无级变速器的滑动控制方法与流程

本发明涉及无级变速器的滑动控制方法，更详细地说，根据无级变速器的主动带轮的控制输入扭矩值而减少主动带轮与从动带轮的夹紧力，从而维持较低的安全系数，在不发生滑动的范围内减少液压动力损失而能够改善燃油效率的无级变速器的滑动控制方法。

背景技术：

一般地说，相比现有的多段自动变速器，无级变速器(CVT：Continuously Variable Transmission)的优点在于，使引擎的运转点接近OOL(Optimal Operating Line：最佳操作曲线)而能够提高效率。但缺点在于，因较高的控制压力及摩擦损耗而自身效率低，扭矩容量有限。

更具体地说，通过向主动带轮及从动带轮提供夹紧力而使带轮向轴方向移动，连续改变皮带的旋转半径，从而实现所述无级变速器(CVT)的变速。

但是，若作用于所述带轮的夹紧力不必要地大，会使皮带产生过度的张力而缩短皮带的寿命，并且成为产生夹紧力所需的液压动力受损的原因。但相反，若夹紧力过小，就会导致皮带与带轮之间的相对速度差，据此发生宏观滑动而丧失动力传动功能。

本发明的背景技术已公开于韩国注册专利10-1042064号(2011.06.09注册，无级变速器的运转方法)。

技术实现要素：

(要解决的技术问题)

本发明为解决所述问题点而提出，提供一种无级变速器的滑动控制方法，根据无级变速器的主动带轮的控制输入扭矩值而减少主动带轮与从动带轮的夹紧力，从而维持较低的安全系数，在不发生滑动的范围内减少液压动力损失而能够改善燃油效率。

(解决问题的手段)

根据本发明的一方面的无级变速器的滑动控制方法，利用变速控制单元(TCU)的无级变速器的滑动控制方法，包括：所述变速控制单元接收车辆行驶途中产生的至少一个以上的滑动判断相关信息的步骤；所述变速控制单元算出滑动判断系数的步骤；所述变速控制单元根据所述滑动判断相关信息及预先设定的任意的滑动判断算法而判断滑动发生与否的步骤；所述变速控制单元基于对滑动判断系数及所述滑动发生与否的判断结果而选择并转换预先设定的多个滑动模式中的其中一个的步骤。

根据本发明，所述多个滑动模式，包括：正常模式(Normal Mode)、管路压力最佳模式(Line Pressure Optimal Mode)、滑动控制模式(Slip Control Mode)、滑动最佳模式(Slip Optimal Mode)及滑动暂停模式(Slip Pause Mode)中的至少一个以上。

根据本发明，与所述滑动判断相关的信息，包括：根据驾驶员的车辆加/减速时改变的节流开度值、主动带轮的旋转速度、从动带轮的旋转速度、油温传感器的信息、抑制剂传感器的信息、刹车启动信息及扭矩信息中的至少一个以上。

根据本发明，利用所述主动带轮速度与从动带轮速度的微分值及变速器齿轮比而算出所述滑动判断系数。

根据本发明，所述变速控制单元，当目标齿轮比与实际齿轮比之间的差小于预先设定的一定范围时，从管路压力最佳模式(Line Pressure Optimal Mode)，以预先设定的一定的倾斜度，将管路压力减少到目标管路压力，所述管路压力最佳模式为将管路压力减少到比主动带轮与从动带轮中更大的值具有预先设定的特定余裕(margin)的程度的模式。

根据本发明，选择及转换所述滑动模式的步骤中，当扭矩维持预先设定的一定值且齿轮比在超过预先设定的一定时间内维持一定范围时，所述变速控制单元执行将管路压力最佳模式转换为滑动控制模式的控制，所述管路压力最佳模式为已设定控制所述无级变速器的主动带轮及从动带轮所需的最小限度的管路压力的模式，所述滑动控制模式为所述变速控制单元将用于计算所述无级变速器的主动带轮与从动带轮的夹紧力的主动带轮控制输入扭矩减少到预先设定的目标输入扭矩为止的模式。

根据本发明，所述变速控制单元，在所述滑动控制模式，将所述主动带轮控制输入扭矩以预先设定的一定的倾斜度、阶段性地减少到所述目标输入扭矩，从而逐渐地降低滑动安全系数。

根据本发明，随着所述主动带轮控制输入扭矩接近所述目标输入扭矩，滑动安全系数会逐渐减少，相反，滑动判断系数会逐渐增加，所述滑动判断系数大于初期滑动发生预想设定值时，所述变速控制单元执行从滑动控制模式转换成滑动最佳模式(Slip Optimal Mode)的控制，并且，所述滑动判断系数逐渐减少到稳定化预想设定值以下时，所述变速控制单元执行从所述滑动最佳模式重新转换到所述滑动控制模式的控制，所述滑动最佳模式为预想到滑动时执行补偿扭矩控制的模式。

根据本发明，所述补偿扭矩控制是指，所述变速控制单元使所述主动带轮控制输入扭矩像台阶形状或脉冲形状地、急剧增加到预先设定的一定倾斜度以上而补偿扭矩。

根据本发明，选择及转换所述滑动模式的步骤中，当所述多个滑动模式中的滑动控制模式或滑动最佳模式中，因车辆的行驶状况变化或频繁的齿轮比变化而发生根据所述滑动判断算法的算术性滑动时，所述变速控制单元执行将所述滑动控制模式或滑动最佳模式转换成滑动暂停模式(Slip Pause Mode)的控制，所述算术性滑动包括滑动判断系数急剧上升到临界倾斜度以上的情况及扭矩急剧增加到预先设定的扭矩临界值以上的情况，所述滑动暂停模式(Slip Pause Mode)是指当根据变速/扭矩变化而不是物理性滑动而判断根据所述滑动判断算法的滑动时，稳定化变速或扭矩变化的模式。

根据本发明，所述变速控制单元，在所述滑动暂停模式，使滑动判断中止预先设定的时间，直到所述滑动判断算法稳定，并执行扭矩补偿，当所述滑动判断系数在一定范围内、一定时间以上维持不变时，使所述滑动暂停模式再转换到滑动控制模式。

(发明的效果)

本发明根据无级变速器的主动带轮的控制输入扭矩值而减少主动带轮与从动带轮的夹紧力，从而维持较低的安全系数，在不发生滑动的范围内减少液压动力损失而能够改善燃油效率。

附图说明

图1是呈现根据本发明的一实施例的无级变速器的滑动控制装置的概略性结构的例示图。

图2是用于说明所述图1中多个滑动模式的动作的例示图。

图3是呈现用于说明所述图2中用于转换各个滑动模式的状态及转换动作的图表的例示图。

(附图标记说明)

110：变速控制单元

120：液压模块

130：油泵

140：引擎

150：主动带轮

160：从动带轮

170：引擎控制单元

具体实施方式

下面，参照附图说明根据本发明的无级变速器的滑动控制方法的一实施例。

该过程中，为了说明的明确性和便利，可能会夸张地图示了附图中的线条的厚度或构成要素的大小等。并且，后述的用语是考虑到其在本发明中的作用而定义的用语，会根据设计者、制造者等的意图或惯例等而不同。因此，应基于本说明书整体内容而定义。

图1是呈现根据本发明的一实施例的无级变速器的滑动控制装置的概略性结构的例示图。

如图1所图示，根据本实施例的无级变速器的滑动控制装置，包括：变速控制单元110(TCU：Transmission Control Unit)、液压模块120、油泵130、引擎140、主动带轮150、从动带轮160及引擎控制单元170(ECU：Engine Control Unit)。

所述变速控制单元(TCU)110接收车辆的行驶中产生的信息(例：根据驾驶员加/减速时改变的节流开度值、主动带轮的旋转速度(第1旋转传感器的信息)从动带轮的旋转速度(第2旋转传感器的信息)油温传感器的温度信息抑制剂传感器的信息及刹车启动信息中的至少一个以上)而根据预先设定的任意的滑动判断算法而判断滑动。

并且，所述变速控制单元110收集主动带轮150及从动带轮160的旋转加速度与速度数据并基于该信息而执行夹紧力控制。

所述变速控制单元110控制主动带轮压力(第1压力)而防止产生所述滑动。这时，根据所述主动带轮压力(第1压力)而控制从动带轮压力(第2压力)。即，所述变速控制单元110控制从动带轮160的齿轮比。

所述液压模块120根据所述变速控制单元(TCU)110的控制而控制管路压力、主动带轮压力(第1压力)及从动带轮压力(第2压力)。所述液压模块120在无级变速器中可呈现为用于调整管路压力的调节阀(regulator valve)，也可代替为其他压力控制要素。

所述油泵130在所述引擎140向所述主动带轮150传递引擎扭矩时受到所述液压模块120的控制而产生管路压力。

所述主动带轮150与从动带轮160根据所述液压模块120而接收启动压力，呈现变速比。

所述引擎控制单元(ECU)170检测所述引擎140运转时产生的扭矩信息及节流开度值信息而输出到变速控制单元(TCU)110。

并且，所述变速控制单元110基于所述滑动判断信息并根据预先设定的任意的滑动判断算法而判断滑动发生与否，以预先设定的多个滑动模式中的其中一个滑动模式控制无级变速器的滑动，从而不会产生滑动且减少了液压动力损失，因此能够改善燃油效率。

例如，所述多个滑动模式，包括：正常模式(Normal Mode)、管路压力最佳模式(Line Pressure Optimal Mode)、滑动控制模式(Slip Control Mode)、滑动最佳模式(Slip Optimal Mode)及滑动暂停模式(Slip Pause Mode)(参照图2)。

图2是用于说明所述图1中多个滑动模式的动作的例示图，参照图2更具体地说明所述各滑动模式的各个动作。

如图2所图示，所述管路压力最佳模式(Line Pressure Optimal Mode)(管路压力最佳模式)是最小化余裕管路压力的模式。即，已设定控制所述主动带轮及从动带轮所需的最小限度的管路压力的模式(参照图3)。

图3是呈现用于说明所述图2中用于转换各个滑动模式的状态及转换动作的图表的例示图，呈现从正常模式210经过管路压力最佳模式220而转换到滑动控制模式230，从滑动控制模式230转换到滑动最佳模式240并重新转换到滑动控制模式230，再从滑动控制模式230转换到滑动暂停模式250的过程。

所述图3中，参照所述正常模式210与管路压力最佳模式220的下端的图表，所述变速控制单元110在目标齿轮比与实际齿轮比的差值小于预先设定的一定范围时，从所述管路压力最佳模式(Line Pressure Optimal Mode)220，以预先设定的一定的倾斜度减少管路压力而达到目标管路压力为止。即，所述管路压力最佳模式220中，将管路压力减少到比主动带轮150及从动带轮160中更大的值具有略大的余裕(margin)的程度。

换句话说，所述目标管路压力为选择主动带轮150与从动带轮160的压力中更大的值并加上余裕压力(即，余裕)的值。因为，所述两个带轮(主动带轮、从动带轮)的致动器(未图示)所使用的液压量比其他离合器(未图示)多，因此用于决定目标管路压力。

并且，所述管路压力达到目标管路压力时，所述目标管路压力小于现有的一般行驶模式的管路压力。

据此，能够减少生成管路压力(即，目标管路压力)所需的液压动力损失而能够改善燃油效率。即，通过最小化作为主动带轮压力与从动带轮压力的基础的管路压力而减少生成管路压力所需的液压动力损失，从而改善燃油效率。这时，可调整所述余裕(margin)。

之后，其余滑动模式(例：滑动控制模式、滑动最佳模式、滑动暂停模式)在已最小化所述余裕管路压力的状态下，执行转换动作。

重新参照图2，所述滑动控制模式(Slip Control Mode)230为控制目标夹紧力的模式，所述变速控制单元110将用于计算主动带轮与从动带轮的夹紧力的控制输入扭矩量(即，主动带轮控制输入扭矩)减少到目标输入扭矩。

即，所述变速控制单元110在扭矩维持预先设定的一定值且齿轮比在超过预先设定的一定时间而维持一定范围时，将管路压力最佳模式220转换到滑动控制模式230。在所述滑动控制模式230，所述变速控制单元110将主动带轮控制输入扭矩以预先设定的一定的倾斜度、阶段性地减少到目标输入扭矩为止。

如上所述，通过以一定的倾斜度、阶段性地减少主动带轮控制输入扭矩，从而不发生滑动地减少主动带轮控制输入扭矩。

这里，减少所述主动带轮控制输入扭矩并不意味着降低安全系数。

换句话说，如上所述，所述变速控制单元110通过减少主动带轮控制输入扭矩而维持较低的安全系数，从而在不发生滑动的范围内，减少液压动力损失而能够改善燃油效率。

作为参考，所述夹紧力通常为了防滑(即，滑动)而使用根据控制输入扭矩而计算的值的1.3倍的安全系数而进行控制。因此，若通过降低夹紧力的安全系数而进行控制，能够减少液压动力损失而改善燃油效率。

并且，所述变速控制单元110控制一定时间直到所述目标夹紧力(即，主动带轮的目标输入扭矩)，同时控制齿轮比。

但是，若产生频繁的齿轮比变化，可判断为不是发生物理性滑动，而是发生了根据所述预先设定的任意的滑动判断算法的滑动(算术性滑动)(即，未发生实际滑动，但判断为发生滑动的滑动判断错误)。

因此，为了避免此现象，进入滑动控制模式230时，与齿轮比进行比较，若增减量不大，所述变速控制单元110就会进行控制而维持齿轮比。

另外，如上所述，随着接近目标夹紧力(即，主动带轮的目标输入扭矩)，安全系数会逐渐降低，参照图3的所述滑动控制模式230下端的图表，滑动判断系数逐渐上升。这里，滑动判断系数是利用所述主动带轮速度与从动带轮速度的微分值及变速器齿轮比而计算的，所述变速控制单元110算出所述滑动判断系数。

如上所述上升的滑动判断系数增大到滑动预想判定值(即，初期滑动发生预想设定值)时，所述变速控制单元110将滑动模式从所述滑动控制模式230转换成滑动最佳模式(Slip Optimal Mode)240。

所述滑动最佳模式240是预想到滑动时执行补偿扭矩控制的模式，参照图3的所述滑动最佳模式240下端的图表，使主动带轮控制输入扭矩以台阶形状(或脉冲形状)、以预先设定的一定倾斜度以上增加而补偿扭矩。

这时需注意的是，减少主动带轮控制输入扭矩时，虽然以预先设定的一定倾斜度、阶段性地减少，但执行补偿扭矩控制时，如脉冲形状，以剧烈的倾斜度增加扭矩。如上所述，通过以一定的倾斜度、阶段性地减少主动带轮控制输入扭矩而防止物理性滑动的发生，且预想到发生滑动时，如脉冲形状、以剧烈的倾斜度增加扭矩而防止物理性滑动的发生。

并且，在所述滑动最佳模式240控制压力的过程中，根据车辆行驶状况，所述滑动判断系数减少到稳定化预想设定值以下时，所述变速控制单元110将滑动模式从所述滑动最佳模式240重新转换成滑动控制模式230。

所述滑动控制模式230中，所述变速控制单元110重新将主动带轮控制输入扭矩控制为目标输入扭矩，如上所述，若要减少主动带轮控制输入扭矩，以预先设定的一定的倾斜度、阶段性地减少，从而防止物理性滑动的发生。

并且，所述滑动控制模式230或所述滑动最佳模式240中，因车辆的行驶状况的变化或频繁的齿轮比变化，发生根据所述任意的滑动判断算法的滑动(算术性滑动)(即，未发生实际滑动，但判断为发生了滑动的滑动判断错误)时(例：滑动判断系数突然上升到临界倾斜度以上时)，所述变速控制单元110将滑动模式转换成滑动暂停模式(Slip Pause Mode)。

这时，图3所图示的图表上未图示从滑动控制模式230转换到滑动暂停模式250所需的状态。

因为，并不是单纯通过滑动判断系数而判断根据所述任意的滑动判断算法的滑动(即，滑动判断错误)，如图1所图示，结合车辆的行驶过程中产生的信息(例：根据驾驶员加/减速时改变的节流开度值、主动带轮的旋转速度(第1旋转传感器的信息)、从动带轮的旋转速度(第2旋转传感器的信息)、油温传感器的温度信息、抑制剂传感器的信息及刹车启动信息中的至少一个以上)或通过引擎控制单元(ECU)170接收的信息而进行判断。

即，所述滑动暂停模式(Slip Pause Mode)250是指当根据变速/扭矩变化而不是根据物理性滑动而判断根据所述滑动判断算法的滑动时，稳定化变速或扭矩变化的模式。

例如，所述滑动暂停模式250可包括：扭矩急剧增大到预先设定的扭矩临界值以上、油温急剧上升及进入手动模式等情况。

所述滑动暂停模式250中，所述变速控制单元110使主动带轮控制输入扭矩以台阶形状(或脉冲形状)、以预先设定的一定倾斜度以上增加而补偿扭矩。如上所述，通过像脉冲形状地以剧烈的倾斜度增加补偿扭矩而防止物理性滑动的发生。

并且，所述变速控制单元110暂时(即，预先设定的时间)中止(或暂停)根据所述任意的滑动判断算法的滑动判断(即，预先设定的时间)。并且，补偿所述扭矩到所述任意的滑动判断算法稳定为止。即，所述滑动判断系数在一定范围内维持一定时间不变时，所述变速控制单元110重新将所述滑动暂停模式250转换成滑动控制模式230。

如上所述，本实施例通过减少余裕管路压力而提供燃油效率，基于通过所述任意的滑动判断算法判断的滑动信息而转换滑动控制模式、滑动最佳模式及滑动暂停模式，从而最小化主动带轮的控制输入扭矩而维持较低的安全系数，在不发生滑动的范围内减少液压动力损失而改善燃油效率。

以上参考了附图所图示的实施例而说明了本发明，但这只是例示性的，在本发明所属技术领域具有一般知识的人，能够理解到由此可进行多种变形及均等的其他实施例。因此，本发明的技术保护范围应根据以下权利要求范围所规定。