KR20100106928A

KR20100106928A - 벨트식 무단 변속기 및 그 변속 제어 방법

Info

Publication number: KR20100106928A
Application number: KR1020100025521A
Authority: KR
Inventors: 요시아끼 가또오
Original assignee: 쟈트코 가부시키가이샤
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2010-03-23
Publication date: 2010-10-04
Also published as: CN101846164A; CN101846164B; EP2233792B1; KR101682712B1; US20100248874A1; JP4889757B2; EP2233792A3; EP2233792A2; JP2010223336A; US8412636B2

Abstract

본 발명의 과제는, 벨트 슬립이 발생하지 않는 범위 내에서 풀리의 클램프력을 저하시키는 것이다.
본 발명은, 풀리 폭을 각각 변경 가능한 프라이머리 풀리 및 세컨더리 풀리와, 각 풀리에 감아 걸리는 벨트를 갖고, 풀리 폭이 변화됨으로써 각 풀리와 벨트의 접촉 반경이 변화되어 변속비가 변화되는 무단 변속 기구와, 각 풀리를 풀리 폭이 축소되는 방향으로 가압하는 풀리 추력을, 소정의 여유값을 포함하도록 연산하는 풀리 추력 연산 수단과, 연산된 풀리 추력에 기초하여 각 풀리로 공급하는 유압을 제어하는 유압 제어 수단을 구비하는 벨트식 무단 변속기에 있어서, 변속비를 저하시키는 업 시프트 중인지 여부를 판정하는 업 시프트 판정 수단(S11)을 구비하고, 풀리 추력 연산 수단은, 업 시프트 중이라고 판정되었을 때, 소정의 여유값을 업 시프트 중이라고 판정되어 있지 않을 때보다 작게 한다(S13).

Description

벨트식 무단 변속기 및 그 변속 제어 방법{BELT TYPE CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION AND METHOD FOR CONTROLLING SAID TRANSMISSION}

본 발명은 벨트식 무단 변속기에 있어서의 풀리의 클램프력의 제어에 관한 것이다.

프라이머리 풀리와 세컨더리 풀리에 벨트를 감아 걸어, 프라이머리 풀리 및 세컨더리 풀리의 각 풀리 폭을 변화시킴으로써 변속 동작을 행하는 벨트식 무단 변속기가 알려져 있다. 각 풀리의 풀리 폭은 각 풀리의 클램프력에 의해 변화되고, 필요한 클램프력은 입력 토크나 벨트 권취 반경 등에 기초하여 연산된다. 또한 당해 클램프력에는 일정값인 소정의 안전율을 곱해 둠으로써, 입력되는 토크에 대해 여유를 가진 값으로 설정되고, 이에 의해 벨트 슬립을 방지하는 것이 알려져 있다. 또한, 특허 문헌 1에는 상기 안전율을 일정값이 아닌, 변속비가 로우측일수록 큰 값으로 설정함으로써 Low측에서의 벨트 슬립을 방지하는 것이 기재되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 평10-30698호 공보

그러나 상기 종래의 기술에서는 풀리의 클램프력이 소정의 안전율을 곱하여 연산되므로, 그만큼 각 풀리로의 공급 유압이 높게 설정되어, 필요 라인압이 높아진다. 이에 의해 유압 펌프의 부하가 증대되어 연비가 악화된다. 또한, 상기 안전율을 필요 이상으로 낮게 하면 풀리의 클램프력이 부족하여 벨트 슬립이 발생할 우려가 있다.

본 발명은, 벨트 슬립이 발생하지 않는 범위 내에서 풀리의 클램프력을 저하시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 풀리 폭을 각각 변경 가능한 프라이머리 풀리 및 세컨더리 풀리와, 각 풀리에 감아 걸리는 벨트를 갖고, 풀리 폭이 변화됨으로써 각 풀리와 벨트위 접촉 반경이 변화되어 변속비가 변화되는 무단 변속 기구와, 각 풀리를 풀리 폭이 축소되는 방향으로 가압하는 풀리 추력을, 소정의 여유값을 포함하도록 연산하는 풀리 추력 연산 수단과, 연산된 풀리 추력에 기초하여 각 풀리로 공급하는 유압을 제어하는 유압 제어 수단을 구비하는 벨트식 무단 변속기에 있어서, 변속비를 저하시키는 업 시프트 중인지 여부를 판정하는 업 시프트 판정 수단을 구비하고, 풀리 추력 연산 수단은, 업 시프트 중이라고 판정되었을 때, 소정의 여유값을 업 시프트 중이라고 판정되어 있지 않을 때보다 작게 하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 풀리 폭을 각각 변경 가능한 프라이머리 풀리 및 세컨더리 풀리와, 각 풀리에 감아 걸리는 벨트를 갖고, 풀리 폭이 변화됨으로써 각 풀리와 벨트의 접촉 반경이 변화되어 변속비가 변화되는 벨트식 무단 변속기의 변속 제어 방법에 있어서, 각 풀리를 풀리 폭이 축소되는 방향으로 가압하는 풀리 추력을, 소정의 여유값을 포함하도록 연산하는 것과, 연산된 풀리 추력에 기초하여 각 풀리에 공급하는 유압을 제어하는 것과, 변속비를 저하시키는 업 시프트 중인지 여부를 판정하는 것과, 업 시프트 중이라고 판정되었을 때, 소정의 여유값을 업 시프트 중이라고 판정되어 있지 않을 때보다 작게 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 업 시프트 중이라고 판정되었을 때에 풀리 추력의 여유값을 업 시프트 중이 아닐 때보다 작게 하므로, 벨트 보유 지지에 필요한 풀리 추력을 낮출 수 있는 업 시프트시에 풀리 추력을 보다 낮은 값으로 설정할 수 있어, 벨트 슬립이 발생하지 않는 범위 내에서 풀리 추력을 저하시킬 수 있다.

도 1은 본 실시 형태에 있어서의 벨트식 무단 변속기를 도시하는 개략 구성도.
도 2는 유압 컨트롤 유닛 및 CVTCU의 개념도.
도 3은 본 실시 형태에 있어서의 벨트식 무단 변속기의 제어를 나타내는 흐름도.
도 4는 풀리비와 밸런스 추력비의 관계를 나타내는 맵.
도 5는 본 실시 형태에 있어서의 벨트식 무단 변속기의 제어를 나타내는 흐름도.
도 6은 풀리비와 안전율의 관계를 나타내는 맵.
도 7은 본 실시 형태에 있어서의 벨트식 무단 변속기의 작용을 나타내는 타임차트.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 실시 형태에 있어서의 벨트식 무단 변속기의 라인압 제어 장치를 도시하는 개략 구성도이다. 벨트식 무단 변속기(10)는, 프라이머리 풀리(11)와, 세컨더리 풀리(12)와, V 벨트(13)와, CVT 컨트롤 유닛(20)(이하,「CVTCU」라 함)과, 유압 컨트롤 유닛(30)을 구비한다.

프라이머리 풀리(11)는, 이 벨트식 무단 변속기(10)에 엔진(1)의 회전을 입력하는 입력축측의 풀리이다. 프라이머리 풀리(11)는, 입력축(11d)과 일체가 되어 회전하는 고정 원추판(11b)과, 이 고정 원추판(11b)에 대향 배치되어 V자 형상의 풀리 홈을 형성하는 동시에, 프라이머리 풀리 실린더실(11c)에 작용하는 유압에 의해 축 방향으로 변위 가능한 가동 원추판(11a)을 구비한다. 프라이머리 풀리(11)는, 전후진 절환 기구(3), 로크 업 클러치를 구비한 토크 컨버터(2)를 통해 엔진(1)에 연결되고, 엔진(1)의 회전을 입력한다. 프라이머리 풀리(11)의 회전 속도는, 프라이머리 풀리 회전 속도 센서(26)에 의해 검출된다.

V 벨트(13)는, 프라이머리 풀리(11) 및 세컨더리 풀리(12)에 감겨, 프라이머리 풀리(11)의 회전을 세컨더리 풀리(12)에 전달한다.

세컨더리 풀리(12)는, V 벨트(13)에 의해 전달된 회전을 차동 기어(4)에 출력한다. 세컨더리 풀리(12)는, 출력축(12d)과 일체가 되어 회전하는 고정 원추판(12b)과, 이 고정 원추판(12b)에 대향 배치되어 V자 형상의 풀리 홈을 형성하는 동시에, 세컨더리 풀리 실린더실(12c)에 작용하는 유압에 따라서 축 방향으로 변위 가능한 가동 원추판(12a)을 구비한다. 또한, 세컨더리 풀리 실린더실(12c)의 수압 면적은, 프라이머리 풀리 실린더실(11c)의 수압 면적과 대략 동등하게 설정되어 있다.

세컨더리 풀리(12)는, 아이들러 기어(14) 및 아이들러 샤프트를 통해 차동 기어(4)를 연결하고 있고, 이 차동 기어(4)에 회전을 출력한다. 세컨더리 풀리(12)의 회전 속도는, 세컨더리 풀리 회전 속도 센서(27)에 의해 검출된다. 또한, 이 세컨더리 풀리(12)의 회전 속도로부터 차속을 산출할 수 있다.

CVTCU(20)는, 인히비터 스위치(23), 액셀러레이터 페달 스트로크량 센서(24), 유온(油溫) 센서(25), 프라이머리 풀리 회전 속도 센서(26), 세컨더리 풀리 회전 속도 센서(27) 등으로부터의 신호나, 엔진 컨트롤 유닛(21)으로부터의 입력 토크 정보에 기초하여, 변속비나 접촉 마찰력을 결정하고, 유압 컨트롤 유닛(30)으로 지령을 송신하여, 벨트식 무단 변속기(10)를 제어한다.

유압 컨트롤 유닛(30)은 CVTCU(20)로부터의 지령에 기초하여 응동한다. 유압 컨트롤 유닛(30)은, 프라이머리 풀리(11) 및 세컨더리 풀리(12)에 대한 공급 유압을 제어하여 가동 원추판(11a) 및 가동 원추판(12a)을 회전축 방향으로 이동시킨다.

가동 원추판(11a) 및 가동 원추판(12a)이 이동하면 풀리 홈 폭이 변화된다. 그러면, V 벨트(13)가, 프라이머리 풀리(11) 및 세컨더리 풀리(12) 상에서 이동한다. 이에 의해, V 벨트(13)의 프라이머리 풀리(11) 및 세컨더리 풀리(12)에 대한 접촉 반경이 바뀌어, 변속비 및 V 벨트(13)의 접촉 마찰력이 컨트롤된다.

엔진(1)의 회전은, 토크 컨버터(2), 전후진 절환 기구(3)를 통해 벨트식 무단 변속기(10)로 입력되고, 프라이머리 풀리(11)로부터 V 벨트(13), 세컨더리 풀리(12)를 통해 차동 기어(4)로 전달된다.

액셀러레이터 페달이 답입되거나, 매뉴얼 모드에서 시프트 체인지되면, 프라이머리 풀리(11)의 가동 원추판(11a) 및 세컨더리 풀리(12)의 가동 원추판(12a)을 축 방향으로 변위시켜, V 벨트(13)와의 접촉 반경을 변경함으로써, 변속비를 연속적으로 변화시킨다.

도 2는 유압 컨트롤 유닛 및 CVTCU의 개념도이다.

유압 컨트롤 유닛(30)은, 레귤레이터 밸브(31)와, 변속 제어 밸브(32)와, 감압 밸브(33)를 구비하고, 유압 펌프(34)로부터 공급되는 유압을 제어하여 프라이머리 풀리(11) 및 세컨더리 풀리(12)에 공급한다.

레귤레이터 밸브(31)는, 솔레노이드를 갖고, 유압 펌프(34)로부터 압송된 오일의 압력을, CVTCU(20)로부터의 지령(예를 들어, 듀티 신호 등)에 따라서 소정의 라인압으로 압력 조정하는 압력 조정 밸브이다.

유압 펌프(34)로부터 공급되어, 레귤레이터 밸브(31)에 의해 압력 조정된 라인압은, 변속 제어 밸브(32)와, 감압 밸브(33)에 각각 공급된다.

변속 제어 밸브(32)는, 프라이머리 풀리 실린더실(11c)의 유압(이하「프라이머리압」이라 함)을 원하는 목표압이 되도록 제어하는 제어 밸브이다. 변속 제어 밸브(32)는, 메커니컬 피드백 기구를 구성하는 서보 링크(50)에 연결되고, 서보 링크(50)의 일단부에 연결된 스텝 모터(40)에 의해 구동되는 동시에, 서보 링크(50)의 타단부에 연결된 프라이머리 풀리(11)의 가동 원추판(11a)으로부터 홈 폭, 즉 실 변속비의 피드백을 받는다. 변속 제어 밸브(32)는, 스풀(32a)의 변위에 따라 프라이머리 풀리 실린더실(11c)로의 유압의 흡배를 행하여, 스텝 모터(40)의 구동 위치에서 지령된 목표 변속비가 되도록 프라이머리압을 조정하고, 실제로 변속이 종료되면 서보 링크(50)로부터의 변위를 받아 스풀(32a)을 밸브 폐쇄 위치로 유지한다.

감압 밸브(33)는, 솔레노이드를 구비하고, 세컨더리 풀리 실린더실(12c)로의 공급압(이하「세컨더리압」이라 함)을 원하는 목표압으로 제어하는 제어 밸브이다.

프라이머리 풀리(11) 및 세컨더리 풀리(12)의 변속비는, CVTCU(20)로부터의 변속 지령 신호에 따라서 구동되는 스텝 모터(40)에 의해 제어되고, 스텝 모터(40)에 응동하는 서보 링크(50)의 변위에 따라서 변속 제어 밸브(32)의 스풀(32a)이 구동되고, 변속 제어 밸브(32)에 공급된 라인압이 조정되어 프라이머리압을 프라이머리 풀리(11)로 공급하고, 홈 폭이 가변 제어되어 소정의 변속비로 설정된다.

CVTCU(20)는, 인히비터 스위치(23)로부터의 레인지 신호, 액셀러레이터 페달 스트로크량 센서(24)로부터의 액셀러레이터 페달 스트로크량, 유온 센서(25)로부터의 벨트식 무단 변속기(10)의 유온이나, 프라이머리 풀리 속도 센서(26), 세컨더리 풀리 속도 센서(27), 유압 센서(29)로부터의 신호 등을 판독하여 변속비나 V 벨트(13)의 접촉 마찰력을 가변 제어한다. 또한, 유압 센서(29)는 세컨더리 풀리의 실린더실(12c)에 가해지는 세컨더리압을 검출하는 센서이다.

또한, 입력 토크 정보, 변속비, 유온으로부터 라인압의 목표값을 결정하여, 레귤레이터 밸브(31)의 솔레노이드를 구동함으로써 라인압의 제어를 행하고, 또한 세컨더리압의 목표값을 결정하여, 유압 센서(29)의 검출값과 목표값에 따라서 감압 밸브(33)의 솔레노이드를 구동하여, 피드백 제어에 의해 세컨더리압을 제어한다.

이하, CVTCU(20)에서 행하는 프라이머리압 및 세컨더리압의 연산 제어에 대해 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 3은 프라이머리압 및 세컨더리압의 연산 제어를 나타내는 흐름도로, 소정의 미소 시간(예를 들어, 10ms)마다 반복 실행된다.

단계 S1에서는, 안전율(Sf)을 연산한다. 안전율(Sf)은 세컨더리 풀리(12)의 클램프력(Fzs)을 연산할 때에 이용하는 값으로, 세컨더리 풀리(12)의 클램프력(Fzs)의 여유값으로서 설정된다. 또한, 안전율(Sf)의 연산 방법에 대해서는 후술한다.

단계 S2에서는, 단계 S1에 있어서 설정된 안전율(Sf)에 기초하여 세컨더리 풀리(12)의 클램프력(Fzs)을 연산한다. 세컨더리 풀리(12)의 클램프력(Fzs)은 이하의 [수학식 1]에 기초하여 연산된다.

여기서, Tin은 프라이머리 풀리(11)에 입력되는 토크, θ는 풀리(11, 12)의 반꼭지각(쉬이브각), Rp는 프라이머리 풀리(11)의 벨트 권취 반경, μ는 벨트(13)와 풀리(11, 12)의 사이의 마찰 계수이다. 프라이머리 풀리(11)의 벨트 권취 반경(Rp)은, 풀리비(lp)와 고정값인 벨트 주위 길이 및 풀리간의 축간 거리에 기초하여 연산된다.

단계 S3에서는, 밸런스 추력비(Fzp/Fzs)를 연산한다. 밸런스 추력비(Fzp/Fzs)는 세컨더리 풀리(12)의 클램프력(Fzs)에 대한 프라이머리 풀리(11)의 클램프력(Fzp)의 비로, 풀리비(lp)를 평형 상태로 유지하기 위해 필요한 값으로서 도 4에 나타내는 맵에 기초하여 연산된다. 도 4는 풀리비(lp)와 밸런스 추력비(Fzp/Fzs)의 관계를 나타내는 맵으로, 풀리비(lp)가 높을수록 밸런스 추력비(Fzp/Fzs)는 낮게 설정되고, Low측에서는 밸런스 추력비(Fzp/Fzs)는 1.0보다 낮게 설정된다.

단계 S4에서는, 프라이머리 클램프력(Fzp)을 연산한다. 프라이머리 클램프력(Fzp)은 세컨더리 클램프력(Fzs)에 밸런스 추력비(Fzp/Fzs)를 승산하여 연산된다. 또한, 업 시프트시에는 목표 변속 속도에 기초하여 설정되는 차 추력(differential thrust)분을 더 가산함으로써 프라이머리 클램프력(Fzp)이 연산된다.

단계 S5에서는, 프라이머리 클램프력(Fzp) 및 세컨더리 클램프력(Fzs)에 기초하여 프라이머리압 및 세컨더리압을 연산한다.

여기서, 단계 S1에 있어서의 안전율(Sf)의 연산에 대해 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 5는 안전율(Sf)의 연산 제어를 나타내는 흐름도로, 소정의 미소 시간(예를 들어, 10ms)마다 반복 실행된다.

단계 S11에서는, 업 시프트 지령이 출력되어 있는지 여부를 판정한다. 업 시프트 지령이 출력되어 있다고 판정되면 단계 S13으로 진행하고, 출력되어 있지 않다고 판정되면 단계 S12로 진행한다. 여기서, 업 시프트 지령은 목표 풀리비가 현재의 풀리비(lp)보다 낮을 때에 출력되고, 일련의 변속 동작이 종료될 때까지 계속적으로 출력된다.

단계 S12에서는, 안전율(Sf)을 일정한 소정값으로 설정하여 처리를 종료한다.

단계 S13에서는, 안전율(Sfv)을 도 6의 맵에 따라서 검색한다. 도 6은 풀리비(lp)와 안전율(Sfv)의 관계를 나타내는 맵으로, 점선은 종래예에 있어서의 안전율(Sf)(일정값)을 나타낸다. 도 6에 나타내는 바와 같이 안전율(Sfv)은 풀리비(lp)가 높을수록 낮고, 소정의 풀리비(lp) 이상에서는 일정해지도록 설정된다. 소정의 풀리비(lp)는, 예를 들어 밸런스 추력비(Fzp/Fzs)가 0.9일 때의 풀리비(lp)로 설정된다.

단계 S14에서는, 엔진 회전 속도의 감소율을 연산한다. 엔진 회전 속도의 감소율은, 예를 들어 전회 제어시의 엔진 회전 속도와의 비교에 의해 연산된다. 또한, 업 시프트시에는 풀리비(lp)가 낮아지므로 엔진 회전 속도는 저하되고, 엔진 회전 속도의 감소율은 정(正)의 값이 된다.

단계 S15에서는, 엔진 회전 속도의 감소율이 소정 감소율보다 작은지 여부를 판정한다. 엔진 회전 속도의 감소율이 소정 감소율보다 작다고 판정되면 단계 S16으로 진행하고, 소정 감소율 이상이라고 판정되면 단계 S17로 진행한다. 업 시프트시에는 풀리비(lp)의 저하에 수반하여 엔진 회전 속도가 저하되어 가지만, 안전율(Sf)을 지나치게 낮게 하면 세컨더리압이 부족하여 엔진 회전 속도가 급상승하는 기미가 보여 감소율이 작아진다. 따라서, 소정 감소율은 세컨더리압이 부족하여 벨트(13)가 슬립될 가능성이 있다고 판단할 수 있을 정도의 값으로 설정되고, 미리 실험 등에 의해 구해 둔다.

단계 S16에서는, 안전율(Sfv)에 미소한 값(Δ)을 가산하여 새롭게 안전율(Sfv)로 한다.

단계 S17에서는, 단계 S13 내지 S16에 있어서 설정된 안전율(Sfv)을 안전율(Sf)로서 설정한다.

단계 S18에서는, 안전율(Sf)을 낭비 시간(waste time) 후에 출력하여 처리를 종료한다. 업 시프트 지령이 출력되고 나서 실제의 풀리비(lp)가 변화될 때까지는 지연이 발생하므로, 당해 지연을 낭비 시간으로서 미리 실험 등에 의해 구해 두고, 낭비 시간 경과 후에 안전율(Sf)을 출력한다. 즉, 업 시프트 지령이 출력되어도 낭비 시간이 경과할 때까지는 단계 S12에 있어서 설정된 안전율(Sf)이 출력된다.

즉, 상기한 제어에서는, 업 시프트시의 안전율(Sf)을, 풀리비(lp)가 정상 상태일 때의 안전율(Sf)과 비교하여 낮은 값으로 함으로써, 세컨더리 클램프력(Fzs) 및 세컨더리 클램프력(Fzs)에 차 추력을 가산한 프라이머리 클램프력(Fzp)을 정상시보다도 낮은 값이 되도록 제어하고 있다. 여기서, 업 시프트시의 안전율(Sf)을 저하시키는 것에 대해 더 상세하게 설명한다.

세컨더리 클램프력(Fzs)을 연산하는 [수학식 1]을 시간 미분하면 이하의 [수학식 2]로 나타내게 된다.

[수학식 2]로부터, 세컨더리 클램프력(Fzs)이 프라이머리 풀리(11)의 벨트 권취 반경(Rp)에 관하여 감소 함수인 것을 알 수 있다. 즉, 프라이머리 풀리(11)의 벨트 권취 반경(Rp)이 증대되는 업 시프트시에는, 세컨더리 클램프력(Fzs)이 저하된다. 따라서, 업 시프트시에는 정상시에 비해 안전율(Sf)을 보다 낮은 값으로 하는 것이 가능하다.

특히, 풀리비(lp)가 높은 Low시에는 밸런스 추력비(Fzp/Fzs)가 작아, 프라이머리 클램프력보다도 세컨더리 클램프력의 쪽이 높다. 또한 Low시에는 세컨더리 풀리(12)의 벨트 권취 반경(Rs)은 프라이머리 풀리(11)의 벨트 권취 반경(Rp)보다 크다. 이에 의해, Low시에는 벨트 슬립이 발생한다고 하면 프라이머리 풀리측에서 발생하게 된다.

따라서, 업 시프트시의 안전율(Sf)은 정상시의 안전율(Sf)보다 낮은 값으로 설정할 수 있고, 또한 풀리비(lp)가 Low측일수록 안전율(Sf)을 보다 낮은 값으로 설정할 수 있다.

다음에 도 7을 이용하여 본 실시 형태의 작용에 대해 설명한다. 도 7은 본 실시 형태에 있어서의 벨트식 무단 변속기의 작용을 나타내는 타임차트로, 도 7의 (a)는 업 시프트 지령, 도 7의 (b)는 풀리비(lp), 도 7의 (c)는 안전율(Sf), 도 7의 (d)는 세컨더리 클램프력, 도 7의 (e)는 엔진 회전 속도를 각각 나타내고 있다. 또한, 도 7의 (c), 도 7의 (d) 중의 점선은 종래예에 있어서의 변화를 나타낸다.

차량이 주행 중, 시각 t1에 있어서 업 시프트 지령이 출력되고, 안전율(Sf)이 맵 검색에 의해 정상시보다 낮은 값으로 설정된다. 낭비 시간이 경과한 후, 시각 t2에 있어서 안전율(Sf)이 출력되고, 이 안전율(Sf)에 기초하여 세컨더리 클램프력이 연산된다. 이에 의해, 세컨더리 클램프력은 점선으로 나타내는 종래예에 비해 낮은 값이 된다.

또한, 풀리비(lp)의 저하에 수반하여 엔진 회전 속도가 감소해 가지만, 시각 t3에 있어서 세컨더리 클램프력이 부족하여 엔진 회전 속도의 감소율이 소정 감소율보다 낮다고 판정된다. 따라서, 엔진 회전 속도의 감소율이 소정 감소율 이상이 될 때까지, 안전율(Sf)에 미소한 값(Δ)을 더한다. 이에 의해 세컨더리 클램프력이 상승하므로 벨트(13)의 슬립이 방지된다.

시각 t4에 있어서, 업 시프트가 종료되면 안전율(Sf)은 변속 전의 일정한 소정값으로 복귀된다.

상기한 바와 같이 본 실시 형태에서는, 업 시프트 지령이 출력되어 있다고 판정되었을 때, 안전율(Sf)을 맵 검색하여 정상시보다 낮은 값으로 설정하므로, 벨트 보유 지지에 필요한 풀리의 클램프력을 낮출 수 있는 업 시프트시에 있어서, 풀리의 클램프력을 보다 낮은 값으로 설정할 수 있어, 벨트 슬립이 발생하지 않는 범위 내에서 풀리 추력을 저하시킬 수 있다. 이에 의해 업 시프트시의 세컨더리압 및 차 추력을 고려한 프라이머리압이 저하되므로, 라인압을 저하시킬 수 있고, 유압 펌프(34)의 부하를 저감시켜 연비를 향상시킬 수 있다(청구항 1, 5에 대응).

또한, 업 시프트시에 세컨더리 클램프력이 보다 낮은 값으로 설정됨으로써 프라이머리 클램프력과의 사이에 차 추력이 발생하므로, 업 시프트시의 변속 응답성을 향상시킬 수 있다. 즉, 업 시프트시에는 프라이머리 클램프력에 차 추력분을 가산함으로써 목표 변속 속도를 달성하지만, 세컨더리 클램프력이 보다 낮은 값이 됨으로써 차 추력을 발생시키기 쉬워져, 그만큼 변속 응답성이 향상되게 된다(청구항 1, 5에 대응).

또한, 안전율(Sf)은 업 시프트 지령이 출력되었을 때의 풀리비(lp)가 높을(Low측일)수록 낮게 설정된다. 여기서, 풀리비(lp)가 높을수록, 밸런스 추력비(Fzp/Fzs)가 작고, 또한 세컨더리 풀리(12)의 벨트 권취 반경은 대직경이 되어, 세컨더리 풀리(12)에 있어서 벨트 슬립이 발생하기 어려운 상황이 된다. 따라서, 세컨더리 풀리(12)에 있어서 벨트 슬립이 발생하기 어려운 상황일수록 안전율(Sf)을 낮게 설정하여, 보다 크게 세컨더리압을 저하시킬 수 있으므로, 벨트 슬립을 방지하면서 더욱 연비를 향상시킬 수 있다. 특히 풀리비(lp)가 최대인 최Low로부터의 발진 직후의 업 시프트시에는 안전율(Sf)을 가장 낮게 설정할 수 있으므로, 더욱 연비를 향상시킬 수 있다(청구항 2에 대응).

또한, 업 시프트 지령이 출력되어 안전율(Sf)이 보다 낮은 값으로 설정되었을 때, 이 안전율(Sf)을 낭비 시간 후에 출력하므로, 변속 지령에 대한 실제의 변속 동작의 지연을 고려하여, 이 지연에 맞추어 세컨더리압을 저하시킬 수 있다. 이에 의해, 세컨더리압의 부족에 의한 벨트 슬립을 방지하면서 연비를 향상시킬 수 있다(청구항 3에 대응).

또한, 업 시프트 중에 엔진 회전 속도의 감소율이 소정 감소율보다 낮다고 판정되었을 때 안전율(Sf)을 증가시키므로, 안전율(Sf)을 필요 이상으로 지나치게 낮추었다고 해도 엔진(1)이 급상승할 기미가 보이는 것을 검지하여 세컨더리압을 약간 높게 보정할 수 있어, 보다 확실하게 벨트 슬립을 방지할 수 있다(청구항 4에 대응).

이상 설명한 실시 형태에 한정되는 일 없이, 그 기술적 사상의 범위 내에 있어서 다양한 변형이나 변경이 가능하다.

1 : 엔진
10 : 벨트식 무단 변속기(무단 변속 기구)
11 : 프라이머리 풀리
12 : 세컨더리 풀리
13 : V 벨트
20 : CVT 컨트롤 유닛
30 : 유압 컨트롤 유닛(유압 제어 수단)
S2, S4 : 풀리 추력 연산 수단
S11 : 업 시프트 판정 수단
S15 : 감소율 판정 수단

Claims

풀리 폭을 각각 변경 가능한 프라이머리 풀리 및 세컨더리 풀리와, 각 풀리에 감아 걸리는 벨트를 갖고, 상기 풀리 폭이 변화됨으로써 상기 각 풀리와 상기 벨트의 접촉 반경이 변화되어 변속비가 변화되는 무단 변속 기구와,
상기 각 풀리를 상기 풀리 폭이 축소되는 방향으로 가압하는 풀리 추력을, 소정의 여유값을 포함하도록 연산하는 풀리 추력 연산 수단과,
연산된 상기 풀리 추력에 기초하여 상기 각 풀리로 공급하는 유압을 제어하는 유압 제어 수단을 구비하는 벨트식 무단 변속기에 있어서,
상기 변속비를 저하시키는 업 시프트 중인지 여부를 판정하는 업 시프트 판정 수단을 구비하고,
상기 풀리 추력 연산 수단은, 업 시프트 중이라고 판정되었을 때, 상기 소정의 여유값을 업 시프트 중이라고 판정되어 있지 않을 때보다 작게 하는 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기.
제1항에 있어서, 상기 풀리 추력 연산 수단은, 업 시프트 중이라고 판정되었을 때의 변속비가 높을수록 상기 소정의 여유값의 저하량을 크게 하는 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 풀리 추력 연산 수단은, 업 시프트 중이라고 판정되고 나서 소정 시간 지연되어 상기 소정의 여유값을 작게 하는 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프라이머리 풀리에는 엔진으로부터 토크가 입력되고,
상기 엔진의 회전 속도의 감소율이 소정 감소율보다 낮은지 여부를 판정하는 감소율 판정 수단을 구비하고,
상기 풀리 추력 연산 수단은, 상기 엔진의 회전 속도의 감소율이 상기 소정 감소율보다 낮다고 판정되었을 때, 상기 소정의 여유값을 현재의 여유값보다 크게 하는 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기.
풀리 폭을 각각 변경 가능한 프라이머리 풀리 및 세컨더리 풀리와, 각 풀리에 감아 걸리는 벨트를 갖고, 상기 풀리 폭이 변화됨으로써 상기 각 풀리와 상기 벨트의 접촉 반경이 변화되어 변속비가 변화되는 벨트식 무단 변속기의 변속 제어 방법에 있어서,
상기 각 풀리를 상기 풀리 폭이 축소되는 방향으로 가압하는 풀리 추력을, 소정의 여유값을 포함하도록 연산하는 것과,
연산된 상기 풀리 추력에 기초하여 상기 각 풀리로 공급하는 유압을 제어하는 것과,
상기 변속비를 저하시키는 업 시프트 중인지 여부를 판정하는 것과,
업 시프트 중이라고 판정되었을 때, 상기 소정의 여유값을 업 시프트 중이라고 판정되어 있지 않을 때보다 작게 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기의 변속 제어 방법.