KR20090124984A - 무단 변속기의 제어 장치 - Google Patents

Abstract

정차 시에 변속비를 다운 시프트측으로 변속시키는 벨트식 무단 변속기의 제어 장치를 제공한다.

차량이 정지하고 있는 상태에서, 제1 유압을 배출측의 최대 위치보다도 소정량만큼 중립 위치측이 되는 위치로 변속 제어 밸브를 제어하도록 변속 액추에이터의 위치를 제어하고, 제2 유압을 소정 유압까지 높아지도록 세컨더리 풀리압 제어 수단을 제어하여 변속비를 Low측으로 변화시킨다.

정차, 변속비, 다운 시프트, 변속 제어 밸브, 유압

Description

무단 변속기의 제어 장치{CONTROL APPARATUS FOR CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION}

본 발명은 벨트식 무단 변속기에 관한 것으로, 정차 시에 변속비를 Low로 복귀시키는 벨트식 무단 변속기의 제어 장치에 관한 것이다.

벨트식 무단 변속기는 구동 풀리(프라이머리 풀리)와 종동 풀리(세컨더리 풀리) 사이에 걸어 돌린 벨트에 의해 동력 전달을 행하고 있다.

이와 같은 벨트식 무단 변속기를 탑재한 차량에 있어서, 차량의 급감속이 발생한 경우에는 감속 후 및 정지 후의 재발진성을 확보하기 위해 감속에 따라 급속하게 다운 시프트를 행한다.

이때, 벨트의 미끄러짐의 발생을 방지하기 위해 변속비의 변화 속도를 제어할 필요가 있으나, 이 제어에 의해, 급감속 시에 반드시 적절한 변속비(예를 들어 최Low 위치)까지 변속할 수 없는 경우가 있다. 이러한 상황에 있어서 정차에 이른 경우에는, 차량의 재발진이 곤란해져 버린다. 특히, 오르막길 주행 중에 급감속한 경우에는 오르막 저항에 의해 차량의 정지에 이르기 쉽기 때문에, 충분히 다운 시프트를 행하기 전에 정차해 버려, 재발진이 곤란해질 가능성이 높다.

이와 같이, 충분히 다운 시프트할 수 없는 상태에서 정차에 이른 경우에 재발진성을 확보하기 위해 스로틀 밸브 개방도가 큼에도 불구하고 차속이 상승하지 않는 경우에는 클러치를 체결한 상태로 2차측(종동측) 풀리의 유압을 증가시키는 동시에 1차측(구동측) 풀리의 유압을 저하시켜, 이들 풀리의 비회전 상태에서 벨트를 세로로 미끄러지게 하여 다운 시프트를 행하는 차량용 무단 변속기의 변속비 제어 장치(특허 문헌1 참조)가 개시되어 있다.

<특허 문헌1> 일본 특허 출원 공개 평3-292452호 공보

그러나, 특허 문헌1에 개시된 발명에서는 차량의 전진 시, 즉 구동측 풀리가 회전하고 있는 상태이며 엔진 토크가 급변(급증)하기 쉬운 상태인 과도적인 상태에서 구동측 풀리의 유압을 저하시키고 있다.

따라서, 과도적인 상태에서는 벨트의 끼움 지지력이 부족하여 벨트의 미끄러짐이 발생할 우려가 있다. 이러한 벨트의 미끄러짐에 의해, 벨트 및 풀리와의 마찰열에 의한 고착이 발생하거나, 벨트 및 풀리가 파손되거나 할 우려가 있기 때문에 이 벨트의 미끄러짐을 미연에 방지하는 것이 필요하게 된다.

본 발명은, 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 차량 정지 시에 다운 시프트를 행할 때에도 엔진 토크의 변동에 의해 벨트나 풀리가 손상받는 것을 방지할 수 있는 벨트식 무단 변속기의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는, 차속을 검출하는 차속 검출 수단과, 변속 액추에이터와, 프라이머리 풀리의 가동 플랜지의 위치와 변속 액추에이터의 위치의 물리적인 위치 관계에 대응하여 프라이머리 풀리로 제1 유압을 공급하는 위치, 제1 유압을 배출하는 위치, 중립 위치로 절환되어 제1 유압을 제어하는 변속 제어 밸브와, 제2 유압을 제어하는 세컨더리 풀리압 제어 수단과, 차량이 정지하고 있는 상태에서, 제1 유압을 배출하도록 변속 액추에이터의 위치에 의해 변속 제어 밸브를 제어하고, 제2 유압을 소정 유압까지 높아지도록 세컨더리 풀리압 제어 수단을 제어하여 프라이 머리 풀리 및 상기 세컨더리 풀리의 비회전 상태에서 벨트의 프라이머리 풀리와의 접촉 반경을 축소 방향으로, 또한 세컨더리 풀리와의 접촉 반경을 확대 방향으로 변위시켜 변속비를 Low측으로 변화시키는 정차 시 Low 복귀 제어 수단을 구비하고, 정차 시 Low 복귀 제어 수단은 제1 유압을, 배출측의 최대 위치보다도 소정량만큼 중립 위치측이 되는 위치로 변속 제어 밸브를 제어하도록 변속 액추에이터의 위치를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 변속 제어 밸브의 유압을, 배출측의 최대 위치보다도 소정량만큼 중립 위치측이 되는 위치로 제어함으로써, 프라이머리 풀리의 제1 유압이 필요 이상으로 하강하는 일 없이, 벨트 끼움 지지력의 저하를 방지할 수 있다. 그 때문에, 정차 시에 있어서, 엔진 토크의 변동에 의한 벨트의 미끄러짐을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1은 V 벨트식 무단 변속기(1)의 개략을 도시하는 구성 블럭도이다.

V 벨트식 무단 변속기(1)는 프라이머리 풀리(2) 및 세컨더리 풀리(3)를 양자의 V 홈이 정렬되도록 배치하여 구비하고, 이들 풀리(2, 3)의 V 홈에 V 벨트(벨트)(4)가 걸쳐져 있다. 프라이머리 풀리(2)의 동축에 엔진(5)을 배치하고, 이 엔진(5) 및 프라이머리 풀리(2) 사이에 엔진(5)측으로부터 순차적으로 록업 클러치를 구비한 토크 컨버터(6) 및 전후진 절환 기구(마찰 체결 요소)(7)를 설치한다.

전후진 절환 기구(7)는, 더블 피니언 유성 기어조(7a)를 주된 구성 요소로 하고, 그 선 기어를 토크 컨버터(6)를 통하여 엔진(5)에 결합하고, 캐리어를 프라이머리 풀리(2)에 결합한다. 전후진 절환 기구(7)는 또한 더블 피니언 유성 기어조(7a)의 선 기어 및 캐리어 사이를 직결하는 전진 클러치(7b), 및 링 기어를 고정하는 후진 브레이크(7c)를 구비하고 있다. 이 전진 클러치(7b)의 체결 시에 엔진(5)으로부터 토크 컨버터(6)를 경유한 입력 회전을 그대로 프라이머리 풀리(2)로 전달하고, 후진 브레이크(7c)의 체결 시에 엔진(5)으로부터 토크 컨버터(6)를 경유한 입력 회전을 역회전시켜 프라이머리 풀리(2)로 전달한다.

프라이머리 풀리(2)의 회전은 V 벨트(4)를 통해 세컨더리 풀리(3)로 전달되고, 세컨더리 풀리(3)의 회전은 그 후 출력축(8), 기어조(9) 및 디퍼렌셜 기어 장치(10)를 거쳐 차륜으로 전달된다.

전술한 동력 전달 중에 프라이머리 풀리(2) 및 세컨더리 풀리(3) 사이에 있어서의 회전 전동비(변속비)를 변경 가능하게 하기 위해 프라이머리 풀리(2) 및 세컨더리 풀리(3)의 V 홈을 형성하는 원추판 중 한 쪽을 고정 원추판(2a, 3a)으로 하고 다른 쪽의 원추판(2b, 3b)을 축선 방향으로 변위 가능한 가동 원추판(가동 플랜지)으로 한다. 이들 가동 원추판(2b, 3b)은 라인압을 원압(元壓)으로 하여 만들어 낸 프라이머리 풀리압(제1 유압)(Ppri) 및 세컨더리 풀리압(제2 유압)(Psec)을 프라이머리 풀리실(2c) 및 세컨더리 풀리실(3c)로 공급함으로써 고정 원추판(2a, 3a)을 향해 압박되고, 이것에 의해 V 벨트(4)를 원추판에 마찰 결합시켜 프라이머리 풀리(2) 및 세컨더리 풀리(3) 사이에서의 동력 전달을 행한다.

변속 시에는 목표 변속비(Ratio0)에 대응시켜 발생시킨 프라이머리 풀리압(Ppri) 및 세컨더리 풀리압(Psec) 사이의 차압에 의해 양 풀리(2, 3)의 V 홈 폭을 변화시켜, 풀리(2, 3)에 대한 V 벨트(4)의 감아 걸기 원호 직경을 연속적으로 변화시킴으로써 실제 변속비(Ratio)를 변경시켜 목표 변속비(Ratio0)를 실현한다.

프라이머리 풀리압(Ppri) 및 세컨더리 풀리압(Psec)은 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 변속 컨트롤러(12)로부터의 신호에 응답하여 제어를 행한다.

변속 컨트롤러(12)에는, 프라이머리 풀리 회전 속도(Npri)를 검출하는 프라이머리 풀리 회전 속도 센서(프라이머리 풀리 회전 속도 검출 수단)(13)로부터의 신호와, 세컨더리 풀리 회전 속도(Nsec)를 검출하는 세컨더리 풀리 회전 속도 센서(14)로부터의 신호와, 세컨더리 풀리압(Psec)을 검출하는 세컨더리 풀리압 센서(세컨더리 풀리압 검출 수단)(15)로부터의 신호와, 스로틀 밸브의 개방도(TVO)를 검출하는 스로틀 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 입력 토크(Ti)에 관한 신호(엔진 회전 속도나 연료 분사 시간), 가속도 센서(20)로부터의 신호가 입력된다.

또한, 프라이머리 풀리 회전 속도 센서(13) 및 세컨더리 풀리 회전 속도 센 서(14)는, 예를 들어 홀 소자 등에 의해 구성되며, 프라이머리 풀리(2) 및 세컨더리 풀리(3)의 원주상의 요소에 설치된 자성체를 검출하여, 이것을 펄스 신호로서 변속 컨트롤러(12)에 출력한다. 변속 컨트롤러(12)는, 이들 프라이머리 풀리 회전 속도 센서(13) 및 세컨더리 풀리 회전 속도 센서(14)로부터 취득한 펄스 신호로부터, 소정 시간 내의 펄스 신호 수를 계수하여 각각의 회전 속도를 산출한다.

다음에, 변속 제어 유압 회로(11) 및 변속 컨트롤러(12)에 대해 도 2의 개략 구성도를 사용해서 설명한다. 우선, 변속 제어 유압 회로(11)에 대해서 이하에 설명한다.

변속 제어 유압 회로(11)는, 엔진 구동되는 오일 펌프(21)를 구비하고, 오일 펌프(21)에 의해 유로(22)로 공급하는 작동유의 압력을 프레셔 레귤레이터 밸브(23)에 의해 소정의 라인압(PL)으로 압력 조절한다. 프레셔 레귤레이터 밸브(23)는 솔레노이드(23a)로의 구동 듀티에 따라 라인압(PL)을 제어한다.

유로(22)의 라인압(PL)은, 한 쪽에서 감압 밸브(24)에 의해 압력 조절되어 세컨더리 풀리압(Psec)으로서 세컨더리 풀리실(3c)로 공급되고, 다른 쪽에서 변속 제어 밸브(25)에 의해 압력 조절되어 프라이머리 풀리압(Ppri)으로서 프라이머리 풀리실(2c)로 공급된다. 감압 밸브(24)는, 솔레노이드(24a)로의 구동 듀티에 따라 세컨더리 풀리압(Psec)을 제어함으로써 세컨더리 풀리압 제어 수단이 구성된다.

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)의 중간 정도에 연결한다. 변속 링크(26)는 한 쪽의 단부에 변속 액추에이터로서의 스텝 모터(27)를 연결하고, 이미 한 쪽의 단부에 프라이머리 풀리(2)의 가동 원추판(2b)을 연결한다.

스텝 모터(27)는 기준 위치로부터 목표 변속비(Ratio0)에 대응한 스텝 수(Step)만큼 진행된 조작 위치로 되고, 스텝 모터(27)의 조작에 의해 변속 링크(26)가 가동 원추판(2b)과의 연결부를 지지점으로 하여 요동함으로써 변속 제어 밸브(25)를 중립 위치(25a)로부터 증압 위치(25b) 또는 감압 위치(25c)로 이동시킨다. 이에 의해, 프라이머리 풀리압(Ppri)이 라인압(PL)을 원압으로 하여 증압되거나 또는 드레인에 의해 감압되어, 세컨더리 풀리압(Psec)과의 차압이 변화됨으로써 High측 변속비로의 업 시프트 또는 Low측 변속비로의 다운 시프트를 발생시켜 실제 변속비(Ratio)가 목표 변속비(Ratio0)에 추종되어 변화된다.

변속의 진행은, 프라이머리 풀리(2)의 가동 원추판(2b)을 통해 변속 링크(26)의 대응 단부로 피드백되어, 변속 링크(26)가 스텝 모터(27)와의 연결부를 지지점으로 하여, 변속 제어 밸브(25)를 증압 위치(25b) 또는 감압 위치(25c)로부터 중립 위치(25a)로 복귀시키는 방향으로 요동한다. 이에 의해, 목표 변속비(Ratio0)가 달성될 때에 변속 제어 밸브(25)가 중립 위치(25a)로 복귀되어 변속비(Ratio)를 목표 변속비(Ratio0)로 유지할 수 있다.

프레셔 레귤레이터 밸브(23)의 솔레노이드 구동 듀티, 감압 밸브(24)의 솔레노이드 구동 듀티, 및 스텝 모터(27)로의 변속 지령(스텝 수)은, 도 1에 도시하는 전진 클러치(7b) 및 후진 브레이크(7c)로 체결 유압을 공급할지의 여부의 제어와 함께 변속 컨트롤러(12)에 의해 행하여진다. 변속 컨트롤러(12)는 압력 제어 부(12a) 및 변속 제어부(12b)에 의해 구성한다.

압력 제어부(12a)는, 프레셔 레귤레이터 밸브(23)의 솔레노이드 구동 듀티, 및 감압 밸브(24)의 솔레노이드 구동 듀티를 결정한다. 변속 제어부(12b)는 도달 변속비(DsrRT0), 목표 변속비(Ratio0)를 산출한다.

이와 같이 구성된 V 벨트식 무단 변속기(1)를 탑재한 차량에 있어서, 차량의 감속 시에는 감속 후의 재발진성을 향상시키기 위해 다운 시프트를 행하여 Low측의 변속비로 변속시킨다. 이때, 변속 컨트롤러(12)는 프라이머리 풀리(2)를 드레인측[감압 위치(25c)]으로 하여 프라이머리 풀리압(Ppri)을 하강시킨다. 세컨더리 풀리(3)는 감압 밸브(24)에 의해 제어하여, 다운 시프트가 되도록 세컨더리 풀리압(Psec)을 상승시킨다. 이에 의해, 다운 시프트가 완료된다.

여기서, 차량이 급감속한 경우에는 이 급감속에 대응하여 다운 시프트도 급한 것이 되나, 벨트의 미끄러짐의 발생을 방지하기 위해 변속비의 변화 속도를 제어할 필요가 있다.

이와 같은 상황에 있어서 최종적으로 정차에 이른 경우에, 적절한 변속비(예를 들어 최Low 위치)까지 변속되지 않은 상태로 정차해 버리는 경우가 있다. 특히, 오르막길 주행 중에 급감속한 경우에는 오르막 저항에 의해 차량이 정지에 이르기 쉽기 때문에, 충분한 다운 시프트를 행하기 전에 정차해 버려 재발진이 곤란해질 가능성이 있다.

따라서, 변속비가 Low가 아닌 상태에서 정차한 경우에는 정차 상태에서 변속비가 Low가 되도록 제어하여 재발진에 대비할 필요가 있다.

정차 상태에 있어서, 변속비를 제어하여 다운 시프트를 행하는 방법으로서는, 예를 들어 풀리가 비회전 상태 시에 세컨더리 풀리압(Psec)을 상승시키는 동시에, 프라이머리 풀리압(Ppri)을 하강시켜 변속비를 변경하는 것을 생각할 수 있다. 이러한 제어를 행하면, 프라이머리 풀리압(Ppri)의 하강에 의해 프라이머리 풀리(2)의 벨트 끼움 지지력이 저하되어 있다. 이때, 엔진 토크가 급변한 경우에는, 벨트 끼움 지지력의 저하에 의해 벨트의 미끄러짐이 발생할 가능성이 있다.

또 다른 예로서, 엔진과 프라이머리 풀리(2) 사이에 클러치 기구를 구비하고, 이 클러치 기구를 해방한 상태에서, 세컨더리 풀리압(Psec)을 증가시키는 동시에 프라이머리 풀리압(Ppri)을 하강시켜 다운 시프트 제어를 행하는 방법도 생각된다. 그러나, 이와 같은 제어에서는, 클러치 기구의 개방 및 체결 쇼크가 발생하거나, 전술한 바와 같은 오르막길에서는 차량의 후퇴가 발생한다. 그 때문에 운전성에 영향을 미친다. 또한 클러치 기구에 의한 비용 증가나 중량 증가도 발생한다.

따라서, 본 발명의 실시 형태에서는, 이하에 설명하는 바와 같이 차량의 정차 시에 변속비를 제어하여 벨트(4)의 미끄러짐의 발생을 방지했다.

도 3은 본 발명의 실시 형태의, 정차 시 Low 복귀 제어를 도시하는 흐름도이다.

이 도 3에 도시하는 흐름도의 제어는 변속 컨트롤러(12)가 소정 주기(예를 들어 10㎳)마다 실행된다.

우선, 변속 컨트롤러(12)는, 전술한 각 센서로부터 취득한 정보에 의해 정차 시 Low 복귀 제어를 개시하는 조건을 만족시켰는지의 여부를 판정한다(S10).

정차 시 Low 복귀 제어의 개시 조건을 만족하면 스텝 S20으로 이행한다. 만족하고 있지 않으면 이 스텝 S10의 처리를 반복하고, 대기한다.

이 정차 시 Low 복귀 제어의 개시 조건이란, 정차 상태이며, 또한 실제 변속비가 소정의 변속비보다도 High측인 경우이다. 즉, 차량이 정차 상태임에도 불구하고 충분히 다운 시프트가 행해져 있지 않은 경우에 이후의 흐름도의 처리를 실행한다.

또한, 정차 상태인지의 여부는 세컨더리 풀리 회전 속도 센서(14)로부터 취득된 단위 시간당의 펄스 신호의 수가 0일 때에, 정차 상태라고 판정한다. 즉, 이 세컨더리 풀리 회전 속도 센서(14)에 의해 차속 검출 수단이 구성된다. 또한, 실제 변속비는, 정차 직전의 프라이머리 풀리 회전 속도(Npri)와 세컨더리 풀리 회전 속도(Nsec)에 의해 산출된다.

정차 시 Low 복귀 제어의 개시 조건을 만족하고 있다고 판단한 경우는, 스텝 S20에 있어서 변속 컨트롤러(12)는 엔진 컨트롤러(19)에 엔진(5)의 토크를 제한하는 지령을 행한다. 이 지령에 의해, 엔진 컨트롤러(19)는 운전자의 액셀러레이터 페달 밟기 등에 의한 가속 의도와 상관없이 엔진(5)의 토크를 상승하지 않도록 제한한다.

다음에, 변속 컨트롤러(12)는 세컨더리 풀리압(Psec)을 상승시켜 다운 시프트시키기 위해서 필요한 압력이 되도록 제어를 행하는 동시에, 스텝 모터(27)의 변위를 다운 시프트측으로 제어하여 변속 제어 밸브(25)를 감압 위치(25c)로 하여 프라이머리 풀리압(Ppri)을 하강시킨다(S30 및 S40). 이에 의해, 프라이머리 풀 리(2) 및 세컨더리 풀리(3)가, 서로 정지 상태에 있어서, 각각에 대한 벨트(4)의 감아 걸기 원호 직경이 제어되어 다운 시프트가 행하여진다.

이때, 변속 컨트롤러(12)는 스텝 모터(27)로의 지령을, 최대의 변속비(최Low 위치)보다도 소정량만큼 소측(소정량만큼 High측)으로 설정한다. 이에 의해, 프라이머리 풀리압(Ppri)이 필요 이상으로 하강하는 것을 방지한다.

또한, 이 스텝 S30 및 S40에 의한 프라이머리 풀리압(Ppri)의 하강을 방지하는 제어의 상세는 도 4 및 도 5에서 후술한다.

다음에, 변속 컨트롤러(12)는, 정차 시 Low 복귀 제어의 종료 조건을 만족했는지의 여부를 판정한다(S50).

정차 시 Low 복귀 제어의 종료 조건을 만족하고 있으면 스텝 S60으로 이행한다. 만족하고 있지 않으면 이 스텝 S50의 처리를 반복하고, 대기한다.

정차 시 Low 복귀 제어의 종료 조건이란, Low측의 소정의 변속비로 된 경우, 프라이머리 풀리 회전 속도 센서(13)로부터 취득된 펄스 신호의 수가 소정수를 초과한 경우 및 운전자에 의한 가속 요구가 있는 경우 중 어느 한 조건을 만족했을 때이다.

또한, 프라이머리 풀리 회전 속도 센서(13)로부터 취득된 펄스 신호의 수가 소정수를 초과한 경우란, 정차 상태이며 세컨더리 풀리(3)가 정지 상태에 있음에도 불구하고, 프라이머리 풀리(2)의 원주 방향의 회전 위치가 증가한 경우이다. 또한, 펄스 신호의 수의 소정수란, 프라이머리 풀리(2)의 원주 방향의 회전 위치가 소정량을 초과하는 것에 의한 벨트(4) 및 프라이머리 풀리(2)의 파손이나 시징이 발생하지 않는 임계값이다.

차량 정차 시에는 엔진(5)은 아이들 상태이며, 토크 컨버터(6)의 컨버터 영역에 의한 크리프 토크가 프라이머리 풀리(2)에 입력되어 있다. 또한, 에어 컨디셔닝 등의 보조 기기의 부하의 증가 등에 의해 엔진(5)의 토크가 변동되어 크리프 토크가 증가되는 경우도 있다. 그 때문에, 이 크리프 토크보다도 프라이머리 풀리압(Ppri)에 의한 벨트(4)의 끼움 지지력이 작은 경우에는 프라이머리 풀리(2)가 회전한다. 이때, 세컨더리 풀리(3)는 비회전 상태이기 때문에 프라이머리 풀리(2)의 회전은 벨트(4)의 미끄러짐이 발생하고 있는 것과 동등하다.

따라서, 벨트(4) 및 프라이머리 풀리(2)의 파손을 방지하기 위해 프라이머리 풀리의 원주 방향의 회전 위치가 소정량을 초과한 경우에 신속하게 벨트(4)의 끼움 지지력을 상승시킬 필요가 있다.

또한, 변속비는 스텝 모터(27)의 위치 및 세컨더리 풀리압(Psec)으로부터 산출한다. 또한, 가속 요구는 스로틀 개방도 센서(16)로부터 취득한다.

정차 시 Low 복귀 제어의 종료 조건을 만족했다고 판정한 경우에는 스텝 S60에 있어서, 변속 컨트롤러(12)는 스텝 모터(27)에 대하여, 스텝 S40에 있어서 지령한 다운 시프트측의 변위로부터, 상기 소정비보다도 소정량만큼 업 시프트측으로의 변위로 하는 지령을 행한다. 이에 의해, 변속 제어 밸브(25)를 증압 위치(25b)로 하여 프라이머리 풀리압(Ppri)을 상승시켜 운전자의 가속 요구에 의한 엔진(5)의 토크 증가에 대한 준비를 행한다. 또한, 상기 변속비에 기초하여 세컨더리 풀리압(Psec)을 통상의 유압으로 되돌리도록 제어한다(S70).

이 스텝 S60 및 S70의 제어에 의해, 변속 컨트롤러(12)는 정차 시 Low 복귀 제어에 의한 다운 시프트 상태로부터, 상기 변속비를 유지하는 통상의 정차 상태로 제어를 변경한다.

다음에, 변속 컨트롤러(12)는 프라이머리 풀리압(Ppri) 정상 복귀 타이머의 카운트를 개시하고(S80), 이 정상 복귀 타이머가 만료했는지의 여부를 판정한다(S90).

프라이머리 풀리압(Ppri) 정상 복귀 타이머가 만료되어 있으면 스텝 S100으로 이행한다. 만료되어 있지 않으면 이 스텝 S90의 처리를 반복하고, 대기한다.

이 프라이머리 풀리압(Ppri) 정상 복귀 타이머는, 스텝 S60 및 S70에 있어서, 통상 제어로 복귀한 후, 프라이머리 풀리압(Ppri)이 충분히 안정될 때까지의 히스테리시스로서 설정되어 있다.

프라이머리 풀리압(Ppri) 정상 복귀 타이머가 만료되면, 스텝 S100에 있어서, 변속 컨트롤러(12)는 엔진 컨트롤러(19)에 엔진(5)의 토크의 제한을 해제하는 지령을 행한다. 이 지령에 의해, 엔진(5)은 운전자의 액셀러레이터 페달 밟기 등에 의한 가속 의도에 기초하여 제어되어 차량이 주행 가능해진다.

이상과 같은 제어에 의해, 변속 컨트롤러(12)가 High측의 변속비로 정차한 경우에 있어서, 정차 상태로 다운 시프트를 행하여 변속비를 Low측으로 복귀시키는 정차 시 Low 복귀 제어 수단을 구성한다.

다음에, 전술한 도 3의 정차 시 Low 복귀 제어의 스텝 S30 및 S40의 처리에 대해 도 4 및 도 5를 참조해서 설명한다.

전술한 바와 같이, 정차 시 Low 복귀 제어에 있어서, 변속 컨트롤러(12)는 세컨더리 풀리압(Psec)을 상승시키는 동시에 프라이머리 풀리압(Ppri)을 하강시켜 다운 시프트를 행한다.

여기서, 본 발명의 실시 형태에서는, 프라이머리 풀리압(Ppri)의 하강에 의해 벨트(4)의 끼움 지지력이 필요 이상으로 저하되는 것을 방지하기 위해 다음과 같은 제어를 행한다. 구체적으로는, 변속 컨트롤러(12)는 변속 제어 밸브(25)를 감압 위치(25c)의 최대 위치가 아니라, 약간의 중립 위치(25a)측으로 하여 프라이머리 풀리압(Ppri)을 드레인하는 변속 제어 밸브(25)의 개구량이 작아지도록 스텝 모터(27)의 변위를 제어한다.

도 4는 변속 제어 밸브(25)의 개구량에 대응하는 유압의 관계를 도시하는 설명도이다.

이 도 4에 도시한 바와 같이, 프라이머리 풀리압(Ppri)의 드레인측에 있어서, 프라이머리 풀리압(Ppri)은 유량(Q)[㎣/min]이 많을수록 상승한다. 즉, 다운 시프트 속도가 빠를수록 상승한다. 또한, 변속 제어 밸브(25)의 개구량을 크게 한 경우에는, 프라이머리 풀리압(Ppri)은 하강한다. 또한, 변속 제어 밸브(25)의 개구량을 작게 한 경우에는 이 개구량이 오리피스가 되어 작동유의 점성 저항이 상승하여 프라이머리 풀리압(Ppri)은 상승한다. 또한, 프라이머리 풀리압(Ppri)은, 변속 제어 밸브(25)가 구비하는 압력 유지 밸브(도시하지 않음)에 의해 소정압 이상으로 유지된다.

따라서, 변속 컨트롤러(12)는 개구량과 다운 시프트 속도에 따라 프라이머리 풀리압(Ppri)이 상승하는 것을 이용하여 벨트(4)의 끼움 지지력이 저하하지 않도록 제어한다.

도 5는 본 발명의 실시 형태에 의한 정차 시 Low 복귀 제어의 효과를 도시하는 설명도이다.

이 도 5에서는 다운 시프트 제어 시의 변속비와 프라이머리 용량의 관계를 도시한다.

일반적으로 변속비가 Low가 될수록 프라이머리 용량은 감소한다. 여기서 「프라이머리 용량」이란, 프라이머리 풀리압(Ppri)에 의해 얻어지는 벨트 끼움 지지력에 대해 프라이머리 풀리가 전달 가능한 토크를 의미한다.

도 5에 있어서, 엔진(5)은 아이들 상태를 상정하고 있으며, 토크 컨버터(6)의 컨버터 영역에 의한 크리프 토크(A)[Nm]가 프라이머리 풀리(2)에 입력되어 있다. 이 크리프 토크(A)[Nm]보다도 프라이머리 용량이 하회한 경우에는 벨트 끼움 지지력이 부족하게 되어 벨트(4)의 미끄러짐이 발생한다.

도 5 중의 일점 쇄선으로 나타내는 곡선은 변속 제어 밸브(25)가 프라이머리 풀리압(Ppri)의 감압 위치(25c)측으로 완전히 개방되어 있는 경우에 있어서의 실제 변속비(Ratio)와 프라이머리 용량의 관계를 나타낸다. 이 상태는, 전술한 바와 같이, 소정의 변속비보다도 Low측에서 벨트(4)의 미끄러짐이 발생한다.

이에 대해, 도 5 중 실선으로 나타내는 곡선은, 본 발명의 실시 형태에 따른 효과에 의해 프라이머리 용량이 상승되어 있는 상태를 나타낸다.

본 발명의 실시 형태에서는, 전술한 도 3의 스텝 S30 및 S40에서 설명한 바 와 같이 세컨더리 풀리압(Psec)을 상승시키고, 또한 스텝 모터(27)로의 지령을, 최대의 변속비(최Low 위치)보다도 소정량만큼 소측(소정량만큼 High측)으로 설정하여 다운 시프트를 행하고 있다.

이 상태에서는, 다운 시프트에 의해 유량(Q)[㎣/min]이 발생하고 있다. 또한, 변속 제어 밸브(25)의 개구량이 프라이머리 풀리압(Ppri)의 감압 위치(25c)의 최대 위치보다도 소정량만큼 작아지도록 제어된다. 또한, Low로 변속될수록 변속 제어 밸브(25)의 개구량이 작아진다. 따라서, 전술한 도 4와 같은 작용에 의해, 정차 시 Low 복귀 제어를 개시하고나서 제어가 종료되어 통상 상태로 되돌아갈 때까지의 전체 영역에서, 프라이머리 풀리압(Ppri)이 상승하고, 이것에 의해 충분한 프라이머리 용량을 확보할 수 있기 때문에 벨트(4)의 미끄러짐을 억제할 수 있다.

또한, 변속 제어 밸브(25)의 개구량을 얼마만큼 제어하여, 얼마만큼 프라이머리 풀리(Ppri)를 상승시킬지는, 엔진(5)의 출력이나 V 벨트식 무단 변속기(1)를 탑재하는 차량의 중량 등에 의해 적절하게 정할 수 있는 것이다. 예를 들어, 엔진(5)의 크리프 토크나, 보조 기기 등에 의한 아이들 업의 범위에 기초하여 이것을 상회하는 프라이머리 용량을 확보할 수 있도록, 정차 시 Low 복귀 제어에 있어서의 변속 제어 밸브(25)의 개구량을 설정하면 좋다.

도 6은 본 발명의 실시 형태의 정차 시 Low 복귀 제어의 타임챠트이다.

변속 컨트롤러(12)는 차량이 정차 상태, 즉 차속이 0[km/h]이며, 또한 변속비가 소정의 변속비보다도 High측이라고 판단한 경우(도 3의 스텝 S10)에 정차 시 Low 복귀 제어를 실행한다(타이밍 A).

변속 컨트롤러(12)는, 우선 엔진 컨트롤러(19)에 엔진(5)의 토크를 상승시키지 않도록 제한하는 지령을 행한다(도 3의 스텝 S20).

이에 의해, 엔진(5)의 토크 발생이 제한된다.

다음에, 변속 컨트롤러(12)는 세컨더리 풀리압(Psec)을 상승시키는 제어를 행하는 동시에, 스텝 모터(27)의 변위를 다운 시프트측으로 하여 프라이머리 풀리압(Ppri)을 드레인으로 제어하고, 변속비를 다운 시프트로 제어한다(도 3의 스텝 30 및 40).

이에 의해, 세컨더리 풀리압(Psec)은 서서히 상승하고, 프라이머리 풀리압(Ppri)은 서서히 감소한다. 스텝 모터(27)는 최대의 변속비(최Low 위치)보다도 소정량 High측의 변속비로 되도록 변위가 제어된다.

이와 같은 제어에 의해, 변속비가 서서히 Low측으로 다운 시프트된다(타이밍 B).

그 후, 변속비가 소정의 변속비가 된 것을 검출한 경우 등, 정차 시 Low 복귀 제어의 종료 조건을 만족한 경우(도 3의 스텝 S50에서 "예")는 변속 컨트롤러(12)는, 정차 시 Low 복귀 제어를 종료하기 위한 제어를 실행한다(타이밍 C). 구체적으로는, 스텝 모터(27)를 다운 시프트측으로부터 업 시프트측으로 변위시키는 동시에(도 3의 스텝 S50), 세컨더리 풀리압(Psec)의 상승을 정지시켜 약간의 업 시프트로 한다(도 3의 스텝 S60).

이 후, 프라이머리 풀리압 정상 복귀 타이머의 만료를 대기하고(타이밍D, 도 3의 스텝 S90에서 "예"), 엔진(5)의 토크의 제한을 해제하는 지령을 행한다(도 3의 스텝 S100).

이상과 같이, 본 발명의 실시 형태에서는, 정차 시에 변속비를 High측으로부터 Low측으로 제어하는 정차 시 Low 복귀 제어에 있어서, 스텝 모터(27)의 변위를, 최대의 변속비(최Low 위치)보다도 소정량만큼 소측(소정량만큼 High측)으로 제어했다. 이렇게 함으로써, 프라이머리 풀리압(Ppri)이 하강하는 것에 의한 벨트 끼움 지지력의 저하를 방지할 수 있어, 정차 시의 엔진(5)의 토크의 변동에 의한 벨트의 미끄러짐을 방지할 수 있다.

특히, 본 발명의 실시 형태에서는 엔진(5)과 토크 컨버터(6)와 V 벨트식 무단 변속기(1)에 의해 구성되는 일반적인 차량의 구동계에 대하여 물리적인 변경을 가하는 일이 없으므로, 비용 증가나 중량 증가를 초래하는 일이 없다. 또한, 예를 들어 클러치 기구의 추가에 의한 운전성의 악화도 발생하지 않는다.

또한, 정차 시 Low 복귀 제어에 있어서, 프라이머리 풀리(2)의 원주 방향의 회전 위치가 소정량을 초과한 경우에 신속하게 통상 제어로 복귀된다. 이에 의해, 전술한 정차 시 Low 복귀 제어를 행함에도 불구하고 벨트의 미끄러짐이 발생한 경우에도 프라이머리 풀리(2) 및 벨트(4)의 손상이나 시징을 방지할 수 있다.

본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 그 기술적 사상의 범위 내에서 행할 수 있는 다양한 변경, 개량이 포함되는 것은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시 형태의 무단 변속기의 개략 구성도.

도 2는 본 발명의 실시 형태의 변속 제어 유압 회로 및 변속 컨트롤러의 개략 구성도.

도 3은 본 발명의 실시 형태의 정차 시 Low 복귀 제어를 도시하는 흐름도.

도 4는 본 발명의 실시 형태의 변속 제어 밸브의 개구량에 대응하는 유압의 관계를 도시하는 설명도.

도 5는 본 발명의 실시 형태에 의한 정차 시 Low 복귀 제어의 효과를 도시하는 설명도.

도 6은 본 발명의 실시 형태의 정차 시 Low 복귀 제어의 타임챠트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 무단 변속기

2 : 프라이머리 풀리

3 : 세컨더리 풀리

4 : V 벨트(벨트)

12 : 변속 컨트롤러

13 : 프라이머리 풀리 회전 속도 센서

14 : 세컨더리 풀리 회전 속도 센서

16 : 스로틀 개방도 센서

25 : 변속 제어 밸브

27 : 스텝 모터(변속 액추에이터)

Claims (2)

1. 홈 폭을 제1 유압에 의해 변화시키는 입력측의 프라이머리 풀리와,

   홈 폭을 제2 유압에 의해 변화시키는 출력측의 세컨더리 풀리와,

   상기 프라이머리 풀리와 상기 세컨더리 풀리에 감아 걸려, 상기 홈 폭에 따라 풀리와의 접촉 반경이 변화되는 벨트를 갖고,

   차량의 엔진의 출력측으로부터 전달된 회전력을 프라이머리 풀리로부터 세컨더리 풀리로 상기 벨트를 통해 전달하는 동시에, 상기 접촉 반경의 관계로 정해지는 변속비가 무단계로 변화되는 무단 변속기를 제어하는 벨트식 무단 변속기의 제어 장치에 있어서,

   차속을 검출하는 차속 검출 수단과,

   변속 액추에이터와,

   상기 프라이머리 풀리의 가동 플랜지의 위치와 상기 변속 액추에이터의 위치의 물리적인 위치 관계에 대응하여 상기 프라이머리 풀리로 상기 제1 유압을 공급하는 위치, 상기 제1 유압을 배출하는 위치, 중립 위치로 절환되어 상기 제1 유압을 제어하는 변속 제어 밸브와,

   상기 제2 유압을 제어하는 세컨더리 풀리압 제어 수단과,

   상기 차량이 정지하고 있는 상태에서, 상기 제1 유압을 배출하도록 상기 변속 액추에이터의 위치에 의해 상기 변속 제어 밸브를 제어하고, 상기 제2 유압을 소정 유압까지 높아지도록 상기 세컨더리 풀리압 제어 수단을 제어하고, 상기 프라이머리 풀리 및 상기 세컨더리 풀리의 비회전 상태에서 상기 벨트의 상기 프라이머 리 풀리와의 상기 접촉 반경을 축소 방향으로, 또한 상기 세컨더리 풀리와의 상기 접촉 반경을 확대 방향으로 변위시켜 상기 변속비를 Low측으로 변화시키는 정차 시 Low 복귀 제어 수단을 구비하고,

   상기 정차 시 Low 복귀 제어 수단은, 상기 제1 유압을, 배출측의 최대 위치보다도 소정량만큼 중립 위치측이 되는 위치로 상기 변속 제어 밸브를 제어하도록, 상기 변속 액추에이터의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기의 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 프라이머리 풀리의 회전 각도를 검출함으로써 상기 프라이머리 풀리의 회전 속도를 검출하는 프라이머리 풀리 회전 속도 검출 수단을 구비하고,

   상기 정차 시 Low 복귀 제어 수단은, 상기 차량이 정지하고 있는 상태에서, 상기 프라이머리 풀리의 회전 각도가 소정량을 초과한 경우에 상기 제1 유압을 공급하는 위치로 상기 변속 제어 밸브를 제어하도록, 상기 변속 액추에이터의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기의 제어 장치.

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