KR20110119533A - 자동 변속기 차량의 유압 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 어큐뮬레이터를 활용한 아이들링 스톱을 행하는 자동 변속기 차량의 재발진의 응답성을 높이는 것이다.
자동 변속기의 유압 회로에 전자기 차단 밸브를 통해 어큐뮬레이터를 접속하고, 아이들링 스톱 후 엔진 재시동시 t1에 전자기 차단 밸브를 연통 상태로 하여 어큐뮬레이터로부터 유압을 라인압 유로에 방출해, 오일 펌프의 유압 부족을 보충한다. 어큐뮬레이터에는 그 피스톤의 스트로크량을 검출하는 스트로크 센서가 부설되어, 스트로크량이 유압의 방출 방향으로부터 축압 방향으로 반전되었을 때 시각 t3에서 전자기 차단 밸브를 차단 상태로 한다. 이에 의해, 오일 펌프의 유압이 상승하고 있는 도중에는 어큐뮬레이터에의 충전을 행하는 일 없이, 오일 펌프로부터의 유압이 오로지 유압 회로 내의 충전, 유압 상승만을 하게 하므로, 클러치의 스트로크를 좁히는 것을 신속히 진행시킬 수 있어, 높은 응답성이 얻어진다.

Description

자동 변속기 차량의 유압 제어 장치{HYDRAULIC PRESSURE CONTROL APPARATUS FOR VEHICLE WITH AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은, 아이들링 스톱을 행하는 자동 변속기 탑재 차량에 있어서의 유압 제어 장치에 관한 것이다.

자동 변속기는 그 기어 트레인 내에 유압으로 마찰판을 압박하여 작동하는 복수의 체결 장치로서 클러치나 브레이크(이하, 단순히 클러치로 대표함)를 구비하고, 그 체결, 해방의 조합에 의해 복수의 변속단을 실현한다. 예를 들어 로우 클러치(LOW／C)나 하이 클러치(HIGH／C) 등이 구비되어, 전진 제1속에서는 로우 클러치를 체결하고, 고속의 제3속 등에서는 로우 클러치를 해방해, 하이 클러치를 체결하도록 되어 있다.

클러치는 유압실과 유압실에 공급되는 유압에 의해 스트로크 되는 피스톤을 구비하고, 그 작동 과정에는, 피스톤이 마찰판에 접촉할 때까지의 공주(空走) 구간에 있어서의 스트로크를 좁히는 단계와, 실제로 피스톤이 마찰판을 압박하여 미끄럼 상태로부터 완전 체결 상태로 원활하게 변화시키기 위해 유압을 제어하면서 최대 체결압까지 변화시키는 체결 제어 단계가 있다.

이와 같은 자동 변속기를 탑재한 차량에 있어서, 종래, 연비의 향상과 배기 가스의 삭감을 목적으로 하여, 운행 중 교차점 등에서 신호 대기를 위해 일시 정차한 경우나 건널목에서의 열차의 통과 대기 상태 등의 경우에 엔진을 자동 정지시키고, 그 후 소정 조건이 되었을 때에 엔진을 재시동시켜 발진하는 아이들링 스톱 기능을 구비하는 것이 있다.

그런데, 자동 변속기에서는 엔진 동력에 의해 구동되는 기계식 오일 펌프에 의한 유압을 사용하여 상기의 클러치를 체결, 해방하지만, 아이들링 스톱의 엔진 정지 중에는 기계식 오일 펌프도 작동 정지되어 있으므로, 재시동시에 즉시 필요한 유압을 얻을 수 없다.

따라서, 아이들링 스톱 후의 재발진시에는 클러치의 스트로크를 좁히는 것에도 시간이 걸리고, 원하는 응답성이 얻어지지 않는다는 문제가 있다.

따라서 보조용의 전동 펌프를 사용하여, 아이들링 스톱 중에도 유압의 공급을 계속하는 것도 생각할 수 있지만, 비용 증대를 초래한다.

이로 인해, 예를 들어 미국 공보 2008／0060862A1에는, 내부에 스프링에 의해 압박된 피스톤을 구비하는 어큐뮬레이터를 차단 밸브를 통해 유압 회로에 접속시켜, 어큐뮬레이터를 축압 상태로 유지해 두고, 엔진의 재시동시에 차단 밸브를 개방하여 스프링에 의한 유압을 어큐뮬레이터로부터 급속히 방출해, 오일 펌프의 유압 부족을 보충하도록 한 유압 제어 장치가 개시되어 있다.

미국 공보 2008／0060862A1

그런데, 재발진시의 어큐뮬레이터 방출은 오일 펌프의 유압 부족을 보충하기 위한 것으로, 상기 종래의 유압 제어 장치에서는, 어큐뮬레이터의 유압이 오일 펌프의 토출압보다 높은 동안에는 어큐뮬레이터로부터 유압 회로로 유압이 공급되지만, 방출에 의해 오일 펌프의 토출압보다 낮아지면, 반대로 오일 펌프는 클러치의 체결 이외에, 어큐뮬레이터의 피스톤을 스프링으로 저항하여 압축하는 일도 행하게 된다. 이로 인해, 응답성이 높은 원활한 발진 특성을 얻기 어렵다는 문제를 갖고 있다.

이것은, 피스톤을 압박하는 탄성체가 소정량 탄성 변형됨으로써 어큐뮬레이터를 축압 상태로 하고 있을 뿐으로, 시시각각 변화되는 축압 상태를 관리하고 있지 않은 점에 이유가 있다고 말할 수 있다.

따라서 본 발명은, 상기에 감안하여, 어큐뮬레이터 등 축압 장치의 축압 상태를 파악해 아이들링 스톱으로부터의 재발진의 응답성을 높일 수 있는 자동 변속기 차량의 유압 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 엔진의 아이들링 스톱 기능을 갖고, 축압용의 피스톤을 구비한 축압 장치를 차단 밸브를 통해 자동 변속기의 유압 회로에 접속해, 아이들링 스톱으로부터의 엔진 재시동시에 축압 장치로부터의 유압을 유압 회로로 방출하여, 오일 펌프의 유압 부족을 보충하도록 한 제어 수단을 갖는 자동 변속기 차량에 있어서, 축압 장치에 있어서의 피스톤의 스트로크량을 검출하는 스트로크량 검출 수단을 갖고, 상기 제어 수단은, 엔진 재시동시에 차단 밸브를 밸브 개방한 후, 피스톤의 스트로크량이 유압의 방출 방향으로부터 축압 방향으로 반전되었을 때 당해 차단 밸브를 밸브 폐쇄하는 것으로 하였다.

오일 펌프의 유압이 상승하고 있는 도중에는 축압 장치로의 충전을 행하는 일 없이, 오일 펌프로부터의 유압이 오로지 유압 회로 내의 충전, 유압 상승만을 하게 한다.

또한, 차단 밸브를 밸브 폐쇄한 후, 엔진 회전수가 소정치 이상으로 되었을 때에는, 피스톤이 축압 장치의 최대 축압 상태에 대응하는 위치가 될 때까지, 차단 밸브를 듀티 제어하는 것이 바람직하다. 오일 펌프의 유압이 완만하게 축압 장치에 충전되어 위화감을 발생시키지 않아, 차회의 아이들링 스톱에 대하여 최대 축압 상태로 구비할 수 있다.

또한, 차단 밸브를 밸브 개방한 후, 피스톤의 스트로크 범위의 양단부를 제외한 위치에서 스트로크량의 변화율이 소정 시간 0을 계속했을 때는, 아이들링 스톱을 금지시킬 수 있다. 스틱 고장 등에 의해 피스톤 스트로크 도중에 정지한 경우에 차회로부터의 아이들링 스톱을 금지시킴으로써 재발진 응답성이 낮은 아이들링 스톱을 피할 수 있다.

본 발명에 따르면, 오일 펌프의 유압 상승 중에는 축압 장치의 유압이 오로지 유압 회로 내의 충전에 할당되어, 유압 상승만을 하게 하므로, 클러치의 스트로크를 좁히는 것을 신속히 진행시킬 수 있어, 아이들링 스톱으로부터의 재발진시에 높은 응답성이 얻어진다.

도 1은 실시 형태에 관한 차량의 구동 계통을 도시하는 도면.
도 2는 아이들링 스톱에 관련되는 유압 회로를 도시하는 도면.
도 3은 어큐뮬레이터의 구성을 도시하는 도면.
도 4는 아이들링 스톱 대응 제어의 흐름을 도시하는 흐름도.
도 5는 아이들링 스톱 대응 제어의 흐름을 도시하는 흐름도.
도 6은 엔진 정지된 상태로부터 재시동할 때의 동작 과정을 도시하는 타임 차트.
도 7은 어큐뮬레이터의 변형예를 도시하는 도면.
도 8은 변형예에 있어서의 스트로크 센서의 동작 원리를 도시하는 설명도.

다음에 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.

도 1은 실시 형태에 관한 차량의 구동 계통을 도시하는 도면이다.

엔진(1)의 출력축에 자동 변속기(2)가 접속되고, 자동 변속기(2)는 토크 컨버터(3), 변속 기구부(4) 및 유압 컨트롤 밸브 유닛(5)으로 이루어져 있다. 자동변속기(2)의 출력은 구동축(6)으로부터 차동 기어(7)를 거쳐 구동륜(8, 9)에 전달된다.

엔진(1)에는 그 도시하지 않은 스로틀 밸브나 연료 분사 밸브, 그리고 점화 시기 등을 제어하는 엔진 제어 유닛(ECU)(10)이 접속되고, 자동 변속기(2)에는 목표 변속단이나 이를 실현하기 위한 클러치로의 유압 등을 제어하는 자동 변속기 제어 유닛(ATCU)(15)이 접속되어 있다.

엔진 제어 유닛(10)과 자동 변속기 제어 유닛(15)에는 차량 전자 제어 유닛(20)이 접속되어 있다.

엔진 제어 유닛(10)에는 액셀러레이터 페달 센서(11)로부터의 액셀러레이터 개방도와, 엔진 회전수 센서(12)로부터의 엔진 회전수(엔진 출력축의 회전 속도)가 입력된다.

자동 변속기 제어 유닛(15)에는 시프트 레버 센서(17)로부터의 시프트 레버 위치가 입력되는 동시에, 엔진 제어 유닛(10)을 통한 엔진 회전수나, 스트로크 센서(50)(도 3 참조)의 출력도 입력된다. 스트로크 센서(50)에 대해서는 후술한다.

차량 전자 제어 유닛(20)에는, 브레이크 스위치(22)와 차속 센서(24)로부터의 신호가 입력되는 동시에, 엔진 제어 유닛(10)을 통해 액셀러레이터 개방도, 자동 변속기 제어 유닛(15)을 통해 시프트 레버 위치가 입력되고, 이들 신호 등으로부터 얻는 차량의 운전 상태에 기초하여 엔진(1)과 자동 변속기(2)를 통합 제어하므로, 엔진 제어 유닛(10)과 자동 변속기 제어 유닛(15)에 대하여 제어 지령을 발한다.

차량 전자 제어 유닛(20)은, 특히 아이들링 스톱의 제어에 있어서, 차량이 정지 상태(차속＝0), 시프트 레버가 N(중립) 포지션 또는 P(파킹) 포지션 및 액셀러레이터 개방도 0(액셀러레이터 페달을 밟고 있지 않은 상태)일 때 또는, 차량이 정지 상태, 시프트 레버가 D(드라이브) 포지션, 액셀러레이터 개방도 0 및 브레이크 온(브레이크 페달이 밟아져 있는 상태)일 때를 엔진(1)의 자동 정지 조건으로 한다.

엔진(1)의 재시동 조건은, 상기 자동 정지의 조건이 성립되지 않게 된 상태이다.

자동 정지 조건의 성립 및 재시동 조건의 성립에 대응하여, 차량 전자 제어 유닛(20)은 엔진 제어 유닛(10)에 대하여 각각 엔진 정지의 지령 및 엔진 재시동의 지령을 출력하고, 엔진 제어 유닛(10)은 이들 지령에 기초하여 엔진(1)을 정지, 재시동시킨다.

또한, 엔진 정지의 지령 및 엔진 재시동의 지령은 자동 변속기 제어 유닛(15)에도 출력되어, 자동 변속기 제어 유닛(15)은 자동 변속기(2)에 대하여, 후술하는 아이들링 스톱 대응 제어를 행한다.

도 2는 아이들링 스톱에 관련되는 유압 회로를 도시한다.

엔진(1)의 출력축 회전에 의해 구동되는 오일 펌프(30)의 출력이 레귤레이터 밸브(32)에 의해 라인압으로 되어, 라인압 유로(33)를 통해 매뉴얼 밸브(36)의 입력 포트에 입력된다.

매뉴얼 밸브(36)의 D 레인지 포트는, 제어 밸브(37)를 거쳐 전진 제1속에서 체결되는 로우 클러치(LOW／C)(39)의 유압실에 접속되어 있다. D 레인지 포트는 다른 변속단에서 체결되는 클러치의 제어 밸브에도 공급되지만 도시 생략되어 있다.

제어 밸브(37)는 파일럿 밸브(35)로 라인압으로부터 생성된 파일럿압을 솔레노이드(38)로 제어하여 구동압으로 하고, 자동 변속기 제어 유닛(15)으로부터의 지령에 따라 로우 클러치(39)에의 유압(클러치압)을 제어해 출력한다.

매뉴얼 밸브(36)의 입력 포트에의 라인압 유로(33)에는 전자기 차단 밸브(34)를 통해 어큐뮬레이터(40)가 접속되어 있다. 전자기 차단 밸브(34)는 오프(OFF) 상태에서 어큐뮬레이터(40)를 라인압 유로(33)와 연통시켜, 온(ON) 상태에서 차단해, 듀티 제어된다.

D 레인지에서 주행 중에는, 전자기 차단 밸브(34)는 오프 상태로 유지되고, 어큐뮬레이터(40)는 라인압 유로(33)에 연통되어 있으므로, 작동유가 충전되어 라인압에 상당하는 유압을 축압하고 있는 상태로 되어 있고, 어큐뮬레이터(40)에 축압된 유압을 어큐뮬레이터압이라 한다.

어큐뮬레이터(40)는, 실린더(41) 내에 피스톤(45)을 구비한다. 피스톤(45)은 전자기 차단 밸브(34)를 통해 공급되는 유압에 대항하는 방향에 리턴 스프링(47)에 의해 압박되어 있다.

도 3은 어큐뮬레이터(40)의 구성을 도시하는 도면이다.

실린더(41)는, 베이스 플레이트(42)와 통 형상 케이스체(43)로 형성된다. 통 형상 케이스체(43)는, 일단부에 외측으로 연장되는 플랜지부(43a)를 구비하여, 플랜지부(43a)에 있어서 볼트(66)에 의해 베이스 플레이트(42)와 고정되어 있다. 플랜지부(43a)와 베이스 플레이트(42)의 대향면에는 오일 실(65)이 설치되어 유밀하게 되어 있다.

베이스 플레이트(42)는 전자기 차단 밸브(34)에 연통하는 오일 구멍(44)을 구비하여 실린더의 일단부로서의 기벽(41a)을 이루고, 통 형상 케이스체(43)의 바닥은 타단부의 단부벽(41b)을 이루고 있다.

피스톤(45)은, 실린더(41)의 기벽(41a)측에 저벽(45a)을 갖고, 반대측이 개방되는 통 형상이다. 피스톤(45)의 외주에는 시일링(68)이 설치되어 있다.

리턴 스프링(47)은 피스톤(45)의 내측에 위치하여, 피스톤(45)의 저벽(45a)과 실린더의 단부벽(41b) 사이에 설치되어 있다.

실린더(41)의 단부벽(41b)에는, 당해 단부벽(41b)에 형성된 구멍을 관통시켜 스트로크 센서(50)가 고정되어 있다. 즉, 스트로크 센서(50)의 일부는 실린더(41)의 외부에 면하고 있다. 스트로크 센서(50)는, 외주면에 저항 부재(55)가 부설된 슬라이드 축(53)과, 저항 부재(55) 상을 상대적으로 슬라이드하는 브러시(57)에 의한 포텐시오미터에 의해 구성된다. 저항 부재(55)는 슬라이드 축(53)의 축 방향으로 연장되어 있고, 브러시(57)는 슬라이드 축(53)을 관통시키는 케이스(51)에 고정되어 있다.

케이스(51)는 그 양단부의 내측 단부벽(51a) 및 외측 단부벽(51b)에 각각 슬라이드 축을 통과시키는 구멍을 갖고 있다.

슬라이드 축(53)은 일단부에 헤드(54)를 구비하고, 헤드(54)와 케이스(51)의 내측 단부벽(51a) 사이에는 슬라이드 축(53)을 피스톤(45)의 저벽(45a) 방향으로 압박하는 백 스프링(58)이 설치되어 있다. 이에 의해, 슬라이드 축(53)은 그 헤드(54)가 상시 피스톤(45)의 저벽(45a)에 압박되어, 피스톤(45)과 일체로 이동한다.

도 3은 어큐뮬레이터압이 최대치이고, 리턴 스프링(47)이 최대로 압축되어, 피스톤(45)의 개구 단부가 실린더(41)의 단부벽(41b)에 착석된 상태를 도시하고 있다. 이 상태에서 슬라이드 축(53)의 타단부는 케이스(51)로부터 외부로 연장되어 있지만, 슬라이드 축(53)의 길이는 어큐뮬레이터압이 최소로 되어 피스톤(45)이 실린더(41)의 기벽(41a)에 접촉될 때까지 이동했을 때에도 케이스(51)의 외측 단부벽(51b)의 구멍에 지지되도록 설정되어 있다.

실린더(41)의 단부벽(41b)에는, 케이스(51)의 외측 단부벽(51b)으로부터 돌출하는 슬라이드 축(53)을 포함해 외부에 면하고 있는 케이스(51)를 덮어 방진 커버(59)가 설치되어 있다.

또한, 방진 커버(59) 내의 케이스(51) 혹은 단부벽(41b)에 설치한 도시 생략의 작은 구멍 등에 의해, 실린더(41) 내에 있어서의 피스톤(45)의 리턴 스프링(47)측은 대기압으로 되어 있다.

저항 부재(55)의 양단부와 브러시(57)로부터의 배선(63)은 케이스(51)의 외측 단부벽(51b)으로부터 외부로 인출되어, 스트로크 센서(50)의 출력이 자동 변속기 제어 유닛(15)에 입력된다.

스트로크 센서(50)는, 포텐시오미터에 있어서의 저항 부재(55)의 일단부의 단자(60)를 공통 단자로 하여, 이 단자(60)와 저항 부재(55)의 타단부의 단자(61) 사이에 인가되는 전압에 대한 단자(60)와 브러시(57) 사이의 분압치를 구해, 피스톤(45)이 실린더(41)의 단부벽(41b)에 착석되어 있을 때의 분압치와 피스톤(45)이 기벽(41a)에 접촉되어 있을 때의 분압치의 대비 안분에 의해 피스톤(45)의 위치를 검출할 수 있다.

피스톤(45)이 기벽(41a)에 착석되는 위치와 단부벽(41b)에 착석되는 위치가, 피스톤의 스트로크 범위의 양단부로 된다.

어큐뮬레이터(40)의 피스톤(45)의 이동량(이하, 어큐뮬레이터 스트로크량이라 함)은, 어큐뮬레이터압이 최대치 Pmax일 때의 위치를 최소치로 하여, 이제부터 방출 방향[기벽(41a) 방향]의 이동을 플러스로 한다.

자동 변속기 제어 유닛(15)에 의한 자동 변속기(2)의 아이들링 스톱 대응 제어는 이하와 같이 행해진다. 도 4, 도 5는 아이들링 스톱 대응 제어의 흐름을 도시하는 흐름도, 도 6은 엔진 정지된 상태로부터 재시동할 때의 동작 과정을 도시하는 타임챠트이다.

아이들링 스톱 대응 제어의 사이, 자동 변속기 제어 유닛(15)에서는 스트로크 센서(50)로부터의 신호에 기초하여 피스톤 위치의 변화로부터 어큐뮬레이터 스트로크량을 감시하고 있다.

우선, 스텝 100에서는, 차량 전자 제어 유닛(20)으로부터 엔진 정지의 지령이 있었는지를 체크한다.

엔진 정지의 지령이 있었던 경우에는, 스텝 101에 있어서, 전자기 차단 밸브(34)를 온 한다. 이에 의해, 어큐뮬레이터(40)에는 어큐뮬레이터압의 작동유가 보유 지지된다. 전자기 차단 밸브(34) 온 시의 어큐뮬레이터압은 라인압 상당의 Pmax이다.

스텝 102에서는, 차량 전자 제어 유닛(20)으로부터 엔진 재시동의 지령이 있었는지를 체크한다.

엔진 재시동의 지령이 없는 동안은, 스텝 101로 복귀되어 전자기 차단 밸브(34)의 온을 계속한다.

시각 t1에 엔진 재시동의 지령을 받으면, 스텝 103으로 진행한다.

또한, 엔진 재시동의 지령에 의해 엔진 제어 유닛(10)은 크래킹을 개시하고, 엔진 회전수는 변측적으로 상승을 개시한다.

자동 변속기 제어 유닛(15)에서는 스텝 103에 있어서, 전자기 차단 밸브(34)를 오프로 하여 어큐뮬레이터(40)로부터 작동유를 방출한다.

작동유의 방출에 의해 시각 t1로부터의 시간 경과에 의해 어큐뮬레이터압은 Pmax로부터 저하되어 간다.

스텝 104에서는, 어큐뮬레이터 스트로크량의 변화율이 방출 방향의 플러스인지 여부를 체크한다.

어큐뮬레이터 스트로크량의 변화율이 플러스일 때는, 오일 펌프(30)의 출력이 낮아, 라인압이 낮은 상태를 나타내고 있고, 라인압 유로(33)의 유압은, 어큐뮬레이터(40)의 방출에 의해 상승해 간다.

어큐뮬레이터 스트로크량의 변화율이 플러스인 동안은 스텝 103으로 복귀되어 전자기 차단 밸브(34)의 오프를 계속한다.

이 사이에 크래킹이 진행되고, 시각 t2로 엔진(1)이 완폭되면, 오일 펌프(30)로부터 충분한 유압이 공급되도록 되므로, 라인압 유로(33)의 유압과 어큐뮬레이터압의 대소 관계가 전환된다. 이에 의해 어큐뮬레이터 스트로크량의 변화율은 플러스가 아니게 된다.

따라서, 스텝 104의 체크에서 변화율이 플러스가 아니게 되었을 때는, 스텝 105로 진행하고, 이번에는 어큐뮬레이터 스트로크량의 변화율 0이 소정 시간 계속 되고 있는지 여부를 체크한다.

어큐뮬레이터(40)가 정상이면, 라인압 유로(33)로부터의 작동유가 충전됨으로써 변화율은 0에 머무르는 일 없이 마이너스로 변화되므로, 이 경우, 스텝 105로부터 106으로 진행한다.

스텝 106에서는, 전자기 차단 밸브(34)를 온 하여, 어큐뮬레이터(40)를 라인압 유로(33)로부터 차단한다.

이에 의해, 시각 t3 이후, 어큐뮬레이터압은 일정, 어큐뮬레이터 스트로크량 0(변화율 0)으로 된다. 이 사이에, 먼저 완폭된 엔진(1)은 회전수가 소정치 No 이상의 안정 상태로 이행해 간다.

스텝 107에서는 엔진 회전수가 소정치 No 이상인지 여부를 체크한다.

엔진 회전수가 소정치 No 이상이 될 때까지의 사이는 스텝 106으로 복귀되어 전자기 차단 밸브(34)의 온을 계속하고, 시각 t4에 엔진 회전수가 소정치 No 이상으로 되면, 스텝 108로 진행하여, 전자기 차단 밸브(34)를 듀티 제어한다.

듀티 제어에서 온, 오프되는 전자기 차단 밸브(34)는 오리피스 기능을 달성하고, 이에 의해 어큐뮬레이터(40)는 완만하게 라인압 유로(33)로부터 충전된다. 충전 동안에는, 어큐뮬레이터 스트로크량의 변화율은 마이너스를 나타낸다.

스텝 109에 있어서, 어큐뮬레이터 스트로크량의 변화율이 0이 되었는지 여부를 체크한다.

어큐뮬레이터 스트로크량의 변화율이 마이너스인 동안에는 스텝 108로 복귀된다.

시각 t5에 있어서 변화율이 0이 되면, 어큐뮬레이터압이 최대 축압 상태의 Pmax까지 충전된 것으로 된다.

그러나, 어큐뮬레이터압이 Pmax까지 충전되지 않아도, 예를 들어 피스톤이 도중에 스틱된 경우에도 변화율이 0이 된다.

따라서, 어큐뮬레이터 스트로크량의 변화율이 0이 되었을 때에는, 스텝 110에 있어서, 어큐뮬레이터(40)의 피스톤(45)이 실린더(41)의 단부벽(41b)에 착석된 위치(어큐뮬레이터의 최대 축압 상태에 대응하는 위치)에 있는지 여부를 체크한다.

피스톤(45)이 단부벽(41b)에 착석 상태인 경우는, 스텝 111에 있어서, 듀티 제어를 정지해 전자기 차단 밸브(34)를 오프로 하여 제어를 종료한다.

한편, 앞의 스텝 105의 체크에서 어큐뮬레이터 스트로크량의 변화율 0이 소정 시간 계속된 경우는, 어큐뮬레이터(40)가 고장에 의해 피스톤(45)이 스틱되어 있는 것으로서, 스텝 112로 진행하고, 차량 전자 제어 유닛(20)에 차회로부터의 아이들링 스톱 금지의 요구를 행해 제어를 종료한다.

또한, 스텝 110에 있어서의 체크에서 피스톤(45)이 단부벽(41b)에 착석 상태가 아닌, 즉 최대 축압 상태에 대응하는 위치가 아닌 경우도 스텝 112로 진행한다.

이상의 제어 외에, 차량 전자 제어 유닛(20)은 스트로크 센서(50)에 의해 어큐뮬레이터(40)의 피스톤(45)의 위치를 상시 감시하여, 자동 정지 조건이 성립된 경우에 피스톤(45)이 최대 축압 상태에 대응하는 위치가 아닐 때는 엔진 정지 지령을 출력하지 않는 것으로 할 수도 있다.

이에 의해 어큐뮬레이터(40)의 스틱 등의 이상 상태가 있을 때에는 아이들링 스톱을 회피할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 어큐뮬레이터(40)가 발명에 있어서의 축압 장치에 해당하고, 그 기벽(41a)이 제1 단부벽에, 단부벽(41b)이 제2 단부벽에 해당한다.

전자기 차단 밸브(34)가 발명에 있어서의 차단 밸브에 해당하고, 스트로크 센서(50)가 스트로크량 검출 수단에, 그리고 자동 변속기 제어 유닛(15)이 제어 수단에 해당한다.

실시 형태는 이상과 같이 구성되고, 아이들링 스톱으로부터의 엔진 재시동시에 어큐뮬레이터(40)로부터의 유압을 라인압 유로(33)에 방출하여, 오일 펌프의 유압 부족을 보충하도록 한 자동 변속기 차량에 있어서, 어큐뮬레이터(40)에 있어서의 피스톤(45)의 스트로크량을 검출하는 스트로크 센서(50)를 갖고, 엔진 재시동시에 전자기 차단 밸브(34)를 밸브 개방한 후, 피스톤(45)의 스트로크량이 유압의 방출 방향으로부터 축압 방향으로 반전되었을 때 전자기 차단 밸브(34)를 밸브 폐쇄하는 것으로 했으므로, 오일 펌프의 유압이 상승하고 있는 도중에는 어큐뮬레이터(40)로의 충전을 행하는 일 없이, 오일 펌프로부터의 유압이 오로지 유압 회로 내의 충전, 유압 상승만을 하게 한 결과, 예를 들어 로우 클러치(39) 등의 스트로크를 좁히는 것을 신속히 진행시킬 수 있어, 높은 응답성이 얻어진다. (청구항 1에 대응하는 효과)

또한, 전자기 차단 밸브(34)를 밸브 폐쇄한 후, 엔진 회전수가 소정치 No 이상이 되었을 때에는, 피스톤(45)이 어큐뮬레이터(40)의 최대 축압 상태에 대응하는 위치가 될 때까지, 전자기 차단 밸브(34)를 듀티 제어하므로, 어큐뮬레이터(40)는 완만하게 라인압 유로(33)로부터 충전되어 위화감을 발생시키지 않고, 차회의 아이들링 스톱에 어큐뮬레이터(40)의 최대 축압 상태로 구비할 수 있다. (청구항 2에 대응하는 효과)

또한, 전자기 차단 밸브(34)를 밸브 개방한 후, 피스톤(45)의 스트로크 범위의 양단부를 제외한 위치에서 스트로크량의 변화율이 소정 시간 0을 계속했을 때는, 유압의 방출 도중에 피스톤이 정지된 것을 나타내고, 스틱 고장이라고 하여 아이들링 스톱을 금지시키므로, 재발진 응답성이 낮은 아이들링 스톱을 피할 수 있다. (청구항 3에 대응하는 효과)

스트로크 센서(50)는, 어큐뮬레이터에 있어서의 실린더(41)의 기벽(41a)과 반대측의 단부벽(41b)에 고정된 케이스(51)와, 케이스(51)를 축 방향으로 관통하여 피스톤(45)과 일체로 변위하는 슬라이드 축(53)을 갖고, 슬라이드 축(53)에는 축 방향에 따라 저항 부재(55)가 부설되는 동시에, 케이스(51)에는 저항 부재(55) 상을 슬라이드하는 브러시(57)가 설치되어, 저항 부재(55)와 브러시(57)에 의해 포텐시오미터가 형성되어 있는 것으로 했으므로, 포텐시오미터의 출력에 기초하여 용이하게 피스톤(45)의 위치를 파악해, 이동량 등을 검출할 수 있다. (청구항 5에 대응하는 효과)

특히, 스트로크 센서(50)는, 리턴 스프링(47)의 내경측에 배치되어 있으므로, 리턴 스프링(47)과 동축으로 실린더(41) 내에 수납되어, 어큐뮬레이터(40)의 사이즈를 대형화하는 일이 없다. (청구항 8에 대응하는 효과)

또한, 스트로크 센서(50)는 슬라이드 축(53)을 기벽(41a)측으로 압박하는 백 스프링(58)을 갖고, 슬라이드 축(53)의 일단부[헤드(54)]를 상시 피스톤(45)의 저벽(45a)에 접촉시키고 있으므로, 이에 의해 피스톤(45)과 일체로 변위할 수 있어, 피스톤(45)에 새로운 가공 등을 실시할 필요가 없으므로, 간단하게 종래의 어큐뮬레이터에 적용할 수 있다. (청구항 7에 대응하는 효과)

다음에, 스트로크 센서로서 다른 구성을 사용한 어큐뮬레이터의 변형예에 대해 설명한다.

즉, 변형예의 어큐뮬레이터(40A)는, 저항 접촉식의 포텐시오미터 대신, 비접촉식의 자기 변위 센서(Permanent magnet Linear Displacement Sensor)로 한 스트로크 센서(70)를 구비한다.

이 어큐뮬레이터(40A)도 실시 형태와 동일 형태로 전자기 차단 밸브(34)를 통해 라인압 유로(33)에 접속된다.

도 7은 변형예의 어큐뮬레이터(40A)의 구성을 도시하는 도면이다.

실린더(41A)는, 베이스 플레이트(42)와 통 형상 케이스체(43A)로 형성된다. 통 형상 케이스체(43A)는, 일단부에 외측으로 연장되는 플랜지부(43a)를 구비하여, 플랜지부(43a)에 있어서 볼트(66)에 의해 베이스 플레이트(42)와 고정되어 있다. 플랜지부(43a)와 베이스 플레이트(42)의 대향면에는 오일 실(65)이 설치되어 유밀하게 되어 있다.

베이스 플레이트(42)는 전자기 차단 밸브(34)에 연통하는 오일 구멍(44)을 구비하여 실린더의 일단부로서의 기벽(41a)을 이루고, 통 형상 케이스체(43A)의 바닥은 타단부의 단부벽(41b)을 이루고 있다.

단부벽(41b)은 중앙(축심)에 구멍을 갖고, 구멍의 테두리로부터는 실린더(41A) 내에 내통(46)이 연장되어 있다.

실린더(41A) 내에는, 베이스 플레이트(42)측에 저벽(45a)을 갖고, 반대측이 개방되는 통 형상의 피스톤(45A)이 수납되어 있다. 피스톤(45A)의 외주에는 시일링(68A)이 설치되어 있다.

피스톤(45A)의 내측에 있어서, 리턴 스프링(47A)이 피스톤(45A)의 저벽(45a)과 실린더(41A)의 단부벽(41b) 사이에 설치되어 있다. 리턴 스프링(47A)은 내통(46)의 외경측에 배치되어 있다.

단부벽(41b)으로부터는 외측에 고정용 통부(48)가 연장되어 있다. 고정용 통부(48)는 통 형상 케이스체(43A)의 외경보다도 소경, 내통(46)보다도 대경이고, 통 형상 케이스체(43A) 및 내통(46)과 동축으로 되어 있다. 고정용 통부(48)의 내주벽에는 나사(49)가 형성되어, 스트로크 센서(70)의 설치부로 된다.

스트로크 센서(70)는, 외주면에 코일이 권취된 슬라이드 축(73)과, 이 슬라이드 축(73)을 관통시키는 원통 형상의 케이스(71)의 내벽에 설치된 마그네트(77)로 이루어진다. 코일은 축 방향에 서로 이격하여 설치된 동일 사양의 제1 출력 코일(75) 및 제2 출력 코일(76)과, 이들 사이에 끼워 배치된 입력 코일(74)로 이루어져 있다.

마그네트(77)는 그 자력선이 입력 코일(74)을 가로지르는 방향으로 케이스(71)의 직경선 상에 2개 설치되어 있다.

케이스(71)는 외경이 내통(46)의 내경에 대략 정합되어, 내통(46)에 보유 지지되어 단부벽(41b)의 외부로부터 실린더(41A)의 내부에 연장되어 있고, 외측 단부에는 플랜지(80)를 구비하고 있다. 플랜지(80)의 외주에는 고정용 통부(48)의 나사(49)와 맞물리는 수나사(82)가 형성되어 있다. 케이스(71)는 그 축 주위로 회전시킴으로써 나사(49)의 피치에 따라 축 방향으로 이동한다. 고정용 통부(48)에는 또한 나사(49)와 맞물리는 수나사(86)를 외주에 구비하는 락 볼트(84)가 나사 삽입되어 있다.

슬라이드 축(73)은 일단부가 피스톤(45A)의 저벽(45a)에 고정되어, 피스톤(45A)과 일체로 케이스(71) 내를 축 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

마그네트(77)의 축 방향 위치는, 피스톤(45A)이 그 스트로크 범위의 어느 위치에 있어도 항상 그 자력선이 슬라이드 축(73) 상의 입력 코일(74)을 가로지르도록 설정되어 있다.

각 코일(74 내지 76)로부터의 배선(88)은 케이스(71)의 외측 단부로부터 외부로 인출되어, 스트로크 센서(70)의 출력이 자동 변속기 제어 유닛(15)에 입력된다.

이 스트로크 센서(70)의 동작 원리는 이하에 의한다.

즉, 단순하게 입력 코일(74)에 전류를 흘리면 자속 Φ가 발생하고, 이것에 인접한 제1, 제2 출력 코일(75, 76)에는 자속 Φ에 대응하는 소정의 전류 i가 발생한다. 입력 코일(74)의 양단부에 인접한 제1, 제2 출력 코일(75, 76)은 동일 사양이므로, 제1, 제2 출력 코일(75, 76)에는 동일한 전류가 흐르게 된다.

여기서, 도 8에 도시하는 바와 같이, 입력 코일(74)의 도중을 마그네트(77)에 의한 자력선이 가로지르면, 당해 부위에 자속의 포화 영역이 생성되어, 입력 코일(74)에 발생하는 자속이 포화 영역을 경계로 하여 양측의 자속 Φ1과 Φ2로 분리된다. 이 결과, 제1 출력 코일(75)과 제2 출력 코일(76)에 흐르는 전류도 자속 Φ1과 Φ2에 대응하여 i1과 i2가 된다.

피스톤(45A)의 위치가 변화되면, 슬라이드 축(73)이 피스톤(45A)과 일체로 이동하여 입력 코일(74)도 이동하고, 당해 입력 코일(74)에 대하여 케이스(71)에 고정된 마그네트(77)의 상대 위치가 변화되므로, 상기 제1 출력 코일(75)과 제2 출력 코일(76)의 출력 전류 i1, i2가 변화된다. 따라서, 전류 i1, i2의 비교에 기초하여, 피스톤(45A)의 위치, 즉 어큐뮬레이터 스트로크량이 검출된다.

도 7은 어큐뮬레이터압이 최대치이고, 리턴 스프링(47A)이 최대로 압축되어, 피스톤(45A)의 개구 단부가 실린더(41A)의 단부벽(41b)에 착석된 상태를 도시하고 있다.

이 위치에서, 전류 i1, i2가 동등해지도록, 케이스(71)의 회전에 의해 마그네트(77)의 위치, 즉 케이스(71)의 초기 위치를 정한 뒤, 고정용 통부(48)에 나사 삽입하여 플랜지(80)에 접촉시킨 락 볼트(84)를 조이고, 플랜지(80)와 락 볼트(84)의 소위 더블 너트 효과에 의해 케이스(71)를 위치 고정한다.

특히 도시하지 않지만, 고정용 통부(48)에 실시 형태에 있어서의 방진 커버(59)와 마찬가지의 방진 커버를 씌울 수 있다.

이 변형예에서는, 어큐뮬레이터(40A)가 발명에 있어서의 축압 장치에 해당하고, 그 기벽(41a)이 제1 단부벽에, 단부벽(41b)이 제2 단부벽에, 그리고 고정용 통부(48)가 통부에 해당한다.

또한, 스트로크 센서(70)가 스트로크량 검출 수단에 해당하고, 제1 출력 코일(75) 및 제2 출력 코일(76)이 출력 코일에 해당한다.

변형예의 어큐뮬레이터(40A)는 이상과 같이 구성되고, 피스톤(45A)이 실린더(41A)의 라인압 유로(33)측에 개방되는 기벽(41a)측으로 리턴 스프링(47A)에 의해 압박되어, 실린더(41A)의 기벽(41a)과 반대측의 단부벽(41b)에 스트로크 센서(70)가 설치되어 있다.

그리고, 스트로크 센서(70)는, 단부벽(41b)측에 고정된 케이스(71)와, 케이스(71)를 축 방향으로 관통하여 피스톤(45A)과 일체로 변위하는 슬라이드 축(73)을 갖고, 슬라이드 축(73)에는 축 방향에 따라 입력 코일(74)과 출력 코일(75, 76)이 부설되는 동시에, 케이스(71)에는 자력선이 입력 코일(74)을 가로지르는 마그네트(77)가 설치되어, 각 코일(74 내지 76)과 마그네트(77)에 의해 자기 변위 센서가 형성되어 있는 것으로 했으므로, 그 출력에 기초하여 용이하게 피스톤(45A)의 위치를 파악해, 이동량 등을 검출할 수 있다.

그리고 특히 자기 변위 센서가 비접촉식이므로, 마모에 의한 내구성 열화의 우려가 없고, 또한 쓰레기 등에 의한 정밀도의 저하도 없다는 이점을 갖는다. (청구항 6에 대응하는 효과)

또한, 스트로크 센서(70)는, 리턴 스프링(47A)의 내경측에 배치되어 있으므로, 리턴 스프링(47A)과 동축으로 실린더(41A) 내에 수납되어, 어큐뮬레이터(40A)의 사이즈를 대형화하는 일이 없다. (청구항 8에 대응하는 효과)

단부벽(41b)으로부터는 축 방향 외측에 고정용 통부(48)가 연장되어, 그 내주벽에는 나사(49)가 형성되고, 케이스(71)는, 외주에 고정용 통부(48)의 나사(49)와 맞물리는 수나사(82)가 형성된 플랜지(80)를 구비하여, 축 주위로 회전시킴으로써 축 방향 위치를 조정 가능하게 되어, 외주에 고정용 통부(48)의 나사(49)와 맞물리는 수나사(86)가 형성된 락 볼트(84)를 플랜지(80)에 접촉시켜 조임으로써 케이스(71)가 고정용 통부(48)에 고정되므로, 스트로크 센서 출력의 캘리브레이션이 용이하고, 게다가 확실한 위치 고정이 얻어진다. (청구항 9에 대응하는 효과)

또한, 실시 형태에 사용한 어큐뮬레이터(40)에서는 스트로크 센서(50)의 케이스(51)를 단순하게 실린더(41)의 단부벽(41b)에 고정한 것으로 했지만, 변형예의 어큐뮬레이터(40A)와 마찬가지로, 단부벽(41b)으로부터 축 방향 외측에 고정용 통부(48)를 연장하여, 상기 고정용 통부의 내주벽에 나사(49)를 형성하는 동시에, 케이스(51)는 외주에 통 나사(49)로 맞물리는 수나사가 형성된 플랜지를 구비하는 것으로서, 케이스(51)를 축 주위로 회전시킴으로써 축 방향 위치를 조정 가능하게 할 수 있어, 조정한 위치에 락 볼트(84)에 의해 고정할 수 있다.

한편, 변형예의 어큐뮬레이터(40A)에서는 스트로크 센서(70)의 슬라이드 축(73)이 피스톤(45A)의 저벽(45a)에 고정되어 있는 것으로 했지만, 어큐뮬레이터(40)와 마찬가지로, 스트로크 센서(70)의 케이스(71)에 내측 단부벽을 구비하고, 슬라이드 축(73)에 헤드를 구비하여, 내측 단부벽과 헤드의 사이에 백 스프링을 설치함으로써, 헤드를 상시 저벽(45a)에 접촉시켜 피스톤(45A)과 일체로 변위하도록 구성할 수도 있다. 이에 의해, 피스톤(45A)에 새로운 가공을 실시할 필요가 없어진다.

본 발명은 아이들링 스톱을 행하는 차량에 있어서의 자동 변속기의 유압 회로에 사용하여 유용하다.

1 : 엔진
2 : 자동 변속기
10 : 엔진 제어 유닛
12 : 엔진 회전수 센서
15 : 자동 변속기 제어 유닛(제어 수단)
20 : 차량 전자 제어 유닛
30 : 오일 펌프
32 : 레귤레이터 밸브
33 : 라인압 유로
34 : 전자기 차단 밸브(차단 밸브)
35 : 파일럿 밸브
36 : 매뉴얼 밸브
37 : 제어 밸브
38 : 솔레노이드
39 : 로우 클러치
40, 40A : 어큐뮬레이터(축압 장치)
41, 41A : 실린더
41a : 기벽(제1 단부벽)
41b : 단부벽(제2 단부벽)
42 : 베이스 플레이트
43, 43A : 통 형상 케이스체
43a : 플랜지부
44 : 오일 구멍
45, 45A : 피스톤
45a : 저벽
46 : 내통
47, 47A : 리턴 스프링
48 : 고정용 통부(통부)
49 : 나사
50 : 스트로크 센서(스트로크량 검출 수단)
51 : 케이스
51a : 내측 단부벽
51b : 외측 단부벽
53 : 슬라이드 축
54 : 헤드
55 : 저항 부재
57 : 브러시
58 : 백 스프링
59 : 방진 커버
60, 61 : 단자
63, 88 : 배선
65 : 오일 실
68, 68A : 시일링
70 : 스트로크 센서(스트로크량 검출 수단)
71 : 케이스
73 : 슬라이드 축
74 : 입력 코일
75 : 제1 출력 코일
76 : 제2 출력 코일
77 : 마그네트
80 : 플랜지
82, 86 : 수나사
84 : 락 볼트

Claims (9)

1. 엔진의 아이들링 스톱 기능을 갖고,
   축압용의 피스톤을 구비한 축압 장치를 차단 밸브를 통해 자동 변속기의 유압 회로에 접속하고,
   아이들링 스톱으로부터의 엔진 재시동시에 축압 장치로부터의 유압을 상기 유압 회로에 방출하여, 오일 펌프로부터의 유압 부족을 보충하도록 한 제어 수단을 갖는 자동 변속기 차량에 있어서,
   축압 장치에 있어서의 상기 피스톤의 스트로크량을 검출하는 스트로크량 검출 수단을 갖고,
   상기 제어 수단은, 엔진 재시동시에 상기 차단 밸브를 밸브 개방한 후, 상기 피스톤의 스트로크량이 유압의 방출 방향으로부터 축압 방향으로 반전되었을 때 당해 차단 밸브를 밸브 폐쇄하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기 차량의 유압 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 차단 밸브를 밸브 폐쇄한 후, 엔진 회전수가 소정치 이상이 되었을 때에는, 피스톤이 축압 장치의 최대 축압 상태에 대응하는 위치가 될 때까지, 상기 차단 밸브를 듀티 제어하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기 차량의 유압 제어 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 차단 밸브를 밸브 개방한 후, 상기 피스톤의 스트로크 범위의 양단부를 제외한 위치에서 스트로크량의 변화율이 소정 시간 0을 계속했을 때는, 아이들링 스톱을 금지시키는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기 차량의 유압 제어 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 축압 장치는, 상기 피스톤과, 상기 피스톤을 수용하여 제1 단부벽이 유압 회로측에 개방되는 실린더와, 피스톤을 상기 제1 단부벽측으로 압박하는 리턴 스프링으로 이루어지는 어큐뮬레이터인 것을 특징으로 하는, 자동 변속기 차량의 유압 제어 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 스트로크량 검출 수단은, 상기 실린더의 상기 제1 단부벽과 반대측의 제2 단부벽측에 고정된 케이스와, 상기 케이스를 축 방향으로 관통하여 피스톤과 일체로 변위하는 슬라이드 축을 갖고, 상기 슬라이드 축에는 축 방향에 따라 저항 부재가 부설되는 동시에, 상기 케이스에는 상기 저항 부재 상을 슬라이드하는 브러시가 설치되어, 상기 저항 부재와 브러시에 의해 포텐시오미터를 형성하는 것인 것을 특징으로 하는, 자동 변속기 차량의 유압 제어 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 스트로크량 검출 수단은, 상기 실린더의 상기 제1 단부벽과 반대측의 제2 단부벽측에 고정된 케이스와, 상기 케이스를 축 방향으로 관통하여 피스톤과 일체로 변위하는 슬라이드 축을 갖고, 상기 슬라이드 축에는 축 방향에 따라 입력 코일과 출력 코일이 부설되는 동시에, 상기 케이스에는 자력선이 상기 입력 코일을 가로지르는 마그네트가 설치되어, 상기 각 코일과 마그네트에 의해 자기 변위 센서를 형성하는 것인 것을 특징으로 하는, 자동 변속기 차량의 유압 제어 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 스트로크량 검출 수단은 상기 슬라이드 축을 상기 제1 단부벽측으로 압박하는 백 스프링을 갖고, 상기 슬라이드 축의 일단부를 상시 피스톤에 접촉시키고 있는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기 차량의 유압 제어 장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 스트로크량 검출 수단은, 상기 리턴 스프링의 내경측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기 차량의 유압 제어 장치.
9. 제6항에 있어서, 상기 제2 단부벽으로부터는 축 방향 외측에 통부가 연장되어, 상기 통부의 내주벽에는 나사가 형성되고,
   상기 케이스는, 외주에 상기 통부의 나사와 맞물리는 수나사가 형성된 플랜지를 구비하여, 축 주위로 회전시킴으로써 축 방향 위치를 조정 가능하게 되고,
   외주에 상기 통부의 나사와 맞물리는 수나사가 형성된 락 볼트를 상기 플랜지에 접촉시켜 조임으로써 상기 케이스가 상기 통부에 고정되는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기 차량의 유압 제어 장치.

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