KR102126191B1

KR102126191B1 - 무단 변속기의 제어 장치

Info

Publication number: KR102126191B1
Application number: KR1020197006129A
Authority: KR
Inventors: 나오야스 이케다; 근석 류
Original assignee: 쟈트코 가부시키가이샤
Priority date: 2016-08-03
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2020-06-24
Also published as: US20190249774A1; JP6614599B2; JPWO2018025748A1; WO2018025748A1; CN109690142A; US10746294B2; KR20190044072A; CN109690142B

Abstract

본 발명에 따른 벨트식 무단 변속기의 제어 장치는, 벨트식 무단 변속기(CVT)와, 프라이머리 회전 속도 센서(83)와 세컨더리 회전 속도 센서(84)로부터의 회전 속도 센서값에 기초하여 실제 변속비를 연산하고, 실제 변속비를 목표 변속비에 수렴시키는 피드백 제어로 변속비 제어를 행하는 CVT 컨트롤러(8)를 구비한다. CVT 컨트롤러(8)는, 회전 속도 센서값이 센서 검지 정밀도의 하한값에 의해 결정되는 제1 역치(N1) 미만이 되면, 실제 변속비의 연산을 정지하는 한편, 구동륜(20)의 감속도가 소정 감속도 이상일 때, 회전 속도 센서값이 제1 역치(N1) 이상이어도, 실제 변속비의 연산을 정지한다. 이에 의해, 구동륜(20)의 감속도가 큰 급감속 시, 실제 변속비의 연산 실행을 원인으로 하여 발생하는 벨트 미끄럼을 방지할 수 있다.

Description

무단 변속기의 제어 장치

본 발명은, 프라이머리 회전 속도 센서와 세컨더리 회전 속도 센서로부터의 회전 속도 센서값에 기초하여 실제 변속비를 연산하는 무단 변속기의 제어 장치에 관한 것이다.

종래, 피드백 제어에 필요한 정밀도로 변속비를 산출할 수 있는 세컨더리 회전 속도의 하한값에 기초하여 한정된 기준값 미만일 때, 최대 변속비로 유지하기 위해 필요한 유압으로 조정하는 벨트식 무단 변속기의 제어 장치가 개시되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

그러나, 종래 장치에 있어서는, 예를 들어 구동륜이 스핀 상태일 때에 액셀러레이터 발떼기 조작에 의해 그립 상태로 이행하는 스핀 리커버의 경우, 세컨더리 풀리의 세컨더리 회전 속도의 감속도가 커진다. 이와 같이, 세컨더리 회전 속도의 감속도가 커지면, 프라이머리 회전 속도와 세컨더리 회전 속도에 기초하여 연산되는 실제 변속비가 하이 변속측으로 점프하고, 변속 FB 제어에 의해 프라이머리압이 낮아져, 벨트 미끄럼을 발생하는 경우가 있다는 문제가 있었다.

일본 특허 공개 제2009-257444호 공보

본 발명은 상기 문제에 주목하여 이루어진 것이며, 구동륜의 감속도가 큰 급감속 시에, 실제 변속비의 연산 실행을 원인으로 하여 발생하는 벨트 미끄럼을 방지하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 벨트식 무단 변속기와 컨트롤러를 구비한다. 벨트식 무단 변속기는 구동원과 구동륜 사이에 개재 장착되고, 풀리 벨트가 걸쳐진 프라이머리 풀리와 세컨더리 풀리를 갖는다.

컨트롤러는, 프라이머리 회전 속도 센서와 세컨더리 회전 속도 센서로부터의 회전 속도 센서값에 기초하여 실제 변속비를 연산하고, 실제 변속비를 목표 변속비에 수렴(收束)시키는 피드백 제어로 변속비 제어를 행한다.

이 무단 변속기의 제어 장치에 있어서, 컨트롤러는, 회전 속도 센서값이 센서 검지 정밀도의 하한값에 의해 결정되는 제1 역치 미만이 되면, 실제 변속비의 연산을 정지하는 한편, 구동륜의 감속도가 소정 감속도 이상일 때, 회전 속도 센서값이 제1 역치 이상이어도, 실제 변속비의 연산을 정지한다.

이 결과, 구동륜의 감속도가 큰 급감속 시, 실제 변속비의 연산 실행을 원인으로 하여 발생하는 벨트 미끄럼을 방지할 수 있다.

도 1은, 실시예 1의 제어 장치가 적용된 벨트식 무단 변속기를 나타내는 전체 시스템도이다.
도 2는, 실시예 1의 CVT 컨트롤러로 실행되는 실제 변속비 연산 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 3은, 비교예에서의 실제 변속비 연산에 있어서 구동륜의 스핀 리커버 영역에서 실제 변속비를 연산함으로써 벨트 미끄럼이 발생하는 메커니즘을 나타내는 타임 차트이다.
도 4는, 안 1에서의 실제 변속비 연산(회전 센서 필터 후 값+하나의 큰 역치)에 있어서 세컨더리 풀리가 감속으로부터 가속으로 이행할 때의 레시오 MAX로 하는 범위와 회전 센서값을 사용할 수 없는 범위를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 5는, 안 2에서의 실제 변속비 연산(회전 센서 미처리값+하나의 큰 역치)에 있어서 세컨더리 풀리가 감속으로부터 가속으로 이행할 때의 레시오 MAX로 하는 범위와 회전 센서값을 사용할 수 없는 범위를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 6은, 안 3에서의 실제 변속비 연산(회전 센서 필터 후 값+2개의 히스테리시스 역치)에 있어서 세컨더리 풀리가 완감속으로부터 완가속으로 이행할 때의 레시오 MAX로 하는 범위와 회전 센서값을 사용할 수 없는 범위를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 7은, 안 3에서의 실제 변속비 연산(회전 센서 필터 후 값+2개의 히스테리시스 역치)에 있어서 세컨더리 풀리가 급감속으로 급가속으로 이행할 때의 레시오 MAX로 하는 범위와 회전 센서값을 사용할 수 없는 범위를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 8은, 안 4에서의 실제 변속비 연산(회전 센서 필터 후 값+구동륜 감속도+2개의 역치)에 있어서 세컨더리 풀리가 급감속으로 급가속으로 이행할 때의 레시오 MAX로 하는 범위와 회전 센서값을 사용할 수 없는 범위를 나타내는 타이밍 차트이다.

이하, 본 발명의 무단 변속기 제어 장치를 실현하는 최선의 형태를, 도면에 나타내는 실시예 1에 기초하여 설명한다.

실시예 1

먼저, 구성을 설명한다.

실시예 1에 있어서의 무단 변속기의 제어 장치는, 변속기를 벨트식 무단 변속기로 하는 엔진차나 하이브리드차 등의 엔진 탑재차에 적용한 것이다. 이하, 실시예 1의 벨트식 무단 변속기의 제어 장치 구성을, 「전체 시스템 구성」, 「실제 변속비 연산 처리 구성」으로 나누어서 설명한다.

[전체 시스템 구성]

도 1은, 실시예 1의 제어 장치가 적용된 벨트식 무단 변속기를 나타낸다. 이하, 도 1에 기초하여, 벨트식 무단 변속기(CVT)의 전체 시스템 구성을 설명한다.

벨트식 무단 변속기(CVT)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 프라이머리 풀리(1)와, 세컨더리 풀리(2)와, 풀리 벨트(3)를 구비하고 있다.

상기 프라이머리 풀리(1)는, 시브면(11a)을 갖는 고정 풀리(11)와, 시브면(12a)을 갖는 구동 풀리(12)의 조합에 의해 구성되고, 엔진(10)(구동원)으로부터의 구동 토크가 입력된다. 상기 구동 풀리(12)에는, 고정 풀리(11)에 대하여 구동 풀리(12)를 축방향으로 유압 구동하는 프라이머리 압실(13)이 형성되어 있다.

상기 세컨더리 풀리(2)는, 시브면(21a)을 갖는 고정 풀리(21)와, 시브면(22a)을 갖는 구동 풀리(22)의 조합에 의해 구성되고, 종감속기 등을 통해 구동륜(20)에 구동 토크를 출력한다. 상기 구동 풀리(22)에는, 고정 풀리(21)에 대하여 구동 풀리(22)를 축방향으로 유압 구동하는 세컨더리 압실(23)이 형성되어 있다.

상기 풀리 벨트(3)는 프라이머리 풀리(1)의 시브면(11a, 12a)과 세컨더리 풀리(2)의 시브면(21a, 22a)에 걸쳐지고, 시브면(11a, 12a)의 대향 간격과 시브면(21a, 22a)의 대향 간격을 변화시킴으로써 무단계로 변속한다. 이 풀리 벨트(3)로서는, 체인 구조에 의한 벨트나 엘리먼트 적층 구조에 의한 벨트가 사용된다. 그리고, 풀리 벨트(3)는 최 하이 변속비일 때, 프라이머리 풀리(1)에 대한 접촉 반경이 최대 반경이며, 세컨더리 풀리(2)에 대한 접촉 반경이 최소 반경이 된다. 또한, 최 로우 변속비일 때, 도 1에 도시한 바와 같이, 프라이머리 풀리(1)에 대한 접촉 반경이 최소 반경이며, 세컨더리 풀리(2)에 대한 접촉 반경이 최대 반경이 된다.

벨트식 무단 변속기(CVT)의 유압 제어계로서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 오일 펌프(4)와, 프레셔 레귤레이터 밸브(5)와, 프라이머리압 변속 밸브(6)와, 세컨더리압 변속 밸브(7)를 구비하고 있다. 이들 유압 제어 밸브(5, 6, 7)는, 모두 솔레노이드(5a, 6a, 7a)에 인가되는 솔레노이드 전류에 의해 가동하는 스풀 등에 의한 솔레노이드 가동부를 갖는다. 또한, 유압 제어 밸브(5, 6, 7)는, 지시 전류가 최소로 출력되는 제어압이 최대가 되고, 지시 전류가 최대로 출력되는 제어압이 최소가 되는 형태이다.

상기 프레셔 레귤레이터 밸브(5)는, 오일 펌프(4)로부터의 펌프 토출압에 기초하여, 변속압으로서 가장 높은 유압인 라인압 PL을 압력 조절한다.

상기 프라이머리압 변속 밸브(6)는 라인압 PL을 원압으로 하고, 프라이머리 압실(13)로 유도하는 프라이머리압 Ppri를 압력 조절한다. 예를 들어, 최 하이 변속비일 때, 프라이머리압 Ppri는 라인압 PL로 되고, 저변속비측으로 이행할수록 저압의 변속압으로 된다.

상기 세컨더리압 변속 밸브(7)는 라인압 PL을 원압으로 하고, 세컨더리 압실(23)로 유도하는 세컨더리압 Psec를 조절한다. 예를 들어, 최 로우 변속비일 때, 세컨더리압 Psec는 라인압 PL로 되고, 하이 변속비측으로 이행할수록 저압의 변속압으로 된다.

벨트식 무단 변속기(CVT)의 전자 제어계로서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 벨트식 무단 변속기(CVT)의 변속비 제어 등을 행하는 CVT 컨트롤러(8)(컨트롤러)를 구비하고 있다. CVT 컨트롤러(8)에 대한 입력 센서로서, 차속 센서(81), 액셀러레이터 개방도 센서(82), 프라이머리 회전 속도 센서(83), 세컨더리 회전 속도 센서(84), 프라이머리압 센서(85), 세컨더리압 센서(86), 유온 센서(87), 인히비터 스위치(88) 등을 구비하고 있다. 또한, CVT 컨트롤러(8)에는, 다른 차량 탑재 컨트롤러(90)로부터 CAN 통신선(91)을 통해 엔진 회전 속도 정보 등의 제어에 필요한 정보를 가져온다.

상기 CVT 컨트롤러(8)에서 실행되는 변속비 제어는, 센서(81, 82)에 의해 검출된 차속 VSP와 액셀러레이터 개방도 APO에 의해 특정되는 변속 스케줄 상에서의 운전점에 의해 목표 프라이머리 회전 속도를 정하고, 목표 프라이머리 회전 속도에 기초하여 목표 변속비를 연산한다. 한편, 프라이머리 회전 속도 센서(83)와 세컨더리 회전 속도 센서(84)로부터의 회전 센서 미처리값을 필터 처리한 회전 센서 필터 후 값에 의한 프라이머리 회전 속도와 세컨더리 회전 속도를 사용하여 실제 변속비를 연산한다. 그리고, 실제 변속비가 목표 변속비에 수렴하게, 변속비 편차에 대한 변속 피드백 제어에 의해 프라이머리 명령압과 세컨더리 명령압을 구하고, 프라이머리압 Ppri와 세컨더리압 Psec를 제어함으로써 행해진다.

[실제 변속비 연산 처리 구성]

도 2는, 실시예 1의 CVT 컨트롤러(8)에서 실행되는 실제 변속비 연산 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 이하, 실제 변속비 연산(=레시오 연산)의 처리 구성을 나타내는 도 2의 각 스텝에 대하여 설명한다. 또한, 이 실제 변속비 연산 처리는, 소정의 제어 주기(예를 들어, 10msec)로 반복해서 실행된다.

스텝 S1에서는, 세컨더리 회전 속도 Nsec가, 센서 검지 정밀도의 하한값에 의해 결정되는 제1 역치 N1 미만인지 여부를 판단한다. "예"(Nsec<N1)의 경우에는 스텝 S5로 진행하고, "아니오"(Nsec≥N1)의 경우에는 스텝 S2로 진행한다.

여기서, 「세컨더리 회전 속도 Nsec」로서는, 세컨더리 회전 속도 센서(84)로부터의 회전 센서 미처리값을, 가중 평균 등에 의해 필터 처리한 후의 회전 센서 필터 후 값이 사용된다. 「제1 역치 N1」로서는, 센서 검지 정밀도를 확보할 수 있는 회전 속도의 하한값(예를 들어, 200rpm 정도의 값)으로 설정된다.

스텝 S2에서는, 스텝 S1에서의 Nsec≥N1이라는 판단에 이어, 구동륜 감속도가 소정 감속도 이상인지 여부를 판단한다. "예"(구동륜 감속도≥소정 감속도)의 경우에는 스텝 S3으로 진행하고, "아니오"(구동륜 감속도<소정 감속도)의 경우에는 스텝 S4로 진행한다.

여기서, 「구동륜 감속도」는, 구동륜(20)의 차륜속 저하 구배이며, 본래 차륜속 정보로부터 구해지지만, 실시예 1에서는, 구동륜(20)에 연결되는 세컨더리 풀리(2)의 풀리 감속도를 사용하고 있다. 즉, 「구동륜 감속도」를, 세컨더리 회전 속도 센서(84)로부터 금회 취득된 회전 센서 필터 후 값과, 1 제어 주기 전에 취득된 회전 센서 필터 후 값의 차(단위 시간당 회전 속도차)에 의해 구하고 있다.

「소정 감속도」는, 예를 들어 구동륜(20)이 노면 요철 등에 의해 휠 스핀되는 슬립 상태로부터, 휠 스핀을 억제하도록 액셀러레이터 발떼기 조작 등에 의해 그립 상태로 이행하는 스핀 리커버 시의 구동륜(20)의 감속도에 기초하여 설정된다.

스텝 S3에서는, 스텝 S2에서의 구동륜 감속도≥소정 감속도라는 판단에 이어서, 세컨더리 회전 속도 Nsec가, 제2 역치 N2(>제1 역치 N1) 미만인지 여부를 판단한다. "예"(Nsec<N2)의 경우에는 스텝 S5로 진행하고, "아니오"(Nsec≥N2)의 경우에는 스텝 S4로 진행한다.

여기서, 「제2 역치 N2」로서는, 구동륜 감속도≥소정 감속도에 의한 스핀 리커버일 때, 레시오 연산의 실행에 의해 실제 변속비의 연산값이 하이 변속비측으로 이행하는 것을 억제하는 타이밍이 얻어지는 회전 속도값(예를 들어, 400rpm 정도의 값)으로 설정된다.

스텝 S4에서는, 스텝 S2에서의 구동륜 감속도<소정 감속도라는 판단, 또는 스텝 S3에서의 Nsec≥N2라는 판단에 이어서, 회전 센서 필터 후 값을 사용한 레시오 연산을 실행하고, 리턴으로 진행한다.

여기서, 「회전 센서 필터 후 값을 사용한 레시오 연산」이란, 프라이머리 회전 속도 센서(83)와 세컨더리 회전 속도 센서(84)로부터의 회전 센서 미처리값을 필터 처리한 회전 센서 필터 후 값에 의한 프라이머리 회전 속도와 세컨더리 회전 속도를 사용하여 실제 변속비를 연산하는 것을 말한다.

스텝 S5에서는, 스텝 S1에서의 Nsec<N1이라는 판단, 또는 스텝 S3에서의 Nsec<N2라는 판단에 이어서, 레시오 연산을 정지하고, 벨트식 무단 변속기(CVT)의 변속비를, 로우측 최대 변속비로 점프시키고, 리턴으로 진행한다.

또한, 벨트식 무단 변속기(CVT)의 변속비를, 로우측 최대 변속비로 점프시키면, 그 후, 레시오 연산이 재개될 때까지 실제 변속비의 연산값을 로우측 최대 변속비로 고정한다.

이어서, 작용을 설명한다.

실시예 1의 벨트식 무단 변속기의 제어 장치에 있어서의 작용을, 「실제 변속비 연산 처리 작용」, 「비교예에 있어서의 벨트 미끄럼 발생 작용」, 「안 1 내지 안 4 각각에 있어서의 실제 변속비 연산 작용」, 「실제 변속비 연산의 특징 작용」으로 나누어서 설명한다.

[실제 변속비 연산 처리 작용]

이하, 도 2의 흐름도에 기초하여, 실제 변속비 연산 처리 작용을 설명한다.

세컨더리 회전 속도 Nsec가 제1 역치 N1 이상이며, 또한 구동륜 감속도가 소정 감속도 미만일 때는, 도 2의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S2→스텝 S4→리턴으로 진행하는 흐름이 반복된다. 스텝 S4에서는, 회전 센서 필터 후 값을 사용한 실제 변속비의 연산(레시오 연산)이 실행된다.

Nsec≥N1의 상태에서 구동륜 감속도≥소정 감속도이지만, 세컨더리 회전 속도 Nsec가 제2 역치 N2 이상일 때는, 도 2의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S2→스텝 S3→스텝 S4→리턴으로 진행하는 흐름이 반복된다. 스텝 S4에서는, 회전 센서 필터 후 값을 사용한 실제 변속비의 연산(레시오 연산)이 실행된다.

한편, 구동륜 감속도의 크기에 관계없이, 세컨더리 회전 속도 Nsec가 제1 역치 N1 미만이 되면, 도 2의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S5→리턴으로 진행하는 흐름이 반복된다. 스텝 S5에서는, 실제 변속비의 연산(레시오 연산)이 정지되고, 벨트식 무단 변속기(CVT)의 변속비가 로우측 최대 변속비로 점프된다.

Nsec≥N1이지만, 구동륜 감속도≥소정 감속도이며, 또한 세컨더리 회전 속도 Nsec가 제2 역치 N2 미만일 때는, 도 2의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S2→스텝 S3→스텝 S5→리턴으로 진행하는 흐름이 반복된다. 스텝 S5에서는, 실제 변속비의 연산(레시오 연산)이 정지되고, 벨트식 무단 변속기(CVT)의 변속비가 로우측 최대 변속비로 점프된다.

이와 같이, 레시오 연산의 기본이 되는 정지 조건은, 세컨더리 회전 속도 Nsec가 제1 역치 N1 미만일 때이다. 이에 비해, 실시예 1에서는, 구동륜 감속도≥소정 감속도인 급감속 조건이 성립할 때, 세컨더리 회전 속도 Nsec가 제2 역치 N2(>N1) 미만이면 레시오 연산을 정지한다는 것과 같이, 레시오 연산의 정지 조건을 새롭게 추가한 것으로 하고 있다.

[비교예에 있어서의 벨트 미끄럼 발생 작용]

세컨더리 회전 속도 Nsec가 제1 역치 N1 미만일 때만, 레시오 연산을 정지하는 것을 비교예로 한다. 이 비교예에 있어서, 스핀 리커버에 의해 구동륜 감속도가 커지면, 풀리 벨트(3)에 미끄럼을 발생하는 메커니즘을, 도 3에 나타내는 타임 차트에 기초하여 설명한다.

또한, 도 3에 있어서, 「계산한 PRIREV」는, 프라이머리 회전 속도 센서(83)로부터의 회전 센서 필터 후 값, 「PRIREVB」는 프라이머리 회전 속도 센서(83)로부터의 회전 센서 미처리값이다. 「계산한 SECREV」는 세컨더리 회전 속도 센서(84)로부터의 회전 센서 필터 후 값, 「SECREVB」는 세컨더리 회전 속도 센서(84)로부터의 회전 센서 미처리값이다.

예를 들어, 도 3의 시각 t1에서 행해진 액셀러레이터 발떼기 조작에 의해, 구동륜(20)이 슬립 상태로부터 스핀 리커버에 의해 급감속하여 그립 상태로 이행하면, 시각 t1 이후에 있어서, 도 3의 화살표 A로 나타내는 바와 같이, 프라이머리 회전 속도의 회전 센서 미처리값 PRIREVB가 급저하한다. 이 때, 세컨더리 회전 속도 Nsec는, 구동륜(20)의 감속도에 맞추어 저하되지만, 세컨더리 회전 속도 Nsec의 회전 센서 미처리값 SECREVB가 제1 역치 N1까지 저하되면, 정밀도가 사용 불가능한 레벨이 되고, 그 이후, 세컨더리 회전 속도 Nsec의 회전 센서 미처리값 SECREVB는, 구동륜(20)의 감속도에 맞추어 저하되지 않고, 제1 역치 N1에 고정되어버린다. 이에 의해, 계산한 SECREV의 저하가 느려져, 시각 t3까지 제1 역치 N1로 저하되지 않으므로, 세컨더리 회전 속도 Nsec의 회전 센서 미처리값 SECREVB의 정밀도가 나빠짐에도 불구하고, 실제 변속비의 연산이 정지되지 않고 계속되어버린다.

따라서, 시각 t1 이후에 있어서, 회전 센서 필터 후 값을 사용하여 실제 변속비(Ratio)의 연산을 행하면, 연산에 사용하는 프라이머리 회전 속도가 세컨더리 회전 속도 Nsec보다도 상대적으로 저하되기 때문에, 도 3의 화살표 B로 나타내는 바와 같이, 연산 상의 실제 변속비(Ratio)가 하이 변속비측으로 급격하게 저하된다.

따라서, 변속 피드백 제어에서는, 하이 변속비가 된 실제 변속비를, 목표 변속비에 수렴시키도록, 프라이머리압 Ppri를 낮추는 로우측으로의 변속 지시가 출력되어, 실제 프라이머리압이 급격하게 저하된다. 이 때문에, 프라이머리 풀리(1)에 의해 풀리 벨트(3)를 끼움 지지하는 벨트 클램프력이 부족하여, 풀리 벨트(3)에 미끄럼이 발생한다. 그 후, 회전 센서 필터 후 값에 의한 세컨더리 회전 속도 Nsec가, 제1 역치 N1 미만이 되는 시각 t3이 되면, 실제 변속비의 연산을 정지하고, 도 3의 화살표 D에 나타내는 바와 같이, 실제 변속비가 로우측 최대 변속비로 점프된다.

이와 같이, 비교예의 경우, 세컨더리 회전 속도 Nsec가, 제1 역치 N1 미만이 되는 시각 t3까지 레시오 연산이 계속되기 때문에, 스핀 리커버에 의해 구동륜(20)의 감속도가 커지면, 연산 상의 실제 변속비를 하이 변속비측으로 크게 괴리시킨다. 이 때문에, 변속 피드백 제어에 있어서, 연산 상의 실제 변속비를 사용하여 프라이머리압 Ppri를 낮추는 제어가 행해지게 되고, 그 결과, 풀리 벨트(3)에 미끄럼을 발생한다.

[안 1 내지 안 4의 각각에 있어서의 실제 변속비 연산 작용]

상기한 바와 같이 풀리 벨트(3)의 미끄럼은, 이것을 복수회 반복함으로써 풀리 벨트(3)의 조기 열화를 초래하게 되기 때문에, 풀리 벨트(3)의 미끄럼을 방지하는 것이 해결해야 할 중요한 과제가 된다. 이하, 해결 과제에 대한 대책안으로서 제시된 안 1 내지 안 4의 각각에 있어서의 실제 변속비 연산 작용을, 도 4 내지 도 8에 기초하여 설명한다.

먼저, 실제 변속비 연산 시에, 회전 센서 필터 후 값을 판정값으로 하고, 제1 역치 N1보다 큰 하나의 제3 역치 N3을 사용하는 것을 「안 1」로 하며, 도 4에 기초하여 설명한다.

도 4에 있어서, E1은 비교예에 있어서 회전 센서값을 사용하지 않으며 레시오 MAX로 하는 범위를 나타내고, E2는 실제로 회전 센서값을 사용할 수 없는 범위를 나타내고, E3은 「안 1」에 있어서 회전 센서값을 사용하지 않으며 레시오 MAX로 하는 범위를 나타낸다.

이 「안 1」의 경우, E3>E2>E1의 관계가 되고, 회전 센서값을 사용하지 않으며 레시오 MAX로 하는 범위가 확대된다. 이 때문에, 실제 변속비 연산의 정지/실행이 문제가 되는 발진 시에 있어서, 비교예와 크게 다르기 때문에, 재검토를 요한다.

실제 변속비 연산 시에, 회전 센서 필터 후 값 대신에 회전 센서 미처리값을 판정값으로 하고, 하나의 제1 역치 N1을 사용하는 것을 「안 2」로 하며, 도 5에 기초하여 설명한다.

도 5에 있어서, E1은 비교예에 있어서 회전 센서값을 사용하지 않으며 레시오 MAX로 하는 범위를 나타내고, E2는 실제로 회전 센서값을 사용할 수 없는 범위를 나타내고, E4는 「안 2」에 있어서 회전 센서값을 사용하지 않으며 레시오 MAX로 하는 범위를 나타낸다.

이 「안 2」의 경우, 불안정한 회전 센서 미처리값을 판정값으로 하기 때문에, 실제 변속비 연산의 정지/실행의 헌팅이 발생할 가능성이 있다. E4=E2≒E1의 관계가 되고, 회전 센서값을 사용하지 않으며 레시오 MAX로 하는 범위가 변동된다. 이 때문에, 실제 변속비 연산의 정지/실행이 문제가 되는 발진 시에 있어서, 비교예와 다르기 때문에, 재검토를 요한다.

실제 변속비 연산 시에, 회전 센서 필터 후 값을 판정값으로 하고, 연산 정지의 개시 역치를 제3 역치 N3(>N1)으로 하며, 연산 정지의 해제 역치를 제1 역치 N1로 하고, 2개의 역치에 히스테리시스를 둔 것을 「안 3」으로 하며, 도 6 및 도 7에 기초하여 설명한다.

도 6 및 도 7에 있어서, E1은 비교예에 있어서 회전 센서값을 사용하지 않으며 레시오 MAX로 하는 범위를 나타내고, E2는 실제로 회전 센서값을 사용할 수 없는 범위를 나타내며, E5는 「안 3」에 있어서 회전 센서값을 사용하지 않으며 레시오 MAX로 하는 범위를 나타낸다.

이 「안 3」의 경우, 도 6에 나타내는 바와 같이, 실제 변속비 연산의 정지/실행이 문제가 되는 발진 시에 있어서, 비교예와 동등하게 하는 것이 가능하다. 그러나, 도 7에 나타내는 바와 같이, 구동륜 감속도가 큰 급감속 시에 있어서는, 회전 센서값을 사용하지 않으며 레시오 MAX로 하는 개시 타이밍이 지연되어, 풀리 벨트(3)의 미끄럼을 방지할 수 없다.

실제 변속비 연산 시에, 회전 센서 필터 후 값을 판정값으로 하고, 구동륜 감속도가 클 때에 연산 정지의 개시 역치를 제2 역치 N2(>N1)로 하며, 그 이외일 때의 개시 역치를 제1 역치 N1로 하는 것을 「안 4」로 하며, 도 8에 기초하여 설명한다.

도 8에 있어서, E1은 비교예에 있어서 회전 센서값을 사용하지 않으며 레시오 MAX로 하는 범위를 나타내고, E2는 실제로 회전 센서값을 사용할 수 없는 범위를 나타내며, E6은 「안 4」에 있어서 구동륜 감속도가 클 때에 회전 센서값을 사용하지 않으며 레시오 MAX로 하는 범위를 나타낸다.

이 「안 4」의 경우, 실제 변속비 연산의 정지/실행이 문제가 되는 발진 시에 있어서, 비교예와 동등하게 하는 것이 가능하다. 덧붙여, 「안 4」의 경우, 도 8에 나타내는 바와 같이, 구동륜 감속도가 큰 급감속 시에 있어서는, 회전 센서값을 사용하지 않으며 레시오 MAX로 하는 조기의 개시 타이밍이 얻어져, 풀리 벨트(3)의 미끄럼을 방지할 수 있다.

[실제 변속비 연산의 특징 작용]

실시예 1에서는, 벨트식 무단 변속기(CVT)의 제어 장치에 있어서, 회전 속도 센서값이 센서 검지 정밀도의 하한값에 의해 결정되는 제1 역치 N1 미만이 되면, 실제 변속비의 연산을 정지하는 한편, 구동륜(20)의 감속도가 소정 감속도 이상일 때, 회전 속도 센서값이 제1 역치 N1 이상이어도, 실제 변속비의 연산을 정지한다.

즉, 구동륜(20)의 감속도가 소정 감속도 이상일 때는, 세컨더리 회전 속도 Nsec가 제2 역치 N2(>N1) 미만으로 저하되는 도 3의 시각 t2(<t3)가 되면, 실제 변속비의 연산이 정지된다. 따라서, 구동륜(20)의 감속도가 큰 급감속 시, 실제 변속비의 연산 실행을 원인으로 하여 발생하는 벨트 미끄럼이 방지된다.

한편, 구동륜(20)의 감속도가 소정 감속도 미만일 때는, 세컨더리 회전 속도 Nsec가 제1 역치 N1 미만이 되면, 실제 변속비의 연산이 정지된다. 따라서, 발진 시나 완감속 시 등에 있어서는, 종전과 같은 실제 변속비의 연산 실행이나 연산 정지가 확보된다.

실시예 1에서는, 소정 감속도를, 구동륜(20)이 슬립 상태로부터 그립 상태로 이행할 때의 구동륜(20)의 감속도에 기초하여 설정한다.

즉, 실제 변속비의 연산 실행을 원인으로 하는 벨트 미끄럼의 발생이 문제가 되는 것은, 액셀러레이터 발떼기 조작이나 트랙션 제어 등에 의해 구동륜(20)이 슬립 상태로부터 그립 상태로 이행하는 스핀 리커버일 때이다. 따라서, 벨트 미끄럼의 발생이 문제가 되는 스핀 리커버일 때, 실제 변속비의 연산 실행을 원인으로 하여 발생하는 벨트 미끄럼이 방지된다.

실시예 1에서는, 구동륜(20)의 감속도를 세컨더리 풀리(2)의 풀리 감속도로 한다.

즉, 실제 변속비의 연산 처리에 있어서는, 구동륜(20)에 연결되는 세컨더리 풀리(2)의 회전 속도 정보를 얻는 세컨더리 회전 속도 센서(84)를 사용한다. 따라서, 차륜속 센서를 사용한 구동륜 감속도의 연산 처리를 요구하지 않고, 기존의 세컨더리 회전 속도 센서(84)를 유용하여 구동륜(20)의 감속도 정보가 얻어진다.

실시예 1에서는, 실제 변속비의 연산 정지를 판정하는 회전 속도 센서값을, 세컨더리 회전 속도 센서(84)로부터의 회전 센서 미처리값을 필터 처리한 후의 회전 센서 필터 후 값으로 한다.

즉, 로우측 변속비에 의한 저차속 영역에서는, 프라이머리 회전 속도>세컨더리 회전 속도 Nsec의 관계에 있고, 세컨더리 회전 속도 Nsec가 먼저 검지 정밀도의 하한값에 도달하기 때문에, 세컨더리 회전 속도 센서(84)로부터 센서 출력을 실제 변속비의 연산 정지 판정에 사용한다. 그러나, 세컨더리 회전 속도 센서(84)로부터의 회전 센서 미처리값은 변동이 커서, 실제 변속비의 연산 정지/연산 실행의 헌팅을 발생할 우려가 있다. 따라서, 세컨더리 회전 속도 센서(84)로부터 얻어지는 회전 센서 필터 후 값을 실제 변속비의 연산 정지 판정에 사용함으로써, 실제 변속비의 연산 정지/연산 실행의 헌팅이 방지된다.

실시예 1에서는, 실제 변속비의 연산을 정지하면, 실제 변속비를 로우측 최대 변속비로 한다.

즉, 실제 변속비의 연산을 정지하는 영역은, 세컨더리 회전 속도 Nsec가 낮은 영역이며, 벨트식 무단 변속기(CVT)는, 최 로우 변속비 영역의 변속비로 되어 있다. 따라서, 도 3의 시각 t2에서 실제 변속비의 연산을 정지하면, 도 3의 화살표 F에 의한 Ratio 특성에 나타내는 바와 같이, 실제 변속비를 로우측 최대 변속비로 함으로써, 실제 변속비의 연산을 재개했을 때, 변속 피드백 제어에서의 제어량이 작게 억제된다.

이어서, 효과를 설명한다.

실시예 1에 있어서의 벨트식 무단 변속기(CVT)의 제어 장치에 있어서는, 하기에 열거하는 효과가 얻어진다.

(1) 벨트식 무단 변속기(CVT)와 컨트롤러(CVT 컨트롤러(8))를 구비한다. 벨트식 무단 변속기(CVT)는 구동원(엔진(10))과 구동륜(20) 사이에 개재 장착되고, 풀리 벨트(3)가 걸쳐진 프라이머리 풀리(1)와 세컨더리 풀리(2)를 갖는다.

컨트롤러(CVT 컨트롤러(8))는, 프라이머리 회전 속도 센서(83)와 세컨더리 회전 속도 센서(84)로부터의 회전 속도 센서값에 기초하여 실제 변속비를 연산하고, 실제 변속비를 목표 변속비에 수렴시키는 피드백 제어로 변속비 제어를 행한다.

이 무단 변속기(벨트식 무단 변속기(CVT))의 제어 장치에 있어서, 컨트롤러(CVT 컨트롤러(8))는, 회전 속도 센서값이 센서 검지 정밀도의 하한값에 의해 결정되는 제1 역치 N1 미만이 되면, 실제 변속비의 연산을 정지하는 한편, 구동륜(20)의 감속도가 소정 감속도 이상일 때, 회전 속도 센서값이 제1 역치 N1 이상이어도 실제 변속비의 연산을 정지한다.

이 때문에, 구동륜(20)의 감속도가 큰 급감속 시, 실제 변속비의 연산 실행을 원인으로 하여 발생하는 벨트 미끄럼을 방지할 수 있다.

(2) 컨트롤러(CVT 컨트롤러(8))는, 소정 감속도를, 구동륜(20)이 슬립 상태로부터 그립 상태로 이행할 때의 구동륜(20)의 감속도에 기초하여 설정한다.

이 때문에, (1)의 효과에 더하여, 벨트 미끄럼의 발생이 문제가 되는 스핀 리커버일 때, 실제 변속비의 연산 실행을 원인으로 하여 발생하는 벨트 미끄럼을 방지할 수 있다.

(3) 컨트롤러(CVT 컨트롤러(8))는, 구동륜(20)의 감속도를 세컨더리 풀리(2)의 풀리 감속도로 한다.

이 때문에, (1) 또는 (2)의 효과에 더하여, 차륜속 센서를 사용한 구동륜 감속도의 연산 처리를 요구하지 않고, 기존 세컨더리 회전 속도 센서(84)를 유용하여 구동륜(20)의 감속도 정보를 얻을 수 있다.

(4) 컨트롤러(CVT 컨트롤러(8))는, 실제 변속비의 연산 정지를 판정하는 회전 속도 센서값을, 세컨더리 회전 속도 센서(84)로부터의 회전 센서 미처리값을 필터 처리한 후의 회전 센서 필터 후 값으로 한다.

이 때문에, (1) 내지 (3)의 효과에 더하여, 세컨더리 회전 속도 센서(84)로부터 얻어지는 회전 센서 필터 후 값을 실제 변속비의 연산 정지 판정에 사용함으로써, 실제 변속비의 연산 정지/연산 실행의 헌팅을 방지할 수 있다.

(5) 컨트롤러(CVT 컨트롤러(8))는, 실제 변속비의 연산을 정지하면, 실제 변속비를 로우측 최대 변속비로 한다.

이 때문에, (1) 내지 (4)의 효과에 더하여, 실제 변속비의 연산을 정지했을 때, 실제 변속비를 로우측 최대 변속비로 함으로써, 실제 변속비의 연산을 재개했을 때, 변속 피드백 제어에서의 제어량을 작게 억제할 수 있다.

이상, 본 발명의 무단 변속기 제어 장치를 실시예 1에 기초하여 설명해왔지만, 구체적인 구성에 대해서는, 이 실시예 1에 한정되는 것은 아니고, 특허 청구 범위의 각 청구항에 관한 발명의 요지를 일탈하지 않는 한, 설계의 변경이나 추가 등은 허용된다.

실시예 1에서는, 구동륜(20)의 감속도를 세컨더리 풀리(2)의 풀리 감속도로 하는 예를 나타내었다. 그러나, 구동륜 감속도는, 차륜속 센서로부터의 센서값에 기초하여 연산되는 구동륜의 차륜속 감속도로 해도 되고, 변속기 출력 센서로부터의 센서값에 기초하여 연산되는 변속기 출력축 감속도로 하는 예여도 된다.

실시예 1에서는, 실제 변속비의 연산 정지 조건이 성립하면, 실제 변속비의 연산을 정지하는 것만의 예를 나타내었다. 그러나, 실제 변속비의 연산 정지 조건이 성립하면, 실제 변속비의 연산을 정지함과 함께, 유압 피드백 제어를 정지하고, 이너셔 페이즈의 연산을 정지하는 예로 하여도 물론 좋다.

실시예 1에서는, 본 발명의 무단 변속기 제어 장치를, 엔진차나 하이브리드차 등의 엔진 탑재차에 적용하는 예를 나타내었다. 그러나, 본 발명의 무단 변속기 제어 장치는, 피드백 제어에 의해 변속비 제어를 행하는 무단 변속기를 탑재하는 차량이면, 전기 자동차나 연료 전지차 등에 대해서도 적용할 수 있다.

Claims

구동원과 구동륜 사이에 개재 장착되고, 풀리 벨트가 걸쳐진 프라이머리 풀리와 세컨더리 풀리를 갖는 벨트식 무단 변속기와,
프라이머리 회전 속도 센서와 세컨더리 회전 속도 센서로부터의 회전 속도 센서값에 기초하여 실제 변속비를 연산하고, 상기 실제 변속비를 목표 변속비에 수렴시키는 피드백 제어로 변속비 제어를 행하는 컨트롤러
를 구비하는 무단 변속기의 제어 장치에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 회전 속도 센서값이 센서 검지 정밀도의 하한값에 의해 결정되는 제1 역치 미만이 되면, 상기 실제 변속비의 연산을 정지하는 한편,
상기 구동륜의 감속도가 소정 감속도 이상일 때, 상기 회전 속도 센서값이 상기 제1 역치 이상이어도, 상기 실제 변속비의 연산을 정지하고,
상기 컨트롤러는, 상기 소정 감속도를, 상기 구동륜이 슬립 상태로부터 그립 상태로 이행할 때의 상기 구동륜의 감속도에 기초하여 설정하는, 무단 변속기의 제어 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 구동륜의 감속도를 상기 세컨더리 풀리의 풀리 감속도로 하는, 무단 변속기의 제어 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 실제 변속비의 연산 정지를 판정하는 상기 회전 속도 센서값을, 상기 세컨더리 회전 속도 센서로부터의 회전 센서 미처리값을 필터 처리한 후의 회전 센서 필터 후 값으로 하는, 무단 변속기의 제어 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 실제 변속비의 연산을 정지하면, 상기 실제 변속비를 로우측 최대 변속비로 하는, 무단 변속기의 제어 장치.