KR100331239B1

KR100331239B1 - 무단변속기의목표변속비생성장치

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Publication number: KR100331239B1
Application number: KR1019980003872A
Authority: KR
Inventors: 가즈타카 아다치; 히로유키 아시자와
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 1997-02-10
Filing date: 1998-02-10
Publication date: 2002-09-18
Also published as: GB2321938A; JP3211697B2; GB9802858D0; US6067493A; GB2321938B; DE19805303A1; KR19980071234A; JPH10220570A; DE19805303B4

Abstract

본 발명은 목표로 하는 변속응답으로 실변속비와 목표변속비를 일치시키기 위해, 주행조건에 따라 무단계로 설정함과 동시에, 상기 도달속도비를 향해 실변속비를 제어하도록 한 무단변속기에 있어서, 상기 도달 변속비와 목표변속비와의 편차를 연산하는 변속비 편차 연산수단과, 상기 변속비의 편차에 따라 목표변속비 및 지령변속비를 연산하기 위한 동특성의 정수를 결정하는 목표 변속비 동(動)특성 결정부와, 상기 동특성 정수를 이용하여 필터를 구성하여 상기 도달변속비를 필터의 입력으로 하여 목표변속비 및 지령변속비를 산출하는 목표변속비 생성부를 구비함과 동시에, 그 지령 변속비를 변속비 가변기구를 구동제어하는 변속비 서보(servo)장치의 입력으로 한다.

Description

무단변속기의 목표변속비 생성장치{SPEED CHANGE RATIO CONTROLLER FOR CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION}

본 발명은 무단변속기를 주행조건의 변화에 따라 새로운 변속비로 변속을 행할 경우에, 상기 변속비에 목표로 하는 응답으로 일치시키도록 제어하는 무단변속기의 목표변속비 생성장치에 관한 것이다.

엔진의 출력을 토크 컨버터 혹은 유체 커플링등의 유체식 전동장치와, 그 출력을 무단계로 변속하는 무단변속기를 통하여 차량등의 구동축에 전동시키도록 한 자동변속기가 알려져 있다.

이러한 종류의 자동변속기에 일반적으로 적용되는 무단변속기는 변속비 가변기구로써 V벨트와의 접촉 풀리 폭이 유압에 의거하여 가변 제어되는 구동측과 종동측의 한쌍의 가변 풀리를 구비하고 있고, 각 풀리의 풀리폭을 유압에 의해 상반적으로 제어함으로써, 변속비를 변화시키도록 한다. 그 변속비는 예를 들면 차속, 엔진 회전속도, 부하등의 운전조건에 따라 미리 정한 소정의 패턴에 따라 변화하도록 상기 운전조건을 검출하면서 각 풀리에의 변속 제어밸브의 개도를 가감함으로써 제어된다.

그런데, 이와 같은 무단변속기의 변속비를 변화시킬 경우, 새로운 변속비로 목표(설계자가 원하는)로 하는 응답에 일치시키도록 제어하는 목표변속비 생성장치를 생각할 수 있다.

이것은 운전자가 원하는 주행형태에 따라 선택하는 레인지마다 변속비 맵을 설정하여 그 변속비 맵을 기초로 주행조건에 따라 도달변속비를 구한다. 그리고, 그 도달변속비와 실변속비와의 편차에 따라, 변속비의 변화속도의 비율을 변경하여변속비 지령치를 출력하여 변속제어밸브를 제어한다(일본국 특개평6-319913호 등).

그러나, 이와 같은 장치에 있어서는, 목표변속비(설계자가 원하는 속도응답에 맞는 변속비)에 실변속비가 지연되지 않고 추종하는 것을 전제로 설계되지만, 반드시 요구대로의 변속응답은 얻을 수 없다.

즉, 변속비 가변기구(변속비 서보장치)에는 지연되지만, 종래 장치에서 변속비 서보장치의 동특성을 고려하기 어렵기 때문에, 도달변속비가 변화하는 과정적인 상태에서는 실변속비와 목표변속비가 일치하지 않고, 실엔진 회전이 목표 엔진회전을 초과하는 오버슈트가 발생하게 되고, 그 결과 연비의 악화를 초래한다는 문제가 발생한다.

본 발명은 이와 같은 문제점에 착안하여 이루어진 것으로, 요구의 변속응답을 확보할 수 있는 무단변속기의 목표변속비 생성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 무단변속기의 종단면도,

도 2는 제어계통의 개략 구성도,

도 3은 변속제어부의 구성예를 도시하는 블록도,

도 4는 목표변속비 생성장치의 블록도,

도 5는 목표변속비 생성장치의 제어내용을 도시하는 흐름도,

도 6은 목표 입력 회전수 맵을 표시하는 특성도,

도 7은 목표 동특성 정수 맵을 표시하는 특성도,

도 8은 목표변속비 생성부의 블록도,

도 9는 종래예의 문제점을 설명하기 위한 변속 특성선도,

도 10은 본 발명의 효과를 도시하는 변속 특성선도,

도 11은 본 발명의 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 엔진 출력축 12 : 토크 컨버터

13 : 회전축 14 : 구동축

16 : 구동측 풀리 24 : V벨트

26 : 종동측 풀리 28 : 종동축

101 : 전자제어부 101A : 중앙 연산부

101B : 입력부 101C : 출력부

102 : 유압제어부 105 : 셀렉터 레버

106 : 변속제어부 107 : 라인압 제어부

108 : 록 업 제어부 109 : 스텝 모터 구동회로

110 : 라인압 솔레노이드 구동회로

111 : 록 업 솔레노이드 구동회로

112 : 변속 제어 밸브 113 : 스텝 모터

115 : 라인압 솔레노이드 301 : 변속 센서

302 : 엔진 회전속도 센서 304 : 시프트 포지션 스위치

306 : 스로틀 개도 센서 400 : 목표변속비 생성장치

410 : 목표입력 회전수 연산부 420 : 출력 회전수 연산부

430 : 도달변속비 연산부 440 : 목표변속비 생성부

450 : 변속비 편차 연산부 460 : 목표변속비 동특성 결정부

500 : 변속비 서보 장치 600 : 구동 듀티비 연산부

제1 발명은, 무단 변속기의 변속비를 가변하는 변속비 가변기구; 입력신호에 따라 상기 변속비 가변기구를 제어하는 변속비 서보장치; 및 차량의 주행 조건에 따라 도달변속비를 설정하는 단계, 상기 도달변속비와 목표변속비 사이의 편차를 계산하는 단계, 상기 실변속비가 상기 도달변속비와 일치하도록 상기 편차에 따른 목표 동특성 정수를 설정하는 단계, 상기 도달변속비와 목표 동특성 정수를 기초로 하여 목표변속비와 지령 변속비를 계산하는 단계, 및 상기 지령 변속비에 상응하는신호를 상기 변속비 서보장치로 출력하는 단계를 포함하는 목표변속비 생성장치로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

제2 발명은 무단변속기의 변속비를 가변하는 변속비 가변기구와, 입력신호에 따라 상기 변속비 가변기구를 제어하는 변속비 서보장치, 및 차량의 주행 조건에 따라 도달변속비를 설정하고, 상기 도달변속비와 목표변속비 사이의 편차를 계산하며, 실변속비가 상기 도달변속비와 부합되도록 상기 편차에 따른 목표 동특성 정수를 설정하며, 상기 도달변속비와 목표 동특성 정수를 기초로 하여 목표변속비와 지령 변속비를 계산하며, 상기 지령 변속비에 상응하는 신호를 상기 변속비 서보장치로 출력하도록 프로그램된 마이크로프로세서로 이루어진 것을 특징으로 한다.

제3 발명은 제2 발명에 있어서, 상기 마이크로프로세서는, 상기 도달변속비, 상기 목표 동특성 정수 및 상기 변속비 서보장치의 변속특성을 기초로 하여 목표변속비와 지령 변속비를 계산하도록 더 프로그램된 것을 특징으로 한다.

제4 발명은 제2 발명에서, 상기 마이크로프로세서는, 다음 방정식에 의해 정의된 필터 값에 상기 도달변속비를 곱함으로써 지령 변속비를 계산하도록 프로그램된 것을 특징으로 한다.

Gc(s)~=~(T_T ``s+1)~/~(T_0` `s+1)

여기서, Gc(s) : 필터 값

T_T` : 변속비 서보장치의 동특성 정수

T_0` : 목표 동특성 정수

s : 미분 연산자.

그리고, 제 5발명은 제2발명에서, 상기 마이크로프로세서는, 유사한 편차를 위하여 다운측 변속시가 업측 변속시보다 더 큰 값으로 상기 목표 동특성 정수를 설정하도록 더 프로그램된 것을 특징으로 한다.

제6발명은 제2발명에서, 상기 마이크로프로세서는 변속기의 목표 입력회전수를 변속기의 실 출력회전수로 나눔으로써 상기 도달변속비를 산출하도록 더 프로그램된 것을 특징으로 한다.

제7발명은 제6발명에서, 차량 운행 속도를 검출하는 센서를 더 구비하고, 상기 마이크로프로세서는, 소정의 정수에 상기 차량 운행 속도를 곱함으로써 상기 실 출력회전수를 계산하도록 더 프로그램된 것을 특징으로 한다.

<발명의 실시형태>

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.

도 1에 본 발명이 적용가능한 무단변속기의 종단면 구조를 도시한다. 이것을 설명하면, 엔진 출력축(10)에는 유체식 전동장치로써의 토크 컨버터(12)가 연결되어 있다. 유체식 전동장치로써는 토크 컨버터(12)로 변환해 유체 커플링 혹은 전자 클러치등이 이용되는 경우도 있다.

토크 컨버터(12)는 록 업 클러치(11)를 구비하고 있고, 컨버터실(12c) 및 록 업 유실(12d)의 유압을 상반적으로 제어함으로써, 입력측의 펌프 임펠러(12a)와 출력측의 터빈 런너(12b)를 기계적으로 연결하고 또는 단속 가능하게 한다.

토크 컨버터(12)의 출력측은 회전축(13)과 연결되며, 회전축(13)은 전후진 절환기구(15)와 연결되어 있다. 전후진 절환기구(15)는 유성기어기구(19), 전진용클러치(40), 후퇴용 브레이크(50) 등으로 구성되어 있다. 유성기어기구(19)의 출력측은 회전축(13)의 외측에 동축적으로 끼워 맞춤된 프라이머리축으로써의 구동축(14)에 연결되어 있다. 구동축(14)에는 무단변속기(17)의 구동측 풀리(16)가 설치되어 있다.

무단변속기(17)는 상기 구동측 풀리(16)와, 종동측 풀리(26)와, 구동측 풀리(16)의 회전력을 종동측 풀리(26)에 전달하는 V벨트(24)등으로 이루어져 있다.

구동측 풀리(16)는 구동축(14)과 일체로 회전하는 고정 원추판(18)과, 고정 원추판(18)에 대향 배치되어 V자상 풀리홈을 형성함과 동시에 구동 풀리 실린더실(20)에 작용하는 유압에 의해 구동축(14)의 축방향으로 이동가능한 구동 원추판(22)으로 이루어져 있다. 구동 풀리 실린더실(20)은 이 경우 실(20a) 및 실(20b)의 2실로 이루어져 있고, 후술하는 종동 풀리 실린더실(32)보다 큰 수압면적을 가지고 있다.

종동측 풀리(26)는 세컨더리축으로써의 종동축(28)상에 설치되어 있다. 종동측 풀리(26)는 종동축(28)과 일체로 회전하는 고정 원추판(30)과, 고정 원추판(30)에 대향 배치되어 V자상 풀리홈을 형성함과 동시에 종동측 풀리 실린더실(32)에 작용하는 유압에 의해 종동축(28)의 축방향으로 이동가능한 가동 원추판(34)으로 이루어져 있다.

종동축(28)에는 구동 기어(46)가 고정 장착되어 있고, 이 구동기어(46)는 아이들러축(52)상의 아이들러 기어(48)와 맞물려있다. 아이들러축(52)에 설치된 피니언 기어(54)는 화이널 기어(44)와 맞물려 있다. 화이널 기어(44)는 차동장치(56)를통하여 도시하지 않은 차륜에 이르는 프로펠러 샤프트 또는 드라이브 샤프트를 구동한다.

상기와 같은 무단변속기(17)에 엔진 출력축(10)에서 입력된 회전력은 토크 컨버터(12) 및 회전축(13)을 통하여 전후진 절환기구(15)에 전달되며, 전진용 클러치(40)가 연결됨과 동시에 후퇴용 브레이크(50)가 해방되어 있는 경우에는 일체 회전상태로 되어 있는 유성기어 기구(19)를 통하여 회전축(13)의 회전력이 같은 회전방향인채로 구동축(14)에 전달되며, 한편, 전진용 클러치(40)가 해방됨과 동시에 후퇴용 브레이크(50)가 연결되어 있는 경우에는 유성기어기구(19)의 작용에 의해 회전축(13)의 회전력은 회전방향이 반대로 된 상태에서 구동축(14)에 전달된다.

구동축(14)의 회전력은 구동측 풀리(16), V벨트(24), 종동측 풀리(26), 종동축(28), 구동 기어(46), 아이들러 기어(48), 아이들러축(52), 피니언 기어(54) 및 화이널 기어(44)를 통하여 차동장치(56)에 전달된다. 전진용 클러치(40) 및 후퇴용 브레이크(50)의 양쪽이 해방되어 있는 경우에는 동력 전달기구는 중립상태가 된다.

상기와 같은 동력전달시에, 구동측 풀리(16)의 가동 원추판(22) 및 종동측 풀리(26)의 가동 원추판(34)을 축방향으로 이동시켜 V벨트(24)와의 접촉위치 반경을 바꿈으로써, 구동측 풀리(16)와 종동측 풀리(26)간의 회전비 즉 변속비(감속비)를 바꿀 수 있다. 예를들면 구동측 풀리(16)의 V자상 풀리홈의 폭을 확대함과 동시에 종동측 풀리(26)의 V자상 풀리홈의 폭을 축소하면, 구동측 풀리(16)측의 V벨트(24)의 접촉위치 반경은 작아지고, 종동측 풀리(26)측의 V벨트(24)의 접촉위치 반경은 커지므로, 큰 변속비가 얻어지게 된다. 가동 원추판(22, 34)을 역방향으로 이동시키면 상기와는 반대로 변속비는 작아진다.

이와 같은 구동 풀리(16)와 종동측 풀리(26)의 V자상 풀리홈의 폭을 변화시키는 제어는 다음에 기술하는 제어계통을 통한 구동측 풀리 실린더실(20)(20a, 20b) 또는 종동측 풀리 실린더실(32)로의 유압제어에 의해 행해진다.

도 2에 본 발명의 제어연산부의 기능을 포함하여 상기한 무단변속기의 기본적인 변속비 제어를 행하는 기능을 가지는 제어계통의 개략도를 도시한다. 또한, 도 2에서 도 1과 대응하는 기구부분에 동일 부호를 붙여 도시한다.

이하, 이 제어계통에 대해 설명하면, 도면에서 101은 마이크로프로세서 등으로 이루어지는 전자제어부, 102는 각종 유압제어밸브등으로 이루어지는 유압제어부를 도시하고 있고, 이 제어계통에서는 상기 무단변속기의 제어수단은 주로 이들 전자제어부(101) 및 유압제어부(102)에 의해 구성되어 있다.

전자제어부(101)는 제어 연산처리를 행하는 중앙연산부(101A), 중앙연산부(101A)에 엔진 및 차량에서의 각종 운전상태신호를 처리가능한 형식에 의거하여 유압제어등을 위한 각종신호를 출력하는 출력부(101C)로 이루어진다.

입력부(101B)에는 엔진(100)의 연료 분사량이나 점화시기를 전자제어하기 위한 컨트롤 모듈(103)에 의해 이용되는 수온신호(S1), 스로틀 개도신호(S2), 엔진 회전신호(S3), ABS(안티 록 브레이크 시스템) 제어장치(104)에서의 ABS 작동신호(S4), 차량의 제동장치 작동시에 나오는 동작신호(S5), 셀렉터 레버(105)의 조작위치를 도시하는 신호로써 시프트 포지션 스위치(인히비터 스위치)에서 나오는 시프트 포지션 신호(S6), 구동측 풀리(16)의 회전속도신호(S7)(터빈 회전 속도신호), 종동측 풀리(26)의 회전속도신호(S8)(차속신호)등이 입력되고, 이들 신호를 필요에 따라 중앙연산부(101A)에 공급한다.

중앙연산부(101A)는 변속제어부(106), 라인압 제어부(107), 록 업 제어부(108)로 이루어지고, 각각 상기 각종 신호 중에서 필요한 소정 신호를 이용하여 제어신호를 연산하고, 출력부(101C)를 구성하는 스텝 모터 구동회로(109), 라인압 솔레노이드 구동회로(110), 록 업 솔레노이드 구동회로(111)를 구동함으로써, 무단변속기(17)의 변속비, 라인압, 록 업 클러치(11)를 제어한다.

상세하게는 변속제어부(106)는 스로틀 개도로 대표되는 엔진부하(TVO)나 차속 등에 따라 미리 정해진 패턴에 따라 변속이 행해지도록 스텝 모터 구동회로(109)에 제어신호를 출력한다. 상기 스로틀 개도는 상기 스로틀 개도센서(S2)에 의해 검출되고, 엔진 회전 속도는 엔진 회전 속도센서(S3)에 의해 검출되며, 차량 속도는 1차 풀리(16)의 회전 속도를 검출하는 회전 센서(S8)에 의해 검출된다. 이 제어신호에 의거해서 스텝 모터 구동회로(109)는 유압제어부(102)의 변속제어밸브(112)에 연결된 스텝 모터(113)를 구동한다.

즉, 스텝모터(113)는 스텝 모터 구동회로(109)로부터의 신호에 대응하는 목표변속비가 되도록 변속제어밸브(112)를 구동하고, 구동 풀리 실린더실(20)과 종동 풀리 실린더실(32)(도1 참조)로 공급하는 라인압을 상반적으로 증감시킨다. 변속제어밸브(112)에는 링크(114)를 통해 구동 풀리(16)의 변위, 즉 변속비가 피드백되며, 스텝모터(113)의 위치에 따른 목표로 하는 변속비가 되었을 때, 각 풀리 실린더실(20, 32)로의 유압 분배가 일정화하여 목표변속비로 안정하도록 되어 있다.

한편, 이와 같이 하여 무단변속기(17)의 변속비가 제어되어 있을 때, 각 풀리(16, 26)로 공급되는 라인압이 과소이면, 풀리(16, 26)와 V벨트(24)와의 사이의 마찰력이 부족한 슬립이 일어나고, 그 반대로 라인압이 과대하면, 마찰력이 과도하게 커져, 어떠한 경우도 차량의 연비나 동력성능에 악영향을 미친다. 그래서, 운전상태에 따라 과부족이 없는 적절한 동력전달이 행해지도록, 라인압 제어부(107)가 라인압 솔레노이드 구동회로(110)를 통하여 라인압을 제어하도록 되어 있다.

즉, 라인압 솔레노이드 구동회로(110)는 유압 제어부(102)의 라인압 솔레노이드(115)의 위치를 라인압 솔레노이드 구동회로(110)에서의 듀티 제어신호에 따라 제어하고, 이에 따라 라인압 솔레노이드(115)는 도시하지 않은 유압 펌프에서의 유압력을 모디파이어(압력 제어밸브)(116) 및 레귤레이터(정압 밸브)(117)를 통하여 목표로 하는 적절한 라인압으로 조정하여 변속 제어밸브(112) 내지 각 풀리(16, 26)로 공급시킨다.

이상은 본 발명을 적용가능한 무단변속기의 일예를 도시한 것이고, 본 발명에서는 이와 같은 무단변속기에서, 목표로 하는 변속비의 동특성 및 변속비 가변기구의 스텝 모터(113)를 구동제어하는 변속비 서보장치의 동특성을 기초로, 목표의 변속응답을 확보하도록, 지령변속비(변속비 지령치)를 설정하는 것이다.

도 3, 도 4는 이와 같은 제어를 행하기 위한 변속제어부(106)의 구성예를 기능 블록도로 하여 도시한 것이다. 도면에서, 400은 차속 센서(301)에서의 차속신호(도 2의 종동측 풀리(26)의 회전속도신호(S8), 엔진 회전속도 센서(302)에서의 엔진 회전신호(도 2의 S3), 시프트 포지션 스위치(304)에서의 시프트 포지션신호(도 2의 S6), 스로틀 개도센서(306)에서의 스로틀 개도신호(도 2의 S2)등에 의거하여, 목표변속비 및 지령변속비를 연산하는 목표변속비 생성장치, 500은 그 지령 변속비와 차속 신호에 의거하여 스텝 모터 제어신호를 출력하는 변속비 서보장치, 600은 실변속비와 스로틀 개도에 따라 라인압 솔레노이드(115)의 구동 듀티비를 산출하여 출력하는 구동 듀티비 연산부이다.

이 목표변속비 생성장치(400)는 차속 센서(301)의 차속신호(V), 스로틀 개도센서(306)의 스로틀 개도신호(T_V0)에서 주행조건에 적절한 변속기 목표 입력회전수(N_T)를 연산하는 목표 입력 회전수 연산부(410)와, 차속신호(V)에 정수(k_S)(도 2의 종동측 풀리(26)의 회전속도신호(S8)를 이용한 경우는 1)을 승산하여 변속기 출력 회전수(N₀)를 산출하는 출력 회전수 연산부(420)와, 목표 입력 회전수(N_T)를 출력 회전수(N₀)로 나눠 도달변속비(i_PO)를 연산하는 도달변속비 연산부(430)와, 도달변속비(i_PO)와 목표변속비(i_PT)와의 사이의 편차(e_iP)를 연산하는 변속비 편차 연산부(450)와, 그 편차(e_iP)보다 실변속비(i_PR)를 도달변속비(i_PO)에 일치시킬 때의 목표로 하는 변속비의 동특성 정수(T_O)를 결정하는 목표변속비 동특성 결정부(460)와, 도달변속비(i_PO)와 목표로 하는 변속비의 동특성 정수(T_O)를 기초로, 변속비 서보 장치(500)의 동특성(전달특성)의 역계 필터를 구비하여 목표변속비(i_PT) 및 지령 변속비(i_PC)를 연산하는 목표변속비 생성부(440)로 이루어진다.

이 목표변속비 생성장치(400)의 제어내용을 도 5에 도시한 흐름도에 의거하여 설명하면, 이 제어에서는 소정의 제어주기마다 변속제어를 행하기 위해 대기시간을 설정하고, 그 경과를 기다려 차속(V), 스로틀 개도(T_VO)를 판독한다(스텝101, 102).

다음에, 도달변속비(i_PO)를 구하기 위해, 차속(V), 스로틀 개도(T_VO)에서 미리 도 6과 같이 설정한 변속기 목표 입력 회전수 맵을 기초로, 변속기 목표 입력 회전수(N_T)(목표 엔진 회전도 된다)를 산출한다(스텝103).

차속(V)의 정수(k_S)를 승산하여 변속기 출력회전수(N_O)를 산출한다.(스텝104).

이 목표 입력 회전수(N_T)를 출력회전수(N_O)로 나눠, 도달변속비(i_PO)를 산출한다(스텝105).

다음에 그 도달변속비(i_PO)로 후술하는 목표변속비(i_PT)와의 사이의 변속비 편차(e_iP)를 산출한다(스텝106).

이 편차(e_iP)에서 목표로 하는 변속비의 동특성 즉, 실변속비(i_PR)를 도달변속비(i_PO)에 일치시킬 때의 목표로 하는 변속비의 동특성 정수(시정수)(T_O)를 결정한다(스텝107).

이 목표로 하는 변속비의 동특성 정수(T_O)는 도7과 같이 미리 정한 특성 맵의 값을 이용한다. 이 경우, 다운측 변속은 업측 변속보다 동작을 지연시키고, 이 동특성 정수(T_O)의 설정을 기초로, 운전성이나 연비등의 성능을 튜닝하는 것이 가능하다.

그리고, 이 도달변속비(i_PO)와 목표로 하는 변속비의 동특성 정수(T_O)와 변속비 서보장치(500)의 동특성의 역계에서, 목표변속비(i_PT) 및 지령변속비(i_PC)를 산출한다(스텝108).

이 경우, 목표변속비(i_PT)는 다음식(1)에서

목표변속비i_PTC= 도달변속비i_PO× {1 / (T_Os+1 )} …(1)

로 구하고,

변속비 서보장치(500)의 동특성의 정수(시정수)T_T로 하면,

실변속비i_PR=지령변속비i_PC×{1/(T_Ts + 1)} …(2)

이고, 그 동특성의 역계, 도달변속비i_PO, 목표로 하는 변속비의 동특성 정수T_O에서 다음식(3)에서 지령변속비(i_PC)가

지령변속비i_PC= 도달변속비i_PO×{(T_Ts + 1) / (T_Os+1 )} …(3)

로 구한다.

다만, s:미분연산자

이 목표변속비(i_PT), 지령변속비(i_PC)의 연산 필터(목표변속비 생성부(440)의블록 구성을 도 8에 도시한다.

이와 같이 하여 구한 지령변속비(i_PC)는 목표로 하는 변속비의 동특성 및 변속비 서보장치(500)의 동특성을 반영하고, 그 지령변속비(i_PC)를 변속비 서보장치(500)로 출력한다(스텝109).

스텝 모터(113)의 각위치와 무단변속기의 변속비는 정비례관계가 아니므로 변속비 서보장치(500)는 스텝 모터(113)의 각 위치 즉 제어신호를 그 비례관계가 성립하도록 지령변속비(i_PC)에 대응한 값으로 변환하여 출력한다.

도 9, 도 10은 본 발명의 효과를 확인하기 위해, 주행중 액셀 페달을 밟았을 때의 킥 다운 변속의 경우에 대해 실험한 결과를 도시한 것이다. 도9에 도시하는 종래예는 실변속비(i_PR)가 목표변속비(i_PT)를 오버 슈트하는 데 대해, 도10의 본 발명에 의하면, 실변속비(i_PR)와 목표변속비(i_PT)가 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 이 때문에, 종래 문제가 된 실 엔진 회전이 목표 엔진 회전을 초과하는 오버 슈트를 확실하게 회피할 수 있다.

이와 같이 목표로 하는 변속비의 동특성 및 변속비 서보장치(500)의 동특성을 기초로 지령변속비(i_PC)를 설정하므로, 목표로 하는 변속응답으로 실변속비(i_PR)를 목표변속비(i_PT)로 일치시킬 수 있고, 따라서, 변속비제어를 적절하게 행할 수 있어, 연비 운전성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 의한 무단변속기의 목표변속비 생성장치에 의하면, 도달변속비와 목표변속비와의 편차에 따라 목표변속비 및 지령변속비를 연산하기 위한 동특성의 정수를 결정함과 동시에, 그 동특성 정수를 이용하여 필터를 구성, 즉 목표로 하는 변속비의 동특성을 기초로, 변속비 서보장치에 입력하는 지령변속비를 설정하므로, 목표로 하는 변속응답으로 실변속비를 목표변속비에 일치시킬 수 있고, 따라서 실엔진 회전이 목표엔진회전을 넘는 오버 슈트를 발생하지 않고, 변속비제어를 적절하게 행할 수 있어 연비, 운전성을 향상시킬 수 있다.

또, 변속비 서보 장치의 전달특성 즉 변속비 가변기구의 지연에 대해서도 변속비제어를 적절하게 행할 수 있어 연비, 운전성을 향상시킬 수 있다.

또한, 필터의 구성이 용이하고, 또한 목표로 하는 변속비의 동특성 정수를 기초로 운전성이나 연비등의 성능의 튜닝이 용이해진다.

Claims

무단 변속기의 변속비를 가변하는 변속비 가변기구;

입력신호에 따라 상기 변속비 가변기구를 제어하는 변속비 서보장치; 및

차량의 주행 조건에 따라 도달변속비를 설정하는 단계, 상기 도달변속비와 목표변속비 사이의 편차를 계산하는 단계, 상기 실변속비가 상기 도달변속비와 일치하도록 상기 편차에 따른 목표 동특성 정수를 설정하는 단계, 상기 도달변속비와 목표 동특성 정수를 기초로 하여 목표변속비와 지령 변속비를 계산하는 단계, 및 상기 지령 변속비에 상응하는 신호를 상기 변속비 서보장치로 출력하는 단계를 포함하는 목표변속비 생성장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무단변속기의 목표변속비 생성장치.
무단변속기의 변속비를 가변하는 변속비 가변기구,

입력신호에 따라 상기 변속비 가변기구를 제어하는 변속비 서보장치, 및

차량의 주행 조건에 따라 도달변속비를 설정하고, 상기 도달변속비와 목표변속비 사이의 편차를 계산하며, 실변속비가 상기 도달변속비와 부합되도록 상기 편차에 따른 목표 동특성 정수를 설정하며, 상기 도달변속비와 목표 동특성 정수를 기초로 하여 목표변속비와 지령 변속비를 계산하며, 상기 지령 변속비에 상응하는 신호를 상기 변속비 서보장치로 출력하도록 프로그램된 마이크로프로세서로 이루어진 것을 특징으로 하는 무단변속기의 목표변속비 생성장치.
제1항에 있어서,

상기 마이크로프로세서는, 상기 도달변속비, 상기 목표 동특성 정수 및 상기 변속비 서보장치의 변속특성을 기초로 하여 목표변속비와 지령 변속비를 계산하도록 더 프로그램된 것을 특징으로 하는 무단변속기의 목표변속비 생성장치.
제1항에 있어서,

상기 마이크로프로세서는, 다음 방정식에 의해 정의된 필터 값에 상기 도달변속비를 곱함으로써 지령 변속비를 계산하도록 프로그램된 것을 특징으로 하는 무단변속기의 목표변속비 생성장치.

Gc(s)~=~(T_T ``s+1)~/~(T_0` `s+1)

여기서, Gc(s) : 필터 값

T_T` : 변속비 서보장치의 동특성 정수

T_0` : 목표 동특성 정수

s : 미분 연산자
제1항에 있어서,

상기 마이크로프로세서는, 유사한 편차를 위하여 다운측 변속시가 업측 변속시보다 더 큰 값으로 상기 목표 동특성 정수를 설정하도록 더 프로그램된 것을 특징으로 하는 무단변속기의 목표변속비 생성장치.
제1항에 있어서,

상기 마이크로프로세서는 변속기의 목표 입력회전수를 변속기의 실 출력회전수로 나눔으로써 상기 도달변속비를 산출하도록 더 프로그램된 것을 특징으로 하는 무단변속기의 목표변속비 생성장치.
제6항에 있어서,

차량 운행 속도를 검출하는 센서를 더 구비하고;

상기 마이크로프로세서는, 소정의 정수에 상기 차량 운행 속도를 곱함으로써 상기 실 출력회전수를 계산하도록 더 프로그램된 것을 특징으로 하는 무단변속기의 목표변속비 생성장치.