KR20100100691A - 자동 변속기의 제어 장치 - Google Patents

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마미꼬 이노우에
세이이찌로오 다까하시
다쯔오 오찌아이
마사아끼 우찌다
마사또 고가
료오지 가도노
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Abstract

유단 변속 기구를 체결측과 해방측의 절환에 의해 목표의 회전수로 변속 제어하는 과정에서, 입력 회전수가 목표 회전수에 추종할 수 없거나, 입력 회전수의 변화가 목표보다도 빨라짐으로써 변속 속도에 편차를 발생한다.
본 발명은, 용량의 증가에 의해 체결되는 한편, 당해 용량의 저하에 의해 해방되는 복수의 체결부를 갖고 당해 체결부의 해방 및 체결을 조합함으로써 목표의 변속단이 결정되는 유단 변속 기구와, 당해 유단 변속 기구에 입력되는 토크에 따라서 제1 체결부를 그 용량의 저하에 의해 해방시키는 동시에 제2 체결부를 그 용량의 증가에 의해 체결시킴으로써 유단 변속 기구에 입력되는 회전수를 목표의 입력 회전수로 제어하는 제어 수단을 갖고, 당해 제어 수단은, 유단 변속 기구를 변속 제어할 때의 이너셔 페이즈 중에, 제1 체결부 또는 제2 체결부 중 어느 한쪽이 유단 변속 기구의 입력 회전수를 목표로 하는 값으로 제어하는 제어측 체결부로서 기능하고, 당해 제어측 체결부의 용량 목표값이 체결부의 토크(T1)를 제로까지 저하시킬 때의 용량 목표값을 하회하였을 때, 당해 제어측 체결부에서 유단 변속 기구의 입력 회전수를 목표로 하는 값으로 추종시킬 수 없다고 판정하고, 그 하회한 용량만큼 비제어측 체결부의 토크(T2)를 증가시킨다.

Description

자동 변속기의 제어 장치 {CONTROL APPARATUS FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은, 제1 체결부를 해방시키는 동시에 제2 체결부를 체결시킴으로써 변속이 행해지는, 이른바 절환 변속시에, 목표로 하는 변속비를 의도한 변속 속도로 실현 가능한 자동 변속기의 제어 장치에 관한 것이다.
종래의 자동 변속기의 제어 장치에는, 절환 변속의 이너셔 페이즈 중의 입력 토크를 판정하고, 입력 토크가 정(正)인 파워 온(ON) 상태에서는, 고속단(고변속비)측의 클러치의 용량(클러치 토크)을 제어하는 한편, 입력 토크가 부(負)인 파워 오프(OFF) 상태에서는, 저속단(저변속비)측의 클러치의 용량(클러치 토크)을 제어함으로써, 자동 변속기의 입력 회전수를 목표 입력 회전수로 제어하는 것이 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
[특허문헌1]일본특허출원공개제2007-263206호공보
그러나 입력 토크의 절대값이 작은 영역에서의 변속의 경우, 입력 회전수를 제어하는 입력 회전 제어측의 클러치(이하,「제어측 클러치」)의 용량(드래그 토크)이 크면, 이 큰 드래그 토크에 의해 제어측 클러치의 실 토크(클러치 토크의 실제값)도 목표 토크에 대해 과대해진다. 이 경우, 목표 토크를 제로까지 저하시켜도 실 토크는 제로로는 되지 않으므로, 제어측 클러치는 여전히 드래그 토크 상당의 토크를 갖는다. 이로 인해, 종래의 제어 장치라도, 입력 회전수가 목표 회전수에 추종할 수 없거나, 입력 회전수의 변화가 목표보다도 빨라짐으로써, 변속 속도에 편차를 발생하는 경우가 있다.
본 발명은, 체결측과 해방측의 절환에 의해 변속 제어를 행할 때의 이너셔 페이즈 중에, 유단 변속 기구의 입력 회전수를 제어하는 측의 체결부에서, 입력 회전수의 제어를 할 수 없을 때에는 비제어측의 체결부의 용량을 증가시키는 것이다.
본 발명에 따르면, 목표로 하는 변속을 의도한 변속 속도로 실현할 수 있으므로, 위화감이 없는 매끄러운 변속이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 형태인, 자동 변속기의 제어 장치를 탑재한 파워 트레인을 모식적으로 도시하는 시스템도.
도 2는 상기 파워 트레인의 제어 시스템을 모식적으로 도시하는 시스템도.
도 3은 본 발명의 일 형태의 제어 장치에 관한, 제어시에 이용되는 변속선을 예시하는 변속선도.
도 4는 본 발명의 일 형태에 관한 유단 변속 기구의 기본적인 제어 흐름을 시계열로 나타내는 타임 차트.
도 5는 본 발명의 일 형태의 제어 장치에 의해 절환 변속 제어시에 있어서 실행되는, 본 발명에 따른 토크 분배 제어의 흐름을 나타내는 흐름도.
도 6의 (a) 및 도 6의 (b)는 각각, 파워 오프 업 시프트시에 본 발명에 따른 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 부변속 기구의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트와, 자동 변속기로서 본 발명에 따른 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트.
도 7의 (a) 및 도 7의 (b)는 각각, 파워 오프 업 시프트시에 종래의 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 부변속 기구의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트와, 자동 변속기로서 종래의 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트.
도 8의 (a) 및 도 8의 (b)는 각각, 파워 온 다운 시프트시에 본 발명에 따른 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 부변속 기구의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트와, 자동 변속기로서 본 발명에 따른 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트.
도 9의 (a) 및 도 9의 (b)는 각각, 파워 온 다운 시프트시에 종래의 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 부변속 기구의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트와, 자동 변속기로서 종래의 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트.
도 10의 (a) 및 도 10의 (b)는 각각, 파워 온 업 시프트시에 본 발명에 따른 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 부변속 기구의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트와, 자동 변속기(4)로서 본 발명에 따른 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트.
도 11의 (a) 및 도 11의 (b)는 각각, 파워 온 업 시프트시에 종래의 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 부변속 기구의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트와, 자동 변속기로서 종래의 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트.
도 12의 (a) 및 도 12의 (b)는 각각, 파워 오프 다운 시프트시에 본 발명에 따른 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 부변속 기구의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트와, 자동 변속기로서 본 발명에 따른 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트.
도 13의 (a) 및 도 13의 (b)는 각각, 파워 오프 다운 시프트시에 종래의 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 부변속 기구의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트와, 자동 변속기로서 종래의 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트.
도 14는 본 발명의 일 형태의 제어 장치에 의해 절환 변속 제어시에 있어서 실행되는, 본 발명에 따른 다른 토크 분배 제어의 흐름을 나타내는 흐름도.
도 15는 변속기 컨트롤러 내에서 실행되는, 파워 온/오프의 절환에 수반되는 해방측 및 체결측의 체결부 각각에 대한 지시 유압을 산출하는 방법을 나타내는 제어도.
도 16의 (a) 및 도 16의 (b)는 각각, 비변속 중이나 준비 페이즈 중 및 토크 페이즈 또는 이너셔 페이즈에 들어간 변속 중의, 파워 온/오프 상태 판정 방법의 설명도.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명인 자동 변속기의 변속 제어 장치를 상세하게 설명한다.
도 1의 파워 트레인은, 구동원인 엔진(1)과, 이 엔진(1)에 구동 결합되는 토크 컨버터(2)와, 이 토크 컨버터(2)에 감속 기구(3)를 통해 구동 결합되는 자동 변속기(4)와, 이 자동 변속기(4)의 변속기 출력축(프로펠러 샤프트)(5)을 통해 구동 결합되는 파이널 드라이브 기어 기구(6)와, 이 파이널 드라이브 기어 기구(6)를 거쳐서 자동 변속기(4)로부터의 동력이 출력되는 차륜(7)을 갖는다.
자동 변속기(4)는, 무단 변속 기구(8)와 부변속 기구(9)로 구성되어 있다.
무단 변속 기구(8)는, 감속 기구(3)의 출력축에 연결되는 구동 풀리(8a)와, 부변속 기구(9)의 입력축(9a)에 연결되는 종동 풀리(8b)를 갖고, 이들 사이에 벨트(8c)를 걸친 기존의 벨트식 무단 변속 기구이다. 구동 풀리(8a) 및 종동 풀리(8b)에는 각각, 오일이 공급되고 있고, 그 유압에 따라서 풀리 폭을 자유롭게 변경할 수 있다. 이에 의해, 무단 변속 기구(8)는 구동 풀리(8a)로의 공급압과 종동 풀리(8b)로의 공급압을 제어함으로써, 변속비를 무단계로 변경시킬 수 있다.
부변속 기구(9)는, 라비뇨 유성 기어 기구의 복합 선 기어(9b)에 종동 풀리(8b)를 구동 결합함으로써 당해 선 기어(9b)를 입력으로 하는 한편, 캐리어(9c)를 변속기 출력축(5)에 구동 결합함으로써 당해 캐리어(9c)를 출력으로 하고 있는 유단 변속 기구이다. 선 기어(9b)는 로우 앤드 리버스 브레이크(제1속 선택용 브레이크)(LR/B)를 통해 케이스(C)에 고정되고, 캐리어(9c)는 하이 클러치(제2속 선택용 클러치)(H/C)를 통해 링 기어(9d)에 구동 결합되어 있다. 또한, 링 기어(9d)는, 리버스 브레이크(R/B)를 통해 케이스(C)에 고정되어 있다.
로우 앤드 리버스 브레이크(이하,「로우 브레이크」)(LR/B), 하이 클러치(H/C) 및 리버스 브레이크(R/B)에도 각각, 오일을 공급할 수 있고, 그 유압에 따라서 체결 및 해방을 자유롭게 행할 수 있다. 이에 의해, 부변속 기구(9)는 로우 브레이크(LR/B), 하이 클러치(H/C) 및 리버스 브레이크(R/B)로의 공급압을 제어함으로써, 전진 1속, 전진 2속 및 후진을 선택할 수 있다.
전진 1속의 선택의 경우는, 로우 브레이크(LR/B)를 체결하는 동시에 하이 클러치(H/C)를 해방한다. 또한, 전진 2속의 선택의 경우는, 로우 브레이크(LR/B)를 해방하는 동시에 하이 클러치(H/C)를 체결한다. 또한, 부변속 기구(9)의 제어시의 체결 및 해방의 관계에 대한 상세는, 하기의 표에 나타내는 바와 같다.
Figure pat00001
또한, 본 형태에 관한 차량은, 도 1에 도시하는 바와 같이 자동 변속기(4)를 변속 제어하기 위한 변속 제어부(100)를 갖는다. 변속 제어부(100)는, 자동 변속기(4)의 목표 입력 회전수[Ni(o)]를 산출하고, 이 목표 입력 회전수[Ni(o)]에 기초하여, 무단 변속 기구(8)의 변속비(이하,「무단 변속측 비율)[Ra(CVT)]를 무단계로 제어하는 무단 변속 제어부(101)와, 부변속 기구(9)의 목표 변속단을 산출하고, 이 목표 변속단으로 제어하는 유단 변속 제어부(102)를 갖는다.
즉, 자동 변속기(4) 전체적으로는, 무단 변속 기구(8)의 변속 제어와 부변속 기구(9)의 변속 제어를 협조시킴으로써, 목표로 하는 변속비(Io)가 실현된다.
무단 변속 기구(8)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 유압 컨트롤 밸브 유닛(10)에 내장된 복수의 솔레노이드 밸브를 온, 오프 제어함으로써, 구동 풀리(8a) 및 종동 풀리(8b)로의 공급압[통상은, 구동 풀리(8a)로의 공급압만]이 제어된다. 이에 의해, 변속비를 무단계로 변경할 수 있다. 부변속 기구(9)도 마찬가지로, 유압 컨트롤 밸브 유닛(10)에 내장된 복수의 솔레노이드 밸브를 온, 오프 제어함으로써, 로우 브레이크(LR/B), 하이 클러치(H/C) 및 리버스 브레이크(R/B)로의 공급압이 제어됨으로써, 전진 1속 또는 전진 2속이 선택된다.
유압 컨트롤 밸브 유닛(10)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 변속기 컨트롤러(11)에 의해 제어된다. 변속기 컨트롤러(11)에는, 예를 들어 스로틀 개방도(TVO)를 검출하는 스로틀 개방도 센서(STh)로부터의 신호와, 엔진(1)의 출력 회전수(이하,「엔진 회전수」)(Ne)를 검출하는 엔진 회전 센서(Se)로부터의 신호, 자동 변속기(4)의 입력 회전수(이하,「자동 변속기 입력 회전수」)(Ni)를 검출하는 자동 변속기 입력 회전 센서(Si)로부터의 신호와, 변속기 출력축(5)의 회전수(이하,「자동 변속기 출력축 회전수」)(N0)를 검출하는 자동 변속기 출력 회전 센서(SO)로부터의 신호를 각각 입력한다.
변속기 컨트롤러(11)는, 이들 입력 정보에 기초하여 도 3에 예시하는 변속선도를 이용하여 이하와 같이 자동 변속기(4)의 변속 제어를 행한다. 도 3의 변속선도는, 무단 변속 기구(8)의 변속선과, 부변속 기구(9)의 변속선을 조합한 것이다. 부변속 기구(9)의 변속단으로서 전진 1속이 선택되어 있는 경우, 무단 변속 기구(8)의 변속 가능 영역은, 1속 최Low선으로부터 1속 최Hi선까지의 영역이다. 이에 대해, 부변속 기구(9)의 변속단으로서 전진 2속이 선택되어 있는 경우, 무단 변속 기구(8)의 변속 가능 영역은, 2속 최Low선으로부터 2속 최Hi선까지의 영역이다.
이로 인해, 도 3의 영역 A는, 부변속 기구(9)의 변속단이 전진 1속일 때에만 변속 제어가 가능한 영역이 된다. 또한, 도 3의 영역 B는, 부변속 기구(9)의 변속단이 전진 1속일 때는 물론, 전진 2속일 때에도 모두 변속 제어가 가능한 영역이 된다. 또한, 도 3의 영역 C는, 부변속 기구(9)의 변속단이 전진 2속일 때에만 변속 제어가 가능한 영역이 된다.
영역 A 내지 C에서는, 종래와 마찬가지로 도 3을 기초로, 차속(VSP)과 스로틀 개방도(TVO)에 따른 목표 자동 변속기 입력 회전수[Ni(o)]를 구함으로써, 이 목표 자동 변속기 입력 회전수[Ni(o)]가 달성되도록 무단 변속 기구(8)가 제어된다. 이에 의해, 무단 변속 기구(8)에서는 변속비를 무단계로 연속 제어할 수 있다. 즉, 본 형태에서는, 유압 컨트롤 밸브 유닛(10), 변속기 컨트롤러(11)가 무단 변속 제어부(101)에 상당한다.
이에 대해, 부변속 기구(9)의 변속선은, 전진 1속으로부터 전진 2속으로 절환되는 1→2UP선과, 전진 2속으로부터 전진 1속으로 절환되는 2→1Down선에 의해 전진 1속 영역과 전진 2속 영역이 결정된다.
예를 들어, 차속(VSP)과 스로틀 개방도(TVO)로 결정되는 주행 상태가, 1→2UP선을 저차속측으로부터 고차속측을 향해 가로지르는 것과 같은 주행 상태이면, 부변속 기구(9)로서 전진 2속을 선택하기 위해 로우 브레이크(LR/B)를 해방하는 동시에 하이 클러치(H/C)를 체결한다.
이에 대해, 차속(VSP)과 스로틀 개방도(TVO)로 결정되는 주행 상태가, 2→1Down선을 고차속측으로부터 저차속측을 향해 가로지르는 것과 같은 주행 상태이면, 부변속 기구(9)로서 전진 1속을 선택하기 위해 하이 클러치(H/C)를 해방하는 동시에 로우 브레이크(LR/B)를 체결한다. 즉, 본 형태에서는, 유압 컨트롤 밸브 유닛(10), 변속기 컨트롤러(11)는 유단 변속 제어부(102)에도 상당한다.
따라서, 도 3의 변속선도를 이용하면, 차속(VSP)과 스로틀 개방도(TVO)가 산출됨으로써, 부변속 기구(9)에서는 차속(VSP)과 스로틀 개방도(TVO)에 따른 전진 1속 또는 전진 2속이 선택되고, 이와 동시에 무단 변속 기구(8)에서도, 차속(VSP)과 스로틀 개방도(TVO)에 따른 무단계의 변속 제어가 행해진다.
또한, 자동 변속기(4)는 부변속 기구(9)에서의 절환 변속과 동시에, 무단 변속 기구(8)에서의 무단 변속을 행함으로써, 무단 변속 기구(8)의 변속 제어를 부변속 기구(9)의 변속 제어에 협조시킨다.
이러한 변속 제어는, 협조 변속 제어라 불리고, 도 4에 나타내는 바와 같이, 부변속 기구(9)에서 변속단의 절환이 행해짐으로써 발생하는 당해 부변속 기구(9)의 변속비(이하,「부변속기측 비율」)[Ra(AT)] 변화를, 무단 변속 기구(8)에서 변속이 행해짐으로써 발생하는 당해 무단 변속 기구(8)의 변속비(이하,「무단 변속측 비율)[Ra( CVT )] 변화로 상쇄함으로써, 마치 자동 변속기(4) 전체적인 변속비(이하,「전체 비율」)[Ra(total)]에는 변동이 발생되어 있지 않은 것과 같은 매끄러운 변속을 실현한다.
구체예로서는, 부변속 기구(9)의 변속단을 전진 1속으로부터 전진 2속으로 업 시프트시킬 때, 당해 부변속 기구(9)의 업 시프트와 동시에, 무단 변속 기구(8)를 다운 시프트시킴으로써, 양 변속 기구(8, 9)에 의해 생성되는 자동 변속기(4)로서의 입력 회전수(Ni)를 일정하게 유지한 채로 변속시킬 수 있다. 즉, 자동 변속기(4)에 대해 협조 변속 제어를 실행하면, 부변속 기구(9)의 업 시프트시에 발생하는 이너셔 토크나 변속 쇼크가 억제되어, 마치 무단 변속 기구(8)에 의해 변속되고 있는 것과 같은 매끄러운 변속을 실현할 수 있다.
이와 같이, 자동 변속기(4)는 변속비(비율)를 무단계로 변경시킬 수 있는 무단 변속 기구(8)와, 복수의 변속단으로부터 임의의 변속단을 선택할 수 있는 부변속 기구(9)에 의해, 넓은 비율 범위를 실현하고 있다.
즉, 자동 변속기(4)는, 상술한 바와 같이, 예를 들어 유압 컨트롤 밸브 유닛(10)과 변속기 컨트롤러(11)를 제어 수단으로 하여 무단 변속 기구(8)와 유단 변속 기구(9)를 조합함으로써, 어느 한쪽만으로 취할 수 있는 비율 범위에 비해, 확대된 비율 범위를 얻을 수 있다.
그런데, 부변속 기구(9)와 같이, 제1 체결부를 해방시키는 동시에 제2 체결부를 체결시킴으로써 변속이 행해지는, 이른바 절환 변속에서는, 그 변속 과정에, 그 입력 회전수[Ni(AT)]가 절환 변속 전의 회전수로부터 절환 변속 후의 회전수로 이행하는, 이른바 이너셔 페이즈가 존재하지만, 이너셔 페이즈 중에는 입력 회전수[Ni(AT)]를 목표로 하는 값으로 제어하는 입력 회전 제어측의 체결부(이하,「제어측 체결부」)가 부변속 기구(9)[자동 변속기(4)]의 입력 토크[Ti(AT)]의 대소[거의 정부(正負)]에 따라서 상이하다.
예를 들어, 부변속 기구(9)의 입력 토크[Ti(AT)]가, 정(正) 토크[부변속 기구(9)의 입력측이 구동측이 되는 것과 같은 토크] 상태, 이른바 파워 온 상태에서의 변속인 경우는, 업 시프트, 다운 시프트에 관계없이, 이너셔 페이즈 중에는 입력 회전수[Ni(AT)]가 변속비가 작은 고속단(Hi)측 체결부에 의해 제어된다. 즉, 파워 온 변속의 이너셔 페이즈 중에서는, 하이 클러치(H/C)가 입력 회전수[Ni(AT)]를 제어하는 제어측 체결부가 된다.
이에 대해, 부변속 기구(9)의 입력 토크가 부(負) 토크[부변속 기구(9)의 출력측이 구동측이 되는 것과 같은 토크] 상태, 이른바 파워 오프 상태에서의 변속인 경우는, 업 시프트, 다운 시프트에 관계없이, 이너셔 페이즈 중에는 변속비가 큰 저속단(Low)측 체결부에 의해 입력 회전수[Ni(AT)]를 제어한다. 즉, 파워 오프 변속의 이너셔 페이즈 중에서는, 로우 브레이크(LR/B)가 입력 회전수[Ni(AT)]를 제어하는 제어측 체결부가 된다.
따라서, 도 5의 흐름도를 참조하여, 절환 변속 제어에 있어서의, 본 발명에 따른 토크 분배 제어를 설명한다. 또한, 이하의 변속 제어는, 변속기 컨트롤러(11)에서 연산 처리된 지령값에 기초하여, 유압 컨트롤 밸브 유닛(10)의 솔레노이드 밸브를 듀티(D) 제어함으로써 실행된다. 또한, 본 발명에 관한 체결부의 용량에는, 유압 및 토크 모두 포함된다.
단계 1에서는, 절환 변속을 실행함에 있어서, 파워 온/오프 상태와, 해방 상태로부터 체결 상태로 이행하는 체결측의 체결부에 지시되는 토크(이하,「체결측 지시 토크」)(Tc)와, 체결 상태로부터 해방 상태로 이행하는 해방측의 체결부에 지시되는 토크(이하,「해방측 지시 토크」)(Tr)를 판독한다.
또한, 단계 1에서는, 판독한 파워 온/오프에 따라서, 해방측의 체결부(제1 체결부)와 체결측의 체결부(제2 체결부) 중 어느 한쪽이, 입력 회전수[Ni(AT)][자동 변속기(4)로서는 입력 회전수(Ni)(이하, 동일)]를 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]{자동 변속기(4)로서는 목표 입력 회전수[Ni(o)](이하, 동일)}로 제어하는 제어측 체결부로서 기능한다고 하여, 당해 제1 또는 제2 체결부 중 어느 한쪽을 제어측 체결부로서 설정하는 동시에, 다른 쪽의 제1 또는 제2 체결부를 비제어측 체결부로서 설정한다.
단계 2에서는, 제어측 체결부를 제어함으로써, 입력 회전수[Ni(AT)]를 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 추종시키도록 제어할 수 있는지 여부를 판정한다. 본 형태에서는, 제어측 체결부의 용량을 제로까지 저하시킬 때의 용량 목표값인지 여부로 판정한다. 구체예로서는, 단계 1에서 산출한 제어측 체결부의 지시 토크(이하,「제어측 지시 토크」)(T1)를 용량으로 하여, 제어측 지시 토크(T1)가 제로 이상인지 여부로 판정한다.
단계 2에서, 제어측 지시 토크(T1)가 제로 이상일 때에는, 제어측 체결부가 그 지시 토크(T1)로 여전히 입력 회전수[Ni(AT)]를 제어할 수 있는 여지가 있다고 하여, 단계 3에서 제어측 지시 토크(T1)를 제어측 지시 토크로서 그대로 설정하는 동시에, 비제어측 체결부의 지시 토크(이하,「비제어측 지시 토크」)(T2)를 비제어측 지시 토크로서 그대로 설정한다.
이에 대해, 단계 2에서, 제어측 지시 토크(T1)가 제로 미만일 때에는, 단계 4에서, 제어측 체결부를 지시 토크(T1)로 제어해도, 입력 회전수[Ni(AT)]를 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 추종시키도록 제어할 수 없다고 하여, 제어측 지시 토크를 제로로 하여 설정하는 동시에, 비제어측 지시 토크(T2)로부터 제어측 지시 토크[T1(T1＜0)]를 감산하여 구한 값, 즉 비제어측 지시 토크(T2)에 제어측 지시 토크(T1)의 절대값을 가산한 값[T2(C)(＝T2＋│T1│)]을 비제어측 지시 토크로서 설정한다.
이에 의해, 부변속 기구(9)는 상기 제어측 지시 토크 및 비제어측 지시 토크에 기초하여, 절환 변속 제어가 실행된다. 단, 본 형태에서는, 후술하는 바와 같이 상기 제어측 지시 토크 및 비제어측 지시 토크를 유압으로서 변환하고, 이 유압을 지시 유압으로 하여 부변속 기구(9)의 절환 변속 제어를 실행한다.
이하, 도 6 내지 도 13을 참조하여, 파워 오프 업 시프트, 파워 온 다운 시프트, 파워 온 업 시프트 및 파워 오프 다운 시프트의 순으로, 도 4의 제어 흐름을 더 상세하게 설명한다.
우선 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)는 각각, 파워 오프 업 시프트시에 본 발명에 따른 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 부변속 기구(9)의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트와, 자동 변속기로서 본 발명에 따른 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트이다.
또한, 도 7의 (a) 및 도 7의 (b)는 각각, 파워 오프 업 시프트시에 종래의 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 부변속 기구(9)의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트와, 자동 변속기로서 종래의 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트이다.
파워 오프 업 시프트의 이너셔 페이즈 중에는, 파워 오프이다. 이로 인해, 부변속 기구(9)의 입력 회전수[Ni(AT)]는, 저속단측의 체결부, 즉 해방측의 로우 브레이크(LR/B)(제1 체결부)에 의해 제어되어 있다.
이로 인해, 본 형태에서는, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 이너셔 페이즈가 개시되고 나서(t＝t0), 해방측의 로우 브레이크(LR/B)의 지시 토크가 제로가 될 때까지는(단계 3), 제어측 지시 토크를 제어측 지시 토크(T1)로 그대로 제어하는 동시에, 비제어측 지시 토크도 비제어측 지시 토크[T2(＝0)]로 그대로 제어한다.
그러나 입력 토크[Ti(AT)]의 절대값이 작은 경우, 해방측의 로우 브레이크(LR/B)의 지시 토크를 제로로 해도, 애당초 입력 토크[Ti(AT)]가 미소할 때나, 클러치나 브레이크 등의 체결부에 편차가 있을 때에는, 이른바 드래그 토크 등으로 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 대해 실제의 입력 회전수(실 입력 회전수)[Ni(AT)(a)]의 변화가 진행하지 않는 경우가 있다.
이에 대해, 본 형태에서는, 해방측의 로우 브레이크(LR/B)의 제어측 지시 토크가 제로를 하회하였을 때에는(t＝t1 : 단계 4), 제어측 지시 토크(T1)의 절대값 |T1│(도 6의 1점 쇄선)분을, 비제어측인 체결측의 하이 클러치(H/C)(제2 체결부)의 비제어측 지시 토크(T2)에 가산하여 비제어측 지시 토크로 한다(단계 4).
이에 의해, 해방측의 로우 브레이크(LR/B)에 의해 입력 회전수[Ni(AT)]의 회전 변화를 저하시키는 방향으로 제어해도 실 입력 회전수[Ni(AT)(a)]의 회전 변화가 저하되지 않은 것이, 체결측의 하이 클러치(H/C)의 지시 토크를 증가시킴으로써 저하된다. 따라서, 부변속 기구(9) 자체에서는, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 실 입력 회전수[Ni(AT)(a)]는 파선으로 나타내는 바와 같이, 실선으로 나타내는 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 대해 큰 지연을 발생하는 일 없이 추종시킬 수 있다.
또한, 자동 변속기(4)로서도 보아도, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 실제의 전체 비율(이하,「실 전체 비율」)[Ra(total)(a)]은 파선으로 나타내는 바와 같이, 실선으로 나타내는 목표 전체 비율[Ra(total)(o)]에 대해 큰 지연을 발생하는 일 없이 추종시킬 수 있다. 즉, 본 형태에서는, 무단 변속 기구(8)에서의 변속과의 협조 제어에 흐트러짐이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명과 같이, 제어측 지시 토크(T1)의 절대값을 비제어측 지시 토크(T2)(본 예에서는, T2＝0)에 가산함으로써 입력 회전수[Ni(AT)]가 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 도달하고, 이너셔 페이즈가 종료하는 경우, 소정의 여유를 가진 체결 토크 용량까지 체결측 지시 토크를 상승시킴으로써 종료 페이즈를 빠르게 하면서 변속을 종료한다.
이에 대해, 종래는 해방측의 로우 브레이크(LR/B)(제1 체결부)의 지시 토크(T1)만을 제어하므로, 실 입력 회전수[Ni(AT)(a)]의 변화가 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 대해 진행하지 않게 되면, 로우 브레이크(LR/B)에서는 회전 변화를 빠르게 하는 방향으로 제어하는 것은 불가능하다.
따라서, 부변속 기구(9) 자체에서는, 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이, 실 입력 회전수[Ni(AT)(a)]는 파선으로 나타내는 바와 같이, 실선으로 나타내는 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 대해 큰 지연을 발생한다. 또한, 자동 변속기(4)로서도 보아도, 부변속 기구(9) 자체에 큰 지연이 발생함으로써, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이, 본 형태에 비해 실 전체 비율[Ra(total)(a)]이 파선으로 나타내는 바와 같이, 실선으로 나타내는 목표 전체 비율[Ra(total)(o)]에 대해 큰 변동을 발생한다. 이로 인해, 종래에는 무단 변속 기구(8)에서의 변속과의 협조 제어에 흐트러짐이 발생하는 경우가 있다.
또한, 파워 오프 업 시프트에 대해서는, 종래 기술이라도 변속 속도의 지연을 해소하는 것을 목적으로, 미리 체결측에 소정의 토크 용량을 갖게 해 두는 것을 생각할 수 있지만, 이 경우 부변속 기구(9)는 인터로크 상태로 된다. 이로 인해, 변속 쇼크의 발생이라고 하는 문제를 피할 수 없다.
이에 대해, 본 형태에서는, 제어측 지시 토크가 제로 미만으로 되었을 때, 비제어측 지시 토크를 제로보다도 큰 값으로 증가시키므로, 의도한 변속 속도를 실현하면서 변속 쇼크를 억제할 수 있다.
다음에, 도 8의 (a) 및 도 8의 (b)는 각각, 파워 온 다운 시프트시에 본 발명에 따른 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 부변속 기구(9)의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트와, 자동 변속기(4)로서 본 발명에 따른 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트이다.
또한, 도 9의 (a) 및 도 9의 (b)는 각각, 파워 온 다운 시프트시에 종래의 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 부변속 기구(9)의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트와, 자동 변속기(4)로서 종래의 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트이다.
파워 온 다운 시프트의 이너셔 페이즈 중에는, 파워 온이다. 이로 인해, 부변속 기구(9)의 입력 회전수[Ni(AT)]는, 고속단측의 체결부, 즉 해방측의 하이 클러치(H/C)(제1 체결부)에 의해 제어되어 있다.
이로 인해, 본 형태에서는, 도 8의 (a)에 나타내는 바와 같이, 이너셔 페이즈가 개시되고 나서(t＝t0), 해방측의 하이 클러치(H/C)의 지시 토크가 제로가 될 때까지는(단계 3), 제어측 지시 토크를 제어측 지시 토크(T1)로 그대로 제어하는 동시에, 비제어측 지시 토크도 비제어측 지시 토크[T2(＝0)]로 그대로 제어한다.
그러나 입력 토크[Ti(AT)]의 절대값이 작은 경우, 해방측의 하이 클러치(H/C)의 지시 토크를 제로로 해도, 애당초 입력 토크[Ti(AT)]가 미소할 때나, 클러치나 브레이크 등의 체결부에 편차가 있을 때에는, 이른바 드래그 토크 등으로 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 대해 실제의 입력 회전수(실 입력 회전수)[Ni(AT)(a)]의 변화가 진행하지 않는 경우가 있다.
이에 대해, 본 형태에서는, 도 8의 (a)에 나타내는 바와 같이, 해방측의 하이 클러치(H/C)의 제어측 지시 토크가 제로를 하회하였을 때에도(t＝t1 : 단계 4), 제어측 지시 토크(T1)의 절대값 │T1|(도 8의 1점 쇄선)분을, 비제어측인 체결측의 로우 브레이크(LR/B)(제2 체결부)의 비제어측 지시 토크(T2)에 가산하여 비제어측 지시 토크로 한다(단계 4).
이에 의해, 해방측의 하이 클러치(H/C)에 의해 입력 회전수[Ni(AT)]의 회전 변화를 상승시키는 방향으로 제어해도 실 입력 회전수[Ni(AT)(a)]의 회전 변화가 상승하지 않은 것이, 체결측의 로우 브레이크(LR/B)의 지시 토크를 증가시킴으로써 상승한다. 따라서, 부변속 기구(9) 자체에서는, 도 8의 (a)에 나타내는 바와 같이, 실 입력 회전수[Ni(AT)(a)]는 파선으로 나타내는 바와 같이, 실선으로 나타내는 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 대해 큰 지연을 발생하는 일 없이 추종시킬 수 있다.
또한, 자동 변속기(4)로서도 보아도, 도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이, 실제의 전체 비율[Ra(total)(a)]은 파선으로 나타내는 바와 같이, 실선으로 나타내는 목표 전체 비율[Ra(total)(o)]에 대해 큰 변동을 발생하는 일 없이 추종시킬 수 있다. 즉, 본 형태에서는 무단 변속 기구(8)에서의 변속과의 협조 제어에 흐트러짐이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이에 대해, 종래는 해방측의 하이 클러치(H/C)(제1 체결부)의 지시 토크(T1)만을 제어하기 때문에, 실 입력 회전수[Ni(AT)(a)]의 변화가 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 대해 진행하지 않게 되면, 하이 클러치(H/C)에서는 회전 변화를 빠르게 하는 방향으로 제어하는 것은 불가능하다.
따라서, 부변속 기구(9) 자체에서는, 도 9의 (a)에 나타내는 바와 같이, 실 입력 회전수[Ni(AT)(a)]는 파선으로 나타내는 바와 같이, 실선으로 나타내는 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 대해 큰 지연을 발생한다. 또한, 자동 변속기(4)로서도 보아도, 부변속 기구(9) 자체에 큰 지연이 발생함으로써, 도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이, 본 형태에 비해 실 전체 비율[Ra(total)(a)]이 파선으로 나타내는 바와 같이, 실선으로 나타내는 목표 전체 비율[Ra(total)(o)]에 대해 큰 변동을 발생한다. 이로 인해, 종래에는 무단 변속 기구(8)에서의 변속과의 협조 제어에 흐트러짐이 발생하는 경우가 있다.
또한, 도 10의 (a) 및 도 10의 (b)는 각각, 파워 온 업 시프트시에 본 발명에 따른 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 부변속 기구(9)의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트와, 자동 변속기(4)로서 본 발명에 따른 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트이다.
또한, 도 11의 (a) 및 도 11의 (b)는 각각, 파워 온 업 시프트시에 종래의 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 부변속 기구(9)의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트와, 자동 변속기(4)로서 종래의 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트이다.
파워 온 업 시프트의 이너셔 페이즈 중에는 파워 온이다. 이로 인해, 부변속 기구(9)의 입력 회전수[Ni(AT)]는, 고속단측의 체결부, 즉 체결측의 하이 클러치(H/C)(제2 체결부)에 의해 제어되어 있다.
이로 인해, 본 형태에서는, 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이, 부변속 기구(9)의 입력 토크[Ti(AT)]를 로우 브레이크(LR/B) 및 하이 클러치(H/C)에 분배함으로써 토크의 절환이 행해지는 토크 페이즈가 이너셔 페이즈보다도 선행하여 행해지고, 그 후에, 이너셔 페이즈가 개시되고 나서(t＝t0), 체결측의 하이 클러치(H/C)의 지시 토크가 제로가 될 때까지는(단계 3), 제어측 지시 토크를 제어측 지시 토크(T1)로 그대로 제어하는 동시에, 비제어측 지시 토크도 비제어측 지시 토크[T2(＝0)]로 그대로 제어한다.
그러나 입력 토크[Ti(AT)]의 절대값이 작은 경우, 체결측의 하이 클러치(H/C)의 지시 토크를 제로로 해도, 애당초 입력 토크[Ti(AT)]가 미소할 때나, 클러치나 브레이크 등의 체결부에 편차가 있을 때에는, 이른바 드래그 토크 등으로 목표 입력 회전수[Ni( AT )(o)]에 대해 실 입력 회전수[Ni ( AT )(a)]의 회전 변화가 급격해지는 경우가 있다.
이에 대해, 본 형태에서는, 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이, 체결측의 하이 클러치(H/C)의 제어측 지시 토크가 제로를 하회하였을 때에는(t＝t1 : 단계 4), 제어측 지시 토크(T1)의 절대값 |T1│(도 10의 1점 쇄선)분을, 비제어측인 해방측의 로우 브레이크(LR/B)(제1 체결부)의 비제어측 지시 토크(T2)에 가산하여 비제어측 지시 토크로 한다(단계 4).
이에 의해, 체결측의 하이 클러치(H/C)에 의해 입력 회전수[Ni(AT)]의 회전 변화를 저하시키는 방향으로 제어함으로써 실 입력 회전수[Ni(AT)(a)]의 회전 변화가 저하되지 않은 것이, 해방측의 로우 브레이크(LR/B)의 지시 토크를 증가시킴으로써 저하된다. 따라서, 부변속 기구(9) 자체에서는, 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이, 실 입력 회전수[Ni(AT)(a)]는 파선으로 나타내는 바와 같이, 실선으로 나타내는 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 대해 큰 진행을 발생하는 일 없이 추종시킬 수 있다.
또한, 자동 변속기(4)로서도 보아도, 도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이, 실 전체 비율[Ra(total)(a)]은 파선으로 나타내는 바와 같이, 실선으로 나타내는 전체 비율[Ra(total)(o)]에 대해 큰 변동을 발생하는 일 없이 추종시킬 수 있다. 즉, 본 형태에서는, 무단 변속 기구(8)에서의 변속과의 협조 제어에 흐트러짐이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명과 같이, 제어측 지시 토크(T1)의 절대값을 비제어측 지시 토크(T2)에 가산함으로써 입력 회전수[Ni(AT)]가 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 도달하고, 이너셔 페이즈가 종료하는 경우, 통상의 파워 온 업 시프트의 토크 페이즈와 마찬가지로, 소정의 여유를 가진 체결 토크 용량까지 체결측 지시 토크를 상승시킴으로써 종료 페이즈를 빠르게 하면서 변속을 종료한다.
이에 대해, 종래는 체결측의 하이 클러치(H/C)(제2 체결부)의 지시 토크(T1)만을 제어하기 때문에, 실 입력 회전수[Ni(AT)(a)]의 변화가 목표 입력 회전수[Ni( AT )(o)]에 대해 급격해지면, 하이 클러치(H/C)에서는 회전 변화를 저하시키는 방향으로 제어하는 것은 불가능하다.
따라서, 부변속 기구(9) 자체에서는, 도 11의 (a)에 나타내는 바와 같이, 실 입력 회전수[Ni(AT)(a)]는 파선으로 나타내는 바와 같이, 실선으로 나타내는 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 대해 큰 진행을 발생한다. 또한, 자동 변속기(4)로서도 보아도, 부변속 기구(9) 자체에 큰 진행이 발생함으로써, 도 11의 (b)에 나타내는 바와 같이, 본 형태에 비해 실 전체 비율[Ra(total)(a)]이 파선으로 나타내는 바와 같이, 실선으로 나타내는 목표 전체 비율[Ra(total)(o)]에 대해 큰 변동을 발생한다. 이로 인해, 종래에는 무단 변속 기구(8)에서의 변속과의 협조 제어에 흐트러짐이 발생하는 경우가 있다.
도 12의 (a) 및 도 12의 (b)는 각각, 파워 오프 다운 시프트시에 본 발명에 따른 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 부변속 기구(9)의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트와, 자동 변속기(4)로서 본 발명에 따른 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트이다.
또한, 도 13의 (a) 및 도 13의 (b)는 각각, 파워 오프 다운 시프트시에 종래의 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 부변속 기구(9)의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트와, 자동 변속기(4)로서 종래의 지시 토크 제어를 실행하였을 때의 동작을 시계열적으로 나타내는 타임 차트이다.
파워 오프 다운 시프트의 이너셔 페이즈 중에는, 파워 오프이다. 이로 인해, 부변속 기구(9)의 입력 회전수[Ni(AT)]는, 저속단측의 체결부, 즉 체결측의 로우 브레이크(L/B)(제2 체결부)에 의해 제어되어 있다.
이로 인해, 본 형태에서는, 도 12의 (a)에 나타내는 바와 같이, 토크 페이즈가 선행하여 행해지고, 그 후에, 이너셔 페이즈가 개시되고 나서(t＝t0), 해방측의 하이 클러치(H/C)의 지시 토크가 제로가 될 때까지는(단계 3), 제어측 지시 토크를 제어측 지시 토크(T1)로 그대로 제어하는 동시에, 비제어측 지시 토크도 비제어측 지시 토크[T2(＝0)]로 그대로 제어한다.
그러나 입력 토크[Ti(AT)]의 절대값이 작은 경우, 체결측의 로우 브레이크(LR/B)의 지시 토크를 제로로 해도, 애당초 입력 토크[Ti(AT)]가 미소할 때나, 클러치나 브레이크 등의 체결부에 변동이 있을 때에는, 이른바 드래그 토크 등으로 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 대해 실 입력 회전수[Ni(AT)(a)]의 변화가 급격해지는 경우가 있다.
이에 대해, 본 형태에서는, 도 12의 (a)에 나타내는 바와 같이, 체결측의 로우 브레이크(LR/B)의 제어측 지시 토크가 제로를 하회하였을 때에는(t＝t1 : 단계 4), 제어측 지시 토크(T1)의 절대값 │T1│(도 8의 1점 쇄선)분을, 비제어측인 해방측의 하이 클러치(H/C)(제1 체결부)의 비제어측 지시 토크(T2)에 가산하여 비제어측 지시 토크로 한다(단계 4).
이에 의해, 체결측의 로우 브레이크(LR/B)에 의해 입력 회전수[Ni(AT)]의 회전 변화를 저하시키는 방향으로 제어해도 실 입력 회전수[Ni(AT)(a)]의 회전 변화가 저하되지 않은 것이, 해방측의 하이 클러치(H/C)의 지시 토크를 증가시킴으로써 저하된다. 따라서, 부변속 기구(9) 자체에서는, 도 12의 (a)에 나타내는 바와 같이, 실 입력 회전수[Ni(AT)(a)]는 파선으로 나타내는 바와 같이, 실선으로 나타내는 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 대해 큰 진행을 발생하는 일 없이 추종시킬 수 있다.
또한, 자동 변속기(4)로서도 보아도, 도 12의 (b)에 나타내는 바와 같이, 실제의 전체 비율[Ra(total)(a)]은 파선으로 나타내는 바와 같이, 실선으로 나타내는 목표 전체 비율[Ra(total)(o)]에 대해 큰 변동을 발생하는 일 없이 추종시킬 수 있다. 즉, 본 형태에서는, 무단 변속 기구(8)에서의 변속과의 협조 제어에 흐트러짐이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이에 대해, 종래는 체결측의 로우 브레이크(LR/B)(제2 체결부)의 지시 토크(T1)만을 제어하기 때문에, 실 입력 회전수[Ni(AT)(a)]의 변화가 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 대해 급격해지면, 로우 브레이크(LR/B)에서는 회전 변화를 저하시키는 방향으로 제어하는 것은 불가능하다.
따라서, 부변속 기구(9) 자체에서는, 도 13의 (a)에 나타내는 바와 같이, 실 입력 회전수[Ni(AT)(a)]는 파선으로 나타내는 바와 같이, 실선으로 나타내는 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 대해 큰 진행을 발생한다. 또한, 자동 변속기(4)로서도 보아도, 부변속 기구(9) 자체에 큰 진행이 발생함으로써, 도 13의 (b)에 나타내는 바와 같이, 실 전체 비율[Ra(total)(a)]이 파선으로 나타내는 바와 같이, 실선으로 나타내는 목표 전체 비율[Ra(total)(o)]에 대해 큰 변동을 발생한다. 이로 인해, 종래에는 무단 변속 기구(8)에서의 변속과의 협조 제어에 흐트러짐이 발생하는 경우가 있다.
그런데, 제어측 체결부에서 입력 회전수[Ni(AT)]를 제어할 수 있는지 여부는, 체결부의 용량 목표값이 제로인지 여부로 판정될 뿐만 아니라, 체결부의 용량 목표값이 소정값에 도달하였는지 여부로 판정할 수도 있다.
도 14는 절환 변속 제어에 있어서의 본 발명에 따른, 다른 토크 분배 제어를 나타내는 흐름도이다. 이하, 도 14의 흐름도를 참조하여, 본 발명에 따른 절환 변속 제어를 설명한다. 또한, 이하의 변속 제어도, 변속기 컨트롤러(11)에서 연산 처리된 지령값에 기초하여, 유압 컨트롤 밸브 유닛(10)의 솔레노이드 밸브를 듀티(D) 제어함으로써 실행된다.
단계 11에서는, 도 5의 단계 1과 마찬가지로, 파워 온/오프 상태와, 체결측 지시 토크(Tc) 및 해방측 지시 토크(Tr)를 판독하고, 판독한 파워 온/오프에 따라서 입력 회전수[Ni(AT)]를 제어하는 제어측 체결부와 비제어측 체결부를 설정한다.
단계 12에서도, 도 5의 단계와 마찬가지로, 제어측 체결부에서 입력 회전수[Ni(AT)]를 제어할 수 있는지 여부를 판정한다. 본 형태에서는, 제어측 체결부의 지시 토크를 소정값 미만까지 저하시키는 용량 목표값인지 여부를 판정한다. 소정값으로서는, 변속 쇼크의 방지와 회전의 추종성의 양립을 도모할 수 있는 것을 들 수 있다. 이로 인해, 소정값은 실험적으로 구할 수 있고, 또한 허용할 수 있는 인터로크 토크를 구하여, 그 범위 내에서 설정할 수도 있다.
단계 12에서, 제어측 지시 토크(T1)가 소정값 이상일 때에는, 도 5의 단계 3과 마찬가지로, 단계 1에서 산출한 제어측 지시 토크(T1) 및 비제어측 지시 토크(T2)를 각각, 제어측 지시 토크 및 비제어측 지시 토크로서 그대로 설정한다.
이에 대해, 단계 12에서, 제어측 지시 토크(T1)가 소정값 미만일 때에는, 제어측 체결부를 지시 토크(T1)로 제어해도, 입력 회전수[Ni(AT)]를 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 추종시키도록 제어할 수 없을 가능성이 있다고 하여, 단계 14로 이행한다. 단계 14에서는, 우선 제어측 지시 토크(T1)로부터 소정값을 감산하여 제어측 지시 토크(T1)와 소정값의 차분을 구하고, 그 후, 비제어측 지시 토크(T2)로부터 당해 차분을 더 감산한 값을 비제어측 지시 토크로서 설정한다.
단계 15에서는, 또한 제어측 지시 토크(T1)가 제로 이상인지 여부를 판정한다. 단계 15에서, 제어측 지시 토크(T1)가 제로 이상일 때에는, 도 5의 단계 2와 마찬가지로, 제어측 체결부가 그 지시 토크(T1)로 여전히 입력 회전수[Ni(AT)]를 제어할 수 있는 여지가 있다고 하여, 단계 16에서 제어측 지시 토크(T1)를 제어측 지시 토크로서 그대로 설정한다.
이에 대해, 단계 15에서, 제어측 지시 토크(T1)가 제로 미만일 때에는, 단계 17에서, 제어측 체결부를 지시 토크(T1)로 제어해도, 입력 회전수[Ni(AT)]를 목표로 하는 값[Ni(AT)(o)]에 추종시키도록 제어할 수 없다고 하여, 제어측 지시 토크를 제로로 하여 설정한다. 즉, 제어측 지시 토크(T1)가 제로 미만일 때에는, 도 5의 제어와 마찬가지로, 제어측 체결부를 지시 토크(T1)로 제어해도, 입력 회전수[Ni(AT)]를 제어할 수 없다고 하여, 제어측 지시 토크를 지시 토크(T1) 또는 제로로 하여 설정하는 동시에, 비제어측 지시 토크(T2)에 제어측 지시 토크(T1)의 절대값을 가산한 값[T2(C)(＝T2＋│T1│)]을 비제어측 지시 토크로서 설정한다.
이에 의해, 부변속 기구(9)는 상기 제어측 지시 토크 및 비제어측 지시 토크에 기초하여, 절환 변속 제어가 실행된다. 단, 본 형태도, 후술하는 바와 같이, 상기 제어측 지시 토크 및 비제어측 지시 토크를 유압으로서 변환하고, 이 유압을 지시 유압으로 하여 부변속 기구(9)의 절환 변속 제어를 실행한다.
또한, 해방측 및 체결측의 체결부 각각에 대한 지시 유압은, 변속기 컨트롤러(11)에서, 도 15에 나타내는 흐름을 따라 연산 처리되고, 이것을 유압 컨트롤 밸브 유닛(10)에 지령함으로써 제어된다.
해방측 및 체결측의 지시 유압은 각각, 체결측의 지시 토크 및 해방측의 지시 토크를 기초로 산출된다. 또한, 체결측의 지시 토크 및 해방측의 지시 토크는 각각, 피드 포워드 제어에 의해 부여되는 F/F 토크와, 피드백 제어에 의해 부여되는 F/B 토크와, 이들 F/F 토크 및 F/B 토크에 대해 제어측 체결부가 입력 회전수[Ni( AT )]를 생성하는지 여부로 재분배되는 재분배 토크에 의해 구해진다.
F/F 토크는, 항시 산출되어 있는 부변속 기구(9)의 입력 토크[본 형태에서는, 자동 변속기(4)의 입력 토크(Ti)][Ti(AT)]를 기초로 구해진다. 또한, F/B 토크는, 스로틀 개방도(TVO) 및 차속(VSP)을 기초로 산출되는 부변속 기구(9)의 목표 입력 회전수{본 형태에서는, 자동 변속기(4)의 목표 입력 회전수[Ni(o)]}[Ni(AT)(o)]를 기초로 구해진다.
또한, F/F 토크 및 F/B 토크는, 파워 온/오프의 판정을 트리거로 산출된다. 덧붙여, 부변속 기구(9)의 목표 입력 회전수{본 형태에서는, 자동 변속기(4)의 목표 입력 회전수[Ni(o)]}[Ni(AT)(o)]도, 부변속 기구(9)의 각 페이즈의 개시·종료의 판정, 또는 파워 온/오프의 판정에 수반되는, 부변속 기구(9)의 각 페이즈의 개시·종료의 판정을 트리거로 산출된다. 또한, 재분배 토크는, 도 5 및 도 14에 나타내는 제어 흐름에 따라서 산출된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 제1 또는 제2 체결부 중 어느 한쪽의 제어측 체결부의 용량을 제어해도, 입력 회전수[Ni(AT)]를 목표로 하는 값[Ni(AT)(o)]으로 제어할 수 없다고 판정되면, 다른 쪽의 체결부인 비제어측의 체결부의 용량을 증가시킴으로써, 목표로 하는 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 대해 실제의 입력 회전수[Ni(AT)(a)]의 변화가 급격해질 때에는, 당해 회전 변화를 저하시키는 방향으로 제어하고, 또한 목표로 하는 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 대해 실제의 입력 회전수[Ni(AT)(a)]의 변화가 진행하지 않을 때에는, 당해 회전 변화를 진행시키는(빠르게 하는) 방향으로 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 목표로 하는 변속을 의도한 변속 속도로 실현할 수 있으므로, 위화감이 없는 매끄러운 변속이 가능해진다.
또한 도 14에 나타내는 형태와 같이, 체결부의 용량 목표값이 소정값에 도달하였을 때에, 제1 또는 제2 체결부 중 어느 한쪽의 제어측 체결부에서는 입력 회전수[Ni(AT)]를 목표 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 추종시키도록 제어할 수 없다고 판정하도록 구성하면, 당해 소정값을 적절하게 변경함으로써, 다른 쪽의 비제어측 체결부에 의해 어시스트할 수 있는 범위를, 실제로 입력 회전수[Ni(AT)]의 제어를 할 수 없는 경우뿐만 아니라, 그 이외의 경우로도 적용 범위를 확대시킬 수 있다. 이에 의해, 상기 소정값을 실험적으로 구하여, 변속 쇼크의 방지와 회전의 추종성의 양립을 도모하거나, 허용할 수 있는 인터로크 토크를 구하여, 그 범위 내에서의 설정을 실현할 수 있다.
특히, 도 5에 나타내는 형태와 같이, 상기 소정값을 제어측 체결부의 용량을 제로까지 저하시킬 때의 용량 목표값으로 하도록 구성하면, 제어측 체결부에서 입력 회전수[Ni(AT)]를 목표로 하는 값[Ni(AT)(o)]에 추종시키도록 제어할 수 없는 것을 확실하게 판단할 수 있다.
덧붙여, 도 5나 도 14에 나타내는 형태와 같이, 제어측 체결부의 용량 목표값이 상기 소정값(제로값)을 하회하였을 때, 당해 소정값을 하회한 용량만큼, 비제어측 체결부의 용량에 부가하여 당해 용량을 증가시키도록 구성하면, 본래 예를 들어 이너셔 페이즈가 종료되어 있음으로써, 목표로 하는 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 도달하고 있을 것임에도 불구하고, 목표로 하는 입력 회전수[Ni(AT)(o)]에 도달하지 않는 경우라도, 비제어측 체결부가, 제어측 체결부의 부족분을 어시스트하므로, 실 입력 회전수[Ni( AT )(a)]를 목표로 하는 입력 회전수[Ni ( AT )(o)]로부터 벗어나는 일 없이, 목표로 하는 입력 회전수[Ni( AT )(o)]를 실현할 수 있다.
또한, 본 형태와 같이, 자동 변속기(4)로서, 유단 변속 기구인 부변속 기구(9)의 변속 제어와 협조하여 목표의 변속비(Io)를 실현하도록 변속 제어가 행해지는 무단 변속 기구(8)를 갖는 것에 적용하면, 상술한 바와 같이, 부변속 기구(9)에서의 변속이 의도한 변속 속도로 행해짐으로써, 무단 변속 기구(8)에서의 변속과의 협조 제어에 흐트러짐이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 유단의 부변속 기구(9)에서의 변속이 행해지는 경우도, 마치 무단 변속 기구(8)에 의해 변속되고 있는 것과 같은 매끄러운 변속을 실현하는 원활한 변속을 실현할 수 있다.
그런데, 파워의 온/오프는, 액셀러레이터 페달 조작으로 판정할 수 있지만, 액셀러레이터 페달 조작이 작으면, 실제로는 파워 온/오프 상태가 절환되어 있음에도 불구하고, 이 파워 온/오프 상태의 절환을 판정할 수 없는 경우가 있다.
이에 대해, 클러치나 브레이크 등의 체결부는, 그 체결에 의해, 당해 체결부의 입출력 회전수를 동일하게 한다고 하는 기능을 갖고 있다. 따라서, 본 형태에서는, 부변속 기구(8)의 회전수의 변화로부터 파워의 온/오프 상태가 절환된 것을 판정한다.
구체예로서는, 절환 변속이 행해지고 있지 않은 비변속 중이나, 절환 변속이 실행될 때라도 변속을 판단하여 토크 페이즈 또는 이너셔 페이즈에 들어가기 전의 준비 페이즈 중에서는, 도 16의 (a)에 나타내는 바와 같이, 부변속 기구(9)의 체결부[로우 브레이크(LR/B) 또는 하이 클러치(H/C)]의 체결 회전수(Nc)를 기초로, 이 체결 회전수(Nc)에 대해 자동 변속기 입력 회전수(Ni)가 미리 설정한 임계값(ΔN) 이상으로 상승하면 파워 온이라 판정하고, 자동 변속기 입력 회전수(Ni)가 임계값(ΔN) 이하로 저하되면 파워 오프라 판정한다.
또한, 토크 페이즈 또는 이너셔 페이즈에 들어간 변속 중에서는, 파워 온에 대해서는, 도 16의 (b)에 나타내는 바와 같이, 부변속 기구(9)의 저변속단[로우 브레이크(LR/B)]의 체결 회전수[Nc(Low)]를 기초로, 이 체결 회전수[Nc(Low)]에 대해 자동 변속기 입력 회전수(Ni)가 미리 설정한 임계값(ΔN) 이상으로 상승하면 파워 온이라 판정하는 한편,
파워 오프에 대해서는, 도 16의 (b)에 나타내는 바와 같이, 부변속 기구(9)의 고변속단[하이 클러치(H/C)]의 체결 회전수[Nc(Hi)]를 기초로, 이 체결 회전수[Nc(Hi)]에 대해 자동 변속기 입력 회전수(Ni)가 미리 설정한 임계값(ΔN) 이하로 저하되면 파워 오프라 판정한다. 즉, 본 형태에서는, 변속기 컨트롤러(11)가 파워 온/오프 상태 판정 수단에 상당한다.
본 형태와 같이, 부변속 기구(9)의 회전수의 변화로부터 파워의 온/오프 상태가 절환된 것을 판정하면, 엔진 등의 구동원으로부터 부변속 기구(9)에 입력되는 토크가 제로 부근의 작은 값이라도, 파워의 온/오프 상태를 정확하게 판정할 수 있다. 또한, 임계값(ΔN)은, 운전자의 요구나 차종 등에 따라서 적절하게 변경할 수 있고, 예를 들어 로우 브레이크(R/B) 및 하이 클러치(H/C)의 슬립을 확실하게 판단할 수 있고, 또한 작은 값(예를 들어, 20 내지 50회전)으로 할 수 있다.
상술한 점은, 본 발명의 적합한 형태를 나타낸 것이지만, 특허청구의 범위 내에 있어서 다양한 변경을 가할 수 있다. 본 발명에 따르면, 예를 들어 자동 변속기(4)로서 부변속 기구(9) 자체를 이용한 경우에도 적용시킬 수 있다. 또한, 부변속 기구(9) 자체를 자동 변속기로서 이용한 경우에는, 목표 입력 회전수 등의 제어되어야 할 입력 회전수는, 부변속 기구(9)의 입력 회전수가 된다. 또한, 부변속 기구(9)는, 2속 이상의 다단으로 하는 것도 가능하다.
1 : 엔진
2 : 토크 컨버터
3 : 감속 기구
4 : 자동 변속기
5 : 자동 변속기 출력축
6 : 파이널 드라이브 기어 기구
7 : 차륜
8 : 무단 변속 기구
8a : 구동 풀리
8b : 종동 풀리
8c : 벨트
9 : 부변속 기구(유단 변속 기구)
9a : 복합 선 기어
9b : 캐리어
9c : 링 기어
10 : 유압 컨트롤 밸브 유닛
11 : 변속기 컨트롤러
Se : 엔진 회전 센서
Si : 자동 변속기 입력 회전 센서
So : 자동 변속기 출력 회전 센서

Claims (5)

  1. 용량의 증가에 의해 체결되는 한편, 당해 용량의 저하에 의해 해방되는 복수의 체결부를 갖고 당해 체결부의 해방 및 체결을 조합함으로써 목표의 변속단이 결정되는 유단 변속 기구와, 당해 유단 변속 기구에 입력되는 토크에 따라서 제1 체결부를 그 용량의 저하에 의해 해방시키는 동시에 제2 체결부를 그 용량의 증가에 의해 체결시킴으로써 유단 변속 기구에 입력되는 회전수를 목표의 입력 회전수로 제어하는 제어 수단을 갖고,
    당해 제어 수단은, 유단 변속 기구를 변속 제어할 때의 이너셔 페이즈 중에,
    제1 체결부 또는 제2 체결부 중 어느 한쪽이 유단 변속 기구의 입력 회전수를 목표로 하는 값으로 제어하는 입력 회전 제어측의 체결부로서 기능하고, 당해 입력 회전 제어측의 체결부에서 유단 변속 기구의 입력 회전수를 목표로 하는 값에 추종시킬 수 없다고 판정하였을 때, 다른 쪽의 체결부인 입력 회전 비제어측의 체결부의 용량을 증가시키는 것인, 자동 변속기의 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 판정은, 입력 회전 제어측의 체결부의 용량 목표값이 소정값에 도달하였을 때에, 당해 입력 회전 제어측의 체결부에 의해, 유단 변속 기구의 입력 회전수를 목표로 하는 값에 추종할 수 없는 것으로 하는 것인, 자동 변속기의 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 소정값은, 입력 회전 제어측의 체결부의 용량을 제로까지 저하시킬 때의 용량 목표값인, 자동 변속기의 제어 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제어 수단은, 입력 회전 제어측의 체결부의 용량 목표값이 상기 소정값을 하회하였을 때, 당해 소정값을 하회한 용량만큼, 입력 회전 비제어측의 체결부의 용량에 부가하여 당해 용량을 증가시키는 것인, 자동 변속기의 제어 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 유단 변속 기구의 변속 제어와 협조하여 목표의 변속비를 실현하도록 변속 제어가 행해지는 무단 변속 기구를 갖는, 자동 변속기의 제어 장치.
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