KR20040027318A

KR20040027318A - Ｖ 벨트식 무단 자동 변속기의 변속 제어 장치

Info

Publication number: KR20040027318A
Application number: KR1020030061618A
Authority: KR
Inventors: 조자끼다떼끼; 이시이시게루; 와까하라다쯔오; 야마모또마사히로; 다나까히로야스; 이시까와요오헤이
Original assignee: 쟈트코 가부시키가이샤
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2003-09-04
Publication date: 2004-04-01
Also published as: JP4107484B2; EP1403570A2; DE60313267T2; DE60313267D1; EP1403570A3; KR100541910B1; US20050192153A1; EP1403570B1; US7169070B2; JP2004116740A

Abstract

프라이머리압 센서의 출력 전압과 세컨더리압 센서의 출력 전압간의 상호 관계를 기초로 하여, 프라이머리압 센서나 세컨더리압 센서의 고장(특히 출력 전압 고정의 고장) 유무를 판단하여, 고장났다고 판단된 경우에 그들 유압 센서를 사용한 프라이머리압 및 세컨더리압의 제어를 금지한다.

프라이머리압 센서에 의해 검출된 압력치와 세컨더리압 센서에 의해 검출된 압력치와의 상호 관계가 실제로는 있을 수 없는 관계로 되어 있지 않은지 여부를 판정하는 판정 수단(스텝 S5) 및 상기 판정 수단에 의해 상기 상호 관계가 실제로는 있을 수 없는 관계로 되어 있는 것이 판정된 경우에, 세컨더리압의 피드백 제어를 금지하여 오픈 제어로 스위칭하는 스위칭 수단(스텝 S6)을 구비한다.

Description

Ｖ 벨트식 무단 자동 변속기의 변속 제어 장치{Shift Control Device For V-Belt Type Continuously Variable Transmission}

본 발명은, V 벨트식 무단 자동 변속기의 변속 제어 장치에 관한 것이다.

종래부터, V 벨트를 걸친 한 쌍의 풀리(구동측의 프라이머리 풀리와 종동측의 세컨더리 풀리)의 홈 폭을 조절하여 자동차 등 차량의 변속비를 무단계로 변경하는 V 벨트식 무단 자동 변속기가 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

프라이머리 풀리와 세컨더리 풀리의 홈 폭은, 각 풀리에 병설된 실린더실(프라이머리 풀리 실린더실과 세컨더리 풀리 실린더실)에의 공급 유압(프라이머리압과 세컨더리압)에 응답하여 변화하도록 되어 있고, 프라이머리압 및 세컨더리압은 유압 펌프에서 발생한 라인압을 원압으로 하여, 운전 상태에 따른 목표 프라이머리압 및 목표 세컨더리압이 되도록 제어된다. 또, 세컨더리압에 라인압을 그대로 이용하는 V 벨트식 무단 자동 변속기도 있지만, 본 명세서에서는 설명을 간소화하기 위해, 세컨더리압도 프라이머리압과 마찬가지로 라인압을 원압으로 하여 만들어 내는 것으로 한다.

여기서, 종래의 V 벨트식 무단 자동 변속기의 변속 제어 장치에 있어서는, 각 풀리의 회전수를 검출하는 센서 등의 운전 상태 검출 수단으로부터의 검출 신호를 기초로 하여, 그 때의 운전 상태에 따른 목표 프라이머리압과 목표 세컨더리압을 구하고, 또한 그 때의 실제 프라이머리압(이하「실프라이머리압」이라 함)을 검출하는 프라이머리압 센서 및 실제 세컨더리압(이하「실세컨더리압」이라 함)을 검출하는 세컨더리압 센서로부터의 검출 신호와 상기 목표압(목표 프라이머리압 및 목표 세컨더리압)과의 편차를 구하여, 그들의 편차를 없애는 방향으로 상기 실제압(실프라이머리압 및 실세컨더리압)을 피드백 제어하고 있다(예를 들어, 특허 문헌 2 참조).

그런데, 프라이머리압 편차나 세컨더리압 편차가 지나치게 큰 경우, 실프라이머리압이나 실세컨더리압이 목표 프라이머리압이나 목표 세컨더리압으로 수렴하기까지의 동안, 풀리의 홈 폭이 부적절해져, 예를 들어 홈 폭이 지나치게 넓을 때는 V 벨트의 협지 장착 보유 지지력이 부족하여 V 벨트에 슬립이 발생하여, V 벨트의 내구성을 손상시킨다는 문제점이 있다.

그래서, 상기 종래의 V 벨트식 무단 자동 변속기의 변속 제어 장치에 있어서는, 프라이머리압 편차나 세컨더리압 편차가 소정의 임계치보다도 큰 경우에, V 벨트에 슬립이 발생할 가능성이 있다고 판단하여, 프라이머리압이나 세컨더리압의 원압인 라인압의 제어치에 소정의 보정량을 가산하여 프라이머리압이나 세컨더리압을 통상보다도 증대측으로 제어함으로써, 상기한 "수렴"을 빠르게 하도록 하고 있다.

[특허 문헌 1]

일본 특허 공개 평4-272569호 공보

[특허 문헌 2]

일본 특허 공개 2001-349418호 공보

그러나, 상기 종래의 V 벨트식 무단 자동 변속기의 변속 제어 장치에 있어서는, 프라이머리압 센서나 세컨더리압 센서의 고장 중, 정상 전압 범위 내에서의 이상을 고려하고 있지 않고, 예를 들어 그들 센서 중 한 쪽 또는 양 쪽에 "출력 전압 고정의 고장"이 발생한 경우는, 정확한 피드백 제어를 할 수 없으며, 특히 세컨더리압 센서의 출력치가 실제 압력에 따른 값보다도 큰 경우에, 세컨더리압을 지나치게 감소해 버려, V 벨트에 미끄러짐이 발생하여 V 벨트의 내구성을 손상시킨다는 문제점이 있다.

또, "출력 전압 고정의 고장"이라 함은, 그 센서의 정상 출력 전압 범위 내의 소정 전위(예를 들어, 0.5 V 내지 4.5 V의 정상 전압 출력 범위 중의 2 V)로 고정되어 버리는 고장인 것을 말하고, 출력 전압을 관찰한 것만으로는 고장이라고 판단할 수 없는(그 센서의 정상 출력 전압 범위로 억제되어 있으므로, 외관상은 정상이라고 판단되어 버림) 것을 말한다. 일반적으로 프라이머리압 센서나 세컨더리압 센서에 이용되는 유압 센서는, 세라믹판 등으로 만들어진 수압부의 압력 변화를 정전 용량의 변화로서 파악하고, 그것을 직류 전압으로 변환하여 취출하고 있지만, 수압부에 물리적 손상(세라믹판의 파손 등)을 입은 경우는 정전 용량이 변화하지 않기(고정치가 되기) 때문에 상기와 같은 출력 전압 고정의 문제점을 발생하는 경우가 있다.

그래서 본 발명은, 프라이머리압 센서의 출력 전압과 세컨더리압 센서의 출력 전압과의 상호 관계를 기초로 하여, 프라이머리압 센서나 세컨더리압 센서의 고장(특히 출력 전압 고정의 고장) 유무를 판단하여, 고장났다고 판단된 경우에 그들의 유압 센서를 사용한 프라이머리압 및 세컨더리압의 제어를 금지함으로써, 상기한 문제점의 해소를 도모하는 것을 목적으로 한다.

도1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 V 벨트식 무단 자동 변속기의 동력 전달 기구를 도시한 골격도.

도2는 유압 제어 장치의 전체적인 개념 구성도.

도3은 유압 제어 기능의 흐름도를 도시한 도면.

도4는 목표 세컨더리압 및 목표 프라이머리압의 연산 특성도.

도5는 유압 센서의 고장 판정에 이용하는 판정 맵을 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

16 : 프라이머리 풀리(구동 풀리)

20 : 프라이머리 풀리 실린더실(실린더실)

26 : 세컨더리 풀리(종동 풀리)

29 : V 벨트식 무단 자동 변속기

32 : 세컨더리 풀리 실린더실(실린더실)

100 : 유압 제어 장치

101 : 제어 유닛(판정 수단 및 스위칭 수단)

114 : 프라이머리압 센서

115 : 세컨더리압 센서

본 발명은, 상기한 목적을 달성하기 위해, 구동 풀리의 실린더실에 공급되는 프라이머리압의 압력치와 종동 풀리의 실린더실에 공급되는 세컨더리압의 압력치를 검출하는 프라이머리압 센서 및 세컨더리압 센서와, 상기 각 센서에서 검출된 압력치가 운전 상태에 따라서 연산된 목표 세컨더리압과 목표 프라이머리압에 일치하도록 피드백 제어하는 유압 제어 장치를 구비한 V 벨트식 무단 자동 변속기에 적용되는 것이며, 그 특징으로 하는 바는 상기 프라이머리압에 대응하는 압력치와 상기 세컨더리압에 대응하는 압력치와의 상호 관계가, 실제로는 있을 수 없는 관계로 되어 있지 않은지를 판정하고, 상기 상호 관계가 실제로는 있을 수 없는 관계로 되어 있는 것이 판정된 경우에, 상기 피드백 제어를 금지하여 오픈 제어로 스위칭하는 것이다. 본 발명에서는 프라이머리압 센서에서 검출된 압력치와 세컨더리압 센서에서 검출된 압력치와의 상호 관계가 실제로는 있을 수 없는 관계가 된 경우, 프라이머리압 센서나 세컨더리압 센서의 고장(특히 출력 전압 고정의 고장)을 판정하여, 그들 유압 센서를 사용한 프라이머리압 및 세컨더리압의 제어를 금지한다.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다. 도1은, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 V 벨트식 무단 자동 변속기의 동력 전달 기구를 도시한 골격도이다. 도면 중, 엔진(10)의 출력축(10a)에는 토크 변환기(12)가 연결되어 있다. 이 토크 변환기(12)는 로크업 기구가 달린 것이며, 로크업 오일실(12a)의유압을 제어함으로써, 입력측 펌프 임펠러(12b)과 출력측 터빈라이너(12c)를 기계적으로 연결하거나 또는 분리 가능하게 하는 것이다.

토크 변환기(12)의 출력측은 회전축(13)과 연결되고, 회전축(13)은 전후진 스위칭 기구(15)와 연결되어 있다. 전후진 스위칭 기구(15)는 유성 기어 기구(17), 전진용 클러치(40) 및 후진용 브레이크(50)를 구비하고 있다.

유성 기어 기구(17)는 태양 기어(19)와, 2개의 피니언 기어(21 및 23)를 갖는 피니언 캐리어(25)와, 인터널 기어(27)로 구성되어 있다. 2개의 피니언 기어(21 및 23)는 서로 맞물리고, 피니언 기어(21)는 태양 기어(19)와 맞물려 있고, 또한 피니언 기어(23)는 인터널 기어(27)와 맞물려 있다. 태양 기어(19)는 항상 회전축(13)과 일체로 회전하도록 연결되어 있다. 피니언 캐리어(25)는 전진용 클러치(40)에 의해 회전축(13)과 연결 가능하고, 또한 인터널 기어(27)는 후진용 브레이크(50)에 의해 정지부에 대해 고정 가능하다. 피니언 캐리어(25)는 회전축(13)의 외주에 배치된 구동축(14)과 연결되어, 이 구동축(14)에는 프라이머리 풀리(구동 풀리라고도 함)(16)가 설치되어 있다.

프라이머리 풀리(16)는, 구동축(14)과 일체로 회전하는 고정 원추판(18)과, 고정 원추판(18)에 대향 배치되어 V자형 풀리 홈을 형성하는 동시에, 프라이머리 풀리 실린더실(20)에 작용하는 유압(프라이머리압)에 의해 구동축(14)의 축 방향으로 이동 가능한 가동 원추판(22)으로 구성되어 있다. 또, 프라이머리 풀리 실린더실(20)은 실(20a, 20b)의 2실로 이루어지며, 후술하는 세컨더리 풀리 실린더실(32)의 2배의 수압 면적을 갖고 있다. 프라이머리 풀리(16)는 V 벨트(24)에 의해 세컨더리 풀리(종동 풀리라고도 함)(26)와 동력 전달 가능하게 연결되어 있다.

세컨더리 풀리(26)는 종동축(28) 상에 설치되고, 종동축(28)과 일체로 회전하는 고정 원추판(30)과, 고정 원추판(30)에 대향 배치되어 V자형 풀리 홈을 형성하는 동시에, 세컨더리 풀리 실린더실(32)에 작용하는 유압(세컨더리압)에 의해 종동축(28)의 축 방향으로 이동 가능한 가동 원추판(34)으로 구성되어 있다. 이들 프라이머리 풀리(16), V 벨트(24) 및 세컨더리 풀리(26)에 의해, V 벨트식 무단 자동 변속기(29)가 구성된다.

종동축(28)에는 구동 기어(46)가 고정 부착되어 있다. 이 구동 기어(46)는 아이들러축(52) 상의 아이들러 기어(48)와 맞물리고, 아이들러축(52)에 설치된 피니언 기어(54)는 파이널 기어(44)와 항상 맞물려 있다. 파이널 기어(44)에는, 차동 장치(56)를 구성하는 한 쌍의 피니언 기어(58 및 60)가 부착되어 있으며, 이 피니언 기어(58 및 60)와 한 쌍의 사이드 기어(62 및 64)가 맞물리고, 사이드 기어(62 및 64)는 각각 출력축(66 및 68)과 연결되어 있다.

상기와 같은 동력 전달 기구에 엔진(10)의 출력축(10a)으로부터 입력된 회전력은, 토크 변환기(12) 및 회전축(13)을 거쳐서 전후진 스위칭 기구(15)에 전달되고, 전진용 클러치(40)가 체결되는 동시에, 후진용 브레이크(50)가 해방되어 있는 경우에는 일체 회전 상태로 되어 있는 유성 기어 기구(17)를 거쳐서 회전축(13)의 회전력이 동일한 회전 방향인 상태에서 구동축(14)으로 전달된다. 한편, 전진용 클러치(40)가 해방되는 동시에, 후진용 브레이크(50)가 체결되어 있는 경우에는 유성 기어 기구(17)의 작용에 의해 회전축(13)의 회전력은 회전 방향이 반대가 된 상태에서 구동축(14)으로 전달된다.

구동축(14)의 회전력은 프라이머리 풀리(16), V 벨트(24), 세컨더리 풀리(26), 종동축(28), 구동 기어(46), 아이들러 기어(48), 아이들러축(52), 피니언 기어(54) 및 파이널 기어(44)를 거쳐서 차동 장치(56)에 전달되고, 출력축(66 및 68)이 전진 방향 또는 후진 방향으로 회전한다. 또, 전진용 클러치(40) 및 후진용 브레이크(50)의 양쪽이 해방되어 있는 경우에는 동력 전달 기구는 중립 상태가 된다.

상기와 같은 동력 전달시에, 프라이머리 풀리(16)의 가동 원추판(22) 및 세컨더리 풀리(26)의 가동 원추판(34)을 축 방향으로 이동시켜 V 벨트(24)와의 접촉 위치 반경을 바꿈으로써, 프라이머리 풀리(16)와 세컨더리 풀리(26)와의 회전비를 바꿀 수 있다. 예를 들어, 프라이머리 풀리(16)의 V자형 풀리 홈의 폭(이하, 간단히「홈 폭」이라 함)을 확대하는 동시에, 세컨더리 풀리(26)의 V자형 풀리 홈의 폭(이하, 간단히「홈 폭」이라 함)을 축소시키면, 프라이머리 풀리(16)측의 V 벨트의 접촉 위치 반경은 작아지고, 세컨더리 풀리(26)측의 V 벨트의 접촉 위치 반경은 커져, 결국 큰 변속비를 얻을 수 있게 된다. 또는, 가동 원추판(22 및 34)을 역방향으로 이동시키면 상기와 전혀 반대로 작은 변속비를 얻을 수 있게 된다.

다음에, 이 V 벨트식 무단 자동 변속기의 유압 제어 장치에 대해 설명한다.

도2는 유압 제어 장치의 전체적인 개념 구성도이다. 이 유압 제어 장치(100)는, 요컨대 상기 프라이머리 풀리(16)와 세컨더리 풀리(26)의 각각의 실린더실[프라이머리 풀리 실린더실(20)과 세컨더리 풀리 실린더실(32)]에 공급하는각 유압(프라이머리압과 세컨더리압)을 압력 조절하고, 세컨더리 풀리(26)와 프라이머리 풀리(16)의 홈 폭을 변경하여 운전 상태에 적정한 변속비를 달성하는 것이다.

그 기능을 달성하기 위해, 유압 제어 장치(100)는 V 벨트식 무단 자동 변속기(29)의 유압 계통을 운전 상태에 따라서 통괄 제어하는 제어 유닛(101)과, 유압 펌프(102)에서 발생한 라인압을 제어 유닛(101)으로부터의 지령 신호에 따라서 압력 조절하는 조절기 밸브(103)와, 제어 유닛(101)으로부터의 지령 신호에 따라서 회전하고, 서보 링크(104)를 요동 구동하는 서보 모터(105)와, 서보 링크(104)의 요동에 응답하여 프라이머리압을 압력 조절하는 변속 제어 밸브(106)와, 제어 유닛(101)으로부터의 지령 신호에 따라서 세컨더리압을 압력 조절하는 감압 밸브(107)를 구비하고 있다. 또, 감압 밸브(107)를 구비하지 않은 것, 즉 라인압을 그대로 세컨더리압으로 하는 시스템 구성도 있다.

변속 제어 밸브(106)는, 프라이머리 풀리 실린더실(20)과 연통하는 프라이머리 포트(106P)와, 라인압이 공급되는 라인압 포트(106L)와, 드레인 포트(106T)와, 이들 포트 사이의 연통을 스위칭하는 스풀(106S)을 구비한다.

스풀(106S)은 서보 링크(104)에 연결되어 있고, 서보 링크(104)의 양단부는 각각 서보 모터(105)와 프라이머리 풀리(16)의 가동 원추판(22)에 연결되어 있다. 스풀(106S)의 위치는, 서보 링크(104)의 요동 위치, 즉 서보 모터(105)의 회전각과 프라이머리 풀리(16)의 홈 폭에 따라서 다음 3가지 위치(제1 내지 제3 위치) 중 어느 하나로 결정된다.

제1 위치는 라인압 포트(106L)를 폐쇄하고, 또한 프라이머리 포트(106P)와 드레인 포트(106T) 사이를 연통하는 위치이다. 제2 위치는 드레인 포트(106T)를 폐쇄하고, 또한 프라이머리 포트(106P)와 라인압 포트(106L) 사이를 연통하는 위치이다. 제3 위치는, 각 포트[프라이머리 포트(106P), 라인압 포트(106L), 드레인 포트(106T)]를 폐쇄하는 위치이다.

따라서, 이 변속 제어 밸브(106)는 실제 변속비에 대응하는 프라이머리 풀리(16)의 홈 폭을 메카니컬 피드백치로 하고, 스텝 모터(105)의 회전량에 따라서 그 피드백치[프라이머리 풀리(16)의 홈 폭]를 목표 변속비로 하도록 상기한 제1 내지 제3 위치를 적절하게 스위칭하는, 소위 3 위치 밸브로서 동작한다.

제어 유닛(101)은, 이미 상술한 바와 같이 V 벨트식 무단 자동 변속기(29)의 유압 계통을 운전 상태에 따라서 통괄 제어하는 것이며, 운전 상태를 나타낸 변수는, 예를 들어 V 벨트식 무단 자동 변속기(29)의 유압 계통의 유온, 엔진(10)으로부터의 입력 토크, 프라이머리 풀리(16)의 회전 속도(프라이머리 회전 속도), 세컨더리 풀리(26)의 회전 속도(세컨더리 회전 속도 또는 차속), 액셀 페달의 답입 스트로크(또는 드로틀 개방도), 자동 변속 선택의 레인지 위치(P, N, D, 2, 1 등) 등이며, 또한 프라이머리압 및 세컨더리압을 포함하다.

이들 변수는, 각각 적절한 장소에 설치된 스위치나 센서 등에 의해 검출된다. 예를 들어, 유온은 라인압의 유로 중에 설치된 유온 센서(108)에서 검출되고, 입력 토크 정보는 엔진 제어 유닛(109)으로부터 연료 분사량이나 엔진 회전수 등의 형태로 부여된다. 또한, 프라이머리 회전 속도는 프라이머리 풀리(16)에 병설된회전 센서(110)에 의해 검출되고, 세컨더리 회전 속도는 세컨더리 풀리(26)에 병설된 회전 센서(111)에 의해 검출된다. 또한, 액셀 페달의 답입 스트로크는 액셀 페달(도시하지 않음)에 병설된 스트로크 센서(112)에 의해 검출되고, 자동 변속 선택의 렌지 위치는 인히비터 스위치(113)에 의해 검출된다. 또한, 프라이머리압은 프라이머리 포트 실린더실(20)에 병설된 프라이머리압 센서(114)에 의해 검출되고, 세컨더리압은 세컨더리 포트 실린더실(32)에 병설된 세컨더리압 센서(115)에 의해 검출된다.

제어 유닛(101)은, 특별히 그에 한정되지 않지만, 예를 들어 마이크로 컴퓨터를 사용하여 소정의 제어 프로그램을 실행함으로써, 제1 기능으로서 차속이나 액셀 페달 스트로크에 따라서 목표 변속비를 결정하고, 그 목표 변속비가 되도록 스텝 모터(105)를 구동하여 프라이머리 풀리(16)와 세컨더리 풀리(26)의 직경비(즉 실변속비)를 제어하는「변속비 제어 기능」을 실현하고, 또한 제2 기능으로서 유온, 프라이머리압, 세컨더리압, 입력 토크, 프라이머리 회전 속도 및 세컨더리 회전 속도 등에 따라서 조절기 밸브(103)나 감압 밸브(107)의 개폐를 듀티 제어하여 라인압을 압력 조절하거나, 이 라인압을 원압으로 하는 세컨더리압을 압력 조절하기도 하여, 프라이머리 풀리(16)와 세컨더리 풀리(26)의 추력[V 벨트(24)의 협지 장착 보유 지지력]을 제어하는「유압 제어 기능」을 실현하는 것이다.

이들 기능 중, 본 발명의 과제에 밀접하게 관련된「유압 제어 기능」에 대해 설명하면, 제어 유닛(101)은 도3에 도시한 바와 같이, 개략적으로 이하의 스텝 S1 내지 스텝 S4까지(또는 스텝 S1 내지 스텝 S3까지와 스텝 S5 및 스텝 S6)의 처리를주기적으로 반복하여 실행한다.

(스텝 S1)

프라이머리 회전 속도와 세컨더리 회전 속도의 비로부터 V 벨트식 무단 자동 변속기(29)의 실변속비를 연산한다.

(스텝 S2)

입력 토크 정보로부터 V 벨트식 무단 자동 변속기(28)의 입력 토크를 연산한다.

(스텝 S3)

상기한 실변속비와 입력 토크를 기초로 하여, 목표 세컨더리압과 목표 프라이머리압을 연산한다. 또, 목표 세컨더리압 및 목표 프라이머리압의 연산 특성은, 예를 들어 도4에 도시한 바와 같이 변속비가 작을(OD측)수록 유압이 낮게, 변속비가 클(LO측)수록 유압이 높게 설정되는 특성이고, 또한 입력 토크가 클수록 유압이 높게, 입력 토크가 작을수록 유압이 낮게 설정되는 특성으로 되어 있고, 또한 목표 프라이머리압은 목표 세컨더리압에 대해, 변속비의 소측에서 상대적으로 유압이 높게, 변속비의 대측에서 상대적으로 유압이 낮아지는 특성으로 되어 있다. 단, 입력 토크에 따라서는 목표 프라이머리압과 목표 세컨더리압의 대소 관계가 반대가 되는 경우도 있다.

(스텝 S4)

세컨더리압 센서(115)에서 검출된 실세컨더리압이 목표 세컨더리압이 되도록, 조절기 밸브(103)[또는 필요에 따라서 감압 밸브(107)]를 구동하여 세컨더리압의 피드백 제어를 실행한다.

그런데, 이상의 스텝 S1 내지 스텝 S4까지의 처리는 종래 공지이다. 즉, 운전 상태로부터 목표 세컨더리압과 목표 프라이머리압을 구하고, 목표 세컨더리압에 일치하도록 세컨더리압 센서(115)에서 검출한 실세컨더리압을 피드백 제어하는 점은 종래 공지이다.

그러나, 본 실시 형태는 이하의 두개의 특징적인 스텝을 포함하는 점에서 종래 기술과 다르다.

(스텝 S5)

세컨더리압 센서(115)에서 검출한 실세컨더리압과, 프라이머리압 센서(114)에서 검출한 실프라이머리압과의 상호 관계가, 실제로는 있을 수 없는 관계로 되어 있지 않은지를 판정하여, 있을 수 없는 관계로 되어 있는 경우에, 유압 센서[세컨더리압 센서(115) 또는 프라이머리압 센서(114)]에 고장이 발생한 것이라 판정한다.

도5는, 유압 센서의 고장 판정에 이용하는 판정 맵을 도시한 도면이다. 이 맵의 종축은 프라이머리압, 횡축은 세컨더리압이며, 종축의 상측이 고압력측, 횡축의 우측이 고압력측으로 되어 있다. 이 맵에 임의 값의 세컨더리압과 프라이머리압을 부여하면, 이들의 값에 대응한 맵내 좌표점이 로크업되도록 되어 있다.

여기서, 맵 중의 해칭으로 나타낸 두개의 영역(영역 A, B)은, 실제로는 있을 수 없는 세컨더리압과 프라이머리압간의 관계를 나타낸 고장 판정 영역, 그 이외의 맵 부분은, 후술하는 균형압의 정상 영역이다. 영역 A 또는 영역 B에 좌표점이 위치한 경우, 유압 센서[세컨더리압 센서(115) 또는 프라이머리압 센서(114)]에 고장이 발생한 것이라 판정하고, 그 이외의 맵 부분(정상 영역)에 좌표점이 위치한 경우, 유압 센서[세컨더리압 센서(115) 또는 프라이머리압 센서(114)]에 고장이 발생하지 않은 것으로 판정한다. 영역 A는 프라이머리압이 낮고 세컨더리압이 높은 영역이며, 영역 B는 세컨더리압이 낮고 프라이머리압이 높은 영역이다.

일반적으로 V 벨트식 무단 자동 변속기는, 양 풀리비의 압박력으로 V 벨트의 권취 방법을 제어한다. 이로 인해, 풀리비나 전달 토크, 회전수, 세컨더리압을 결정하면, 그에 걸맞는 형태로 프라이머리압이 부수적으로 결정된다. 이것을「균형압」이라고 칭하고 있다. 구체적으로는,「균형압」으로서 취할 수 있는 프라이머리압과 세컨더리압의 조합을 맵핑하여, 그 범위 밖(영역 A, B)을 이상이라 판정한다. 단, 변속 중은 균형 관계가 무너져 있으므로 검지 조건으로부터 제외한다.

균형압의 정상 영역은, 도면 중 하얀색 화살표로 나타낸 바와 같이, 통상 취할 수 있는 유압치에 센서 변동분의 마진을 가미하여 설정하는 것이 바람직하다.

정상 영역은, 프라이머리압과 세컨더리압이 1 : 1의 선(L)을 중심으로 하여 세컨더리압에 대해 프라이머리압이 높은 방향으로 넓고, 프라이머리압에 대해 세컨더리압이 높은 방향은 상대적으로 좁게 설정된다. 이것은, 균형압은 OD측에서는 세컨더리 풀리가 고회전이 되고, 원심 유압의 영향으로 필요한 세컨더리압은 낮은 유압으로 좋게 되는 것, 통상시 균형이 잡힌 프라이머리압 쪽이 세컨더리압보다도 높은 것 등을 고려하여 설정된 것이다.

이와 같이 설정된 균형압을 기초로 하여, 유압 센서[프라이머리압 센서(114)와 세컨더리압 센서(115)]의 고장 판정을 행함으로써, 특히 센서 출력 전압을 관찰한 것만으로는 고장 판정이 불가능한「출력 전압 고정의 고장」을 정확하게 판정할 수 있다.

(스텝 S6)

유압 센서의 고장이 판정된 경우, 프라이머리압 센서(114)에서 검출된 실프라이머리압, 또는 세컨더리압 센서(115)에서 검출된 실세컨더리압은 이미 신뢰성을 잃었다. 이로 인해, 이들 실프라이머리압이나 실세컨더리압을 기초로 하는 피드백 제어를 행해야만 하는 것은 아니며, 이 스텝 S6에 있어서는 피드백 루프를 구성하지 않는 오픈 루프에 의해, 실프라이머리압이나 실세컨더리압을 제어한다. 예를 들어, 프라이머리압의 지령치(목표 프라이머리압)는 피드백 제어를 행하고 있었을 때의 피드백 성분을 가산하기 전의 목표 프라이머리압에 대해, 소정량 높은 유압으로 한다. 이에 의해, 유압 회로 등의 변동에 의한 유압 저하가 있어도, V 벨트의 미끄러짐을 방지할 수 있다.

이상과 같으므로, 본 실시 형태에 따르면, 프라이머리압 센서(114)나 세컨더리압 센서(115)에 "출력 전압 고정의 고장"이 발생한 경우에, 센서 이상을 빠르게 판정할 수 있어, 실프라이머리압이나 실세컨더리압의 피드백 제어를 스톱(금지)하여 오픈 제어로 스위칭할 수 있다. 따라서, 예를 들어 프라이머리압이나 세컨더리압을 지나치게 감소하는 일이 없으며, V 벨트의 미끄러짐에 의한 V 벨트의 내구성 저하라는 문제점을 해소할 수 있다.

또, 상기한 실시 형태에 있어서는, 목표 세컨더리압과 목표 프라이머리압의연산 처리(스텝 S3)를 행한 후에, 무조건으로 유압 센서의 고장 판정(스텝 S5)을 행하고 있지만, 이것은 발명의 원리를 개시하기 위해서, 실제로는 다음과 같은 조건(조건 1 내지 조건 4)의 일부 또는 전부를 충족시켰을 때(혹은, 소정 시간 계속하여 충족시켰을 때)에 유압 센서의 고장 판정을 행하도록 하는 것이 바람직하다.

(조건 1)

실변속비가 변속비(OD측) 제한치보다도 크고 또한 변속비(LO측) 제한치보다도 작다는 조건을 포함시킴으로써, 프라이머리압과 세컨더리압과의 균형 관계가 정상적으로 성립하는 상태에서만 본 제어를 행할 수 있어, 오검지를 방지할 수 있다. 즉, 변속비가 소정의 범위에 없는 경우에는, 유압이 발생하지 않는 경우도 있고(예를 들어, 도시하지 않았지만, 프라이머리압이 없는 상태에서 기계적인 스톱퍼로 프라이머리측 벨트의 전달 토크를 확보하는 변속 상태도 있을 수 있음), 이러한 변속 상태에서는 균형 관계가 성립되지 않으므로, 센서는 정상임에도 불구하고 균형 관계의 어긋남으로부터「출력 전압 고정의 이상」이라 판단해 버린다. 그래서, 이 조건을 포함시킴으로써, 그와 같은 상태를「출력 전압 고정의 이상」이라 오판단하는 것을 방지할 수 있는 것이다. 또, 대변속비(LO) 제한치는 기구 상의 취할 수 있는 최대 변속비보다도 소정치 작은 값으로 설정하는 것이 바람직하다.

(조건 2)

차량이 비정지 상태에 있는 조건을 포함시킴으로써, 프라이머리압과 세컨더리압과의 균형 관계가 정상적으로 성립되는 상태에서만 제어를 행할 수 있어, 오검지를 방지할 수 있다. 즉, 차량이 정지되어 있는 상태에서는 프라이머리압이 발생하지 않는 경우가 있고, 게다가 이 상태에서는 균형 관계가 성립되지 않으므로, 센서는 정상임에도 불구하고 균형 관계의 어긋남으로부터「출력 전압 고정의 이상」이라 오판단해 버린다. 그래서, 이 조건을 포함시킴으로써, 이 상태를「출력 전압 고정의 이상」이라 오판단하는 것을 방지할 수 있는 것이다. 또, 차량의 정지 및 비정지 상태의 판단은, 세컨더리 회전 센서(111)에서 검출되는 차속 신호가 소정 차속(예를 들어 3 ㎞/h) 이상일 때에, 차속이 비정지 상태라고 판단하는 것이 바람직하다.

(조건 3)

변속 정상 상태인(바꿔 말하면 변속비 제어의 과도 상태에 없는 것) 조건을 포함시킴으로써, 프라이머리압과 세컨더리압과의 균형 관계가 정상적으로 성립하는 상태에서만 제어를 행할 수 있어, 오검지를 방지할 수 있다. 즉, 변속비 제어의 과도 상태에 있는 경우에는, 일시적으로 프라이머리압과 세컨더리압과의 균형 관계가 성립되지 않는 경우가 있으므로, 센서는 정상임에도 불구하고 균형 관계의 어긋남으로부터「출력 전압 고정의 이상」이라 오판단해 버린다. 그래서, 이 조건을 포함시킴으로서,「출력 전압 고정의 이상」이라 오판단하는 것을 방지할 수 있는 것이다. 또, 변속 정상 상태 및 변속 과도 상태의 판단은, 여러 가지 고려되지만, 차속이나 액셀 페달 스트로크를 기초로 하여 결정되는 목표 변속비의 시간으로 미분하여 목표 변속 속도를 산출하고, 이 목표 변속 속도가 소정치 이하인 경우에 변속 정상 상태라고 판단하는 것이 바람직하다.

(조건 4)

실프라이머리압이 라인압 지령 유압보다도 낮은 조건을 포함시킴으로써,「출력 전압 고정의 이상」의 오검지를 방지할 수 있다. 즉, 프라이머리압은 원압인 라인압보다도 높아지는 것은 기구상 있을 수 없으므로, 명확하게 프라이머리압 센서(115)의 검출치가 이상이라고 하는 상태를 제외함으로써, 세컨더리압 센서가 정상임에도 불구하고「출력 전압 고정의 이상」이라 오판단해 버리는 것을 방지할 수 있는 것이다. 또, 고체 변동이나 센서의 변동이 있으므로, 실제로는 실프라이머리압이 라인압 지령치에 변동분을 고려한 소정치(예를 들어 1 ㎫)를 가산한 값보다도 낮을 때에, 본 조건이 성립되었다고 판단하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되지 않으며, 그 기술 사상의 범위에서 여러 가지 변형예를 포함한다. 예를 들어, 상기한 실시 형태에서는 변속 정상 상태를 판단하는 데, 차속이나 액셀 페달 스트로크를 기초로 하여 결정되는 목표 변속비의 시간으로 미분하여 목표 변속 속도를 산출하고, 이 목표 변속 속도가 소정치 이하인 경우에 "변속 정상 상태"라고 판단하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 중요한 것은, 변속비의 변화가 크지 않은 상태인 것을 검출할 수 있으면 되고, 검출 수단의 형태 등은 상관없다. 예를 들어, 실변속비의 소정 시간 내의 변화량이 작은 경우에 "변속 정상 상태"라고 판단해도 좋다. 구체적으로는, 식「max(실변속비, 1 샘플 전의 실변속비, 2 샘플 전의 실변속비, …, n 샘플 전의 실변속비) - min(실변속비, 1 샘플 전의 실변속비, 2 샘플 전의 실변속비, …, n 샘플 전의 실변속비) < 소정치」의 평가 결과가 진실인 경우에 "변속 정상 상태"라고 판단해도 좋다. 또는, 목표 변속비의 소정 시간 내의 변화량이 작은 경우에 "변속 정상 상태"라고 판단해도 좋다. 구체적으로는, 식「max(목표 변속비, 1 샘플 전의 목표 변속비, 2 샘플 전의 목표 변속비, …, n 샘플 전의 목표 변속비) - min(목표 변속비, 1 샘플 전의 목표 변속비, 2 샘플 전의 목표 변속비, …, n 샘플 전의 목표 변속비) < 소정치」의 평가 결과가 진실인 경우에 "변속 정상 상태"라고 판단해도 좋다. 또는, 스텝 모터의 지령 위치에 상당하는 풀리비와 실풀리비가 가까운 경우에 "변속 정상 상태"라고 판단해도 좋다[단, 스텝 모터가 탈조(脫調)하지 않은 것이 전제임].

또한, 상기한 실시 형태에서는, 제어 수단에 의한 상기 압력치를 기초로 한 제어로서, 상기 세컨더리압 센서에서 검출된 압력치가 운전 상태에 따라서 연산된 목표 세컨더리압에 일치하도록 피드백 제어하는 피드백 제어를 예로 들어 설명하였지만, 이에 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 세컨더리압 센서에서 검출되는 압력치를 사용하여 행해지는 고장 방지 제어라도 상관없다.

또한, 상기한 실시 형태에서는, 라인압을 감압 밸브로 압력 조절하여 세컨더리압으로 하고, 이 감압 밸브와 세컨더리 풀리 실린더실 사이에 세컨더리압 센서를 배치한 시스템을 예를 들어 설명하였지만, 라인압을 그대로 세컨더리압으로 하는 시스템이라도 상관없다.

청구항 1에 기재된 발명에 따르면, 프라이머리압 센서에서 검출된 압력치와 세컨더리압 센서에서 검출된 압력치와의 상호 관계가 실제로는 있을 수 없는 관계가 된 경우, 프라이머리압 센서나 세컨더리압 센서의 고장을 판정하여, 그들 유압센서의 압력치를 사용한 제어를 금지하므로, 특히 센서 출력을 관찰한 것만으로는 고장 판정이 불가능하였던「출력 전압 고정의 고장」을 정확하게 판정할 수 있게 되고,「출력 전압 고정의 고장」이 일어난 센서의 압력치를 기초로 한 제어를 계속하여 무단 변속 변속기에 악영향이 미치는 것을 방지할 수 있다.

또한, 청구항 2에 기재된 발명에 따르면, 프라이머리압 센서에서 검출된 압력치와 세컨더리압 센서에서 검출된 압력치와의 상호 관계가 실제로는 있을 수 없는 관계가 된 경우, 프라이머리압 센서나 세컨더리압 센서의「출력 전압 고정의 고장」이라 판정하고, 프라이머리압 센서에서 검출되는 프라이머리압을 목표 프라이머리압에 일치시키는 피드백 제어를 금지하여 오픈 제어로 스위칭하기 때문에, 세컨더리압 센서의 압력치가 실제 압력에 따른 값보다도 큰 경우에 피드백 제어가 계속되어, 세컨더리압이 지나치게 감소해 버리는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, V 벨트의 미끄러짐이 발생하여 벨트의 내구성을 손상시키는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 청구항 3에 기재된 발명에 따르면, 프라이머리압과 세컨더리압과의 균형 관계가 정상적으로 성립되는 상태에서만 제어를 행할 수 있어, 오검지를 방지할 수 있다. 즉, 변속비가 소정의 범위에 없는 경우에는, 유압이 발생하지 않는 경우도 있고(예를 들어, 도시하지 않았지만, 프라이머리압이 없는 상태에서 기계적인 스톱퍼로 프라이머리측 벨트의 전달 토크를 확보하는 변속 상태도 있을 수 있음), 이러한 변속 상태에서는 균형 관계가 성립되지 않으므로, 센서는 정상임에도 불구하고 균형 관계의 어긋남으로부터「출력 전압 고정의 이상」이라 판단해 버린다.그래서, 이 조건을 포함시킴으로써, 그와 같은 상태를「출력 전압 고정의 이상」이라 오판단하는 것을 방지할 수 있는 것이다.

또한, 청구항 4에 기재된 발명에 따르면, 프라이머리압과 세컨더리압과의 균형 관계가 정상적으로 성립되는 상태에서만 제어를 행할 수 있어, 오검지를 방지할 수 있다. 즉, 차량이 정지한 상태에서는 프라이머리압이 발생하지 않는 경우가 있고, 게다가 이 상태에서는 균형 관계가 성립되지 않으므로, 센서는 정상임에도 불구하고 균형 관계의 어긋남으로부터「출력 전압 고정의 이상」이라 오판단해 버린다. 그래서, 이 조건을 포함시킴으로써, 이 상태를「출력 전압 고정의 이상」이라 오판단하는 것을 방지할 수 있는 것이다.

또한, 청구항 5에 기재된 발명에 따르면,「출력 전압 고정의 이상」의 오검지를 방지할 수 있다. 즉, 프라이머리압은 원압인 라인압보다도 높아지는 것은 기구상 있을 수 없기 때문에, 명확하게 프라이머리압 센서의 검출치가 이상이라는 상태를 제외함으로써, 세컨더리압 센서가 정상임에도 불구하고「출력 전압 고정의 이상」이라 오판단해 버리는 것을 방지할 수 있는 것이다.

또한, 청구항 6에 기재된 발명에 따르면, 프라이머리압과 세컨더리압과의 균형 관계가 정상적으로 성립되는 상태에서만 제어를 행할 수 있어, 오검지를 방지할 수 있다. 즉, 변속비 제어의 과도 상태에 있는 경우에는, 일시적으로 프라이머리압과 세컨더리압과의 균형 관계가 성립되지 않는 경우가 있으므로, 센서는 정상임에도 불구하고 균형 관계의 어긋남으로부터「출력 전압 고정의 이상」이라 오판단해 버린다. 그래서, 이 조건을 포함시킴으로써,「출력 전압 고정의 이상」이라 오판단하는 것을 방지할 수 있는 것이다.

또한, 청구항 7에 기재된 발명에 따르면, 상기한 청구항 3 내지 청구항 6의 조건 모두를 충족시켰을 때에 본 제어를 행할 수 있어, 보다 한층 더 오검지를 방지할 수 있다.

또한, 청구항 8에 기재된 발명에 따르면, 유압 센서가 정상임에도 불구하고「출력 전압 고정의 이상」의 판단 확실성을 높일 수 있다.

Claims

구동 풀리의 실린더실에 공급되는 프라이머리압의 압력치와 종동 풀리의 실린더실에 공급되는 세컨더리압의 압력치를 검출하는 프라이머리압 센서 및 세컨더리압 센서와, 상기 각 센서에서 검출된 압력치가 운전 상태에 따라서 연산된 목표 세컨더리압과 목표 프라이머리압에 일치하도록 피드백 제어하는 유압 제어 장치를 구비한 V 벨트식 무단 자동 변속기에 있어서,

상기 프라이머리압에 대응하는 압력치와 상기 세컨더리압에 대응하는 압력치간의 상호 관계가 실제로는 있을 수 없는 관계로 되어 있지 않은지 여부를 판정하는 판정 수단을 구비하고,

상기 제어 수단은 상기 판정 수단에 의해, 상기 상호 관계가 실제로는 있을 수 없는 관계로 되어 있는 것이 판정된 경우에, 상기 압력치를 기초로 한 제어를 금지하는 것을 특징으로 하는 V 벨트식 무단 자동 변속기의 변속 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어 수단에 의한 상기 압력치를 기초로 한 제어는, 상기 세컨더리압 센서에서 검출된 압력치가 운전 상태에 따라서 연산된 목표 세컨더리압에 일치하도록 피드백 제어하는 피드백 제어이고, 상기 판정 수단에 의해 상기 상호 관계가 실제로는 있을 수 없는 관계로 되어 있는 것이 판정된 경우에, 상기 피드백 제어를 금지하여 오픈 제어로 스위칭하는 스위칭 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 V 벨트식 무단 자동 변속기의 변속 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판정 수단은 실변속비가 소변속비 제한치보다도 크고 또한 대변속비 제한치보다도 작을 때에, 상기 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 V 벨트식 무단 자동 변속기의 변속 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판정 수단은 차량이 비정지 상태일 때에, 상기 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 V 벨트식 무단 자동 변속기의 변속 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판정 수단은 원압인 라인압의 지령치보다도 프라이머리압 센서에서 검출되는 실프라이머리압이 낮을 때에, 상기 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 V 벨트식 무단 자동 변속기의 변속 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판정 수단은 변속 정상 상태일 때에, 상기 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 V 벨트식 무단 자동 변속기의 변속 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판정 수단은 제3항 내지 제6항에 기재된 모든 조건을 충족시켰을 때에, 상기 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 V 벨트식 무단 자동 변속기의 변속 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 판정 수단이, 상기 상호 관계가 실제로는 있을 수 없는 관계로 되어 있는 것을 소정 시간 계속하여 판정한 경우에, 상기 압력치를 기초로 한 제어를 금지하는 것을 특징으로 하는 V 벨트식 무단 자동 변속기의 변속 제어 장치.