KR101363903B1 - 무단 변속기의 라인압 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 라인압의 상승 과다를 방지하는 무단 변속기의 라인압 제어 장치를 제공하는 것이다.

스텝 모터(27)의 위치 어긋남량(ERRstep)을 규범 모델 스텝(StepMdl)과, 실변속비 대응 스텝(Bstep)과, 변속기 입력 토크(Ti)에 따라 산출하는 목표 편차량(GTstep)과 원점 학습치(Gstep)의 가산치를 기초로 하여 산출한다. 그리고, 변속기 입력 토크(Ti)가 클 경우에 변속기 입력 토크(Ti)에 따라서 목표 편차량(GTstep)을 크게 설정한다. 이에 의해 얻어진 위치 어긋남량(ERRstep)을 기초로 하여 라인압(PL)을 제어한다.

스텝 모터, 제1 풀리, 제2 풀리, 변속 제어 유압 회로, 스텝 모터

Description

무단 변속기의 라인압 제어 장치 {CONTROL DEVICE OF LINE PRESSURE FOR CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION}

도1은 본 발명의 실시 형태의 무단 변속기의 개략적인 구성도.

도2는 본 발명의 실시 형태의 변속 제어 유압 회로 및 변속기 컨트롤러의 개략적인 구성도.

도3은 본 발명의 실시 형태의 압력 제어부에서 행하는 제어의 흐름도.

도4는 본 발명의 실시 형태의 필요 제2 풀리압을 산출하는 맵.

도5는 본 발명의 실시 형태의 필요 제1 풀리압을 산출하는 맵.

도6은 본 발명의 실시 형태의 제1 풀리압 과부족량을 산출하는 블록선도.

도7은 본 발명의 실시 형태의 제1 풀리압 과부족량을 산출하는 흐름도.

도8은 본 발명의 실시 형태의 목표 편차량을 산출하는 맵.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : V 벨트식 무단 변속기

2 : 제1 풀리

3 : 제2 풀리

4 : 벨트

11 : 변속 제어 유압 회로

12 : 변속기 컨트롤러

12a : 압력 제어부

12b : 변속 제어부

20 : 제1 풀리압 센서(제1 풀리압 검출 수단)

27 : 스텝 모터(액추에이터)

35 : 규범 모델 스텝수 연산부(규범 모델 조작 위치 산출 수단)

36 : 실변속비 대응 스텝수 연산부(실조작 위치 산출 수단)

38 : 가산부(액추에이터 조작 위치 어긋남 보정량 산출 수단)

50 : 가산부(라인압 보정량 산출 수단)

51 : 라인압 상한치 설정부(라인압 상한치 산출 수단)

[문헌 1] 일본 특허 공개 제2004-100736호 공보

본 발명은 무단 변속기의 라인압 제어 장치에 관한 것이다.

무단 변속기는 엔진 회전을 입력하는 제1 풀리와, 차륜에 결합하는 출력측의 제2 풀리 사이에, 예를 들어 V 벨트를 걸쳐서 동력의 전달을 행한다.

무단 변속기에 있어서는 목표 변속비를 실현하기 위해 스텝 모터의 스텝수를 제어함으로써 제1 풀리의 압력을 제어하고 있다.

종래, 무단 변속기의 제1 풀리압과 제2 풀리압의 원압이 되는 라인압의 제어를 행할 때에는, 스텝 모터의 설치 오차에 의해 생기는 라인압의 과부족량을 고려하여 라인압을 제어하는 것이 특허 문헌 1에 개시되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2004-100736호 공보

그러나, 상기 종래 기술에서는 엔진 토크가 커졌을 경우, 즉 고부하의 경우에 실제로 라인압이 부족하지 않는데도 불구하고, 라인압을 상승시켜 라인압 과다가 되어 연비가 악화되는 등의 문제점이 생겼다.

이는, 고부하의 경우에 목표 변속비에 대응한 스텝 모터의 스텝수와, 실제의 스텝 모터의 스텝수에 설치 오차에 의한 보정치를 가한 가산치에 의한 편차를 크게 어림잡고, 편차에 따라 라인압을 제어하므로, 고부하의 경우에 실제로는 라인압이 부족하지 않는데도 불구하고, 라인압이 부족하다고 판단하여 라인압을 상승시키기 위해서이다.

본 발명에서는, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 고부하가 된 경우에 라인압 과다를 방지하여 연비를 좋게 하고, 또한 유온 상승을 억제하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는 유압에 따라 홈 폭이 변화되는 입력측의 제1 풀리와, 유압에 따라서 홈 폭이 변화되는 출력측의 제2 풀리와, 제1 풀리와 제2 풀리에 권취되고, 홈 폭에 따라 풀리 접촉 반경이 변화되는 벨트를 구비한 무단 변속기의 라인압 제 어 장치에 있어서, 운전 상태에 따라서 제1 풀리의 유압을 변화시키는 액추에이터와, 목표 변속비에 대응하는 액추에이터의 조작 위치인 규범 모델 조작 위치를 산출하는 규범 모델 조작 위치 산출 수단과, 제1 풀리와 제2 풀리의 실변속비로부터 액추에이터의 실조작 위치를 산출하는 실조작 위치 산출 수단과, 제1 풀리 입력 토크를 산출하는 제1 풀리 입력 토크 산출 수단과, 제1 풀리 입력 토크의 고토크측의 액추에이터의 조작 위치 어긋남 보정량을 제1 풀리 입력 토크의 저토크측의 상기 액추에이터의 조작 위치 어긋남 보정량보다도 크게 산출하는 액추에이터 조작 위치 어긋남 보정량 산출 수단과, 규범 모델 조작 위치와, 실조작 위치와, 액추에이터의 조작 위치 어긋남 보정량을 기초로 하여 제1 풀리의 유압과 제2 풀리의 유압의 원압이 되는 라인압을 제어하는 라인압 제어 수단을 구비한다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 기초로 하여 상세하게 설명한다. 도1은 V 벨트식 무단 변속기(1)의 개략을 도시하고, 이 V 벨트식 무단 변속기는 제1 풀리(2) 및 제2 풀리(3)를 양자의 V홈이 정렬하도록 배치하여 구비하고, 이를 풀리(2, 3)의 V홈에 V 벨트(4)를 걸친다. 제1 풀리(2)에 동축에 엔진(5)을 배치하고, 이 엔진(5) 및 제1 풀리(2) 사이에 엔진(5) 측으로부터 차례로 로크 업 클러치를 구비한 토크 컨버터(6) 및 전후진 절환 기구(7)를 설치한다.

전후진 절환 기구(7)는 더블 피니온 유성 기어 세트(7a)를 주된 구성 요소로 하고, 그 태양 기어를 토크 컨버터(6)를 거쳐서 엔진(5)에 결합하고, 캐리어를 제1 풀리(2)에 결합한다. 전후진 절환 기구(7)는 또한, 더블 피니온 유성 기어 세트(7a)의 태양 기어 및 캐리어 사이를 직결하는 전진 클러치(7b) 및 링기어를 고정하는 후진 브레이크(7c)를 구비하고, 전진 클러치(7b)의 체결 시에 엔진(5)으로부터 토크 컨버터(6)를 경유한 입력 회전을 그대로 제1 풀리(2)에 전달하고, 후진 브레이크(7c)의 체결 시에 엔진(5)으로부터 토크 컨버터(6)를 경유한 입력 회전을 역회전 감속 하에 제1 풀리(2)에 전달한다.

제1 풀리(2)의 회전은 V 벨트(4)를 거쳐서 제2 풀리(3)에 전달되고, 제2 풀리(3)의 회전은 그 후에 출력축(8), 기어 세트(9) 및 디퍼렌셜 기어 장치(10)를 경유하여 도시하지 않은 차륜에 전달된다.

상기의 동력 전달 중에 제1 풀리(2) 및 제2 풀리(3)에 있어서의 회전 전동비(변속비)를 변경 가능하게 하기 위해, 제1 풀리(2) 및 제2 풀리(3)의 V홈을 형성하는 원추판 중 한쪽을 고정 원추판(2a, 3a)으로 하고, 다른 쪽의 원추판(2b, 3b)을 축선 방향으로 변위 가능한 가동 원추판으로 한다. 이들 가동 원추판(2b, 3b)은 라인압을 원압으로서 발생한 제1 풀리압(Ppri) 및 제2 풀리압(Psec)을 제1 풀리실(2c) 및 제2 풀리실(3c)에 공급함으로써 고정 원추판(2a, 3a)을 향해 부세되고, 이에 의해 V 벨트(4)를 원추판에 마찰 결합시켜 제1 풀리(2)와 제2 풀리(3) 사이에서의 동력 전달을 행한다.

변속에 대해서는 목표 변속비[I(o)]에 대응시켜 발생시킨 제1 풀리압(Ppri) 및 제2 풀리압(Psec) 사이의 차압에 의해 양쪽 풀리(2, 3)의 V홈 폭을 변화시키고, 풀리(2, 3)에 대한 V 벨트(4)의 권취 원호 직경을 연속적으로 변화시킴으로써 목표 변속비[I(o)]를 실현한다.

제1 풀리압(Ppri) 및 제2 풀리압(Psec)의 출력은 전진 주행 레인지의 선택 시에 체결하는 전진 클러치(7b) 및 후진 주행 레인지의 선택 시에 체결하는 후진 브레이크(7c)의 체결 유압의 출력과 함께 변속 제어 유압 회로(11)에 의해 제어된다. 변속 제어 유압 회로(11)는 변속기 컨트롤러(12)로부터의 신호에 응답하여 제어를 행한다.

변속기 컨트롤러(12)는 제1 풀리 회전 속도(Npri)를 검출하는 제1 풀리 회전 센서(13)로부터의 신호와, 제2 풀리 회전 속도(Nsec)를 검출하는 제2 풀리 회전 센서(14)로부터의 신호와, 제1 풀리압(Ppri)을 검출하는 제1 풀리압 센서(제1 압력 검출 수단)(20)로부터의 신호와, 제2 풀리압(Psec)을 검출하는 제2 풀리압 센서(15)로부터의 신호와, 액셀 페달 답입량(APO)을 검출하는 액셀 개방도 센서(16)로부터의 신호와, 인히비터 스위치(17)로부터의 선택 레인지 신호와, 변속 작동 유온(TMP)을 검출하는 유온 센서(18)로부터의 신호와, 엔진(5)의 제어를 담당하는 엔진 컨트롤러(19)로부터의 변속기 입력 토크(Ti)에 관한 신호(엔진 회전 속도나 연료 분사 시간)가 입력된다.

다음에, 변속 제어 유압 회로(11) 및 변속기 컨트롤러(12)에 대해 도2의 개략 구성도를 이용하여 설명한다. 우선, 변속 제어 유압 회로(11)에 대해 이하에 설명한다.

변속 제어 유압 회로(11)는 엔진 구동되는 오일 펌프(21)를 구비하고, 오일 펌프(21)에 따라서 유로(22)에 공급하는 작동유를 매체로서, 압력 레귤레이터 밸브(23)에 의해 소정의 라인압(PL)에 압력 조정한다. 압력 레귤레이터 밸브(23)는 솔레노이드(23a)로의 구동 듀티에 의해 라인압(PL)을 제어한다.

유로(22)의 라인압(PL)은 한쪽에서 감압 밸브(24)에 의해 압력 조정되어 제2 풀리압(Psec)으로서 제2 풀리실(3c)로 공급되고, 다른 쪽에서 변속 제어 밸브(25)에 의해 압력 조정되어 제1 풀리압(Ppri)으로서 제1 풀리실(2c)에 공급된다. 감압 밸브(24)는 솔레노이드(24a)로의 구동 듀티에 의해 제2 풀리압(Psec)을 제어한다.

변속 제어 밸브(25)는 중립 위치(25a)와, 증압 위치(25b)와, 감압 위치(25c)를 갖고, 이들 밸브 위치를 절환하기 위해 변속 제어 밸브(25)를 변속 링크(26) 중간에 연결한다. 변속 링크(26)는 한쪽의 단부에 변속 액추에이터로서의 스텝 모터(27)를 연결하고, 이미 한쪽의 단부에 제1 풀리(2)의 가동 원추판(2b)을 연결한다.

스텝 모터(27)는 기준 위치로부터 목표 변속비[I(o)]에 대응한 스텝수 Step만큼 진행한 조작 위치로 되고, 스텝 모터(27)의 조작에 의해 변속 링크(26)가 가동 원추판(2b)의 연결부를 지지점으로 하여 요동함으로써, 변속 제어 밸브(25)를 중립 위치(25a)로부터 증압 위치(25b) 또는 감압 위치(25c)로 이동시킨다. 이에 의해, 제1 풀리압(Ppri)이 라인압(PL)을 원압으로서 증압되거나 또는 드레인에 의해 감압되고, 제2 풀리압(Psec)의 차압이 변화됨으로써 하이(High)측 변속비로의 업 시프트 또는 로우(Low)측 변속비로의 다운 시프트를 발생시키고, 목표 변속비[I(o)]에 추종한 변속이 생긴다.

변속의 진행은 제1 풀리(2)의 가동 원추판(2b)을 거쳐서 변속 링크(26)의 대응 단부에 피드백되고, 변속 링크(26)가 스텝 모터(27)의 연결부를 지지점으로 하여, 변속 제어 밸브(25)를 증압 위치(25b) 또는 감압 위치(25c)로부터 중립 위 치(25a)로 복귀하는 방향으로 요동한다. 이에 의해, 목표 변속비[I(o)]가 달성될 때에 변속 제어 밸브(25)가 중립 위치(25a)로 복귀되어 목표 변속비[I(o)]를 유지할 수 있다.

압력 레귤레이터 밸브(23)의 솔레노이드 구동 듀티, 감압 밸브(24)의 솔레노이드 구동 듀티 및 스텝 모터(27)로의 변속 지령(스텝수)은, 도1에 도시한 전진 클러치(7b) 및 후진 브레이크(7c)에 체결 유압을 공급할 것인지 여부의 제어와 함께 변속기 컨트롤러(12)에 의해 행해지고, 변속기 컨트롤러(12)를 압력 제어부(라인압 제어 수단)(12a) 및 변속 제어부(12b)로 구성한다.

압력 제어부(12a)는 압력 레귤레이터 밸브(23)의 솔레노이드 구동 듀티 및 감압 밸브(24)의 솔레노이드 구동 듀티를 후술한 바와 같이 결정하고, 변속 제어부(12b)는 이하와 같이 하여 목표 변속비[I(o)]를 산출한다.

변속 제어부(12b)는 제2 풀리 회전 속도(Nsec)로부터 구하는 차속(TVO)과 액셀 페달 답입량(APO)을 이용하여, 미리 설정한 변속 맵을 기초로 목표 입력 회전 속도를 구하고, 이를 제2 풀리 회전 속도(Nsec)로 제산함으로써, 운전 상태[차속 및 액셀 페달 답입량(APO)]에 따른 이론 변속비(Ip)를 구한다.

계속해서, 제1 풀리 회전 속도(Npri)를 제2 풀리 회전 속도(Nsec)로 제산함으로써 실변속비(ip)를 연산하고, 이론 변속비(Ip)와 실변속비(ip) 사이에 있어서의 편차를 구한 후, 외란 보상한 이론 변속비 I에, 하드웨어에 의한 응답 지연을 가미한 일차 지연 필터[1/(Tm·s + 1)1]를 곱하여 목표 변속비[I(o)]를 산출한다.

다음에, 압력 제어부(12a)는 정시 할입에 의해 도3에 도시한 바와 같은 제어 를 반복 실행 라인압(PL)을 제어한다. 도3은 압력 제어부(12a)에 의해 행하는 제어를 도시하는 흐름도이다.

스텝 S1에 있어서 제1 풀리 회전 센서(13)에 의해 검출한 제1 풀리 회전 속도(Npri)를 제2 풀리 회전 센서(14)에 의해 검출한 제2 풀리 회전 속도(Nsec)로 제산하여 실변속비(ip)를 산출한다.

스텝 S2에서는 엔진 컨트롤러(19)(도1 참조)로부터의 엔진 회전 속도나 연료분사 시간을 기초로 하여 엔진 토크를 산출하고, 이에 토크 컨버터(6)의 증폭률을 곱하여 변속기 입력 토크(제1 풀리 입력 토크)(Ti)를 연산한다(스텝 S2가 제1 풀리 입력 토크 산출 수단을 구성한다).

스텝 S3에서는, 스텝 S1에서 산출한 실변속비(ip)와 스텝 S2에서 산출한 변속기 입력 토크(Ti)로부터 도4에 예시한 맵을 기초로 필요 제2 풀리압(Psec*)을 산출하고, 제2 풀리압 센서(15)로 검출한 실제2 풀리압(Psec)과 필요 제2 풀리압(Psec*)의 편차에 따른 피드백 제어에 의해, 실제로 제2 풀리압(Psec)을 필요 제2 풀리압(Psec*)에 일치시키기 위한 감압 밸브(24)의 구동 듀티를 결정하고, 이를 솔레노이드(24a)에 출력한다.

스텝 S4에서는 실변속비(ip)와 변속기 입력 토크(Ti)로부터 도5에 예시한 맵을 기초로 필요 제1 풀리압(Ppri*)을 산출한다.

스텝 S5에서는 실변속비(ip)로부터 미리 설정한 맵을 기초로, 변속 제어 밸브(25)의 압력 손실을 고려하여 제1 풀리압으로 설정해야 할 여유율을 산출한다.

스텝 S6에서는 필요 제1 풀리압(Ppri*)에 스텝 S5에서 산출한 여유율을 곱한 값에, 또한 안전값분의 오프셋량을 가산하여 목표 제1 풀리압[Ppri(o)]을 산출한다.

스텝 S7에서는 제1 풀리압과 부족량(라인압 보정량)(ΔP)을 산출한다. 여기서, 제1 풀리압과 부족량(ΔP)의 산출 방법에 대해 도6과 도7을 이용하여 상세하게 설명한다. 도6은 제1 풀리압과 부족량(ΔP)을 산출하기 위한 블록선도이다. 도7은 제1 풀리압과 부족량(ΔP)을 산출하는 흐름도이다.

우선 도6의 블록선도를 이용하여 설명한다.

규범 모델 스텝수 연산부(규범 모델 조작 위치 산출 수단)(35)에 의해, 일차 지연 필터부(34)에서 산출한 목표 변속비[I(o)]에 대응하는 규범 모델 스텝수(규범 모델 조작 위치)(StepMdl)를 목표 변속비[I(o)]로부터 변속 제어 시와는 역의 환산에 의해 산출하는 한편, 실변속비 대응 스텝수 연산부(실조작 위치 산출 수단)(36)이라도 동시에, 실변속비 대응 스텝수(실조작 위치)(Bstep)를 실변속비(ip)로부터 변속 제어 시와는 역의 환산에 의해 산출한다. 그리고, 감산부(37)에 있어서, 규범 모델 스텝수(StepMdl)와 실변속비 대응 스텝수(Bstep) 사이에 있어서의 편차(StepMdl - Bstep)를 산출한다.

한편, 가산부(액추에이터 조작 위치 어긋남 보정량 산출 수단)(38)에서는 변속기 입력 토크(Ti)에 따라 산출하는 목표 편차량(GTstep)과 원점 학습치(Gstep)를 가산한 가산치(조작 위치 어긋남 보정량)를 산출한다.

감산부(39)에 의해, 위치 어긋남량(편차) ERRstep(= StepMdl - (Bstep + GTstep + Gstep))을 산출한다. 이 위치 어긋남량(ERRstep)은, 후의 연산을 행하기 쉽도록 위치 어긋남량 상하한치 리미터(40)로, 또한 하한치가 제한되고, 이 제한치를 적분 제어 판정기(41)의 한쪽에 입력하는 동시에, 비례 제어 판정기(45)의 한쪽에도 입력한다.

적분 제어 판정기(41)는, 상세하게 후술하는 적분 정지 조건을 충족시키지 않는 동안에는 상하한치 리미터(40)를 선택하고, 위치 어긋남량(ERRstep)을 기초로 적분 제어를 행하기 위해 위치 어긋남량(ERRstep)이 입력되고, 적분 정지 조건을 충족시키는 동안에는 제로 입력부(42)를 선택하고, 적분치를 유지하기 위해 제로 입력부(42)로부터 제로 입력이 된다.

이득 승산부(43)는 적분 제어 판정기(41)가 상하한치 리미터(40)를 선택하고, 위치 어긋남량(ERRstep)이 입력되는 경우에는 위치 어긋남량(ERRstep)의 스텝수를 제1 풀리압으로 변환하는 단위계의 게인(G1)을 곱하고, 위치 어긋남량(ERRstep)에 게인(G1)을 승산한 값(IPFBGP)을 적분기(44)에 의해 적분한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 적분기(44)는 적분기(44)에 의한 적분치가 상한 및 하한을 넘는 일이 없도록 제한하고 있다. 이에 대해, 적분 제어 판정기(41)가 제로 입력부(42)를 선택하고, 제로 입력이 되어 있는 경우에는 이득 승산부(43)로부터의 출력치 IPFBGM이 IPFBGM = O(제로)이기 때문에, 적분기(44)로부터의 출력도 제로가 된다.

비례 제어 판정기(45)는 적분 정지 조건을 충족시키지 않을 때에는 상하한치 리미터(40)를 선택하고, 위치 어긋남량(ERRstep)을 기초로 비례 제어를 행하기 위해 위치 어긋남량(ERRstep)이 입력되고, 적분 정지 조건을 충족시키는 동안에는 피 드백부(46)를 선택하고, 전회의 제어의 위치 어긋남량(ERRstep)이 입력된다.

비례 제어 리셋 판정기(47)는 실변속비(ip)가 기준 설정치(io)(예를 들어 io = 1.0) 이하의 하이측 변속비일 경우에 비례 제어 판정기(45)를 선택하고, 이번의 제어 또는 전회의 제어의 위치 어긋남량(ERRstep)이 입력되고, 실변속비(ip)가 기준 설정치(io)를 넘는 로우측 변속비일 경우에 제로 입력부(48)를 선택하고, 제로 입력부(48)로부터 제로 입력이 된다.

이득 승산부(49)는 비례 제어 리셋 판정기(47)가 비례 제어 판정기(45)를 선택하고, 위치 어긋남량(ERRstep)이 입력되는 경우에는 위치 어긋남량(ERRstep)의 스텝수를 제1 풀리압으로 변환하는 단위계의 게인(G2)을 곱하고, 위치 어긋남량(ERRstep)으로 게인(G2)을 승산한 값(IPFBGP2)을 출력한다. 이에 대해, 비례 제어 리셋 판정기(47)가 제로 입력부(48)를 선택하고, 제로 입력이 되어 있는 경우에는 비례 제어 리셋 판정기(47)로부터의 출력이 제로로 되기 때문에, 이득 승산부(49)로부터의 출력치(IPFBGM2)도 제로가 된다.

이에 의해, 적분 정지 조건을 충족시키지 않는 동안에는 적분 제어 및 비례 제어가 모두 행해지고, 가산부(라인압 보정량 산출 수단)(50)에 의해 적분기(44)로부터의 적분치와 이득 승산부(49)로부터의 승산치의 가산치로서 제1 풀리압과 부족량(라인압 보정량)(ΔP)이 구해지는데 반해, 적분 정지 조건을 충족시키는 동안에는 적분기(44)로부터의 적분치와 이득 승산부(49)로부터의 승산치가 전회치를 유지하기 때문에, 제1 풀리압과 부족량(ΔP)은 현상의 값을 유지한다.

또한, 실변속비(ip)가 기준 설정치 io 이하의 하이측 변속비인 경우에는 적 분 제어 및 비례 제어가 모두 행해지고, 가산부(50)에 의해 적분기(44)로부터의 적분치과 이득 승산부(49)로부터의 승산치의 가산치로서 제1 풀리압과 부족량(ΔP)이 구해지는데 반해, 실변속비(ip)가 기준 설정치(io)를 넘는 로우측 변속비인 경우에는 적분 제어 및 비례 제어가 모두 행해지지 않고, 제1 풀리압과 부족량(ΔP)은 제로가 된다.

라인압 상한치 설정부(라인압 상한치 산출 수단)(51)에서는 위치 어긋남량(ERRstep)의 부호가 플러스인 경우에 제1 풀리 압력 센서(20)에 의해 검출한 실제의 제1 풀리압(ACTLprs)을 기초로 하여 라인압 상한치(PLprsLM)가 설정된다.

제1 풀리압과 부족량(ΔP)은 라인압 보정량 상하한치 리미터(52)에 의해, 그 제1 풀리압과 부족량(ΔP)의 상한 및 하한을 제한한다.

또한, 라인압 보정량 증감율 리미터(53)에 의해, 제1 풀리압과 부족량(ΔP)의 시간 변화율을 제한하고, 이들의 제한 하에서 최종적인 제1 풀리압과 부족량(ΔP)을 정한다.

다음에, 도7의 흐름도를 이용하여, 제1 풀리압 과부족량(라인압 보정량)(ΔP)의 산출 방법에 대해 설명한다.

스텝 S21에서는 실변속비(ip)에 대응하여 당연해야 할 스텝 모터(27)의 스텝수, 즉 실변속비 대응 스텝수(Bstep)[스텝 모터(27)의 실변속비 대응 조작 위치]를 실변속비(ip)로부터 변속 제어 시와는 역의 환산에 의해 산출한다.

스텝 S22에서는 목표 변속비[I(o)]에 대응하는 규범 모델 스텝수(StepMdl)를 산출한다. 이 경우도, 스텝 S21과 같이 규범 모델 스텝수(StepMdl)는 목표 변속 비[I(o)]로부터 변속 제어 시와는 역의 환산에 의해 구한다.

스텝 S23에서는 변속기 입력 토크(Ti)에 따라서 도8에 도시한 맵으로부터 목표 편차량(GTstep)을 산출한다. 변속기 입력 토크(Ti)에 따라 목표 편차량(GTstep)을 설정하고, 변속기 입력 토크(Ti)가 커지는, 즉 고부하(고토크측)가 되는데 따라 목표 편차량(GTstep)은 커진다.

스텝 S24에서는 스텝 모터(27)의 위치 어긋남량(ERRstep)을 규범 모델 스텝수(StepMdl)와, 실변속기비 대응 스텝수(Bstep)와, 목표 편차량(GTstep)과, 원점 학습치(Gstep)로부터,

ERRstep = StepMdl - (Bstep + GTstep + Gstep) … 식(1)

에 의해 산출한다. 즉, 스텝 모터(27)의 위치 어긋남량(ERRstep)을 규범 모델 스텝수(StepMdl)와, 실변속기비 대응 스텝수(Bstep)에 목표 편차량(GTstep)과 원점 학습치(Gstep)를 가산한 가산치의 편차로부터 산출한다. 원점 학습치(Gstep)는 스텝 모터(27)를 유닛으로서 설치할 때에 생기는 설치 편차를 보정하는 것을 목적으로, 변속하지 않는 정상 상태가 일정 시간 계속하면, 그 상태에서의 실변속비를 기초로 하는 스텝 모터(27)의 스텝수와, 실제의 스텝 모터(27)의 스텝수의 어긋남량을 학습한 학습치이다.

스텝 S25에서는, 스텝 S24에 의해 산출한 위치 어긋남량(ERRstep)의 부호를 판정한다. 그리고, 위치 어긋남량(ERRstep)의 부호가 플러스인 경우에는 스텝 S26으로 진행하고, 위치 어긋남량(ERRstep)의 부호가 마이너스인 경우에는 스텝 S27로 진행한다.

본 실시예에서는, 위치 어긋남량(ERRstep)의 부호가 플러스인 경우에는 라인압(PL)이 부족하다고 판정하여 라인압 보정량(ΔP)을 증가하는 제어를 행하고, 위치 어긋남량(ERRstep)의 부호가 마이너스인 경우에는 라인압(PL)이 잉여라고 판정하여 라인압 보정량(ΔP)을 감소하는 제어를 행한다.

이상의 제어에 의해, 변속기 입력 토크(Ti)가 커지면 목표 편차량(GTstep)을 크게 함으로써 위치 어긋남량(ERRstep)을 작게 한다. 즉, 라인압(PL)은 감소하는 경향이 된다. 변속기 입력 토크(Ti)가 클 경우, 즉 고부하 시에 변속기 입력 토크(Ti)에 따라 목표 편차량(GTstep)을 크게 설정하고, 위치 어긋남량(ERRstep)을 작게 함으로써 실제로 생기고 있는 위치 어긋남량(ERRstep)을 정확하게 산출하고, 실제로는 라인압(PL)이 부족하지 않는데도 불구하고, 라인압(PL)을 높게 하는 등의 라인압(PL)의 제어의 오동작을 방지할 수 있다. 이에 의해, 라인압의 상승 과다를 방지할 수 있어 연비를 좋게 할 수 있고, 유온 상승을 억제할 수 있다.

스텝 S26에서는 제1 풀리 압력 센서(20)에 의해 제1 풀리(2)의 제1 풀리압(ACTLprs)을 검출하고, 검출한 제1 풀리압(ACTLprs)으로 소정치를 가한 라인압 상한치(PLprsLM)를 설정한다. 또한, 본 실시예에서는 소정치를 1 ㎫로 한다.

스텝 S27에서는 적분 정지 조건이 성립되어 있는지 여부를 판정한다. 적분 정지 조건이 성립되어 있지 않은 경우에는 스텝 S29로 진행하고, 적분 정지 조건이 성립되어 있는 경우에는 스텝 S28로 진행한다.

적분 정지 조건은, 실변속비(ip)의 변화 속도(Vi)가 기준 설정치[V(0)] 이상의 비교적 빠른 변속 속도일 경우, 후술하는 스텝 S31에 따라서 적분치 리셋되어 있을 경우, 다른 부품으로의 유압을 확보하기 위해 라인압(PL)의 증가에 제한이 결려 있을 경우, 또는 스텝 S24에 의해 산출한 위치 어긋남량(ERRstep)의 부호가 플러스이며, 또한 전회의 제어로 후술하는 스텝 S30에서 산출한 제1 풀리압 과부족량(ΔP)이 라인압 상한치(PLprsLM)보다도 높을 경우, 중 어느 하나에 상기할 경우이다.

스텝 S28에서는 적분 정지 조건이 성립되었으므로, 적분을 정지하여 스텝 S29로 진행한다.

스텝 S29에서는 실변속비(ip)를 기준 설정치(io)(예를 들어, io = 1.0)와 비교하고, 실변속비(ip)가 기준 설정치(io)보다도 클 경우에는 하이측 변속비라고 판정하여 스텝 S30으로 진행하고, 실변속비(ip)가 기준 설정치(io)보다도 작을 경우에는 로우측 변속비라고 판정하여 스텝 S31로 진행한다.

스텝 S30에서는, 스텝 S28에 있어서 적분 정지 조건이 성립되어 있지 않을 경우에는 위치 어긋남량(ERRstep)을 적분하고, 그 적분치의 스텝수를 제1 풀리압으로 변환하는 단위계의 게인(G1)을 곱한 적분치와, 위치 어긋남량(ERRstep)을 제1 풀리압으로 변환하는 단위계의 다른 게인 G2를 곱한 승산치를 가산하여 제1 풀리압 과부족량(ΔP)을 산출한다. 스텝 S28에 있어서 적분을 정지하였을 경우에는 전회의 제어에 의해 산출된 제1 풀리압 과부족량(ΔP)을 유지한다.

스텝 S31에서는 실변속비(ip)가 기준 설정치 io보다도 작은 로우측 변속비이므로, 제1 풀리압 과부족량(ΔP)을 제로로 리셋한다.

스텝 S32에서는 제1 풀리압과 부족량(ΔP)이 상한 및 하한을 넘는 일이 없도 록 제한한다. 여기서, 스텝 S25에 있어서 위치 어긋남량(ERRstep)의 부호가 플러스로 판정되었을 경우에는 제1 풀리압과 부족량(라인압 보정량)(ΔP)을 라인압(PL)이 스텝 S26에 의해 설정한 라인압 상한치(PLprsLM)를 넘지 않도록 제한한다. 본 실시예에서는 스텝 S26에 따라서 제1 풀리 압력 센서(20)에 의해 실제의 제1 풀리압(ACTLprs)을 검출하고, 제1 풀리압(ACTLprs)에 소정치를 가한 라인압 상한치( PLprsLM)를 넘지 않도록 제1 풀리압 과부족량(라인압 보정량)(ΔP)을 제한함으로써 실제의 제1 풀리압(ACTLprs)에 대해, 필요 이상에 라인압(PL)이 상승되는 것을 방지하고, 스텝 모터(27)의 유닛의 변수(변동)에 의한 라인압 과다를 방지할 수 있어 연비를 좋게 할 수 있고, 유온 상승을 억제할 수 있다.

스텝 S33에서는 제1 풀리압 과부족량(라인압 보정량)(ΔP)의 시간 변화율을 제한하면서 최종적인 제1 풀리압 과부족량(라인압 보정량)(Δp)을 정한다.

이상의 제어에 의해, 도3의 스텝 S7에 있어서의 제1 풀리압 과부족량(라인압 보정량)(ΔP)을 산출한다.

도3의 스텝 S8에서는, 스텝 S6에서 구한 목표 제1 풀리압[Ppri(o)]에 스텝 S7에서 구한 제1 풀리압 과부족량(라인압 보정량)(ΔP)을 가산하여 제1 풀리압 지령치[Ppri(DSR)]를 산출한다.

스텝 S9에서는 제1 풀리압 지령치[Ppri(DSR)]를 스텝 S3에 의해 산출한 필요 제2 풀리압(Psec*)와 비교하고, 연비를 고려하여 라인압(PL)을 억제하였을 경우에 제1 풀리압(Ppri)과 제2 풀리압(Psec) 중, 라인압(PL)과 간섭할 가능성이 있는지를 판정한다. 또한, 본 실시 형태의 V 벨트식 무단 변속기(1)는, 도1로부터 명백한 바와 같이 제1 풀리압(Ppri) > 제2 풀리압(Psec)의 조건에 있어서 업 시프트하고, 제1 풀리압(Ppri) < 제2 풀리압(Psec)의 조건에 있어서 다운 시프트한다.

스텝 S9에 의해, 제1 풀리압 지령치 Ppri(DSR)가 필요 제2 풀리압(Psec*) 이상이라면, 제1 풀리압(Ppri)이 라인압(PL)과 간섭할 가능성이 있는 하이측이라고 판정하여, 스텝 S1O에서 목표 라인압(PL*)으로서 제1 풀리압 지령치[Ppri(DSR)]와 같은 값을 세트하고, 목표 라인압(PL*)에 대응하는 구동 듀티를 압력 레귤레이터 밸브(23)의 솔레노이드(23a)에 출력한다. 이에 의해, 목표 라인압(PL*)은 목표 제1 풀리압(Ppri)을 라인압 보정량(제1 풀리압 과부족량)(ΔP)으로 보정한 값이 되고, 라인압 보정이 행해진다.

이에 대해, 스텝 S9에 의해 제1 풀리압 지령치[Ppri(DSR)]가 필요 제2 풀리압(Psec*) 미만이라면, 제2 풀리압(Psec)이 라인압(PL)과 간섭할 가능성이 있는 로우측이라고 판정하여, 스텝 S11에서 목표 라인압(PL*)으로서 필요 제2 풀리압(Psec*)과 같은 값을 세트하고, 목표 라인압(PL*)에 대응하는 구동 듀티를 압력 레귤레이터 밸브(23)의 솔레노이드(23a)로 출력한다. 여기서는 목표 라인압(PL*)은 필요 제2 풀리압(Psec*)이 되고, 라인압 보정은 행해지지 않는다.

이상의 제어에 따라서 설정한 목표 라인압(PL*)을 실현함으로써, 제1 풀리압 (Ppri)과 제2 풀리압(Psec)의 원압이 되는 라인압(PL)을 제어한다.

본 발명의 효과에 대해 설명한다.

본 실시예에서는 스텝 모터(27)의 위치 어긋남량(ERRstep)을 목표 변속비[I(o)]로부터 산출하는 스텝 모터(27)의 규범 모델 스텝(StepMdl)과, 실변속 비(ip)로부터 산출하는 스텝 모터(27)의 실변속비 대응 스텝수(Bstep)와, 변속기 입력 토크(Ti)에 따라 산출하는 목표 편차량(GTstep)과 원점 학습치(Gstep)의 가산치를 기초로 하여 산출하고, 위치 어긋남량(ERRstep)을 기초로 하여 라인압(PL)을 제어한다. 그리고, 변속기 입력 토크(Ti)가 커지는, 즉 고부하가 될 경우에 목표 편차량(GTstep)을 크게 설정하고, 위치 어긋남량(ERRstep)을 정확하게 산출한다. 이에 의해 고부하 시에 실제보다도 위치 어긋남량을 크게 어림잡고, 그 위치 어긋남량에 따라 라인압을 제어함으로써 생긴 라인압 과다를 방지할 수 있어 연비를 좋게 할 수 있고, 또한 유온 상승을 억제할 수 있다.

스텝 모터(27)의 위치 어긋남량(ERRstep)의 부호가 플러스가 되고, 라인압(PL)을 높게 할 경우에 라인압 보정량(ΔP)을 라인압(PL)이 제1 풀리압(ACTLprs)으로 소정치를 가한 라인압 상한치(PLprsLM)를 넘지 않도록 제한함으로써 실제의 제1 풀리압(ACTLprs)에 대해, 필요 이상에 라인압(PL)이 상승되는 것을 방지하고, 스텝 모터(27)의 유닛에 의한 변동이 클 경우에 생기는 라인압 과다를 방지하여 연비를 좋게 할 수 있고, 또한 유온 상승을 억제할 수 있다.

본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 기술적 사상의 범위 내에서 이룰 수 있는 여러 가진 변경 및 개량이 포함되는 것은 물론이다.

본 발명에 따르면, 제1 풀리 입력 토크가 고가가 되면 액추에이터의 조작 위치 어긋남 보정량을 크게 산출하고, 목표 변속비에 대응하는 액추에이터의 규범 모델 조작 위치와, 실변속비로부터 구한 액추에이터의 실조작 위치와, 액추에이터의 조작 위치 어긋남 보정량을 기초로 하여 라인압을 제어하므로, 고토크측에서 생기는 라인압 과다를 방지하여 연비를 좋게 하고, 유온 상승을 억제할 수 있다. 또한, 차량 등에 탑재하는 무단 변속기에 이용할 수 있다.

Claims (3)

1. 유압에 따라 홈 폭이 변화되는 입력측의 제1 풀리와,

   유압에 따라 홈 폭이 변화되는 출력측의 제2 풀리와,

   상기 제1 풀리와 상기 제2 풀리에 권취되고, 상기 홈 폭에 따라 풀리 접촉 반경이 변화되는 벨트를 구비한 무단 변속기의 라인압 제어 장치에 있어서,

   운전 상태에 따라서 상기 제1 풀리의 유압을 변화시키는 액추에이터와,

   목표 변속비에 대응하는 액추에이터의 조작 위치인 규범 모델 조작 위치를 산출하는 규범 모델 조작 위치 산출 수단과,

   상기 제1 풀리와 상기 제2 풀리의 실변속비로부터 상기 액추에이터의 실조작 위치를 산출하는 실조작 위치 산출 수단과,

   제1 풀리 입력 토크를 산출하는 제1 풀리 입력 토크 산출 수단과,

   상기 제1 풀리 입력 토크의 고토크측의 액추에이터의 조작 위치 어긋남 보정량을, 상기 제1 풀리 입력 토크의 저토크측의 상기 액추에이터의 조작 위치 어긋남 보정량보다도 크게 산출하는 액추에이터 조작 위치 어긋남 보정량 산출 수단과,

   상기 규범 모델 조작 위치와, 상기 실조작 위치와, 상기 액추에이터의 조작 위치 어긋남 보정량을 기초로 하여, 상기 제1 풀리의 유압과 상기 제2 풀리의 유압의 원압이 되는 라인압을 제어하는 라인압 제어 수단을 구비하고,

   상기 라인압 제어 수단은,

   상기 규범 모델 조작 위치와, 상기 실조작 위치에 상기 액추에이터의 조작 위치 어긋남 보정량을 가한 가산치의 편차를 기초로 하여 라인압 보정량을 산출하는 라인압 보정량 산출 수단을 구비하고,

   상기 라인압 보정량을 기초로 하여 상기 라인압을 제어하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기의 라인압 제어 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 풀리의 유압을 검출하는 제1 풀리압 검출 수단과,

   상기 편차의 부호가 플러스일 경우에 상기 제1 풀리의 유압에 소정치를 가산한 라인압 상한치를 산출하는 라인압 상한치 산출 수단을 구비하고,

   상기 라인압 보정량 산출 수단은, 상기 편차의 부호가 플러스일 경우에 상기 라인압 보정량을 상기 라인압이 상기 라인압 상한치를 넘지 않도록 제한하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기의 라인압 제어 장치.

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