KR101684206B1 - 변속기 및 변속기의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

변속비를 무단계로 변경할 수 있는 배리에이터와, 배리에이터에 대해 직렬로 배치되고, 변속단이 전환되는 유단 변속 기구를 구비한 변속기이며, 단계 업 시프트 변속 조건이 성립한 경우에, 변속 억제 페이즈와, 업 시프트 페이즈를 반복하여 행하는 단계 변속을 행하는 변속 제어부를 구비하고, 변속 제어부는, 단계 변속을 행할 때에, 유단 변속 기구가 n 변속단인 경우에, 스루 변속비가 배리에이터의 최High 변속비에 도달하기 전에, 유단 변속 기구의 n 변속단으로부터 n＋1 변속단으로의 변경을 완료시킨다.

Description

변속기 및 변속기의 제어 방법 {TRANSMISSION, AND TRANSMISSION CONTROL METHOD}

본 발명은 변속기 및 변속기의 제어 방법에 관한 것이다.

JP5-332426A에는, 급가속의 요구가 있는 경우에, 엔진 회전 속도의 점증(이하, 변속 억제 페이즈라 함) 및 급감(이하, 업 시프트 페이즈라 함)을 반복하면서 차속을 증대시키도록 변속비를 단계적으로 변화시키는(이하, 단계 변속이라 함) 무단 변속기가 개시되어 있다.

또한, JP2012-57710A에는, 변속비를 무단계로 변경 가능한 배리에이터와, 유단 변속을 행하는 부변속 기구를 구비한 무단 변속기가 개시되어 있다.

상기 무단 변속기를 조합함으로써, 배리에이터와, 부변속 기구를 구비한 무단 변속기에서, 부변속 기구의 변속단을 고정으로 하고, 배리에이터에 있어서 단계 변속을 행하는 것도 생각된다.

단계 변속에서는, 엔진 회전 속도의 증가와 업 시프트가 반복하여 행해짐으로써, 운전자에게 리듬감이 좋은 가속성을 부여할 수 있다.

그러나, 부변속 기구의 변속단이 n 변속단으로 되어 있는 경우에, 배리에이터의 변속비가 최High로 되면, 배리에이터는 그 이상 업 시프트할 수 없다.

그로 인해, 업 시프트 페이즈 중에 배리에이터의 변속비가 최High로 되면, 그 업 시프트 페이즈 중에 소정의 업 시프트량을 얻을 수 없고, 운전자에게 위화감을 부여할 우려가 있다.

이에 반해, 배리에이터의 변속비가 최High로 된 경우에, 부변속 기구의 변속단을 n 변속단으로부터 n＋1 변속단으로 전환하고, 배리에이터를 Low측으로 변경함으로써, 업 시프트 페이즈 중에 소정의 업 시프트량을 얻는 것도 생각된다.

액셀러레이터 페달이 답입된 상태에 있어서의 부변속 기구의 변속단의 전환은, 준비 페이즈, 토크 페이즈, 이너셔 페이즈, 종료 페이즈의 순으로 행해지고, 부변속 기구의 회전 속도의 변화(변속비의 변화)는, 이너셔 페이즈에서 행해진다. 따라서, 배리에이터의 변속비가 최High로 되는 것과 동시에 이너셔 페이즈를 개시하기 위해서는, 그때까지 준비 페이즈 및 토크 페이즈를 종료시켜 둘 필요가 있다.

그러나, 배리에이터의 변속비가 최High로 되는 것과 동시에 이너셔 페이즈가 개시되도록 부변속 기구를 제어하고 있는 경우라도, 부변속 기구에의 지시 유압에 대한 실제 유압의 편차에 의해, 이너셔 페이즈의 개시 타이밍이 빨라지는 경우가 있다. 이러한 경우에는, 업 시프트 페이즈에 있어서 배리에이터에 의한 업 시프트와, 부변속 기구에 의한 변속단의 전환이 동시에 일어나고, 배리에이터에 있어서의 변속비와 부변속 기구에 있어서의 변속비를 합한 무단 변속기 전체의 변속비인 스루 변속비의 변화 속도가 일시적으로 커져, 운전자에게 위화감을 부여할 우려가 있다.

한편, 이너셔 페이즈의 개시 타이밍이 늦어지는 경우에는, 배리에이터의 변속비가 최High까지 업 시프트한 후에, 부변속 기구에 있어서의 변속단의 전환이 일어나고, 업 시프트가 단기간에 2단계로 행해져, 운전자에게 위화감을 부여할 우려가 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 단계 변속을 행하는 경우에, 운전자에게 위화감을 부여하는 것을 억제하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 형태에 관한 변속기는, 변속비를 무단계로 변경할 수 있는 배리에이터와, 배리에이터에 대해 직렬로 배치되고, 변속단이 전환되는 유단 변속 기구를 구비한 변속기이며, 배리에이터와 유단 변속 기구를 제어하여, 변속기 전체로서의 변속비인 스루 변속비를 제어하고, 단계 업 시프트 변속 조건이 성립한 경우에, 스루 변속비의 변화가 억제되는 변속 억제 페이즈와, 변속 억제 페이즈보다도 스루 변속비의 변화가 큰 업 시프트 페이즈를 반복하여 행하는 단계 변속을 행하는 변속 제어부를 구비하고, 변속 제어부는, 단계 변속을 행할 때에, 유단 변속 기구가 n 변속단인 경우에, 스루 변속비가 배리에이터의 최High 변속비에 도달하기 전에, 유단 변속 기구의 n 변속단으로부터 n＋1 변속단으로의 변경을 완료시킨다.

본 발명의 다른 형태에 관한 변속기의 제어 방법은, 변속비를 무단계로 변경할 수 있는 배리에이터와, 배리에이터에 대해 직렬로 배치되고, 변속단이 전환되는 유단 변속 기구를 구비한 변속기를 제어하는 제어 방법이며, 배리에이터와 유단 변속 기구를 제어하여, 변속기 전체로서의 변속비인 스루 변속비를 제어하고, 단계 업 시프트 변속 조건이 성립한 경우에, 스루 변속비의 변화가 억제되는 변속 억제 페이즈와, 변속 억제 페이즈보다도 스루 변속비의 변화가 큰 업 시프트 페이즈를 반복하여 행하는 단계 변속을 행하고, 단계 변속을 행할 때에, 유단 변속 기구가 n 변속단인 경우에, 스루 변속비가 배리에이터의 최High 변속비에 도달하기 전에, 유단 변속 기구의 n 변속단으로부터 n＋1 변속단으로의 변경을 완료시킨다.

이 형태에 따르면, 스루 변속비가 n 변속단에 있어서의 배리에이터의 최High 변속비에 도달한 경우에는, 유단 변속 기구의 변속단은 n＋1 변속단으로 되어 있고, 스루 변속비를 n 변속단에 있어서의 배리에이터의 최High 변속비보다도 High측으로 변경할 수 있어, 운전자에게 위화감을 부여하지 않고, 단계 변속을 행할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태의 차량의 개략 구성도이다.
도 2는 컨트롤러의 개략 구성도이다.
도 3은 기억 장치에 저장되는 변속 맵이다.
도 4는 변속 제어를 설명하는 흐름도이다.
도 5는 단계 변속을 행하는 경우의 타임차트이다.
도 6은 변형예에 있어서의 변속을 설명하는 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 또한, 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 변속비가 차량의 발진 시 등에 사용되는 최대 변속비이다. 「최High 변속비」는 당해 변속 기구의 최소 변속비이다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 차량의 개략 구성도이다. 이 차량은 구동원으로서 엔진(1)을 구비하고, 엔진(1)의 출력 회전은, 로크업 클러치가 구비된 토크 컨버터(2), 제1 기어열(3), 무단 변속기[이하, 단순히 「변속기(4)」라 함], 제2 기어열(5), 차동 장치(6)를 통해 구동륜(7)으로 전달된다.

변속기(4)에는, 엔진(1)의 회전이 입력되어 엔진(1)의 동력의 일부를 이용하여 구동되는 메카니컬 오일 펌프(10m)와, 배터리(13)로부터 전력 공급을 받아 구동되는 전동 오일 펌프(10e)가 설치되어 있다. 또한, 변속기(4)에는, 메카니컬 오일 펌프(10m) 혹은 전동 오일 펌프(10e)로부터의 유압을 압력 조절하여 변속기(4)의 각 부위에 공급하는 유압 제어 회로(11)가 설치되어 있다.

변속기(4)는, 벨트식 무단 변속 기구[이하, 「배리에이터(20)」라 함]와, 배리에이터(20)에 직렬로 설치되는 부변속 기구(30)를 구비한다. 「직렬로 설치된다」라 함은 엔진(1)으로부터 구동륜(7)에 이르기까지의 동력 전달 경로에 있어서 배리에이터(20)와 부변속 기구(30)가 직렬로 설치된다고 하는 의미이다. 부변속 기구(30)는, 이 예와 같이 배리에이터(20)의 출력축에 직접 접속되어 있어도 되고, 그 밖의 변속 내지 동력 전달 기구(예를 들어, 기어열)를 통해 접속되어 있어도 된다. 혹은, 부변속 기구(30)는 배리에이터(20)의 전단(입력축측)에 접속되어 있어도 된다.

배리에이터(20)는, 프라이머리 풀리(21)와, 세컨더리 풀리(22)와, 풀리(21, 22)의 사이에 권회되는 V 벨트(23)를 구비한다. 배리에이터(20)는, 프라이머리 풀리(21), 세컨더리 풀리(22)에 유압을 급배함으로써, 변속비를 무단계로 변화시킨다.

부변속 기구(30)는 전진 2단·후진 1단의 변속 기구이다. 부변속 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∼34)에의 공급 유압을 조정하고, 각 마찰 체결 요소(32∼34)의 체결·해방 상태를 변경하면, 부변속 기구(30)의 변속단이 변경된다. 이하의 설명에서는, 부변속 기구(30)의 변속단이 1속인 경우에 「변속기(4)가 저속 모드이다」라고 표현하고, 2속인 경우에 「변속기(4)가 고속 모드이다」라고 표현한다. 운전자에 의해 액셀러레이터 페달이 답입된 상태에 있어서의 부변속 기구(30)의 1속으로부터 2속으로의 변속단의 전환은, 준비 페이즈, 토크 페이즈, 이너셔 페이즈, 종료 페이즈의 순으로 진행한다.

준비 페이즈에서는, 체결측 마찰 체결 요소에의 유압의 프리차지를 행하고, 체결측 마찰 체결 요소를 체결 직전의 상태에서 대기시킨다. 토크 페이즈에서는, 해방측 마찰 체결 요소에의 공급 유압을 저하시킴과 함께 체결측 마찰 체결 요소에의 공급 유압을 상승시키고, 토크의 전달을 담당하는 마찰 체결 요소를 해방측 마찰 체결 요소로부터 체결측 마찰 체결 요소로 이행시킨다. 이너셔 페이즈에서는, 변속비가 변속 전 변속단의 변속비로부터 변속 후 변속단의 변속비까지 변화한다. 종료 페이즈에서는, 해방측 마찰 체결 요소에의 공급 유압을 제로로 하여 해방측 마찰 요소를 완전 해방시킴과 함께 체결측 마찰 체결 요소에의 공급 유압을 상승시켜 체결측 마찰 체결 요소를 완전 체결시킨다.

컨트롤러(12)는, 엔진(1) 및 변속기(4)를 통합적으로 제어하는 컨트롤러이며, 도 2에 도시하는 바와 같이, CPU(121)와, RAM·ROM으로 이루어지는 기억 장치(122)와, 입력 인터페이스(123)와, 출력 인터페이스(124)와, 이들을 서로 접속하는 버스(125)로 구성된다.

입력 인터페이스(123)에는, 액셀러레이터 페달의 조작량인 액셀러레이터 개방도(APO)를 검출하는 액셀러레이터 개방도 센서(41)의 출력 신호, 변속기(4)의 입력 회전 속도[＝프라이머리 풀리(21)의 회전 속도, 이하, 「프라이머리 회전 속도(Npri)」라 함]를 검출하는 회전 속도 센서(42)의 출력 신호, 차속(VSP)을 검출하는 차속 센서(43)의 출력 신호 등이 입력된다.

기억 장치(122)에는, 엔진(1)의 제어 프로그램, 변속기(4)의 변속 제어 프로그램, 이들 프로그램에서 사용되는 각종 맵·테이블이 저장되어 있다. CPU(121)는, 기억 장치(122)에 저장되어 있는 프로그램을 판독하여 실행하고, 입력 인터페이스(123)를 통해 입력되는 각종 신호에 대해 각종 연산 처리를 실시하여, 연료 분사량 신호, 점화 시기 신호, 스로틀 개방도 신호, 변속 제어 신호, 전동 오일 펌프(10e)의 구동 신호 등을 생성하고, 생성한 신호를 출력 인터페이스(124)를 통해 엔진(1), 유압 제어 회로(11), 전동 오일 펌프(10e)의 모터 드라이버에 출력한다. CPU(121)가 연산 처리에서 사용하는 각종 값, 그 연산 결과는 기억 장치(122)에 적절히 저장된다.

유압 제어 회로(11)는 복수의 유로, 복수의 유압 제어 밸브로 구성된다. 유압 제어 회로(11)는, 컨트롤러(12)로부터의 변속 제어 신호에 기초하여, 복수의 유압 제어 밸브를 제어하여 유압의 공급 경로를 전환함과 함께 메카니컬 오일 펌프(10m) 또는 전동 오일 펌프(10e)에서 발생한 유압으로부터 필요한 유압을 조제하고, 이것을 변속기(4)의 각 부위에 공급한다. 이에 의해, 배리에이터(20)의 변속비, 부변속 기구(30)의 변속단이 변경되고, 변속기(4)의 변속이 행해진다.

도 3은 기억 장치(122)에 저장되는 변속 맵의 일례를 나타내고 있다. 컨트롤러(12)는, 이 변속 맵에 기초하여, 차량의 운전 상태[이 실시 형태에서는 차속(VSP), 프라이머리 회전 속도(Npri), 액셀러레이터 개방도(APO)]에 따라, 배리에이터(20), 부변속 기구(30)를 제어한다.

이 변속 맵에서는, 변속기(4)의 동작점이 차속(VSP)과 프라이머리 회전 속도(Npri)에 의해 정의된다. 변속기(4)의 동작점과 변속 맵 좌측 하부 코너의 0점을 연결하는 선의 기울기가 변속기(4) 전체의 변속비[배리에이터(20)의 변속비와 부변속 기구(30)의 변속비를 승산한 변속비]인 스루 변속비에 대응한다.

변속기(4)가 저속 모드인 경우에는, 변속기(4)는 배리에이터(20)의 변속비를 최Low 변속비로 하여 얻어지는 저속 모드 최Low선과 배리에이터(20)의 변속비를 최High 변속비로 하여 얻어지는 저속 모드 최High선의 사이에서 변속할 수 있다. 한편, 변속기(4)가 고속 모드인 경우에는, 변속기(4)는 배리에이터(20)의 변속비를 최Low 변속비로 하여 얻어지는 고속 모드 최Low선과 배리에이터(20)의 변속비를 최High 변속비로 하여 얻어지는 고속 모드 최High선의 사이에서 변속할 수 있다.

부변속 기구(30)의 각 변속단의 변속비는, 저속 모드(1속)에 있어서 배리에이터(20)가 최High인 경우에 대응하는 변속비(저속 모드 최High 변속비)가 고속 모드(2속)에 있어서 배리에이터(20)가 최Low인 경우에 대응하는 변속비(고속 모드 최Low 변속비)보다도 작아지도록 설정된다. 이에 의해, 저속 모드에서 취할 수 있는 변속기(4)의 스루 변속비의 범위와 고속 모드에서 취할 수 있는 변속기(4)의 스루 변속비의 범위가 부분적으로 중복되고, 변속기(4)의 동작점이 고속 모드 최Low선과 저속 모드 최High선으로 사이에 끼이는 영역에 있는 경우에는, 변속기(4)는 저속 모드, 고속 모드 중 어느 모드도 선택 가능하게 되어 있다.

컨트롤러(12)는, 액셀러레이터 개방도(APO)가 차속(VSP)에 따른 단계 변속 개시 개방도보다도 작은 경우에 통상 변속을 행하고, 액셀러레이터 개방도(APO)가 차속(VSP)에 따른 단계 변속 개시 개방도 이상으로 된 경우에 단계 변속을 행한다. 단계 변속 개시 개방도는, 차속(VSP)에 따라 미리 설정된 액셀러레이터 개방도이며, 운전자가 가속을 의도하고 있다고 판단되는 크기로 설정된다.

통상 변속에서는, 종래의 벨트식 무단 변속기의 변속 맵과 마찬가지로, 액셀러레이터 개방도(APO)마다 설정된 변속선에 기초하여 변속이 행해진다. 또한, 도 3에는 간단하게 하기 위해, 파셜선[액셀러레이터 개방도(APO)＝4/8의 경우의 변속선]만이 나타내어져 있다.

통상 변속에 있어서는, 부변속 기구(30)의 변속단을 전환하는 제1 모드 전환 변속선이 저속 모드 최High선 상에 겹치도록 설정되어 있다. 제1 모드 전환 변속선에 대응하는 스루 변속비는 저속 모드 최High 변속비와 동등한 값으로 설정된다. 제1 모드 전환 변속선을 이와 같이 설정하는 것은, 배리에이터(20)의 변속비가 작을수록 부변속 기구(30)에의 입력 토크가 작아지고, 부변속 기구(30)를 변속시킬 때의 변속 쇼크를 억제할 수 있기 때문이다.

그리고, 변속기(4)의 동작점이 제1 모드 전환 변속선을 가로지르는 경우, 즉, 목표 스루 변속비가 제1 모드 전환 변속선을 넘어 변화한 경우에는, 컨트롤러(12)는 이하에 설명하는 협조 변속을 행하고, 고속 모드-저속 모드간의 전환을 행한다.

협조 변속에서는, 컨트롤러(12)는, 부변속 기구(30)의 변속을 행함과 함께, 배리에이터(20)의 변속비를 부변속 기구(30)의 변속비가 변화하는 방향과 반대의 방향으로 변경한다. 이때, 부변속 기구(30)의 변속비가 실제로 변화하는 이너셔 페이즈와 배리에이터(20)의 변속비가 변화하는 기간을 동기시킨다. 배리에이터(20)의 변속비를 부변속 기구(30)의 변속비 변화와 반대의 방향으로 변화시키는 것은, 부변속 기구(30)의 변속단을 전환에 의한 쇼크를 운전자에게 부여하지 않도록 하기 위함이다. 협조 변속에서는, 배리에이터(20)의 변속비의 변화량은, 부변속 기구(30)의 변속단 전환에 의한 변속비의 변화량분으로 설정되고, 그 결과, 스루 변속비는 변화하지 않는다.

구체적으로는, 목표 스루 변속비가 제1 모드 전환 변속선을 Low측으로부터 High측으로 넘어 변화한 경우에는, 컨트롤러(12)는, 부변속 기구(30)의 변속단을 1속으로부터 2속으로 변경(1-2 변속)함과 함께, 배리에이터(20)의 변속비를 Low측으로 변경한다.

단계 변속에서는, 변속 억제 페이즈와, 업 시프트 페이즈가 반복하여 행해진다.

변속비 억제 페이즈에 있어서의 변속비의 변화율(단위 시간당 변속비의 변화량)은, 업 시프트 페이즈에 있어서의 변속비의 변화율보다도 작다. 본 실시 형태에 있어서는, 변속 억제 페이즈에서는, 변속비의 변화율은 제로이며, 스루 변속비는 변화하지 않는다. 변속 억제 페이즈에서는, 배리에이터(20) 및 부변속 기구(30)에 의한 변속을 행하는 것이 가능하지만, 스루 변속비는 일정하게 유지된다. 또한, 변속 억제 페이즈에 있어서는, 변속비의 변화율을 제로보다도 크게 해도 되고, 이 경우, 변속비의 변화율은, 변속 억제 페이즈 중에 차속(VSP)의 증가에 수반하여, 프라이머리 회전 속도(Npri)가 저하되는 일이 없는 범위로 설정된다.

업 시프트 페이즈에서는, 스루 변속비가 High측으로 변경된다. 업 시프트 페이즈에 의한 업 시프트는, 배리에이터(20)에 의해 행해진다. 업 시프트 페이즈에 있어서의 변속비의 변화율은, 업 시프트 페이즈 중에 차속(VSP)의 증가에 수반하여, 프라이머리 회전 속도(Npri)가 저하되는 범위로 설정된다.

이와 같이, 변속비의 변화율이 설정됨으로써, 단계 변속은, 도 3에 나타내는 바와 같이 프라이머리 풀리 회전 속도의 증감을 반복하는 변속 형태로 된다. 또한, 도 3에는 간단하게 하기 위해, 전체 부하선[액셀러레이터 개방도(APO)＝8/8의 경우의 변속선]만이 나타내어져 있다. 단계 변속은, 액셀러레이터 개방도마다 설정된 변속선에 기초하여 행해진다.

단계 변속에서는, 프라이머리 회전 속도(Npri)가 액셀러레이터 개방도마다 설정된 제1 소정 회전 속도로 되면 업 시프트 페이즈가 실행되고, 차속(VSP)에 따라 액셀러레이터 개방도마다 설정된 제2 소정 회전 속도로 될 때까지 업 시프트된 후에는, 변속 억제 페이즈가 실행되고, 스루 변속비는 변경되지 않고, 차속(VSP)의 상승과 함께 프라이머리 회전 속도(Npri)(엔진 회전 속도)가 서서히 높아진다. 또한, 도 3에 있어서는, 제1 소정 회전 속도를 일정하게 하고, 제2 소정 회전 속도를 차속(VSP)에 따라 설정한 예를 나타냈지만, 이것에 한정되는 일은 없고, 제1 소정 회전 속도를 차속(VSP)에 따라 설정해도 되고, 또한 제2 소정 회전 속도를 일정하게 해도 된다.

단계 변속에 있어서는, 부변속 기구(30)의 변속단을 1속으로부터 2속으로 전환하기 위한 변속단 전환선인 제2 모드 전환 변속선이, 제1 모드 전환 변속선보다도 Low측으로 설정되어 있고, 변속기(4)의 동작점이 제2 모드 전환 변속선을 가로지르는 경우, 즉, 목표 스루 변속비가 제2 모드 전환 변속선을 넘어 변화한 경우에, 통상 변속과 마찬가지로 협조 변속을 행하고, 부변속 기구(30)의 변속단을 1속으로부터 2속으로 전환하고, 배리에이터(20)의 변속비를 Low측으로 변경한다.

제2 모드 전환 변속선은 이하의 방법에 의해 설정된다. 우선, 업 시프트 페이즈 완료 직후의 스루 변속비가, 저속 모드 최High 변속비로 되는 업 시프트 페이즈 개시 전 스루 변속비를, 단계 변속 개시 개방도 이상의 액셀러레이터 개방도마다 산출한다. 그리고, 그 중에서 가장 Low측의 변속비인 업 시프트 페이즈 개시 전 스루 변속비와 변속 맵 좌측 하부 코너의 0점을 연결한다. 이와 같이 하여, 제2 모드 전환 변속선이 설정된다. 또한, 저속 모드 최High 변속비에 대해, 업 시프트 페이즈에 있어서의 변속비의 변화율 이상 Low측의 변속비를 단계 변속 개시 개방도 이상의 액셀러레이터 개방도마다 산출하고, 그 중에서 가장 Low측의 변속비와 변속 맵 좌측 하부 코너의 0점을 연결해도 된다.

목표 스루 변속비가 업 시프트 중에 제2 모드 전환 변속선을 넘어 변화한 경우에는, 다음 변속 억제 페이즈가 완료될 때까지의 동안에, 협조 변속을 완료시킨다. 그로 인해, 그 후의 업 시프트 중에 목표 스루 변속비가 저속 모드 최High선을 넘었을 때에는, 부변속 기구(30)의 변속단은, 이미 2속으로 되어 있다. 즉, 스루 변속비가 저속 모드 최High 변속비에 도달하기 전에 부변속 기구(30)의 변속단은, 이미 2속으로 되어 있고, 배리에이터(20)의 변속비는 최High로 되어 있지는 않다. 따라서, 업 시프트 페이즈에 있어서 저속 모드 최High선을 넘어 배리에이터(20)를 업 시프트할 수 있고, 예를 들어 액셀러레이터 개방도(APO)가 8/8인 경우에는, 도 3에 나타내는 전체 부하선을 따라 단계 변속을 행할 수 있다.

또한, 답입 후의 액셀러레이터 개방도(APO)가, 단계 변속 개시 개방도 이상으로 되어 단계 변속을 개시할 때에, 답입 후의 액셀러레이터 개방도(APO)가, 저속 모드 최High 변속비보다도 Low측, 또한 제2 모드 전환 변속선보다 High측(예를 들어 도 3 중, 동작점 A)인 경우에는, 단계 변속에 있어서의 최초의 변속 억제 페이즈를 개시함과 동시에 협조 변속을 개시한다.

다음으로, 본 실시 형태의 변속 제어에 대해 도 4의 흐름도를 사용하여 설명한다.

스텝 S100에서는, 컨트롤러(12)는, 액셀러레이터 개방도 센서(41)로부터의 출력 신호, 차속 센서(43)로부터의 출력 신호, 및 회전 속도 센서(42)로부터의 출력 신호에 기초하여, 액셀러레이터 개방도(APO), 차속(VSP) 및 프라이머리 회전 속도(Npri)를 검출한다.

스텝 S101에서는, 컨트롤러(12)는, 단계 변속 조건(단계 업 시프트 변속 조건)이 성립하였는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 컨트롤러(12)는, 차속(VSP)과 액셀러레이터 개방도(APO)에 기초하여, 액셀러레이터 개방도(APO)가 도 3의 일점 쇄선으로 나타내는 단계 변속 개시 개방도 이상인지 여부를 판정한다. 처리는, 액셀러레이터 개방도(APO)가 단계 변속 개시 개방도 이상인 경우에는 스텝 S102로 진행하고, 액셀러레이터 개방도(APO)가 단계 변속 개시 개방도보다도 작은 경우에는 스텝 S106으로 진행한다.

스텝 S102에서는, 컨트롤러(12)는, 단계 변속을 실행한다. 이에 의해, 모드 전환 변속선이, 제1 모드 전환 변속선으로부터 제2 모드 전환 변속선으로 변경된다.

스텝 S103에서는, 컨트롤러(12)는, 부변속 기구(30)의 변속단이 2속으로 되어 있는지 여부를 판정한다. 처리는, 부변속 기구(30)의 변속단이 2속으로 되어 있지 않은 경우에는 스텝 S104로 진행하고, 부변속 기구(30)의 변속단이 2속으로 되어 있는 경우에는 금회의 처리는 종료한다.

스텝 S104에서는, 컨트롤러(12)는, 목표 스루 변속비가 제2 모드 전환 변속선에 대응하는 스루 변속비보다도 High측인지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 컨트롤러(12)는, 목표 스루 변속비가 제2 모드 전환 변속선을 넘어 변화하였는지 여부, 또는 모드 전환 변속선이 제1 모드 전환 변속선으로부터 제2 모드 전환 변속선으로 변경된 것으로, 저속 모드 최High 변속비보다도 Low측이었던 목표 스루 변속비가 제2 모드 전환 변속선에 대응하는 변속비보다도 High측으로 되었는지 여부를 판정한다. 그리고, 컨트롤러(12)는, 목표 스루 변속비가 제2 모드 전환 변속선을 넘어 변화한 경우, 또는 모드 전환 변속선이 제1 모드 전환 변속선으로부터 제2 모드 전환 변속선으로 변경된 것으로, 목표 스루 변속비가 제2 모드 전환 변속선에 대응하는 변속비보다도 High측으로 된 경우에 목표 스루 변속비가 제2 모드 전환 변속선에 대응하는 스루 변속비보다도 High측이라고 판정한다. 처리는, 목표 스루 변속비가 제2 모드 전환 변속선에 대응하는 스루 변속비보다도 High측인 경우에는 스텝 S105로 진행하고, 목표 스루 변속비가 제2 모드 전환 변속선보다도 Low측인 경우에는 금회의 처리는 종료한다.

스텝 S105에서는, 컨트롤러(12)는, 협조 변속을 실행하고, 부변속 기구(30)의 변속단을 1속으로부터 2속으로 변경하고, 그에 수반하여 배리에이터(20)를 Low측으로 변속시킨다.

스텝 S106에서는, 컨트롤러(12)는, 통상 변속을 실행한다. 또한, 단계 변속을 행하고 있었던 경우에는, 모드 전환 변속선이, 제2 모드 전환 변속선으로부터 제1 모드 전환 변속선으로 변경된다.

다음으로 본 실시 형태의 변속 제어에 있어서, 단계 변속을 행하는 경우의 배리에이터(20)의 변속비, 부변속 기구(30)의 변속비 등에 대해 도 5의 타임차트를 사용하여 설명한다. 여기에서는 단계 변속이 개시되고, 부변속 기구(30)의 변속단은 1속으로 되어 있는 것으로 한다.

시간 t0에 있어서, 프라이머리 회전 속도(Npri)가 제1 소정 회전 속도까지 상승함으로써 업 시프트 페이즈가 개시되고, 업 시프트 페이즈 중에 목표 스루 변속비가 제2 모드 전환 변속선을 넘어 High측으로 변경되면, 협조 변속을 개시한다. 이에 의해, 부변속 기구(30)에서는, 변속단의 1속으로부터 2속으로의 변경이 개시되고, 준비 페이즈, 토크 페이즈가 행해진다. 또한, 부변속 기구(30)에서는, 이너셔 페이즈는 아직 시작되어 있지 않고, 부변속 기구(30)에 있어서의 변속비는, 1속에 대응한 변속비로 되어 있다. 배리에이터(20)는, 목표 스루 변속비에 추종하여 업 시프트한다.

시간 t1에 있어서, 업 시프트 페이즈가 종료되면 변속 억제 페이즈가 개시되고, 목표 스루 변속비는 일정하다.

시간 t2에 있어서, 부변속 기구(30)에서 이너셔 페이즈가 개시되면, 부변속 기구(30)의 변속비가 1속에 대응한 변속비로부터, 2속에 대응한 변속비로 변경되고, 그에 따라 배리에이터(20)의 변속비가 Low측으로 변경된다.

시간 t3에 있어서, 부변속 기구(30)에서 이너셔 페이즈가 종료되면, 종료 페이즈가 개시되고, 시간 t4에 있어서 종료 페이즈가 종료되면, 부변속 기구(30)의 변속단은 2속으로 된다.

시간 t5에 있어서, 변속 억제 페이즈가 종료되고, 업 시프트 페이즈가 개시되고, 업 시프트 페이즈 중에 목표 스루 변속비가 저속 모드 최High선을 넘어 High측으로 변경된 경우라도, 부변속 기구(30)의 변속단은 이미 2속으로 되어 있고, 배리에이터(20)의 변속비는 최High로 되어 있지는 않다. 그로 인해, 배리에이터(20)는, 목표 스루 변속비에 추종하여 업 시프트를 행할 수 있다.

본 발명의 실시 형태의 효과에 대해 설명한다.

단계 변속은 리듬감 좋게, 구동력(회전 속도) 상승과 업 시프트를 반복하는 유단 변속기와 같은 변속을 목표로 하고 있다. 그로 인해, 단계 변속 중, 원하는 업 시프트량이 얻어지지 않으면, 운전자에게 가속감 부족이나 리듬감이 무너지는 것에 의한 위화감을 부여하게 된다. 본 실시 형태에서는, 단계 변속을 행하는 경우에, 스루 변속비가, 저속 모드 최High 변속비에 도달하기 전에, 부변속 기구(30)의 변속단의 1속으로부터 2속으로의 변경을 완료함으로써, 스루 변속비가 저속 모드 최High선을 넘어 High측으로 변경되는 경우라도, 배리에이터(20)의 변속비는, 최High로 되어 있지는 않고, 업 시프트 페이즈에 있어서 저속 모드 최High선을 넘어 배리에이터(20)를 업 시프트할 수 있고, 원하는 업 시프트량을 달성할 수 있어, 운전자에게 위화감을 부여하는 것을 방지할 수 있다.

업 시프트 페이즈 개시 전 스루 변속비를 액셀러레이터 개방도마다 산출하고, 그 중에서 가장 Low측에 위치하는 업 시프트 페이즈 개시 전 스루 변속비와 변속 맵 좌측 하부 코너의 0점을 연결하여, 제2 모드 전환 변속선을 설정한다. 이와 같이, 제2 모드 전환 변속선을 추가하고, 제2 모드 전환 변속선에 기초하여 부변속 기구(30)의 변속단을 변경하는 것과 같은 용이한 구성에 의해, 스루 변속비가 저속 모드 최High 변속비에 도달하기 전에, 부변속 기구(30)의 변속단을 1속으로부터 2속으로 변경할 수 있다.

또한, 부변속 기구(30)를 배리에이터(20)의 출력축에 접속함으로써, 협조 변속을 행하는 경우에 배리에이터(20)의 변속비가 High측으로 되어 있고, 부변속 기구(30)에의 입력 토크가 작은 상태에서 부변속 기구(30)의 변속단이 변경되고, 부변속 기구(30)의 변속단을 변경할 때의 변속 쇼크를 억제할 수 있다.

부변속 기구(30)의 변속단을 변경할 때의 이너셔 페이즈 중에, 배리에이터(20)로 협조 변속을 행함으로써, 스루 변속비가 변속선에 대응하는 변속비로부터 이격하는 것을 억제하고, 운전자에게 위화감을 부여하는 것을 억제할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정하는 취지는 아니다.

변속 억제 페이즈에 있어서, 차속(VSP)의 상승과 함께 스루 변속비를 서서히 High측으로 변경한 경우에는 구동력이 큰 고속 회전 영역을 오래 사용하고, 가속성을 향상시킬 수 있다. 이 경우, 이 업 시프트(변속 억제 페이즈에 있어서의 스루 변속비의 High측으로의 변경)는 배리에이터(20)에 의해 행해진다. 그 때, 변속 억제 페이즈 중에, 목표 스루 변속비가 제2 모드 전환 변속선을 넘은 경우에는, 다음회의 변속 억제 페이즈에 있어서 협조 변속을 실행한다. 목표 스루 변속비가 제2 모드 전환 변속선을 넘었을 때의 변속 억제 페이즈에 있어서, 부변속 기구(30)의 변속을 수반하는 협조 변속을 개시하면, 업 시프트 페이즈를 개시할 때까지 협조 변속이 종료되지 않고, 업 시프트 페이즈를 개시할 수 없을 우려가 있지만, 프라이머리 회전 속도(Npri)가 제1 소정 회전 속도까지 상승한 시점에서 업 시프트 페이즈를 개시함으로써, 리듬감이 좋은 가속성을 부여할 수 있다.

부변속 기구(30)는, 변속단을 2단 이상 갖는 것이어도 된다. 예를 들어 변속단을 3단 갖는 유단 변속 기구인 경우에는, 변속단이 1속으로부터 2속, 2속으로부터 3속으로 전환되는 각 모드 전환선에 대해 단계 변속용의 모드 전환선을 설치한다.

또한, 업 시프트 페이즈 완료 직후의 스루 변속비가, 저속 모드 최High 변속비로 되는 업 시프트 페이즈 개시 전 스루 변속비를, 액셀러레이터 개방도마다 산출하고, 각 업 시프트 페이즈 개시 전 스루 변속비를 연결하여 제2 모드 전환 변속선을 설정해도 된다. 이에 의해, 제2 모드 전환 변속선을 최대한 High측으로 설정할 수 있고, 부변속 기구(30)의 변속단을 전환할 때의 변속 쇼크를 억제할 수 있다.

또한, 이 변형예에 반해, 상기 실시 형태의 제2 모드 전환 변속선(가장 Low측의 변속비인 업 시프트 페이즈 개시 전 스루 변속비와 변속 맵 좌측 하부 코너의 0점을 연결한 선)을 사용한 경우에는, 단계 변속 중에 액셀러레이터 개방도(APO)가 작아진 경우에 효과를 갖는다.

변형예의 제2 모드 전환 변속선을 사용한 경우에는, 도 6 중의 A점에 있어서 액셀러레이터 개방도(APO)가 작아지고, 목표 스루 변속비가 제2 모드 전환 변속선을 넘은 경우에, A점에 있어서는 제2 모드 전환 변속선보다 Low측이므로 부변속 기구(30)의 변속단은 1속으로 되어 있으므로, 변속기(4)는, 스루 변속비를 저속 모드 최High선을 넘어 원하는 스루 변속비(도 6 중의 D점)까지 변경할 수 없다. 또한, 액셀러레이터 개방도(APO)가 작아지는 것과 동시에, 부변속 기구(30)의 변속단의 1속으로부터 2속으로의 변경을 개시해도, 변속단의 전환이 종료되는 동안에, 스루 변속비는, 도 6에 있어서 파선으로 나타내는 바와 같이 저속 모드 최High 변속비로 유지된다. 그리고, 도 6 중의 B점에 있어서 부변속 기구(30)의 변속단이 2속으로 전환되고, 배리에이터(20)가 Low측으로 변속하면, 배리에이터(20)는 액셀러레이터 개방도(APO)에 따른 목표 스루 변속비까지 업 시프트한다. 이와 같이, 액셀러레이터 개방도(APO)가 작아진 경우에, 2단계의 업 시프트가 행해져, 운전자에게 위화감을 부여할 우려가 있다.

한편, 상기 실시 형태의 제2 모드 전환 변속선을 사용한 경우에는, 목표 스루 변속비가 도 6 중의 C점에 있어서 제2 모드 전환 변속선을 넘으므로, 액셀러레이터 개방도(APO)가 작아지는 도 6 중의 A점에서는, 부변속 기구(30)의 변속단은 2속으로 되어 있고, 배리에이터(20)는 액셀러레이터 개방도(APO)에 따른 목표 스루 변속비까지 업 시프트할 수 있고, 변형예에서 발생할 수 있는 위화감을 운전자에게 부여하는 일이 없다.

상기 실시 형태에서는, 제1 모드 전환 변속선을 저속 모드 최High선으로 설정하고 있지만, 이것에 한정되는 일은 없다.

상기 실시 형태에서는, 벨트식 무단 변속 기구를 사용한 경우에 대해 설명하였지만, 체인식 무단 변속기 등을 사용해도 된다.

본원은 2013년 5월 30일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2013-114641호에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims (8)

1. 변속비를 무단계로 변경할 수 있는 배리에이터와, 상기 배리에이터에 대해 직렬로 배치되고, 변속단이 전환되는 유단 변속 기구를 구비한 변속기이며,
   상기 배리에이터와 상기 유단 변속 기구를 제어하여, 상기 변속기 전체로서의 변속비인 스루 변속비를 제어하고, 단계 업 시프트 변속 조건이 성립한 경우에, 상기 스루 변속비의 변화가 억제되는 변속 억제 페이즈와, 상기 변속 억제 페이즈보다도 상기 스루 변속비의 변화가 큰 업 시프트 페이즈를 반복하여 행하는 단계 변속을 행하는 변속 제어 수단을 구비하고,
   상기 변속 제어 수단은,
   상기 단계 변속을 행하지 않는 경우에는, 상기 유단 변속 기구가 n 변속단이며, 또한 상기 배리에이터의 변속비가 최High 변속비인 제1 변속단 전환선에 기초하여, 상기 n 변속단으로부터 n＋1 변속단으로의 변속을 행하고,
   상기 단계 변속을 행할 때에, 상기 유단 변속 기구가 n 변속단인 경우에, 상기 n 변속단에 있어서의 상기 배리에이터의 최High 변속비에 대해, 상기 업 시프트 페이즈에 있어서의 변속비의 변화율 이상 Low측으로 설정되는 제2 변속단 전환선에 기초하여, 상기 n 변속단으로부터 상기 n＋1 변속단으로의 변경을 개시하고,
   상기 스루 변속비가 상기 배리에이터의 상기 최High 변속비에 도달하기 전에, 상기 유단 변속 기구의 n 변속단으로부터 n＋1 변속단으로의 변경을 완료시키는, 변속기.
2. 제1항에 있어서, 상기 변속 제어 수단은,
   상기 변속 억제 페이즈 중에 상기 배리에이터에 있어서 업 시프트를 행하고,
   상기 변속 억제 페이즈 중에 상기 제2 변속단 전환선에 기초하여 변속단 변경 판정이 된 경우에는, 다음회의 상기 변속 억제 페이즈 중에 상기 n 변속단으로부터 상기 n＋1 변속단으로의 변경을 행하는, 변속기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 변속단 전환선은, 각 액셀러레이터 개방도에 있어서의 업 시프트 페이즈 직후의 상기 스루 변속비가, 상기 n 변속단에 있어서의 상기 배리에이터의 상기 최High 변속비로 되는 업 시프트 페이즈 개시 전 스루 변속비 중, 가장 Low측의 변속비와 변속 맵의 원점을 연결한 변속선인, 변속기.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 변속단 전환선은, 각 액셀러레이터 개방도에 있어서의 업 시프트 페이즈 직후의 상기 스루 변속비가, 상기 n 변속단에 있어서의 상기 배리에이터의 상기 최High 변속비로 되는 업 시프트 페이즈 개시 전 스루 변속비를 연결한 변속선인, 변속기.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유단 변속 기구는, 상기 배리에이터의 출력축에 접속되는, 변속기.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 변속 제어 수단은,
   상기 유단 변속 기구의 이너셔 페이즈 중에, 상기 배리에이터에 있어서 상기 유단 변속 기구에 있어서의 변속 방향과는 역방향으로 변속을 행하는 협조 변속을 행하는, 변속기.
7. 변속비를 무단계로 변경할 수 있는 배리에이터와, 상기 배리에이터에 대해 직렬로 배치되고, 변속단이 전환되는 유단 변속 기구를 구비한 변속기를 제어하는 제어 방법이며,
   상기 배리에이터와 상기 유단 변속 기구를 제어하여, 상기 변속기 전체로서의 변속비인 스루 변속비를 제어하고, 단계 업 시프트 변속 조건이 성립한 경우에, 상기 스루 변속비의 변화가 억제되는 변속 억제 페이즈와, 상기 변속 억제 페이즈보다도 상기 스루 변속비의 변화가 큰 업 시프트 페이즈를 반복하여 행하는 단계 변속을 행하고,
   상기 단계 변속을 행하지 않는 경우에는, 상기 유단 변속 기구가 n 변속단이며, 또한 상기 배리에이터의 변속비가 최High 변속비인 제1 변속단 전환선에 기초하여, 상기 n 변속단으로부터 n＋1 변속단으로의 변속을 행하고,
   상기 단계 변속을 행할 때에, 상기 유단 변속 기구가 n 변속단인 경우에, 상기 n 변속단에 있어서의 상기 배리에이터의 최High 변속비에 대해, 상기 업 시프트 페이즈에 있어서의 변속비의 변화율 이상 Low측으로 설정되는 제2 변속단 전환선에 기초하여, 상기 n 변속단으로부터 상기 n＋1 변속단으로의 변경을 개시하고,
   상기 스루 변속비가 상기 배리에이터의 상기 최High 변속비에 도달하기 전에, 상기 유단 변속 기구의 n 변속단으로부터 n＋1 변속단으로의 변경을 완료시키는, 제어 방법.
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