KR20160043009A - 부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치 - Google Patents

Abstract

차량에 탑재되는 무단 변속기(4)이며, 배리에이터(20)와 부변속 기구(30)와 협조 제어 수단을 구비한다. 이 부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치에 있어서, 협조 제어 수단(도 5)은 변속기 전체의 협조 변속 이너셔 페이즈 시간과, 협조 변속 이너셔 페이즈 시간보다도 짧은 시간에 의한 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간을 설정하는 이너셔 페이즈 시간 설정 제어부(도 5의 S3, S7)를 갖는다. 협조 제어 수단(도 5)은 변속기(4)에의 입력 토크가 소정값 이하의 답입 업 변속이라고 판정되었을 때, 부변속 기구(30)를 협조 변속 이너셔 페이즈 시간으로 업 변속시키면서, 배리에이터(20)를 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간으로 다운 변속시킨다.

Description

부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치 {CONTROL DEVICE FOR CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION EQUIPPED WITH AUXILIARY TRANSMISSION}

본 발명은, 부변속 기구의 변속을 수반하는 변속 판정이 있으면, 부변속 기구와 배리에이터의 협조 변속을 행하는 부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치에 관한 것이다.

종래, 배리에이터와 유단 변속 기구를 동시에 변속시키는 협조 제어를 행하는 부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

여기서, 「협조 제어」라 함은, 부변속 기구의 변속단을 변경할 때, 부변속 기구의 변속비 변화 방향과 반대 방향으로 배리에이터의 변속비를 변화시키는 변속을 말한다. 이 협조 제어에 의한 변속을 행하면, 변속기 전체의 변속비(이하, 「스루 변속비」라고 함)의 급격한 변화가 억제되어, 부변속 기구에 의한 변속 전후에서의 변속 쇼크를 작게 하는 등, 운전자에게 주는 위화감을 억제할 수 있다.

상기 종래 장치에 있어서는, 무단 변속기에의 입력 토크가 상대적으로 작은 영역(저차속, 저개방도)에 있어서의, 부변속 기구의 변속을 수반하는 협조 제어에서는, 입력 토크가 상대적으로 큰 영역(고차속, 고개방도)에 비해, 변속 전후의 엔진 회전수의 변화가 적어, 피드백 제어가 목적대로 기능하지 않는 경우가 있다. 이 대책으로서, 변속기 전체의 협조 변속 이너셔 페이즈 시간을 설정하고, 협조 변속 이너셔 페이즈 시간으로 2개의 변속이 완료되도록 협조 제어를 실행한다.

그러나 협조 변속 이너셔 페이즈 시간을 설정한 경우에도, 유압의 편차 등에 의해 스루 변속비에 실제 변속비가 추종하지 않아, 협조 제어가 무너져 버리는 경우가 있다. 특히, 배리에이터의 이너셔 진행 속도가 느리고, 부변속 기구의 이너셔 진행 속도가 빠른 업 변속의 경우에는, 부변속 기구의 클러치 용량이 과다해져, 변속기 입력 회전수(=엔진 회전수 등의 구동원 회전수)가 저하되어 버린다고 하는 문제가 있었다.

일본 특허 공개 평5-79554호 공보

본 발명은, 상기 문제에 착안해서 이루어진 것으로, 부변속 기구의 변속을 수반하는 협조 제어 시, 변속기 입력 회전수의 변화를 억제하여, 운전성의 향상을 도모할 수 있는 부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 차량에 탑재되는 무단 변속기이며, 배리에이터와, 부변속 기구와, 협조 제어 수단과, 답입 업 변속 제어 수단을 구비한다.

상기 배리에이터는, 변속비를 무단계로 변화시킬 수 있다.

상기 부변속 기구는, 상기 배리에이터에 대하여 직렬로 설치되고, 전진용 변속단으로서 제1 변속단과 상기 제1 변속단보다도 변속비가 작은 제2 변속단을 갖는다.

상기 협조 제어 수단은, 상기 부변속 기구의 변속단을 변경할 경우, 상기 부변속 기구를 변속시키면서 상기 배리에이터를 상기 부변속 기구의 변속 방향과 반대 방향으로 변속시키는 협조 제어를 행한다.

이 부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치에 있어서,

상기 협조 제어 수단은, 변속기 전체의 협조 변속 이너셔 페이즈 시간인 제1 이너셔 페이즈 시간과, 상기 제1 이너셔 페이즈 시간보다도 짧은 시간에 의한 제2 이너셔 페이즈 시간을 설정하는 이너셔 페이즈 시간 설정 제어부를 갖는다.

상기 협조 제어 수단은, 상기 무단 변속기에의 입력 토크가 소정값 이하의 협조 제어라고 판정되었을 때, 상기 부변속 기구를 상기 제1 이너셔 페이즈 시간으로 변속시키면서, 상기 배리에이터를 상기 제2 이너셔 페이즈 시간으로 변속시킨다.

따라서, 무단 변속기에의 입력 토크가 소정값 이하의 협조 제어라고 판정되었을 때, 부변속 기구의 변속은 제1 이너셔 페이즈 시간으로 행하여지고, 배리에이터의 변속은 제1 이너셔 페이즈 시간보다도 짧은 제2 이너셔 페이즈 시간으로 행하여진다.

즉, 무단 변속기에의 입력 토크가 소정값 이하의 변속 시에는, 변속 전후의 변속기 입력 회전수의 변화가 작고, 피드백 제어가 목적대로 기능하지 않는 경우가 있다. 특히, 답입 업 변속 시이며, 부변속 기구의 이너셔 진행 속도에 대하여, 배리에이터의 이너셔 진행 속도가 느려진 경우, 부변속 기구의 클러치 용량이 과다해져, 변속기 입력 회전수가 저하되어 버린다.

이에 반해, 협조 변속 이너셔 페이즈 시간인 제1 이너셔 페이즈 시간과는 별도로, 제1 이너셔 페이즈 시간보다도 짧은 제2 이너셔 페이즈 시간을 설정함으로써, 이너셔 페이즈 소요 시간은 부변속 기구의 소요 시간에 대하여, 배리에이터의 소요 시간이 단축된다. 이로 인해, 협조 변속의 이너셔 페이즈에 있어서, 부변속 기구의 클러치 용량이 과다해지는 일이 없어, 변속기 입력 회전수의 변화가 억제된다.

이 결과, 부변속 기구의 변속을 수반하는 협조 제어 시, 변속기 입력 회전수의 변화를 억제하여, 운전성의 향상을 도모할 수 있다.

도 1은 제1 실시예의 제어 장치가 적용된 부변속기를 구비한 무단 변속기가 탑재된 차량의 개략 구성을 나타내는 전체도이다.
도 2는 제1 실시예의 변속기 컨트롤러의 내부 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 제1 실시예의 변속기 컨트롤러의 기억 장치에 저장되어 있는 변속맵의 일례를 나타내는 변속맵도이다.
도 4는 제1 실시예의 변속기 컨트롤러에 의해 실행되는 스루 변속비를 일정하게 유지하는 협조 제어를 설명하기 위한 타임차트이다.
도 5는 제1 실시예의 변속기 컨트롤러에 의해 실행되는 답입 업 변속 협조 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 비교예의 변속기 컨트롤러에 의해 실행되는 1→2 답입 업 변속 협조 제어 동작을 나타내는 목표 부변속기 변속비·실제 부변속기 변속비·목표 배리에이터 변속비·실제 배리에이터 변속비·실제 스루 변속비·엔진 회전수·개방측 유압(Low 브레이크)·체결측 유압(High 클러치)의 각 특성을 나타내는 타임차트이다.
도 7은 제1 실시예의 변속기 컨트롤러에 의해 실행되는 1→2 답입 업 변속 협조 제어 동작을 나타내는 목표 부변속기 변속비·실제 부변속기 변속비·목표 배리에이터 변속비·실제 배리에이터 변속비·실제 스루 변속비·엔진 회전수·개방측 유압(Low 브레이크)·체결측 유압(High 클러치)의 각 특성을 나타내는 타임차트이다.
도 8은 제1 실시예의 변속기 컨트롤러에 의해 실행되는 1→2 답입 업 변속 협조 제어 중에 엔진 회전수에 급상승이 발생했을 때의 목표 부변속기 변속비·실제 부변속기 변속비·목표 배리에이터 변속비·실제 배리에이터 변속비·실제 스루 변속비·엔진 회전수·개방측 유압(Low 브레이크)·체결측 유압(High 클러치)의 각 특성을 나타내는 타임차트이다.

이하, 본 발명의 부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치를 실현하는 최선의 형태를, 도면에 나타내는 제1 실시예에 기초하여 설명한다.

제1 실시예

먼저, 구성을 설명한다.

제1 실시예에 있어서의 부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치의 구성을, 「전체 시스템 구성」, 「변속맵에 의한 변속 제어 구성」, 「부변속 기구와 배리에이터의 협조 제어 구성」, 「답입 업 변속 협조 제어 구성」으로 나누어서 설명한다.

[전체 시스템 구성]

도 1은, 제1 실시예의 제어 장치가 적용된 부변속기를 구비한 무단 변속기가 탑재된 차량의 개략 구성을 나타내고, 도 2는, 변속기 컨트롤러의 내부 구성을 나타낸다. 이하, 도 1 및 도 2에 기초하여, 전체 시스템 구성을 설명한다.

또한, 이하의 설명에 있어서, 어떤 변속 기구의 「변속비」는, 당해 변속 기구의 입력 회전 속도를 당해 변속 기구의 출력 회전 속도로 나누어 얻어지는 값이다. 또한, 「최Low 변속비」는 당해 변속 기구의 최대 변속비를 의미하고, 「최High 변속비」는 당해 변속 기구의 최소 변속비를 의미한다.

상기 부변속기를 구비한 무단 변속기가 탑재된 차량은, 동력원으로서 엔진(1)을 구비한다. 엔진(1)의 출력 회전은, 로크업 클러치를 구비한 토크 컨버터(2), 제1 기어열(3), 무단 변속기(이하, 간단히 「변속기(4)」라고 함), 제2 기어열(5), 종감속 장치(6)를 거쳐 구동륜(7)에 전달된다. 제2 기어열(5)에는 주차 시에 변속기(4)의 출력축을 기계적으로 회전 불가능하게 로크하는 파킹 기구(8)가 설치되어 있다.

또한, 차량에는 엔진(1)의 동력 일부를 이용해서 구동되는 오일 펌프(10)와, 오일 펌프(10)로부터의 유압을 압력 조절해서 변속기(4)의 각 부위에 공급하는 유압 제어 회로(11)와, 유압 제어 회로(11)를 제어하는 변속기 컨트롤러(12)가 설치되어 있다. 이하, 각 구성에 대해서 설명한다.

상기 변속기(4)는 무단 변속 기구(이하, 「배리에이터(20)」라고 함)와, 배리에이터(20)에 대하여 직렬로 설치되는 부변속 기구(30)를 구비한다. 「직렬로 설치되는」이라 함은 같은 동력 전달 경로에 있어서 배리에이터(20)와 부변속 기구(30)가 직렬로 설치된다는 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 통하여 접속되어 있어도 된다.

상기 배리에이터(20)는 프라이머리 풀리(21)와, 세컨더리 풀리(22)와, 풀리(21, 22) 사이에 걸쳐지는 V 벨트(23)를 구비하는 벨트식 무단 변속 기구이다. 풀리(21, 22)는 각각 고정 원뿔판과, 이 고정 원뿔판에 대하여 시브면을 대향시킨 상태로 배치되어 고정 원뿔판과의 사이에 V 홈을 형성하는 가동 원뿔판과, 이 가동 원뿔판의 배면에 설치되어서 가동 원뿔판을 축 방향으로 변위시키는 유압 실린더(23a, 23b)를 구비한다. 유압 실린더(23a, 23b)에 공급되는 유압을 조정하면, V 홈의 폭이 변화되어 V 벨트(23)와 각 풀리(21, 22)와의 접촉 반경이 변화되고, 배리에이터(20)의 변속비 vRatio가 무단계로 변화된다.

상기 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, 그들 연계 상태를 변경하는 복수의 마찰 체결 요소[Low 브레이크(32), High 클러치(33), Rev 브레이크(34)]를 구비한다. 각 마찰 체결 요소(32 내지 34)에의 공급 유압을 조정하고, 각 마찰 체결 요소(32 내지 34)의 체결·개방 상태를 변경하면, 부변속 기구(30)의 변속단이 변경된다. 예를 들어, Low 브레이크(32)를 체결하고, High 클러치(33)와 Rev 브레이크(34)를 개방하면 부변속 기구(30)의 변속단은 1속이 된다. High 클러치(33)를 체결하고, Low 브레이크(32)와 Rev 브레이크(34)를 개방하면 부변속 기구(30)의 변속단은 1속보다도 변속비가 작은 2속이 된다. 또한, Rev 브레이크(34)를 체결하고, Low 브레이크(32)와 High 클러치(33)를 개방하면 부변속 기구(30)의 변속단은 후진이 된다. 또한, 이하의 설명에서는, 부변속 기구(30)의 변속단이 1속일 때 「변속기(4)가 저속 모드이다」라고 표현하고, 2속일 때 「변속기(4)가 고속 모드이다」라고 표현한다.

상기 변속기 컨트롤러(12)는, 도 2에 나타낸 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.

상기 입력 인터페이스(123)에는, 액셀러레이터 페달의 답입 개방도(이하, 「액셀러레이터 개방도 APO」라고 함)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」라고 함)를 검출하는 회전 속도 센서(42)의 출력 신호, 차량의 주행 속도(이하, 「차속 VSP」라고 함)를 검출하는 차속 센서(43)의 출력 신호, 변속기(4)의 유온을 검출하는 유온 센서(44)의 출력 신호, 셀렉트 레버의 위치를 검출하는 인히비터 스위치(45)의 출력 신호, 엔진(1)의 출력 토크의 신호인 토크 신호 T-ENG, 등이 입력된다.

상기 기억 장치(122)에는, 변속기(4)의 변속 제어 프로그램, 이 변속 제어 프로그램에서 사용하는 변속맵(도 3)이 저장되어 있다. CPU(121)는, 기억 장치(122)에 저장되어 있는 변속 제어 프로그램을 판독해서 실행하고, 입력 인터페이스(123)를 거쳐 입력되는 각종 신호에 대하여 각종 연산 처리를 실시해서 변속 제어 신호를 생성하고, 생성한 변속 제어 신호를, 출력 인터페이스(124)를 거쳐 유압 제어 회로(11)에 출력한다. CPU(121)가 연산 처리에서 사용하는 각종 값, 그 연산 결과는 기억 장치(122)에 적절히 저장된다.

상기 유압 제어 회로(11)는 복수의 유로, 복수의 유압 제어 밸브로 구성된다. 유압 제어 회로(11)는 변속기 컨트롤러(12)로부터의 변속 제어 신호에 기초하여, 복수의 유압 제어 밸브를 제어해서 유압의 공급 경로를 전환함과 함께 오일 펌프(10)에서 발생한 유압으로부터 필요한 유압을 조제(調製)하고, 이것을 변속기(4)의 각 부위에 공급한다. 이에 의해, 배리에이터(20)의 변속비 vRatio, 부변속 기구(30)의 변속단이 변경되고, 변속기(4)의 변속이 행하여진다.

[변속맵에 의한 변속 제어 구성]

도 3은, 변속기 컨트롤러(12)의 기억 장치(122)에 저장되는 변속맵의 일례를 나타낸다. 이하, 도 3에 기초하여, 변속맵에 의한 변속 제어 구성을 설명한다.

상기 변속기(4)의 동작점은, 도 3에 나타내는 변속맵 상에서 차속 VSP와 프라이머리 회전 속도 Npri에 기초하여 결정된다. 변속기(4)의 동작점과 변속맵 좌측 하부 구석의 0점을 연결하는 선의 기울기가 변속기(4)의 변속비[배리에이터(20)의 변속비 vRatio에, 부변속 기구(30)의 변속비 subRatio를 곱해서 얻어지는 전체의 변속비, 이하 「스루 변속비 Ratio」라고 함]를 나타내고 있다.

이 변속맵에는, 종래의 벨트식 무단 변속기의 변속맵과 마찬가지로, 액셀러레이터 개방도 APO마다 변속선이 설정되어 있고, 변속기(4)의 변속은 액셀러레이터 개방도 APO에 따라서 선택되는 변속선을 따라서 행하여진다. 또한, 도 3에는 간단화를 위하여, 전체 부하선(액셀러레이터 개방도 APO=8/8일 때의 변속선), 파셜선(액셀러레이터 개방도 APO=4/8일 때의 변속선), 코스트선(액셀러레이터 개방도 APO=0일 때의 변속선)만이 나타내어져 있다.

상기 변속기(4)가 저속 모드일 때, 변속기(4)는 배리에이터(20)의 변속비 vRatio를 최대로 해서 얻어지는 저속 모드 최Low선과, 배리에이터(20)의 변속비 vRatio를 최소로 해서 얻어지는 저속 모드 최High선 사이에서 변속할 수 있다. 이때, 변속기(4)의 동작점은 A 영역과 B 영역 내를 이동한다. 한편, 변속기(4)가 고속 모드일 때, 변속기(4)는 배리에이터(20)의 변속비 vRatio를 최대로 해서 얻어지는 고속 모드 최Low선과, 배리에이터(20)의 변속비 vRatio를 최소로 해서 얻어지는 고속 모드 최High선 사이에서 변속할 수 있다. 이때, 변속기(4)의 동작점은 B 영역과 C 영역 내를 이동한다.

상기 부변속 기구(30)의 각 변속단의 변속비는, 저속 모드 최High선에 대응하는 변속비(저속 모드 최High 변속비)가 고속 모드 최Low선에 대응하는 변속비(고속 모드 최Low 변속비)보다도 작아지도록 설정된다. 이에 의해, 저속 모드에서 취할 수 있는 변속기(4)의 스루 변속비 Ratio의 범위인 저속 모드 레시오 범위와, 고속 모드에서 취할 수 있는 변속기(4)의 스루 변속비 Ratio의 범위인 고속 모드 레시오 범위가 부분적으로 중복된다. 변속기(4)의 동작점이 고속 모드 최Low선과 저속 모드 최High선 사이에 끼이는 B 영역(중복 영역)에 있을 때는, 변속기(4)는 저속 모드, 고속 모드 중 어떠한 모드도 선택 가능하게 되어 있다.

상기 변속기 컨트롤러(12)는 이 변속맵을 참조하여, 차속 VSP 및 액셀러레이터 개방도 APO(차량의 운전 상태)에 대응하는 스루 변속비 Ratio를 도달 스루 변속비 DRatio로서 설정한다. 이 도달 스루 변속비 DRatio는, 당해 운전 상태에서 스루 변속비 Ratio가 최종적으로 도달해야 할 목표값이다. 그리고 변속기 컨트롤러(12)는 스루 변속비 Ratio를 원하는 응답 특성으로 도달 스루 변속비 DRatio에 추종시키기 위한 과도적인 목표값인 목표 스루 변속비 tRatio를 설정하고, 스루 변속비 Ratio가 목표 스루 변속비 tRatio에 일치하도록 배리에이터(20) 및 부변속 기구(30)를 제어한다.

상기 변속맵 상에는, 부변속 기구(30)의 업 변속을 행하는 모드 전환 업 변속선[부변속 기구(30)의 1→2 업 변속선]이 저속 모드 최High선 상에 대략 겹치도록 설정되어 있다. 모드 전환 업 변속선에 대응하는 스루 변속비 Ratio는, 저속 모드 최High 변속비에 대략 동등하다. 또한, 변속맵 상에는 부변속 기구(30)의 다운 변속을 행하는 모드 전환 다운 변속선[부변속 기구(30)의 2→1 다운 변속선]이 고속 모드 최Low선 위에 대략 겹치도록 설정되어 있다. 모드 전환 다운 변속선에 대응하는 스루 변속비 Ratio는, 고속 모드 최Low 변속비에 대략 동등하다.

그리고 변속기(4)의 동작점이 모드 전환 업 변속선, 또는 모드 전환 다운 변속선을 가로지른 경우, 즉, 변속기(4)의 목표 스루 변속비 tRatio가 모드 전환 변속비 mRatio를 넘어서 변화된 경우나 모드 전환 변속비 mRatio와 일치한 경우에는, 변속기 컨트롤러(12)는 모드 전환 변속 제어를 행한다. 이 모드 전환 변속 제어에서는, 변속기 컨트롤러(12)는 부변속 기구(30)의 변속을 행함과 함께, 배리에이터(20)의 변속비 vRatio를 부변속 기구(30)의 변속비 subRatio가 변화되는 방향과 반대 방향으로 변화시킨다라고 하는 것처럼 2개의 변속을 협조시키는 협조 제어를 행한다.

상기 협조 제어에서는, 변속기(4)의 목표 스루 변속비 tRatio가 모드 전환 업 변속선을 가로질렀을 때나 모드 전환 업 선과 일치한 경우에, 변속기 컨트롤러(12)는 1→2 업 변속 판정을 내고, 부변속 기구(30)의 변속단을 1속으로부터 2속으로 변경함과 함께, 배리에이터(20)의 변속비 vRatio를 최High 변속비로부터 Low 변속비로 변화시킨다. 반대로, 변속기(4)의 목표 스루 변속비 tRatio가 모드 전환 다운 변속선을 가로질렀을 때나 모드 전환 다운 변속선과 일치한 경우, 변속기 컨트롤러(12)는 2→1 다운 변속 판정을 내고, 부변속 기구(30)의 변속단을 2속에서 1속으로 변경함과 함께, 배리에이터(20)의 변속비 vRatio를 최Low 변속비에서 High 변속비측으로 변화시킨다.

상기 모드 전환 업 변속 시 또는 모드 전환 다운 변속 시, 배리에이터(20)의 변속비 vRatio를 변화시키는 협조 제어를 행하는 것은, 변속기(4)의 스루 변속비 Ratio의 단차에 의해 발생하는 입력 회전의 변화에 수반하는 운전자의 위화감을 억제함과 함께, 부변속 기구(30)의 변속 쇼크를 완화할 수 있기 때문이다.

[부변속 기구와 배리에이터의 협조 제어 구성]

도 4는, 상기 협조 제어가 행하여지는 모습을 나타낸 타임차트이다. 부변속 기구(30)의 협조 변속은, 준비 페이즈, 토크 페이즈, 이너셔 페이즈, 종료 페이즈의 4개의 페이즈로 구성된다.

상기 준비 페이즈는, 체결측 마찰 체결 요소에의 유압의 프리차지를 행하고, 체결측 마찰 체결 요소를 체결 직전의 상태에서 대기시키는 페이즈이다. 체결측 마찰 체결 요소라 함은, 변속 후의 변속단에서 체결되는 마찰 체결 요소이며, 1→2 업 변속에서는 High 클러치(33), 2→1 다운 변속에서는 Low 브레이크(32)이다.

상기 토크 페이즈는, 개방측 마찰 체결 요소에의 공급 유압을 저하시킴과 함께 체결측 마찰 체결 요소에의 공급 유압을 상승시켜, 토크의 전달을 담당하는 변속단이 개방측 마찰 체결 요소의 변속단으로부터 체결측 마찰 체결 요소의 변속단으로 이행하는 페이즈이다. 개방측 마찰 체결 요소라 함은, 1→2 업 변속에서는 Low 브레이크(32), 2→1 다운 변속에서는 High 클러치(33)이다.

상기 이너셔 페이즈는, 부변속 기구(30)의 변속비 subRatio가 변속 전 변속단의 변속비로부터 변속 후 변속단의 변속비까지 변화하는 페이즈이다. 이너셔 페이즈에서의 변속기 컨트롤러(12)는 부변속 기구(30)의 변속 전 변속단의 변속비로부터 변속 후 변속단의 변속비까지 원활하게, 또한 배리에이터(20)의 변속 속도와 동일 정도의 변속 속도로 변해가는 부변속 기구(30)의 목표 변속비 tsubRatio를 생성함과 함께, 목표 스루 변속비 tRatio를 부변속 기구(30)의 목표 변속비 tsubRatio로 나누어 배리에이터(20)의 목표 변속비 tvRatio를 산출한다. 그리고 변속기 컨트롤러(12)는 배리에이터(20)의 변속비 vRatio가 목표 변속비 tvRatio에 일치하도록, 배리에이터(20)를 제어하고, 부변속 기구(30)의 변속비 subRatio가 목표 변속비 tsubRatio에 일치하도록, Low 브레이크(32), High 클러치(33)에의 공급 유압을 피드백 제어한다. 이에 의해, 목표 스루 변속비 tRatio를 실현하면서, 배리에이터(20)와 부변속 기구(30)의 변속비가 반대 방향으로 제어된다.

상기 종료 페이즈는, 개방측 마찰 체결 요소에의 공급 유압을 제로로 해서 개방측 마찰 체결 요소를 완전 개방시킴과 함께 체결측 마찰 체결 요소에의 공급 유압을 상승시켜서 체결측 마찰 체결 요소를 완전 체결시키는 페이즈이다.

상기 4개의 페이즈는, 운전자가 액셀러레이터 페달을 답입하고 있어 차속이 증대함으로써 일어나는 업 변속(오토 업 변속), 운전자가 액셀러레이터 페달을 떼고 있어 차속이 감소함으로써 일어나는 다운 변속(코스트 다운 변속)에서는 이 순서로 일어난다. 그러나 운전자가 액셀러레이터 페달로부터 발을 떼었을 때에 일어나는 업 변속(발 떼기 업 변속)이나 운전자가 액셀러레이터 페달을 답입했을 때에 일어나는 다운 변속(킥 다운 변속을 포함하는 답입 다운 변속)에서는 토크 페이즈와 이너셔 페이즈의 순서가 반대가 된다.

또한, 도 4에서는 협조 변속 전후에서 스루 변속비 Ratio가 변화되고 있지 않지만, 이것은 협조 변속 전후에서 목표 스루 변속비 tRatio를 일정값으로 하고 있기 때문이다. 본 명세서에 있어서의 협조 제어는, 이러한 변속 형태에 한정되지 않고, 부변속 기구(30)의 변속단을 변경할 때에 부변속 기구(30)의 변속비 변화 방향과 반대 방향으로 배리에이터(20)의 변속비를 변화시켜서 스루 변속비 Ratio를 목표 스루 변속비 tRatio로 제어하는 것 전반을 가리킨다(협조 제어 수단).

[답입 업 변속 협조 제어 구성]

도 5는, 제1 실시예의 변속기 컨트롤러(12)에 의해 실행되는 답입 업 변속 협조 제어 처리 흐름을 나타낸다(협조 제어 수단). 이하, 답입 업 변속 협조 제어 처리 구성을 나타내는 도 5의 각 스텝에 대해서 설명한다.

스텝 S1에서는, 협조 제어 판정인지 여부를 판단한다. "예"(협조 제어 판정)인 경우에는 스텝 S2로 진행하고, "아니오"(비협조 제어 판정)인 경우에는 종료로 진행한다.

여기서, 비협조 제어란, 부변속 기구(30)의 변속을 수반하는 답입 업 변속 시, 배리에이터(20)의 협조 변속을 행하지 않는 제어를 말한다.

스텝 S2에서는, 스텝 S1에서의 협조 제어 판정이라는 판단에 이어서, 부변속 기구(30)에서의 1→2 업 변속 판정인지 여부를 판단한다. "예"(1→2 업 변속 판정)인 경우에는 스텝 S3으로 진행하고, "아니오"(1→2 업 변속 판정 이외)인 경우에는 종료로 진행한다.

여기서, 부변속 기구(30)에서의 1→2 업 변속 판정은, 차속 VSP와 액셀러레이터 개방도 APO와 프라이머리 회전 속도 Npri에 의해 결정되는 동작점이, 도 3에 나타내는 변속맵에 있어서의 모드 전환 업 변속선을 가로지름으로써 판정한다.

스텝 S3에서는, 스텝 S2에서의 1→2 업 변속 판정이라는 판단에 이어서, 부변속 기구(30)의 업 변속과 배리에이터(20)의 다운 변속을 행할 때, 변속기 전체로서의 협조 변속 이너셔 페이즈 시간(제1 이너셔 페이즈 시간)을 설정하고, 스텝 S4로 진행한다(이너셔 페이즈 시간 설정 제어부).

여기서, 협조 변속 이너셔 페이즈 시간은, 부변속 기구(30)에서의 업 변속과 배리에이터(20)에서의 다운 변속에 의한 협조 변속에 있어서의 이너셔 페이즈 목표 소요 시간으로서 설정된다.

스텝 S4에서는, 스텝 S3에서의 협조 변속 이너셔 페이즈 시간의 설정에 이어서, 파워 ON 판정인지 여부를 판단한다. "예"(파워 ON 판정)인 경우에는 스텝 S5로 진행하고, "아니오"(파워 OFF 판정)인 경우에는 스텝 S6으로 진행한다.

여기서, 파워 ON 판정은, 액셀러레이터 개방도 APO가, 0<APO≤APO1(APO1은, 저개방도 판정값)인 것이나, 엔진으로부터 변속기 컨트롤러에 입력되는 입력 토크 신호 T-ENG가, 0<T-ENG<T-ENG1(T-ENG1은, 저토크 판정값)에 의해 판정한다. 즉, 변속기(4)에의 입력 토크가 상대적으로 작은 영역일 때 파워 ON이라 판정을 한다.

스텝 S5에서는, 스텝 S4에서의 파워 ON 판정이라는 판단에 이어서, 차량 상태가 회전 저하 대책 영역(차속 VSP에 의해 판정)에 있는지 여부를 판단한다. "예"(회전 저하 대책 영역에 있음)인 경우에는 스텝 S7로 진행하고, "아니오"(회전 저하 대책 영역에 없음)인 경우에는 스텝 S6으로 진행한다.

여기서, 회전 저하 대책 영역은, 이너셔 페이즈에 있어서, 부변속 기구(30)의 실제 변속 진행 속도에 대하여, 배리에이터(20)의 실제 변속 진행 속도가 느리고, 부변속 기구(30)의 클러치 용량이 과다해져, 변속기 입력 회전수인 엔진 회전수가 저하되어 버린다고 추정되는 운전 영역에 있을 때, 회전 저하 대책 영역에 있다고 판단한다. 구체적으로는, 차속 판정에 의해 행하는 것으로, 차속 VSP가 저차속 판정값 이하의 저차속 영역을, 배리에이터(20)의 실제 변속 진행 속도가 느려지는 회전 저하 대책 영역으로 한다.

스텝 S6에서는, 스텝 S4에서의 파워 OFF 판정, 또는 스텝 S5에서의 회전 저하 대책 영역에 없음이라는 판단에 이어서, 스텝 S3에서 설정된 협조 변속 이너셔 페이즈 시간으로 협조 제어를 실행하고, 스텝 S12로 진행한다.

즉, 스텝 S6으로 진행하면, 부변속 기구(30)를 협조 변속 이너셔 페이즈 시간으로 업 변속시키면서, 배리에이터(20)를 동일한 협조 변속 이너셔 페이즈 시간으로 다운 변속시키는 협조 제어가 행하여진다.

스텝 S7에서는, 스텝 S5에서의 회전 저하 대책 영역에 있다는 판단에 이어서, 협조 변속 이너셔 페이즈 시간보다 짧은 시간에 의한 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간(제2 이너셔 페이즈 시간)을 설정하고, 스텝 S8로 진행한다(이너셔 페이즈 시간 설정 제어부).

여기서, 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간은, 배리에이터(20)를 다운 변속시킬 때의 이너셔 페이즈 목표 시간으로서 설정된 것이다. 이 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간은, 배리에이터(20)를 다운 변속시켰을 때의 이너셔 페이즈 소요 시간이, 협조 변속 이너셔 페이즈 시간을 목표 시간으로서 부변속 기구(30)를 업 변속시켰을 때의 이너셔 페이즈 소요 시간 이하가 되도록 설정된다.

스텝 S8에서는, 스텝 S7에서의 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간의 설정에 이어서, 부변속 기구(30)를 협조 변속 이너셔 페이즈 시간으로 업 변속시키면서, 배리에이터(20)를 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간(<협조 변속 이너셔 페이즈 시간)에서 다운 변속시키는 협조 제어를 행하고, 스텝 S9로 진행한다.

스텝 S9에서는, 스텝 S8에서의 부변속 기구(30)와 배리에이터(20)에서 목표 이너셔 페이즈 시간을 다르게 한 협조 제어, 또는 스텝 S12에서의 협조 제어 변속 미완료라는 판단에 이어서, 엔진 회전수의 급상승을 검지했는지 여부를 판단한다. "예"(엔진 회전수 급상승 검지)인 경우에는 스텝 S10으로 진행하고, "아니오"(엔진 회전수 급상승 비검지)인 경우에는 스텝 S11로 진행한다.

여기서, 엔진 회전수의 급상승은, 예를 들어 이너셔 페이즈에 들어가기 전의 엔진 회전수로부터의 회전수 상승량이, 미리 설정한 급상승 판정값 이상이 되면, 엔진 회전수의 급상승이라고 검지한다.

스텝 S10에서는, 스텝 S9에서의 엔진 회전수 급상승 검지라는 판단에 이어서, 부변속 기구(30)와 배리에이터(20)의 협조 제어를 계속하면서, 부변속 기구(30)의 체결측 유압(High 클러치 유압)을 상승시키는 제어를 행하고, 스텝 S12로 진행한다.

스텝 S11에서는, 스텝 S9에서의 엔진 회전수 급상승 비검지라는 판단에 이어서, 스텝 S8에서의 부변속 기구(30)와 배리에이터(20)에서 목표 이너셔 페이즈 시간을 다르게 한 협조 제어를 계속하고, 스텝 S12로 진행한다.

스텝 S12에서는, 스텝 S6, S10, S11에서 실행되는 각각의 협조 제어에 이어서, 협조 제어 변속이 완료되었는지 여부를 판단한다. "예"(협조 제어 변속 완료)인 경우에는 종료로 진행하고, "아니오"(협조 제어 변속 미완료)인 경우에는 스텝 S9로 복귀된다.

이어서, 작용을 설명한다.

제1 실시예의 부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치에 있어서의 작용을, [비교예의 과제], [답입 업 변속 협조 제어에서의 엔진 회전수 저하 방지 작용], [답입 업 변속 협조 제어에서의 엔진 회전수 급상승 방지 작용]으로 나누어서 설명한다.

[비교예의 과제]

먼저, 전제를 설명하면, 부변속기를 구비한 무단 변속기에 있어서, 부변속 기구의 변속을 수반하는 답입 업 변속 판정을 행하면, 부변속 기구와 배리에이터의 협조 제어를 행한다.

구체적으로는, 부변속 기구에 있어서의 변속 전후에서의 변속 쇼크의 발생 등의 운전자에게 주는 위화감을 억제하기 위해서, 변속기 전체의 스루 변속비의 급격한 변화를 억제한다. 이를 위해서, 부변속 기구의 1→2 업 변속을 실행하면서, 부변속 기구의 변속에 맞추어 배리에이터를 부변속 기구의 변속비 변화와는 반대 방향으로 다운 변속시킨다.

부변속기를 구비한 무단 변속기를 탑재한 차량에 있어서, 협조 제어를 행하는 경우, 배리에이터 및 부변속 기구 각각에서 목표 변속비를 설정하고, 피드백 제어를 실시한다. 이 피드백 제어는, 배리에이터의 풀리 유압 및 부변속 기구의 각 변속단을 구성하는 클러치 유압을 각각 컨트롤함으로써, 각각의 목표 변속비에 실제 변속비를 추종시키도록 한다.

단, 무단 변속기에의 입력 토크가 상대적으로 작은 영역(저차속, 저개방도)에 있어서의 부변속 기구의 업 변속을 수반하는 협조 제어에서는, 입력 토크가 상대적으로 큰 영역(고차속, 고개방도)에 비해, 변속 전후의 변속기 입력 회전수(=엔진 회전수)의 변화가 적어, 피드백 제어가 목적대로 기능하지 않는 경우가 있다.

이 대책으로서, 입력 토크가 상대적으로 작은 영역에 있을 때, 변속기 전체의 목표 이너셔 페이즈 시간으로서, 협조 변속 이너셔 페이즈 시간을 설정하고, 협조 변속 이너셔 페이즈 시간 내에 2개의 변속이 완료하도록 제어를 실행한다.

그러나 부변속 기구의 마찰 요소에 관한 유압 감도(유압과 마찰 요소의 토크 용량과의 관계)의 편차나, 실제 유압과 지시 유압의 편차인 히스테리시스 등에 의해, 부변속 기구의 실제 변속의 변화는, 부변속 기구의 목표 이너셔 변화에 대하여 빠르게 변화하거나 하는 경우가 있다. 또한, 배리에이터 실제 변속의 변화는, 배리에이터의 목표 변속비에 대한 추종성에 소정의 지연이 발생하거나 하는 경우가 있다. 이때, 협조 변속 이너셔 페이즈 시간을 설정한 경우에도, 유압의 편차 등에 의해 스루 변속비에 실제 변속비가 추종하지 않아, 협조 제어가 무너져 버리는 경우가 있다.

특히, 배리에이터의 실제 변속 진행 속도가 목표 변속비에 대하여 느리고, 부변속 기구의 실제 이너셔 진행이 빠른 경우에는, 부변속 기구의 클러치 용량이 과다해져, 엔진 회전수가 저하되어 버린다. 이 엔진 회전수의 저하에 의해, 엔진 회전수가 로크업 클러치의 해제 회전수까지 저하되어 버리는 경우가 있고, 그 경우에는 엔진 정지 방지를 위해서, 로크업 클러치가 개방된다.

상기 협조 제어를 행하는 부변속기를 구비한 무단 변속기에 있어서, 부변속 기구의 업 변속과 배리에이터의 다운 변속에 의한 답입 업 변속 판정 시, 변속기 전체의 협조 변속 이너셔 페이즈 시간만을 설정한 것을 비교예로 한다. 이 비교예에 있어서의 부변속 기구의 변속을 수반하는 답입 업 변속 제어 작용을, 도 6에 나타내는 타임차트에 기초하여 설명한다.

도 6의 시각 t1에서 시각 t2까지를 협조 변속 이너셔 페이즈 시간 Δt로 한다. 이 협조 변속 이너셔 페이즈 시간 Δt를 목표 시간으로서 배리에이터를 다운 변속했을 때, 배리에이터의 실제 변속비의 진행 속도가 목표 변속비의 진행 속도에 비하여 늦으면, 배리에이터에서의 이너셔 페이즈 소요 시간 Δt1(>Δt)이 된다. 한편, 협조 변속 이너셔 페이즈 시간 Δt를 목표 시간으로서 부변속 기구를 업 변속했을 때, 부변속 기구의 실제 이너셔 진행이 빠르면, 부변속 기구에서의 이너셔 페이즈 소요 시간 Δt2(<Δt)가 된다. 이와 같이, 배리에이터와 부변속 기구의 협조 제어가 무너져 버린 경우에는, 부변속 기구의 체결측 유압에 의한 High 클러치 용량이 과다해져, 도 6의 E부에 나타낸 바와 같이, 실제 스루 변속비 및 엔진 회전수가 저하되어 버린다.

이 엔진 회전수의 저하를 방지하기 위해서, 협조 제어 자체를 금지하는 방법이 고려되지만, 협조 제어를 금지하면, 답입 업 변속 시에, 변속기 전체의 스루 변속비가 변화되므로, 운전성의 저하로 이어져 버린다.

[답입 업 변속 협조 제어에서의 엔진 회전수 저하 방지 작용]

제1 실시예에 있어서의 부변속 기구의 변속을 수반하는 답입 업 변속 협조 제어에서의 엔진 회전수 저하 방지 작용을, 도 5에 나타내는 흐름도 및 도 7에 나타내는 타임차트에 기초하여 설명한다.

먼저, 협조 제어 판정 조건과 답입 1→2 업 변속 판정 조건이 성립되지만, 파워 ON 판정 조건과 회전 저하 대책 영역 조건 중 적어도 한쪽이 불성립하면, 도 5의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S2→스텝 S3→스텝 S4(→스텝 S5)→스텝 S6으로 진행한다. 스텝 S3에서는 협조 변속 이너셔 페이즈 시간이 설정되고, 스텝 S6에서는 부변속 기구(30)를 협조 변속 이너셔 페이즈 시간으로 업 변속시키면서, 배리에이터(20)를 동일한 협조 변속 이너셔 페이즈 시간으로 다운 변속시키는 협조 제어가 행하여진다.

그리고 엔진 회전수 급상승 비검지인 한, 스텝 S6에서 스텝 S12→스텝 S9→스텝 S11로 진행하고, 협조 제어 변속이 완료될 때까지, 스텝 S12→스텝 S9→스텝 S11로 진행하는 흐름이 반복된다. 즉, 부변속 기구(30)를 협조 변속 이너셔 페이즈 시간으로 업 변속시키면서, 배리에이터(20)를 동일한 협조 변속 이너셔 페이즈 시간으로 다운 변속시키는 협조 제어가 계속된다.

한편, 협조 제어 판정 조건과 답입 1→2 업 변속 판정 조건과 파워 ON 판정 조건과 회전 저하 대책 영역 조건이 모두 성립되면, 도 5의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S2→스텝 S3→스텝 S4→스텝 S5→스텝 S7→스텝 S8로 진행한다. 스텝 S3에서는 협조 변속 이너셔 페이즈 시간이 설정되고, 스텝 S7에서는 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간이 설정된다. 그리고 스텝 S8에서는 부변속 기구(30)를 협조 변속 이너셔 페이즈 시간으로 업 변속시키면서, 배리에이터(20)를 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간(<협조 변속 이너셔 페이즈 시간)에서 다운 변속시키는 협조 제어가 행하여진다.

그리고 엔진 회전수 급상승 비검지인 한, 스텝 S8에서 스텝 S9→스텝 S11→스텝 S12로 진행하고, 협조 제어 변속이 완료될 때까지, 스텝 S9→스텝 S11→스텝 S12로 진행하는 흐름이 반복된다. 즉, 부변속 기구(30)를 협조 변속 이너셔 페이즈 시간으로 업 변속시키면서, 배리에이터(20)를 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간으로 다운 변속시키는 협조 제어가 계속된다. 이하, 제1 실시예에 있어서의 부변속 기구의 변속을 수반하는 답입 업 변속 제어에서의 엔진 회전수 저하 방지 작용을, 도 7에 나타내는 타임차트에 기초하여 설명한다.

도 7의 시각 t1에서 시각 t2까지를 협조 변속 이너셔 페이즈 시간 Δt로 한다. 이 협조 변속 이너셔 페이즈 시간 Δt보다 짧은 시간인 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간 Δt3(<Δt)을 목표 시간으로서 배리에이터(20)를 다운 변속하면, 변속 제어 게인을 높여서 변속 진행 속도를 상승시킴으로써, 배리에이터(20)에서의 이너셔 페이즈 소요 시간이 거의 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간 Δt3에 일치한다.

한편, 협조 변속 이너셔 페이즈 시간 Δt를 목표 시간으로서 부변속 기구(30)를 업 변속했을 때, 부변속 기구(30)의 실제 이너셔 진행이 빨라졌다고 해도, 거의 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간 Δt3(<Δt)이 된다. 이와 같이, 배리에이터(20)와 부변속 기구(30)의 협조 제어가 목표 이너셔 페이즈 시간을 다르게 함으로써, 시각 t1에서 대략 동시 타이밍에서 2개의 변속이 완료된 경우에는, 부변속 기구(30)의 체결측 유압에 의한 High 클러치 용량이 과다해지거나 과소해지거나 하는 일 없이, 도 7의 F부에 나타낸 바와 같이, 실제 스루 변속비 및 엔진 회전수가 이너셔 페이즈의 전후에서 변동하는 일 없이, 일정한 값으로 유지된다.

상기한 바와 같이, 제1 실시예에서는 변속기(4)에의 입력 토크가 소정값 이하의 답입 업 변속이라고 판정되었을 때, 부변속 기구(30)를 협조 변속 이너셔 페이즈 시간으로 업 변속시키면서, 배리에이터(20)를 협조 변속 이너셔 페이즈 시간보다도 짧은 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간으로 다운 변속시키는 구성을 채용하였다.

즉, 변속기(4)에의 입력 토크가 소정값 이하의 답입 업 변속 시에는, 변속 전후의 변속기 입력 회전수의 변화가 작아, 피드백 제어가 목적대로 기능하지 않는 경우가 있다. 특히, 부변속 기구(30)의 이너셔 진행 속도에 반해, 배리에이터(20)의 이너셔 진행 속도가 느려진 경우, 부변속 기구(30)의 클러치 용량이 과다해져, 변속기 입력 회전수가 저하되어 버린다.

이에 반해, 협조 변속 이너셔 페이즈 시간과는 별도로, 협조 변속 이너셔 페이즈 시간보다도 짧은 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간을 설정함으로써, 이너셔 페이즈 소요 시간은, 부변속 기구(30)의 소요 시간에 반해, 배리에이터(20)의 소요 시간이 단축된다. 이로 인해, 답입 업 협조 변속의 이너셔 페이즈에 있어서, 부변속 기구(30)의 클러치 용량이 과다해지는 일이 없어, 변속기 입력 회전수의 저하가 억제된다.

또한, 협조 제어를 금지하지 않으므로, 답입 업 변속 시에 변속기 전체의 스루 변속비의 변화가 억제되어, 운전성이 향상된다.

이 결과, 부변속 기구(30)의 변속을 수반하는 답입 업 협조 변속 시, 변속기 입력 회전수의 저하를 억제하여, 운전성의 향상을 도모할 수 있다. 특히, 엔진차에 있어서는, 엔진 회전수의 저하가 억제됨으로써, 엔진 정지 방지를 위한 로크업 클러치 개방을 필요로 하지 않는다.

제1 실시예에서는, 배리에이터(20)의 다운 변속 진행 속도가 부변속 기구(30)의 업 변속 진행 속도보다 느리고, 변속기(4)에의 입력 회전수가 저하된다고 추정되는 운전 영역인 회전 저하 대책 영역 조건이 성립될 때, 목표 이너셔 페이즈 시간을 다르게 한 협조 제어를 행하는 구성을 채용하였다.

즉, 도 5의 스텝 S4의 파워 ON 판정 조건과, 스텝 S5의 회전 저하 대책 영역 조건이 모두 성립될 때, 스텝 S7로 진행하고, 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간이 설정된다.

따라서, 협조 변속 이너셔 페이즈 시간을 이용해서 협조 제어하면 변속기 입력 회전수가 저하될 가능성이 높은 회전 저하 대책 영역 조건이 성립될 때에 한하여, 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간이 설정된다. 이로 인해, 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간의 설정 빈도를 억제하면서, 확실하게 변속기 입력 회전수의 저하를 억제할 수 있다.

[답입 업 변속 협조 제어에서의 엔진 회전수 급상승 방지 작용]

상기한 바와 같이, 답입 업 변속 협조 제어 실행 중은, 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간의 설정 유무에 관계없이, 도 5의 흐름도에 있어서, 스텝 S9→스텝 S11→스텝 S12로 진행하는 흐름이 반복되고, 스텝 S9에서 엔진 회전수 급상승이 검지되면, 스텝 S9에서 스텝 S10으로 진행한다. 이 스텝 S10에서는, 부변속 기구(30)와 배리에이터(20)의 협조 제어를 계속하면서, 부변속 기구(30)의 체결측 유압(High 클러치 유압)을 상승시키는 제어가 행하여진다. 체결측 유압의 상승으로 엔진(1)에 가해지는 부하 저항이 증대함으로써, 엔진 회전수 급상승이 억제된다. 이하, 제1 실시예에 있어서의 부변속 기구의 변속을 수반하는 답입 업 변속 제어에서의 엔진 회전수 급상승 방지 작용을, 도 8에 나타내는 타임차트에 기초하여 설명한다.

도 8의 시각 t1에서 시각 t2까지를 협조 변속 이너셔 페이즈 시간 Δt로 한다. 이 협조 변속 이너셔 페이즈 시간 Δt보다 짧은 시간인 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간 Δt3(<Δt)을 목표 시간으로 하여 배리에이터(20)를 다운 변속하면, 피드백 게인을 높여서 변속 진행 속도를 상승시킴으로써, 배리에이터(20)에서의 이너셔 페이즈 소요 시간이 거의 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간 Δt3에 일치한다.

한편, 협조 변속 이너셔 페이즈 시간 Δt를 목표 시간으로 하여 부변속 기구(30)를 업 변속했을 때, 부변속 기구(30)의 실제 이너셔 진행이 느리게 정체하고, 부변속 기구(30)의 클러치 용량이 부족하면, 엔진(1)에 가해지는 부하 저항이 감소됨으로써, 엔진 회전수의 급상승을 개시한다. 그리고 이 엔진 회전수의 급상승이 검지되면, 도 8의 G부에 나타낸 바와 같이, 부변속 기구(30)의 체결측 유압(High 클러치 유압)을 상승시키는 제어가 행하여진다. 이 체결 유압 상승 제어에 의해, 부변속 기구(30)의 클러치 용량 부족이 해소되어, 엔진(1)에 가해지는 부하 저항이 증대하고, 도 8의 H부에 나타낸 바와 같이, 실제 스루 변속비의 증대가 억제됨과 함께, 엔진 회전수의 급상승이 억제된다.

제1 실시예에서는, 부변속 기구(30)를 협조 변속 이너셔 페이즈 시간으로 업 변속시키면서, 배리에이터(20)를 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간으로 다운 변속시키는 협조 제어 실행 중, 엔진 회전수의 급상승을 검지하면, 부변속 기구(30)의 High 클러치(33)의 유압을 높이는 제어를 행하는 구성을 채용하였다.

즉, 부변속 기구(30)에서의 실제 이너셔 정체는, 목표 이너셔 시간을, 배리에이터(20)의 회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간, 부변속 기구(30)의 협조 변속 이너셔 페이즈 시간이라고 하는 것처럼, 각각 설정함으로써 염려되는 것이다. 그리고 부변속 기구(30)에서의 실제 이너셔 정체에 의해 엔진 회전수의 급상승을 검지하면, 부변속 기구(30)의 High 클러치(33)의 유압을 높이는 제어가 행하여진다. 즉, 엔진 회전수의 급상승을 검지할 때까지는, 부변속 기구(30)의 High 클러치(33)의 유압 지령을 변경하지 않는다.

따라서, 부변속 기구(30)와 배리에이터(20)의 목표 이너셔 페이즈 시간을 다르게 하는 협조 제어를 최대한 유지하면서, 부변속 기구(30)에서의 실제 이너셔 정체에 의해 엔진 회전수가 올라가 버리는 것을 억제할 수 있다.

이어서, 효과를 설명한다.

제1 실시예의 부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치에 있어서는, 하기에 열거하는 효과를 얻을 수 있다.

(1) 차량에 탑재되는 무단 변속기[변속기(4)]이며,

변속비를 무단계로 변화시킬 수 있는 배리에이터(20)와,

상기 배리에이터(20)에 대하여 직렬로 설치되고, 전진용 변속단으로서 제1 변속단과 상기 제1 변속단보다도 변속비가 작은 제2 변속단을 갖는 부변속 기구(30)와,

상기 부변속 기구(30)의 변속단을 변경할 경우, 상기 부변속 기구(30)를 변속시키면서 상기 배리에이터(20)를 상기 부변속 기구(30)의 변속 방향과 반대 방향으로 변속시키는 협조 제어를 행하는 협조 제어 수단을 구비한 부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치에 있어서,

상기 협조 제어 수단(도 5)은 변속기 전체의 협조 변속 이너셔 페이즈 시간인 제1 이너셔 페이즈 시간과, 상기 제1 이너셔 페이즈 시간보다도 짧은 시간에 의한 제2 이너셔 페이즈 시간(회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간)을 설정하는 이너셔 페이즈 시간 설정 제어부(S3, S7)를 갖고,

상기 협조 제어 수단(도 5)은 상기 무단 변속기[변속기(4)]에의 입력 토크가 소정값 이하의 협조 제어라고 판정되었을 때, 상기 부변속 기구(30)를 상기 제1 이너셔 페이즈 시간(협조 변속 이너셔 페이즈 시간)에서 변속(업 변속)시키면서, 상기 배리에이터(20)를 상기 제2 이너셔 페이즈 시간(회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간)에서 변속(다운 변속)시킨다(S8).

이로 인해, 부변속 기구(30)의 변속을 수반하는 협조 제어 시, 변속기 입력 회전수의 변화를 억제하여, 운전성의 향상을 도모할 수 있다.

(2) 상기 이너셔 페이즈 시간 설정 제어부(도 5의 S7)는, 상기 배리에이터(20)의 다운 변속 진행 속도가 상기 부변속 기구(30)의 업 변속 진행 속도보다 느리고, 상기 무단 변속기[변속기(4)]에의 입력 회전수가 저하된다고 추정되는 운전 영역에 있을 때, 상기 제1 이너셔 페이즈 시간(협조 변속 이너셔 페이즈 시간)보다도 짧은 시간에 의한 제2 이너셔 페이즈 시간(회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간)을 설정한다.

이로 인해, (1)의 효과 외에, 제2 이너셔 페이즈 시간(회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간)의 설정 빈도를 억제하면서, 확실하게 변속기 입력 회전수의 변화를 억제할 수 있다.

(3) 상기 협조 제어 수단(도 5)은 상기 부변속 기구(30)를 상기 제1 이너셔 페이즈 시간(협조 변속 이너셔 페이즈 시간)에서 변속시키면서, 상기 배리에이터(20)를 상기 제2 이너셔 페이즈 시간(회전 저하 대책용 이너셔 페이즈 시간)에서 변속시키는 협조 제어 실행 중, 상기 무단 변속기[변속기(4)]에의 입력 회전수의 상승(엔진 회전수 급상승)을 검지하면(S9에서 "예"), 상기 부변속 기구(30)의 체결측 마찰 체결 요소[High 클러치(33)]의 체결력을 높이는 입력 회전수 상승 억제 제어를 행한다(S10).

이로 인해, (1) 또는 (2)의 효과 외에, 부변속 기구(30)와 배리에이터(20)의 목표 이너셔 페이즈 시간을 다르게 하는 협조 제어를 최대한 유지하면서, 부변속 기구(30)에서의 실제 이너셔 정체에 의해 엔진 회전수가 올라 버리는 것을 억제할 수 있다.

이상, 본 발명의 부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치를 제1 실시예에 기초하여 설명해 왔지만, 구체적인 구성에 대해서는, 본 제1 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허 청구 범위의 각 청구항에 관한 발명의 요지를 일탈하지 않는 한, 설계의 변경이나 추가 등은 허용된다.

제1 실시예에서는, 협조 제어 수단으로서, 답입 업 변속 협조 제어의 예를 나타냈다. 그러나 협조 제어 수단으로서는, 변속기에의 입력 토크가 소정값 이하의 답입 다운 변속 협조 제어라도 되고, 이 경우, 변속기 입력 회전수의 상승을 억제하여, 운전성의 향상을 도모할 수 있다.

제1 실시예에서는, 배리에이터(20)로서, 벨트식 무단 변속 기구를 구비한 것을 나타냈다. 그러나 배리에이터(20)로서는, V 벨트(23) 대신에 체인이 풀리(21, 22) 사이에 걸쳐지는 무단 변속 기구라도 된다. 또는, 배리에이터(20)로서는 입력 디스크와 출력 디스크 사이에 틸팅 가능한 파워 롤러를 배치하는 토로이달식 무단 변속 기구라도 된다.

제1 실시예에서는, 부변속 기구(30)로서, 전진용 변속단으로서 1속과 2속의 2단을 갖는 변속 기구를 나타냈다. 그러나 부변속 기구(30)로서는, 전진용 변속단으로서 3단 이상의 변속단을 갖는 변속 기구로 해도 상관없다.

제1 실시예에서는, 부변속 기구(30)로서, 라비뇨형 유성 기어 기구를 사용해서 구성을 나타냈다. 그러나 부변속 기구(30)로서는, 통상의 유성 기어 기구와 마찰 체결 요소를 조합해서 구성해도 되고, 또는 기어비가 다른 복수의 기어열로 구성되는 복수의 동력 전달 경로와, 이들 동력 전달 경로를 전환하는 마찰 체결 요소에 의해 구성해도 된다.

제1 실시예에서는, 배리에이터(20)의 풀리(21, 22)의 가동 원뿔판을 축 방향으로 변위시키는 액추에이터로서, 유압 실린더(23a, 23b)를 구비한 것을 나타냈다. 그러나 배리에이터의 액추에이터로서는, 유압으로 구동되는 것에 한정되지 않고 전기적으로 구동되는 것이라도 된다.

제1 실시예에서는, 본 발명의 부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치를 엔진 차량에 적용하는 예를 나타냈다. 그러나 본 발명의 부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치는, 구동원에 엔진과 모터를 탑재한 하이브리드 차량이나 구동원에 모터를 탑재한 전기 자동차에 대해서도 적용할 수 있다.

Claims (3)

1. 차량에 탑재되는 무단 변속기이며,
   변속비를 무단계로 변화시킬 수 있는 배리에이터와,
   상기 배리에이터에 대하여 직렬로 설치되고, 전진용 변속단으로서 제1 변속단과 상기 제1 변속단보다도 변속비가 작은 제2 변속단을 갖는 부변속 기구와,
   상기 부변속 기구의 변속단을 변경할 경우, 상기 부변속 기구를 변속시키면서 상기 배리에이터를 상기 부변속 기구의 변속 방향과 반대 방향으로 변속시키는 협조 제어를 행하는 협조 제어 수단을 구비한 부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치에 있어서,
   상기 협조 제어 수단은, 변속기 전체의 협조 변속 이너셔 페이즈 시간인 제1 이너셔 페이즈 시간과, 상기 제1 이너셔 페이즈 시간보다도 짧은 시간에 의한 제2 이너셔 페이즈 시간을 설정하는 이너셔 페이즈 시간 설정 제어부를 갖고,
   상기 협조 제어 수단은, 상기 무단 변속기에의 입력 토크가 소정값 이하의 협조 제어라고 판정되었을 때, 상기 부변속 기구를 상기 제1 이너셔 페이즈 시간으로 변속시키면서, 상기 배리에이터를 상기 제2 이너셔 페이즈 시간으로 변속시키는 것을 특징으로 하는, 부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 이너셔 페이즈 시간 설정 제어부는, 상기 배리에이터의 변속 진행 속도가 상기 부변속 기구의 변속 진행 속도보다 느리고, 상기 무단 변속기에의 입력 회전수가 저하된다고 추정되는 운전 영역에 있을 때, 상기 제1 이너셔 페이즈 시간보다도 짧은 시간에 의한 제2 이너셔 페이즈 시간을 설정하는 것을 특징으로 하는, 부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 협조 제어 수단은, 상기 부변속 기구를 상기 제1 이너셔 페이즈 시간으로 변속시키면서, 상기 배리에이터를 상기 제2 이너셔 페이즈 시간으로 변속시키는 협조 제어 실행 중, 상기 무단 변속기에의 입력 회전수의 상승을 검지하면, 상기 부변속 기구의 체결측 마찰 체결 요소의 체결력을 높이는 입력 회전수 상승 억제 제어를 행하는 것을 특징으로 하는, 부변속기를 구비한 무단 변속기의 제어 장치.

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