있는 것은 명백하다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 이너셔 페이즈 처리 종료 판정 속도에 도달하면, 즉시 이너셔 페이즈 처리를 종료하여 토크 페이즈를 개시하고 있었다. 그러나 노이즈나 미세한 회전 진동의 영향에 의한 오판정을 방지하기 위해, 이너셔 페이즈 처리 종료 판정 속도에 도달하고 나서 소정 시간(예를 들어, 50ms) 경과한 후 이너셔 페이즈 처리를 종료해도 좋다.
또한, 부 변속 기구(30)는 전진용 변속단으로서 1속과 2속의 2단을 갖는 변속 기구로 하였지만, 부 변속 기구(30)를 전진용 변속단으로서 3단 이상의 변속단을 갖는 변속 기구로 해도 좋다.
또한, 부 변속 기구(30)를 라비뇨형 유성 기어 기구를 사용하여 구성하였지만, 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 부 변속 기구(30)는, 통상의 유성 기어 기구와 마찰 체결 요소를 조합하여 구성해도 좋고, 혹은 기어비가 다른 복수의 기어열로 구성되는 복수의 동력 전달 경로와, 이들 동력 전달 경로를 절환하는 마찰 체결 요소에 의해 구성해도 좋다.
또한, 풀리(21, 22)의 가동 원추판을 축 방향으로 변위시키는 액추에이터로서 유압 실린더(23a, 23b)를 구비하고 있지만, 액추에이터는 유압으로 구동되는 것에 한정되지 않고 전기적으로 구동되는 것이라도 좋다.
또한, 모드 절환 변속비를 저속 모드 최High 변속비와 동등한 값으로 설정하고 있지만, 여기서 말하는「동등하다」에는 대략 동등한 경우도 포함되고, 그러한 경우도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
또한, 상술한 설명에 있어서는, 무단 변속 기구로서 벨트 및 풀리를 사용하는 이른바 벨트식 무단 변속 기구를 예시하여 설명하였지만, 이것에는 한정되지 않는다. 예를 들어, 체인 및 풀리를 사용하는 이른바 체인식 무단 변속 기구나, 파워 롤러 및 입출력 디스크를 사용하는 이른바 토로이달식 무단 변속 기구라도 좋다.
4 : 무단 변속기(차량용 무단 변속기)
20 : 벨트식 무단 변속 기구
30 : 부 변속 기구
S3 : 이너셔 페이즈 처리 종료 수단
S4 : 벨트식 무단 변속 기구 변속 수단
S5 : 토크 페이즈 처리 개시 수단

Claims (2)

  1. 변속비를 무단계로 변경할 수 있는 무단 변속 기구와,
    상기 무단 변속 기구에 대해 직렬로 설치되고, 전진용 변속단으로서 제1 변속단과 이 제1 변속단보다도 변속비가 작은 제2 변속단을 포함하고, 복수의 마찰 체결 요소를 선택적으로 체결 또는 해방함으로써 상기 제1 변속단과 상기 제2 변속단을 절환하는 부 변속 기구를 구비하는 차량용 무단 변속기의 제어 장치이며,
    상기 차량용 무단 변속기에 입력되는 토크가 부 토크일 때에 상기 부 변속 기구의 변속단을 제1 변속단으로부터 제2 변속단으로 변경하는 과정에서 실시되고, 상기 부 변속 기구의 마찰 체결 요소의 체결 용량을 제어하여 상기 부 변속 기구의 입력 회전 변화 속도를 조정하는 이너셔 페이즈 처리의 지시를, 상기 부 변속 기구의 입력 회전 속도가 제2 변속단의 입력 회전 속도에 실제로 도달하기 전에 종료시키는 이너셔 페이즈 처리 종료 수단과,
    상기 이너셔 페이즈 처리의 지시를 종료시킨 후, 상기 부 변속 기구의 입력 회전 속도가 제2 변속단의 입력 회전 속도에 실제로 도달하기 전에 상기 부 변속 기구의 체결측 마찰 체결 요소의 체결 용량을 증대시키는 토크 페이즈 처리의 지시를 개시하는 토크 페이즈 처리 개시 수단과,
    상기 부 변속 기구의 변속단을 제1 변속단으로부터 제2 변속단으로 변경할 때의, 상기 무단 변속 기구의 변속비에 상기 부 변속 기구의 변속비를 곱하여 얻어지는 상기 차량용 무단 변속기의 변속비의 단차를 억제하기 위하여, 상기 이너셔 페이즈 처리가 개시되고 나서 상기 부 변속 기구의 입력 회전 속도가 제2 변속단의 입력 회전 속도에 실제로 도달할 때까지의 사이에는, 상기 토크 페이즈 처리가 개시된 후에도 상기 무단 변속 기구의 변속비를 소측으로부터 대측으로 변경하는 무단 변속 기구 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 차량용 무단 변속기의 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이너셔 페이즈 처리 종료 수단은,
    상기 부 변속 기구의 입력 회전 속도가, 제2 변속단의 입력 회전 속도보다도 높은 소정 회전 속도를 하회하였을 때에 상기 이너셔 페이즈 처리의 지시를 종료시키는 것을 특징으로 하는, 차량용 무단 변속기의 제어 장치.
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