KR101780904B1

KR101780904B1 - 회전 센서의 신호 처리 장치

Info

Publication number: KR101780904B1
Application number: KR1020167001782A
Authority: KR
Inventors: 고우이치 하타지마
Original assignee: 쟈트코 가부시키가이샤
Priority date: 2013-08-27
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2017-09-21
Also published as: CN105473905B; EP3040585B1; CN105473905A; JP6027507B2; KR20160024944A; US20160215878A1; JP2015045354A; EP3040585A4; WO2015029572A1; US9920832B2; EP3040585A1

Abstract

회전 센서로부터의 펄스 신호의 입력 주기로부터 입력축의 순시 회전 속도 Nm을 연산하고, 순시 회전 속도 Nm을 필터 처리해서 회전 속도 Nf를 연산하고, 정차 시에 회전 속도 Nf가 슬립 판정 속도 N_SL 이상의 상태가 슬립 판정 시간 T_SL 이상 계속되면 벨트 슬립이 발생했다고 판정하고, 펄스 신호 무입력의 시간이 슬립 판정 시간 T_SL보다도 긴 차륜 로크 대응 시간 T_WL을 초과할 때까지는 직전의 회전 속도 Nf를 유지한다. 신호 무입력이 입력 상태로 되고 나서 기준 시간 T_S1 내에, 순시 회전 속도 Nm이 제1 기준 속도 N_S1과 제2 기준 속도 N_S2 사이의 존에 있으면, 펄스 신호 무입력의 발생으로 바로 순시 회전 속도를 0으로 하고, 순시 회전 속도 Nm이 제2 기준 속도 N_S2 이상의 존에 있으면 직전의 회전 속도 Nf의 값을 유지한다. 이에 의해, 파워 플랜트에 클러치를 통하여 접속된 벨트식 무단 변속기의 입력 회전 센서의 단선이나 벨트 미끄럼의 오판정을 회피할 수 있다.

Description

회전 센서의 신호 처리 장치{SIGNAL PROCESSING DEVICE FOR ROTATION SENSOR}

본 발명은, 차량의 무단 변속기의 입력축 회전을 검출하는 회전 센서의 신호 처리 장치에 관한 것이다.

엔진이나 모터 등의 파워 플랜트나, 이 파워 플랜트에 접속된 무단 변속기의 제어에는, 파워 플랜트나 무단 변속기의 주요부 회전(회전 속도, 또는 단위 시간당의 회전수, 간단히 회전수라고도 함) 정보가 필요하여, 회전 센서에 의해 이를 검출하여, 제어에 이용하고 있다.

예를 들어, 자동차의 파워 플랜트에 접속된 벨트식 무단 변속기에서는, 프라이머리축의 회전을 검출하는 입력 회전 센서(프라이머리 회전 센서)와, 세컨더리축의 회전을 검출하는 출력 회전 센서(세컨더리 회전 센서)를 설치하고, 이들 회전 센서로부터의 검출 정보를 포함한 입력 정보에 기초하여 목표 변속비를 산출하고, 변속비가 이 목표 변속비가 되도록 변속 제어를 행한다.

그러나, 입력 회전 센서 및 출력 회전 센서 중 어느 하나에 이상이 발생한 경우에, 이 회전 센서로부터의 검출 정보를 포함한 입력 정보에 기초하여 목표 변속비를 산출하면, 적절한 목표 변속비가 얻어지지 않게 되어, 변속 제어 등을 적절하게 실시할 수 없다. 따라서, 회전 센서에 이상이 발생했다고 판정하면, 페일 세이프 처리를 실시하도록 하고 있다.

또한, 입력 회전 센서에 의해 검출되는 프라이머리축의 회전 속도에 기초하여, 하한 세컨더리 풀리압을 산출하고, 센서에 의해 검출한 세컨더리 풀리압이 하한 세컨더리 풀리압보다도 낮은 경우에는, 프라이머리 풀리측에 있어서 벨트에 미끄럼이 발생했다고 판정하여, 변속비 고정 제어를 행한다.

그런데, 회전 센서로서는, 프라이머리축이나 세컨더리축 등의 회전체에 설치된 센싱 로터(시그널 로터)와, 이 센싱 로터에 비접촉으로 배치된 센서로 구성되는 디지털 인코더가 일반적이다. 센싱 로터의 외주면에는 복수의 이(돌기)가 설치되고, 센서는 회전체가 회전할 때에 센싱 로터의 이에 대응하는 펄스 신호를 발생하고, 이 펄스 신호와 이에 수반하는 타이머 신호로부터 회전체의 회전 속도를 얻을 수 있다.

그러나, 펄스 신호에 기초하여 회전체의 회전 상태를 파악하고자 하면, 회전체의 근소한 회전에 반응해서 펄스 신호가 출력되는 경우나, 노이즈에 의해 펄스 신호가 출력되는 경우 등에, 회전체의 회전 상태를 잘못 파악하게 되는 경우가 있다. 이와 같이 회전 상태를 잘못 파악하면, 이에 기초한 제어를 적절하게 할 수 없게 되는 것이나, 원래 정상인 회전 센서가 고장나 있다고 오판정하게 되는 경우가 있다.

이와 같은 점에 착안한 기술이 특허문헌 1에 개시되어 있다. 이 기술은, 센서에 의해 검출한 검출 파형을 소정의 기준 전압과 비교해서 회전 펄스를 생성하는 것에 있어서, 검출 소자의 하이 사이드와 소정의 저전압 지점을 전기적으로 단속하는 스위칭 소자를 설치하고, 회전 검출이 불필요한 경우에는, 스위칭 소자에 의해 회전 검출을 금지하는 것이며, 이에 의해, 노이즈 등에 의한 회전 오검출을 방지할 수 있다고 한다.

그런데, 상기한 벨트식 무단 변속기를 구비한 자동차에 있어서, 입력 회전 센서의 이상이나 벨트의 미끄럼을 판정하는 경우, 일반적으로, 이하와 같은 장애 판정 로직을 사용한다. 즉, 벨트 미끄럼(벨트 슬립)의 판정에 대해서는, 차량이 정지되어 프라이머리축이 정지되어 있는 상황 하에서, 입력 회전 센서의 검출 펄스 데이터를 필터 처리한 회전 속도(처리 후 회전 속도) Nf가, 소정 회전 속도 N_SL을 초과한 상태가 소정 시간 T_SL 이상 계속되면, 벨트 슬립이 발생한다고 판정한다. 또한, 입력 회전 센서의 단선 판정에 대해서는, 처리 후 회전 속도 Nf가, 소정 회전 속도 N_SN을 초과하고 나서 펄스의 무입력이 확정되면, 입력 회전 센서가 단선된 것으로 판정한다.

그러나, 이와 같은 일반적인 장애 판정 로직에서는, 상기한 벨트식 무단 변속기를 구비한 자동차에 있어서, 입력 회전 센서가 정상임에도 불구하고 단선되어 있는 것으로 오판정하는 경우나, 벨트에 미끄럼이 발생하지 않음에도 불구하고 벨트 슬립이 발생하고 있다고 오판정하게 되는 경우가 발생하는 것이 판명되었다. 모든 경우도, 회전 센서의 펄스의 이상 입력이 원인인 것을 알았다.

구체적으로 고찰하면, 파워 플랜트와 무단 변속기를 접속하는 클러치를 분리하고 있어서, 파워 플랜트를 구동시킨 경우에, 프라이머리축은 원래 정지 상태인데, 프라이머리축의 입력 회전 센서가 반응해서 단주기의 펄스를 출력하는 경우가 있고, 이 경우, 단주기의 펄스로부터 프라이머리축의 순시 회전 속도 Nm이 매우 높은 회전 속도가 되는 경우가 있다. 이 후에는 입력 회전 센서로부터 펄스는 입력되지 않게 되지만, 차량에 장비된, 처리 후 회전 속도 Nf를 유지하는 기능(타이어 로크의 회전 펄스 무입력 상태에서 직전의 회전 속도를 유지하는 기능)이 동작하여, 소정 시간 T_WL(일반적으로, T_WL>T_SL)이 경과할 때까지는 직전에 산출한 프라이머리축의 처리 후 회전 속도 Nf를 유지한다.

이 결과, 상기의 단주기의 펄스에 기인한 처리 후 회전 속도 Nf가 벨트 슬립의 판정에 관한 소정 회전 속도 N_SN을 초과한 상태가 소정 시간 T_SL 이상 계속되면, 벨트 슬립이 발생했다고 판정하게 된다. 또한, 상기의 단주기 펄스에 기인한 처리 후 회전 속도 Nf가 소정 회전 속도 N_SN을 초과하는 경우가 있으므로, 그 후, 펄스의 무입력이 확정되면, 입력 회전 센서가 단선된 것으로 판정하게 된다.

따라서, 이러한 오판정을 회피할 수 있도록 하고자 한다.

특허문헌 1의 기술에서는, 필요에 따라서 회전 검출을 금지하도록 하고 있으므로, 회전 검출을 금지하는 조건 설정이 용이하지 않다. 또한, 특허문헌 1의 기술, 스위칭 소자를 새롭게 설치하거나 하는 장치의 하드 구성을 추가하면, 비용 상승을 초래하게 되므로, 비용 상승을 억제하면서 오판정의 회피를 실현하고자 한다.

일본 특허 공개 제2003-214905호 공보

본 발명은, 이와 같은 과제를 감안하여 창안된 것으로, 파워 플랜트에 클러치를 통하여 접속된 벨트식 무단 변속기의 입력 회전을 검출하는 센서가 정상임에도 불구하고 단선되어 있는 것으로 하는 오판정이나, 벨트 슬립이 발생하지 않음에도 불구하고 발생하고 있다고 하는 오판정을, 장치의 비용 증가를 초래하는 일 없이 회피할 수 있도록 한 회전 센서의 신호 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 회전 센서의 신호 처리 장치는, 상기의 목적을 달성하기 위해 창안된 것으로, 파워 플랜트와, 상기 파워 플랜트에 클러치를 통하여 분리 및 접속 가능하게 입력축이 접속된 벨트식 무단 변속기와, 상기 입력축의 회전을 검출하는 회전 센서와, 정차 시에 상기 입력축의 회전 속도가 슬립 판정 속도 N_SL 이상의 상태가 슬립 판정 시간 T_SL 이상 계속되면 상기 벨트식 무단 변속기에 벨트 슬립이 발생했다고 판정하는 슬립 판정 수단을 갖는 차량에 장비되고, 상기 회전 센서로부터 입력되는 펄스 신호를 처리하는 신호 처리 장치이며, 상기 펄스 신호가 입력되는 주기로부터 상기 입력축의 순시 회전 속도 Nm을 연산하는 순시 회전 속도 연산 수단과, 상기 순시 회전 속도 Nm을 필터 처리에 의해 평활화해서 회전 속도 Nf를 연산하는 회전 속도 연산 수단과, 상기 펄스 신호가, 무입력 판정 시간 T_NI만큼 계속해서 무입력으로 된 경우의 무입력 상태로부터 입력 상태로 되고 나서의 경과 시간을 연산하는 시간 연산 수단과, 상기 순시 회전 속도 Nm을 상기 슬립 판정 속도 N_SL의 근방 속도인 제1 기준 속도 N_S1 및 상기 제1 기준 속도 N_S1보다도 고속의 제2 기준 속도 N_S2와 비교 판정하는 순시 회전 속도 판정 수단과, 상기 클러치의 해방 시에, 상기 경과 시간 및 상기 순시 회전 속도 Nm에 기초하여, 상기 회전 속도 연산 수단에 의한 연산을 조작하는 연산 조작 수단을 구비하고, 상기 연산 조작 수단은, 상기 경과 시간이 기준 시간 T_S1에 도달한 이후는, 상기 펄스 신호의 무입력이 발생하면, 해당 무입력의 계속 시간이 차륜 로크에 대응하기 위해 설정되고 상기 슬립 판정 시간 T_SL보다도 긴 차륜 로크 대응 시간 T_WL을 초과할 때까지는 상기 회전 속도 연산 수단에 직전의 상기 회전 속도 Nf를 유지시키고, 상기 무입력의 계속 시간이 상기 차륜 로크 대응 시간 T_WL을 초과하면 상기 순시 회전 속도 Nm으로서 0을 상기 회전 속도 연산 수단에 입력하는 차륜 로크 대응 처리를 행하고, 상기 경과 시간이 상기 기준 시간 T_S1에 도달할 때까지의 사이는, 상기 판정 수단에 의해 상기 순시 회전 속도 Nm이 상기 제1 기준 속도 N_S1 이하의 존에 있다고 판정된 경우는, 상기 차륜 로크 대응 처리를 행하고, 상기 판정 수단에 의해 상기 순시 회전 속도가 상기 제1 기준 속도 N_S1과 상기 제2 기준 속도 N_S2 사이의 존에 있다고 판정된 경우는, 상기 펄스 신호의 무입력이 발생하면 상기 순시 회전 속도 Nm으로서 0을 상기 회전 속도 연산 수단에 입력하고, 상기 판정 수단에 의해 상기 순시 회전 속도 Nm이 상기 제2 기준 속도 N_S2 이상의 존에 있다고 판정된 경우는, 상기 회전 속도 연산 수단에 직전에 연산한 상기 회전 속도 Nf의 값을 유지시키는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 제1 기준 시간 T_S1은, 상기 클러치의 해방 시에, 상기 파워 플랜트의 토크 급변동이 상기 입력축에 전달되어 미소량만큼 순시 회전함으로써 발생하는 단주기의 펄스 신호가 발생할 수 있는 시간 범위를 포함하도록 설정되고, 상기 제1 기준 속도 N_S1은, 상기 슬립 판정 속도 N_SL보다도 미소량만큼 고속으로 설정되고, 상기 제2 기준 속도 N_S2는, 상기 파워 플랜트의 토크를 받아서 상기 입력축이 통상적으로 회전하기 시작하는 경우에 발생 가능한 순시 회전 속도 Nm의 최대값에 기초하여 설정되어 있는 것이 바람직하다.

상기 회전 속도가 단선 판정 회전 속도 N_SN을 초과하고 나서 펄스 신호의 상기 무입력 상태가 확정되면, 상기 회전 센서가 단선되어 있는 것으로 판정하는 단선 판정 수단을 구비하고, 상기 제2 기준 회전 속도 N_S2는, 상기 단선 판정 회전 속도 N_SN보다도 크게 설정됨과 함께, 상기 클러치의 해방 시에, 상기 파워 플랜트의 토크 급변동이 상기 입력축에 전달되어 미소량만큼 순시 회전함으로써 발생하는 단주기의 펄스 신호에 기초하는 상기 순시 회전 속도 Nm을 상기 회전 속도 연산 수단에 의해 필터 처리함으로써 얻어지는 상기 회전 속도 Nf가, 상기 단선 판정 회전 속도 N_SN 이하가 되도록 설정되는 것이 바람직하다.

상기 파워 플랜트는, 내연 기관이 사용된 엔진과, 상기 엔진과 제1 클러치를 통하여 접속된 전기 모터를 구비하고, 상기 전기 모터의 출력축과, 상기 벨트식 무단 변속기의 상기 입력축 사이에는, 상기 클러치로서의 제2 클러치가 개재 장착되고, 상기 제1 클러치 및 상기 제2 클러치는, 체결 모드 및 개방 모드 외에, 미끄럼 결합 모드를 갖고 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 회전 센서의 신호 처리 장치에 의하면, 이하의 효과를 얻을 수 있다.

차량의 벨트식 무단 변속기의 입력축(프라이머리축)의 회전 속도 Nf를 연산하는 경우, 일반적으로, 차륜 로크에 대응하는 처리가 실시된다. 즉, 차륜 로크 시에는 펄스 신호는 무입력으로 되지만, 이 펄스 신호의 무입력이 그대로 회전 속도 연산 수단에 의한 회전 속도 Nf의 연산에 이용되어 버리면, 회전 속도 Nf에 기초하는 판정이나 제어에 영향을 미치므로, 펄스 신호의 무입력의 계속이 소정 시간(차륜 로크 대응 시간) T_WL 내이면, 펄스 신호 무입력의 직전의 회전 속도 Nf를 유지하는 차륜 로크 대응 처리를 함으로써, 회전 속도 Nf에 기초하는 판정이나 제어에의 영향을 회피하고 있다.

한편, 클러치의 해방 시이어도, 파워 플랜트측에 토크의 급변동이 있으면, 이 토크 급변동이 입력축에 전달되어 입력축이 미소 회전하여(프라이머리축의 덜걱거림), 회전 센서로부터 한순간만 단주기의 펄스 신호가 발생하여 입력된다. 회전 속도 연산 수단은, 펄스 신호가 입력되는 주기로부터 연산한 순시 회전 속도 Nm을 필터 처리에 의해 평활화해서 회전 속도 Nf를 연산하지만, 약간의 수의 펄스 신호이어도 매우 단주기이면, 실제로는 회전하고 있지 않음에도 불구하고, 순시 회전 속도 Nm이 과대하게 되므로 회전 속도 Nf도 큰 값이 된다. 회전 속도 Nf의 값이 커지면, 이 회전 속도 Nf에 기초하는 판정이나 제어에 영향을 미친다.

파워 플랜트의 토크 급변동에 의한 펄스 신호의 입력은, 순시적인 것이므로, 펄스 신호가 무입력 상태로부터 입력 상태로 되고 나서의 경과 시간이 기준 시간 T_S1에 도달할 때까지 한정된다.

파워 플랜트의 토크를 받아서 입력축이 통상적으로 회전하기 시작하는 경우에, 펄스 신호가 무입력 상태로부터 입력 상태로 되지만, 이 경우, 입력 상태로 된 직후의 순시 회전 속도는 일정값(제2 기준 속도 N_S2) 이내에 수용되는 것으로 생각된다. 따라서, 순시 회전 속도가 제2 기준 속도 N_S2 이상이 되면, 토크 급변동에 의한 펄스 신호의 입력으로 판단하고, 이 순시 회전 속도 Nm은 회전 속도 Nf의 연산에 카운트하지 않고, 직전의 회전 속도 Nf의 값을 유지시킴으로써, 잘못해서 과대한 회전 속도 Nf를 연산하는 것이 방지되고, 이 회전 속도 Nf에 기초하는 판정이나 제어에의 영향이 회피된다.

순시 회전 속도 Nm은 제2 기준 속도 N_S2보다도 작으면, 순시 회전 속도 Nm이, 토크 급변동에 의한 펄스 신호에 의한 것인지, 입력축이 회전하기 시작한 것에 의한 것인지를 분리할 수 없지만, 토크 급변동에 의한 펄스 신호의 경우, 이 단주기의 펄스 신호가 입력된 후, 펄스 신호가 무입력 상태로 되지만, 여기서, 차륜 로크 대응 처리를 하면, 차륜 로크 대응 시간 T_WL만큼 직전의 회전 속도 Nf를 유지하기 위해, 정차 시에 입력축의 회전 속도 Nf가 슬립 판정 속도 N_SL 이상의 상태가 슬립 판정 시간 T_SL 이상 계속되고, 벨트에 슬립이 발생하고 있다고 오판정하는 경우가 있다. 그러나, 이 때에는, 차륜 로크 대응 처리는 행하지 않고, 펄스 신호의 무입력이 발생하면 바로 순시 회전 속도 Nm으로서 0을 회전 속도 연산 수단에 입력하므로, 벨트 슬립의 오판정을 회피할 수 있다.

또한, 입력축의 회전 속도 Nf가 단선 판정 회전 속도 N_SN을 초과하고 나서 펄스 신호의 무입력 상태가 확정되면, 회전 센서가 단선되어 있는 것으로 판정함으로써, 회전 센서의 단선을 판정할 수 있다. 상기한 토크 급변동에 의한 펄스 신호가 발생하면, 순시 회전 속도 Nm이 제2 기준 회전 속도 N_S2 미만이면, 회전 속도 연산 수단의 연산에 사용되지만, 순시 회전 속도 Nm이 크게 발생한 후에는 순시 회전 속도 Nm은 0이 되고 이것이 계속되므로, 회전 속도 연산 수단에 의한 연산되는 회전 속도 Nf는 제한된다. 제2 기준 회전 속도 N_S2는, 이렇게 해서 회전 속도 연산 수단에 의한 연산되는 회전 속도가 단선 판정 회전 속도 N_SN보다도 작아지도록 값이 설정되어 있으므로, 토크 급변동에 의한 펄스 신호에 기인한 단선의 오판정을 회피할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 회전 센서의 신호 처리 장치가 적용된 하이브리드 자동차의 구동계의 구성도이다.
도 2는 하이브리드 자동차의 모드 전환 맵의 일례이다.
도 3은 회전 센서의 일례를 설명하는 도면이며, (a)는 회전 센서의 모식적인 구성도, (b)는 센서 소자가 전자 픽업의 경우의 출력 전압의 변화를 도시하는 도면, (c)는 출력 전압에 기초하는 펄스 신호를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 실시 형태에 관한 회전 센서의 신호 처리의 처리 구분 맵의 일례이다.
도 5는 본 실시 형태에 관한 구동계의 주요부 구성도이다.
도 6은 본 실시 형태에 관한 회전 속도(처리 후 회전 속도)의 연산을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 본 실시 형태에 관한 회전 센서의 신호 처리에 있어서의 회전 센서 신호의 무입력 상태의 판정을 설명하는 흐름도이다.
도 8은 본 실시 형태에 관한 회전 센서의 신호 처리의 처리 구분(경과 시간에 의한 구분)을 설명하는 흐름도이다.
도 9는 본 실시 형태에 관한 회전 센서의 신호 처리의 처리 구분(순시 회전 속도에 의한 구분)을 설명하는 흐름도이다.
도 10은 무단 변속기의 벨트 슬립 판정을 설명하는 흐름도이다.
도 11은 회전 센서의 단선 판정을 설명하는 흐름도이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

또한, 이하에 기재하는 실시 형태는 어디까지나 예시에 지나지 않고, 이하의 실시 형태에서 명시하지 않는 다양한 변형이나 기술의 적용을 배제하는 의도는 없다.

우선, 본 실시 형태에 관한 하이브리드 자동차(간단히, 차량이라고도 함)의 구동계를 설명한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 차량(100)은, 내연 기관이 사용된 엔진(1)과, 제1 클러치(2)와, 전동 모터(전동기)로서도 기능하는 모터 제너레이터(이하, MG라고도 함)(3)와, 제1 오일 펌프(4)와, 제2 오일 펌프(5)와, 제2 클러치(6)와, 무단 변속기(이하, CVT라고도 함)(7)와, 구동륜(8)과, 통합 컨트롤러(50)를 구비하고 있다. 또한, 엔진(1) 및 MG(3)는, 파워 플랜트라고도 총칭한다.

엔진(1)은, 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진 등의 내연 기관이며, 통합 컨트롤러(50)로부터의 엔진 제어 지령에 기초하여, 연료 분사량이나 흡기량 등이 조정되어 엔진의 회전 속도나 토크 등을 제어한다.

제1 클러치(2)는, 엔진(1)과 MG(3) 사이에 개재 장착된 노멀 오픈의 유압식 클러치이다. 제1 클러치는, 통합 컨트롤러(50)로부터의 지령에 기초하여, 제1 오일 펌프(4) 또는 제2 오일 펌프(5)의 토출압을 원압으로서 유압 컨트롤 밸브 유닛(71)에 의해 압력 조절된 유압에 의해, 체결, 해방이 제어된다. 이 제1 클러치(2)에는, 예를 들어 건식 다판 클러치가 사용된다.

MG(3)는, 엔진(1)에 대해 직렬로 배치되고, 영구 자석이 매설된 로터와, 스테이터 코일이 권취된 스테이터를 갖는 동기형 회전 전기기기이다. MG(3)는, 통합 컨트롤러로부터의 지령에 기초하여, 인버터(9)에 의해 만들어진 삼상 교류를 인가함으로써 제어된다. MG(3)는 배터리(10)로부터의 전력을 받아서 회전하는 전동기로서 동작할 수 있다. 또한, MG(3)는 로터가 엔진(2)이나 구동륜(8)로부터 회전 에너지를 받으면, 스테이터 코일의 양단에 기전력을 발생시키는 발전기로서 기능한다. 이 발전 전력에 의해 배터리(10)를 충전할 수 있다.

제1 오일 펌프(4)는, MG(3)의 회전이 벨트(4b)를 통하여 전달됨으로써 동작하는 베인 펌프이다. 제1 오일 펌프(4)는, CVT(7)의 오일 팬(72)에 저류되는 작동유를 흡입하여, 유압 컨트롤 밸브 유닛(71)에 유압을 공급한다.

제2 오일 펌프(5)는, 배터리(10)로부터의 전력의 공급을 받아서 동작하는 전동 오일 펌프이다. 제2 오일 펌프(5)는, 통합 컨트롤러(50)로부터의 지령에 기초하여, 제1 오일 펌프(4)만으로는 유량이 부족한 경우 등에 구동되고, 제1 오일 펌프(4)와 마찬가지로, CVT(7)의 오일 팬(72)에 저류되는 작동유를 흡입하여, 유압 컨트롤 밸브 유닛(71)에 유압을 공급한다.

제2 클러치(6)는, MG(3)와 CVT(7) 사이에 개재 장착된다. 제2 클러치(6)는 통합 컨트롤러(50)로부터의 지령에 기초하여, 제1 오일 펌프(4) 또는 제2 오일 펌프(5)의 토출압을 원압으로서 유압 컨트롤 밸브 유닛(71)에 의해 압력 조절된 유압에 의해, 체결, 해방이 제어되는, 이 제2 클러치(6)에는, 예를 들어 노멀 오픈의 습식 다판 클러치가 사용된다.

CVT(7)는, MG(3)의 하류에 배치되고, 차속이나 액셀러레이터 개방도 등에 따라서 변속비를 무단계로 변경할 수 있다. 이 CVT(7)는, 프라이머리 풀리와, 세컨더리 풀리와, 이들 풀리에 걸쳐진 벨트를 구비한다. 제1 오일 펌프(4) 및 제2 오일 펌프(5)의 토출압을 원압으로서 유압 컨트롤 밸브 유닛(71)에 의해 프라이머리 풀리압과 세컨더리 풀리압을 만들어 내고, 각 풀리압에 의해 프라이머리 풀리의 가동 풀리와 세컨더리 풀리의 가동 풀리를 축 방향으로 이동시키고, 벨트의 풀리 접촉 반경을 변화시킴으로써 변속비를 무단계로 변경한다.

CVT(7)의 출력축에는, 도시하지 않은 종감속 기어 기구를 통하여 차동부(12)가 접속된다. 이 차동부(12)에는, 드라이브 샤프트(13)를 통하여 좌우의 구동륜(8)이 접속된다.

통합 컨트롤러(50)는, 도시하지 않지만, 입출력 장치, 다수의 제어 프로그램을 내장한 기억 장치(ROM, RAM, BURAM 등), 중앙 처리 장치(CPU), 타이머 카운터 등을 구비하고 있고, 전자 제어 유닛(ECU:Electric Control Unit)이라고도 칭한다.

이 통합 컨트롤러(50)에는, 엔진(1)의 회전 속도를 검출하는 회전 센서(51), 제2 클러치의 출력 회전 속도[＝CVT(7)의 입력 회전 속도]를 검출하는 회전 센서(52), 액셀러레이터 개방도를 검출하는 액셀러레이터 개방도 센서(53), CVT(7)의 셀렉트 포지션(전진, 후진, 뉴트럴, 파킹 등을 전환하는 셀렉트 레버 또는 셀렉트 스위치의 상태)을 검출하는 인히비터 스위치(54), 차속을 검출하는 차속 센서(55) 등으로부터의 신호가 입력된다. 통합 컨트롤러(50)는, 입력되는 이들 신호에 기초하여, 엔진(1), MG(3)[인버터(9)], CVT(7)에 대한 제어를 행한다.

또한, 차속 센서(55)는, CVT(7)의 출력 회전 속도를 검출하는 출력 회전 센서로서도 기능한다. 또한, 회전 센서(51, 52, 55)에 의해 검출하는 회전 속도에 대해서는, 단위 시간당의 회전수에 의해 표기하므로, 간단히 회전수라고도 말한다.

통합 컨트롤러(50)는, 도 2에 도시하는 모드 전환 맵을 참조하여, 차량(100)의 운전 모드로서, EV 모드와, HEV 모드를 전환한다.

EV 모드는, 제1 클러치(2)를 해방하고, MG(3)만을 구동원으로서 주행하는 모드이다. 이 EV 모드는, 요구 구동력이 낮고, 또한, 배터리(10)의 충전량이 충분히 있을 때에 선택된다.

EHV 모드는, 제1 클러치(2)를 체결하고, 엔진(1)과 MG(3)를 구동원으로서 주행하는 모드이다. 이 HEV 모드는, 요구 구동력이 높을 때, 또는, 배터리(10)의 충전량이 부족할 때에 선택된다.

또한, 이들 HV 모드와 EHV 모드와의 전환이 헌팅되지 않도록, HV 모드로부터 EHV 모드에의 전환선은, EHV 모드로부터 HV 모드에의 전환선보다도 고속 또한 액셀러레이터 개방도 대(大)의 측으로 설정되어 있다.

또한, 차량(100)은 토크 컨버터를 구비하고 있지 않으므로, 도 2에 도시하는 WSC(Wet Start Clutch) 영역에서는, 제2 클러치(6)를 미끄러지게 하면서 발진 및 정지를 하는 WSC 제어를 행한다. WSC 영역은, 발진 시나 감속 정지 시에서, 차속이 소정 차속 VSP1 이하의 저차속 영역이며, VSP1은 예를 들어 10㎞/h로 한다.

구체적으로는, CVT(7)의 셀렉트 포지션이 비주행 포지션(N, P 등)으로부터 주행 포지션(D, R 등)으로 전환되어 차량(100)이 발진하는 경우는, 통합 컨트롤러(50)는, 제2 클러치(6)에 공급하는 유압을 서서히 상승시켜 가고, 제2 클러치를 미끄러지게 하면서 서서히 체결한다. 그리고, 차속이 VSP1에 도달하면, 통합 컨트롤러(50)는, 제2 클러치(6)를 완전 체결하고, WSC 제어를 종료한다.

또한, CVT(7)의 셀렉트 포지션이 주행 포지션(D, R 등)에서 차량(100)이 주행하고 있어서, 차량(100)이 감속해서 차속이 VSP1까지 저하된 경우에는, 통합 컨트롤러(50)는, 제2 클러치(6)에 공급하는 유압을 서서히 저하시켜 가고, 제2 클러치(6)를 미끄러지게 하면서 서서히 해방한다. 그리고, 차속이 정차하면, 통합 컨트롤러(50)는, 제2 클러치(6)를 완전 해방하고, WSC 제어를 종료한다.

이와 같은 차량(100)에 있어서, CVT(7)에 착안하면, 통합 컨트롤러(50)는, 회전 센서(입력 회전 센서라고도 함)(52)에 의해 검출되는 CVT(7)의 입력 회전 속도와, 차속 센서(출력 회전 센서라고도 함)(55)에 의해 검출되는 CVT(7)의 출력 회전 속도를 포함한 입력 정보에 기초하여 목표 변속비를 산출하고, 변속비가 이 목표 변속비가 되도록 CVT(7)의 변속 제어를 행한다.

그러나, 입력 회전 센서(52) 및 출력 회전 센서(55) 중 어느 하나가 이상하면, 이들 회전 센서(52, 55)로부터의 검출 정보를 포함한 입력 정보에 기초하여 목표 변속비를 산출하면, 적절한 목표 변속비가 얻어지지 않는다. 따라서, 통합 컨트롤러(50)에서는, 회전 센서(52, 55)로부터의 정보에 기초하여 회전 센서(52, 55)에 이상이 발생하면, 회전 센서 이상으로 판정하여, 페일 세이프 처리를 실시하도록 하고 있다. 또한, 입력 회전 센서(52)나 출력 회전 센서(55)로부터의 정보에 기초하여 벨트 슬립의 판정을 행하고, 벨트 슬립에 대해서는 변속비 고정 제어 등의 슬립 회피 처리를 실시하도록 하고 있다.

예를 들어, 통합 컨트롤러(50)에는, 회전 센서(52)로부터의 정보와 타이머로부터의 카운트 정보에 기초하여 벨트 슬립을 판정하는 슬립 판정부(슬립 판정 수단)(501)와, 회전 센서(52)로부터의 정보와 펄스 신호의 무입력 상태 확정 정보에 기초하여 회전 센서(52)의 단선을 판정하는 단선 판정부(단선 판정 수단)(502)가 설치되어 있다.

통합 컨트롤러(50)에는, 슬립 판정부(501) 및 단선 판정부(502) 등에 정보를 제공하기 위해, 회전 센서(52)로부터의 정보 등에 기초하여, 연산 사이클마다 그 시점의 순시 회전 속도 Nm을 연산하는 순시 회전 속도 연산부(순시 회전 속도 연산 수단)(503)와, 순시 회전 속도 연산부(503)에 의해 연산된 순시 회전 속도 Nm을 필터 처리에 의해 평활화해서 회전 속도(처리 후 회전 속도라고도 함) Nf를 연산하는 회전 속도 연산부(회전 속도 연산 수단)(504)와, 펄스 신호가 무입력 판정 시간 T_NI만큼 계속해서 무입력의 경우에 무입력 상태인 것을 확정하는 신호 무입력 판정부(신호 무입력 판정 수단)(505)와, 회전 속도 연산부(504)에 의한 연산을 조작하는 연산 조작부(연산 조작 수단)(508)가 설치되어 있다.

회전 센서(52)는, 도 3의 (a)에 모식적으로 도시하는 바와 같이, 프라이머리축에 설치된 센싱 로터(시그널 플레이트)(52a)와, 이 센싱 로터(52a)에 비접촉으로 배치된 센서(52b)로 구성되는 디지털 인코더가 일반적이다. 센싱 로터(52a)의 외주면에는 복수의 이(돌기)(52c)가 설치되고, 센서(52b)는 프라이머리축이 회전할 때에 센싱 로터(52a)의 이(52c)에 대응하는 펄스 신호를 발생한다. 센서(52b)가 전자 픽업인 경우, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 센서(52b)를 이(52c)의 이의 회전 방향 시단부가 통과할 때와 회전 방향 종단부가 통과할 때에, 출력 전압의 변화가 발생하고, 이에 기초하여, 도 3의 (c)에 도시하는 바와 같은 펄스 신호가 얻어진다.

순시 회전 속도 연산부(503)에서는, 통합 컨트롤러(50)에 입력되는 회전 센서(52)로부터의 펄스 신호를 처리하여, 순시 회전 속도 Nm을 연산한다. 즉, 도 3의 (c)에 도시하는 펄스 신호의 1주기분, 예를 들어 어느 상승부로부터 다음의 상승부까지의 시간(주기)을 연산하고, 센싱 로터(52a)의 이(52c)의 1주기분의 각도를 주기 시간으로 제산함으로써, 회전 센서(52)의 1주기분의 순시 회전 속도 Nm을 얻을 수 있다.

회전 속도 연산부(504)에서는, 순시 회전 속도 Nm을, 예를 들어 하기의 수학식 1에 나타내는 바와 같은 필터 처리에 의해 평활화해서 회전 속도 Nf를 연산한다. 또한, Nf(n-1)은 전회의 연산 주기의 회전 속도, Nm(n)은 금회의 연산 주기의 순시 회전 속도, Nf(n)은 금회의 연산 주기의 회전 속도이며, a, b는 필터 계수이다.

단, a＋b＝1

신호 무입력 판정부(505)는, 펄스 신호의 무입력의 상태가 무입력 판정 시간 T_NI만큼 계속된 경우에 무입력 상태라고 판정한다. 이것은 노이즈 등의 영향에 의해 검출한 펄스 신호가 순간적 무입력이 되는 경우 등을 대처한 것이며, 이와 같이 순간적 무입력이 되는 경우를 제거하기 위해, 펄스 신호의 무입력의 상태가 무입력 판정 시간 T_NI만큼 계속된 경우에, 펄스 신호가 무입력 상태라고 판정한다.

연산 조작부(508)는, 제2 클러치(6)의 해방 시에, 무입력 상태로부터 입력 상태로 되고 나서의 경과 시간 및 순시 회전 속도에 기초한 판정에 의해, 회전 속도 연산부(504)에 의한 연산을 조작한다. 이로 인해, 통합 컨트롤러(50)에는, 펄스 신호가 무입력 상태로부터 입력 상태로 된 시점으로부터의 경과 시간을 연산하는 시간 연산부(시간 연산 수단)(506)와, 경과 시간이 제1 기준 시간 T_S1에 도달했는지 여부를 판정하는 시간 판정부(시간 판정 수단)(506a)와, 순시 회전 속도 Nm을 제1 기준 속도 N_S1 및 제2 기준 속도 N_S2와 비교 판정하는 순시 회전 속도 판정부(순시 회전 속도 판정 수단)(507)가 설치되어 있다.

시간 연산부(506)는, 신호 무입력 판정부(505)에 의해 무입력 상태인 것이 판정된 조건 하에서 펄스 신호의 입력이 있으면, 이 시점으로부터의 경과 시간을 연산한다.

시간 판정부(506a)는, 시간 연산부(506)에서 연산된 경과 시간이 기준 시간 T_S1에 도달했는지 여부를 판정한다.

순시 회전 속도 판정부(507)는, 순시 회전 속도 연산부(503)에서 연산된 순시 회전 속도 Nm을, 제1 기준 속도 N_S1 및 제2 기준 속도 N_S2와 비교 판정하지만, 여기서는, 제1 기준 속도 N_S1은 슬립 판정 속도 N_SL의 근방 속도로 설정되고, 제2 기준 속도 N_S2는 제1 기준 속도 N_S1보다도 고속인 값으로 설정된다. 또한, 여기서는, 제1 기준 속도 N_S1은 슬립 판정 속도 N_SL보다도 약간 높은 속도로 설정된다. 또한, 제2 기준 속도 N_S2는 슬립 판정 속도 N_SL보다도 대폭으로 높은 속도이고, 후술하는 단선 판정 회전 속도 N_SN보다도 높은 속도로 설정된다. 이들에 대해서는 후술한다.

도 4는, 시간 판정부(506a) 및 순시 회전 속도 판정부(507)에 의한 판정 결과에 의한 신호 처리의 구분을 분류하는 처리 구분 맵의 일례이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 처리 구분은, 경과 시간이 제1 기준 시간 T_S1에 도달하기 전에 또한 순시 회전 속도 Nm이 제2 기준 속도 N_S2 이상의 존 A와, 경과 시간이 제1 기준 시간 T_S1에 도달하기 전에 또한 순시 회전 속도 Nm이 제1 기준 속도 N_S1과 제2 기준 속도 N_S2 사이의 존 B와, 그 밖의 존 C와의 3개로 분류된다. 존 C는, 경과 시간이 제1 기준 시간 T_S1에 도달하기 전이라도 순시 회전 속도 Nm이 제1 기준 속도 N_S1 이하의 존과, 경과 시간이 제1 기준 시간 T_S1에 도달한 이후의 존으로 되어 있다.

연산 조작부(508)는, 경과 시간 및 순시 회전 속도 Nm이 존 A에 있는 경우에는, 회전 속도 연산부(504)에, 직전의 주기로 연산한 회전 속도 Nf의 값을 유지시키는 처리 A를 행한다. 또한, 경과 시간 및 순시 회전 속도 Nm이 존 B에 있는 경우에는, 펄스 신호의 무입력이 발생하면 무입력 상태의 판정을 기다리지 않고 순시 회전 속도 Nm으로서 값 0을 회전 속도 연산부(504)에 입력하는 처리 B를 행한다. 경과 시간 및 순시 회전 속도 Nm이 존 C에 있는 경우에는, 회전 속도 연산부(504)에서 통상의 처리를 시킨다.

여기서, 통상의 처리란, 차륜 로크 대응 처리를 실시하는 것이며, 펄스 신호의 무입력이 발생하면, 이 무입력의 계속 시간이 슬립 판정 시간 T_SL보다도 긴 차륜 로크 대응 시간 T_WL을 초과할 때까지는 회전 속도 연산부(504)에 직전의 회전 속도 Nm을 유지시키고, 무입력의 계속 시간이 차륜 로크 대응 시간 T_WL을 초과하면 순시 회전 속도 Nf로서 값 0을 회전 속도 연산부(504)에 입력하는 처리이다.

이하에, 이와 같이 연산 조작부(508)에 의해 경과 시간 및 순시 회전 속도 Nm에 따라서 회전 속도 연산부(504)에 의한 연산을 조작하는 이유를 설명하지만, 이것에는, 슬립 판정 및 단선 판정이 기인하고 있으므로, 우선, 슬립 판정부(501) 및 단선 판정부(502)에 의한 이들 판정을 설명한다.

슬립 판정부(501)에서는, 일반적인 장애 판정 로직을 사용하고 있고, 차량(100)의 정차 시[회전 센서(55)의 출력 0으로부터 판정할 수 있음]에, 회전 센서(52)에 의해 검출된 CVT(7)의 입력축(프라이머리축)의 회전 속도 Nf가 슬립 판정 속도 N_SL 이상의 상태가 슬립 판정 시간 T_SL 이상 계속되면 CVT(7)에 벨트 슬립이 발생한다고 판정한다.

단선 판정부(502)에서도, 일반적인 장애 판정 로직을 사용하고 있고, 회전 센서(52)에 의해 검출된 회전 속도 Nf가 단선 판정 회전 속도 N_SN을 초과하고 나서 회전 센서(52)로부터의 펄스 신호의 무입력 상태가 확정되면, 회전 센서(52)가 단선되어 있는 것으로 판정한다. 무입력 상태의 확정 판정에 대해서는, 전술한 무입력 상태의 판정과 마찬가지인 로직이며, 펄스 신호의 무입력의 상태가 무입력 확정 판정 시간 T_NIJ만큼 계속된 경우에 무입력 상태인 것을 확정한다. 또한, 무입력 확정 판정 시간 T_NIJ는, 전술한 무입력 판정 시간 T_NI와 동등한 값으로 설정해도 좋고, 단선 판정을 보다 신중하게 하기 위해, 무입력 판정 시간 T_NI보다도 장시간으로 설정해도 좋다.

그러나, 전술한 바와 같이, 이와 같이 장애 판정 로직에서는, 회전 센서(52)의 펄스 이상 입력이 있으면, 회전 센서(52)가 정상임에도 불구하고 단선되어 있는 것으로 오판정하는 경우나, 벨트 슬립이 발생하지 않음에도 불구하고 벨트 슬립이 발생하고 있다고 오판정하게 되는 경우가 있는 것이 판명되었다.

이 상황은, 도 5에 모식적으로 도시하는 바와 같이, MG(3)와 CVT(7)를 접속하는 제2 클러치(6)를 해방하고 있어, 엔진(1)이나 MG(3)(파워 플랜트)에 토크의 급변동이 생긴 경우에 발생한다. 파워 플랜트의 토크 급변동의 요인은, 예를 들어 제1 클러치(2)를 해방 상태로부터 체결시킴으로써 엔진(1)의 입력 토크가 제2 클러치(6)의 입력측에 돌연 가해지는 경우나, MG(3)를 스타터 모터로서 작동시켜 정지되었던 엔진(1)을 시동시켰을 때의 엔진 완폭 시 등에 발생하는 마찰 토크의 발생을 들 수 있다.

제2 클러치(6)를 해방하고 있어도, 큰 마찰 토크가, 제2 클러치(6)의 입력측(파워 플랜트측)에 순시에 발생하면, 이에 의한 진동이 제2 클러치(6)의 출력측에 전반하여, 제2 클러치(6)의 출력측인 CVT(7)의 입력축(프라이머리축)에 장비된 센싱 로터(52b)가 약간이지만 회전이나 역회전 등의 백래쉬 동작을 한다. 센싱 로터(52b)의 백래쉬 동작은, 미소하지만 고속이므로, 회전 센서(52)로부터 1주기분의 펄스 신호가 매우 단시간(단주기)에 입력된다.

펄스 신호의 주기가 짧을수록, 순시 회전 속도 산출부(503)에서 연산되는 순시 회전 속도 Nm은 고속으로 된다. 이러한 센싱 로터(52b)의 백래쉬 동작에 의한 회전 센서(52)로부터의 펄스 신호의 펄스수는 약간이며, 그 후는 펄스 신호가 입력되지 않는 상태(무입력 상태)가 계속된다. 이로 인해, 회전 속도 산출부(504)에 의한 필터 처리에 의해, 처리 후의 회전 속도 Nf는 순시 회전 속도 Nm보다도 작은 것으로 되지만, 예를 들어 약간의 펄스 신호라도 매우 단주기이면, 순시 회전 속도 Nm은 매우 고속으로 되고, 처리 후의 회전 속도 Nf도 고속으로 된다.

게다가, 통상의 제어에서는, 회전 센서(52)로부터의 펄스 신호의 무입력이 발생하면, 이 무입력의 계속 시간이 차륜 로크에 대응하기 위해 설정된 차륜 로크 대응 시간 T_WL을 초과할 때까지는 직전의 회전 속도 Nf를 유지하므로, 순시 회전 속도 Nm이 높은 값으로 된 시점에서, 처리 후의 회전 속도 Nf도 고속의 값으로 되어 단선 판정 회전 속도 N_SN을 초과하는 경우가 있다. 그 후, 펄스 신호의 무입력이 계속되므로, 처리 후의 회전 속도 Nf가 높은 값을 유지하게 되고, 펄스 신호의 무입력이 차륜 로크 대응 시간 T_WL을 초과하면 무입력이 확정된다.

이 상황은, 단선 판정부(502)에 의한 단선 판정 조건에 적합하게 되므로, 회전 센서(52)의 단선이 발생하지 않음에도 불구하고 단선이 발생했다고 오판정하게 된다.

또한, 차량(100)의 정차 시에, 차륜 로크에 대응하는 회전 속도 Nf의 유지가 행해지면, 회전 속도 Nf가 슬립 판정 속도 N_SL의 상태가, 차륜 로크 대응 시간 T_WL만큼 유지되는 경우가 있다. 통상, 차륜 로크 대응 시간 T_WL은 슬립 판정 시간 T_SL보다도 길게 설정되므로, 차량(100)의 정차 시에, CVT(7)의 입력축(프라이머리축)의 회전 속도 Nf가 슬립 판정 속도 N_SL 이상의 상태가 슬립 판정 시간 T_SL 이상 계속되게 된다. 슬립 판정부(501)에 의한 벨트 슬립 판정 조건에 적합하게 되므로, CVT(7)에 벨트 슬립이 발생하지 않음에도 불구하고 벨트 슬립이 발생했다고 오판정하게 된다.

따라서, 이와 같은 센싱 로터(52b)의 백래쉬 동작에 의한 회전 센서(52)로부터의 펄스 신호가 입력되는 특성에 착안하고, 펄스 신호의 입력을, 이러한 특수한 요인에 의한 것과, 다른 것으로 분리되고, 또한, 오판정되는 상황과 그렇지 않은 것으로 분리되어, 필요한 경우에만, 연산 조작부(508)에 의해 회전 속도 연산부(504)에 의한 연산을 조작하고 있다.

먼저, 존 A 및 B에 대해 신호 입력이 있고 나서의 경과 시간으로부터 규정하는 기준 시간 T_S1은, 상기의 센싱 로터(52b)의 백래쉬 동작에 의한 미소량만큼 순시 회전함으로써 발생하는 회전 센서(52)로부터의 단주기의 펄스 신호의 입력이 단시간이라고 하는 시간적인 특성에 기초하여, 이러한 펄스 신호가 발생할 수 있는 시간 범위를 포함하도록 설정된다.

즉, 이러한 펄스 신호의 입력은, 순시이며, 시간적으로는 20msec 정도의 시간 내에 한정되는 것이 실기 시험으로부터 판명되어 있다. 따라서, 이와 같은 펄스 신호의 입력이 발생한다고 상정되는 시간에 기초하여, 예를 들어 상정 시간에 안전율 f를 승산하거나 하여 여유값 α를 가산하거나 하여 기준 시간 T_S1을 설정한다. 예를 들어, 입력 상정 시간이 20msec이며, 안전율 f를 2, 여유값 α를 10msec로 하면, 기준 시간 T_S1은, 50msec(＝20msec×2＋10msec)가 된다.

다음에, 존 A 및 B에 대해 순시 회전 속도 Nm에 대해 미리 정하는 제1 기준 속도 N_S1 및 제2 기준 속도 N_S2는, 상기의 장애 판정에 대응해서 설정된다. 즉, 제1 기준 속도 N_S1은, 슬립 판정 속도 N_SL보다도 미소량만큼 고속으로 설정된다. 슬립 판정 속도 N_SL로서, 예를 들어 450rpm이 설정되는 경우, 제1 기준 속도 N_S1을 이것보다도 약간 높은 예를 들어 500rpm 정도로 설정한다.

이것은, 회전 속도 산출부(504)에 의한 필터 처리에 의해, 처리 후의 회전 속도 Nf는 순시 회전 속도 Nm보다도 작은 것으로 되므로, 이에 따르도록 순시 회전 속도 Nm에 대해 미리 정하는 제1 기준 속도 N_S1을 처리 후의 회전 속도 Nf에 대해 미리 정하는 슬립 판정 속도 N_SL보다도 약간 높은 속도로 설정하고 있다. 또한, 제1 기준 속도 N_S1이상의 존 B에 관한 회전 속도 영역은, 파워 플랜트 1, 3의 토크를 받아서 CVT(7)의 입력축이 통상적으로 회전하기 시작하는 경우에 발생 가능한 회전 속도이며, 차륜 로크 대응 처리에서, 신호 무입력이 있어도 소정 시간 무입력 전의 값이 유지되면, 벨트 슬립 판정에 적합하게 되므로, 이를 회피하기 위해, 차륜 로크 대응 처리를 중지하는 것이다.

이와 같이 처리 후 회전 속도 Nf와의 차이를 고려하여, 제1 기준 속도 N_S1은, 슬립 판정 속도 N_SL보다도 미소량만큼 고속으로 설정하는 것이 바람직하고, 또한, 이 경우의 미소량은, 처리 후의 회전 속도 Nf가 순시 회전 속도 Nm보다도 작아지는 점에 착안해서 설정하는 것이 바람직하다. 단, 제1 기준 속도 N_S1을, 간단히 슬립 판정 속도 N_SL의 근방 속도로 하는 것만으로도, 벨트 슬립 판정에 적합하게 되는 것을 회피하는 점에서 일정한 효과는 있다.

또한, 제2 기준 속도 N_S2는, 파워 플랜트의 토크를 받아서 CVT(7)의 입력축이 통상적으로 회전하기 시작하는 경우에 발생 가능하다고 상정되는 순시 회전 속도 Nm의 최대값에 기초하여 설정되어 있다. 또한, 이 제2 기준 속도 N_S2는, 단선 판정 회전 속도 N_SN보다도 높은 회전 속도로 설정된다. 예를 들어, 단선 판정 회전 속도 N_SN은 1000rpm 정도로 설정되고, 제2 기준 속도 N_S2는 1300rpm 정도로 설정된다. 처리 후의 회전 속도 Nf는 순시 회전 속도 Nm보다도 작은 것으로 되는 것을 고려해도, 회전 센서(52)의 단선 판정을 잘못 행하는 상황이 발생하지만, 통상 발생할 수 없는 순시 회전 속도 Nm에 대해서는 회전 속도 Nf의 연산에 채용하지 않고 전회값을 유지함으로써, 회전 센서(52)의 단선 판정을 잘못 행하지 않도록 하게 된다.

본 발명의 일실시 형태에 관한 회전 센서의 신호 처리 장치는, 상술한 바와 같이 구성되어 있으므로, 예를 들어 도 6 내지 도 11의 각 흐름도에 도시하는 바와 같이, 각 처리가 행해진다. 또한, 도 7 내지 도 11의 처리는 제어 개시 조건이 성립하면 설정된 동일한 제어 주기(예를 들어 10msec)로 제어 종료까지 반복 행해진다. 또한, 도 6의 처리는 도 7 내지 도 11의 처리에 관한 제어 주기보다도 매우 짧은 주기로 행하는 것으로 한다.

우선, 회전 속도 연산부(504)에 의한 회전 속도(처리 후 회전 속도) Nf의 연산은, 도 6에 도시하는 바와 같이, 그 시점의 순시 회전 속도 Nm(n)을 도입해서(스텝 A10), 순시 회전 속도 Nm(n)을 예를 들어 상기 수학식 1에 의해 필터 처리함으로써 평활화해서 회전 속도 Nf(n)을 연산한다(스텝 A20). 그리고, 이 처리 후 회전 속도 Nf(n)을 출력한다(스텝 A30).

다음에, 신호 무입력 판정부(505)에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 회전 센서(52)로부터의 펄스 신호의 입력이 없는지(펄스 신호가 없는지) 여부를 판정하고(스텝 B10), 펄스 신호가 없으면, 무입력 타이머(카운트값은 TC1)의 카운트를 행하고(스텝 B20), 무입력 타이머의 카운트값 TC1이, 무입력 판정 시간 T_NI에 대응하는 무입력 판정 카운트값 TC_N1 이상이 되었는지를 판정한다(스텝 B30).

카운트값 TC1이 무입력 판정 카운트값 TC_N1 이상이 되면, 제1 플래그 F1을 1로 하고(스텝 B40), 카운트값 TC1을 0으로 리셋한다(스텝 B50). 제1 플래그 F1은, 「1」로 무입력 상태가 확정된 것을 나타내고, 「0」으로 무입력 상태가 확정되지 않는 것을 나타낸다.

카운트값 TC1이 무입력 판정 카운트값 TC_N1 이상이 되지 않으면, 스텝 B30으로부터 리턴한다.

한편, 펄스 신호가 있으면, 제1 플래그 F1을 0으로 하고(스텝 B60), 카운트값 TC1을 0으로 리셋한다(스텝 B50).

이상에 의해, 각 제어 주기로, 무입력 상태가 확정되었는지 여부가 결정된다.

다음에, 시간 판정부(506a)에서는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 제1 플래그 F1이 0인지 여부를 판정하고(스텝 C10), 제1 플래그 F1이 0이면, 펄스 신호의 입력이 있는지(펄스 신호가 있는지) 여부를 판정한다(스텝 C20). 여기서, 펄스 신호가 있으면, 펄스 신호의 무입력 상태로부터 입력 상태로 전환되게 되고, 입력 후 타이머(카운트값은 TC2)의 카운트를 행하고(스텝 C30), 입력 후 타이머의 카운트값 TC2가, 기준 시간 T_S1에 대응하는 입력 후 기준 카운트값 TC_S1 이상이 되었는지를 판정한다(스텝 C40).

카운트값 TC2가 입력 후 기준 카운트값 TC_S1 미만이 되면, 제2 플래그 F2를 1로 하고(스텝 C50), 카운트값 TC2를 0으로 리셋한다(스텝 C60). 제2 플래그 F2는, 「1」로 경과 시간이 기준 시간 T_S1 내인 것을 나타내고, 「0」으로 펄스 신호가 없거나 또는 경과 시간이 기준 시간 T_S1이상인 것을 나타낸다.

카운트값 TC2가 입력 후 기준 카운트값 TC_S1 이상이면, 스텝 C40으로부터 리턴한다.

한편, 제1 플래그 F1이 0이 아닌 경우나 펄스 신호의 입력이 없는 경우는, 제2 플래그 F2를 0으로 하고(스텝 C70), 카운트값 TC2를 0으로 리셋한다(스텝 C60).

다음에, 연산 조작부(508)에 의한 처리는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 먼저, 제2 플래그 F2가 1, 즉, 경과 시간이 기준 시간 T_S1내인지 여부를 판정하고(스텝 D10), 제2 플래그 F2가 1(경과 시간이 기준 시간 T_S1 내)이면, 펄스 주기로부터 순시 회전 속도 Nm을 연산한다(스텝 D20). 다음에, 순시 회전 속도 Nm을 제1 기준 속도 N_S1 및 제2 기준 속도 N_S2와 비교 판정한다(스텝 D30, D40).

순시 회전 속도 Nm이 제2 기준 속도 N_S2 이상의 존에 있으면, 처리 A(전회의 처리 후 회전 속도 Nf를 유지)를 실시하고(스텝 D50), 순시 회전 속도 Nm이 제1 기준 속도 N_S2와 제2 기준 속도 N_S2 사이의 존에 있으면, 처리 B(그 후, 펄스 무입력이면 순시 회전 속도 Nm을 0으로 함)를 실시하고(스텝 D60), 순시 회전 속도 Nm이 제1 기준 속도 N_S2이하의 존에 있으면, 처리 C(차륜 로크 대응 제어 있음의 통상 제어)를 실시한다(스텝 D70). 또한, 그 밖의, 경과 시간이 기준 시간 T_S1외의 경우도, 처리 C(차륜 로크 대응 제어 있음의 통상 제어)를 실시한다(스텝 D70).

다음에, 슬립 판정부(501)에 의한 처리는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 차량(100)의 정차 시에, 회전 센서(52)에 의해 검출된 CVT(7)의 입력축(프라이머리축)의 회전 속도 Nf(n)이 슬립 판정 속도 N_SL 이상인지 여부를 판정하고(스텝 E10), 회전 속도 Nf(n)이 슬립 판정 속도 N_SL 이상이면 슬립 판정 타이머(카운트값 TC3)의 카운트를 실시한다(스텝 E20).

그리고, 슬립 판정 타이머의 카운트값 TC3이 슬립 판정 시간 T_SL에 대응하는 슬립 판정 카운트값 TC_SL 이상 계속되었는지 여부를 판정하고(스텝 E30), 슬립 판정 타이머의 카운트값 TC3이 슬립 판정 카운트값 TC_SL 이상 계속되면 CVT(7)에 벨트 슬립이 발생한다고 판정한다(스텝 E40). 회전 속도 Nf(n)이 슬립 판정 속도 N_SL 이상이 아니면, 카운트값 TC3을 0으로 리셋한다(스텝 E50).

또한, 단선 판정부(502)에 의한 처리는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 먼저, 제3 플래그 F3이 1인지 여부를 판정한다(스텝 F10). 제3 플래그 F3은, 처리 후 회전 속도 Nf(n)이 단선 판정 회전 속도 N_SN을 초과한 경우에 1이 되고, 그 후, 회전 센서(52)로부터의 펄스 신호의 무입력 상태를 판정할 때에는 1이 유지되고, 단선 판정 후나, 펄스 신호의 무입력 상태의 판정 전에 펄스 신호의 입력이 있고 처리 후 회전 속도 Nf(n)이 단선 판정 회전 속도 N_SN을 초과하지 않는 경우에 0으로 리셋된다.

제3 플래그 F3이 1이 아니면, 처리 후 회전 속도 Nf(n)이 단선 판정 회전 속도 N_SN을 초과하였는지 여부를 판정한다(스텝 F20). 처리 후 회전 속도 Nf(n)이 단선 판정 회전 속도 N_SN을 초과한 경우에는, 제3 플래그 F3을 1로 하여(스텝 F30), 단선 판정 타이머(카운트값 TC4)의 카운트를 0으로부터 개시하고(스텝 F40), 리턴한다. 처리 후 회전 속도 Nf가 단선 판정 회전 속도 N_SN을 초과하지 않는 경우에는, 단선 판정 타이머의 카운트값 TC4를 0으로 리셋하고(스텝 F110), 제3 플래그 F3을 0으로 리셋하고(스텝 F120), 리턴한다.

한편, 제3 플래그 F3이 1이면, 순시 회전 속도 Nm(n)이 0인지 여부, 회전 센서(52)로부터의 펄스 신호가 무입력인지 여부를 판정한다(스텝 F50). 여기서, 순시 회전 속도 Nm(n)이 0이 아니면, 스텝 F20으로 진행하여 상기의 처리를 행한다. 순시 회전 속도 Nm이 0이면, 단선 판정 타이머를 카운트하고(스텝 F60), 단선 판정 타이머의 카운트값 TC4가 무입력 확정 판정 시간 T_NIJ에 대응하는 무입력 확정 판정 카운트값 TC_N1J이상이 되었는지를 판정한다(스텝 B70).

단선 판정 타이머의 카운트값 TC4가 무입력 확정 판정 카운트값 TC_N1J 이상이 되지 않으면 리턴하고, 단선 판정 타이머의 카운트값 TC4가 무입력 확정 판정 카운트값 TC_N1J 이상이 되면, 무입력 상태가 확정된 것으로 하여, 회전 센서(52)가 단선되어 있다고 판정한다(스텝 F80). 그 후, 단선 판정 타이머의 카운트값 TC4를 0으로 리셋하고(스텝 F90), 제3 플래그 F3을 0으로 리셋하여(스텝 F100), 단선 판정을 종료한다.

이렇게 해서, 처리 후 회전 속도 Nf나 순시 회전 속도 Nm에 기초하여, CVT(7)의 벨트 슬립의 판정이나, 회전 센서(52)의 단선을 판정하지만, 차륜 로크 시에 발생하는 펄스 신호는 무입력에 대해, 통상 제어에서는, 이 차륜 로크 시의 펄스 신호 무입력을 고려하여, 펄스 신호의 무입력의 계속이 소정 시간(차륜 로크 대응 시간) T_WL 내이면, 펄스 신호 무입력의 직전의 회전 속도를 유지하는 차륜 로크 대응 처리를 함으로써, 차륜 로크에 의한 펄스 신호 무입력에 기인한 처리 후 회전 속도의 값에 기초하는 판정이나 그 밖의 제어에의 영향을 회피할 수 있다.

한편, 제2 클러치(6)의 해방 시에 파워 플랜트의 토크 급변동에 기인한 센싱 로터(52b)의 백래쉬 동작에 의한 단주기의 펄스 신호가 입력됨으로써, 고속의 순시 회전 속도 Nm이 연산된 경우에는, 처리 후 회전 속도 Nf나 순시 회전 속도 Nm에 대해, 특유의 조작을 행하므로 오판정이 회피된다.

즉, 파워 플랜트의 토크 급변동에 의한 펄스 신호의 입력은, 순시적인 것이므로, 펄스 신호가 무입력 상태로부터 입력 상태로 되고 나서의 경과 시간이 제1 기준 시간 T_S1에 도달할 때까지 한정된다. 따라서, 경과 시간이 제1 기준 시간 T_S1에 도달할 때까지 한정하여, 순시 회전 속도 Nm을 제1 기준 속도 N_S1 및 제2 기준 속도 N_S2와 비교하고, 순시 회전 속도 Nm의 크기에 따라서, 처리 A 및 처리 B가 특정한 처리를 행한다.

순시 회전 속도 Nm이 통상 발생할 수 없는 제2 기준 속도 N_S2 이상의 존 내의 값이 되면, 토크 급변동에 의한 펄스 신호의 입력이라고 판단하고, 이 순시 회전 속도는 회전 속도의 연산에 카운트하지 않고, 직전의 회전 속도값을 유지시키는 처리 A를 행한다. 이에 의해, 과대한 순시 회전 속도 Nm에 의해 잘못해서 과대한 처리 후 회전 속도 Nf를 연산하는 것이 방지되고, 처리 후 회전 속도 Nf에 기초하는 판정이나 제어에의 영향이 회피된다. 특히, 과대한 처리 후 회전 속도 Nf는, 단선 판정 회전 속도 N_SN을 초과하는 경우가 있으므로, 회전 센서(52)의 단선을 오판정하는 것이 회피된다.

경과 시간이 제1 기준 시간 T_S1에 도달할 때까지, 순시 회전 속도 Nm이 제1 기준 속도 N_S1과 제2 기준 속도 N_S2사이의 존 값이 되면, 차륜 로크 대응 처리는 행하지 않고, 펄스 신호의 무입력이 발생하면 바로 순시 회전 속도로서 0을 회전 속도 연산 수단에 입력하는 처리 B를 행한다. 제1 기준 속도 N_S1은 슬립 판정 속도 N_SL보다도 약간 높은 값이므로, 차륜 로크 대응 처리를 하면, 차륜 로크 대응 시간 T_WL만큼 직전의 회전 속도를 유지하므로, 정차 시에 입력축의 회전 속도가 슬립 판정 속도 이상의 상태가 슬립 판정 시간 T_SL 이상 계속되고, 벨트에 슬립이 발생하고 있다고 오판정하는 경우가 있지만, 처리 B를 행하므로, 벨트 슬립의 오판정을 회피할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태를 설명했지만, 본 발명은 이러한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 상기의 실시 형태를 적절히 변형하거나, 일부를 채용하거나 하여 실시할 수 있다.

예를 들어, 상기의 실시 형태에서는, 파워 플랜트가 엔진(1)과 MG(3)로 구성되지만, 파워 플랜트는 이에 한정되지 않는다. 적어도 파워 플랜트에 클러치를 통하여 분리 및 접속 가능하게 입력축이 접속된 벨트식 무단 변속기이며, 입력축의 회전 속도를 회전 센서에 의해 검출하고, 정차 시에 입력축의 회전 속도가 슬립 판정 속도 N_SL 이상의 상태가 슬립 판정 시간 T_SL 이상 계속되면 벨트식 무단 변속기에 벨트 슬립이 발생했다고 판정하는 차량에 있어서, 회전 센서로부터 입력되는 펄스 신호를 처리할 때에 널리 적용할 수 있다.

또한, 회전 센서는 펄스 신호를 출력하는 것이면 전자식의 것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 광학식의 것 등 다양한 방식의 것으로 널리 적용할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는 언급하고 있지 않지만, 본 발명에서 착안하는 펄스 입력 시점이, 회전 센서의 단선 판정 중에서 단선 확정 전의 경우에는, 정상인 펄스 판정이 있었던 것으로서 처리 C를 실시하는 것이 바람직하다.

Claims

파워 플랜트와, 상기 파워 플랜트에 클러치를 통하여 분리 및 접속 가능하게 입력축이 접속된 벨트식 무단 변속기와, 상기 입력축의 회전을 검출하는 회전 센서와, 정차 시에 상기 입력축의 회전 속도가 슬립 판정 속도 N_SL 이상의 상태가 슬립 판정 시간 T_SL 이상 계속되면 상기 벨트식 무단 변속기에 벨트 슬립이 발생했다고 판정하는 슬립 판정 수단을 갖는 차량에 장비되고, 상기 회전 센서로부터 입력되는 펄스 신호를 처리하는 신호 처리 장치이며,
상기 펄스 신호가 입력되는 주기로부터 상기 입력축의 순시 회전 속도 Nm을 연산하는 순시 회전 속도 연산 수단과,
상기 순시 회전 속도 Nm을 필터 처리에 의해 평활화해서 회전 속도 Nf를 연산하는 회전 속도 연산 수단과,
상기 펄스 신호가, 무입력 판정 시간 T_NI만큼 계속해서 무입력으로 된 경우의 무입력 상태로부터 입력 상태로 되고 나서의 경과 시간을 연산하는 시간 연산 수단과,
상기 순시 회전 속도 Nm을 상기 슬립 판정 속도 N_SL의 근방 속도인 제1 기준 속도 N_S1 및 상기 제1 기준 속도 N_S1보다도 고속의 제2 기준 속도 N_S2와 비교 판정하는 순시 회전 속도 판정 수단과,
상기 클러치의 해방 시에, 상기 경과 시간 및 상기 순시 회전 속도 Nm에 기초하여, 상기 회전 속도 연산 수단에 의한 연산을 조작하는 연산 조작 수단을 구비하고,
상기 연산 조작 수단은,
상기 경과 시간이 기준 시간 T_S1에 도달한 이후는,
상기 펄스 신호의 무입력이 발생하면, 해당 무입력의 계속 시간이 차륜 로크에 대응하기 위해 설정되고 상기 슬립 판정 시간 T_SL보다도 긴 차륜 로크 대응 시간 T_WL을 초과할 때까지는 상기 회전 속도 연산 수단에 직전의 상기 회전 속도 Nf를 유지시키고, 상기 무입력의 계속 시간이 상기 차륜 로크 대응 시간 T_WL을 초과하면 상기 순시 회전 속도 Nm으로서 0을 상기 회전 속도 연산 수단에 입력하는 차륜 로크 대응 처리를 행하고,
상기 경과 시간이 상기 기준 시간 T_S1에 도달할 때까지의 사이는,
상기 판정 수단에 의해 상기 순시 회전 속도 Nm이 상기 제1 기준 속도 N_S1 이하의 존에 있다고 판정된 경우는, 상기 차륜 로크 대응 처리를 행하고,
상기 판정 수단에 의해 상기 순시 회전 속도가 상기 제1 기준 속도 N_S1과 상기 제2 기준 속도 N_S2 사이의 존에 있다고 판정된 경우는, 상기 펄스 신호의 무입력이 발생하면 상기 순시 회전 속도 Nm으로서 0을 상기 회전 속도 연산 수단에 입력하고,
상기 판정 수단에 의해 상기 순시 회전 속도 Nm이 상기 제2 기준 속도 N_S2 이상의 존에 있다고 판정된 경우는, 상기 회전 속도 연산 수단에 직전에 연산한 상기 회전 속도 Nf의 값을 유지시키도록 한, 회전 센서의 신호 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 기준 시간 T_S1은, 상기 클러치의 해방 시에, 상기 파워 플랜트의 토크 급변동이 상기 입력축에 전달되어 미소량만큼 순시 회전함으로써 발생하는 단주기의 펄스 신호가 발생할 수 있는 시간 범위를 포함하도록 설정되고,
상기 제1 기준 속도 N_S1은, 상기 슬립 판정 속도 N_SL보다도 미소량만큼 고속으로 설정되고, 상기 제2 기준 속도 N_S2는, 상기 파워 플랜트의 토크를 받아서 상기 입력축이 통상적으로 회전하기 시작하는 경우에 발생 가능한 순시 회전 속도 Nm의 최대값에 기초하여 설정되어 있는, 회전 센서의 신호 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 회전 속도가 단선 판정 회전 속도 N_SN을 초과하고 나서 펄스 신호의 상기 무입력 상태가 확정되면, 상기 회전 센서가 단선되어 있는 것으로 판정하는 단선 판정 수단을 구비하고,
상기 제2 기준 회전 속도 N_S2는, 상기 단선 판정 회전 속도 N_SN보다도 크게 설정됨과 함께, 상기 클러치의 해방 시에, 상기 파워 플랜트의 토크 급변동이 상기 입력축에 전달되어 미소량만큼 순시 회전함으로써 발생하는 단주기의 펄스 신호에 기초하는 상기 순시 회전 속도 Nm을 상기 회전 속도 연산 수단에 의해 필터 처리함으로써 얻어지는 상기 회전 속도 Nf가, 상기 단선 판정 회전 속도 N_SN 이하가 되도록 설정되는, 회전 센서의 신호 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 파워 플랜트는, 내연 기관이 사용된 엔진과, 상기 엔진과 제1 클러치를 통하여 접속된 전기 모터를 구비하고,
상기 전기 모터의 출력축과, 상기 벨트식 무단 변속기의 상기 입력축 사이에는, 상기 클러치로서의 제2 클러치가 개재 장착되고,
상기 제1 클러치 및 상기 제2 클러치는, 체결 모드 및 개방 모드 외에, 미끄럼 결합 모드를 갖고 있는, 회전 센서의 신호 처리 장치.