KR101469672B1

KR101469672B1 - Slip detection method for a metal V-belt type continuously variable transmission and the device thereof

Info

Publication number: KR101469672B1
Application number: KR20130074168A
Authority: KR
Inventors: 최윤준; 김현수; 조서연
Original assignee: 주식회사 현대케피코; 성균관대학교산학협력단
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2014-12-05

Abstract

The present invention relates to slip detection method and device in a metal belt type continuously variable transmission, and it is an object of the present invention to provide slip detection method and device in a metal belt type continuously variable transmission, which can estimate a slip state of the continuously variable transmission just using a pulley rotation speed sensor without adding other sensors. The slip detection method includes the steps of: detecting acceleration of a driving pulley, acceleration of a driven pulley, rotation speed of the driven pulley and CVT speed ratio; receiving the acceleration of the driving pulley, the acceleration of the driven pulley, the rotation speed of the driven pulley and the CVT speed ratio which were detected and generating first and second observation signals; calculating an amplitude difference rate from amplitudes of the first and second observation signals; and comparing the calculated amplitude difference rate with a predetermined threshold value to determine a slip section.

Description

금속벨트식 무단변속기에서의 슬립 상태 추정 방법 및 장치 {Slip detection method for a metal V-belt type continuously variable transmission and the device thereof} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a slip detection method for a metal belt type continuously variable transmission,

본 발명은 금속벨트식 무단변속기에서의 슬립 상태 추정 장치 및 방법으로, 더 구체적으로는 풀리회전속도 센서만 사용한 금속벨트식 무단변속기에서의 슬립 상태 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for estimating a slip state in a metal belt type continuously variable transmission, and more particularly, to an apparatus and method for estimating a slip state in a metal belt type continuously variable transmission using only a pulley rotational speed sensor.

연속 가변 변속기(CVT)란 Continously Variable Transmission의 약어로서, 연속적인 변속비를 얻을 수 있는 변속기를 말한다. 즉 연속 가변 변속기는 주어진 일정 범위 내에서 기어비를 무한대에 가까운 단계로 제어할 수 있는 변속기이다. 미리 정해진 몇 개의 단계로만 기어비를 제어할 수 있는 다른 변속기들과 대조적이어서 무단 변속기라고도 부른다. CVT는 차량의 속도에 따라 가장 효율적인 RPM으로 엔진을 구동시키기 때문에 경제성이 우수한 것으로 평가받고 있다. Continuously Variable Transmission (CVT) is an abbreviation of Continously Variable Transmission. It refers to a transmission that can achieve continuous transmission ratio. That is, the continuously variable transmission is a transmission capable of controlling the gear ratio to a level close to infinity within a given range. It is also referred to as a continuously variable transmission in contrast to other transmissions that can only control the gear ratio in a predetermined number of steps. CVT is considered to be economical because it drives the engine with the most efficient RPM according to the vehicle speed.

최근의 자동차는 높은 동력성능, 저연비, 환경오염에 대한 규제, 소비자들의 다양한 욕구 등을 충족시킬 수 있어야 한다. 특히 변속기에서는 운전자의 편리성이 최대한 요구됨에 따라 수동변속기(M/T:Manual Transmission)는 그 수요가 줄어들고 있는 반면, 자동변속기(A/T:Automatic Transmission)는 빠르게 수요가 늘고 있다.Recent automobiles should be able to meet high power performance, low fuel consumption, regulations on environmental pollution, various needs of consumers. In particular, the demand for manual transmission (M / T) is decreasing, while the demand for automatic transmission (A / T) is rapidly increasing, as the convenience of the driver is maximized in the transmission.

하지만 종래의 변속기(M/T,A/T)는 운전자의 불편함과 조종에 대한 구속력,연비 측면에서 모든 조건을 만족시키는데 한계가 있다. 그리하여 나타난 것이 CVT 즉, 무단변속기인 것이다. 유단변속기는 일반적으로 쓰이는 5단 수동변속기나 4단 자동변속기처럼 일정한 변속비를 가지며, 수동 또는 자동으로 필요에 따라 변속비를 조정해 사용하는 변속기를 말하며, 무단 변속기는 일정한 범위 내에서 연속적으로 변속비를 변화시킬 수 있는 변속장치이다.However, the conventional transmission (M / T, A / T) is limited in satisfying all conditions in terms of driver's discomfort, constraint on steering and fuel economy. The CVT, that is, the continuously variable transmission, is what has appeared. The step-variable transmission is a transmission that has a constant speed ratio, such as a 5-speed manual transmission or a 4-speed automatic transmission, and is manually or automatically adjusted by adjusting the speed ratio as needed. The continuously variable transmission continuously changes the transmission ratio Which is a transmission device capable of being operated.

유단변속기에서 가속성능 향상을 위해 단수 간 변속비를 크게 하게 되면, 급한 엔진속도의 변화와 가속도 변화 등이 발생해 변속기뿐만 아니라 운전자에게 불쾌한 변속 충격을 주게 된다. 또, 이런 단점을 극복하기 위해 변속단수를 증가시키면 제조원가가 상승하고, 변속기가 복잡해지며 부피와 무게가 증가하는 또 다른 단점을 안게 된다. 그러나, 무단변속기는 이름에서 알 수 있듯이 변속비의 변화가 단속적이지 않고 연속적이기 때문에 변속비가 확장되어도 변속 때 겪게 되는 충격이 없어진다.If the speed ratio between the single gears is increased to improve the acceleration performance in the step-variable transmission, a sudden change in the engine speed and an acceleration change will cause an unpleasant shift shock to the driver as well as the transmission. In order to overcome such disadvantages, increasing the number of shift stages increases manufacturing cost, complicates the transmission, and increases the volume and weight. However, as the name implies, the continuously variable transmission is continuously intermittent and non-intermittent, thereby eliminating the shock experienced during shifting even when the transmission ratio is expanded.

금속벨트 CVT에서 풀리와 벨트사이의 클램핑력이 너무 크면, 유압펌프손실과 기계손실이 증가한다. 또한 클램핑력이 일정값보다 작으면, 풀리와 벨트사이에 슬립이 발생하고 동력전달기능을 상실하게 된다. 일반적으로 금속벨트 CVT는 미소슬립(micro slip)에 의해 정상적인 동력전달이 이루어지지만, 슬립이 지나치게 크면 거시슬립(macro slip), 즉 미끄럼이 발생한다. If the clamping force between the pulley and the belt in the metal belt CVT is too large, the hydraulic pump loss and machine loss increase. Also, if the clamping force is smaller than a certain value, a slip occurs between the pulley and the belt and the power transmission function is lost. Generally, the metal belt CVT is normally powered by a micro slip, but a macro slip, or slip, occurs when the slip is too large.

클림핑력은 슬립을 방지하기 위해 안전계수 1.3을 사용하여 Fujii 관계식을 통해 계산한다. 주어진 토크에 대하여 벨트와 풀리가 미끄러지기 직전의 클램핑력을 공급할 수 있으면 CVT 시스템 효율을 높일 수 있다. 하지만, 이 클램핑력을 공급하려면 미끄럼 점, 즉 거시적 슬립이 발생하기 시작하는 점을 알아야 하는데, 이 슬립 추정은 매우 어렵다.The clamping force is calculated through the Fujii relationship using a safety factor of 1.3 to prevent slip. The CVT system efficiency can be increased if the clamping force can be supplied just before the belt and pulley slip against a given torque. However, in order to supply this clamping force, it is necessary to know a slip point, that is, a point at which a macroscopic slip begins to occur. This slip estimation is very difficult.

종래 기술로서 풀리의 측 방향 변위를 측정하거나, 벨트 속도를 측정하고 이를 비교하여 슬립률을 계산하는 슬립 추정 방법이 존재하지만, 종래 기술은 풀리의 측 방향 변위 센서나 벨트속도 센서를 사용하기 때문에 구조가 복잡하고 비용이 비싼 문제점이 있었다.
As a conventional technique, there is a slip estimation method for measuring a lateral displacement of a pulley or measuring a belt speed and comparing the slip rate with the belt speed. However, since the prior art uses a lateral displacement sensor or a belt speed sensor of a pulley, Is complicated and expensive.

본 발명은 무단 변속기 슬립 상태 추정에서 다른 센서를 추가하지 않고 풀리 회전 속도 센서만 이용하여 슬립 추정이 가능한 무단 변속기 슬립 상태 추정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
An object of the present invention is to provide an apparatus and method for estimating a slip state of a continuously variable transmission in which slip can be estimated using only a pulley rotational speed sensor without adding another sensor.

본 발명의 일면에 따른, 금속벨트식 무단변속기에서의 슬립 상태 추정 장치는 구동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 회전속도 및 CVT 속도비를 검출하는 검출부; 검출된 구동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 회전속도 및 CVT 속도비를 입력받아 제1 및 제2관측신호를 생성하는 생성부; 생성된 상기 제1 및 제2관측신호의 진폭으로부터 진폭 차이율을 계산하는 계산부; 및 계산된 상기 진폭 차이율과 기설정된 임계값과의 크기 비교를 통해 슬립구간을 판단하는 제어부를 포함한다. According to an aspect of the present invention, an apparatus for estimating a slip state in a metal belt-type continuously variable transmission includes: a detector for detecting a drive side pulley acceleration, a driven side pulley acceleration, a driven side pulley rotational speed, and a CVT speed ratio; A generator for generating first and second observation signals based on the detected driving side pulley acceleration, driven side pulley acceleration, driven side pulley acceleration, driven side pulley rotation speed, and CVT speed ratio; A calculation unit for calculating an amplitude difference ratio from the amplitudes of the first and second observed signals; And a controller for determining a sleep interval by comparing the calculated magnitude difference ratio with a preset threshold value.

본 발명의 다른 면에 따른, 금속벨트식 무단변속기에서의 슬립 상태 추정 방법은 구동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 회전속도 및 CVT 속도비를 검출하는 단계; 검출된 구동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 회전속도 및 CVT 속도비로부터 제1 및 제2관측신호를 생성하는 단계; 생성된 상기 제1 및 제2관측신호로부터 제1 및 제2관측신호 평균 진폭을 획득하는 단계; 획득된 상기 제1 및 제2관측신호 평균 진폭으로부터 진폭 차이율을 계산하는 단계; 및 계산된 상기 진폭 차이율이 기설정된 임계값보다 크면 거시적 슬립구간으로 판단하는 단계를 포함한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for estimating a slip state in a metal belt type continuously variable transmission, comprising the steps of: detecting a driving side pulley acceleration, a driven side pulley acceleration, a driven side pulley rotational speed and a CVT speed ratio; Generating first and second observation signals from the detected driving side pulley acceleration, driven side pulley acceleration, driven side pulley rotational speed, and CVT speed ratio; Obtaining first and second observed signal average amplitudes from the generated first and second observed signals; Calculating an amplitude difference rate from the obtained first and second observed signal average amplitudes; And determining the macroscopic sleep interval if the calculated amplitude difference ratio is greater than a predetermined threshold value.

본 발명에 따르면, 구동측과 종동측 풀리 회전 속도를 미분한 가속도, 종동측 풀리 속도, CVT 속도비를 이용하여 두 개의 관측신호를 생성하고, 두 개의 관측 신호의 진폭 차이를 기초로 슬립 상태를 확인한다. According to the present invention, two observation signals are generated using differential acceleration, driven pulley velocity, and CVT velocity ratio of the driven side and driven side pulley rotational speeds, and a sleep state is calculated based on the amplitude difference of the two observation signals Check.

따라서, 풀리의 축 방향 변위 센서나 밸트 속도 센서를 사용하여 구조가 복잡하고 비용이 비싼 종래 기술에 비하여 풀리 회전 속도만 사용하여 구조가 간단하고 비용이 저렴한 방법으로 슬립 상태를 확인할 수 있다. Therefore, by using the axial displacement sensor or the belt speed sensor of the pulley, it is possible to confirm the slip state in a simple structure and inexpensive method by using only the pulley rotation speed as compared with the conventional technology which is complicated in structure and expensive.

또한, 축 방향 변위 센서나 밸트 속도 센서를 사용하여 간접적으로 슬립 상태를 판단하는 종래 기술에 비해 풀리 회전 속도를 사용하여 슬립 상태를 확인하므로 슬립 상태를 보다 직접적으로 정확하게 확인할 수 있다.
In addition, since the slip state is confirmed by using the pulley rotational speed as compared with the prior art in which the slip state is indirectly judged by using the axial displacement sensor or the belt speed sensor, the slip state can be more directly and accurately confirmed.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 슬립 상태 추정 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 슬립 상태 추정 방법의 순서도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 미소슬립구간과 거시적 슬립구간에서 속도와 관측신호를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 관측신호의 진폭 특성을 관측하기 위한 신호처리 방법을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 구동측과 종동측 관측신호의 진폭을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 미소슬립구간과 거시적 슬립구간에서 진폭차이율을 도시한 도면.1 is a configuration diagram of a sleep state estimation apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a flowchart of a sleep state estimation method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 illustrates velocity and observation signals in a micro-sleep interval and a macro-sleep interval according to an embodiment of the present invention; FIG.
4 is a diagram illustrating a signal processing method for observing amplitude characteristics of an observation signal according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing the amplitudes of the driving-side and subordinate-side observation signals according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating amplitude difference rates in a micro-sleep interval and a macro-sleep interval according to an embodiment of the present invention; FIG.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to a person skilled in the art, and the invention is defined by the scope of the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms " comprises, " and / or "comprising" refer to the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Or additions.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 슬립 상태 추정 장치의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 슬립 상태 추정 장치는 검출부(110), 생성부(120), 계산부(130). 필터부(140), 제어부(150) 및 경고부(160)를 포함한다. 1 is a configuration diagram of a sleep state estimation apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the sleep state estimation apparatus includes a detection unit 110, a generation unit 120, and a calculation unit 130. A filter unit 140, a control unit 150, and a warning unit 160.

검출부(120)는 구동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 회전속도 및 CVT 속도비를 검출한다. The detection unit 120 detects the driving side pulley acceleration, the driven side pulley acceleration, the driven side pulley rotation speed, and the CVT speed ratio.

생성부(120)는 검출된 구동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 회전속도 및 CVT 속도비를 입력받아 제1 및 제2관측신호를 생성한다. The generation unit 120 receives the driving side pulley acceleration, the driven side pulley acceleration, the driven side pulley rotation speed, and the CVT speed ratio to generate the first and second observation signals.

구체적으로, 생성부(120)는 제1관측신호를 구동측 풀리 가속도를 종동측 풀리 회전속도로 나누어 생성하고, 제2관측신호를 종동측 풀리 가속도와 CVT 속도비의 곱을 종동측 풀리 회전속도로 나누어 생성한다. Specifically, the generating unit 120 generates the first observation signal by dividing the driving-side pulley acceleration by the driven-side pulley rotation speed and generates the second observation signal by the product of the driven-side pulley acceleration and the CVT speed ratio to the driven- Respectively.

즉, 생성부(120)는 속도센서를 이용하여 얻은 구동측과, 종동측 풀리의 회전속도를 미분하여 얻은 가속도, 종동측 풀리속도와 CVT 속도비를 검출하여 아래의 수학식 1, 2와 같이 제1관측신호(Cp : 구동측 관측신호)와 제2관측신호(Cs : 종동측 관측신호)를 생성한다.
That is, the generating unit 120 detects the acceleration, the driven pulley speed, and the CVT speed ratio obtained by differentiating the rotational speeds of the drive side and the driven side pulley obtained using the speed sensor, And generates a first observation signal Cp (driving side observation signal) and a second observation signal (Cs: a slave side observation signal).

여기서, ap는 구동측 풀리 가속도, as는 종동측 풀리 가속도, is는 CVT 속도비(is=wp/ws), ws는 종동측 풀리 회전속도이다. Here, ap is the driving side pulley acceleration, as is the driven side pulley acceleration, is is the CVT speed ratio (is = wp / ws), and ws is the driven side pulley rotation speed.

계산부(130)는 생성된 제1 및 제2관측신호의 진폭으로부터 진폭 차이율을 계산한다. 구체적으로 계산부(130)는 제1 및 제2관측신호의 진폭의 차이율을 제1관측신호의 진폭과 제2관측신호의 진폭 차이를 제2관측신호의 진폭으로 나누어 계산한다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다. The calculation unit 130 calculates the amplitude difference ratio from the amplitudes of the generated first and second observed signals. Specifically, the calculation unit 130 calculates the difference rate of the amplitudes of the first and second observation signals by dividing the difference between the amplitude of the first observation signal and the amplitude difference of the second observation signal by the amplitude of the second observation signal. A detailed description thereof will be described later.

필터부(140)는 제1 및 제2 관측신호의 노이즈와 직류 성분을 제거한다.The filter unit 140 removes noise and DC components of the first and second observation signals.

제어부(150)는 계산된 진폭 차이율과 기설정된 임계값과의 크기 비교를 통해 슬립구간을 판단한다. 구체적으로 제어부(150)는 진폭 차이율이 기설정된 임계값보다 작으면 미소 슬립구간으로 판단하고 진폭 차이율이 임계값보다 크면 거시적 슬립구간으로 판단한다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다. The control unit 150 determines the sleep interval by comparing the magnitude difference between the calculated amplitude difference ratio and a preset threshold value. Specifically, if the amplitude difference ratio is smaller than the predetermined threshold value, the control unit 150 determines that the micro-sleep interval is greater than the threshold, and determines that the macro-sleep interval is greater than the threshold. A detailed description thereof will be described later.

경고부(160)는 제어부(150)가 슬립구간을 판단하는 것을 실패하면 경고 메시지를 전달한다. 구체적으로 경고부(160)는 경고음 발생, 점멸등 형식의 경고등, 안내 방송을 통하여 경고 메시지를 전달한다. The warning unit 160 transmits a warning message if the controller 150 fails to determine the sleep interval. Specifically, the warning unit 160 transmits a warning message through a warning sound, a blinking warning light, or an announcement.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 슬립 상태 추정 방법의 순서도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, 구동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 회전속도 및 CVT 속도비를 검출한다(S210). 구체적으로 검출부(120)는 구동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 회전속도 및 CVT 속도비를 검출한다. 2 is a flowchart of a sleep state estimation method according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, first, the driving side pulley acceleration, the driven side pulley acceleration, the driven side pulley rotation speed, and the CVT speed ratio are detected (S210). Specifically, the detection unit 120 detects the driving-side pulley acceleration, the driven-side pulley acceleration, the driven-side pulley rotation speed, and the CVT speed ratio.

다음으로, 검출된 구동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 회전속도 및 CVT 속도비로부터 제1 및 제2관측신호를 생성한다(S220). 구체적으로 생성부(120)는 검출된 구동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 회전속도 및 CVT 속도비를 입력받아 제1 및 제2관측신호를 생성한다. Next, first and second observation signals are generated from the detected driving side pulley acceleration, driven side pulley acceleration, driven side pulley rotational speed, and CVT speed ratio (S220). Specifically, the generating unit 120 receives the detected driving side pulley acceleration, driven side pulley acceleration, driven side pulley rotation speed, and CVT speed ratio to generate the first and second observation signals.

이어, 제1 및 제2관측신호를 필터링한다(S230). 구체적으로, 필터부(140)는 제1 및 제2 관측신호의 노이즈와 직류 성분을 제거한다. Next, the first and second observation signals are filtered (S230). Specifically, the filter unit 140 removes noise and DC components of the first and second observation signals.

생성된 제1 및 제2관측신호로부터 제1 및 제2관측신호 평균 진폭을 획득한다(S240).The first and second observed signal average amplitudes are obtained from the generated first and second observed signals (S240).

샘플링, 버퍼, FFT (Fast Fourier Transform)을 통하여 제1 및 제2관측신호 진폭을 빈도와 시간에 따라 표현한다. The first and second observed signal amplitudes are expressed in terms of frequency and time through sampling, buffer, and FFT (Fast Fourier Transform).

표현된 제1 및 제2관측신호 진폭을 0에서 FFT를 통하여 얻은 신호의 최대 빈도까지 빈도에 대하여 적분하고 이를 최대 빈도로 나누어 제1 및 제2관측신호 평균 진폭을 획득한다. Integrating the expressed first and second observed signal amplitudes over frequency up to the maximum frequency of the signal obtained through FFT from 0 and dividing this by the maximum frequency to obtain the first and second observed signal average amplitudes.

획득된 제1 및 제2관측신호 평균 진폭으로부터 진폭 차이율을 계산한다(S250). 구체적으로, 계산부(130)는 제1 및 제2 관측신호의 진폭의 차이율을 제1관측신호 평균 진폭과 제2관측신호 평균 진폭 차이를 제2관측신호 평균 진폭으로 나누어 계산한다. The amplitude difference ratio is calculated from the obtained average amplitudes of the first and second observed signals (S250). Specifically, the calculation unit 130 calculates the difference rate of the amplitudes of the first and second observation signals by dividing the difference between the first observation signal average amplitude and the second observation signal average amplitude by the second observation signal average amplitude.

진폭 차이율이 기설정된 임계값보다 크면(S260), 거시적 슬립구간으로 판단한다(S270).If the amplitude difference ratio is greater than a preset threshold value (S260), it is determined to be a macroscopic sleep interval (S270).

진폭 차이율이 기설정된 임계값보다 작으면(S260) 미소슬립구간으로 판단한다(S280). 구체적으로, 제어부(150)는 진폭 차이율이 기설정된 임계값보다 작으면 미소 슬립구간으로 판단하고 진폭 차이율이 임계값보다 크면 거시적 슬립구간으로 판단한다. If the amplitude difference ratio is smaller than the preset threshold value (S260), it is determined to be the sub-sleep interval (S280). Specifically, if the amplitude difference ratio is smaller than a predetermined threshold value, the controller 150 determines that it is a micro-sleep interval, and if the amplitude difference ratio is greater than the threshold value, the control unit 150 determines that the macro-

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 미소슬립구간과 거시적 슬립구간에서 속도와 관측신호를 도시한 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating speed and observation signals in a micro-sleep interval and a macro-sleep interval according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 시뮬레이션을 통해 얻은 결과를 살펴보면, 미소슬립구간[5 ~ 6초 / 8.7 ~ 10초]에서 종동측 속도는 대체로 일정한 범위를 유지하는데, 거시적 슬립구간[6 ~ 8.7초]에서 구동측 속도는 일정한 값을 유지하나 종동측 속도는 갑자기 커지는 현상이 발생한다. 미소슬립구간에서 구동측 관측신호(제1관측신호)는 종동측 관측신호(제2관측신호)와 거의 일치한다. 그러나, 거시적 슬립구간에서 이 두 관측신호는 진폭이 큰 차이를 나타내게 된다. 이를 통하여 슬립 추정 방법이 유추될 수 있다. As shown in FIG. 3, the results obtained from the simulation show that, in the micro-slip interval [5 to 6 seconds / 8.7 to 10 seconds], the slave side speed is maintained in a substantially constant range. In the macro slip interval [6 to 8.7 seconds ], The drive side speed maintains a constant value, but the slave side speed suddenly increases. The driving side observation signal (first observation signal) substantially coincides with the driven side observation signal (second observation signal) in the minute sleep interval. However, in the macroscopic sleep interval, these two observation signals show a large difference in amplitude. Therefore, the slip estimation method can be inferred.

여기에서 관측신호의 단위는 rad/s가 되고, 관측신호는 각가속도를 각속도로 나눈 물리량이므로, 각가속도가 음(-)의 성분을 가지게 되는 경우에는 음(-)의 값을 갖게 된다.Here, the unit of the observation signal is rad / s, and the observation signal is a physical quantity obtained by dividing the angular acceleration by the angular velocity. Therefore, when the angular acceleration has a negative component, the observation signal has a negative value.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 관측신호의 진폭 특성을 관측하기 위한 신호처리 방법을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 관측신호에는 속도센서신호와 속도센서신호를 미분한 가속도 신호가 있기 때문에 소음과 진동이 생긴다. 이를 제거하고 관측신호의 진폭특성을 관측하기 위해 실용적인 신호처리 방법을 실행하여야 한다. 4 is a diagram illustrating a signal processing method for observing amplitude characteristics of an observation signal according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, noise and vibration are generated in the observation signal because there is an acceleration signal that differentiates the velocity sensor signal and the velocity sensor signal. Practical signal processing methods should be implemented to remove this and to observe the amplitude characteristics of the observed signal.

도 4(a)에서, 필터를 사용하여 관측신호의 소음과 직류 성분을 제거한다. 구체적으로, 제1관측신호 cp(t)와 제2관측신호 cs(t)가 대역통과필터(Band pass filter)를 통과하면 fcp(t), fcs(t)가 된다. In Fig. 4 (a), noise and direct current components of the observed signal are removed using a filter. Specifically, when the first observation signal cp (t) and the second observation signal cs (t) pass a bandpass filter, they become fcp (t) and fcs (t).

도 4(b)에서, f(t) 즉, fcp(t), fcs(t)를 대상으로 신호의 실시간 진폭을 계산하기 위하여 샘플링과 버퍼 및 FFT(Fast fourier transform)을 수행한다. 이를 통하여 신호의 진폭을 빈도와 시간에 따라 나타낸다. In FIG. 4 (b), sampling, buffering and FFT (Fast Fourier Transform) are performed to calculate real time amplitudes of signals with respect to f (t), that is, fcp (t) and fcs (t). This shows the amplitude of the signal according to frequency and time.

도 4(c)에서, f(t)를 대상으로 3D 맵을 수행한다. In Fig. 4 (c), a 3D map is performed on f (t).

도 4(d)에서, f(t)를 대상으로 평균 진폭을 획득한다. 이 경우, FFT를 통하여 얻은 진폭과 빈도를 이용하여 수학식 3과 같이 평균 진폭을 계산한다. 이 과정을 반복하면 관측신호의 평균진폭(A(f(t))을 실시간으로 알 수 있다.
In Fig. 4 (d), an average amplitude is obtained with respect to f (t). In this case, the average amplitude is calculated using Equation 3 using the amplitude and the frequency obtained through the FFT. By repeating this process, the average amplitude (A (f (t)) of the observation signal can be known in real time.

여기서, fmax는 FFT를 통하여 얻은 신호의 최대 빈도, A(f, t)는 시간 t와 빈도 f(t)에 해당하는 진폭이다. Where fmax is the maximum frequency of the signal obtained through FFT and A (f, t) is the amplitude corresponding to time t and frequency f (t).

도 4(e)에서, 관측신호의 평균진폭[ A(f(t)) ]을 저역통과필터(Low pass filter)를 통과시켜 필터링한다. A(f(t))를 필터링하면, B(f(t))가 생성된다. In Fig. 4 (e), the average amplitude [A (f (t)] of the observation signal is filtered through a low pass filter. Filtering A (f (t)) yields B (f (t)).

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 구동측과 종동측 관측신호의 진폭을 도시한 도면이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 구동측 관측신호와 종동측 관측신호의 진폭은 [5 ~ 6초 구간 / 8.7 ~ 10초 구간]에서는 진폭의 크기가 일치하고, [6 ~ 8.7초 구간]에서는 구동측과 종동측 관측신호의 진폭 차이가 나타난다. 5 is a diagram showing the amplitudes of the driving-side and subordinate-side observation signals according to the embodiment of the present invention. 5, the amplitudes of the driving-side observation signal and the slave-side observation signal are equal in magnitude in the [5 to 6 sec section / 8.7 to 10 sec section] and in the [6 to 8.7 sec section] And the difference in amplitude between the observer side and the observer side signal appears.

제1 및 제2관측신호의 진폭을 사용하여 시간 도메인에서의 진폭 차이율[ e(t) ]을 정의하면 수학식 4와 같다. The amplitude difference ratio [e (t)] in the time domain is defined using the amplitudes of the first and second observed signals, as shown in Equation (4).

여기서 B(fp(t))는 구동측 관측신호의 평균진폭을 저역통과필터를 통해 필터링한 진폭이고, B(fs(t))는 종동측 관측신호의 평균진폭을 저역통과필터를 통해 필터링한 진폭이다. Where B (fp (t)) is the amplitude obtained by filtering the average amplitude of the driving-side observation signal through the low-pass filter, and B (fs Amplitude.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 미소슬립구간과 거시적 슬립구간에서 진폭차이율을 도시한 도면이다. 수학식 4를 사용하여 계산된 진폭 차이율은 도 6과 같이 나타난다. 이 진폭 차이율이 기설정한 임계값보다 작으면 이 슬립은 미소슬립구간으로, 임계값보다 크면 거시적 슬립구간으로 판단한다. FIG. 6 is a diagram illustrating amplitude difference rates in the micro-sleep interval and the macro-sleep interval according to the embodiment of the present invention. The amplitude difference ratio calculated using equation (4) is shown in FIG. If this amplitude difference ratio is smaller than the preset threshold value, this sleep is a micro-sleep interval, and if it is larger than the threshold value, it is determined as a macroscopic sleep interval.

예컨대, 기설정한 임계값이 10%인 경우, 진폭 차이율이 10%보다 작은 구간 [5 ~ 6초 / 8.7 ~ 10초] 구간은 미소슬립구간으로 판단하고, 진폭 차이율이 10%보다 큰 구간 [6 ~ 8.7초]구간은 거시적 슬립구간으로 판단한다. For example, if the preset threshold value is 10%, it is determined that the section of the amplitude difference ratio is less than 10% [5 to 6 seconds / 8.7 to 10 seconds] as the minute slip section, and the amplitude difference ratio is more than 10% The interval [6 to 8.7 seconds] is determined as the macroscopic sleep interval.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention, but are intended to be illustrative, and the scope of the present invention is not limited by these embodiments. It is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents, which fall within the scope of the present invention as claimed.

110 : 검출부
120 : 생성부 130 : 계산부
140 : 필터부 150 : 제어부
160 : 경고부110:
120: Generation unit 130:
140: filter unit 150:
160: Warning section

Claims

구동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 회전속도 및 CVT 속도비를 검출하는 검출부;
검출된 상기 구동측 풀리 가속도, 상기 종동측 풀리 가속도, 상기 종동측 풀리 회전속도 및 상기 CVT 속도비를 입력받아, 상기 구동측 풀리 가속도를 상기 종동측 풀리 회전속도로 나누어 생성한 제1관측신호 및 상기 종동측 풀리 가속도와 상기 CVT 속도비의 곱을 상기 종동측 풀리 회전속도로 나누어 생성한 제2관측신호를 생성하는 생성부;
생성된 상기 제1 및 제2관측신호의 진폭으로부터 진폭 차이율을 계산하는 계산부; 및
계산된 상기 진폭 차이율과 기설정된 임계값과의 크기 비교를 통해 슬립구간을 판단하는 제어부
를 포함하는 금속벨트식 무단변속기에서의 슬립 상태 추정 장치.
A detecting unit for detecting a driving side pulley acceleration, a driven side pulley acceleration, a driven side pulley rotation speed, and a CVT speed ratio;
Side pulley acceleration, the driven-side pulley acceleration, the driven-side pulley rotation speed, and the CVT speed ratio, and dividing the drive-side pulley acceleration by the driven-side pulley rotation speed, A generator for generating a second observation signal generated by dividing a product of the driven side pulley acceleration and the CVT speed ratio by the driven side pulley rotation speed;
A calculation unit for calculating an amplitude difference ratio from the amplitudes of the first and second observed signals; And
A controller for determining a sleep interval through comparison between the calculated amplitude difference ratio and a preset threshold value,
Wherein the slip-state estimating device comprises:

삭제delete

제1항에 있어서, 필터부를 더 포함하고
상기 필터부는 상기 제1 및 제2 관측신호의 노이즈와 직류 성분을 제거하는 것
인 금속벨트식 무단변속기에서의 슬립 상태 추정 장치.
The filter according to claim 1, further comprising a filter unit
Wherein the filter unit removes noise and DC components of the first and second observation signals
Wherein the slip state estimating device is a metal belt type continuously variable transmission.

제1항에 있어서, 상기 계산부는
상기 제1관측신호의 진폭과 상기 제2관측신호의 진폭 차이를 상기 제2관측신호의 진폭으로 나누어, 상기 제1 및 제2 관측신호의 진폭의 차이율을, 계산하는 것
인 금속벨트식 무단변속기에서의 슬립 상태 추정 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the calculation unit
Dividing the difference between the amplitude of the first observation signal and the amplitude of the second observation signal by the amplitude of the second observation signal to calculate the difference rate of the amplitudes of the first and second observation signals
Wherein the slip state estimating device is a metal belt type continuously variable transmission.

제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 계산부로부터 계산된 진폭 차이율이 기설정된 임계값보다 작으면 미소 슬립구간으로 판단하고
상기 진폭 차이율이 상기 임계값보다 크면 거시적 슬립구간으로 판단하는 것
인 금속벨트식 무단변속기에서의 슬립 상태 추정 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the control unit
If the calculated amplitude difference ratio is smaller than a predetermined threshold value, it is determined as a short sleep interval
If the amplitude difference ratio is greater than the threshold value, it is determined to be a macroscopic sleep interval
Wherein the slip state estimating device is a metal belt type continuously variable transmission.

제1항에 있어서, 경고부를 더 포함하고,
상기 경고부는 상기 제어부가 슬립구간을 판단하는 것을 실패하면 경고 메시지를 전달하는 것
인 금속벨트식 무단변속기에서의 슬립 상태 추정 장치.
The apparatus according to claim 1, further comprising a warning section,
The warning unit may transmit a warning message if the control unit fails to determine the sleep interval
Wherein the slip state estimating device is a metal belt type continuously variable transmission.

구동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 가속도, 종동측 풀리 회전속도 및 CVT 속도비를 검출하는 단계;
검출된 상기 구동측 풀리 가속도, 상기 종동측 풀리 가속도, 상기 종동측 풀리 회전속도 및 상기 CVT 속도비로부터, 상기 구동측 풀리 가속도를 상기 종동측 풀리 회전속도로 나누어 생성한 제1관측신호 및 상기 종동측 풀리 가속도와 상기 CVT 속도비의 곱을 상기 종동측 풀리 회전속도로 나누어 생성한 제2관측신호를 생성하는 단계;
생성된 상기 제1 및 제2관측신호로부터 제1 및 제2관측신호 평균 진폭을 획득하는 단계;
획득된 상기 제1 및 제2관측신호 평균 진폭으로부터 진폭 차이율을 계산하는 단계; 및
계산된 상기 진폭 차이율이 기설정된 임계값보다 크면 거시적 슬립구간으로 판단하는 단계
를 포함하는 금속벨트식 무단변속기에서의 슬립 상태 추정 방법.
Detecting a driving side pulley acceleration, a driven side pulley acceleration, a driven side pulley rotation speed and a CVT speed ratio;
A first observation signal generated by dividing the driving-side pulley acceleration by the driven-side pulley rotation speed from the detected driving-side pulley acceleration, the driven-side pulley acceleration, the driven-side pulley rotation speed, and the CVT speed ratio, Generating a second observation signal by dividing the product of the east side pulley acceleration and the CVT speed ratio by the driven side pulley rotation speed;
Obtaining first and second observed signal average amplitudes from the generated first and second observed signals;
Calculating an amplitude difference rate from the obtained first and second observed signal average amplitudes; And
If the calculated amplitude difference ratio is greater than a predetermined threshold value, determining that the macroscopic sleep interval
Wherein the slip-state estimating means estimates the slip state in the metal belt-type continuously variable transmission.

제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2관측신호를 생성하는 단계 이후에
상기 제1 및 제2관측신호를 필터링하는 단계를 더 포함하는 것
인 금속벨트식 무단변속기에서의 슬립 상태 추정 방법.
8. The method of claim 7, further comprising: after generating the first and second observed signals
And filtering the first and second observed signals
A method for estimating a slip state in a metal belt type continuously variable transmission.

제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2관측신호 평균 진폭을 획득하는 단계는
샘플링, 버퍼, FFT (Fast Fourier Transform)을 통하여 상기 제1 및 제2관측신호 진폭을 빈도와 시간에 따라 표현하는 단계; 및
표현된 상기 제1 및 제2관측신호 진폭을 0에서 FFT를 통하여 얻은 신호의 최대 빈도까지 빈도에 대하여 적분하고 이를 상기 최대 빈도로 나누어 제1 및 제2관측신호 평균 진폭을 획득하는 단계를 포함하는 것
인 금속벨트식 무단변속기에서의 슬립 상태 추정 방법.
8. The method of claim 7, wherein obtaining the first and second observed signal average amplitudes comprises:
Expressing the first and second observed signal amplitudes according to frequency and time through sampling, buffering, and FFT (Fast Fourier Transform); And
Integrating the expressed first and second observed signal amplitudes over frequency up to a maximum frequency of the signal obtained through FFT at 0 and dividing the frequency by the maximum frequency to obtain first and second observed signal average amplitudes that
A method for estimating a slip state in a metal belt type continuously variable transmission.

제7항에 있어서, 상기 진폭 차이율을 계산하는 단계는
상기 제1 및 제2 관측신호의 진폭의 차이율을
제1관측신호 평균 진폭과 제2관측신호 평균 진폭 차이를 제2관측신호 평균 진폭으로 나누어 계산하는 것
인 금속벨트식 무단변속기에서의 슬립 상태 추정 방법.
8. The method of claim 7, wherein calculating the amplitude difference ratio comprises:
The difference rate of the amplitudes of the first and second observed signals is
The difference between the average amplitude of the first observed signal and the average amplitude of the second observed signal divided by the average amplitude of the second observed signal
A method for estimating a slip state in a metal belt type continuously variable transmission.

제7항에 있어서, 상기 진폭 차이율이 기설정된 임계값보다 작으면 미소슬립구간으로 판단하는 단계로 진입하는 것
인 금속벨트식 무단변속기에서의 슬립 상태 추정 방법.
8. The method of claim 7, wherein if the amplitude difference ratio is smaller than a preset threshold value,
A method for estimating a slip state in a metal belt type continuously variable transmission.