KR20180014182A

KR20180014182A - 무단 변속기의 제어 장치

Info

Publication number: KR20180014182A
Application number: KR1020187002235A
Authority: KR
Inventors: 기요후미 사사키; 요우지 이토우
Original assignee: 쟈트코 가부시키가이샤
Priority date: 2013-11-22
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2018-02-07
Also published as: US20160230886A1; JP6055109B2; EP3073156A1; US9638318B2; CN105556181B; CN105556181A; WO2015076041A1; EP3073156A4; JPWO2015076041A1; EP3073156B1; KR102015695B1; KR20160043096A

Abstract

프라이머리 풀리(5)와 세컨더리 풀리(6) 사이에 벨트(7)를 권장하여 동력을 전달하는 무단 변속기(CVT)와, 상기 프라이머리 풀리(5)의 회전수를 검출하는 프라이머리 풀리 회전수 센서(13)와, 차량이 정지 상태인지 여부를 판정하는 정차 상태 판정 수단과, 상기 프라이머리 풀리 회전수 센서(13)의 신호에 기초하여, 벨트 슬립을 검출하는 벨트 슬립 검출 수단과, 운전자의 시프트 레버 조작에 의해 파킹 레인지 또는 뉴트럴 레인지가 선택되어 있는 경우에는, 벨트 슬립 검출 수단에 의한 벨트 슬립의 검출을 금지하는 금지 수단을 구비하고 있다. 이에 의해, 파킹 레인지나 뉴트럴 레인지 선택 시의 차량 정지 상태이면, 기본적으로 프라이머리 풀리(5)의 회전수는 나와 있지 않고, 벨트 슬립은 발생하지 않으므로, 이 경우에 벨트 슬립의 검출을 금지함으로써, 잘못된 벨트 슬립 검출을 피할 수 있다.

Description

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

본 발명은 풀리간의 동력을 벨트에 의해 전달할 때의 변속비를 무단계로 변경 가능한 무단 변속기의 제어 장치에 관한 것이다.

이러한 종류의 무단 변속기의 제어 장치로서 특허문헌 1에 기재된 것이 제안되어 있다. 이 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 프라이머리 풀리 회전수가, 기구상 취할 수 있는 최대 변속비에 세컨더리 풀리의 회전수를 승산한 값보다도 커지고, 또한 엔진 회전수가 소정값 이상인 경우에는, 벨트 슬립이라고 판정하고, 벨트 슬립 보호 제어를 행하고 있다.

그러나, 운전자가 시프트 레버를 P 레인지나 N 레인지로 설정하고 있는 상태에서, 액셀러레이터 페달을 답입하는 조작을 행하면, 엔진이 고회전으로 되어 프라이머리 풀리가 진동하는 경우가 있다. 이 진동에 의해 프라이머리 풀리의 회전수를 검출하고 있는 센서는, 프라이머리 풀리의 위치에 따라서는, 펄스 신호를 출력해 버리는 경우가 있고, 이 경우, 제어 장치는, 단순한 진동을 프라이머리 풀리가 회전하고 있다고 잘못하여 인식하게 된다. 이때, 차량은 정지하고 있으므로 세컨더리 풀리는 회전하고 있지 않으므로, 벨트 슬립이 있다고 판단하고, 벨트 슬립 보호 제어를 실시해 버린다고 하는 문제가 있었다.

일본 특허 출원 공개 제2004-124968호 공보

본 발명은 상기 과제에 착안하여 이루어진 것으로, 벨트 슬립의 오검지를 회피 가능한 무단 변속기의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 무단 변속기의 제어 장치에서는, 프라이머리 풀리와 세컨더리 풀리 사이에 벨트를 권취하여 동력을 전달하는 무단 변속기와, 구동원과 프라이머리 풀리 사이에 설치되고, 동력 전달 상태를 단접(斷接)하는 클러치와, 상기 프라이머리 풀리의 회전수를 검출하는 프라이머리 풀리 회전수 센서와, 차량이 정지 상태인지 여부를 판정하는 정차 상태 판정 수단과, 상기 프라이머리 풀리 회전수 센서의 신호에 기초하여, 벨트 슬립을 검출하는 벨트 슬립 검출 수단과, 차량이 정지 상태라고 판정되고, 운전자의 시프트 레버 조작에 의해 뉴트럴 레인지가 선택되어 있는 경우에는, 상기 벨트 슬립 검출 수단에 의한 벨트 슬립의 검출을 금지하는 금지 수단을 구비하고, 뉴트럴 레인지가 선택되어 있어도 차량 정지 상태가 아닌 경우에는, 상기 벨트 슬립 검출 수단에 의한 벨트 슬립을 검출하는 것으로 하였다.

따라서, 본 발명에 따르면, 뉴트럴 레인지가 선택되어 있고 또한 차량 정지 상태이면, 기본적으로 프라이머리 풀리의 회전수는 나와 있지 않고, 벨트 슬립은 발생하지 않으므로, 이 경우에 벨트 슬립의 검출을 금지함으로써, 잘못된 벨트 슬립 검출을 피할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 무단 변속기의 제어 장치에 있어서의 실시 형태를 나타내는 시스템도이다.
도 2는 상기 실시 형태에 있어서의 벨트 슬립 검출 금지 처리를 나타내는 흐름도이다.

도 1은 본 발명에 관한 무단 변속기의 제어 장치의 구체적인 실시 형태를 나타내는 시스템도이다. 이 실시 형태에 있어서의 차량은, 내연 기관인 엔진(1)과, 토크 컨버터(2)와, 오일 펌프(3)와, 전후진 전환 기구(4)와, 벨트식 무단 변속기(CVT)를 갖고, 디퍼렌셜 기어를 통해 구동륜에 구동력을 전달한다. 토크 컨버터(2)는, 오일 펌프(3)를 구동하는 구동 갈고리와 일체로 회전하는 펌프 임펠러와, 전후진 전환 기구(4)의 입력측과 접속되는 터빈 러너와, 이들 펌프 임펠러와 터빈 러너를 일체적으로 연결 가능한 로크업 클러치(2a)를 갖는다. 전후진 전환 기구(4)는, 유성 기어 기구와 복수의 클러치(4a)로 구성되어 있고, 클러치(4a)의 체결 상태에 의해 전진과 후진을 전환한다. 벨트식 무단 변속기(CVT)는, 전후진 전환 기구(4)의 출력측과 접속된 프라이머리 풀리(5)와, 구동륜과 일체로 회전하는 세컨더리 풀리(6)와, 프라이머리 풀리(5)와 세컨더리 풀리(6) 사이에 권회되어 동력 전달을 행하는 벨트(7)를 갖는다.

컨트롤 유닛(10)은, 운전자의 조작에 의해 레인지 위치를 선택하는 시프트 레버(11)로부터의 레인지 위치 신호(이하, 레인지 위치 신호를 각각 P 레인지, R 레인지, N 레인지, D 레인지라고 기재함)와, 액셀러레이터 페달 개방도 센서(12)로부터의 액셀러레이터 페달 개방도 신호(이하, APO라 함)와, 프라이머리 풀리(5)의 회전수를 검출하는 프라이머리 풀리 회전수 센서(13)로부터의 프라이머리 회전수 신호(Npri)와, 세컨더리 풀리(6)의 회전수를 검출하는 세컨더리 풀리 회전수 센서(14)로부터의 세컨더리 회전수 신호(Nsec)를 읽어들인다. 또한, 각 풀리의 벨트 끼움 지지측과는 반대측의 측면에는, 회전축을 중심으로 하여 방사상으로 규칙적인 요철이 형성되어 있다. 프라이머리 풀리 회전수 센서(13) 및 세컨더리 풀리 회전수 센서(13)는, 이 요철과 마주 보도록 배치되어 있고, 센서 내에 설치된 코일에 의해 발생하는 자장이 요철에 의해 변화하는 상태를 판독하고, 펄스 형상의 신호를 검출한다.

컨트롤 유닛(10)은, 레인지 위치 신호에 따른 클러치(4a)의 체결 상태를 제어한다. 구체적으로는 P 레인지 또는 N 레인지이면 클러치(4a)는 해방 상태로 하고, R 레인지이면 전후진 전환 기구(4)가 역회전을 출력하도록 후진 클러치(또는 브레이크)를 체결하고, D 레인지이면 전후진 전환 기구(4)가 일체 회전하여 정회전을 출력하도록 전진 클러치(4a)를 체결한다. P 레인지에서는, 클러치(4a) 및 후진 클러치를 해방 상태로 함과 함께, 도시하지 않은 파킹 로크 기구를 작동시키고, 차량이 주행 상태가 되지 않도록 하고 있다. 즉, 운전자에 의해 P 레인지가 선택되어 있는 경우, 차량은 정지 상태로 되어 있다. 또한, 세컨더리 회전수(Nsec)에 기초하여 차속을 산출하고, APO 신호와 차속에 기초하여 목표 변속비를 설정한다. 그리고, 목표 변속비에 기초하여 각 풀리의 유압을 피드 포워드 제어에 의해 제어함과 함께, 프라이머리 회전수 신호(Npri)와 세컨더리 회전수 신호(Nsec)에 기초하여 실제 변속비를 검출하고, 설정된 목표 변속비와 실제 변속비가 일치하도록, 각 풀리의 유압을 피드백 제어한다. 또한, 상기 유압 제어를 위한 유닛은, 프라이머리 풀리(5)의 풀리 유압과 세컨더리 풀리(6)의 풀리 유압을 개별적으로 제어 가능한 유닛이어도 되고, 한쪽에는 라인압 상당의 유압을 공급한 상태에서 다른 쪽의 풀리 유압을 제어하는 유닛이어도 되고, 특별히 한정하지 않는다.

컨트롤 유닛(10) 내에는, 벨트(7)의 슬립을 검출하는 벨트 슬립 검출부(10a)를 갖는다. 벨트 슬립 검출부(10a) 내에서는, 프라이머리 풀리 회전수 센서(13)에 의해 검출된 프라이머리 회전수(Npri)가, 세컨더리 회전수(Nsec)에 최저 변속비를 승산한(곱한) 슬립 판정값 이상인지 여부를 판단하고, 프라이머리 회전수(Npri)가 슬립 판정값 이상일 때에는 벨트 슬립이 발생하고 있다고 판단한다. 벨트 슬립이 없는 상태에서의 실제 변속비가 불분명하였다고 해도, 무단 변속기(CVT)의 변속비가 최저 변속비라고 가정하고, 세컨더리 회전수(Nsec)에 대한 프라이머리 회전수(Npri)를 슬립 판정값으로 함으로써, 프라이머리 회전수(Npri)가 더 높은 회전수가 된 경우에는, 벨트 슬립이 발생하고 있다고 생각되기 때문이다. 또한, 세컨더리 풀리 회전수(Npri)가 제로인 경우도 상정되므로, 소정의 오프셋값을 부여하여 판정 감도를 조정해도 되고, 특별히 한정하지 않는다.

여기서, 차량 정지 시에 프라이머리 회전수 센서(13)의 검출 신호에 기초하는 벨트 슬립 검출이 오검출되는 경우에 대해 설명한다. 상술한 바와 같이, 프라이머리 회전수 센서(13)는, 프라이머리 풀리(5)에 형성된 요철 변화를 판독함으로써 회전수를 검출하고 있다. 이때, 프라이머리 풀리(5)의 회전수가 제로, 즉, 정차하고 있는 상태에서, 프라이머리 풀리 회전수 센서(13)와 대향하는 요철의 위치가, 오목부와 볼록부의 거의 경계 부분에 위치하면, 프라이머리 풀리(5)는 정지하고 있지만, 예를 들어 액셀러레이터 페달을 답입하여 엔진(1)을 아이들링한 경우, 그 진동에 의해 오목부와 볼록부 사이를 오고 가는 경우가 발생한다. 그러면, 프라이머리 풀리(5)는 회전하고 있지 않음에도 불구하고, 프라이머리 풀리 회전수 센서(13)가 펄스 신호를 출력하고, 컨트롤 유닛(10)에 있어서 프라이머리 풀리(5)에 회전수가 발생하고 있다고 인식하는 경우가 있다.

그렇게 하면, 벨트 슬립 검출부(10a)에서는, 세컨더리 회전수(Nsec)에 기초하여 슬립 판정값이 산출되어 있고, 세컨더리 회전수(Nsec)가 제로라고 하면, 슬립 판정값으로서는 작은 값이 설정되게 된다. 이때, 프라이머리 회전수(Npri)는 슬립 판정값보다도 커짐으로써, 벨트 슬립이 검출되어 버린다. 벨트 슬립이 검출된 경우, 벨트 슬립을 보호하기 위한 제어로서, 예를 들어 라인압을 상승시키는 제어나, 슬립을 방지하기 위해 엔진(1)의 출력 토크를 저감하는 제어 등이 개입해 버린다. 그렇게 하면, 예를 들어 P 레인지로부터 D 레인지로 전환하여 발진하려고 해도, 원하는 발진 상태가 얻어지지 않고 운전자에게 위화감을 부여할 우려가 있었다. 따라서, 본 실시 형태에서는, P 레인지 또는 N 레인지에서 차량 정지 상태일 때에는, 벨트 슬립은 발생하지 않는다고 판단하여 벨트 슬립 검출을 금지함으로써, 상기한 바와 같은 오검출을 피하는 것으로 하였다.

도 2는 본 실시 형태에서의 벨트 슬립 검출 금지 처리를 나타내는 흐름도이다.

스텝 S1에서는, P 레인지 또는 N 레인지에서 차량 정지 상태인지 여부를 판정하고, 조건을 만족시키고 있으면 스텝 S2로 진행하여 벨트 슬립 검출부(10a)에 의한 벨트 슬립 검출을 금지한다. 한편, 조건을 만족시키고 있지 않은 경우에는 스텝 S3으로 진행하여 벨트 슬립 검출부(10a)에 의한 벨트 슬립 검출을 행한다. 이에 의해, 잘못된 벨트 슬립 검출을 피할 수 있다.

즉, D 레인지나 R 레인지가 선택되어 있는 경우에는, 운전자에게 주행 의도가 있고, 그 경우에는, 가령 차량 정지 상태라도 벨트 슬립의 검출을 행할 필요가 있다. 그러나, P 레인지나 N 레인지의 차량 정지 상태이면, 운전자에게 주행 의도는 없고, 클러치(4a)가 해방되어 있고, 벨트 슬립을 우려할 필요가 없다.

또한, 가령 벨트 슬립의 검출을 정지하지 않는 P 레인지나 N 레인지의 차량 정차 상태에서는, 클러치(4a)가 해방되어 있고, 엔진 아이들링을 하면, 엔진 진동의 영향이나, 클러치(4a)의 드래그 토크의 영향에 의해, 클러치(4a)의 체결 시보다 프라이머리 풀리(5)에 미진동이 발생하기 쉽고, 회전수를 검출할 우려가 있다. 이 오검출은, 예를 들어 벨트 슬립이 발생한 것을 보고하는 이상 램프가 점등하거나, 라인압이 불필요하게 높여지거나, 실제로 D 레인지로 전환하여 주행하려고 하였을 때에 과잉으로 엔진 토크가 억제되어 버리는 것과 같은 벨트 슬립 억제 제어의 불필요한 실행을 초래할 우려가 있다. 본 실시 형태에서는, P 레인지나 N 레인지의 차량 정지 상태에 있어서 벨트 슬립 검출을 금지함으로써, 이들 문제를 피하고 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는 하기에 열거하는 작용 효과가 얻어진다.

(1) 프라이머리 풀리(5)와 세컨더리 풀리(6) 사이에 벨트(7)를 권장하여 동력을 전달하는 무단 변속기(CVT)와, 엔진(구동원)(1)과 프라이머리 풀리(5) 사이에 설치되고, 동력 전달 상태를 단접하는 클러치(4a)와, 프라이머리 풀리(5)의 회전수를 검출하는 프라이머리 풀리 회전수 센서(13)와, 프라이머리 풀리 회전수 센서(13)의 신호에 기초하여, 벨트 슬립을 검출하는 벨트 슬립 검출부(벨트 슬립 검출 수단)(10a)와, 스텝 S1에 의해 P 레인지 또는 N 레인지에서 차량 정지 상태라고 판정되었을 때에는, 벨트 슬립 검출부(10a)에 의한 벨트 슬립 검출을 금지하는 스텝 S3(금지 수단)을 구비하였다. 이에 의해, P 레인지나 N 레인지의 차량 정지 중이면, 운전자에게 주행 의도는 없고, 클러치(4a)가 해방되어 있으므로, 프라이머리 풀리(5)의 회전수는 나와 있지 않을 것이며, 동력 전달계에 큰 토크 전달이 행해지는 일은 없고, 애당초 벨트 슬립이 발생하지 않는 상태이다. 따라서, 벨트 슬립 검출을 금지하였다고 해도, 제어상에 영향을 미치는 일이 없고, 잘못된 벨트 슬립 검출만을 피할 수 있다.

(2) 상기 (1)에 기재된 무단 변속기의 제어 장치에 있어서, 세컨더리 풀리(6)의 회전수를 검출하는 세컨더리 풀리 회전수 센서(14)를 갖고, 스텝 S2는, 세컨더리 풀리 회전수 센서(14)에 의해 검출된 세컨더리 회전수(Nsec)에 무단 변속기(CVT)의 최저 변속비를 곱한 값인 슬립 판정값보다도, 프라이머리 회전수(Npri)가 클 때에는, 벨트 슬립이라고 검출한다. 따라서, 회전수 센서만으로 벨트 슬립을 검출할 수 있다.

Claims

프라이머리 풀리와 세컨더리 풀리 사이에 벨트를 권취하여 동력을 전달하는 무단 변속기와,
구동원과 상기 프라이머리 풀리 사이에 설치되고, 동력 전달 상태를 단접하는 클러치와,
상기 프라이머리 풀리의 회전수를 검출하는 프라이머리 풀리 회전수 센서와,
차량이 정지 상태인지 여부를 판정하는 정차 상태 판정 수단과,
상기 프라이머리 풀리 회전수 센서의 신호에 기초하여, 벨트 슬립을 검출하는 벨트 슬립 검출 수단과,
운전자의 시프트 레버 조작에 의해 뉴트럴 레인지가 선택되어 있고 또한 차량 정지 상태의 경우에는, 상기 벨트 슬립 검출 수단에 의한 벨트 슬립의 검출을 금지하는 금지 수단을 구비하고,
뉴트럴 레인지가 선택되어 있어도 차량 정지 상태가 아닌 경우에는, 상기 벨트 슬립 검출 수단에 의한 벨트 슬립을 검출하는, 무단 변속기의 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 세컨더리 풀리의 회전수를 검출하는 세컨더리 풀리 회전수 센서를 갖고,
상기 벨트 슬립 검출 수단은, 세컨더리 풀리 회전수 센서에 의해 검출된 세컨더리 풀리의 회전수에 상기 무단 변속기의 최저 변속비를 곱한 값보다도, 상기 프라이머리 풀리의 회전수가 클 때에는, 벨트 슬립이라고 검출하는 것인, 무단 변속기의 제어 장치.