KR20110058840A - 제어장치 - Google Patents

Abstract

차량의 엑셀개도(開度)가 소정치 이하인 상태에서 변속비가 작은 변속단(變速段)으로의 전환이 행하여지는 경우에 있어서, 변속동작에 의한 변속쇼크의 발생의 억제와, 에너지효율의 향상을 양립시킨다.
엔진 및 회전전기(回轉電機)에 구동연결되는 입력부재와, 출력부재와, 복수의 마찰계합(係合)요소의 계합 및 해방이 제어됨으로써 복수의 변속단이 전환되고, 입력부재의 회전속도를 각 변속단의 변속비로 변속하여 출력부재에 출력하는 변속기구를 구비한 변속장치의 제어장치.
엑셀 저(低)개도 상태(a low accelerator opening state)에서 변속비가 작은 변속단으로의 전환이 행하여질 때, 해방되는 측의 해방측 요소에 대한 작동유(作動油)의 유압(油壓)인 해방측 유압을 저하시켜서 해방측 요소를 슬립(slip)시키고, 그 슬립상태를, 상기 해방측 요소가 슬립을 개시한 시점으로부터 출력부재의 회전속도에 변속단의 전환 후의 변속비를 곱한 회전속도와 입력부재의 회전속도가 동기(同期)하는 시점까지의 변속과정의 전체에 걸쳐서 유지시킨다.

Description

제어장치{Control device}

본 발명은, 엔진 및 회전전기(回轉電機)에 구동연결되는 입력부재와, 차륜에 구동연결되는 출력부재와, 복수의 마찰계합(係合: engagement)요소를 가지고, 복수의 마찰계합요소의 계합 및 해방이 제어됨으로써 복수의 변속단(變速段)이 전환되며, 입력부재의 회전속도를 각 변속단의 변속비로 변속하여 출력부재에 출력하는 변속기구를 구비한 변속장치를 제어하기 위한 제어장치에 관한 것이다.

엔진에 구동연결되는 입력부재와, 차륜에 구동연결되는 출력부재와, 복수의 마찰계합요소를 가지고, 복수의 마찰계합요소의 계합 및 해방이 제어됨으로써 복수의 변속단이 전환되며, 입력부재의 회전속도를 각 변속단의 변속비로 변속하여 출력부재에 출력하는 변속기구를 가지는 변속장치를 구비한 차량용 구동장치로서, 특허문헌 1에 기재된 장치가 이미 알려져 있다. 일반적으로, 이와 같은 구동장치에서는, 변속장치에 있어서, 서로 이웃하는 2개의 변속단 사이에서 변속단을 전환할 때에는, 마찰계합요소의 계합 및 해방이 제어되어, 소위 걸어바꿈식 변속(clutch-to-clutch shifting)이 행하여진다. 이 걸어바꿈식 변속에서는, 통상, 해방되는 측의 마찰계합요소는 변속동작의 초기단계에서 비교적 신속하게 완전해방됨과 함께, 계합되는 측의 마찰계합요소는 반(半)계합상태에서 슬립(slip)하면서 서서히 계합된다. 이는, 차량의 엑셀개도(開度)가 소정치 이하인 상태에서 변속비가 작은 변속단으로의 전환(업시프트, upshift)이 행하여지는 경우에도, 당연히 적합하다.

이에 대하여, 이 특허문헌 1의 변속장치는, 제어장치에 의하여, 차량의 엑셀개도가 소정치 이하에서 행하여지는 업시프트 시에, 변속단의 전환 시에 해방되는 측의 마찰계합요소가 되는 해방측 요소에 대한 작동유(作動油)의 유압을, 이 해방측 요소가 계합개시 직전이 되는 해방 보증압(保證壓)과 약간 계합하는 계합 보증압 사이에서 전환하는 해방측 마찰계합요소 제어를 실행하도록 구성되어 있다. 이와 같은 해방측 마찰계합요소 제어를 실행함으로써, 차량의 엑셀개도가 소정치 이하에서 행하여지는 업시프트 시에, 다운시프트(downshift)(변속비가 큰 변속단으로의 전환)의 판단이 이루어지면 즉시 다운시프트 동작으로 이행하는 것이 가능하게 되어 있다. 다만, 특허문헌 1의 해방측 마찰계합요소 제어에서는, 해방측 요소에 대한 작동유의 유압은, 이 해방측 요소의 스트로크 엔드압(壓)(stroke end pressure)를 사이에 두고 소정의 압력폭(ΔP2)으로 상승 및 저하됨으로써, 해방 보증압과 계합 보증압 사이에서 전환된다. 이와 같은 해방측 마찰계합요소 제어에서는, 변속단의 전환 시에는, 해방측 요소는 반(半)계합상태에서 슬립하는 상태와 완전해방상태를 교대로 반복하게 된다.

한편, 구동력원으로서 엔진과 회전전기를 병용하는 하이브리드 차량에 이용하는 차량용 구동장치의 일례로서, 예컨대 아래의 특허문헌 2에 기재된 장치가 알려져 있다. 이와 같은 하이브리드 차량용 구동장치에서도, 변속장치에 있어서, 엑셀개도가 소정치 이하인 상태에서 업시프트가 행하여지는 경우가 있다. 이 경우도, 일반적으로는 걸어바꿈식 변속이 행하여지고, 해방측 요소는 변속동작의 초기단계에서 비교적 신속하게 완전히 해방됨과 함께, 계합되는 측의 마찰계합요소는 반(半)계합상태에서 슬립하면서 서서히 계합된다. 여기서, 회전전기는, 차량의 감속요구에 근거하여 회생토크를 발생 가능하게 구성되어 있다.

여기서, 구동력원으로서 엔진만을 구비한 통상의 차량의 경우나, 하이브리드 차량이더라도 회전전기가 회생토크를 출력하지 않는 경우 등에는, 엑셀개도가 소정치 이하인 상태에서는 입력부재에 작용하는 마이너스 토크가 작아서, 일반적인 걸어바꿈식 변속을 수반하는 변속제어를 행하였다 하더라도 입력부재의 회전속도는 엔진 내의 각 부(部)의 마찰력 등에 의하여 감속할 뿐이며, 그 변화는 완만하다. 그로 인하여, 계합되는 측이 되는 계합측 요소를 계합시켰을 때에 변속쇼크가 생기는 것이 문제가 되는 일은 거의 없다. 그러나, 특허문헌 2의 하이브리드 차량용 구동장치에 구비되는 변속장치에 있어서, 엑셀개도가 소정치 이하인 상태에서 업시프트가 행하여지는 경우에 차량의 운전자의 의사에 의하여 브레이크 조작이 행하여지는 경우에는, 회전전기에 의한 회생제동이 행하여지는 경우가 있다. 그와 같은 경우에는, 상기와 같은 통상의 걸어바꿈식 변속이 행하여지면, 회전전기가 출력하는 비교적 큰 마이너스 토크(회생토크)에 의하여 입력부재의 회전속도는 크게 끌어 내려져서 급격하게 변화하여, 변속쇼크가 생길 가능성이 높다. 그로 인하여, 특허문헌 2에 기재된 차량용 구동장치에서는, 회전전기가 회생을 행할 때에는, 회전전기가 출력하는 마이너스 토크의 크기를 일정한 크기 이하로 제한하도록 구성되어 있다. 이로써, 회전전기에 구동연결되는 입력부재의 회전속도가 급격히 저하하여, 차량에 변속쇼크가 생기는 것을 억제하고 있다.

특허문헌1: 일본국 특허공개 제2002-130453호 공보 특허문헌2: 일본국 특허공개 제2008-094332호 공보

그러나, 구동력원으로서 엔진과 회전전기를 구비한 하이브리드 차량용 구동장치의 변속장치에 있어서, 특허문헌 2와 같이 회생토크의 크기를 제한하는 구성으로 하면, 변속쇼크의 발생은 억제할 수 있지만, 그만큼 회생 가능한 에너지가 감소하므로, 에너지효율이 저하되어 버린다는 문제가 있다. 여기서, 하이브리드 차량용 구동장치의 변속장치에 있어서, 특허문헌 1에 기재된 해방측 마찰계합요소 제어와 같은 유압제어를 행하는 것도 불가능하지는 않다. 그러나, 해방측 요소에 대한 작동유의 유압이 해방측 요소의 피스톤의 스트로크 엔드압(壓) 부근에서 오르내리고, 이 해방측 요소가 약간 슬립하는 상태와 완전히 해방되는 상태를 교대로 반복하는 것만으로는, 회생에너지의 증대효과의 실효성은 낮아지지 않을 수 없다.

그래서, 차량의 엑셀개도가 소정치 이하인 상태에서 변속비가 작은 변속단으로의 전환이 행하여지는 경우에 있어서, 변속동작에 의한 변속쇼크의 발생의 억제와, 에너지효율의 향상을 양립시키는 것이 가능한 기술의 실현이 요망된다.

이 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 관한 엔진 및 차량의 감속요구에 근거하여 회생토크를 발생 가능한 회전전기에 구동연결되는 입력부재와, 차륜에 구동연결되는 출력부재와, 복수의 마찰계합요소를 가지고, 상기 복수의 마찰계합요소의 계합 및 해방이 제어됨으로써 복수의 변속단이 전환되며, 상기 입력부재의 회전속도를 각 변속단의 변속비로 변속하여 상기 출력부재에 출력하는 변속기구를 구비한 변속장치를 제어하기 위한 제어장치의 특징 구성은, 차량의 엑셀개도가 소정치 이하인 엑셀 저(低)개도 상태에서, 상기 변속기구에 의하여 변속비가 작은 변속단으로의 전환이 행하여질 때, 해방되는 측의 마찰계합요소가 되는 해방측 요소에 대한 작동유의 유압인 해방측 유압을 저하시켜서 상기 해방측 요소를 슬립시키고, 상기 해방측 요소의 슬립상태를, 이 해방측 요소가 슬립을 개시한 시점으로부터, 상기 출력부재의 회전속도에 변속단의 전환 후의 변속비를 곱한 회전속도와 상기 입력부재의 회전속도가 동기(同期)하는 시점까지의 변속과정의 전체에 걸쳐서 유지시키는 점에 있다.

여기서, 본원에서는, 「슬립상태」는 완전계합상태와 완전해방상태 사이의 반(半)계합상태를 의미하고, 보다 구체적으로는, 대상이 되는 마찰계합요소의 양측의 계합부재가 소정의 차(差)회전속도(rotation speed difference)를 가지면서 입력측 회전부재와 출력측 회전부재 사이의 구동력의 전달이 행하여지는 상태를 의미한다.

또한, 「회전전기(回轉電機)」는, 모터(전동기), 제네레이터(발전기), 및 필요에 따라서 모터 및 제네레이터 쌍방의 기능을 하는 모터-제네레이터 중 어느 쪽도 포함하는 개념으로서 사용하고 있다.

상기한 특징 구성에 의하면, 차량의 엑셀개도가 소정치 이하인 상태에서 변속비가 작은 변속단으로의 전환이 행하여지는 경우에, 해방측 유압을 저하시켜서 변속과정의 전체에 걸쳐서 해방측 요소를 슬립상태로 유지시킴으로써, 변속과정의 전체에 걸쳐서, 출력부재로부터의 회전구동력의 일부가 해방측 요소를 통하여 입력부재측으로 전달되는 상태가 유지된다. 그로 인하여, 변속동작 중에 회생제동을 행하기 위하여 회전전기에 비교적 큰 마이너스 토크를 출력시키는 경우라 하더라도, 이 출력부재로부터 전달되는 회전구동력에 의하여 입력부재의 회전속도가 급격히 변화하는 것이 억제된다. 따라서, 변속쇼크의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 해방측 유압의 제어를 행하는 것만으로도 상기한 바와 같이 변속쇼크의 발생을 억제할 수 있으므로, 변속과정의 초기단계에서 비교적 신속히 해방측 요소를 완전히 해방하여 버리는 경우와는 달리, 회전전기가 출력하는 마이너스 토크(회생토크)의 크기를 제한할 필요가 없다. 따라서, 회생 가능한 에너지가 감소하는 등의 문제가 생기지 않아, 에너지효율을 높게 유지시킬 수 있다. 따라서, 상기한 특징 구성에 의하면, 차량의 엑셀개도가 소정치 이하인 상태에서 변속비가 작은 변속단으로의 전환이 행하여지는 경우에 있어서, 변속쇼크의 발생의 억제와 에너지효율의 향상을 양립시키는 것이 가능하게 된다.

여기서, 상기 회전전기의 출력토크의 크기에 따른 값이면서, 상기 회전전기의 출력토크가 마이너스인 경우에는 상기 해방측 요소의 피스톤의 스트로크 엔드압(壓) 이상의 값이 되는 제1 제한유압이 설정되고, 상기 변속과정의 전체에 걸쳐서, 상기 해방측 유압을 상기 제1 제한유압 이상의 크기로 유지시키는 구성으로 하면 적절하다.

이 구성에 의하면, 회전전기의 출력토크가 마이너스인 경우에는, 해방측 유압이 확실하게 해방측 요소의 피스톤의 스트로크 엔드압(壓) 이상의 압력으로 유지되므로, 해방측 요소의 슬립상태를 적절하게 실현할 수 있다. 또한, 그때, 해방측 유압이 회전전기의 출력토크의 크기에 따른 압력으로 유지되므로, 회전전기의 출력토크의 크기에 따라서 해방측 요소의 슬립량을 적절하게 조절할 수 있다.

또한, 상기 제1 제한유압이, 상기 회전전기의 출력토크가 마이너스 방향으로 변화함에 따라서 커지는 값으로 설정되는 구성으로 하면 적절하다.

이 구성에서는, 회전전기가 출력하는 마이너스 토크(회생토크)가 클수록 제1 제한유압을 크게 하여 슬립량을 저감시켜서, 출력부재로부터 해방측 요소를 통하여 입력부재측으로 전달되는 회전구동력의 비율을 크게 한다. 따라서, 회생되는 에너지량을 크게 확보할 수 있다. 또한, 회생토크가 작을수록 제1 제한유압을 작게 하여 슬립량을 증대시켜서, 출력부재로부터 해방측 요소를 통하여 입력부재측으로 전달되는 회전구동력의 비율을 작게 한다. 따라서, 과대한 회전구동력이 출력부재로부터 해방측 요소를 통하여 입력부재측으로 전달되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 상기 엑셀개도에 따른 값이면서, 상기 엑셀 저(低)개도 상태에서는 상기 해방측 요소의 피스톤의 스트로크 엔드압(壓) 이상의 값이 되는 제2 제한유압이 설정되고, 상기 변속과정의 전체에 걸쳐서, 상기 해방측 유압을 상기 제2 제한유압 이상의 크기로 유지시키는 구성으로 하면 적절하다.

이 구성에 의하면, 엑셀 저(低)개도 상태에서는, 변속과정의 전체에 걸쳐서 해방측 유압이 적어도 해방측 요소의 피스톤의 스트로크 엔드압(壓) 이상의 압력으로 유지되므로, 회전전기의 출력토크에 관계없이 해방측 요소의 슬립상태를 적절하게 실현할 수 있다. 따라서, 회전전기가 실제로 마이너스 토크를 출력하고 있는 경우에 상기한 바와 같은 효과를 얻을 수 있는 것은 물론, 회전전기가 실제로는 마이너스 토크를 출력하고 있지 않은 경우에도, 그 후 마이너스 토크를 출력할 경우를 위하여 적절하게 대비할 수 있다. 따라서, 차량의 엑셀개도가 소정치 이하인 상태에서 변속비가 작은 변속단으로의 전환이 행하여지는 경우에 있어서, 회전전기가 변속과정의 초기단계에서부터 마이너스 토크를 출력하는 경우, 및 회전전기가 변속과정의 초기단계에서는 마이너스 토크를 출력하지 않고 변속과정의 도중에서부터 마이너스 토크를 출력하는 경우의 쌍방에서, 변속쇼크의 발생의 억제와 에너지효율의 향상을 양립시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 변속단의 전환에 요하는 목표시간을 표시하는 미리 설정된 목표변속시간과, 변속단의 전환 전후에 있어서의 상기 입력부재의 회전속도의 차를 표시하는 회전속도 변화폭에 근거하여 상기 입력부재의 목표회전속도 변화율이 결정되고, 상기 입력부재의 실제의 회전속도 변화율이 상기 목표회전속도 변화율에 추종하도록, 상기 해방측 유압의 저하에 동조시켜서, 상기 계합측 요소에 대한 작동유의 유압인 계합측 유압을 변화시키는 구성으로 하면 적절하다.

본원의 특징 구성에 따라서, 변속과정의 전체에 걸쳐서 해방측 요소를 슬립상태로 유지시키는 경우, 회전전기의 출력토크의 크기에 따라서는, 입력부재의 회전속도의 저하가 완만하게 되어 변속시간이 쓸데없이 길어질 가능성이 있다. 이 구성에 의하면, 해방측 요소를 슬립상태로 유지함으로써 완만하게 될 경향이 있는 입력부재의 회전속도의 저하를 계합측 유압의 변화에 의하여 보조하여, 목표변속시간 내에서 변속동작을 적절하게 종료시킬 수 있다.

또한, 상기 목표회전속도 변화율에 근거하여, 상기 입력부재의 회전속도를 이 목표회전속도 변화율로 변화시키는데 필요한 기준유압 변화량이 결정되고, 상기 기준유압 변화량에 근거하여, 상기 변속과정의 진행도와 상기 회전전기의 출력토크에 따라서 상기 계합측 유압을 변화시키는 구성으로 하면 적절하다.

회전전기가 출력하는 마이너스 토크(회생토크)의 절대치가 작을수록, 해방측 요소를 슬립상태로 유지시킴으로써 입력부재의 회전속도의 저하가 완만하게 되기 쉽다. 그리고, 이 입력부재의 회전속도의 저하를 계합측 유압의 변화에 의하여 보조하는 경우에는, 변속과정의 초기단계에서부터 실행하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.

상기한 구성에 의하면, 변속과정의 진행도와 회전전기의 출력토크에 따라서 계합측 유압을 적절하게 변화시킬 수 있다. 또한, 계합측 유압을 기준유압 변화량에 근거하여 더욱 변화시킴으로써, 입력부재의 회전속도를 목표회전속도 변화율로 변화시켜, 목표변속시간 내에서 변속동작을 적절하게 종료시킬 수 있다.

보다 구체적으로는, 상기 변속과정의 개시시에 있어서의 상기 계합측 유압을 기준으로 하고, 상기 변속과정의 진행도와 상기 회전전기의 출력토크에 따라서 미리 설정된 소정의 변화계수(係數)와, 상기 기준유압 변화량에 근거하여 상기 계합측 유압을 변화시키는 구성에서, 상기 변화계수는, 상기 변속과정의 진행도에 따라서 설정되는 복수 단계 중 적어도 최초의 단계에서는 이 변속과정이 진행함에 따라서 커짐과 함께, 적어도 최후의 단계에서는 이 변속과정이 진행함에 따라서 작아지고, 상기 회전전기의 출력토크가 마이너스인 경우에는, 이 회전전기의 출력토크가 플러스 방향으로 변화함에 따라서 커지는 값으로 설정되는 구성으로 하면 적절하다.

이 구성에 의하면, 변화계수를, 변속과정의 진행도에 따라서 설정되는 복수 단계 중 최초의 단계에서는 이 변속과정이 진행함에 따라서 커짐과 함께, 최후의 단계에서는 이 변속과정이 진행함에 따라서 작아지도록 설정함으로써, 입력부재의 회전속도의 저하를 보조하는 요청이 큰 최초의 단계에서, 계합측 유압을 상승시켜서 입력부재의 회전속도의 저하를 적절하게 보조할 수 있다. 또한, 최후의 단계에서는, 계합측 유압을 저하시켜서 입력부재의 회전속도의 과도한 저하를 억제할 수 있다.

또한, 변화계수를, 회전전기의 출력토크가 마이너스인 경우에는, 이 회전전기의 출력토크가 플러스 방향으로 변화함(즉, 회전전기가 출력하는 마이너스 토크가 플러스 방향으로 변화하여 0에 가까워짐)에 따라서 커지도록 설정함으로써, 입력부재의 회전속도의 저하를 보조하는 요청이 큰, 회전전기가 출력하는 마이너스 토크의 절대치가 작은 상황에서, 계합측 유압을 크게 상승시켜서 입력부재의 회전속도의 저하를 적절하게 보조할 수 있다.

그리고, 상기한 구성에 의하면, 변속과정의 진행도와 회전전기의 출력토크에 따른 변화계수와 기준유압 변화량에 근거하여, 비교적 단순한 연산에 근거하여 계합측 유압을 적절하게 변화시킬 수 있다.

또한, 상기 변속과정의 초기단계에서는, 상기 회전전기의 출력토크의 크기에 따른 감압 변화율로 상기 해방측 유압을 감소시키는 변화율 제어를 실행하고, 이 변화율 제어를 실행한 후, 소정의 전환점 이후에서, 상기 입력부재의 회전속도가, 상기 변화율 제어 후의 각 시점에 있어서의 목표회전속도가 되도록 상기 해방측 유압을 변화시키는 회전속도 제어를 실행하는 구성으로 하면 적절하다.

이 구성에 의하면, 변속과정의 초기단계에서는, 해방측 유압을 서서히 감소시켜서 해방측 요소가 슬립하는 비율을 서서히 크게 해 간다는 비교적 단순한 제어를 행함으로써, 입력부재의 회전속도가 급격하게 변화하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 소정의 전환점 이후의 변속과정의 후기단계에서는, 목표회전속도에 따라서 축차(successively) 해방측 유압을 변화시킴으로써, 각 시점에 있어서의 입력부재의 회전속도를 정밀하게 컨트롤하면서 적절하게 변화시켜, 입력부재의 회전속도가 급격하게 변화하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 전체로서 비교적 간단한 제어로, 변속쇼크의 발생을 억제할 수 있다.

여기서, 이 경우의 소정의 전환점은, 입력부재의 회전속도, 변화율 제어가 개시되고 난 후의 시간, 혹은 해방측 유압의 유압레벨 등에 근거하여 설정되는 구성으로 하면 적절하다.

또한, 상기 회전속도 제어에 있어서, 상기 변속과정의 각 시점에 있어서의 목표회전속도가, 상기 변속과정의 종기(終期)로 향함에 따라서 이 목표회전속도의 시간변화율의 절대치가 작아지게 되는 경시(經時) 궤적을 그리도록 설정된 구성으로 하면 적절하다.

이 구성에 의하면, 변속과정의 각 시점에 있어서의 목표회전속도를 적절하게 설정하여, 변속쇼크의 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

또한, 상기 회전속도 제어에서는, 변속단의 전환에 요하는 목표시간을 표시하는 미리 설정된 목표변속시간과, 변속단의 전환 전후에 있어서의 상기 입력부재의 회전속도의 차를 표시하는 회전속도 변화폭에 근거하여 상기 입력부재의 목표회전속도 변화율이 결정되고, 상기 입력부재의 실제의 회전속도 변화율이, 상기 목표회전속도 변화율에 추종하도록 상기 해방측 유압을 변화시키는 제어가 실행되는 구성으로 하면 적절하다.

일반적으로, 변속쇼크는 입력부재의 회전속도가 급격하게 변화하는 경우에 발생한다. 즉, 변속쇼크의 발생은 입력부재의 회전속도의 시간변화율과의 관련성이 강하다. 그래서, 상기한 구성과 같이, 각 시점에 있어서의 입력부재의 회전속도 변화율의 목표값을 각각 정하고, 입력부재의 실제의 회전속도 변화율이 각 시점에 있어서의 목표회전속도 변화율에 추종하도록 해방측 유압을 변화시킴으로써, 입력부재의 회전속도의 급격한 변화를 보다 확실하게 억제하여, 변속쇼크의 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

도 1은, 본 실시형태에 관한 변속장치 및 제어유닛을 포함하는 차량용 구동장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는, 본 실시형태에 관한 제어유닛의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은, 본 실시형태에 관한 변속 맵의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 실시형태에 관한 제1 제한유압 맵의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 실시형태에 관한 제2 제한유압 맵의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 실시형태에 관한 변화계수 맵의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은, 본 실시형태에 관한 변속과정을 설명하기 위한 설명도이다.
도 8은, 회전속도 제어에 있어서의 해방측 유압의 제어방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 9는, 본 실시형태에 관한 변속제어처리의 전체의 처리순서를 나타내는 플로차트이다.
도 10은, 본 실시형태에 관한 해방측 특별변속제어처리의 처리순서를 나타내는 플로차트이다.
도 11은, 본 실시형태에 관한 계합측 특별변속제어처리의 처리순서를 나타내는 플로차트이다.
도 12는, 본 실시형태에 관한 통상변속제어처리의 일례를 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 13은, 본 실시형태에 관한 특별변속제어처리의 일례를 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 14는, 본 실시형태에 관한 특별변속제어처리의 일례를 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 15는, 본 실시형태에 관한 변속제어처리의 일례를 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 16은, 본 실시형태에 관한 변속제어처리의 일례를 설명하기 위한 타이밍 차트이다.

본 발명의 실시형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시형태에 있어서는, 본 발명에 관한 제어장치를 하이브리드 차량용의 차량용 구동장치(1)의 일부를 구성하는 변속장치(2)에 적용한 경우를 예로서 설명한다. 도 1은, 본 실시형태에 관한 변속장치(2)를 포함하는 차량용 구동장치(1)의 구동전달계 및 유압제어계의 구성을 나타내는 모식도이다. 이 도면에 있어서, 실선은 구동력의 전달경로를 나타내고, 파선은 작동유의 공급경로를 나타내며, 일점쇄선은 전력의 공급경로를 나타내고 있다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관한 차량용 구동장치(1)는, 개략적으로는, 엔진(11) 및 회전전기(12)를 구동력원으로서 구비하고, 이들 구동력원의 구동력을 토크 컨버터(13) 및 변속기구(14)를 통하여 차륜(16)으로 전달하는 구성으로 되어 있다. 또한, 이 차량용 구동장치(1)는, 토크 컨버터(13)나 변속기구(14) 등의 각 부에 소정 유압의 작동유를 공급하기 위한 유압제어장치(17)를 구비하고 있다. 도 2는, 본 실시형태에 관한 제어유닛(31)의 구성을 나타내는 블록도이다. 이 도면에 있어서, 실선은 신호의 전달경로를 나타내고, 흰 화살표는 작동유의 공급경로를 나타내고 있다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관한 제어유닛(31)은, 유압제어장치(17)를 포함하는 차량용 구동장치(1)의 각 부의 제어를 행하는 구성으로 되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 이 제어유닛(31)이 본 발명에 있어서의 「제어장치」에 상당한다.

1. 차량용 구동장치의 구동전달계의 구성

먼저, 본 실시형태에 관한 차량용 구동장치(1)의 구동전달계의 구성에 대하여 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 차량용 구동장치(1)는, 차량 구동용 구동력원으로서 엔진(11) 및 회전전기(12)를 구비하고, 이들의 엔진(11)과 회전전기(12)가 직렬로 구동연결되는 패럴렐 방식의 하이브리드 차량용 구동장치로 되어 있다. 또한, 차량용 구동장치(1)는, 토크 컨버터(13)와 변속기구(14)를 구비하고 있고, 이 토크 컨버터(13) 및 변속기구(14)에 의하여, 구동력원으로서의 엔진(11) 및 회전전기(12)의 회전속도를 변속함과 함께 토크를 변환하여 출력축(O)에 전달한다.

엔진(11)은, 연료의 연소에 의하여 구동되는 내연기관이며, 예컨대, 가솔린엔진이나 디젤엔진 등의 공지의 각종 엔진을 이용할 수 있다. 본 예에서는, 엔진(11)의 크랭크샤프트 등의 출력회전축이, 전달클러치(21)를 통하여 입력축(I)에 구동연결되어 있다. 이로써, 입력축(I)은 전달클러치(21)를 통하여 엔진(11)과 선택적으로 구동연결된다. 이 전달클러치(21)는, 유압제어장치(17)에 의하여 조압(調壓)된 작동유의 공급을 받아, 도시하지 않은 유압제어밸브에 의하여 제어되어 동작한다. 여기서, 엔진(11)의 출력회전축이, 입력축(I)과 일체적으로 구동연결되거나, 혹은 댐퍼 등의 다른 부재를 통하여 구동연결된 구성으로 하여도 적절하다.

회전전기(12)는, 도시하지 않은 케이스에 고정된 스테이터(12a)와, 이 스테이터(12a)의 직경방향 내측에 회전 가능하게 지지된 로터(12b)를 가지고 있다. 이 회전전기(12)의 로터(12b)는, 입력축(I)과 일체 회전하도록 구동연결되어 있다. 즉, 본 실시형태에 있어서는, 입력축(I)에 엔진(11) 및 회전전기(12)의 쌍방이 구동연결되는 구성으로 되어 있다. 회전전기(12)는, 축전장치로서의 배터리(26)에 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 회전전기(12)는, 전력의 공급을 받아서 동력을 발생하는 모터(전동기)로서의 기능과, 동력의 공급을 받아서 전력을 발생하는 제네레이터(발전기)로서의 기능을 하는 것이 가능하게 되어 있다. 즉, 회전전기(12)는, 배터리(26)로부터의 전력공급을 받아서 역행(力行)하거나, 혹은 엔진(11)이나 차륜(16)으로부터 전달되는 회전구동력에 의하여 발전한 전력을 배터리(26)에 축전한다. 여기서, 배터리(26)는 축전장치의 일례이며, 커패시터 등의 다른 축전장치를 이용하거나, 혹은 복수 종류의 축전장치를 병용하는 것도 가능하다.

이 차량용 구동장치(1)에서는, 엔진(11) 및 회전전기(12)의 쌍방의 회전구동력을 차륜(16)에 전달하여 차량을 주행시킨다. 이때, 회전전기(12)는, 배터리(26)의 충전상태에 따라서, 배터리(26)로부터 공급되는 전력에 의하여 구동력을 발생하는 상태와, 엔진(11)의 회전구동력에 의하여 발전하는 상태 중 어느 쪽도 될 수 있다. 또한, 차량의 감속시(감속요구가 있었을 때)에는, 전달클러치(21)가 해방됨과 함께, 엔진(11)이 정지상태가 되고, 회전전기(12)는, 회생토크를 발생시켜서 차륜(16)으로부터 전달되는 회전구동력에 의하여 발전하는 상태가 된다. 회전전기(12)에서 발전된 전력은 배터리(26)에 축전된다. 차량의 정지상태에서는, 전달클러치(21)는 해방상태가 되고, 엔진(11) 및 회전전기(12)는 정지상태가 된다.

입력축(I)에는, 토크 컨버터(13)가 구동연결되어 있다. 토크 컨버터(13)는, 구동력원으로서의 엔진(11) 및 회전전기(12)에 구동연결된 입력축(I)의 회전구동력을, 중간축(M)을 통하여 변속기구(14)에 전달하는 장치이다. 이 토크 컨버터(13)는, 입력축(I)에 구동연결된 입력측 회전부재로서의 펌프 임펠러(13a)와, 중간축(M)에 구동연결된 출력측 회전부재로서의 터빈 러너(13b)와, 이들 사이에 설치되며, 원웨이 클러치를 구비한 스테이터(13c)를 구비하고 있다. 그리고, 토크 컨버터(13)는, 내부에 충전된 작동유를 통하여, 구동측인 펌프 임펠러(13a)와 종동측인 터빈 러너(13b) 사이에서 구동력의 전달을 행한다. 여기서, 중간축(M)은 토크 컨버터(13), 입력축(I), 및 전달클러치(21)를 통하여 엔진(11) 및 회전전기(12)의 쌍방에 구동연결되어 있으며, 본 실시형태에 있어서는, 이 중간축(M)이 본 발명에 있어서의 「입력부재」에 상당한다.

여기서, 토크 컨버터(13)는, 록업(lock-up)용 마찰계합요소로서, 록업 클러치(22)를 구비하고 있다. 이 록업 클러치(22)는, 펌프 임펠러(13a)와 터빈 러너(13b) 사이의 회전차(差)(슬립)를 없애서 전달효율을 높이기 위하여, 펌프 임펠러(13a)와 터빈 러너(13b)를 일체 회전시키도록 연결하는 클러치이다. 따라서, 토크 컨버터(13)는, 록업 클러치(22)의 계합상태에서는, 작동유를 개재하지 않고, 구동력원(입력축(I))의 구동력을 직접 변속기구(14)(중간축(M))에 전달한다. 본 실시형태에 있어서는, 이 록업 클러치(22)는, 기본적으로는 계합상태가 되어, 입력축(I)과 중간축(M)이 일체 회전하는 상태로 동작한다. 따라서, 본 실시형태에서는, 입력축(I)과 중간축(M)은 기본적으로는 서로 같은 회전속도로 회전한다. 다만, 변속단의 다운시프트를 행하는 경우 등, 후술하는 통상변속제어를 행하는 경우 등에는, 변속동작에 의한 충격(변속쇼크)이 차량에 생기는 것을 억제하기 위하여, 토크 컨버터(13)를 통하여 구동력을 전달시키기 위하여 록업 클러치(22)가 해방된다. 록업 클러치(22)를 포함하는 토크 컨버터(13)에는, 유압제어장치(17)에 의하여 조압된 작동유가 공급된다.

토크 컨버터(13)의 출력축으로서의 중간축(M)에는, 변속기구(14)가 구동연결되어 있다. 즉, 중간축(M)은 변속기구(14)의 입력축으로서 기능한다. 변속기구(14)는, 중간축(M)의 회전속도를, 변속하여 차륜(16) 측의 출력축(O)으로 전달하는 장치이다. 본 실시형태에 있어서는, 중간축(M)과 변속기구(14)와 출력축(O)에 의하여, 본 발명에 있어서의 「변속장치」가 구성되어 있다. 여기서, 변속기구(14)는, 복수의 변속단을 가지는 유단(有段)의 자동변속장치(유단변속장치)로 되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 변속기구(14)는 변속비(감속비)가 다른 3개의 변속단(제1 속(速), 제2 속, 및 제3 속)을 구비하고 있다(미도시). 이들 변속단을 구성하기 위하여, 변속기구(14)는, 유성기어기구 등의 기어기구와, 복수의 마찰계합요소를 구비하여 구성되어 있다. 도 1에는, 복수의 마찰계합요소의 일례로서, 클러치(C1) 및 브레이크(B1)가 모식적으로 나타내어져 있다. 이들 복수의 마찰계합요소의 계합 및 해방이 제어됨으로써, 3가지의 변속단이 전환된다.

변속단의 전환을 행할 때에는, 변속 전에 있어서 계합하고 있는 마찰계합요소 중 하나를 해방시킴과 함께, 변속 전에 있어서 해방되어 있는 마찰계합요소 중 하나를 계합시킨다. 이로써, 기어기구가 가지는 복수의 회전요소의 회전상태가 전환되어, 변속 후의 변속단이 실현된다. 그리고, 변속기구(14)는, 각 변속단에 대하여 설정된 소정의 변속비로, 중간축(M)의 회전속도를 변속함과 함께 토크를 변환하여 출력부재로서의 출력축(O)으로 전달한다. 변속기구(14)로부터 출력축(O)으로 전달된 회전구동력은, 디퍼렌셜장치(15)를 통하여 차륜(16)에 전달된다. 여기서 본 예에서는, 입력축(I), 중간축(M), 및 출력축(O) 모두가 동축 상에 배치된 1축 구성으로 되어 있다.

2. 유압제어계의 구성

다음으로, 상술한 차량용 구동장치(1)의 유압제어계에 대하여 설명한다. 유압제어계는, 도시하지 않은 오일 팬에 비축된 작동유를 흡인하여, 차량용 구동장치(1)의 각 부에 작동유를 공급하기 위한 유압원으로서, 도 1에 나타내는 바와 같이, 기계식 펌프(23) 및 전동펌프(24)의 2종류의 펌프를 구비하고 있다. 여기서, 기계식 펌프(23)는, 입력축(I)(구동력원으로서 엔진(11) 및 회전전기(12))의 회전구동력에 의하여 동작하는 오일펌프이다. 이와 같은 기계식 펌프(23)로서는, 예컨대, 기어펌프나 베인펌프 등이 적절하게 이용된다. 본 예에서는, 기계식 펌프(23)는, 토크 컨버터(13)의 펌프 임펠러(13a)를 통하여 입력축(I)에 구동연결되어, 엔진(11) 및 회전전기(12)의 일방 또는 쌍방의 회전구동력에 의하여 구동된다. 그리고, 이 기계식 펌프(23)는, 기본적으로는 차량용 구동장치(1)에 필요한 작동유의 유량(油量)을 충분히 상회하는 토출(吐出)능력을 구비하고 있다. 그러나, 기계식 펌프(23)는, 입력축(I)의 정지 중(즉 차량의 정지 중)에는 작동유를 토출하지 않는다. 또한, 기계식 펌프(23)는, 입력축(I)의 저속회전 중(즉 차량의 저속주행 중)에는 작동유를 토출하지만, 차량용 구동장치(1)에 있어서 필요한 유량을 공급할 수 없는 경우가 있다. 그래서, 이 차량용 구동장치(1)는, 기계식 펌프(23)를 보조하기 위한 펌프로서, 전동펌프(24)를 구비하고 있다.

전동펌프(24)는, 입력축(I)(구동력원)의 회전구동력과는 관계없이, 펌프구동용 전동모터(25)의 구동력에 의하여 동작하는 오일펌프이다. 이 전동펌프(24)로서도, 예컨대, 기어펌프나 베인펌프 등이 적절하게 이용된다. 전동펌프(24)를 구동하는 전동모터(25)는, 배터리(26)와 전기적으로 접속되어, 배터리(26)로부터의 전력의 공급을 받아서 구동력을 발생한다. 이 전동펌프(24)는, 기계식 펌프(23)를 보조하기 위한 펌프로서, 차량의 정지 중이나 저속주행 중 등, 기계식 펌프(23)로부터 필요한 유량이 공급되지 않는 상태에서 동작한다.

또한, 유압제어계는, 기계식 펌프(23) 및 전동펌프(24)로부터 공급되는 작동유의 유압을 소정압으로 조정하기 위한 유압제어장치(17)를 구비하고 있다. 여기서는 상세한 설명을 생략하지만, 유압제어장치(17)는, 유압조정용 리니어 솔레노이드 밸브로부터의 신호압에 근거하여 1 또는 2 이상의 조정밸브의 개도를 조정함으로써, 이 조정밸브로부터 드레인하는 작동유의 양을 조정하여 작동유의 유압을 1 또는 2 이상의 소정압으로 조정한다. 소정압으로 조정된 작동유는, 각각 필요하게 되는 레벨의 유압으로, 전달클러치(21), 록업 클러치(22), 토크 컨버터(13), 및 변속기구(14)의 복수의 마찰계합요소(C1, B1, …)에 공급된다.

여기서, 유압제어장치(17)로부터 변속기구(14)의 복수의 마찰계합요소(C1, B1, …)로 공급되는 작동유는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 변속제어밸브(VB)를 통하여 각각 개별적으로 공급된다. 이때, 변속제어밸브(VB)는, 제어유닛(31)으로부터 출력되는 제어지령신호(S1, S2)에 따라서 밸브의 개도를 조정함으로써, 이 제어지령신호에 따른 유압으로 조정된 작동유를 각 마찰계합요소(C1, B1, …)로 공급한다. 각 마찰계합요소(C1, B1, …)는, 복수의 마찰재와 피스톤을 구비하여 구성되어 있고, 공급되는 작동유의 유압에 따라서 피스톤이 이동한다. 작동유의 유압이 스트로크 엔드압(壓)(Pse) 미만에서는, 유압의 상승에 따라서 복수의 마찰재는 서로 이격한 채 근접하고, 스트로크 엔드압(壓)(Pse)에서는 토크를 전달하지 않는 상태에서 복수의 마찰재가 서로 접촉하며, 스트로크 엔드압(壓)(Pse)보다 큰 경우에는, 작동유의 유압의 크기에 따른 토크를 전달한다. 본 발명은, 변속기구(14)에 의하여 변속단의 전환이 행하여질 때에 있어서의 복수의 마찰계합요소의 계합 및 해방의 쌍방의 제어에 특징을 가진다. 이들의 상세에 대하여서는 후술한다.

3. 제어유닛의 구성

다음으로, 본 실시형태에 관한 제어유닛(31)의 구성에 대하여 설명한다. 차량용 구동장치(1)가 구비하는 제어유닛(31)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 차량용 구동장치(1)의 각 부의 동작제어를 행하는 중핵 부재로서의 기능을 하고 있다. 이 제어유닛(31)은, CPU 등의 연산처리장치를 중핵 부재로서 구비함과 함께, 이 연산처리장치로부터 데이터를 읽기 및 쓰기가 가능하게 구성된 RAM(random access memory)이나, 연산처리장치로부터 데이터를 읽기 가능하게 구성된 ROM(read only memory) 등의 기억장치 등을 가지고 구성되어 있다(미도시). 그리고, ROM 등에 기억된 소프트웨어(프로그램) 또는 별도 설치된 연산회로 등의 하드웨어, 혹은 그들 양쪽에 의하여, 제어유닛(31)의 각 기능부(32∼39)가 구성된다. 이들 각 기능부(32∼39)는, 서로 정보의 수수를 행할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 메모리(41)는, 예컨대 플래시 메모리 등과 같이, 정보를 기억 및 고쳐 쓰기 가능한 기록매체를 하드웨어 구성으로서 구비하고, 제어유닛(31)과의 사이에서 서로 정보의 수수를 행할 수 있도록 구성되어 있다. 이 메모리(41)는, 제어유닛(31)이 가지는 기억장치 내에 설치되어도 좋다.

또한, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 이 차량용 구동장치(1)는, 각 부에 설치된 복수의 센서, 구체적으로는, 입력축 회전속도센서(Se1), 중간축 회전속도센서(Se2), 차속(車速)센서(Se3), 엑셀개도 검출센서(Se4), 및 배터리상태 검출센서(Se5)를 구비하고 있다. 여기서, 입력축 회전속도센서(Se1)는, 입력축(I)의 회전속도를 검출하는 센서이다. 중간축 회전속도센서(Se2)는, 중간축(M)의 회전속도를 검출하는 센서이다. 차속센서(Se3)는, 차륜(16)의 회전속도 즉 차속을 검출하는 센서이다. 엑셀개도 검출센서(Se4)는, 도시하지 않은 엑셀 페달의 조작량을 검출함으로써 엑셀개도를 검출하는 센서이다. 배터리상태 검출센서(Se5)는, 배터리(26)의 충전량이나 전압치 등의 배터리상태를 검출하기 위한 센서이다. 이들 각 센서(Se1∼Se5)에 의한 검출결과를 나타내는 정보는, 제어유닛(31)으로 출력된다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 제어유닛(31)은, 엔진 제어부(32), 회전전기 제어부(33), 회전가속도 취득부(34), 차(差)회전 취득부(35), 전환 제어부(36), 및 제한유압 결정부(39)를 구비하고 있다. 또한, 전환 제어부(36)는, 그 하위의 기능부로서 해방측 유압제어부(37) 및 계합측 유압제어부(38)를 구비하고 있다. 제어유닛(31)의 각 기능부(32∼39)가 참조하는 메모리(41)에는, 변속 맵(42), 목표변속시간 데이터(44), 제한유압 맵(45), 및 변화계수 맵(46)이 저장되어 있다. 이하에서는, 제어유닛(31)의 각 기능부(32∼39)에 대하여 상세히 설명한다.

엔진 제어부(32)는, 엔진(11)의 동작제어를 행하는 기능부이다. 엔진 제어부(32)는, 엔진 동작점을 결정하고, 이 엔진 동작점에서 엔진(11)을 동작시키도록 제어하는 처리를 행한다. 여기서, 엔진 동작점은, 엔진(11)의 제어 목표점을 나타내는 제어 지령치로서, 회전속도 및 토크에 의하여 정해진다. 보다 상세히는, 엔진 동작점은, 차량 요구출력(차량 요구토크 및 엔진 회전속도에 근거하여 정해짐)과 최적 연비를 고려하여 결정되는 엔진(11)의 제어 목표점을 표시하는 지령치로서, 회전속도 지령치와 토크 지령치에 의하여 정해진다. 그리고, 엔진 제어부(32)는, 엔진 동작점에 나타나는 토크 및 회전속도로 동작하도록 엔진(11)을 제어한다.

회전전기 제어부(33)는, 회전전기(12)의 동작제어를 행하는 기능부이다. 회전전기 제어부(33)는, 회전전기 동작점을 결정하고, 이 회전전기 동작점에서 회전전기(12)를 동작시키도록 제어하는 처리를 행한다. 여기서, 회전전기 동작점은, 회전전기(12)의 제어 목표점을 표시하는 제어 지령치로서, 회전속도 및 토크에 의하여 정해진다. 보다 상세히는, 회전전기 동작점은, 차량 요구출력과 엔진 동작점을 고려하여 결정되는 회전전기(12)의 제어 목표점을 표시하는 지령치로서, 회전속도 지령치와 토크 지령치에 의하여 정해진다. 그리고, 회전전기 제어부(33)는, 회전전기 동작점에 나타나는 토크 및 회전속도로 동작하도록 회전전기(12)를 제어한다. 또한, 회전전기 제어부(33)는, 배터리상태 검출센서(Se5)에 의하여 검출되는 배터리(26)의 충전량에 따라서, 배터리(26)로부터 공급되는 전력에 의하여 회전전기(12)에 구동력을 발생시키는 상태와, 엔진(11)의 회전구동력 등에 의하여 회전전기(12)에 발전시키는 상태를 전환하는 제어도 행한다.

여기서, 토크 지령치가 플러스인 경우에는 회전전기(12)는 플러스 방향으로 회전하면서 플러스 방향의 구동토크를 출력하여 구동력을 발생시키고, 토크 지령치가 마이너스인 경우에는 회전전기(12)는 플러스 방향으로 회전하면서 마이너스 방향의 회생토크를 출력하여 발전한다. 어느 쪽의 경우에 있어서도, 회전전기(12)의 출력토크(구동토크 및 회생토크를 포함함)는, 회전전기 제어부(33)로부터의 토크 지령치에 의하여 정해지게 된다. 본 실시형태에 있어서는, 회전전기 제어부(33)에 의하여 결정된 토크 지령치의 정보는, 제한유압 결정부(39)에도 출력된다. 또한, 회전전기 제어부(33)는, 전동펌프(24)를 구동하기 위한 전동모터(25)의 회전속도의 제어도 행하도록 구성되어 있다.

회전가속도 취득부(34)는, 중간축(M)의 실제의 회전가속도(AM)를 취득하는 기능부이다. 본 실시형태에 있어서는, 회전가속도 취득부(34)는, 중간축 회전속도센서(Se2)에 의하여 검출되는 중간축(M)의 실제의 회전속도의 정보의 입력을 축차(successively) 받아들이고, 단위 시간당의 회전속도 변화량을 연산함으로써 회전가속도(회전속도 변화율)(AM)를 취득한다. 회전가속도 취득부(34)에 의하여 취득된 중간축(M)의 실제의 회전가속도(AM)에 관한 정보는, 전환 제어부(36)의 해방측 유압제어부(37)에 출력된다.

차(差)회전 취득부(35)는, 출력축(O)의 실제의 회전속도(NO)에 근거하여 정해지는 중간축(M)의 목표회전속도(NT)와, 중간축(M)의 실제의 회전속도(NM) 사이의 회전속도의 차인 차(差)회전속도(ΔN)를 취득하는 기능부이다. 여기서, 중간축(M)의 목표회전속도(NT)는, 출력축 회전속도 센서(Se3)에 의하여 검출되는 출력축(O)의 실제의 회전속도(NO)에, 변속기구(14)에 있어서의 각 변속단의 변속비를 곱함으로써 정해진다. 중간축(M)의 실제의 회전속도(NM)는, 중간축 회전속도센서(Se2)에 의하여 검출된다. 그리고, 여기서는, 중간축(M)의 목표회전속도(NT)로부터 실제의 회전속도(NM)를 감산한 값의 절대치로서, 차(差)회전속도(ΔN)가 취득된다. 차(差)회전 취득부(35)에 의하여 취득된 차(差)회전속도(ΔN)에 관한 정보는, 전환 제어부(36)의 해방측 유압제어부(37) 및 계합측 유압제어부(38)에 출력된다.

전환 제어부(36)는, 차량의 엑셀개도 및 차속에 근거하여 변속기구(14)에 있어서의 목표 변속단을 결정하고, 결정된 목표 변속단에 따라서 변속제어밸브(VB)의 동작을 제어함으로써, 변속기구(14)의 변속단을 전환하는 제어를 행하는 기능부이다. 이와 같은 목표 변속단을 결정하기 위하여, 전환 제어부(36)는, 메모리(41)에 저장된 변속 맵(42)을 참조한다. 도 3은, 본 실시형태에 관한 변속 맵(42)의 일례를 나타내는 도면이다. 변속 맵(42)은, 엑셀개도 및 차속에 근거하여 변속기구(14)에 있어서의 변속단의 시프트 스케줄을 설정한 맵이다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 개략 우상향(右上向)의(차속이 커짐에 따라서, 엑셀개도도 커짐) 직선으로 표시되는, 복수의 업시프트 선과 복수의 다운시프트 선이 설정되어 있다. 여기서, 업시프트 선은 변속기구(14)에 있어서의 서로 이웃하는 2개의 변속단 사이에서의 저속단으로부터 고속단으로의 이행 스케줄을 규정한 선이고, 다운시프트 선은 고속단으로부터 저속단으로의 이행 스케줄을 규정한 선이다. 본 실시형태에 있어서는, 변속기구(14)는 3개의 변속단을 가지고 있으므로, 제1 속으로부터 제2 속으로의 업시프트 선, 제2 속으로부터 제3 속으로의 업시프트 선, 제2 속으로부터 제1 속으로의 다운시프트 선, 및 제3 속으로부터 제2 속으로의 다운시프트 선이 각각 설정되어 있다. 한편, 여기서는, 업시프트란, 변속 전의 변속단의 변속비(감속비)를 기준으로 한, 변속비가 작은 변속단으로의 변속단의 전환을 의미하는 것으로 하고, 다운시프트란 변속비가 큰 변속단으로의 변속단의 전환을 의미하는 것으로 한다.

변속기구(14)에 있어서의 목표 변속단이 결정되면, 이 결정된 목표 변속단에 따른 마찰계합요소가 작동유의 공급을 받아서 계합상태가 되어, 이 목표 변속단이 실현된다. 차속 및 엑셀개도가 변화하여, 도 3의 변속 맵 상에서 업시프트 선 또는 다운시프트 선을 넘으면, 전환 제어부(36)는, 차량의 엑셀개도 및 차속에 근거하여 변속기구(14)에 있어서의 새로운 목표 변속단을 결정하고, 이 결정된 목표 변속단에 따른 마찰계합요소가 작동유의 공급을 받아서 계합상태가 되어, 새로운 변속단이 실현된다. 이때, 변속 전에 있어서 계합하고 있던 마찰계합요소 중 하나를 해방시킴과 함께, 변속 전에 있어서 해방되어 있는 마찰계합요소 중 하나를 계합시킨다. 예컨대, 변속기구(14)에 있어서의 변속단이 제2 단으로부터 제3 단으로 전환되어 업시프트될 때에는, 제1 클러치(C1)가 해방됨과 함께 제1 브레이크(B1)가 계합된다. 이 경우, 변속기구(14)에 있어서의 변속단이 제3 단으로부터 제2 단으로 전환되어 다운시프트될 때에는, 제1 브레이크(B1)가 해방됨과 함께 제1 클러치(C1)가 계합되게 된다.

변속단의 업시프트 또는 다운시프트에 수반하는 각 마찰계합요소(C1, B1, …)의 계합 및 해방은, 해방측 유압제어부(37) 및 계합측 유압제어부(38)에 의하여 제어된다. 해방측 유압제어부(37)는, 해방되는 측의 마찰계합요소(해방측 요소)에 대한 작동유의 유압(해방측 유압)을 제어하는 기능부이다. 해방측 유압제어부(37)는, 제어신호로서의 해방측 제어지령신호(S1)를 변속제어밸브(VB)로 출력하고, 기본적으로는 해방측 제어지령신호(S1)에 따라서, 해방측 요소에 대응하는 변속제어밸브(VB)의 제어밸브의 동작을 제어함으로써, 해방측 유압을 제어한다. 다만, 후술하는 바와 같이, 전환 제어부(36)가 특별변속제어를 실행할 때에는, 해방측 유압제어부(37)는, 변속과정(TP)의 초기단계에서만 해방측 제어지령신호(S1)에 의하여 해방측 유압을 제어하고, 그 이후는 해방측 제어지령신호(S1)는 관계없이 중간축(M)의 실제의 회전가속도(AM)에 근거하여 해방측 유압을 제어한다.

계합측 유압제어부(38)는, 계합되는 측의 마찰계합요소(계합측 요소)에 대한 작동유의 유압(계합측 유압)을 제어하는 기능부이다. 계합측 유압제어부(38)는, 제어신호로서의 계합측 제어지령신호(S2)를 변속제어밸브(VB)로 출력하고, 계합측 제어지령신호(S2)에 따라서, 계합측 요소에 대응하는 변속제어밸브(VB)의 제어밸브의 동작을 제어함으로써, 계합측 유압을 제어한다. 이들 해방측 유압제어부(37)에 의한 해방측 유압제어 및 계합측 유압제어부(38)에 의한 계합측 유압제어의 상세에 대하여서는, 후술한다.

제한유압 결정부(39)는, 해방되는 측의 마찰계합요소(해방측 요소)에 대한 작동유의 유압(해방측 유압)의 설정 하한치를 정하기 위한 기준이 되는 제한유압을 결정하는 기능부이다. 본 실시형태에 있어서는, 제한유압 결정부(39)는, 회전전기(12)의 출력토크에 따른 제1 제한유압(PL1), 및 엑셀개도 검출센서(Se4)에 의하여 검출되는 엑셀개도에 따른 제2 제한유압(PL2)의, 서로 독립하여 정해지는 2개의 제한유압이 설정되는 구성으로 되어 있다.

제1 제한유압(PL1)은, 회전전기(12)의 출력토크(본 예에서는, 회전전기 제어부(33)로부터의 토크 지령치에 의하여 정해짐)의 크기에 따른 값이면서, 회전전기(12)의 출력토크가 마이너스인 경우에는 해방측 요소의 스트로크 엔드압(壓)(Pse) 이상의 값이 되도록 설정되어 있다. 여기서, 해방측 요소의 스트로크 엔드압(壓)(Pse)란, 해방측 요소의 마찰재의 클리어런스가 없어질 때까지 피스톤이 이동하여, 이 해방측 요소가 토크용량을 갖기 시작하기 직전의 해방측 유압을 말한다. 제1 제한유압(PL1)을 적어도 스트로크 엔드압(壓)(Pse) 이상의 값으로 함으로써, 회전전기(12)의 출력토크가 마이너스인 경우에는 해방측 요소의 계합압을 적어도 0보다 크게 하여 해방측 요소에 토크용량을 갖게 할 수 있다. 또한, 회전전기(12)의 출력토크가 플러스인 경우에는, 제1 제한유압(PL1)은 해방측 요소의 스트로크 엔드압(壓)(Pse) 미만의 값으로 되어 있어도 좋다. 도 4는 회전전기(12)의 출력토크와 제1 제한유압(PL1)의 관계를 규정한 제1 제한유압 맵의 일례를 나타내고 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 본 예에서는, 제1 제한유압(PL1)은 회전전기(12)의 출력토크가 0이 되는 경우에 해방측 요소의 스트로크 엔드압(壓)(Pse)과 동일하게 됨과 함께, 회전전기(12)의 출력토크가 마이너스 방향으로 커짐(회생토크가 커짐)에 따라서 커지는 값으로 설정되어 있다. 이 제1 제한유압 맵은, 메모리(41)에 저장된 제한유압 맵(45)의 일부로서 구성되어 있다. 이와 같은 제1 제한유압(PL1)의 설정에 의하여, 본 예에서는, 회전전기(12)가 마이너스 토크(회생토크)를 출력하여 발전을 행하는 경우에는, 해방측 유압은 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서, 이 마이너스 토크의 절대치가 클수록, 스트로크 엔드압(壓)(Pse) 이상의 보다 높은 유압으로 유지된다. 다만, 도 4에 나타낸 제1 제한유압 맵은 어디까지나 일례이며, 차량 특성 등에 따라서 적절히 변경이 가능하다.

제2 제한유압(PL2)은, 엑셀개도에 따른 값이면서, 이 엑셀개도가 소정치 이하인 엑셀 저(低)개도 상태에서는 해방측 요소의 스트로크 엔드압(壓)(Pse) 이상의 값이 되도록 설정되어 있다. 여기서, 본 예에서는, 상기 소정치로서 「1％」가 설정되어 있고, 엑셀개도 검출센서(Se4)에 의하여 검출되는 엑셀개도가 실질적으로 0과 다름없는, 엑셀 페달의 밟음량이 대략 완전히 0인 상태를 「엑셀 저(低)개도 상태」로 하고 있다. 엑셀 저(低)개도 상태에서는 제2 제한유압(PL2)을 적어도 스트로크 엔드압(壓)(Pse) 이상의 값으로 함으로써, 해방측 요소의 계합압을 적어도 0보다 크게 하여 해방측 요소에 토크용량을 갖게 할 수 있다. 또한, 엑셀개도가 소정치보다 큰 상태에서는, 제2 제한유압(PL2)은 해방측 요소의 스트로크 엔드압(壓)(Pse) 미만의 값으로 되어 있어도 좋다. 본 예에서는, 엑셀개도가 1％보다 큰 상태에서는, 제2 제한유압(PL2)은 엑셀개도가 커짐에 따라서 작아지는 값으로 설정되어 있다. 도 5는 엑셀개도와 제2 제한유압(PL2)의 관계를 규정한 제2 제한유압 맵의 일례를 나타내고 있다. 이 제2 제한유압 맵은, 메모리(41)에 저장된 제한유압 맵(45)의 일부로서 구성되어 있다. 이와 같은 제2 제한유압(PL2)의 설정에 의하여, 엑셀 저(低)개도 상태에서는, 해방측 유압은 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 스트로크 엔드압(壓)(Pse) 이상의 유압으로 유지된다. 다만, 도 5에 나타낸 제2 제한유압 맵은 어디까지나 일례이며, 차량 특성 등에 따라서 적절히 변경이 가능하다.

제한유압 결정부(39)에 의하여 결정된 제1 제한유압(PL1) 및 제2 제한유압(PL2)은, 해방측 유압제어부(37)로 출력된다. 그리고 본 실시형태에서는, 후술하는 바와 같이, 해방측 유압제어부(37)는, 변속과정(TP)의 각 시점에 있어서 제1 제한유압(PL1)과 제2 제한유압(PL2) 중 어느 큰 쪽을 해방측 유압의 하한치로 규제한 상태에서, 해방측 유압을 제어하게 된다.

4. 변속제어의 상세

다음으로, 본 실시형태에 관한 변속제어, 즉 계합측 요소 및 해방측 요소에 대한 공급유압 제어의 상세에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 관한 변속제어에서는, 차량의 상태가 소정의 특별변속제어 이행조건을 충족시키고 있는 경우에, 해방측 요소에 대한 해방측 유압을 저하시켜서 해방측 요소를 슬립시키고, 이 해방측 요소의 슬립상태를 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 유지시키는 점에 특징을 가지고 있다. 또한, 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 해방측 요소를 슬립상태로 유지시키는데 수반하여, 중간축(M)의 실제의 회전속도를 적절하게 변화시키도록 계합측 요소에 대한 계합측 유압을 변화시키는 점에도 특징을 가지고 있다. 이하, 상세히 설명한다.

전환 제어부(36)는, 차량의 상태가 소정의 특별변속제어 이행조건을 충족시키고 있는지의 여부에 따라서, 통상변속제어와 특별변속제어를 전환하여 변속제어를 행한다. 즉, 전환 제어부(36)는 기본적으로는 통상변속제어를 실행하며, 차량의 상태가 소정의 특별변속제어 이행조건을 충족시키고 있는 경우에는 특별변속제어를 실행한다. 여기서, 상기 특별변속제어 이행조건은, 엑셀개도 및 변속기구(14)에 있어서의 변속단의 전환방향에 관한 조건으로 되어 있다. 구체적으로는, 엑셀개도 검출센서(Se4)에 의하여 검출되는 엑셀개도가 소정치 이하인 엑셀 저(低)개도 상태에서, 변속기구(14)에 있어서의 목표 변속단이 변속비가 큰 변속단으로부터 변속비가 작은 변속단으로 전환되는(업시프트됨) 것이, 특별변속제어 이행조건으로서 설정되어 있다.

4-1. 통상변속제어

상기 특별변속제어 이행조건을 충족시키고 있지 않은 경우, 즉, 엑셀개도가 소정치보다 큰 경우나, 변속기구(14)에 있어서의 목표 변속단이, 변속비가 작은 변속단으로부터 변속비가 큰 변속단으로 전환되는(다운시프트됨) 경우에는, 통상변속제어가 실행된다. 통상변속제어에서는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 변속과정(TP)의 초기단계에서 해방측 요소가 신속하게 해방됨과 함께, 계합측 요소가 슬립상태를 거쳐서 완전 계합된다. 즉, 해방측 유압제어부(37)는, 변속과정(TP)이 개시되면 해방측 유압을 급격히 저하시켜서 해방측 요소를 신속하게 해방시키는 제어를 행한다. 또한, 계합측 유압제어부(38)는, 계합측 요소의 유실(油室) 내에 작동유를 예비충전한 후, 중간축(M)의 회전속도를 소정의 목표회전가속도로 변화시키도록 계합측 유압을 변화시키는 제어를 행한다. 여기서, 중간축(M)의 목표회전가속도는, 변속단의 전환에 요하는 목표변속시간과, 변속단의 전환 전후에 있어서의 중간축(M)의 회전속도 변화폭에 근거하여 결정된다.

4-2. 특별변속제어

한편, 특별변속제어 이행조건을 충족시키고 있는 경우에는, 본원 특유의 특별변속제어가 실행된다. 특별변속제어에서는, 해방측 요소에 대한 해방측 유압의 제어인 해방측 특별변속제어와, 계합측 요소에 대한 계합측 유압의 제어인 계합측 특별변속제어의 쌍방이 실행된다. 해방측 특별변속제어는, 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 해방측 요소를 슬립상태로 유지시키는 제어이며, 본 실시형태에 있어서는, 대기(待機) 제어, 변화율 제어, 회전속도 제어, 및 해방 제어의 각 제어스텝을 거쳐서 실행된다. 이들 대기 제어, 변화율 제어, 회전속도 제어, 및 해방 제어는, 해방측 유압제어부(37)에 의한 해방측 유압의 제어이다. 또한, 계합측 특별변속제어는, 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 중간축(M)의 실제의 회전속도를 적절히 변화시키도록 계합측 유압을 변화시키는 제어이며, 본 실시형태에 있어서는, 제1 계합제어 및 제2 계합제어의 각 제어스텝을 거쳐서 실행된다. 이들 제1 계합제어 및 제2 계합제어는, 계합측 유압제어부(38)에 의한 계합측 유압의 제어이다.

여기서, 변속과정(TP)(도 7 등을 참조)은, 변속장치(2)의 입력축으로서의 중간축(M)의 회전속도가, 변속단의 전환 전의 목표회전속도(NT)인 전환 전 목표회전속도(NT1)로부터, 변속단의 전환 후의 목표회전속도(NT)인 전환 후 목표회전속도(NT2)까지의 사이를 천이(遷移)하는 과정이다. 본 예에서는, 변속과정(TP)은, 차(差)회전 취득부(35)에 의하여 취득되는, 변속단의 전환 전에 있어서의 차(差)회전속도(ΔN1)가 소정치 이상이 된 시점으로부터, 차(差)회전 취득부(35)에 의하여 취득되는, 변속단의 전환 후에 있어서의 차(差)회전속도(ΔN2)가 소정치 이하가 된 시점까지의 기간으로 설정된다. 이 경우의 소정치는, 중간축(M)의 실제의 회전속도와 변속단의 전환 전후의 목표회전속도(NT1, NT2) 사이에 편차가 생기고 있는 것이 식별 가능한 값으로 설정된다. 따라서, 본 실시형태에서는, 변속과정(TP)은, 해방측 요소가 슬립을 개시한 시점으로부터 출력축(O)의 회전속도에 변속단의 전환 후의 변속비를 곱한 회전속도와 중간축(M)의 회전속도 사이의 차(差)회전속도가 소정치 이하로 되어 동기한 시점까지의 기간이 된다. 또한, 변속과정(TP)은, 해방측 요소가 슬립을 개시한 시점으로부터 계합측 요소의 양측의 계합부재(입력측 회전부재와 출력측 회전부재)가 동기한 시점까지의 기간이 된다. 다만, 이 경우에 있어서 계합측 요소가 브레이크에 의하여 구성되는 경우에는, 입력측 회전부재 및 출력측 회전부재 중 일방은 비(非)회전부재(예컨대, 도시하지 않은 케이스 등)이므로, 변속과정(TP)의 종기는 타방의 회전부재의 회전속도가 대략 0이 된 시점이 된다.

4-2-1. 해방측 특별변속제어

해방측 특별변속제어에서는, 먼저 변속과정(TP)에 들어가기 전에 대기 제어가 실행된다. 이 대기 제어에서는, 차량의 엑셀개도 및 차속에 근거하여 목표 변속단의 업시프트가 요구되면, 해방측 유압제어부(37)는, 일정시간이 경과할 때까지 해방측 유압을 출력토크에 따른 보존압으로 한다. 이때의 대기시간은, 내부 타이머에 의하여 감시된다.

업시프트 요구 후 일정시간이 경과하면, 다음으로 변화율 제어가 실행된다. 이 변화율 제어는 변속과정(TP)의 초기단계에서 실행되는 제어이며, 해방측 유압제어부(37)는, 회전전기(12)의 출력토크의 크기에 따른 변화율로 해방측 유압을 저하시킨다. 본 예에서는, 나아가서 회전전기(12)가 마이너스 토크(회생토크)를 출력하고 있는 경우에는, 출력토크가 작을수록(회생토크가 클수록) 해방측 유압을 저하시키는 변화율의 절대치가 작게 되고, 출력토크가 클수록(회생토크가 작을수록) 해방측 유압을 저하시키는 변화율의 절대치는 크게 된다. 다만, 이때의 해방측 유압을 저하시키는 변화율의 절대치는, 상술한 통상변속제어에 있어서의 변화율의 절대치보다도 충분히 작은 값이 되어, 해방측 유압은 완만하게 저하된다. 그동안, 해방측 요소는 완전히는 계합도 해방도 하고 있지 않은 반(半)계합상태로 유지된다. 이로써, 해방측 요소의 양측의 계합부재(입력측 회전부재와 출력측 회전부재)가 소정의 차(差)회전속도를 가지는 슬립상태로 유지된 채, 해방측 요소의 입력측 회전부재와 출력측 회전부재 사이의 구동력의 전달이 행하여진다.

변화율 제어 중에 있어서는, 해방측 유압제어부(37)는, 해방측 요소의 계합압이 소정치 이상의 크기가 되도록 해방측 유압을 제어한다. 본 실시형태에 있어서는, 해방측 요소의 계합압이 소정치 이상의 크기가 되도록, 변화율 제어시의 해방측 유압에는 하한치가 설정되어 있다. 구체적으로는, 제한유압 결정부(39)에 의하여 결정된 2개의 제한유압(제1 제한유압(PL1) 및 제2 제한유압(PL2)) 중 어느 큰 쪽이 해방측 유압의 하한치로 설정된다. 이로써, 변화율 제어시의 해방측 유압은, 제1 제한유압(PL1) 이상이면서 제2 제한유압(PL2) 이상인 압(壓)으로 유지된다. 본 예에서는, 상기한 바와 같이 제2 제한유압(PL2)은, 특별변속제어가 실행되게 되는 엑셀 저(低)개도 상태에서는 해방측 요소의 스트로크 엔드압(壓)(Pse) 이상의 값이 되도록 설정되어 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 특별변속제어의 실행 중에는 해방측 요소가 반(半)계합상태가 되어, 슬립상태로 유지된다. 또한 본 예에서는, 상기한 바와 같이 제1 제한유압(PL1)은, 회전전기(12)의 출력토크가 마이너스 방향으로 커짐(회생토크가 커짐)에 따라서 커지는 값으로 설정된다. 따라서, 본 실시형태에서는, 특별변속제어 중에 있어서의 해방측 유압은, 기본적으로는 제2 제한유압(PL2) 이상으로 유지되면서, 회전전기(12)가 출력하는 회생토크(마이너스 토크)의 크기에 따라서 제1 제한유압(PL1)이 제2 제한유압(PL2)보다도 커지는 경우에는 제1 제한유압(PL1) 이상으로 유지되게 된다.

전환 제어부(36)는, 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 이 변속과정(TP)에 있어서의 변속동작의 진행도(α)를 감시하고 있다. 진행도(α)는, 변속과정(TP)에 있어서 변속단의 전환이 어느 정도 진행하였는지를 표시하는 지표가 된다. 본 예에서는, 중간축(M)의 전환 전 목표회전속도(NT1)와 중간축(M)의 전환 후 목표회전속도(NT2)의 회전속도의 차(회전속도 변화폭(W))에 대한, 중간축(M)의 전환 전 목표회전속도(NT1)와 변속동작 중에 있어서의 실제의 중간축(M)의 회전속도(NM)의 회전속도의 차의 비율로서 진행도(α)가 도출된다. 변속단의 전환 전후의 중간축(M)의 목표회전속도(NT1, NT2)는, 상기한 바와 같이 출력축 회전속도 센서(Se3)에 의하여 검출되는 출력축(O)의 실제의 회전속도(NO)에, 변속기구(14)에 있어서의 각 변속단의 변속비를 곱함으로써 도출된다. 중간축(M)의 실제의 회전속도(NM)는, 중간축 회전속도센서(Se2)에 의하여 검출된다. 따라서, 중간축 회전속도센서(Se2)에 의하여 검출되는 중간축(M)의 실제의 회전속도(NM), 출력축 회전속도 센서(Se3)에 의하여 검출되는 출력축(O)의 실제의 회전속도(NO), 및 전환 전후의 각 변속단의 변속비에 근거하여 진행도(α)가 도출된다.

변화율 제어는, 특별변속제어 이행조건을 충족시키고 있는 한, 진행도(α)가 소정 비율에 도달하는 시점을 전환점으로 하며, 이 전환점까지 실행된다. 본 실시형태에 있어서는, 특별변속제어 이행조건이 충족되어 있는 것을 조건으로, 변속동작이 50％ 진행한(진행도(α)가 0.5가 됨) 시점을 전환점으로 하며, 이 전환점까지 변화율 제어가 실행된다. 여기서, 특별변속제어 이행조건이 충족되어 있는지의 여부는, 상기한 바와 같이 엑셀개도 검출센서(Se4)에 의하여 검출되는 엑셀개도 및 변속기구(14)에 있어서의 목표 변속단의 전환방향에 근거하여 판정되는 구성으로 되어 있다. 즉, 엑셀개도가 소정치 이하인 엑셀 저(低)개도 상태이면서, 변속기구(14)에 있어서의 목표 변속단이 변속비가 큰 변속단으로부터 변속비가 작은 변속단으로 전환되는(업시프트됨) 경우에는 특별변속제어 이행조건이 충족되어 있다고 판정되고, 그 이외의 경우에는 특별변속제어 이행조건이 충족되어 있지 않다고 판정된다.

특별변속제어 이행조건이 충족되어 있는 상태에서, 변속동작이 50％ 진행하여(진행도(α)가 0.5이 되어) 전환점에 도달하면, 다음으로 회전속도 제어가 실행된다. 이 회전속도 제어에서는, 해방측 유압제어부(37)는, 중간축(M)의 회전속도(NM)가, 변속과정(TP)의 각 시점에 있어서의 목표회전속도(NT)가 되도록 해방측 유압을 변화시킨다. 본 실시형태에 있어서는, 변속단의 전환에 요하는 목표시간을 표시하는 목표변속시간(여기서는, Tt라 함)이 미리 설정되어 있고, 변속동작의 개시 후, 목표변속시간(Tt)이 경과하였을 때에 변속동작이 완료되는 것이 된다. 여기서, 목표변속시간(Tt)은, 목표변속시간 데이터(44)로서 메모리(41)에 기억되어 있다. 그리고, 목표변속시간(Tt)과, 변속단의 전환 전후에 있어서의 중간축(M)의 회전속도의 차인 회전속도 변화폭(W)에 근거하여 각 시점에 있어서의 중간축(M)의 목표회전속도(NT)가 결정된다. 이때, 변속과정(TP)의 각 시점에 있어서의 목표회전속도(NT)는, 변속단의 전환이 행하여졌을 때에 차량에 거동변화를 거의 생기게 하지 않는 경시(經時) 궤적을 그리도록 설정된다. 보다 구체적으로는, 변속과정(TP)의 각 시점에 있어서의 목표회전속도(NT)는, 변속과정(TP)의 종기로 향함에 따라서 이 목표회전속도(NT)의 시간변화율의 절대치가 작아지게 되는 경시 궤적을 그리도록 설정된다. 본 예에서는, 각 시점에 있어서의 목표회전속도(NT)는, 회전속도 제어가 개시된 시점으로부터 변속동작이 완료되는 시점까지의 중간축(M)의 회전속도가, ２차 곡선으로 표현되는 경시 궤적을 그리도록 설정된다.

본 실시형태에 있어서는, 상기한 바와 같이 하여 설정된 각 시점에 있어서의 목표회전속도(NT)로부터, 각 시점에 있어서의 목표회전가속도(AT)(목표회전속도 변화율)가 더욱 도출된다. 본 예에서는, 각 시점에 있어서의 목표회전속도(NT)는 2차 곡선으로 표현되는 경시 궤적을 그리도록 설정되므로, 각 시점에 있어서의 목표회전가속도(AT)는, 그 절대치가 변속동작의 종점으로 향하여 직선적으로 서서히 작아지고, 최종적으로는 0이 되도록 설정된다. 다만, 차량의 가속도까지도 고려하여 각 시점에 있어서의 목표회전가속도(AT)를 설정하는 구성으로 하여도 좋다. 그리고, 해방측 유압제어부(37)는, 회전가속도 취득부(34)에 의하여 취득된 중간축(M)의 실제의 회전가속도(AM)가, 각 시점에 있어서의 목표회전가속도(AT)에 추종하도록 해방측 유압을 변화시킨다. 즉, 도 8에 나타내는 바와 같이, 해방측 유압제어부(37)는, 중간축(M)의 각 시점에 있어서의 목표회전가속도(AT)와 실제의 회전가속도(AM)를 비교하여, 이들 사이에 편차가 생기고 있는 경우에는, 이 편차를 상쇄하는 방향으로 중간축(M)의 실제의 회전가속도(AM)가 변화하도록 해방측 유압을 변화시킨다. 이와 같이 하면, 변속과정(TP)의 후반 단계에 있어서, 중간축(M)의 회전속도(NM)를 매끄럽게 전환 후 목표회전속도(NT2)로 이행시킬 수 있다. 여기서, 그동안 해방측 요소는, 상기한 바와 같이 완전히는 계합도 해방도 되지 않은 반(半)계합상태로 유지되고, 슬립상태로 유지되고 있다.

회전속도 제어는, 특별변속제어 이행조건이 충족되고 있는 한, 차(差)회전 취득부(35)에 의하여 취득되는 전환 후 목표회전속도(NT2)와 중간축(M)의 실제의 회전속도(NM) 사이의 차(差)회전속도(ΔN2)가 소정치 이하가 될 때까지 실행된다. 이때의 소정치로서는, 본 예에서는 변속과정(TP)의 종료를 판정하기 위한 기준치와 같은 값이 설정되어 있다. 따라서, 본 예에서는 회전속도 제어 종료의 타이밍과 변속과정(TP) 종료의 타이밍이 같게 된다.

변화율 제어 또는 회전속도 제어의 실행 중에 특별변속제어 이행조건이 충족되지 않게 된 경우나, 차(差)회전 취득부(35)에 의하여 취득되는 변속단의 전환 후의 차(差)회전속도(ΔN2)가 소정치 이하가 된 경우에는, 다음으로 해방 제어가 실행된다. 이 해방 제어에서는, 해방측 유압제어부(37)는, 통상변속제어에 있어서의 해방측 유압의 변화율과 같은 변화율로 해방측 유압을 저하시켜, 급속히 0으로 한다. 이로써, 신속하게 해방측 요소를 완전히 해방시킨다.

4-2-2. 계합측 특별변속제어

계합측 특별변속제어에서는, 계합측 유압제어부(38)는, 먼저 변속과정(TP)에 들어가기 전에, 계합측 유압을 변화시키기 위한 기준이 되는 기준유압 변화량(ΔPb)을 결정한다. 여기서, 기준유압 변화량(ΔPb)은, 중간축(M)의 회전속도를 소정의 목표회전가속도(AT)로 변화시키는데 필요한 유압 변화량이다. 기준유압 변화량(ΔPb)은, 목표회전가속도(AT)와 소정의 계수의 곱셈한 값으로서 도출된다. 여기서, 중간축(M)의 목표회전가속도(AT)는, 상기한 바와 같이 변속단의 전환에 요하는 목표시간을 표시하는 미리 설정된 목표변속시간(여기서는, Tt라 함)과, 변속단의 전환 전후에 있어서의 중간축(M)의 회전속도의 차를 나타내는 회전속도 변화폭(W)에 근거하여 결정된다. 즉, 회전속도 변화폭(W)을 목표변속시간(Tt)으로 나눈 값으로서 중간축(M)의 목표회전가속도(AT)가 도출된다. 따라서, 기준유압 변화량(ΔPb)도, 목표변속시간(Tt)과 회전속도 변화폭(W)에 근거하여 결정되게 된다.

계합측 유압제어부(38)는, 도출된 목표회전가속도(AT)에 근거하여, 중간축(M)의 실제의 회전가속도(AM)가 목표회전가속도(AT)에 추종하도록, 계합측 요소에 대한 작동유의 유압(계합측 유압)을 변화시키는 제1 계합제어를 실행한다. 이와 같은 제1 계합제어를 실행하기 위하여, 본 실시형태에서는, 계합측 유압제어부(38)는, 변속과정(TP)의 개시시에 있어서의 계합측 유압을 기준으로 하고, 변속과정(TP)의 진행도(α)와 회전전기(12)의 출력토크에 따라서 미리 설정된 소정의 변화계수(G)와, 기준유압 변화량(ΔPb)에 근거하여 계합측 유압을 변화시키도록 구성되어 있다. 도 6은, 변속과정(TP)의 진행도(α) 및 회전전기(12)의 출력토크와 변화계수(G)의 관계를 규정한 변화계수 맵(46)의 일례를 나타내고 있다. 이 도 6의 맵에서는, 횡축 및 종축에 각각 진행도(α) 및 변화계수(G)를 취하고 있고, 회전전기(12)의 출력토크에 관한 복수(여기서는, 4개)의 대표치마다의 진행도(α)와 변화계수(G)의 관계를 표시하는 꺾은 선 형상의 그래프가 복수 나타나 있다. 여기서, 변속과정(TP)은 진행도(α)에 따라서 설정되는 복수의 단계(본 예에서는, 제1 단계(α1), 제2 단계(α2), 및 제3 단계(α3)의 3개의 단계)로 구분되어 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 변화계수(G)는, 회전전기(12)의 출력토크가 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 일정치로 유지된다는 조건 하에서는, 변속과정(TP)의 최초의 단계인 제1 단계(α1)에서는 이 변속과정(TP)이 진행함에 따라서 커짐과 함께, 변속과정(TP)의 최후의 단계인 제3 단계(α3)에서는 이 변속과정(TP)이 진행함에 따라서 작아지는 값으로 설정되어 있다. 여기서, 제1 단계(α1)는, 변속과정(TP)의 진행도(α)가 소정치 이하인 단계이며, 본 예에서는 0≤α≤0.4의 기간이 제1 단계(α1)로 되어 있다. 또한, 제3 단계(α3)는, 변속과정(TP)의 진행도(α)가 소정치 이상인 단계이며, 본 예에서는 0.6≤α≤1의 기간이 제3 단계(α3)로 되어 있다. 본 실시형태에서는, 제1 단계(α1)와 제3 단계(α3) 사이인 0.4＜α＜0.6의 기간인 제2 단계(α2)에서는, 변화계수(G)는 변속과정(TP)의 진행도(α)에 관계없이 일정하게 되는 값으로 설정되어 있다. 다만, 도 6의 맵에서 명백한 바와 같이, 제3 단계(α3)에서는, 진행도(α)에 대한 변화계수(G)의 변화율(여기서는, 저하율)은, 이 제3 단계(α3)의 후반 부분(α32)보다도 전반 부분(α31) 쪽이 크게 되어 있다. 또한, 제1 단계(α1)에 있어서의 진행도(α)에 대한 변화계수(G)의 변화율(여기서는, 상승률)의 절대치는, 제3 단계(α3)의 전반 부분(α31)에 있어서의 변화계수(G)의 변화율(여기서는, 저하율)의 절대치보다도 작고, 제3 단계(α3)의 후반 부분(α32)에 있어서의 변화계수(G)의 변화율(여기서는, 저하율)의 절대치보다도 크게 되어 있다.

또한, 변화계수(G)는, 변속과정(TP)의 진행도(α)가 똑같다는 조건 하에서는, 회전전기(12)의 출력토크가 마이너스인 경우에는, 이 회전전기(12)의 출력토크가 플러스 방향으로 변화함에 따라서 커지는(회전전기(12)의 출력토크가 마이너스 방향으로 변화함에 따라서 작아짐) 값으로 설정되어 있다. 본 실시형태에서는, 변화계수(G)는, 회전전기(12)의 출력토크가 0이 되는, 동력도 전력도 발생하지 않는 상태를 기준(G＝1)으로 하여, 회전전기(12)가 출력하는 마이너스 토크(회생토크)가 커짐에 따라서 점차로 작아짐과 함께, 그 절대치가 소정치(도시된 예에서는, 회생토크로서 300〔N·m〕) 이상에서는 진행도(α)에 관계없이 항상 0이 되는 값으로 설정되어 있다. 여기서, 도 6에는, 회전전기(12)의 출력토크가 마이너스인 경우(0의 경우를 포함함)에 있어서의 관계만이 나타나 있지만, 본 예에서는 회전전기(12)의 출력토크가 플러스인 경우에 있어서의 관계는, 0인 경우에 있어서의 관계와 동일하게 되어 있다. 또한, 도 6에는 회전전기(12)의 출력토크에 관한 4개의 대표치에 관한 관계만이 나타나 있지만, 더 많은 출력토크에 관한 관계를 규정한 구성으로 하여도 좋다. 또한, 도 6에 나타낸 변화계수 맵은 어디까지나 일례이며, 차량 특성 등에 따라서 적절히 변경이 가능하다.

계합측 유압제어부(38)는, 변속과정(TP)의 개시시에 있어서의 계합측 유압을 기준으로 하고, 변속과정(TP)의 진행도(α)와 회전전기(12)의 출력토크에 근거하여 결정되는 변화계수(G)와, 기준유압 변화량(ΔPb)에 근거하여 계합측 유압을 변화시킨다. 즉 본 예에서는, 기준유압 변화량(ΔPb)과 변화계수(G)를 곱하여 얻어지는 곱셈 값을, 변속과정(TP)의 진행도(α) 및 회전전기(12)의 출력토크에 따른 계합측 유압의 변화량으로서 도출하고, 이를 변속과정(TP)의 개시시에 있어서의 계합측 유압에 가산함으로써, 변속과정(TP)의 각 시점에 있어서의 계합측 유압의 지령치를 결정한다. 그리고 계합측 유압제어부(38)는, 이 계합측 유압의 지령치에 추종하도록 실제의 계합측 유압을 변화시킨다. 이로써, 계합측 유압의 변화는, 기준유압 변화량(ΔPb)에 근거하며, 또한, 변속과정(TP)의 진행도(α)와 회전전기(12)의 출력토크에 따른 것이 된다. 구체적으로는, 계합측 유압은, 회전전기(12)가 출력하는 마이너스 토크(회생토크)의 절대치가 작을수록 큰 변화폭으로, 변속과정(TP)의 진행에 따라 상승∼고정∼저하∼완만한 저하가 되는 형태로 변화한다. 여기서, 변속과정(TP)의 개시시에 있어서의 계합측 유압은, 이 계합측 유압을 약간 상승시킴으로써 신속하게 계합측 요소를 계합시킬 수 있는 계합개시 직전의 압(壓)이다. 이와 같은 제1 계합제어는, 해방측 특별변속제어에 의한 해방측 유압의 저하에 동조하여 실행된다.

제1 계합제어는, 특별변속제어 이행조건이 충족되고 있는 한, 차(差)회전 취득부(35)에 의하여 취득되는 전환 후 목표회전속도(NT2)와 중간축(M)의 실제의 회전속도(NM) 사이의 차(差)회전속도(ΔN2)가 소정치 이하가 될 때까지 실행된다. 이때의 소정치로서는, 본 예에서는 회전속도 제어의 종료를 판정하기 위한 기준치, 및 변속과정(TP)의 종료를 판정하기 위한 기준치와 똑같은 값이 설정되어 있다. 따라서, 본 예에서는 제1 계합제어 종료의 타이밍과 회전속도 제어 및 변속과정(TP) 종료의 타이밍이 똑같게 된다.

차(差)회전 취득부(35)에 의하여 취득되는 변속단의 전환 후의 차(差)회전속도(ΔN2)가 소정치 이하가 된 경우에는, 다음으로 제2 계합제어가 실행된다. 이 제2 계합제어에서는, 계합측 유압제어부(38)는, 차(差)회전속도(ΔN2)가 소정치 이하가 되어서 변속과정(TP)이 종료된 후에 계합측 요소를 완전계합상태가 되도록 계합측 유압을 제어한다. 본 실시형태에 있어서는, 계합측 유압제어부(38)는, 변속과정(TP)이 종료된 후에, 계합측 유압을 완전계합압(壓)까지 단번에 상승시킨다.

5. 변속제어처리의 순서

다음으로, 본 실시형태에 관한 변속장치(2)를 포함하는 차량용 구동장치(1)의 제어의 내용에 대하여 설명한다. 도 9는, 본 실시형태에 관한 차량용 구동장치(1)의 변속제어처리의 전체의 처리순서를 나타내는 플로차트이다. 또한, 도 10은, 도 9의 스텝#05의 특별변속제어처리 중, 해방측 요소에 관한 특별변속제어처리인 해방측 특별변속제어처리의 처리순서를 나타내는 플로차트이다. 또한, 도 11은, 도 9의 스텝#05의 특별변속제어처리 중, 계합측 요소에 관한 특별변속제어처리인 계합측 특별변속제어처리의 처리순서를 나타내는 플로차트이다. 이하에 설명하는 차량용 구동장치(1)의 변속제어처리의 순서는, 제어유닛(31)의 각 기능부(32∼39)에 의하여 실행된다. 제어유닛(31)의 각 기능부(32∼39)가 프로그램에 의하여 구성되는 경우에는, 제어유닛(31)이 구비하는 연산처리장치는, 상기한 각 기능부(32∼39)를 구성하는 프로그램을 실행하는 컴퓨터로서 동작한다.

5-1. 변속제어처리의 전체의 순서

본 실시형태에 관한 변속제어처리에 있어서는, 먼저, 회전전기(12)의 출력토크 및 엑셀개도가 취득된다(스텝#01). 본 실시형태에서는, 회전전기(12)의 출력토크는 회전전기 제어부(33)에 의하여 결정된 토크 지령치로서 취득되고, 엑셀개도는 엑셀개도 검출센서(Se4)에 의하여 검출되어 취득된다. 제한유압 결정부(39)는, 취득된 회전전기(12)의 출력토크에 근거하여, 이 회전전기(12)의 출력토크에 따른 제1 제한유압(PL1)을 결정함과 함께, 취득된 엑셀개도에 근거하여, 이 엑셀개도에 따른 제2 제한유압(PL2)을 결정한다(스텝#02). 다음으로, 차량의 상태가 특별변속제어 이행조건을 충족시키고 있는지의 여부가 판정된다. 즉, 엑셀 저(低)개도 상태인지의 여부(스텝#03), 및 변속기구(14)에 있어서의 목표 변속단의 업시프트 요구가 이루어졌는지의 여부(스텝#04)가 판정된다. 본 실시형태에서는, 엑셀개도 검출센서(Se4)에 의하여 검출되는 엑셀개도가 소정치(본 예에서는, 1％) 이하인 경우에, 엑셀 저(低)개도 상태라고 판정된다.

그리고, 엑셀 저(低)개도 상태라고 판정되고(스텝#03:Yes), 또한, 목표 변속단의 업시프트 요구가 이루어졌다고 판정된 경우에는(스텝#04:Yes), 전환 제어부(36)는 특별변속제어를 실행한다(스텝#05). 특별변속제어의 상세한 처리순서에 대하여서는 다음에 서술한다. 한편, 엑셀 저(低)개도 상태가 아니라고 판정된 경우(스텝#03:No), 또는 목표 변속단의 업시프트 요구는 이루어지고 있지 않다고 판정된 경우에는(스텝#04:No), 전환 제어부(36)는 통상변속제어를 실행한다(스텝#06). 이 통상변속제어에서는, 변속과정(TP)의 초기단계에서 해방측 요소가 신속하게 해방됨과 함께, 계합측 요소가 슬립상태를 거쳐서 완전 계합된다. 그리고, 차량이 주행 중에는, 스텝#01∼#06의 처리가 축차 반복 실행된다.

5-2. 특별변속제어처리의 전체의 순서

다음으로, 스텝#05의 특별변속제어처리의 상세한 처리순서에 대하여 설명한다. 특별변속제어처리는, 해방측 요소에 관한 해방측 특별변속제어처리와 계합측 요소에 관한 계합측 특별변속제어처리를 포함하여 구성된다. 도 10에 나타내는 해방측 특별변속제어처리에서는, 먼저, 대기 제어가 실행된다(스텝#21). 대기 제어에서는, 일정시간이 경과할 때까지 해방측 유압은 출력토크에 따른 보존압이 된다. 내부 타이머에 의하여 일정시간이 경과되었다고 판정되면(스텝#22:Yes), 다음으로 변화율 제어가 실행된다(스텝#23). 이 변화율 제어에서는, 회전전기(12)의 출력토크의 크기에 따른 변화율로 해방측 유압이 저하된다. 변화율 제어는, 특별변속제어 이행조건이 충족되고 있는 한 계속하여 실행되고, 이와 병행하여 변속과정(TP)이 전환점에 도달하였는지의 여부가 판정된다(스텝#24). 본 예에서는, 변속동작이 50％ 진행한 시점(진행도(α)가 0.5에 도달한 시점)이 전환점으로 되어 있다.

전환점에 도달할 때까지는(스텝#24:No) 변화율 제어가 계속하여 실행되고, 드디어 변속동작의 진행도가 50％에 도달하여 전환점에 도달하였다고 판정되면(스텝#24:Yes), 다음으로 회전속도 제어가 실행된다(스텝#25). 이 회전속도 제어에서는, 변속장치(2)의 입력축으로서의 중간축(M)의 실제의 회전가속도(AM)가 각 시점에 있어서의 목표회전가속도(AT)에 추종하도록, 해방측 유압이 변화된다. 회전속도 제어는, 특별변속제어 이행조건이 충족되고 있는 한 계속하여 실행되고, 이와 병행하여 차(差)회전속도(ΔN2)가 소정치 이하인지의 여부가 판정된다(스텝#26). 이 경우의 소정치로서는, 본 예에서는 중간축(M)의 실제의 회전속도와 변속단의 전환 후의 목표회전속도(NT2) 사이에 편차가 생기고 있는 것이 식별 가능한 값이 설정되어 있다. 차(差)회전속도(ΔN2)가 소정치보다 큰 동안은(스텝#26:No) 회전속도 제어가 계속하여 실행되고, 드디어 차(差)회전속도(ΔN2)가 소정치 이하가 되면, (스텝#26:Yes), 다음으로 해방 제어가 실행된다(스텝#27). 해방 제어에서는, 해방측 요소가 신속하게 완전히 해방된다. 다만, 도 10의 플로차트에는 나타나 있지 않지만, 변화율 제어의 실행 중 또는 회전속도 제어의 실행 중에 특별변속제어 이행조건이 충족되지 않게 된 경우에도 해방 제어가 실행된다(스텝#27). 이상으로, 해방측 특별변속제어처리를 종료한다.

도 11에 나타내는 계합측 특별변속제어처리에서는, 먼저, 기준유압 변화량(ΔPb)이 결정된다(스텝#31). 기준유압 변화량(ΔPb)은, 목표변속시간(Tt)과 회전속도 변화폭(W)에 근거하여 결정된다. 다음으로, 차(差)회전속도(ΔN1)가 소정치 이상인지의 여부가 판정된다(스텝#32). 이 경우의 소정치로서는, 본 예에서는 중간축(M)의 실제의 회전속도와 변속단의 전환 전의 목표회전속도(NT1) 사이에 편차가 생기고 있는 것이 식별 가능한 값이 설정되어 있다. 차(差)회전속도(ΔN1)가 소정치 이상이 되었다고 판정되면(스텝#32:Yes), 다음으로 제1 계합제어가 실행된다(스텝#33). 이 제1 계합제어에서는, 기준유압 변화량(ΔPb)에 근거하며, 또한, 변속과정(TP)의 진행도(α)와 회전전기(12)의 출력토크에 따라서 계합측 유압이 변화된다. 제1 계합제어는, 특별변속제어 이행조건이 충족되고 있는 한 계속하여 실행되고, 이와 병행하여 차(差)회전속도(ΔN2)가 소정치 이하인지의 여부가 판정된다(스텝#34).

차(差)회전속도(ΔN2)가 소정치보다 큰 동안은(스텝#34:No) 회전속도 제어가 계속하여 실행되고, 드디어 차(差)회전속도(ΔN2)가 소정치 이하가 되면, (스텝#34:Yes), 다음으로 제2 계합제어가 실행된다(스텝#35). 이 제2 계합제어에서는, 차(差)회전속도(ΔN2)가 소정치 이하가 되어서 변속과정(TP)이 종료된 후에, 계합측 유압이 완전계합압까지 단번에 상승된다. 이상으로, 계합측 특별변속제어처리를 종료한다. 다만, 도 11의 플로차트에는 나타나 있지 않지만, 제1 계합제어의 실행 중에 특별변속제어 이행조건이 충족되지 않게 된 경우에는, 계합측 특별변속제어처리를 종료하여, 통상변속제어(스텝#06)에 있어서의 계합측 유압제어가 실행되게 된다.

6. 변속제어처리의 구체예

다음으로, 본 실시형태에 관한 변속제어처리에 의하여 변속장치(2)를 포함하는 차량용 구동장치(1)의 제어를 행한 경우의 구체예에 대하여 도 12∼도 16을 참조하여 설명한다. 이들 도면에 있어서는, 위에서부터 순서대로 중간축(M)의 회전속도(NM), 회전전기(12)의 출력토크, 운전자에 의한 브레이크 조작, 엑셀개도, 업시프트 요구, 해방측 유압 및 계합측 유압이 나타나 있다. 다만, 해방측 유압 및 계합측 유압에 겹쳐서, 제1 제한유압(PL1) 및 제2 제한유압(PL2)이 나타나 있다.

도 12는, 통상변속제어에 의하여 변속동작이 행하여진 경우의 일례를 나타내는 타이밍 차트이다. 이 도 12에는, 차량의 엑셀개도가, 엑셀 저(低)개도 상태를 규정하는 엑셀개도(본 예에서는, 1％)보다도 큰 상태에서, 변속기구(14)에 의하여 업시프트가 행하여지는 경우의 예가 나타나 있다. 이 경우, 특별변속제어 이행조건이 충족되어 있지 않으므로, 통상변속제어가 실행되게 된다. 본 예에서는, 엑셀개도가 소정의 크기를 유지한 채, 시각 T11에 있어서 업시프트 요구가 ON으로 되고 있다. 시각 T11로부터 T12까지의 사이, 해방측 유압은 출력토크에 따른 보존압이 되고, 계합측 유압은 예비충전이 완료된 후 소정의 유지압으로 유지된다.

그 후, 시각 T12로부터 T13에 걸쳐서, 해방측 유압이 급속히 저하되어 변속과정(TP)의 초기단계에서 해방측 요소가 신속하게 해방된다. 또한, 시각 T12로부터 T14에 걸쳐서, 중간축(M)의 회전속도(NM)를, 소정의 목표회전가속도(AT)로 변화시키도록 계합측 유압을 변화시킨다. 또한, 시각 T15에 있어서 계합측 유압을 완전계합압까지 상승시켜서 계합측 요소를 완전계합상태로 하여 변속과정(TP)을 종료한다. 여기서, 본 예에서는 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 엑셀개도 및 회전전기(12)가 출력하는 플러스 토크는 비교적 큰 값으로 유지되며, 제1 제한유압(PL1) 및 제2 제한유압(PL2)은 해방측 요소의 스트로크 엔드압(壓)(Pse)보다도 충분히 작은 값으로 설정되어 있다. 따라서, 해방측 유압은, 제1 제한유압(PL1) 또는 제2 제한유압(PL2)에 의하여 규제되지 않고 변화하고 있다.

도 13은, 특별변속제어에 의하여 변속동작이 행하여진 경우의 일례를 나타내는 타이밍 차트이다. 이 도 13에는, 차량의 엑셀개도가 소정치 이하인 엑셀 저(低)개도 상태에서, 변속기구(14)에 의하여 업시프트가 행하여지는 경우의 예가 나타나 있다. 이 경우, 특별변속제어 이행조건이 충족되어 있으므로, 특별변속제어가 실행되게 된다. 시각 T21에 있어서 엑셀개도가 0이 되면, 회전전기(12)의 출력토크는 서서히 감소해 가서, 시각 T22에 있어서 0이 된다. 여기서, 시각 T21에 있어서 업시프트 요구가 ON으로 되고 있다. 또한 본 예에서는, 운전자에 의한 브레이크 조작은 이루어지고 있지 않으며, 회전전기(12)의 출력토크는 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 0으로 유지되고 있다. 이로써, 본 예에서는 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서, 제2 제한유압(PL2)이, 제1 제한유압(PL1)보다 크고 또한 해방측 요소의 스트로크 엔드압(壓)(Pse)보다도 큰 값으로 되어 있다. 시각 T21로부터 T22까지의 사이, 해방측 유압은 출력토크에 따른 보존압이 되고, 계합측 유압은 예비충전이 완료된 후 소정의 유지압으로 유지된다. 그 후, 시각 T22로부터 T25에 걸쳐서, 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 해방측 요소를 슬립상태로 유지시키도록 해방측 유압이 제어된다.

보다 상세히는, 시각 T22로부터 T24까지는 변화율 제어가 실행되고, 회전전기(12)가 출력하는 마이너스 토크(회생토크)의 크기에 따른 감압 변화율로, 해방측 유압이 서서히 저하된다. 다만, 시각 T23에 있어서 해방측 유압이 제1 제한유압(PL1) 및 제2 제한유압(PL2) 중 큰 쪽인 제2 제한유압(PL2)에 도달하고 있으므로, 그 이상 저하되지는 않고, 시각 T23으로부터 T24까지 해방측 유압은 제2 제한유압(PL2)으로 유지된다. 그리고 시각 T24에 있어서 변속동작이 50％ 진행한 시점, 즉 전환점에서, 변화율 제어로부터 회전속도 제어로 전환된다. 회전속도 제어에서는, 중간축(M)의 실제의 회전가속도(AM)가 각 시점에 있어서의 목표회전가속도(AT)에 추종하도록 해방측 유압이 변화된다. 도시된 예에서는, 시각 T24로부터 T25에 걸쳐서 해방측 유압은 한번 상승하고, 그 후 대략 일정한 압을 유지하도록 변화하고 있다.

여기서, 시각 T22로부터 T25까지의 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서, 계합측 유압은, 중간축(M)의 실제의 회전가속도(AM)가 목표회전가속도(AT)에 추종하도록 해방측 유압의 변화에 동조하여 변화된다. 본 예에서는, 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 회전전기(12)의 출력토크가 0으로 유지되고 있으므로, 변속과정(TP)의 진행에 수반하여 비교적 큰 변화폭으로, 상승∼고정∼저하∼고정의 형태로 계합측 유압이 변화하고 있다. 그 후, 시각 T25에 있어서 차(差)회전속도(ΔN2)가 소정치 이하가 되었을 때에 계합측 유압이 완전계합압까지 상승됨과 함께, 그 후 신속하게 해방측 유압이 0이 되어 변속과정(TP)을 종료한다.

도 14는, 특별변속제어에 의하여 변속동작이 행하여진 경우의 다른 일례를 나타내는 타이밍 차트이다. 이 도 14에는, 도 13과 마찬가지로, 차량의 엑셀개도가 소정치 이하인 엑셀 저(低)개도 상태에서, 변속기구(14)에 의하여 업시프트가 행하여지는 경우의 예가 나타나 있다. 이 경우, 특별변속제어 이행조건이 충족되어 있으므로, 특별변속제어가 실행되게 된다. 시각 T31에 있어서 엑셀개도가 0이 되면, 회전전기(12)의 출력토크는 서서히 감소해 가서, 시각 T32에 있어서 0이 된다. 여기서, 시각 T31에 있어서 업시프트 요구가 ON으로 되고 있다. 본 예에서는, 시각 T32 이후에 있어서 운전자에 의한 브레이크 조작이 이루어지고 있으며, 이 브레이크 조작에 의한 감속요구에 근거하여, 회전전기(12)는 차량을 제동시키기 위하여 마이너스 토크를 출력하여 자신은 회생을 행하는 상태가 된다. 또한 본 예에서는, 변속과정(TP)이 진행함에 따라서 회전전기(12)가 출력하는 마이너스 토크는 서서히 커지고 있고, 이에 맞추어 제1 제한유압(PL1)도 서서히 커지고 있다. 여기서, 시각 T34보다 앞에서는 제1 제한유압(PL1)보다도 제2 제한유압(PL2)이 크고, 시각 T34 이후에서는 제2 제한유압(PL2)보다도 제1 제한유압(PL1)이 큰 값으로 되어 있다. 어느 쪽의 경우도, 해방측 요소의 스트로크 엔드압(壓)(Pse)보다도 크다. 시각 T31로부터 T33까지의 사이, 해방측 유압은 출력토크에 따른 보존압이 되고, 계합측 유압은 예비충전이 완료된 후 소정의 유지압으로 유지된다. 그 후, 시각 T33으로부터 T36에 걸쳐서, 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 해방측 요소를 슬립상태로 유지시키도록 해방측 유압이 제어된다.

보다 상세히는, 시각 T33으로부터 T35까지는 변화율 제어가 실행되고, 회전전기(12)가 출력하는 마이너스 토크(회생토크)의 크기에 따른 감압 변화율로, 해방측 유압이 서서히 저하된다. 다만, 시각 T34에 있어서 해방측 유압이, 제1 제한유압(PL1) 및 제2 제한유압(PL2) 중 큰 쪽인 제1 제한유압(PL1)에 도달하고 있으므로, 그 이상 저하되지는 않고, 시각 T34로부터 T35까지 해방측 유압은 제1 제한유압(PL1)으로 유지된다. 여기서, 상기한 바와 같이 제1 제한유압(PL1)은 변속과정(TP)이 진행함에 따라서 서서히 커지고 있으므로, 이에 맞추어 해방측 유압도 서서히 상승하고 있다. 그리고 시각 T35에 있어서 변속동작이 50％ 진행한 시점, 즉 전환점에서, 변화율 제어로부터 회전속도 제어로 전환된다. 회전속도 제어에서는, 중간축(M)의 실제의 회전가속도(AM)가 각 시점에 있어서의 목표회전가속도(AT)에 추종하도록 해방측 유압이 변화된다. 도시된 예에서는, 시각 T35로부터 T36에 걸쳐서 해방측 유압은 한번 상승하고, 그 후 대략 일정한 압력을 유지하도록 변화하고 있다.

또한, 시각 T33으로부터 T36까지의 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서, 계합측 유압은, 중간축(M)의 실제의 회전가속도(AM)가 목표회전가속도(AT)에 추종하도록 해방측 유압의 변화에 동조하여 변화된다. 본 예에서는, 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 회전전기(12)는 마이너스 토크(회생토크)를 출력하고 있으므로, 계합측 유압은 변속과정(TP)의 진행에 수반하여 비교적 작은 변화폭으로 상승∼고정∼저하∼고정의 형태로 변화하고 있다. 즉, 도 13과 도 14를 비교하여 잘 이해할 수 있는 바와 같이, 계합측 유압은 변속과정(TP)의 진행에 수반하여, 회전전기(12)의 출력토크가 0으로 유지되는 경우보다도 작은 변화폭으로 변화하고 있다. 그 후, 시각 T36에 있어서 차(差)회전속도(ΔN2)가 소정치 이하가 되었을 때에 계합측 유압이 완전계합압까지 상승됨과 함께, 그 후 신속하게 해방측 유압이 0이 되어 변속과정(TP)을 종료한다.

도 15는, 통상변속제어 및 특별변속제어의 조합에 의하여 변속동작이 행하여진 경우의 일례를 나타내는 타이밍 차트이다. 이 도 15에는, 당초 통상변속제어가 행하여지고, 그 후, 전환 후의 목표 변속단이 형성되기 전에 특별변속제어로 이행하는 경우의 예가 나타나 있다. 본 예에서는, 엑셀개도가 소정의 크기를 유지한 채, 시각 T41에 있어서 업시프트 요구가 ON으로 되고 있다. 시각 T41로부터 T42까지의 사이, 해방측 유압은 출력토크에 따른 보존압이 되고, 계합측 유압은 예비충전이 완료된 후 소정의 유지압으로 유지된다. 그 후, 해방측 유압을 급속히 저하시켜서 해방측 요소를 신속하게 해방함과 함께, 중간축(M)의 회전속도(NM)를 소정의 목표회전가속도(AT)로 변화시키도록 계합측 유압을 변화시키는 통상변속제어가 행하여진다.

본 예에서는, 통상변속제어가 완료되기 전인 시각 T43에 있어서, 엑셀개도가 0으로 되고 있고, 이 시점에 있어서 특별변속제어 이행조건이 사후적으로 충족되어 있다. 따라서, 시각 T43 이후는 특별변속제어가 실행되게 된다. 여기서, 엑셀개도가 0이 됨에 수반하여 제2 제한유압(PL2)이 해방측 요소의 스트로크 엔드압(壓)(Pse)보다도 큰 값이 되고, 시각 T43 이후는 해방측 유압이 이 제2 제한유압(PL2)에 의하여 하한치가 규제되어 해방측 요소가 슬립상태로 유지된다. 구체적으로는, 시각 T43으로부터 T44까지는 변화율 제어가 실행되고, 시각 T44로부터 T45까지는 회전속도 제어가 실행된다. 그 후, 시각 T45에 있어서 차(差)회전속도(ΔN2)가 소정치 이하가 되었을 때에 계합측 유압이 완전계합압까지 상승됨과 함께, 그 후 신속하게 해방측 유압이 0이 되어 변속동작을 종료한다.

도 16은, 통상변속제어 및 특별변속제어의 조합에 의하여 변속동작이 행하여진 경우의 다른 일례를 나타내는 타이밍 차트이다. 이 도 16에는, 당초 특별변속제어가 행하여지고, 그 후, 전환 후의 목표 변속단이 형성되기 전에 통상변속제어로 이행하는 경우의 예가 나타나 있다. 본 예에서는, 엑셀개도가 소정치 이하인 엑셀 저(低)개도 상태에서, 시각 T51에 있어서 업시프트 요구가 ON으로 되고 있다. 시각 T51로부터 T52까지의 사이, 해방측 유압은 출력토크에 따른 보존압이 되고, 계합측 유압은 예비충전이 완료된 후 소정의 유지압으로 유지된다. 그 후, 해방측 요소를 슬립상태로 유지시키도록 해방측 유압을 제어하는 특별변속제어가 행하여진다.

본 예에서는, 특별변속제어가 완료되기 전의 시각 T53에 있어서 차량의 운전자에 의하여 엑셀 페달이 밟히고, 적어도 그 직후인 시각 T54에 있어서 엑셀개도가 소정치 이상까지 상승하여 특별변속제어 이행조건이 사후적으로 충족되고 있지 않게 되어 있다. 따라서, 시각 T54 이후는 통상변속제어가 실행되게 된다. 즉, 해방측 유압을 급속히 저하시켜서 해방측 요소를 신속하게 해방함과 함께, 중간축(M)의 회전속도(NM)를 소정의 목표회전가속도(AT)로 변화시키도록 계합측 유압을 변화시키는 제어가 행하여진다. 그 후, 시각 T55에 있어서 차(差)회전속도(ΔN2)가 소정치 이하가 되었을 때에 계합측 유압이 완전계합압까지 상승되어서 변속동작을 종료한다.

이상 설명한 특별변속제어에서는, 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서, 해방측 요소는 완전히는 계합도 해방도 되지 않고 슬립상태로 유지된다. 따라서, 본 발명에 관한 특별변속제어에 의하면, 전환 제어부(36)는, 기본적으로는 해방측 유압의 제어를 행하는 것에만 의하여, 변속동작 중에 있어서의 중간축(M)의 회전속도(NM)의 제어를 행할 수 있다. 그리고, 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 해방측 요소를 슬립상태로 유지함으로써, 차륜(16)으로부터 전달되는 회전구동력의 일부가 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 해방측 요소를 통하여 중간축(M) 및 이에 구동연결되는 입력축(I) 측에 전달되는 상태가 유지된다. 그로 인하여, 회생제동을 행하기 위하여 회전전기(12)에 비교적 큰 마이너스 토크를 출력시켰다 하더라도, 회전전기(12)가 출력하는 큰 마이너스 토크가 차륜(16)으로부터 전달되는 회전구동력으로 일부 보충되어, 입력축(I)의 회전속도가 급격하게 변화하는 것이 억제된다. 도 14에는, 중간축(M)의 회전속도(NM)가 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 완만하게 변화하고 있는 모습이 나타나 있다. 따라서, 변속쇼크의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 기본적으로는 해방측 유압의 제어를 행하는 것만으로도 변속쇼크의 발생을 억제할 수 있으므로, 변속과정(TP)의 초기단계에서 비교적 신속하게 해방측 요소를 완전히 해방하여 버리는 경우와는 달리, 회전전기(12)가 출력하는 마이너스 토크(회생토크)의 크기를 제한할 필요가 없다. 따라서, 회생 가능한 에너지가 감소하는 등의 문제가 생기지 않아, 에너지효율을 높게 유지시킬 수 있다.

여기서 도 14에 있어서는, 비교를 위하여, 회전전기(12)가 마이너스 토크를 출력하여 회생을 행하고 있는 경우에도 통상변속제어와 똑같이 해방측 요소를 신속하게 해방한 경우의 중간축(M)의 회전속도(NM)의 변화 모습이 파선으로 나타나 있다. 이 예에서는, 입력축(I)의 회전속도(NM)는 급격하게 저하하여, 변속과정(TP)의 초기단계에서, 전환 후 목표회전속도(NT2) 이하로까지 떨어진 것을 알 수 있다. 중간축(M)의 회전속도(NM)가 이와 같이 급격하게 변화하는 경우, 비교적 큰 토크 변동이 출력축(O)에 전달되기 쉬워, 변속쇼크가 발생할 가능성이 높다. 이에 대하여, 특별변속제어를 행한 경우에는, 상기한 바와 같이 중간축(M)의 회전속도(NM)가 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 완만하게 변화하기 때문에, 변속쇼크의 발생이 효율적으로 억제되고 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 특별변속제어 중에는, 회전전기(12)의 출력토크가 마이너스 방향으로 커짐(회생토크가 커짐)에 따라서 커지는 제1 제한유압(PL1)이 제2 제한유압(PL2)보다도 큰 경우에는, 해방측 유압은 제1 제한유압(PL1) 이상의 압으로 규제된다. 이로써, 특별변속제어에서는 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 해방측 요소가 슬립상태로 유지됨과 함께, 회전전기(12)의 마이너스 토크(회생토크)에 따라서 그 슬립량이 적절하게 조절된다. 즉, 회생토크가 클수록 제1 제한유압(PL1)을 크게 하여 슬립량을 저감시키고, 회생토크가 작을수록 제1 제한유압(PL1)을 작게 하여 슬립량을 증대시킨다. 이로써, 회전전기(12)의 출력토크의 변화에 대응시켜서, 변속쇼크의 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

그런데, 특별변속제어에서는, 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 해방측 요소를 슬립상태로 유지하므로, 회생제동이 행하여지지 않아 회전전기(12)가 마이너스 토크를 출력하지 않는 경우나, 회전전기(12)가 마이너스 토크를 출력하기는 하더라도 그 크기가 비교적 작은 경우에는, 중간축(M)의 실제의 회전속도(NM)의 저하가 완만하게 되어서 목표변속시간(Tt)에 대하여 변속시간이 쓸데없이 길어질 가능성이 있다. 그래서, 본 실시형태에 있어서는, 해방측 요소를 슬립상태로 유지하는데 동조시켜서, 제1 계합제어에 의하여, 중간축(M)의 실제의 회전가속도(AM)가 목표회전가속도(AT)에 추종하도록 계합측 유압이 변화된다. 보다 구체적으로는, 계합측 유압이, 회전전기(12)가 출력하는 마이너스 토크(회생토크)의 절대치가 작을수록 큰 변화폭으로, 변속과정(TP)의 진행에 수반하여 상승∼고정∼저하가 되는 형태로 변화된다. 이로써, 해방측 요소를 슬립상태로 유지함으로써 완만하게 될 경향이 있는 중간축(M)의 회전속도(NM)의 저하를 계합측 유압의 상승에 의하여 보조하여, 신속한 변속동작을 가능하게 하고 있다. 여기서, 이와 같은 제1 계합제어에 의한 효과는, 회전전기(12)가 출력하는 마이너스 토크(회생토크)의 절대치가 작을수록 보다 현저하게 나타난다.

또한, 특별변속제어에 있어서의 변화율 제어에서는, 회전전기(12)가 출력하는 회생토크의 크기에 따른 변화율로 해방측 유압을 저하시킨다. 본 예에서는, 회생토크가 클수록 절대치가 작은 변화율로 해방측 유압을 저하시키고, 회생토크가 작을수록 절대치가 큰 변화율로 해방측 유압을 저하시킨다. 본 예의 구성에 의하면, 회생토크가 클수록 해방측 유압이 보다 완만하게 저하되고, 해방측 요소를 통하여 중간축(M) 및 입력축(I) 측으로 전달되는 차륜(16)으로부터의 회전구동력이 커져서 회전전기(12)의 큰 마이너스 토크를 적절하게 보충할 수 있다. 따라서, 비교적 단순한 처리로 중간축(M)의 회전속도가 급격하게 변화하는 것을 적절하게 억제할 수 있다.

또한, 특별변속제어에 있어서의 회전속도 제어에서는, 목표변속시간(Tt)과 회전속도 변화폭(W)에 근거하여 각 시점에 있어서의 중간축(M)의 목표회전속도(NT) 및 목표회전가속도(AT)를 결정하고, 중간축(M)의 실제의 회전가속도(AM)가 각 시점에 있어서의 목표회전가속도(AT)에 추종하도록 해방측 유압을 변화시킴으로써, 변속쇼크의 발생과 관련이 깊은 중간축(M)의 회전가속도(AM)(회전속도의 시간변화율)를 적절하게 제어할 수 있다. 따라서, 중간축(M)의 회전속도의 급격한 변화를 보다 확실하게 억제하여, 변속쇼크의 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있다. 또한 본 예에서는, 회전속도 제어가 개시된 시점으로부터 변속동작이 완료되는 시점까지의 중간축(M)의 회전속도가, 2차 곡선으로 표현되는 경시(經時) 궤적을 그리도록 각 시점에 있어서의 목표회전속도(NT)가 설정된다. 이 경우, 각 시점에 있어서의 목표회전가속도(AT)의 절대치는, 변속동작의 종점으로 향하여 서서히 작아지므로(최종적으로는 0이 됨), 변속과정(TP)의 후반 단계에 있어서, 중간축(M)의 회전속도(NM)를, 전환 후 목표회전속도(NT2)로 순조롭게 이행시킬 수 있다. 따라서, 변속쇼크의 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

〔그 밖의 실시형태〕

(1) 상기한 실시형태에 있어서는, 제2 제한유압(PL2)이, 엑셀개도가 소정치 이하인 엑셀 저(低)개도 상태에서는 해방측 요소의 스트로크 엔드압(壓)(Pse) 이상의 값이 됨과 함께, 엑셀개도가 커짐에 따라서 작아지는 값으로 설정되어 있는 경우를 예로서 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 즉, 제2 제한유압(PL2)은, 적어도 엑셀 저(低)개도 상태에서는 해방측 요소의 스트로크 엔드압(壓)(Pse) 이상이 되는 값으로 설정되어 있으면 적절하며, 예컨대 제2 제한유압(PL2)이, 해방측 요소의 스트로크 엔드압(壓)(Pse) 이상의 값이면서 엑셀개도의 크기에 관계없는 고정치로 설정된 구성으로 하는 것도, 본 발명의 적절한 실시형태의 하나이다.

(2) 상기한 실시형태에 있어서는, 제1 제한유압(PL1)이, 회전전기(12)의 출력토크가 0이 되는 경우에 해방측 요소의 스트로크 엔드압(壓)(Pse)과 똑같이 됨과 함께, 회전전기(12)의 출력토크가 마이너스 방향으로 커짐(회생토크가 커짐)에 따라서 커지는 값으로 설정되어 있는 경우를 예로서 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 즉, 제1 제한유압(PL1)은, 적어도 회전전기(12)가 마이너스 토크(회생토크)를 출력하는 경우에 해방측 요소의 스트로크 엔드압(壓)(Pse) 이상이 되는 값으로 설정되어 있으면 적절하며, 예컨대 제1 제한유압(PL1)이, 해방측 요소의 스트로크 엔드압(壓)(Pse) 이상의 값이면서 회전전기(12)의 마이너스 토크의 크기에 관계없는 고정치로 설정된 구성으로 하는 것도, 본 발명의 적절한 실시형태의 하나이다.

(3) 상기한 실시형태에 있어서는, 제1 제한유압(PL1) 및 제2 제한유압(PL2)의 쌍방이 설정되고, 이들 2개의 제한유압 중 어느 큰 한쪽이 해방측 유압의 하한치로 설정되는 경우를 예로서 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 즉, 제1 제한유압(PL1) 및 제2 제한유압(PL2) 중 어느 한쪽만이 설정되고, 그것을 그대로 해방측 유압의 하한치로 설정하는 구성으로 하는 것도, 본 발명의 적절한 실시형태의 하나이다.

(4) 상기한 실시형태에 있어서는, 해방측 특별변속제어에서, 변속과정(TP)의 초기단계에서는 변화율 제어가 실행되고, 변속동작이 50％ 진행하여(진행도(α)가 0.5가 되어) 전환점에 도달하였을 때에 회전속도 제어로 이행하는 경우를 예로서 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 즉, 변화율 제어로부터 회전속도 제어로 이행하는 타이밍을 규정하는 전환점을 어떻게 설정할지는 임의이며, 본 예와 같이 중간축(M)의 회전속도(NM)에 근거하여 전환점을 설정하는 경우에는, 0％(α＝0)∼100％(α＝1)의 사이에서 설정치를 적절히 변경하는 것이 가능하다. 여기서, 전환점을 0％(α＝0)로 설정한 경우에는, 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 회전속도 제어만이 실행되는 구성이 된다. 이 경우, 변속과정(TP)의 전체의 각 시점에 있어서, 중간축(M)의 회전가속도(AM) 및 회전속도(NM)를 정밀하게 컨트롤하면서 적절하게 변화시켜, 변속쇼크의 발생의 억제와 에너지효율의 향상을 양립시킬 수 있다. 또한, 전환점을 100％(α＝1)로 설정한 경우에는, 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 변화율 제어만이 실행되는 구성이 된다. 이 경우, 비교적 단순한 제어내용으로, 변속쇼크의 발생의 억제와 에너지효율의 향상을 양립시킬 수 있다. 또한, 전환점을 설정할 때에는, 변화율 제어가 개시되고 난 후의 경과시간이나, 해방측 유압의 유압레벨 등에 근거하여 설정되는 구성으로 하여도 적절하다. 예컨대, 변화율 제어가 개시되고 난 후 소정시간이 경과한 시점이나 해방측 유압의 유압레벨이 소정압에 도달한 시점 등을 전환점으로 하고, 이 전환점 이후에서는 회전속도 제어를 실행하는 구성으로 하여도 좋다.

(5) 상기한 실시형태에 있어서는, 해방측 특별변속제어의 회전속도 제어에 있어서, 회전가속도 취득부(34)에 의하여 취득된 중간축(M)의 실제의 회전가속도(AM)가, 각 시점에 있어서의 목표회전가속도(AT)에 추종하도록 해방측 유압을 변화시키는 경우를 예로서 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 즉, 회전가속도가 아니라 예컨대 회전속도를 기준으로 하고, 중간축 회전속도센서(Se2)에 의하여 검출된 중간축(M)의 실제의 회전속도(NM)가, 각 시점에 있어서의 목표회전속도(NT)에 추종하도록 해방측 유압을 변화시키는 구성으로 하는 것도, 본 발명의 적절한 실시형태의 하나이다.

(6) 상기한 실시형태에 있어서는, 해방측 특별변속제어의 회전속도 제어에 있어서, 각 시점에 있어서의 목표회전속도(NT)가 2차 곡선으로 표현되는 경시(經時) 궤적을 그리도록 설정되는 경우를 예로서 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 즉, 각 시점에 있어서의 목표회전가속도(AT)가, 변속동작의 종점으로 향하여 그 절대치가 서서히 작아지게 되는 경시(經時) 궤적을 그리는 것이라면, 1차 또는 ３차 이상의 고차(高次) 곡선이나 쌍곡선 등으로 표현되는 경시(經時) 궤적을 그리도록 설정되는 구성으로 하는 것도, 본 발명의 적절한 실시형태의 하나이다.

(7) 상기한 실시형태에 있어서는, 계합측 특별변속제어의 제1 계합제어에서, 계합측 유압이, 회전전기(12)가 출력하는 마이너스 토크(회생토크)의 절대치가 작을수록 큰 변화폭으로 변화되는 경우를 예로서 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 즉, 예컨대 제1 계합제어에서, 회전전기(12)가 출력하는 마이너스 토크(회생토크)의 크기에 관계없이 일정한 변화폭으로 변화시키도록 계합측 유압을 제어하는 구성으로 하는 것도, 본 발명의 적절한 실시형태의 하나이다.

(8) 상기한 실시형태에 있어서는, 계합측 특별변속제어에서, 제1 계합제어와 제2 계합제어의 쌍방이 실행되는 경우를 예로서 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 즉, 계합측 특별변속제어에 있어서 제1 계합제어를 실행하지 않고 제2 계합제어만을 실행하는 구성으로 하는 것도, 본 발명의 적절한 실시형태의 하나이다. 이 경우, 계합측 유압을, 변속과정(TP)의 전체에 걸쳐서 소정의 크기만큼 상승시킴으로써 신속하게 계합측 요소를 계합시킬 수 있는 압으로 유지시키도록 제어하는 구성으로 할 수 있다. 또한, 그 후, 변속과정(TP)이 종료된 후에 제2 계합제어에 의하여 계합측 유압을 완전계합압까지 단번에 상승시키는 구성으로 하면 적절하다.

(9) 상기한 실시형태에 있어서는, 제1 제한유압(PL1), 제2 제한유압(PL2), 및 변화계수(G)가, 각각 메모리(41)에 저장된 제1 제한유압 맵(제한유압 맵(45)의 일부), 제2 제한유압 맵(제한유압 맵(45)의 일부), 및 변화계수 맵(46)에 근거하여, 소정의 인수(引數, argument)에 따라서 결정되는 경우를 예로서 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 즉, 이들 중 일부 또는 전부를, 소정의 연산식에 근거하여 결정하는 구성으로 하는 것도, 본 발명의 적절한 실시형태의 하나이다.

(10) 상기한 실시형태에 있어서는, 변속기구(14)가 변속비가 다른 3개의 변속단(제1 속, 제2 속, 및 제3 속)을 구비하고 있는 경우를 예로서 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 즉, 유단의 변속장치라면 변속단의 단수(段數)는 특별히 한정되지 않으며, 2개의 변속단, 혹은 4개 이상의 변속단을 구비하는 구성으로 하는 것도, 본 발명의 적절한 실시형태의 하나이다.

(11) 상기한 실시형태에 있어서는, 차량용 구동장치(1)가 입력축(I), 중간축(M), 및 출력축(O) 모두가 동축 상에 배치된 1축 구성으로 되어 있는 경우를 예로서 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 즉, 예컨대 입력축(I) 및 중간축(M)과 출력축(O)이 다른 축 상에 배치된 구성의 차량용 구동장치(1)에 적용하는 것도, 본 발명의 적절한 실시형태의 하나이다.

<산업상 이용가능성>

본 발명은, 엔진 및 회전전기에 구동연결되는 입력부재와, 차륜에 구동연결되는 출력부재와, 복수의 마찰계합요소를 가지고, 복수의 마찰계합요소의 계합 및 해방이 제어됨으로써 복수의 변속단이 전환되며, 입력부재의 회전속도를 각 변속단의 변속비로 변속하여 출력부재에 출력하는 변속기구를 구비한 변속장치를 제어하기 위한 제어장치에 적합하게 이용할 수 있다.

2 변속장치
11 엔진
12 회전전기(回轉電機)
14 변속기구
31 제어유닛(제어장치)
M 중간축(입력부재)
O 출력축(출력부재)
B1 제1 브레이크(마찰계합요소)
C1 제1 클러치(마찰계합요소)
TP 변속과정
PL1 제1 제한유압
PL2 제2 제한유압
Pse 스트로크 엔드압(壓)
Tt 목표변속시간
W 회전속도 변화폭
AT 목표회전가속도(목표회전속도 변화율)
ΔPb 기준유압 변화량
G 변화계수
α 진행도

Claims (10)

1. 엔진 및 차량의 감속요구에 근거하여 회생토크를 발생 가능한 회전전기(回轉電機)에 구동연결되는 입력부재와, 차륜에 구동연결되는 출력부재와,
   복수의 마찰계합(係合)요소를 가지고, 상기 복수의 마찰계합요소의 계합 및 해방이 제어됨으로써 복수의 변속단(變速段)이 전환되며, 상기 입력부재의 회전속도를 각 변속단의 변속비로 변속하여 상기 출력부재에 출력하는 변속기구
   를 구비한 변속장치를 제어하기 위한 제어장치로서,
   차량의 엑셀개도(開度)가 소정치 이하인 엑셀 저(低)개도(開度) 상태(a low accelerator opening state)에서, 상기 변속기구에 의하여 변속비가 작은 변속단으로의 전환이 행하여질 때, 해방되는 측의 마찰계합요소가 되는 해방측 요소에 대한 작동유(作動油)의 유압(油壓)인 해방측 유압을 저하시켜서 상기 해방측 요소를 슬립(slip)시키고, 상기 해방측 요소의 슬립상태를, 상기 해방측 요소가 슬립을 개시한 시점으로부터, 상기 출력부재의 회전속도에 변속단의 전환 후의 변속비를 곱한 회전속도와 상기 입력부재의 회전속도가 동기(同期)하는 시점까지의 변속과정의 전체에 걸쳐서 유지시키는 제어장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 회전전기의 출력토크의 크기에 따른 값이면서, 상기 회전전기의 출력토크가 마이너스인 경우에는 상기 해방측 요소의 피스톤의 스트로크 엔드압(壓)(stroke end pressure) 이상의 값이 되는 제1 제한유압이 설정되고,
   상기 변속과정의 전체에 걸쳐서, 상기 해방측 유압을 상기 제1 제한유압 이상의 크기로 유지시키는 제어장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 제한유압이, 상기 회전전기의 출력토크가 마이너스 방향으로 변화함에 따라서 커지는 값으로 설정되는 제어장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 엑셀개도에 따른 값이면서, 상기 엑셀 저(低)개도 상태에서는 상기 해방측 요소의 피스톤의 스트로크 엔드압(壓) 이상의 값이 되는 제2 제한유압이 설정되고,
   상기 변속과정의 전체에 걸쳐서, 상기 해방측 유압을 상기 제2 제한유압 이상의 크기로 유지시키는 제어장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   변속단의 전환에 요하는 목표시간을 표시하는 미리 설정된 목표변속시간과, 변속단의 전환 전후에 있어서의 상기 입력부재의 회전속도의 차를 표시하는 회전속도 변화폭에 근거하여 상기 입력부재의 목표회전속도 변화율이 결정되고,
   상기 입력부재의 실제의 회전속도 변화율이 상기 목표회전속도 변화율에 추종하도록, 상기 해방측 유압의 저하에 동조시켜서, 상기 계합측 요소에 대한 작동유의 유압인 계합측 유압을 변화시키는 제어장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 목표회전속도 변화율에 근거하여, 상기 입력부재의 회전속도를 상기 목표회전속도 변화율로 변화시키는데 필요한 기준유압 변화량이 결정되고,
   상기 기준유압 변화량에 근거하여, 상기 변속과정의 진행도와 상기 회전전기의 출력토크에 따라서 상기 계합측 유압을 변화시키는 제어장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 변속과정의 개시시에 있어서의 상기 계합측 유압을 기준으로 하고, 상기 변속과정의 진행도와 상기 회전전기의 출력토크에 따라서 미리 설정된 소정의 변화계수(係數)와, 상기 기준유압 변화량에 근거하여 상기 계합측 유압을 변화시키는 구성으로서,
   상기 변화계수는,
   상기 변속과정의 진행도에 따라서 설정되는 복수 단계 중 적어도 최초의 단계에서는 상기 변속과정이 진행함에 따라서 커짐과 함께, 적어도 최후의 단계에서는 상기 변속과정이 진행함에 따라서 작아지고,
   상기 회전전기의 출력토크가 마이너스인 경우에는, 상기 회전전기의 출력토크가 플러스 방향으로 변화함에 따라서 커지는 값으로 설정되는 제어장치.
8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 변속과정의 초기단계에서는, 상기 회전전기의 출력토크의 크기에 따른 감압 변화율로 상기 해방측 유압을 감소시키는 변화율 제어를 실행하고,
   상기 변화율 제어를 실행한 후, 소정의 전환점 이후에서, 상기 입력부재의 회전속도가, 상기 변화율 제어 후의 각 시점에 있어서의 목표회전속도가 되도록 상기 해방측 유압을 변화시키는 회전속도 제어를 실행하는 제어장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 회전속도 제어에 있어서, 상기 변속과정의 각 시점에 있어서의 목표회전속도가, 상기 변속과정의 종기(終期)로 향함에 따라서 상기 목표회전속도의 시간변화율의 절대치가 작아지게 되는 경시(經時) 궤적을 그리도록 설정된 제어장치.
10. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 회전속도 제어에서는,
    변속단의 전환에 요하는 목표시간을 표시하는 미리 설정된 목표변속시간과, 변속단의 전환 전후에 있어서의 상기 입력부재의 회전속도의 차를 표시하는 회전속도 변화폭에 근거하여 상기 입력부재의 목표회전속도 변화율이 결정되고,
    상기 입력부재의 실제의 회전속도 변화율이, 상기 목표회전속도 변화율에 추종하도록 상기 해방측 유압을 변화시키는 제어가 실행되는 제어장치.

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