KR101736704B1

KR101736704B1 - 차량 제어 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR101736704B1
Application number: KR1020167021121A
Authority: KR
Inventors: 구니히로 다카하시; 요시노부 가와모토; 히데시 와카야마
Original assignee: 쟈트코 가부시키가이샤
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2015-02-25
Publication date: 2017-05-16
Also published as: KR20160105514A; EP3115650A1; WO2015133345A1; CN106062431B; JP6209672B2; US9815469B2; CN106062431A; US20170008524A1; EP3115650A4; JPWO2015133345A1

Abstract

차량 제어 장치이며, 체결 지시에 대하여 마찰 체결 요소(32, 33, 34)가 체결되어 있지 않다고 판정된 경우, 마찰 체결 요소(32, 33, 34)의 지시 토크 용량과, 무단 변속 기구(20)의 입력 토크에 기초하여 산출한 벨트 용량에 기초하여 목표 라인압을 산출하고, 산출한 목표 라인압이 상한 라인압보다 높은 경우, 상한 라인압에 기초하여 구동원(1)에서의 토크 다운량을 산출하고, 마찰 체결 요소(32, 33, 34)가 체결되어 있지 않다고 판정된 경우, 입력 토크와, 실 라인압에 기초하여 산출한 벨트 용량에 기초하여 마찰 체결 요소(32, 33, 34)의 제한 토크 용량을 산출하고, 마찰 체결 요소(32, 33, 34)가 체결되어 있지 않다고 판정된 경우, 목표 라인압, 토크 다운량 및 제한 토크 용량에 기초하여, 풀리(21, 22)와 동력 전달 부재(23)의 사이에서 미끄럼이 발생하는 것을 억제한다.

Description

차량 제어 장치 및 그 제어 방법 {VEHICLE CONTROL DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING SAME}

본 발명은 차량 제어에 관한 것이다.

유단 변속기를 탑재한 차량에 있어서는, 시프트 레버에 접속된 매뉴얼 밸브의 동작 위치와, 시프트 레버의 위치를 검출하는 인히비터 스위치의 지시 신호에 기초한 압력 조절 밸브의 동작 위치와의 사이에 어긋남이 발생하는 경우가 있다(이하에 있어서, 이러한 어긋남이 발생하는 것을 「언매치」라고 함) . 이것은, 인히비터 스위치의 검지 범위(도통 영역)가 매뉴얼 밸브의 전환 범위보다 약간 넓게 설정되어 있기 때문이다. 언매치는, 예를 들어 시프트 레버를 N 레인지로부터 D 레인지로 이동시킬 때, 시프트 레버가 N 레인지와 D 레인지의 중간에 유지된 경우에 발생한다. 이 경우, 인히비터 스위치의 지시 신호는, D 레인지에 대응한 신호로 되고, 인히비터 스위치의 지시 신호에 기초하여 클러치에의 지시압이 높아지지만, 매뉴얼 밸브는 N 레인지에 대응한 위치인 채로 되고, 클러치에 유압은 공급되지 않는다. 그 후, 시프트 레버가 D 레인지까지 이동하면, 매뉴얼 밸브는 D 레인지에 대응한 위치로 되고, 클러치에의 유압 공급이 개시된다. 이때, 압력 조절 밸브에서의 클러치에의 지시압은 이미 높게 되어 있으므로, 클러치에의 유압 공급이 개시되면, 클러치에서는 급격한 유압 상승이 발생하는 경우가 있어, 클러치가 급체결되어, 큰 체결 쇼크가 발생할 우려가 있다.

이에 대해, 일본 특허 출원 제2007-052398호에는, 언매치가 발생한 경우, 클러치에의 지시압을 저감하는 것이 개시되어 있다.

상기 기술은, 유단 변속기를 탑재한 차량을 전제로 하고 있으며, 벨트 등을 사용한 무단 변속기를 탑재한 차량에 대하여 고려되어 있지 않다.

상기 기술을 이용한 경우라도, 언매치가 발생하고, 무단 변속기에 있어서 벨트 용량이 부족하고, 벨트 끼움 지지력이 부족한 경우에는, 벨트 미끄럼이 발생할 우려가 있다.

이에 대해, 언매치가 발생한 경우에 벨트 미끄럼이 발생하지 않는 벨트 용량을 미리 설정하여, 벨트 미끄럼의 발생을 억제하는 것도 가능하다.

그러나, 언매치가 발생하는 신은, 상기하는 N 레인지로부터 D 레인지에의 변경시에 한정되지 않고, 예를 들어 주행 중에 시프트 레버를 L 레인지로부터 D 레인지로 이동시킬 때, 시프트 레버가 D 레인지와 N 레인지의 사이까지 일단 이동한 경우 등에도 발생한다. 이와 같이 언매치가 발생하는 신에 의해, 무단 변속기의 입력 토크 및 변속비는 상이하고, 벨트 미끄럼의 발생을 억제 가능한 벨트 용량은 상이하다. 그로 인해, 언매치가 발생한 경우, 무단 변속기의 벨트 용량을, 미리 설정된 벨트 용량으로 하는 것만으로는 벨트 미끄럼을 충분히 억제할 수 없다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것이며, 언매치가 발생한 경우, 그때의 차량의 상태에 맞추어, 무단 변속기에서의 벨트 미끄럼을 억제하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 형태에 따른 차량 제어 장치는, 2개의 풀리간에 동력 전달 부재를 걸어 감아 구성되는 무단 변속 기구와, 구동원과 구동륜의 사이의 동력 전달을 단절ㆍ접속 가능한 마찰 체결 요소를 구비한 차량을 제어하는 차량 제어 장치이며, 체결 지시와 마찰 체결 요소의 전후 회전의 회전차에 의해 마찰 체결 요소가 체결되어 있는지 여부를 판정하는 체결 판정부와, 체결 판정부에 의해 체결 지시에 대하여 마찰 체결 요소가 체결되어 있지 않다고 판정된 경우, 마찰 체결 요소의 지시 토크 용량과, 무단 변속 기구의 입력 토크에 기초하여 산출한 벨트 용량에 기초하여 목표 라인압을 산출하는 라인압 산출부와, 산출한 목표 라인압이 상한 라인압보다 높은 경우, 상한 라인압에 기초하여 구동원에서의 토크 다운량을 산출하는 구동 토크 산출부와, 마찰 체결 요소가 체결되어 있지 않다고 판정된 경우, 무단 변속 기구의 입력 토크와, 실 라인압에 기초하여 산출한 벨트 용량에 기초하여 마찰 체결 요소의 제한 토크 용량을 산출하는 토크 용량 산출부와, 마찰 체결 요소가 체결되어 있지 않다고 판정된 경우, 목표 라인압, 토크 다운량 및 제한 토크 용량에 기초하여, 무단 변속 기구에 있어서 풀리와 동력 전달 부재의 사이에서 미끄럼이 발생하는 것을 억제하는 억제부를 구비한다.

또한, 본 발명의 다른 형태에 따른 차량 제어 방법은, 2개의 풀리간에 동력 전달 부재를 걸어 감아 구성되는 무단 변속 기구와, 구동원과 구동륜의 사이의 동력 전달을 단절ㆍ접속 가능한 마찰 체결 요소를 구비한 차량을 제어하는 차량 제어 방법이며, 체결 지시와 마찰 체결 요소의 전후 회전의 회전차에 의해 마찰 체결 요소가 체결되어 있는지 여부를 판정하고, 체결 지시에 대하여 마찰 체결 요소가 체결되어 있지 않다고 판정된 경우, 마찰 체결 요소의 지시 토크 용량과, 무단 변속 기구의 입력 토크에 기초하여 산출한 벨트 용량에 기초하여 목표 라인압을 산출하고, 산출한 목표 라인압이 상한 라인압보다 높은 경우, 상한 라인압에 기초하여 구동원에서의 토크 다운량을 산출하고, 마찰 체결 요소가 체결되어 있지 않다고 판정된 경우, 무단 변속 기구의 입력 토크와, 실 라인압에 기초하여 산출한 벨트 용량에 기초하여 마찰 체결 요소의 제한 토크 용량을 산출하고, 마찰 체결 요소가 체결되어 있지 않다고 판정된 경우, 목표 라인압, 토크 다운량 및 제한 토크 용량에 기초하여, 무단 변속 기구에 있어서 풀리와 동력 전달 부재의 사이에서 미끄럼이 발생하는 것을 억제한다.

이들 형태에 따르면, 마찰 체결 요소의 지시 토크 용량과 입력 토크에 기초하여 산출한 벨트 용량에 기초하여 산출한 목표 라인압, 목표 라인압과 상한 라인압에 기초하여 산출한 토크 다운량, 및 입력 토크와 실 라인압에 기초하여 산출한 벨트 용량에 기초하여 산출한 제한 토크 용량에 기초하여 벨트 미끄럼을 억제하므로, 언매치가 발생했을 때의 차량의 상태에 따라 벨트 미끄럼의 발생을 억제할 수 있다. 예를 들어, 정차 중, 주행 중에 상관없이 벨트 미끄럼의 발생을 억제할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태의 차량의 개략 구성도이다.
도 2는 컨트롤러의 개략 구성도이다.
도 3은 언매치 제어의 실행 판정 처리를 설명하는 흐름도이다.
도 4는 언매치 제어에서의 처리를 설명하는 흐름도이다.
도 5는 변속기의 간이 모델을 도시하는 도면이다.
도 6은 언매치 제어가 실행된 경우의 타임차트이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 어느 변속 기구의 「변속비」는, 당해 변속 기구의 입력 회전 속도를 당해 변속 기구의 출력 회전 속도로 나누어 얻어지는 값이다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 차량의 개략 구성도이다. 이 차량은 구동원으로서 엔진(1)을 구비하고, 엔진(1)의 출력 회전은, 로크업 클러치(2c) 부착 토크 컨버터(2)의 펌프 임펠러(2a)에 입력되어, 터빈 러너(2b)로부터 제1 기어열(3), 무단 변속기(이하, 간단히 「변속기(4)」라고 함), 제2 기어열(5), 작동 장치(6)를 통하여 구동륜(7)으로 전달된다.

변속기(4)에는, 엔진(1)의 회전이 입력되어 엔진(1) 동력의 일부를 이용하여 구동되는 메커니컬 오일 펌프(10m)와, 배터리(13)로부터 전력 공급을 받아 구동되는 전동 오일 펌프(10e)가 설치되어 있다. 또한, 변속기(4)에는, 메커니컬 오일 펌프(10m) 혹은 전동 오일 펌프(10e)로부터의 유압을 압력 조절하여 변속기(4)의 각 부위에 공급하는 유압 제어 회로(11)가 설치되어 있다.

변속기(4)는, 마찰 전달 기구로서의 벨트식 무단 변속 기구(이하, 「배리에이터(20)」라고 함)와, 배리에이터(20)에 직렬로 설치되는 부변속 기구(30)를 구비한다. 「직렬로 설치된다」란, 엔진(1)으로부터 구동륜(7)에 이르기까지의 동력 전달 경로에 있어서 배리에이터(20)와 부변속 기구(30)가 직렬로 설치된다고 하는 의미이다. 부변속 기구(30)는, 이 예와 같이 배리에이터(20)의 출력축에 직접 접속되어 있어도 되고, 그 밖의 변속 내지 동력 전달 기구(예를 들어, 기어열)를 통하여 접속되어 있어도 된다. 혹은, 부변속 기구(30)는 배리에이터(20)의 전단(입력축측)에 접속되어 있어도 된다.

배리에이터(20)는, 프라이머리 풀리(21)와, 세컨더리 풀리(22)와, 풀리(21, 22)의 사이에 걸어 감아지는 V 벨트(23)를 구비한다. 배리에이터(20)는, 프라이머리 풀리압 및 세컨더리 풀리압에 따라 V 홈의 폭이 변화하여 V 벨트(23)와 각 풀리(21, 22)의 접촉 반경이 변화하고, 배리에이터(20)의 변속비가 무단계로 변화한다.

배리에이터(20)는, 세컨더리 풀리압에 기초하여 라인압이 설정되고, 라인압을 감압, 압력 조절함으로써 프라이머리 풀리압이 생성되는 편 압력 조절 타입의 변속기이다.

부변속 기구(30)는 전진 2단ㆍ후진 1단의 변속 기구이다. 부변속 기구(30)는, 2개의 유성 기어의 캐리어를 연결한 라비뇨형 유성 기어 기구(31)와, 라비뇨형 유성 기어 기구(31)를 구성하는 복수의 회전 요소에 접속되고, 그들의 연계 상태를 변경하는 복수의 마찰 체결 요소(Low 브레이크(32), High 클러치(33), Rev 브레이크(34))를 구비한다. 각 마찰 체결 요소(32 내지 34)에의 공급 유압을 조정하고, 각 마찰 체결 요소(32 내지 34)의 체결ㆍ해방 상태를 변경하면, 부변속 기구(30)의 변속단이 변경된다.

변속기(4)에서는, 시프트 레버(50)가 주행 레인지(D 레인지, L 레인지, S 레인지, R 레인지)로 되어 있는 경우에 어느 하나의 마찰 체결 요소(32 내지 34)가 체결되어 변속기(4)의 동력 전달을 가능하게 하고, 비주행 레인지(N 레인지, P 레인지)로 되어 있는 경우에 모든 마찰 체결 요소(32 내지 34)가 해방되어 변속기(4)의 동력 전달을 불가능하게 한다.

컨트롤러(12)는, 엔진(1) 및 변속기(4)를 통합적으로 제어하는 컨트롤러이며, 도 2에 도시하는 바와 같이, CPU(121)와, RAMㆍROM으로 이루어지는 기억 장치(122)와, 입력 인터페이스(123)와, 출력 인터페이스(124)와, 이들을 서로 접속하는 버스(125)로 구성된다.

입력 인터페이스(123)에는, 액셀러레이터 페달의 조작량인 액셀러레이터 개방도를 검출하는 액셀러레이터 개방도 센서(41)의 출력 신호, 프라이머리 풀리(21)의 회전 속도를 검출하는 프라이머리 회전 속도 센서(42)의 출력 신호, 세컨더리 풀리(22)의 회전 속도를 검출하는 세컨더리 회전 속도 센서(43)의 출력 신호, 차속을 검출하는 차속 센서(44)의 출력 신호, 시프트 레버(50)의 위치를 검출하는 인히비터 스위치(45)의 출력 신호, 휠의 브레이크 액압을 검출하는 브레이크 액압 센서(46), 엔진 회전 속도 센서(47)로부터의 신호 등이 입력된다.

기억 장치(122)에는, 엔진(1)의 제어 프로그램, 변속기(4)의 변속 제어 프로그램, 이들 프로그램에서 사용되는 각종 맵ㆍ테이블이 저장되어 있다. CPU(121)는, 기억 장치(122)에 저장되어 있는 프로그램을 판독하여 실행하고, 입력 인터페이스(123)를 통하여 입력되는 각종 신호에 대하여 각종 연산 처리를 실시하여, 연료 분사량 신호, 점화 시기 신호, 스로틀 개방도 신호, 변속 제어 신호(토크 지시 신호)를 생성하고, 생성된 신호를 출력 인터페이스(124)를 통하여 엔진(1), 유압 제어 회로(11)에 출력한다. CPU(121)가 연산 처리에서 사용하는 각종 값, 그 연산 결과는 기억 장치(122)에 적절히 저장된다.

유압 제어 회로(11)는 복수의 유로, 복수의 유압 제어 밸브로 구성된다. 유압 제어 회로(11)는, 컨트롤러(12)로부터의 변속 제어 신호에 기초하여, 복수의 유압 제어 밸브를 제어하여 유압의 공급 경로를 전환함과 함께 메커니컬 오일 펌프(10m) 또는 전동 오일 펌프(10e)에서 발생한 유압으로부터 필요한 유압을 조제하고, 이것을 변속기(4)의 각 부위에 공급한다. 이에 의해, 배리에이터(20)의 변속비, 부변속 기구(30)의 변속단이 변경되어, 변속기(4)의 변속이 행해진다.

부변속 기구(30)에 공급되는 유압은, 매뉴얼 밸브 및 압력 조절 밸브에 의해 제어되어 있다. 매뉴얼 밸브는, 시프트 레버(50)와 기계적으로 연결되어 있어, 시프트 레버(50)의 조작에 연동하여 유로를 전환한다. 압력 조절 밸브는, 인히비터 스위치(45)로부터의 신호 등에 기초하여 산출된 토크 지시 신호에 의해 구동되고, 토크 지시 신호에 따라 조정한 유압을 마찰 체결 요소(32 내지 34) 중 어느 하나에 공급한다. 압력 조절 밸브는 각 마찰 체결 요소(32 내지 34)에 따라 복수 설치되어 있다.

인히비터 스위치(45)는, 주행 레인지에서의 시프트 레버(50)의 위치를 검지하는 검지 범위가 넓게 설정되어 있다. 그로 인해, 시프트 레버(50)가 비주행 레인지와 주행 레인지의 사이에서 유지되는 경우, 예를 들어 시프트 레버(50)가 N 레인지로부터 D 레인지로의 변경 도중에 N 레인지와 D 레인지의 사이에서 유지되는 경우, 주행 중에 시프트 레버(50)가 L 레인지로부터 D 레인지로 변경된 경우에 D 레인지를 초과하여 D 레인지와 N 레인지의 사이에서 유지되는 경우에는, 인히비터 스위치(45)의 신호는 D 레인지에 대응한 신호로 되지만, 매뉴얼 밸브는 N 레인지에 대응한 위치로 되는 경우가 있어, 언매치가 발생한다. 이와 같이 언매치가 발생한 경우에는, Low 브레이크(32) 및 High 클러치(33)에 연통되는 유로는 드레인 상태로 되어, Low 브레이크(32) 및 High 클러치(33)에는 유압이 공급되지 않고, 부변속 기구(30)는 해방 상태로 된다. 이러한 상태는, 예를 들어 운전자가 시프트 레버(50)를 N 레인지와 D 레인지의 사이에 유지한 경우나, 운전자의 뜻에 반하여 시프트 레버(50)가 N 레인지와 D 레인지의 사이에 유지된 경우에 발생한다.

이와 같이 언매치가 발생한 상태에서는, 인히비터 스위치(45)로부터의 신호는 주행 레인지에 대응한 신호로 되어 있으므로, 압력 조절 밸브에서의 마찰 체결 요소(32 내지 34)에의 지시압(이하, 클러치 지시압이라고 함)은 높아지지만, 매뉴얼 밸브로부터 유압은 공급되지 않았다. 그 후, 시프트 레버(50)가 주행 레인지로 조작되면, 매뉴얼 밸브로부터 유압 공급이 개시되지만, 클러치 지시압이 높게 되어 있으므로, 마찰 체결 요소(32 내지 34)의 체결시에 있어서의 최대 유압이 마찰 체결 요소(32 내지 34)에 공급되어, 마찰 체결 요소(32 내지 34)가 급체결되는 경우가 있다. 마찰 체결 요소(32 내지 34)가 급체결되어, 배리에이터(20)의 벨트 용량보다 큰 토크가 배리에이터(20)에 입력되면, 배리에이터(20)에서 벨트 미끄럼이 발생할 우려가 있다. 또한, 상기하는 바와 같이 언매치는, 주행 중에도 발생하며, 주행 중에 언매치가 발생한 경우에는 차량의 운전 상태에 따라 벨트 미끄럼의 발생을 억제할 필요가 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 이하에 있어서 설명하는 언매치 제어를 행하여, 배리에이터(20)의 벨트 미끄럼 발생을 억제한다. 또한, 이하에 있어서는, 마찰 체결 요소(32 내지 34) 중, Low 브레이크(32)를 체결하는 경우를 일례로서 설명하지만, High 클러치(33), Rev 브레이크(34)를 체결하는 경우에 있어서도 마찬가지이다.

다음으로 본 실시 형태의 언매치 제어의 실행 판정 처리에 대하여 도 3의 흐름도를 사용하여 설명한다.

스텝 S100에서는, 컨트롤러(12)는, 인히비터 스위치(45) 등의 센서계, 배리에이터(20) 등의 회전계에 이상이 없는지 여부를 판정한다. 처리는 이상이 없는 경우에는 스텝 S101로 진행하고, 이상이 있는 경우에는 본 제어를 종료한다.

스텝 S101에서는, 컨트롤러(12)는, 인히비터 스위치(45)로부터의 신호에 기초하여 시프트 레버(50)가 주행 레인지로 되어 있는지 여부를 판정한다. 처리는 시프트 레버(50)가 인히비터 스위치(45)로부터의 신호에 기초하여 주행 레인지라고 판정된 경우에는 스텝 S102로 진행하고, 시프트 레버(50)가 인히비터 스위치(45)로부터의 신호에 기초하여 비주행 레인지라고 판정된 경우에는 본 제어를 종료한다.

스텝 S102에서는, 컨트롤러(12)는 변속 중인지 여부를 판정한다. 처리는 변속 중이 아닌 경우에는 스텝 S103으로 진행하고, 변속 중인 경우에는 본 제어를 종료한다.

스텝 S103에서는, 컨트롤러(12)는, Low 브레이크(32)의 전후에서의 회전 속도차가 소정값보다 큰지 여부를 판정한다. 소정값은, 각 마찰 체결 요소(32 내지 34)에 따라 설정되어 있고, 마찰 체결 요소(32 내지 34)가 체결되어 있지 않다고 판정할 수 있는 값이며, 체결 지시가 되어 있는 마찰 체결 요소(32 내지 34)에 기초하여 선택된다. 컨트롤러(12)는, 회전 속도차가 Low 브레이크(32)에 따라 설정된 소정값보다 큰 경우에는, 체결해야 할 Low 브레이크(32)가 체결되어 있지 않다고 판정한다. 회전 속도차는, 세컨더리 회전 속도 센서(43)로부터의 신호와 차속 센서(44)로부터의 신호에 기초하여 산출된다. 컨트롤러(12)는, 회전 속도차가 소정값보다 큰 경우에는, 시프트 레버(50)가 인히비터 스위치(45)에 기초한 판정에서는 주행 레인지로 되어 있고, 변속 중이 아님에도 불구하고, Low 브레이크(32)가 체결되어 있지 않으므로 매뉴얼 밸브에 의해 Low 브레이크(32)에 연통되는 유로가 드레인 상태로 되어 있어, 언매치라고 판정한다. 처리는, 회전 속도차가 소정값보다 큰 경우에는 스텝 S104로 진행하고, 회전 속도차가 소정값 이하인 경우에는 본 제어를 종료한다.

스텝 S104에서는, 컨트롤러(12)는 언매치 제어를 실행한다.

다음으로 언매치 제어에서의 처리에 대하여 도 4의 흐름도를 사용하여 설명한다.

스텝 S200에서는, 컨트롤러(12)는, 체결 지시가 되어 있는 Low 브레이크(32)의 지시 토크 용량 Tcl과 현재의 Low 브레이크(32)의 입력 토크 Tcin에 기초하여, 배리에이터(20)에서 벨트 미끄럼이 발생하지 않는 벨트 용량, 본 실시 형태에서는 세컨더리 풀리(22)에 있어서의 벨트 용량 Tsb를 산출하고, 산출한 벨트 용량 Tsb에 기초하여 목표 라인압 PLt를 산출한다. Low 브레이크(32)의 입력 토크 Tcin은, 배리에이터(20)의 입력 토크 Tin에 배리에이터(20)의 변속비 rv를 승산한 값이다.

변속기(4)는, 도 5에 도시하는 바와 같은 간이 모델로 나타낼 수 있다. 도 5에 있어서, Tpb는 프라이머리 풀리(21)에서의 벨트 용량이다. Tcl은 Low 브레이크(32)의 토크 용량이다. Ip는 프라이머리 풀리(21)의 이너셔이다. Is는 세컨더리 풀리(22)의 이너셔이다. ωp는 프라이머리 풀리축 상에 있어서의 각가속도이다. ωs는 세컨더리 풀리축 상에 있어서의 각가속도이다.

변속기(4)에서는, 식 (1) 및 식 (2)의 운동 방정식이 성립하고 있다.

Ip×ωp=Tin-Tpb (1)

Is×ωs=Tsb-Tcl (2)

또한, ωp, ωs 및 rv에 있어서는 식 (3)의 관계, 또한 Tpb, Tsb 및 rv에 있어서는 식 (4)의 관계가 성립하고 있다.

ωp=rv×ωs (3)

rv×Tpb=Tsb (4)

식 (1) 내지 (4)를 사용하면, Tsb는 식 (5)와 같이 나타낼 수 있다.

Tsb=(rv²×Ip/(rv²×Ip+Is))Tcl+(Is/(rv²×Ip+Is))rv×Tin (5)

배리에이터(20)에서의 변속비 rv는, 프라이머리 회전 속도 센서(42)로부터의 출력 신호, 및 세컨더리 회전 속도 센서(43)로부터의 출력 신호에 기초하여 산출되고, 각 이너셔 Ip, Is는 미리 기억되어 있고, 배리에이터(20)의 입력 토크 Tin은, 액셀러레이터 개방도 센서(41)의 출력 신호, 및 엔진 회전 속도 센서(47)의 출력 신호 등을 사용하여 산출된 엔진 토크 Te에 기초하여 산출된다.

컨트롤러(12)는, Low 브레이크(32)의 지시 토크 용량 Tcl, 및 현재의 Low 브레이크(32)에의 입력 토크 Tcin(=rv×Tin)에 기초하여 식 (5)를 사용하여 배리에이터(20)의 벨트 용량 Tsb를 산출한다. 그리고, 컨트롤러(12)는, 산출한 벨트 용량 Tsb에 안전율을 곱하는 등의 연산을 행하여, 배리에이터(20)에서 벨트 미끄럼이 발생하지 않는 목표 라인압 PLt를 산출한다.

스텝 S201에서는, 컨트롤러(12)는, 목표 라인압 PLt가 상한 라인압 PLlim 이하인지 여부를 판정한다. 상한 라인압 PLlim은 미리 설정된 값이며, 메커니컬 오일 펌프(10m) 또는 전동 오일 펌프(10e)에 의해 발생시킬 수 있는 라인압의 상한값이다. 처리는, 목표 라인압 PLt가 상한 라인압 PLlim 이하인 경우에는 스텝 S202로 진행하고, 목표 라인압 PLt가 상한 라인압 PLlim보다 높은 경우에는 스텝 S203으로 진행한다.

스텝 S202에서는, 컨트롤러(12)는, 목표 라인압 PLt를 최종 목표 라인압 PLtf로서 설정한다.

스텝 S203에서는, 컨트롤러(12)는, 상한 라인압 PLlim을 최종 목표 라인압 PLtf로서 설정한다.

스텝 S204에서는, 컨트롤러(12)는, 상한 라인압 PLlim을 최종 목표 라인압 PLtf로서 설정한 경우의 세컨더리 풀리(22)에 있어서의 벨트 용량 Tsb를 산출하고, 산출한 벨트 용량 Tsb와 Low 브레이크(32)의 지시 토크 용량 Tcl에 기초하여 토크 다운되는 배리에이터(20)의 입력 토크 Tin을 산출한다. 세컨더리 풀리(22)에 있어서의 벨트 용량 Tsb는, 최종 목표 라인압 PLtf를 안전율로 제산하는 등의 연산을 행함으로써 구해진다. 배리에이터(20)의 입력 토크 Tin은, 식 (5)와 마찬가지로 식 (1) 내지 (4)를 사용하여 식 (6)과 같이 나타낼 수 있다.

Tin=((rv²×Ip+Is)/(rv×Is))Tsb-((rv²×Ip)/(rv×Is))Tcl (6)

식 (6)의 Tsb에 산출한 벨트 용량, Tcl에 지시 토크 용량을 사용함으로써, 최종 목표 라인압 PLtf에 따른 배리에이터(20)의 입력 토크 Tin을 산출할 수 있다.

그리고, 컨트롤러(12)는, 현재의 입력 토크 Tin과 산출한 입력 토크 Tin의 편차에 기초하여 엔진(1)에서의 토크 다운량 Tdown을 산출한다.

스텝 S205에서는, 컨트롤러(12)는, 현재의 Low 브레이크(32)의 입력 토크 Tcin에 기초하여 Low 브레이크(32)의 목표 토크 용량 Tclt를 산출한다. 목표 토크 용량 Tclt는, Low 브레이크(32)에 유압이 공급되는 것을 판정할 수 있는 값이면 되며, Low 브레이크(32)가 소정의 슬립 상태로 되는 값이다. 스텝 S103에서 판정된 바와 같이 회전 속도차가 소정값보다 크게 되어 있고, 이 상태에서 Low 브레이크(32)의 토크 용량 Tcl을 크게 하면, Low 브레이크(32)가 급체결되어, 체결 쇼크가 커질 우려가 있다. 그로 인해, 여기서는 체결 쇼크가 커지지 않는 소정의 슬립 상태로 되도록 목표 토크 용량 Tclt를 산출한다.

스텝 S206에서는, 컨트롤러(12)는, 실 라인압 PLa에 기초하여 현재의 세컨더리 풀리(22)의 벨트 용량 Tsb를 산출하고, 산출한 현재의 세컨더리 풀리(22)의 벨트 용량 Tsb와, 현재의 Low 브레이크(32)의 입력 토크 Tcin(=현재의 배리에이터(20)의 입력 토크 Tin×변속비 rv)에 기초하여 제한 토크 용량 Tcllim을 연산한다. 토크 용량 Tcl은, 식 (5)와 마찬가지로 식 (1) 내지 (4)를 사용하여 식 (7)과 같이 나타낼 수 있다.

Tcl=((rv²×Ip+Is)/(rv²×Ip))Tsb-(Is/(rv²×Ip))rv×Tin (7)

식 (7)의 Tsb에 산출한 현재의 세컨더리 풀리(22)의 벨트 용량, Tin에 현재의 배리에이터(20)의 입력 토크를 사용함으로써, 제한 토크 용량 Tcllim을 산출할 수 있다.

목표 라인압 PLt에 대한 실 라인압 PLa(세컨더리 풀리(22)의 벨트 용량 Tsb)의 응답 지연이 발생한 상태에서, Low 브레이크(32)의 토크 용량 Tcl이 커지면, 입력되는 토크에 대한 배리에이터(20)의 내력이 낮기 때문에, 배리에이터(20)에서 벨트 미끄럼이 발생할 우려가 있다. 그로 인해, 실 라인압 PLa에 기초하여 산출한 세컨더리 풀리(22)의 벨트 용량 Tsb에 기초하여 Low 브레이크(32)의 제한 토크 용량 Tcllim을 산출한다. 이 제한 토크 용량 Tcllim에 기초하여 Low 브레이크(32)의 토크 용량 Tcl이 제한되면, 배리에이터(20)에서 벨트 미끄럼이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

스텝 S207에서는, 컨트롤러(12)는, 스텝 S205에 의해 산출한 목표 토크 용량 Tclt가 제한 토크 용량 Tcllim 이하인지 여부를 판정한다. 처리는, 목표 토크 용량 Tclt가 제한 토크 용량 Tcllim 이하인 경우에는 스텝 S208로 진행하고, 목표 토크 용량 Tclt가 제한 토크 용량 Tcllim보다 큰 경우에는 스텝 S209로 진행한다.

스텝 S208에서는, 컨트롤러(12)는, 목표 토크 용량 Tclt를 최종 토크 용량 Tclf로서 설정한다.

스텝 S209에서는, 컨트롤러(12)는, 제한 토크 용량 Tcllim을 최종 토크 용량 Tclf로서 설정한다.

스텝 S210에서는, 컨트롤러(12)는, 최종 토크 용량 Tclf에 기초하여 Low 브레이크(32)의 클러치 지시압 Pcl을 산출한다. 클러치 지시압 Pcl은, 최종 토크 용량 Tclf에 소정의 게인과 안전율을 승산함으로써 구해진다.

스텝 S211에서는, 컨트롤러(12)는, 최종 목표 라인압 PLtf 및 클러치 지시압 Pcl에 기초하여 라인압 PL, 및 Low 브레이크(32)에 공급하는 유압을 제어한다. 또한, 컨트롤러(12)는, 토크 다운을 행할 필요가 있는 경우에는 토크 다운량 Tdown에 기초하여 엔진(1)을 제어하고, 배리에이터(20)에 입력하는 입력 토크 Tin을 제어한다.

이들 제어가 실행됨으로써, 언매치가 발생했을 때의 차량의 상태에 맞추어 배리에이터(20)에서 벨트 미끄럼이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

다음으로 언매치 제어에 대하여 도 6의 타임차트를 사용하여 설명한다.

시프트 레버(50)가 N 레인지와 D 레인지의 사이에 유지되고, 시간 t0에 있어서, 회전 속도차가 소정값보다 커져, 언매치라고 판정되면, 언매치 제어가 실행된다. 언매치 제어가 실행되고, 목표 라인압 PLt가 상한 라인압 PLlim보다 높은 경우에는, 상한 라인압 PLlim이 최종 목표 라인압 PLtf로서 설정되고, 라인압 PL은 상한 라인압 PLlim에 제한된다. 또한, 라인압 PL의 제한에 따라 토크 다운량 Tdown이 산출되고, 토크 다운량 Tdown에 기초하여 엔진 토크 Te가 저하된다. 또한, 목표 토크 용량 Tclt가 제한 토크 용량 Tcllim보다 큰 경우에는, 제한 토크 용량 Tcllim이 최종 토크 용량 Tclf로서 설정되고, 제한 토크 용량 Tcllim에 기초하여 Low 브레이크(32)의 클러치 지시압 Pcl이 산출되고, 클러치 지시압 Pcl에 기초하여 Low 브레이크(32)의 유압이 저하된다. 또한, 언매치라고 판정되면, Low 브레이크(32)의 체결시의 쇼크를 저감하기 위해, 토크 컨버터(2)의 로크업 클러치(2c)의 체결이 금지되므로, 여기서는 엔진 회전 속도에 대하여 터빈 회전 속도가 저하되어 있다.

시간 t1에 있어서, 시프트 레버(50)가 D 레인지로 조작되면, 회전 속도차가 작아진다.

시간 t2에 있어서, 언매치 제어를 종료한다. 또한, 언매치 제어를 종료하는 경우에는, 언매치가 해소된 것을 정확하게 판정하기 위해, 회전 속도차가 소정값 이하로 된 상태가 소정 시간 경과하는 것을 종료 조건으로 하고 있다.

본 발명의 실시 형태의 효과에 대하여 설명한다.

배리에이터(20)를 탑재한 차량에 있어서, 언매치가 발생한 경우, Low 브레이크(32)의 지시 토크 용량 Tcl과, 배리에이터(20)의 입력 토크 Tin에 기초하여 산출된 벨트 용량 Tsb에 기초하여 목표 라인압 PLt를 산출하고, 목표 라인압 PLt가 상한 라인압 PLlim보다 높은 경우, 상한 라인압 PLlim에 기초하여 토크 다운량 Tdown을 산출하고, 입력 토크 Tin과, 실 라인압 PLa에 기초하여 산출한 벨트 용량 Tsb에 기초하여 제한 토크 용량 Tcllim을 산출하고, 목표 라인압 PLt, 토크 다운량 Tdown 및 제한 토크 용량 Tcllim에 기초하여 배리에이터(20)에서의 벨트 미끄럼을 억제한다. 이에 의해, 언매치가 발생하는 신에 따라 벨트 미끄럼을 억제할 수 있고, 정차 중, 주행 중에 언매치가 발생해도, 언매치가 발생했을 때의 차량의 상태에 맞추어 벨트 미끄럼을 억제할 수 있다.

입력 토크 Tin과 실 라인압 PLa에 기초하여 산출한 벨트 용량 Tsb에 기초하여 제한 토크 용량 Tcllim을 산출하고, 제한 토크 용량 Tcllim에 기초하여 Low 브레이크(32)의 클러치 지시압 Pcl을 제어함으로써, 실 라인압 PLa에 응답 지연이 발생한 경우라도, 벨트 미끄럼의 발생을 억제할 수 있다.

목표 라인압 PLt 또는 상한 라인압 PLlim에 기초하여 라인압 PL을 제어하고, 토크 다운량 Tdown에 기초하여 엔진 토크 Te를 제어하고, 제한 토크 용량 Tcllim에 기초하여 Low 브레이크(32)의 유압을 제어함으로써, 언매치가 발생했을 때의 차량의 상태에 맞추어 벨트 미끄럼을 억제할 수 있다.

목표 라인압 PLt가 상한 라인압 PLlim보다 높은 경우에는, 상한 라인압 PLlim에 기초하여 라인압 PL을 제어함으로써 벨트 미끄럼이 발생하는 것을 억제하고, 목표 라인압 PLt가 상한 라인압 PLlim 이하인 경우에는, 목표 라인압 PLt에 기초하여 라인압 PL을 제어함으로써 벨트 미끄럼이 발생하는 것을 억제한다. 이에 의해, 공급 가능한 라인압 PL에 기초하여 벨트 미끄럼의 발생을 억제할 수 있다.

목표 토크 용량 Tclt가 제한 토크 용량 Tcllim보다 큰 경우에는, 제한 토크 용량 Tcllim에 기초하여 Low 브레이크(32)의 유압(토크 용량 Tcl)을 제어함으로써 벨트 미끄럼이 발생하는 것을 억제하고, 목표 토크 용량 Tclt가 제한 토크 용량 Tcllim 이하인 경우에는, 목표 토크 용량 Tclt에 기초하여 Low 브레이크(32)의 유압을 제어함으로써 벨트 미끄럼이 발생하는 것을 억제한다. 이에 의해, 실 라인압 PLa의 응답 지연에 의해 벨트 미끄럼이 발생할 우려가 있는 경우에는, Low 브레이크(32)의 유압을 제한하고, 벨트 미끄럼의 발생을 억제하며, 실 라인압 PLa의 응답 지연에 의해 벨트 미끄럼이 발생할 우려가 없는 경우에는, Low 브레이크(32)의 유압을 목표 토크 용량 Tclt에 기초하여 크게 하여, Low 브레이크(32)를 빠르게 체결할 수 있다.

인히비터 스위치(45)의 신호가 주행 레인지이고, Low 브레이크(32)에 연통되는 유로가 매뉴얼 밸브에 의해 드레인 상태로 되어 있는 경우, 언매치라고 판정한다. 이러한 언매치가 발생한 경우, 시프트 레버(50)가 주행 레인지로 되고, 매뉴얼 밸브에 의해 Low 브레이크(32)에 연통되는 유로에 유압이 공급되면, 인히비터 스위치(45)의 신호에 기초하여 압력 조절 밸브에서의 클러치 지시압이 이미 높게 되어 있는 경우가 있어, 예를 들어 체결시의 최대 유압이 Low 브레이크(32)에 공급되고, Low 브레이크(32)가 급체결하여, 큰 체결 쇼크가 발생함과 함께, 벨트 미끄럼이 발생할 우려가 있다. 본 실시 형태에서는 이러한 경우, 상기 언매치 제어를 실행함으로써, 체결 쇼크를 억제함과 함께, 벨트 미끄럼의 발생을 억제할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않으며, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정하는 취지는 아니다.

본 실시 형태에서는, 세컨더리 풀리압에 기초하여 라인압을 설정하는 편 압력 조절 타입의 변속기에 대하여 설명했지만, 세컨더리 풀리압, 프라이머리 풀리압 중 높은 유압에 기초하여 라인압을 설정하는 양 압력 조절 타입의 변속기여도 된다. 양 압력 조절 타입의 변속기에서는, 목표 라인압 PLt는, 벨트 미끄럼이 발생하지 않는 세컨더리 풀리압, 및 프라이머리 풀리압을 비교하여 설정된다.

또한, 전후진 전환 기구나, 체인식 무단 변속 기구 등을 갖는 차량에서 상기 언매치 제어를 실행해도 된다.

본원은 2014년 3월 4일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2014-41470호에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims

2개의 풀리간에 동력 전달 부재를 걸어 감아 구성되는 무단 변속 기구와, 구동원과 구동륜의 사이의 동력 전달을 단절ㆍ접속 가능한 마찰 체결 요소를 구비한 차량을 제어하는 차량 제어 장치이며,
체결 지시와 상기 마찰 체결 요소의 전후 회전의 회전차에 의해 상기 마찰 체결 요소가 체결되어 있는지 여부를 판정하는 체결 판정 수단과,
상기 체결 판정 수단에 의해 상기 체결 지시에 대하여 상기 마찰 체결 요소가 체결되어 있지 않다고 판정된 경우, 상기 마찰 체결 요소의 지시 토크 용량과, 상기 무단 변속 기구의 입력 토크에 기초하여 산출한 벨트 용량에 기초하여 목표 라인압을 산출하는 라인압 산출 수단과,
산출한 상기 목표 라인압이 상한 라인압보다 높은 경우, 상기 상한 라인압에 기초하여 상기 구동원에서의 토크 다운량을 산출하는 구동 토크 산출 수단과,
상기 마찰 체결 요소가 체결되어 있지 않다고 판정된 경우, 상기 무단 변속 기구의 상기 입력 토크와, 실 라인압에 기초하여 산출한 벨트 용량에 기초하여 상기 마찰 체결 요소의 제한 토크 용량을 산출하는 토크 용량 산출 수단과,
상기 마찰 체결 요소가 체결되어 있지 않다고 판정된 경우, 상기 목표 라인압, 상기 토크 다운량 및 상기 제한 토크 용량에 기초하여, 상기 무단 변속 기구에 있어서 상기 풀리와 상기 동력 전달 부재의 사이에서 미끄럼이 발생하는 것을 억제하는 억제 수단을 구비하는, 차량 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 억제 수단은, 상기 목표 라인압, 또는 상기 상한 라인압에 기초하여 라인압을 제어하고, 상기 토크 다운량에 기초하여 상기 구동원으로 발생하는 토크를 제어하고, 상기 제한 토크 용량에 기초하여 상기 마찰 체결 요소에 공급되는 유압을 제어하는, 차량 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 억제 수단은,
상기 목표 라인압이 상기 상한 라인압보다 높은 경우, 적어도 상기 상한 라인압에 기초하여 상기 미끄럼이 발생하는 것을 억제하고,
상기 목표 라인압이 상기 상한 라인압 이하인 경우, 적어도 상기 목표 라인압에 기초하여 상기 미끄럼이 발생하는 것을 억제하는, 차량 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 체결 판정 수단에 의해 상기 마찰 체결 요소가 체결되어 있지 않다고 판정된 경우, 상기 마찰 체결 요소의 목표 토크 용량을 산출하는 목표 토크 용량 산출 수단을 구비하고,
상기 억제 수단은,
상기 목표 토크 용량이 상기 제한 토크 용량보다 큰 경우, 적어도 상기 제한 토크 용량에 기초하여 상기 미끄럼이 발생하는 것을 억제하고,
상기 목표 토크 용량이 상기 제한 토크 용량 이하인 경우, 적어도 상기 목표 토크 용량에 기초하여 상기 미끄럼이 발생하는 것을 억제하는, 차량 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 체결 판정 수단은, 인히비터 스위치의 신호가 주행 레인지이고, 상기 마찰 체결 요소에 연통되는 유로가 드레인 상태인 경우, 상기 체결 지시에 따라 상기 마찰 체결 요소가 체결되어 있지 않다고 판정하는, 차량 제어 장치.
2개의 풀리간에 동력 전달 부재를 걸어 감아 구성되는 무단 변속 기구와, 구동원과 구동륜의 사이의 동력 전달을 단절ㆍ접속 가능한 마찰 체결 요소를 구비한 차량을 제어하는 차량 제어 방법이며,
체결 지시와 상기 마찰 체결 요소의 전후 회전의 회전차에 의해 상기 마찰 체결 요소가 체결되어 있는지 여부를 판정하고,
상기 체결 지시에 대하여 상기 마찰 체결 요소가 체결되어 있지 않다고 판정된 경우, 상기 마찰 체결 요소의 지시 토크 용량과, 상기 무단 변속 기구의 입력 토크에 기초하여 산출한 벨트 용량에 기초하여 목표 라인압을 산출하고,
산출한 상기 목표 라인압이 상한 라인압보다 높은 경우, 상기 상한 라인압에 기초하여 상기 구동원에서의 토크 다운량을 산출하고,
상기 마찰 체결 요소가 체결되어 있지 않다고 판정된 경우, 상기 무단 변속 기구의 상기 입력 토크와, 실 라인압에 기초하여 산출한 벨트 용량에 기초하여 상기 마찰 체결 요소의 제한 토크 용량을 산출하고,
상기 마찰 체결 요소가 체결되어 있지 않다고 판정된 경우, 상기 목표 라인압, 상기 토크 다운량 및 상기 제한 토크 용량에 기초하여, 상기 무단 변속 기구에 있어서 상기 풀리와 상기 동력 전달 부재의 사이에서 미끄럼이 발생하는 것을 억제하는, 차량 제어 방법.