KR20000068689A - Ｃｖｔ에서의 변속비 조절 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 입력부 및 출력부를 포함한, 자체 변속비에서 무단으로 조절가능한 루프 기어단의 변속 조절 장치 및 방법에 관한 것이다. 상기 입력부 및 출력부는 이 때 사실상 원추형 디스크 형태를 띠는 적어도 하나의 축방향으로 이동가능한 요소를 구비한다. 센서 수단을 통하여 한편으로는 입력부 또는 출력부의 회전운동을 나타내주는 회전수 신호를 인식하고 다른 한편으로는 축방향으로 이동가능한 요소들 중 적어도 하나의 축방향 이동을 나타내주는 이동 신호를 인식할 수 있다. 본 발명의 핵심은 변속비를 조절하기 위한 수단이 구성되어 있는데, 이 수단을 사용하여 적어도 검출된 이동 신호에 따라 조절 동작을 수행한다는 점에 있다. 본 발명의 효과는 이로써 하나의 회전수 센서를 절약할 수 있는 가능성이 주어진다는 점이다. 또한 명세서 본문에 정확하게 설명된 바와 같이 전체 변속비 조절은 모터 부하와 내지는 구동선내에서 작용하는 구동 역률과는 무관하게 진행된다.

Description

ＣＶＴ에서의 변속비 조절 장치 및 그 방법{Device and method for adjusting the ratio of transmission in a CVT}
연속적으로 조절가능한 자동차 변속기에 관한 예는 EP 0 451 887Al에 공지되어 있다. 여기서 변속 기어를 조절 내지 제어할 수 있도록, 입력부(일차측)와 출력부(이차측)의 회전수는 두 개의 회전수 센서로 측정한다. 이 센서 신호로써 조절할 내지는 조절된 변속 기어를 결정한다.
DE 44 11 628Al에는 자체 변속기로 무단으로 제어가능한, 입력부와 출력부를 포함하는 루프 변속 기어가 공지되어 있다. 입력부 또는 출력부는 이 때 적어도 하나의 축상으로 이동가능한 요소를 구비한다. 상기 요소는 사실상 원추형 디스크 형태를 띤다. 상기 루프부는 일반적으로는 하나의 컨베이어, 특히 슬라이딩 링크 컨베이어이거나 또는 입력부 및 출력부로 도시된 디스크쌍들 사이에 있는 벨트 또는 체인으로서 묶여있다.
상기 루프부의 미끄러짐을 조절하기 위해서 여기서는 축방향으로 이동가능한 요소들 중 적어도 하나를 축방향으로 이동 및 입력부 및 출력부의 회전수를 인식한다. 양측 중 어느 한 측의 회전수를 인식하기 위해 아울러 이러한 측으로의 축방향 이동을 인식하기 위해서 고유 센서의 출력신호를 평가한다.
본 발명은 독립항의 전제부에 따른 요지를 포함하는, 연속적으로 조절가능한 변속기의 변속비를 자동조절하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 연속적으로 조절가능한 변속 기어의 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 변속 기어 제어의 블록 회로도.
도 3, 도 4, 도 5 및 도 6은 도 2에 도시된 변속 기어 제어부의 개별 유닛들을 도시한 블록회로도.
도 7은 회전수와 축방향 이동을 검출하기 위한 조합 센서의 일부분을 도시한 도면.
따라서 본 발명의 목적은 무단 변속 기어의 변속을 간단하고도 저렴한 방식으로 모든 구동영역에 있어서 가능한 한 정확하게 조절하고자 하는 것이다.
이러한 목적은 독립 청구항 특징부에 나타난 요지를 통해 성취한다.
전술한 바와 같이 본 발명은 입력부와 출력부를 구비한 변속시에 무단으로 조절가능한 루프 변속 기어의 변속 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 입력부 및 출력부는 이 때 사실상 원추형 디스크 형태를 지니는 적어도 하나의 축방향으로 이동가능한 요소를 포함한다. 센서 수단을 사용하여 한편으로는 입력부 및 출력부의 회전운동을 알려주는 회전수 신호를 인식하고 다른 한편으로는 상기 축상으로 이동가능한 요소들 중 적어도 하나의 축방향 이동을 나타내주는 이동 신호를 인식한다.
본 발명의 핵심은 변속비를 조절하기 위한 수단이 구성되어 있는데, 이 수단을 사용하여 적어도 검출된 이동 신호에 따라 조절 동작을 수행한다는 점에 있다.
본 발명의 효과는 이로써 하나의 회전수 센서를 절약할 수 있는 가능성이 주어진다는 점이다. 또한 명세서 본문에 정확하게 설명된 바와 같이 전체 변속비 조절은 모터 부하와 내지는 구동선내에서 작용하는 구동 역률과는 무관하게 진행된다.
본 발명의 바람직한 제 1 구성 형태에서는 입력부의 회전운동을 나타내는 인식된 회전수 신호에 따라 그리고 입력부에 장착된 축방향으로 이동가능한 요소의 축방향 이동을 나타내주는 인식된 이동 신호에 따라 제어동작을 수행하는 변속비 조절 수단이 구성되어 있다. 여기서 특징적인 점은 센서적으로 직접 검출된 입력부의 회전운동을 참고하지 않아도 변속비의 조절을 수행할 수 있다는 점이다. 이러한 구성에서 상기 변속비를 조절하기 위하여 축방향 이동 및 구동 회전수를 사용한다. 출력부 회전수도 고려하는 변속기 조절과 비교해볼 때 본 발명은 차량의 속도가 느린 경우에도 역시 이 동작 영역에서는 입력부의 회전수가 일반적으로 출력부 회전수보다는 크기 때문에 효과적으로 정확하게 변속비를 조절할 수 있다.
제 1 실시예에서는 입력부의 회전운동을 알려주는 검출된 회전수 신호에 따라 그리고 입력부에 장착되어 축상으로 이동가능한 요소 중 하나의 축방향 이동을 알려주는 검출된 이동 신호에 따라, 출력부의 회전운동 및/또는 실제 기어단 변속을 조사한다.
이에대한 대안으로서 본 발명의 제 2 실시예에서는 출력부의 회전운동을 알려주는 검출된 회전수 신호에 따라 그리고 출력부에 장착되어 축상으로 이동가능한 요소 중 하나의 축방향 이동을 알려주는 검출된 이동 신호에 따라, 변속 조절을 수행한다. 여기서 특히 센서적으로 직접 인식된 입력부의 회전운동을 참작하지 않아도 상기한 변속 조절을 수행할 수 있다.
이러한 제 2 실시예에서는 출력부의 회전운동을 알려주는 검출된 회전수 신호에 따라 그리고 출력부에 장착되어 축상으로 이동가능한 요소 중 하나의 축방향 이동을 알려주는 검출된 이동 신호에 따라, 입력부의 회전운동 및/또는 실제 변속 기어단을 조사할 수 있다.
매우 효과적인 구성에서는 회전운동을 인식하고 축방향 이동을 인식하기 위해서 단일한 센서의 출력신호를 평가하는 방식으로 센서 수단을 설계하였다.
상기한 센서 수단을 조립공차, 제조공차 및/또는 노화공차에 효과적으로 응용 및 적용할 수 있도록 변속기를 제어하기 위해서 사전에 입력가능한 변속 기어의 상태의 여부를 인식한 이동 신호에 따라 교정값을 조사한다. 상기 인식된 이동 신호 및/또는 인식된 이동 신호로 도출한 크기는 조사한 교정값에 따라 수정된다.
전술한 바와 같은 적용에 필요한 사전 예입 가능한 상태는 변속 기어가 최대 또는 최소 기어단에 있음을 인식하면 상기한 상태에 있는 것으로 인식한다. 여기서 특히
- 축방향으로 이동가능한 요소가 유압식으로 이동할 수 있도록 적어도 하나의 밸브를 구동하며, 상기 최대 또는 최소 기어 변속비의 인식은 상기 적어도 하나의 밸브의 구동에 따라 및/또는 인식한 유압에 따라 수행하며,
- 상기 최대 또는 최소 변속비의 인식은 인식한 이동 신호의 시간에 따른 변화에 따라 수행하거나 또는 상기 최대 또는 최소 변속비의 인식은 운전자에 의해 조작가능한 운전 페달의 위치를 검출하여 수행한다.
또한 본 발명은 효과적으로 변속을 조절하기 위한 수단이 구성되어 있어 이 수단이 변속 제어가 축방향으로 이동가능한 요소들의 이동을 조사된 설정값으로 조절함으로써 수행한다. 여기서 특별한 점은 설정값이 인식한 이동 신호에 따라 그리고 인식한 회전운동에 따라 조사된다는 점이다. 이러한 구성은 위치신호의 진동 진폭이 변속 제어하는데 있어 현격히 감소한다는 효과를 제공한다.
특히 변속 제어를 축방향으로 이동가능한 요소들을 조사된 설정값으로 제어함으로써 수행하면 매우 효과적이다. 여기서,
-입력부에서 검출한 이동 신호로 그리고 입력부에서 검출한 회전수 신호로써 입력부의 회전운동을 조사한다.
- 출력부에서 조사된 회전운동을 알려주는 검출된 회전수 신호로 그리고 운전자에 의해 조작가능한 운전 페달로 검출한 운전 페달의 위치로 입력부의 회전운동을 위한 설정값을 구성한다. 그리고
- 입력부의 회전운동을 위해 조사된 설정값에 따라 그리고 입력부에서 검출된 회전수 신호에 따라 축방향으로 이동가능한 요소의 이동을 위한 설정값을 조사한다.
다른 구성들은 종속항에 게재되어 있다.
본 발명은 실시예를 참조하여 이하에서 상술하기로 한다. 도 1은 참조 부호 (2)로서 모터(1)에서 바퀴들의 구동 샤프트(3)로 동력을 전달하기 위한 자동차의 무단 루프 변속 기어를 도시한 도면이다. 이러한 무단 변속 기어는 예를 들어 회전 역률-변환기(4)와, 모터(1)와 가변 속도 기어(6)와의 사이에 장착된 전진 및 후진 전환용 커플러(5)를 구비한다. 상기 가변 속도 기어(6)는 축방향으로 이동가능한 원추형 디스크(25,26)가 달린 입력부(일차측) 및 출력부(이차측) 원추형 디스크 셋트(7,8)로 이루어져 있다. 여기서 체인이나 슬라이딩 링크 컨베이어(9)를 사용해서 입력부 디스크 셋트(7)로부터 출력부 디스크 셋트(8)로 동력을 전달한다. 각 원추형 디스크 셋트는 하나의 축방향으로 고정된 그리고 하나의 축방향으로 운동하는 디스크로 이루어져 있다. 상기 구동 디스크 셋트 및 피구동 디스크 셋트의 축방향으로 운동하는 디스크들을 동시에 가변시켜서 가변 속도 기어(6)의 변속을 고단 시동 변속비(Overdrive)에서 낮은 변속비(Low)로 변경시킨다.
상기 피구동 디스크 셋트는 조정 기어단(10)을 통해 바퀴의 구동 샤프트(3)에 연결되어 있다. 축방향으로 운동하는 원추형 디스크(25,26)들은 유체적으로 조절가능하며 이를 위해 오일 챔버(11,12)들을 구비하고 있다.
압축 오일 공급을 위해 기어단에는 오일 펌프(13) 즉 예를 들어 연소 모터(1)의 회전수 만큼 운영되는 오일 펌프가 있다. 가능한 실시예에서 상기 컨베이어(9)의 응력은 압력 제한 밸브(14)를 사용해 조절한다. 이 밸브는 출력부 오일 챔버(12) 내의 압력을 조절한다. 기어단 변속은 비례 밸브(일차 밸브,15)를 사용해서 일차측에서 조절된다.
상기 일차 밸브(15)는 위치(A)에서 입력부 오일 챔버(11)로부터 오일을 방출하여 압력을 줄인다. 이를 통해 변속 기어는 Low로 조절된다. 위치(O)에서 오일은 입력부 오일 챔버(11)로 흘러 들어간다. 이로써 변속은 Overdrive 방향으로 변경되며 입력부 오일 챔버(11) 내부 압력은 증가한다. 상기 비례 밸브(15)의 위치(B)에서 상기 오일 챔버(11)는 밀폐되어, 즉 오일 챔버(11)로부터 거의 오일이 공급되지도 않고 흘러나오지도 않는다. 상기 비례 밸브(15)는 예를 들어 직접 제어되거나 예비 제어 밸브에 의해 종래 방식대로 조종된다.
여기에 설명된 실시예에서는 자석(16)내의 전류(I)을 조절함으로써 밸브푸셔에 동력을 발생시킨다. 밸브푸셔에 있는 스프링(17)에 의해서 상기 비례 밸브(15)의 소정 위치를 조절한다. 이는 상기 전류(I)는 자석(16)를 통해서 비례 밸브(15)의 위치와 더불어 밸브의 개구 수평 단면적을 결정한다는 것을 의미한다.
또한 상기 운동하는 원추형 디스크(25)의 일차 회전수(NP)와 동시에 축방향 이동(XP)을 인식하는 엔진 스피드 센서(18)가 있다. 이를 위해 전송 기어(27)는 축방향으로 이동가능한 일차측 원추형 디스크(25)와 연결되어 있다. 상기 전송 기어(27)는 특수 치형 윤곽, 예를 들어 톱니패턴 형태의 치형 윤곽을 갖고 있으므로 인해 운동하는 원추형 디스크가 축방향으로 이동할 때 상기 엔진 스피드 센서(18)에서 검출한 회전수 신호의 펄스 시간이 변한다. 도 7은 예증적으로 이상과 같은 즉 슬리브로서 톱니 윤곽을 갖도록 구현된 전송 기어를 도시하고 있다. 조합 센서의 설명으로서는 서두에 언급한 DE Al 44 11 628을 참조하는 것이 좋다.
잘 알려진 센서(18)를 통해 검출된 회전수 신호의 시간주기는 일차 디스크(25)의 회전수(NP)에 대한 값이다. 펄스폭 비율은 일차 디스크(25)의 축방향 이동값(XP)에 대한 해리값이다. 시동 변속시에 예를 들어 펄스폭은 25%이며 Overdrive-변속시의 펄스폭 비율은 75%이다.
일차신호 내지 축방향 이동 신호(NP/XP)는 기어단 제어 장치(20)에 입력된다. 기기는 전류(I)를 비례 밸브(15)의 자석(1)으로 조절한다. 또한 예를 들어 운전자에 의해 조작가능한 운전 페달의 위치(a)를 조사하기 위해서 센서(21)가 연결되어 있다. 도 2는 상기 제어 장치(20)의 상세한 구성을 도시하고 있다.
도 5를 참조하여 그러나 이미 도 2에서 참조번호(400)으로 표시된 블록에 대해 상세히 설명하기로 한다. 상기 제어 장치(20)가 블록(400)에서 내지는 블록 (501)에서 센서(18)에서 나오는 출력신호의 펄스폭 비율로 일차디스크(25)의 축방향 이동 신호(XP)를 계산한다. 상기 축방향 이동 신호(XP)는 블록(505)에서 형성된 오프셋값(OFFSET)으로써 값(XP')으로 수정된다. 도 3과 관련하여 상세히 도시된 바와 같이 블록(505)에서는 블록(402)로부터 상태 신호(A/B, C/D)들을 입력받는다.
블록(502)에서 일차 회전수(NP)를 예비입력가능한 작은 한계값과 비교한다. 비교결과에 따라서 값(XPK)을 도출한다. 일차 회전수(NP)가 상기 한계값보다 작으면 수정된 축방향 이동(XP')을 고정값 (Xlow(Xpk=XP'))으로 정한다. 이 고정값은 시동 변속비의 축방향 이동에 해당하고 상기 값(XP')은 변하지 않는다(Xpk=XP'). 블록(502)의 기능방식을 통하여 시동 구간(저속모터 내지 일차 회전수NP)는 언제나 최저 변속 기어단으로 조절되고, 블록(503)에서는 축방향 이동값(XPK)으로부터 변속 기어단(i)을 계산한다. 특히 이에 대한 특성곡선이 있다.
상기한 바와 같이 계산된 변속비(i)와 일차 회전수(Np)로부터 블록(504)에서는 다음과 같은 수학식이 성립한다.
이차 회전수(NS'), 다시 말하여 출력부(이차측) 원추형 디스크 셋트(8)의 회전수가 계산된다. 상기 회전수는 결국 자동차 속도에 대한 값이다. 상기 이차 회전수(NS)는 블록(401)에서 입력받는다.
블록(402)에서 상태 신호 내지 상황신호(A/B, C/D)의 정확한 구성은 도 3에 도시되어 있다. 이에 대해 블록(402)으로는 순간적으로 존재하는 일차 회전수(NP)(센서 18)과 도 2와 관련하여 설명할 블록(401)에는 그에 해당하는 설정값(Np,SOLL)이 입력된다.
블록(402)는 값A 나 값B 둘 중 하나를 취하는 제 1 상태 신호(A/B)와 값C 나 값D 중 하나를 취하는 제 2 상태 신호(C/D)를 형성한다. 순간 일차 회전수(Np)가 한계값(SW2)보다 작으면 상기 제 1 상태 신호는 값A로 설정된다. 이는 한계값 메모리(40201)에서 비교기(40202)를 통해 이루어진다. 비교기(40202)에 따라 스위치(40204)는 신호값(A, 40203)이 제 2 계산부(402)의 출력측으로 인가되도록 전환된다.
블록(40205)에서 순간 일차 회전수(Np)와 설정 일차 회전수(Np,soll) 간의 차이값을 얻어내고, 블록(40207)에서 한계값(SW3,40206)과 비교한다. 블록(40205)에서 얻어낸 차이값이 한계값(SW3)에 미달하면 상기 스위치(40209)는 값(B, 40208)로 전환된다. 동시에 순간 일차 회전수(Np)가 한계값(SW2, 40202와 비교)을 초과하면, 스위치(40204)는 도 2에 도시된 바와 같이 스위치(40209)와 연결된다. 일차 회전값(Np)이 한계값(SW2)보다 크면 그리고 동시에 설정 일차 회전수(Np,soll)와 일차 회전수(Np) 간의 차이값이 한계값(SW3)보다 작으면 상기 제 1 상태 신호는 값 N으로 설정된다.
일차 회전수(Np)가 한계값(SW1)보다 크면 (40214), 제 2 상태 신호는 값(C)로 설정된다. 이에 대한 동작은 한계값 비교기(40213)와 스위치(40210) 내지 메모리(40211, 40212)가 담당한다. 일차 회전수(Np)가 한계값(SW1)을 초과하지 않으면, 제 2 상태 신호는 값(D)으로 설정된다.
출발시에 변속 조절기는 연이어 여러 가지 동작 모드를 취한다. 자동차가 정지상태에 있을 때 상기 변속 조절기는 "ratio-hold" 동작 모드를 취한다. 다시 말하면 블록(505)(도 5)에 인가한 상태 신호는 값(A,D)을 취한다. 이 동작 모드에서는 일차 밸브(15,도 1)가 닫혀있다. 이는 곧, 유압 오일이 일차 디스크의 오일 챔버(11)로 공급되거나 배출되지 않음을 의미한다. 따라서 조절된 변속비는 변경되지 않고 그대로 유지된다.
자동차가 느린 속도로 주행하면, "ratio-low" 동작 모드로 조절된다. 블록(505, 도 5)에서 상태 신호는 값(A,C)을 갖는다. 이 동작 모드에서 일차 밸브(15)는 유압식 저장부로 작은 개구 수평 단면을 해제한다. 이는 약간의 유체 오일이 일차측 챔버(11)로부터 흘러나올 수 있다는 것을 의미한다.
자동차가 조금 더 가속하면, 설정 일차 회전수와 실제 일차 회전수(Np,soll, Np)를 조정한다. 설정 일차 회전수와 실제 일차 회전수가 조정되면 변속 조절기가 블록(505)에서 상태 신호가 값(B,C)를 취하게 되는 "조절" 동작 모드로 전환한다. 이 동작 모드에서 상기 일차 밸브(15)는 앞으로 더 설명할 블록(403,404)와 관련하여 도시된 바와 같이 설정 일차 회전수와 실제 일차 회전수(Np,soll, Np)값을 비교하여 또는 설정 축방향 이동과 실제 축방향 이동값(Xp,soll, Xpk)을 비교하여 조절한다.
동작모드 "ratio-low"가 구동되면, 일차 밸브(15)는 기계적 스토퍼에 의해 제한된 최대 가능 변속비에 이를 때까지 변속비를 높게 조절한다.
이 경우에(기계적 스토퍼가 동작 모드 "ratio-low"에 도달)는 센서(18)의 출력 신호의 펄스폭이 최소가 된다. 상기 축방향 이동이 최대 변속비에 있다는 사실이 알게 되므로, 교정값(OFFSET)을 적용시켜 측정된 펄스폭 신호를 축방향 이동으로 적용시킬 수 있다. 이로써 센서(18)의 내지는 전송 기어(27)(슬리브, 도 7)의 조립상태에 따른 공차를 동작 진행중에 조정할 수 있다.
펄스폭 신호를 조절한 적용에 대해서는 단지 변형예만을 설명하였다. 이러한 적용에 대한 다른 구성예들은 이하와 같다.
- 교정값 OFFSET의 적용은 자동차의 활주할 때 내지는 제동했을 때 최대 변속비에서의 기계적 정지 한계를 인식함으로써 이루어진다. 최대 변속비에서의 기계적 정지 한계에 도달했음을 일차 밸브{15(위치 A)}가 탱크 방향이 열렸음에도 불구하고 변속비는 더 이상 높지 않음을 인식함으로써 가능하다.
- 최대 변속비에 있어서의 정지 한계는 일차측의 유압을 측정함으로써 알아낸다. 자동차가 서 있지 않거나 일차 압력이 "0"이면, 기어단은 한계 정지 상태에 있다.
교정값의 적용은 주행시에 Overdrive-변속을 일으킬 수 있다. 자동차가 굴러가면(스로틀 클램프 개구 a는 작은 값을 가짐) 그리고 변속비를 더 이상 낮출 수 없으면 Overdrive-변속에 있어서의 한계 스톱인 것으로 파악한다.
- 최소 변속비에 있어서 한계 스톱은 일차측 유압을 측정함으로써 알아낸다. 일차 압력이 최대이거나 일차 밸브가 펌프(13) 쪽으로 열려있으면(위치C) 그리고 변속비를 더 이상 낮출 수 없으면 Overdrive-변속에 있어서의 한계 스톱인 것으로 파악한다.
도 2는 제어 장치(20) 전체의 상세한 구성을 도시하고 있다. 도 5와 관련하여 설명한 블록(400)에서의 입력 신호 처리가 끝나면 제어 장치(20)의 블록(401)에서 일차 회전수(NP)(센서 18), 이차 회전수(NS)(블록 400의 출력신호), 운전 페달 위치 a (센서 21)와 경우에 따라서는 다른 도시되지 않은 주행 프로그램에 영향을 주는 신호들을 알고리즘으로 또는 특성 영역을 참조하여 설정 일차 회전수(Np,soll)를 계산한다.
블록(400)에서 조사한 이차 회전수(Ns)와 블록(400)에서 조사한 축방향 이동값(Xpk) 이외에, 상기 설정 일차 회전수(Np,soll)는 도 4와 관련하여 설명한 블록(403)으로 입력된다.
도 4는 변속 조절기 블록(403)의 보다 정확한 구성을 도시한다. 블록(601)에서 설정 일차 회전수(Np,soll)(블록 401로부터)는 블록(400)에서 조사한 이차 회전수(Ns)를 써서 원하는 축방향 이동(Xp,soll)값으로 환산된다.
블록(602)에서 상기 희망 축방향 이동값(Xp,soll)은 측정된 축방향 이동값(Xp,k)과 비교되고, 일차 밸브(15)에 있어서의 일시적 조절 신호(Ib)를 얻어낸다. 여기에는 유압 실린더의 위치를 조절하기 위한 일반 알고리즘을 이용한다.
종래의 변속비 조절에서 일차 밸브(15)의 조절 신호는 설정 일차 회전수를 실제 일차 회전수와 비교해서 도출하였다. 그와 반대로 도 4에 도시된 실시예에서는 설정값으로서 상기 설정 일차 회전수(Np,soll)을 이용한다. 이러한 일차 밸브를 적절히 제어함으로써 수행하는 고유한 변속 조절은 그러나 축방향 이동 조절과도 관련이 있다. 이러한 조절은 아래와 같은 장점이 있다:
종종 킥-다운 조작(운전 페달을 더 누름)시에 발생되는 구동 라인의 진동이 일어나면 종래의 변속 조절(설정 일차 회전수와 실제 일차 회전수를 비교함에 따른 일차 밸브(15)의 조절 신호)에서는 상기 일차 밸브를 위한 조절 신호의 단시간동안 진동을 초래한다. 그러나 도 4에 도시된 구성에서는 이러한 조절 신호의 진동 진폭이 명백히 감소된다.
또하나의 효과는 여기서는 단지 일차 회전수만 입력하기 때문에, 슬라이딩 수단(9)의 미끄러짐(컨베이어와 일차 및/또는 이차 디스크들 간의 미끄러짐)이 변속 조절에 하등의 영향을 미치지 않는다. 변속 조절은 따라서 전체적으로 구동선내에 작용하는 부하와 별개로 이루어진다.
전술한 바와 같이 도 4에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 대안으로서, 그러나 역시 여기서도 마찬가지로 순간적으로 존재하는 일차 회전수값(Np)(센서 18)을 블록(403)으로 입력한다. 이 경우에 블록(403)은 예입 가능한 전략에 따라 순간적인 일차 회전수(Np)를 해당 설정값(Np,soll)으로 투입하도록 자석(16)을 제어하기 위한 제어 신호(Ib)를 검사한다.
도 2에 도시된 기어단 제어부(20)에서 제어 신호(Ib)는 블록(404)에서 본 발명에 따라 일차 밸브용 내지는 자석(16)을 위한 사실상의 제어 신호(I)로 재처리된다. 이러한 재처리에 있어서 블록(404)은 이미 도 3과 관련하여 설명한 블록(402)로부터 상태 신호를 입력받는다. 이 상태 신호들은 신호값 (A,B)과 신호값(C,D)을 가질 수 있다.
전술한 바와 같이 설정 일차 회전수(Np,soll)는 실제 일차 회전수(Np)와 블록(403) (도 2)와 함께 자석 밸브 제어용 전류값(Ib)으로 그리고 그와 관련하여 일차 밸브(15)의 소정 개구 수평단면으로 계산된다. 그와 같이 계산된 전류값(Ib)은 제 1 및 제 2 상태 신호와 더블어 블록(404)으로 입력된다. 블록(404)에서는 비례 밸브(15)의 자석(16)을 위한 마지막 제어 신호(I)를 인가한다. 즉 이 신호로써 밸브(15)의 위치나 개구 수평단면을 결정한다.
블록(404)는 도 6에 도시되어 있다. 제 1 상태 신호가 값(A)이고, 제 2 상태 신호가 값(D)이면 상기 전류 신호(I)는 값(I1)로 셋팅된다(4045). 여기서 비례 밸브(15)는 폐쇄된 상태이다. 이 경우에 상기 순간적으로 조절된 변속비는 일정하게 유지된다. 전류 신호의 값(I1)로의 설정은 스위치(4047,4046)를 그에 상응하도록 제어하여 수행한다. 이는 순간 일차 회전수가 설정값(SW1)과 아울러 설정값(SW2)에 미달하면 어떠한 변속 기어단의 변경동작도 이루어지지 않는다는 것을 의미한다.
제 1 상태 신호가 값(A)이며 제 2 상태 신호가 값(C)이면 블록(403)으로부터 입력되는 신호(Ib)는 조절가능한 최소값(4042) 내지는 조절가능한 최대값(4041)으로 제한된다. 이러한 제한은 최대 선택 내지 최소 선택(4043,4044)을 통해 일어난다. 다시 말하면, - 상기 일차 회전수가 한계값(SW1) 보다 크고 또는 한계값(SW2)보다 작고, 또는 - 일차 회전수가 한계값(SW1)보다 크고, 설정 일차 회전수와 일차 회전수 간의 차가 설정값(SW3)보다 큰 경우에는, 상기 변속비는 제한된 속도로 변경된다는 것을 의미한다.
제 1 상태 신호가 값(B)이면 블록(403)으로부터 인가된 전류신호(Ib)는 제한되지 않는다. 이는 상기 스위치(4047)를 전환하여 수행한다. 다시 말하면 일차 회전수가 한계값(SW2)를 초과하고, 한계값(Np,soll)과 일차 회전수 실제값(Np)간의 차가 그리 크지 않은 경우에는 기어단 변속이 신속하게 조절된다.
상기 제어 장치(20)는 물론 밸브(16)를 통과하는 전류를 기대 전류(I)에 상응하도록 조절하기 위한 장치를 구비하고 있다.
도시된 실시예가 기어단 입력부에서의 축방향 이동 및 회전수를 인식하는 일반적인 방법에 관한 것인 반면 출력부에서의 일반적인 인식 방법 역시 가능하다. 변속 조절을 위한 제어 신호로의 재처리도 이와 유사하게 일어난다.
변속비(i)(블록 503)과 이차 회전수(Ns)(블록 504)를 위한 계산된 값들은 또한 예를 들어 컨베이어 응력을 조절하는데 이용된 것과 같은 다른 변속 제어 기능으로서도 이용가능하다.
축방향 이동 및 일차 회전수를 공통적으로 인식하면 일차 회전수 및 이차 회전수로 변속비를 계산했던 것과는 달리, 시동 변속에서는 일차 디스크가 이차 디스크보다 빨리 회전하기 때문에 차량의 주행 속도가 느린 경우에도 변속비를 측정할 수 있다는 장점이 있다. 상기 회전수의 정확한 측정은 종래대로 회전수가 작을수록 어렵다.
나아가 이차 회전수 센서는 매우 큰 측정 영역, 예를 들어 약 12000rpm에 해당하는 회전 속도를 커버해야만 한다. 그와 반대로 상기 일차 회전 센서는 일반적으로는 약 6000rpm에 달하는 측정 영역을 인식하기만 하면 된다. 특히 자동차가 출발 및 제동할 때에는 상기 측정 방법을 사용함으로써 낮은 기어단 변속에서도 정확한 변속 조절이 가능하다는 장점이 있다.
요약하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 갖도록 구성되었다.
- 일차 회전수 또는 이차 회전수를 검출하는 데에 단지 하나의 센서만 필요로 한다. 종래기술에서 사용되었던 이차 회전수 센서를 생략해도 된다.
- 차량 속도가 낮을 때에도 종래 기술에서보다 더 정확하게 변속비를 결정한다. 축방향 이동 측정시에 공차는 여러 가지 적용 가능성을 고려해 조정된다.
- 또한 엣지부 미끄러짐이나 구동선내에서 발생하는 순간적인 약화 현상과 무관하게 변속조절 동작을 수행하므로, 따라서 상기 변속 조절은 부하와도 무관하다.

Claims (9)

  1. 입력부 또는 출력부의 회전운동을 나타내주는 회전수 신호(Np)를 인식하고 축방향으로 이동가능한 요소들 중 적어도 하나의 축방향 이동을 나타내주는 이동 신호(Xp)를 인식하기 위한 센서 수단(18)이 형성되어 있는, 사실상 원추형 디스크 형태의 적어도 하나의 축방향으로 이동가능한 요소(15,26)가 구비된 입력부 및 출력부(7,8)를 포함하는 자체 변속비에서 무단 조절가능한 루프 기어단의 변속 조절 장치에 있어서,
    상기 변속비를 조절하기 위한 수단(20)이 형성되며, 상기 수단을 사용하여 적어도 인식된 상기 이동 신호(Xp)에 따라서 조절 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 변속비 조절 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 변속비 조절 수단(20)은,
    입력부의 회전운동을 나타내는 검출된 회전수 신호(Np)에 따라 그리고 입력부에 장착된 축방향으로 이동가능한 요소들 중 어느 한 요소의 축방향 이동을 알려주는 검출된 이동 신호(Xp)에 따라서 조절 동작을 수행하며, 이 때 변속비의 조절은 센서에 의해 직접 검출한 출력부의 회전운동을 고려하지 않고서도 수행되며, 또는
    상기 조절 동작은 출력부의 회전운동을 나타내는 검출된 회전신호에 따라, 그리고 출력부에 장착된 축방향으로 이동가능한 요소들 중 어느 한 요소의 축방향 이동을 나타내주는 검출된 이동 신호에 따라 수행되며, 특히 상기 변속비 조절은 센서에 의해 직접 검출한 입력부의 회전운동을 고려하지 않고서도 수행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 변속비 조절 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 센서 수단은 회전운동을 검출하기 위해, 그리고 축방향 이동을 검출하기 위해, 단일 센서(18)의 출력신호(Np/Xp)를 평가하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 변속비 조절 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 변속비 조절 수단(20)은,
    입력부의 회전운동을 알려주는 검출된 회전수 신호(Np)에 따라서 그리고 입력부에 장착된 축방향으로 이동가능한 요소들 중 어느 한 요소의 축방향 이동을 나타내는 검출된 이동 신호(Xp)에 따라서, 출력부의 회전운동 또는 실제 변속 기어단(i)과, 또는
    출력부의 회전운동을 알려주는 검출된 회전수 신호에 따라서 그리고 출력부에 장착된 축방향으로 이동가능한 요소들 중 어느 한 요소의 축방향 이동을 나타내는 검출된 이동 신호(Xp)에 따라서, 입력부의 회전운동 또는 실제 변속 기어단(i)을 조사하는 방식으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 변속비 조절 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 변속 조절 수단(20)은,
    사전 예입 가능한 기어상태의 존재여부를 인식한 이동 신호에 따라 교정값(OFFSET)을 조사하고,
    검출된 이동 신호(Xp) 또는 상기 검출된 이동 신호로 도출한 값(Xp')은 상기 조사한 교정값(OFFSET)에 따라 수정하는 방식으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 변속비 조절 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 기어단은 자체 최고 변속비 또는 최소 변속비를 취한 것이 인식하며, 이 때, 특히 축방향으로 이동가능한 요소들을 유압식으로 이동시키기 위해 적어도 하나의 밸브(15)를 구동하고, 적어도 하나의 밸브 구동에 따라 또는 인식된 유압에 따라 최대 또는 최소 변속비의 인식동작(505)이 이루어지거나, 또는 인식된 이동 신호의 시간상 변화에 따라 최대 또는 최소 변속비의 인식동작이 이루어지거나, 또는 운전자에 의해 조작가능한 운전 페달의 검출된 위치에 따라 최대 또는 최소 변속비의 인식동작이 이루어질 경우, 상기 사전 예입 가능한 상태가 존재하는 것으로 파악하는 것을 특징으로 하는 변속비 조절 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 변속비 조절 수단(20)은, 축방향으로 이동가능한 요소들의 이동을 조사된 설정값(Xp,soll)으로 조절함으로써 변속비의 조절 동작을 수행하고, 이 때 특히 검출된 이동 신호(Xp)에 따라 그리고 검출된 회전운동(Np)에 따라 상기 설정값을 조사하는 방식으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 변속비 조절 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 변속비 조절 수단(20)은 축방향으로 이동가능한 요소들의 이동을 조사된 설정값(Xp,soll)로 조절함으로써 변속비의 조절 동작을 수행하며, 이 때, 검출된 입력부의 이동 신호(Xp)에 따라 그리고 검출된 입력부의 회전운동(Np)에 따라서 출력부의 회전운동(Ns)을 조사하고,
    검출된 입력부의 이동 신호(Xp)와, 검출된 출력부의 회전운동(Ns)과 검출된 운전자에 의해 조작가능한 운전 페달의 위치(a)값으로써 입력부의 회전운동을 위한 설정값(Np,soll)을 구성하고,
    검출된 입력부 회전운동을 위한 설정값(Np,soll)에 따라 그리고 검출된 입력부의 회전수 신호(Np)에 따라, 축방향으로 이동가능한 요소들의 이동을 위한 설정값(Xp,soll)을 조사하도록 하는 방식으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 변속비 조절 장치.
  9. 입력부 또는 출력부의 회전운동을 나타내는 회전수 신호(Np)와 축방향으로 이동가능한 요소들 중 적어도 한 요소의 축방향 이동을 나타내주는 이동 신호(Xp)를 검출하며 사실상 원추형 디스크 형태를 띠는 적어도 하나의 축방향으로 이동가능한 요소(15,26)가 구비된 입력부 및 출력부(7,8)를 포함하는 자체 변속비에서 무단으로 조절가능한 루프 기어단의 변속비 조절 장치에 있어서,
    상기 조절은 적어도 검출된 이동 신호(Xp)에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 변속비 조절 방법.
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