KR20120034563A

KR20120034563A - 코스트 스톱 차량

Info

Publication number: KR20120034563A
Application number: KR1020110095691A
Authority: KR
Inventors: 신이찌로오 와따나베; 게에이찌 다떼와끼; 나오히로 야마다; 노리따까 아오야마
Original assignee: 쟈트코 가부시키가이샤
Priority date: 2010-10-01
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2012-04-12
Also published as: US9022901B2; KR101356328B1; EP2436953A2; EP2436953B1; JP2012077840A; CN102529944A; US20120083388A1; CN102529944B; JP5646941B2; EP2436953A3

Abstract

본 발명의 과제는, 코스트 스톱 제어 중에 재발진 요구, 또는 재가속 요구가 행해진 경우에 구동력이 부족해지는 것을 방지하는 코스트 스톱 차량을 제공하는 것이다.
차량 주행 중에 엔진(1)을 정지시키는 코스트 스톱 차량은, 한 쌍의 풀리(21, 22) 및 이들 사이에 권취되는 벨트를 갖고, 변속비를 무단계로 변경 가능한 배리에이터(20)를 구비한다. 컨트롤러(12)는, 차량 주행 중에 엔진(1)을 정지시키는 코스트 스톱 조건의 성립 여부를 판단하고, 코스트 스톱 조건이 성립되면, 엔진(1)을 정지시켜, 코스트 스톱 제어 중에 변속비가 코스트 스톱 제어 개시시의 변속비보다도 High측으로 업 시프트되는 것을 방지한다.

Description

코스트 스톱 차량{COAST STOP VEHICLE}

본 발명은 코스트 스톱(coast stop) 차량에 관한 것이다.

차량의 주행 중에 엔진을 자동 정지하여, 연비를 향상시키는(이하, 코스트 스톱이라 함) 것이 특허 문헌 1에 개시되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제2006-170295호 공보

무단 변속기를 탑재한 차량에 있어서 코스트 스톱 제어를 행하면, 코스트 스톱 제어 중에 무단 변속기에 공급되는 유압의 변동 등에 의해서, 무단 변속기의 변속비가 변경되는 경우가 있다. 코스트 스톱 제어 중에 무단 변속기의 변속비가 High측으로 변경되어, 이 상태에서 운전자로부터 재발진 요구, 또는 재가속 요구가 이루어진 경우에는, 재발진시, 또는 재가속시에 구동력이 부족하다고 하는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 코스트 스톱 제어 중에 무단 변속기의 변속비가 High측으로 변경되는 것을 방지하여, 운전자로부터 재발진 요구, 또는 재가속 요구가 이루어진 경우에, 구동력이 부족한 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 어느 형태에 관한 코스트 스톱 차량은, 차량 주행 중에 엔진을 정지시키는 코스트 스톱 차량이며, 한 쌍의 풀리 및 이들 사이에 권취되는 벨트를 갖고, 변속비를 무단계로 변경 가능한 무단 변속기와, 차량 주행 중에 엔진을 정지시키는 코스트 스톱 조건의 성립 여부를 판단하는 코스트 스톱 조건 판단 수단과, 코스트 스톱 조건이 성립하면, 엔진을 정지시키는 코스트 스톱 제어를 실행하는 코스트 스톱 제어 수단과, 코스트 스톱 제어 중에, 변속비가 코스트 스톱 제어 개시시의 변속비보다도 High측으로 업 시프트하는 것을 방지하는 업 시프트 방지 수단을 구비한다.

상기 형태에 따르면, 코스트 스톱 제어 중에, 변속비가 코스트 스톱 제어 개시시의 변속비보다도 High측으로 업 시프트되는 일이 없어, 운전자로부터 재발진 요구, 또는 재가속 요구가 이루어진 경우에, 구동력이 부족할 일이 없다. 그로 인해, 운전자는 위화감 없이 차량을 재발진, 또는 재가속할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 코스트 스톱 차량의 개략 구성도.
도 2는 본 실시 형태의 컨트롤러의 개략 구성도.
도 3은 변속 맵의 일례를 나타내는 도면.
도 4는 본 실시 형태의 코스트 스톱 제어를 실행하는 경우의 유압 제어를 나타내는 흐름도.
도 5는 코스트 스톱 제어 중의 밸런스압을 설명하는 도면.
도 6은 본 실시 형태의 코스트 스톱 제어를 실행한 경우의 프라이머리 풀리압 및 세컨더리 풀리압의 변화를 나타내는 타임차트.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해서 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. 또한, 「최Low 변속비」는 당해 변속 기구의 변속비가 차량의 발진시 등에 사용되는 최대 변속비이다. 「최High 변속비」는 당해 변속 기구의 최소 변속비이다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 코스트 스톱 차량의 개략 구성도이다. 이 차량은 구동원으로서 엔진(1)을 구비하고, 엔진(1)의 출력 회전은, 로크 업 클러치가 구비된 토크 컨버터(2), 제1 기어열(3), 무단 변속기[이하, 단순히 「변속기(4)」라고 함], 제2 기어열(5), 종감속 장치(6)를 통하여 구동륜(7)으로 전달된다. 제2 기어열(5)에는 주차시에 변속기(4)의 출력축을 기계적으로 회전 불가능하게 로크하는 파킹 기구(8)가 설치되어 있다.

변속기(4)에는, 엔진(1)의 회전이 입력되어 엔진(1)의 동력의 일부를 이용하여 구동되는 메커니컬 오일 펌프(10m)와, 배터리(13)로부터 전력 공급을 받아 구동되는 전동 오일 펌프(10e)가 설치되어 있다. 전동 오일 펌프(10e)는, 오일 펌프 본체와, 이것을 회전 구동시키는 전기 모터 및 모터 드라이버로 구성되고, 운전 부하를 임의의 부하로, 혹은 다단계로 제어할 수 있다. 또한, 변속기(4)에는, 메커니컬 오일 펌프(10m) 혹은 전동 오일 펌프(10e)로부터의 유압[이하,「라인압(PL)」이라 함]을 조절하여 변속기(4)의 각 부위에 공급하는 유압 제어 회로(11)가 설치되어 있다.

변속기(4)는, 벨트식 무단 변속 기구[이하, 「배리에이터(variator)(20)」라 함]와, 배리에이터(20)에 직렬로 설치되는 부 변속 기구(30)를 구비한다. 「직렬로 설치된다」라 함은, 엔진(1)으로부터 구동륜(7)에 이르기까지의 동력 전달 경로에 있어서 배리에이터(20)와 부 변속 기구(30)가 직렬로 설치된다고 하는 의미이다. 부 변속 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, 부 변속 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) 사이에 권취되는 V 벨트(23)를 구비한다. 풀리(21, 22)는, 각각 고정 원추판(21a, 22a)과, 이 고정 원추판(21a, 22a)에 대해 쉬이브면을 대향시킨 상태로 배치되어 고정 원추판(21a, 22a)과의 사이에 V 홈을 형성하는 가동 원추판(21b, 22b)과, 이 가동 원추판(21b, 22b)의 배면에 설치되어 가동 원추판(21b, 22b)을 축 방향으로 변위시키는 유압 실린더(23a, 23b)를 구비한다. 유압 실린더(23a, 23b)에 공급되는 유압을 조정하면, V 홈의 폭이 변화되어 V 벨트(23)와 각 풀리(21, 22)의 접촉 반경이 변화되어, 배리에이터(20)의 변속비가 무단계로 변화된다. 또한, 배리에이터(20)는, V 벨트(23)가 빠지지 않도록 프라이머리 풀리(21)의 V 홈이 넓어지는 방향으로의 가동 원추판(21b)의 이동을 규제하는 스토퍼(50)를 구비한다. 또한, 변속비가 최Low 변속비로 되는 경우에는, 프라이머리 풀리(21)의 유압 실린더(23a)에는 소정의 유압이 공급되고 있어, 가동 원추판(21b)이 스토퍼(50)에 닿는 일은 없다.

프라이머리 풀리(21)의 유압 실린더(23a)에 공급되는 유압이 작은 경우라도 토크 용량이 커지도록, 프라이머리 풀리(21)의 유압 실린더(23a)의 수압 면적은 크게 하는 것이 바람직하다. 프라이머리 풀리(21)와 세컨더리 풀리(22)는, 프라이머리 풀리(21)의 수압 면적이 세컨더리 풀리(22)의 수압 면적보다도 커지도록 설정되어 있다.

부 변속 기구(30)는 전진 2단?후진 1단의 변속 기구이다. 부 변속 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 체결?해방 상태를 변경하면, 부 변속 기구(30)의 변속단이 변경된다.

예를 들어, Low 브레이크(32)를 체결하고, High 클러치(33)와 Rev 브레이크(34)를 해방하면 부 변속 기구(30)의 변속단은 1속이 된다. High 클러치(33)를 체결하고, Low 브레이크(32)와 Rev 브레이크(34)를 해방하면 부 변속 기구(30)의 변속단은 1속보다도 변속비가 작은 2속이 된다. 또한, Rev 브레이크(34)를 체결하고, Low 브레이크(32)와 High 클러치(33)를 해방하면 부 변속 기구(30)의 변속단은 후진이 된다. 이하의 설명에서는, 부 변속 기구(30)의 변속단이 1속인 경우에 「변속기(4)가 저속 모드이다」라고 표현하고, 2속인 경우에 「변속기(4)가 고속 모드이다」라고 표현한다.

각 마찰 체결 요소는, 동력 전달 경로상, 배리에이터(20)의 전단 또는 후단에 설치되고, 어느 경우든 체결되면 변속기(4)의 동력 전달을 가능하게 하고, 해방되면 변속기(4)의 동력 전달을 불가능하게 한다.

또한, Low 브레이크(32)에 유압을 공급하는 유로의 도중에는 어큐뮬레이터(축압기)(35)가 접속되어 있다. 어큐뮬레이터(35)는, Low 브레이크(32)에의 유압의 공급, 배출에 지연을 가져오게 하는 것으로, N-D 셀렉트시에 유압을 축적함으로써 Low 브레이크(32)에의 공급 유압이 급상승하는 것을 억제하고, Low 브레이크(32)가 급체결되어 쇼크가 발생하는 것을 방지한다.

컨트롤러(12)는, 엔진(1) 및 변속기(4)를 통합적으로 제어하는 컨트롤러이며, 도 2에 도시한 바와 같이, CPU(121)와, RAM?ROM으로 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 개방도(APO)를 검출하는 액셀러레이터 개방도 센서(41)의 출력 신호, 변속기(4)의 입력 회전 속도[＝프라이머리 풀리(21)의 회전 속도, 이하,「프라이머리 회전 속도(Npri)」라 함]를 검출하는 회전 속도 센서(42)의 출력 신호, 변속기(4)의 출력 회전 속도[=세컨터리 풀리(22)의 회전 속도, 이하, 「세컨더리 회전 속도(Nsec)」라 함]을 검출하는 회전 속도 센서(48), 차속(VSP)을 검출하는 차속 센서(43)의 출력 신호, 라인압(PL)을 검출하는 라인압 센서(44)의 출력 신호, 셀렉트 레버의 위치를 검출하는 인히비터 스위치(45)의 출력 신호, 브레이크액압을 검출하는 브레이크액압 센서(46), 차체의 경사(≒ 노면 구배)를 검출하는 경사 센서(47)의 출력 신호 등이 입력된다.

기억 장치(122)에는, 엔진(1)의 제어 프로그램, 변속기(4)의 변속 제어 프로그램, 이들 프로그램에서 사용되는 각종 맵?테이블이 저장되어 있다. CPU(121)는, 기억 장치(122)에 저장되어 있는 프로그램을 판독하여 실행하고, 입력 인터페이스(123)을 통하여 입력되는 각종 신호에 대해 각종 연산 처리를 실시하여, 연료 분사량 신호, 점화 시기 신호, 스로틀 개방도 신호, 변속 제어 신호, 전동 오일 펌프(10e)의 구동 신호를 생성하고, 생성된 신호를 출력 인터페이스(124)를 통하여 엔진(1), 유압 제어 회로(11), 전동 오일 펌프(10e)의 모터 드라이버에 출력한다. CPU(121)가 연산 처리에서 사용하는 각종값, 그 연산 결과는 기억 장치(122)에 적절하게 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 전환하는 동시에 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, 부 변속 기구(30)의 변속단이 변경되어, 변속기(4)의 변속이 행해진다.

도 3은 기억 장치(122)에 저장되는 변속 맵의 일례를 나타내고 있다. 컨트롤러(12)는, 이 변속 맵에 기초하여, 차량의 운전 상태[이 실시 형태에서는 차속(VSP), 프라이머리 회전 속도(Npri), 세컨더리 회전 속도(Nsec), 액셀러레이터 개방도(APO)]에 따라서, 배리에이터(20), 부 변속 기구(30)를 제어한다.

이 변속 맵에서는, 변속기(4)의 동작점이 차속(VSP)과 프라이머리 회전 속도(Npri)에 의해 정의된다. 변속기(4)의 동작점과 변속 맵 좌측 하부 코너의 0점을 연결하는 선의 기울기가 변속기(4)의 변속비[배리에이터(20)의 변속비에 부 변속 기구(30)의 변속비를 곱하여 얻어지는 전체의 변속비, 이하, 「스루 변속비」라고 함]에 대응한다. 이 변속 맵에는, 종래의 벨트식 무단 변속기의 변속 맵과 마찬가지로, 액셀러레이터 개방도(APO)마다 변속선이 설정되어 있고, 변속기(4)의 변속은 액셀러레이터 개방도(APO)에 따라서 선택되는 변속선을 따라서 행해진다. 또한, 도 3에는 간단하게 하기 위해, 전체 부하선[액셀러레이터 개방도(APO)＝8/8의 경우의 변속선], 파셜선[액셀러레이터 개방도(APO)＝4/8의 경우의 변속선], 코스트 선[액셀러레이터 개방도(APO)＝0/8의 경우의 변속선]만이 나타내어져 있다.

변속기(4)가 저속 모드인 경우는, 변속기(4)는 배리에이터(20)의 변속비를 최Low 변속비로 하여 얻어지는 저속 모드 최Low선과 배리에이터(20)의 변속비를 최High 변속비로 하여 얻어지는 저속 모드 최High선의 사이에서 변속할 수 있다. 이 경우, 변속기(4)의 동작점은 A 영역과 B 영역 내를 이동한다. 한편, 변속기(4)가 고속 모드인 경우는, 변속기(4)는 배리에이터(20)의 변속비를 최Low 변속비로 하여 얻어지는 고속 모드 최Low선과 배리에이터(20)의 변속비를 최High 변속비로 하여 얻어지는 고속 모드 최High선의 사이에서 변속할 수 있다. 이 경우, 변속기(4)의 동작점은 B 영역과 C 영역 내를 이동한다.

부 변속 기구(30)의 각 변속단의 변속비는, 저속 모드 최High선에 대응하는 변속비(저속 모드 최High 변속비)가 고속 모드 최Low선에 대응하는 변속비(고속 모드 최Low 변속비)보다도 작아지도록 설정된다. 이에 의해, 저속 모드에서 취할 수 있는 변속기(4)의 스루 변속비의 범위(도면 중, 「저속 모드 비율 범위」)와 고속 모드에서 취할 수 있는 변속기(4)의 스루 변속비의 범위(도면 중, 「고속 모드 비율 범위」)가 부분적으로 중복되고, 변속기(4)의 동작점이 고속 모드 최Low선과 저속 모드 최High선 사이에 끼워지는 B 영역에 있는 경우는, 변속기(4)는 저속 모드, 고속 모드 중 어떠한 모드도 선택 가능하게 되어 있다.

또한, 이 변속 맵 상에는 부 변속 기구(30)의 변속을 행하는 모드 전환 변속선이 저속 모드 최High선 상에 겹쳐지도록 설정되어 있다. 모드 전환 변속선에 대응하는 스루 변속비(이하, 「모드 전환 변속비(mRatio)」라고 함)는 저속 모드 최High 변속비와 동등한 값으로 설정된다. 모드 전환 변속선을 이와 같이 설정하는 것은, 배리에이터(20)의 변속비가 작을수록 부 변속 기구(30)에의 입력 토크가 작아져, 부 변속 기구(30)를 변속시킬 때의 변속 쇼크를 억제할 수 있기 때문이다.

그리고, 변속기(4)의 동작점이 모드 전환 변속선을 가로지른 경우, 즉, 스루 변속비의 실제값(이하, 「실제 스루 변속비(Ratio)」라고 함)이 모드 전환 변속비(mRatio)를 걸쳐서 변화된 경우는, 컨트롤러(12)는 이하에 설명하는 협조 변속을 행하여, 고속 모드-저속 모드간의 전환을 행한다.

협조 변속에서는, 컨트롤러(12)는, 부 변속 기구(30)의 변속을 행하는 동시에, 배리에이터(20)의 변속비를 부 변속 기구(30)의 변속비가 변화되는 방향과 반대 방향으로 변경한다. 이때, 부 변속 기구(30)의 변속비가 실제로 변화되는 이너셔 페이즈와 배리에이터(20)의 변속비가 변화되는 기간을 동기시킨다. 배리에이터(20)의 변속비를 부 변속 기구(30)의 변속비 변화와 반대 방향으로 변화시키는 것은, 실제 스루 변속비(Ratio)에 단차가 발생하는 것에 의한 입력 회전의 변화가 운전자에게 위화감을 부여하지 않도록 하기 위함이다.

구체적으로는, 변속기(4)의 실제 스루 변속비(Ratio)가 모드 전환 변속비(mRatio)를 Low측으로부터 High측으로 걸쳐서 변화된 경우는, 컨트롤러(12)는, 부 변속 기구(30)의 변속단을 1속으로부터 2속으로 변경(1-2 변속)하는 동시에, 배리에이터(20)의 변속비를 Low측으로 변경한다.

반대로, 변속기(4)의 실제 스루 변속비(Ratio)가 모드 전환 변속비(mRatio)를 High측으로부터 Low측으로 걸쳐서 변화된 경우는, 컨트롤러(12)는, 부 변속 기구(30)의 변속단을 2속으로부터 1속으로 변경(2-1 변속)하는 동시에, 배리에이터(20)의 변속비를 High측으로 변경한다.

또한, 컨트롤러(12)는, 연료 소비량을 억제하기 위해, 이하에 설명하는 코스트 스톱 제어를 행한다.

코스트 스톱 제어는, 저 차속 영역에서 차량이 주행하고 있는 동안, 엔진(1)을 자동적으로 정지(코스트 스톱)시켜 연료 소비량을 억제하는 제어이다. 액셀러레이터 오프시에 실행되는 연료 컷트 제어란, 엔진(1)에의 연료 공급이 정지되는 점에서 공통되지만, 로크 업 클러치 및 Low 브레이크(32)를 해방하여 엔진(1)과 구동륜(7) 사이의 동력 전달 경로를 끊어, 엔진(1)의 회전을 완전하게 정지시키는 점에 있어서 다르다.

코스트 스톱 제어를 실행하는 데 있어서는, 컨트롤러(12)는, 우선 예를 들어 이하에 나타내는 조건 a 내지 d를 판단한다. 이들 조건은, 바꿔 말하면, 운전자에게 정차 의도가 있는지를 판단하기 위한 조건이다.

a:액셀러레이터 페달로부터 발이 이격되어 있다(액셀러레이터 개방도(APO)＝0)

b:브레이크 페달이 답입되어 있다(브레이크액압이 소정값 이상)

c:차속이 소정의 저 차속(예를 들어, 15km/h) 이하

d:로크 업 클러치가 해방되어 있다.

그리고, 이들의 코스트 스톱 조건을 모두 만족하는 경우에 코스트 스톱 제어가 실행된다.

다음에, 코스트 스톱 제어를 실행하는 경우의 유압 제어에 대해서 도 4의 흐름도를 사용하여 설명한다. 여기서는, 코스트 스톱 제어 개시시 또는 코스트 스톱 제어 중에 변속비가 최Low 변속비보다도 High측으로 변경되지 않도록, 즉 업 시프트하지 않도록 유압 제어를 행한다.

스텝 S100에서는, 컨트롤러(12)는 코스트 스톱 제어를 실행할지의 여부를 판단한다. 여기서는, 컨트롤러(12)는, 상기한 a 내지 d의 조건을 모두 만족하는지의 여부를 판정한다. 그리고, a 내지 d의 조건을 모두 만족하는 경우에는, 스텝 S101로 진행하고, a 내지 d 중 어느 하나의 조건을 만족하지 않는 경우에는, 본 제어를 반복한다.

스텝 S101에서는, 컨트롤러(12)는, 코스트 스톱 제어를 실행한다. 여기서는, 엔진(1)에의 연료 공급을 정지하고, 엔진(1)을 자동적으로 정지시킨다. 또한, 엔진(1)이 정지되면, 메커니컬 오일 펌프(10m)도 정지된다.

스텝 S102에서는, 컨트롤러(12)는, 전동 오일 펌프(10e)의 구동을 개시하고, 세컨더리 풀리(21)의 유압 실린더(23b)에 공급되는 유압[이하, 세컨더리 풀리압(Psec)이라고 함)] 전동 오일 펌프(10e)의 최대압으로 한다. 또한, 프라이머리 풀리(21)의 유압 실린더(23a)에 공급되고 있는 유압[이하, 프라이머리 풀리압(Ppri)이라고 함]을 드레인하여, 프라이머리 풀리압(Ppri)을 대략 제로로 한다.

세컨더리 풀리압(Psec)을 전동 오일 펌프(10e)의 최대압으로 하고, 프라이머리 풀리압(Ppri)을 대략 제로로 하므로, 세컨더리 풀리(22)에 있어서의 V 벨트(23)의 끼움 지지력은, 프라이머리 풀리(21)에 있어서의 V 벨트(23)의 끼움 지지력 이상으로 된다. 그 결과, 프라이머리 풀리(21)의 가동 원추판(21b)은, 가동 원추판(21b)의 움직임을 기계적으로 규제하는 스토퍼(50)에 접촉할 때까지 이동한다. 이 상태에서는, 변속비는 차량의 발진시 등에 사용되는 최Low 변속비보다도 더욱 큰 변속비(이하, 메커니컬 Low라고 함)로 된다. 또한, 대략 제로란, 프라이머리 풀리압(Ppri)이 완전하게 제로로 되는 경우나, 예를 들어 컨트롤러(12)의 제어상 완전하게 제로로 할 수 없어 유압 실린더(23a)에 유압이 약간 남아있는 경우를 포함하는 것이다.

스텝 S103에서는, 컨트롤러(12)는, 회전 속도 센서(42)에 의해서 프라이머리 회전 속도(Npri)를 검출하고, 회전 속도 센서(48)에 의해서 세컨더리 회전 속도(Nsec)를 검출한다.

스텝 S104에서는, 컨트롤러(12)는, 프라이머리 회전 속도(Npri) 및 세컨더리 회전 속도(Nsec)로부터 현재의 변속비를 산출한다.

스텝 S105에서는, 컨트롤러(12)는, 스텝 S104에 의해서 산출한 변속비가 메커니컬 Low로 되어 있는지의 여부를 판정한다. 그리고, 변속비가 메커니컬 Low로 되어 있는 경우에는 스텝 S106으로 진행하고, 변속비가 메커니컬 Low로 되어 있지 않은 경우에는 스텝 S103으로 복귀되어 상기 제어를 반복한다.

스텝 S106에서는, 컨트롤러(12)는, 밸런스압으로 되도록 프라이머리 풀리압(Ppri)을 제어하는 밸런스압 제어를 실행한다. 밸런스압 제어에서는, 세컨더리 풀리압(Psec)을 전동 오일 펌프(10e)의 최대압으로 유지하고, 변속비가 최Low 변속비로 되도록 프라이머리 풀리압(Ppri)을 제어한다. 즉, 밸런스압은 세컨더리 풀리압(Psec)이 전동 오일 펌프(10e)의 최대압으로 되어 있는 상태에서, 차량의 발진시에 V 벨트(23)에 미끄럼이 발생하지 않고, 또한 변속비가 최Low 변속비로 되는 프라이머리 풀리압(Ppri)이다. 밸런스압은, 예를 들어 배리에이터(20)로부터 본 부하 상태에 따라서 변경되고, 부 변속 기구(30)의 체결 상태에 따라서 변경된다.

밸런스압에 대해서 도 5를 사용하여 설명한다. 도 5는 배리에이터(20)로부터 본 부하 상태와, 프라이머리 풀리압(Ppri)과 세컨더리 풀리압(Psec)의 비와, 변속비의 관계를 나타내는 도면이다. 세컨더리 풀리압(Psec)은 전동 오일 펌프(10e)의 최대압으로 유지되어 있는 것으로 한다.

배리에이터(20)로부터 본 부하 상태는, 부 변속 기구(30)의 모든 마찰 체결 요소(32 내지 34)가 해방되어 있는 무부하 상태가 「0」이다. 또한, 배리에이터(20)로부터 본 부하 상태는, 부 변속 기구(30)의 마찰 체결 요소(32 내지 34) 중 어느 하나가 체결되어 있고, 엔진(1)으로부터 배리에이터(20)에 동력이 전달되고 있는 경우에 벨트 슬립이 발생하지 않는 한계 토크 용량으로 되어 있는 부하 상태가 「1」이다. 또한 배리에이터(20)로부터 본 부하 상태는, 부 변속 기구(30)의 마찰 체결 요소(32 내지 34) 중 어느 하나가 체결되어 있고, 예를 들어 차량이 내리막길을 주행하고 있고, 액셀러레이터 페달이 답입되어 있지 않고, 구동륜(7)으로부터 배리에이터(20)에 동력이 전달되고 있는 경우에 벨트 슬립이 발생하지 않는 한계 토크 용량으로 되어 있는 부하 상태가 「-1」이다.

코스트 스톱 제어 중에 변속비가 최Low 변속비로 되어 있고, 예를 들어 부 변속 기구(30)의 Low 브레이크(32)가 체결되어 있는 경우에, 프라이머리 풀리압(Ppri)은 어느 밸런스압으로 되어 있다. 이 상태를 도 5에 있어서 A점으로 한다.

이 상태로부터 예를 들어 Low 브레이크(32)가 해방되고, 배리에이터(20)가 무부하 상태로 된 경우에, 프라이머리 풀리압(Ppri)이 A점에 있어서의 프라이머리 풀리압(Ppri)으로 유지되어 있으면, 변속비는 최Low 변속비로부터 High측의 변속비로 변경된다. 이 상태를 도 5에 있어서 B점으로 한다.

따라서, 본 실시 형태에서는, 이와 같은 경우라도 변속비가 최Low 변속비로 유지되도록 밸런스압이 변경된다. 여기서는, 밸런스압[프라이머리 풀리압(Ppri)]을 작게 한다. 이 상태를 도 5에 있어서 C점으로 한다.

스텝 S107에서는, 컨트롤러(12)는, 코스트 스톱 제어를 종료할지의 여부를 판정한다. 코스트 스톱 제어를 종료하는 조건은, 예를 들어 상기한 a 내지 d의 조건 중 어느 하나를 만족하지 않게 된 경우이다. 그리고 코스트 스톱 제어를 종료하는 경우에는 본 제어를 종료하고, 코스트 스톱 제어를 종료하지 않는 경우에는 스텝 S106으로 복귀되어 상기 제어를 반복한다.

또한, 코스트 스톱 제어를 실행하고, 차량이 정지된 경우에는, 프라이머리 풀리(21) 및 세컨더리 풀리(22)의 유압 실린더(23a, 23b)에 공급되는 유압은 상기 유압으로 유지되어 있다. 또한, 상기한 a 내지 d의 조건 중 어느 하나를 만족하지 않게 된 경우에는, 엔진(1)에의 연료 공급을 재개하여 엔진(1)을 재시동하는 동시에, 메커니컬 오일 펌프(10m)가 충분한 유압을 발생하게 된 시점에서 전동 오일 펌프(10e)를 정지시킨다.

다음에, 코스트 스톱 제어를 실행하는 경우의 유압의 변화에 대해서 도 6의 타임차트를 사용하여 설명한다. 도 6에 있어서는 프라이머리 풀리압(Ppri)을 실선으로 나타내고, 세컨더리 풀리압(Psec)을 파선으로 나타낸다.

코스트 스톱 제어를 실행하기 전에는, 프라이머리 풀리압(Ppri) 및 세컨더리 풀리압(Psec)은 차량의 운전 상태에 따라서 제어되어 있다.

시간 t0에 있어서, 상기 a 내지 d의 코스트 스톱 조건을 모두 만족하면, 엔진(1)을 정지하고, 전동 오일 펌프(10e)의 구동을 개시하고, 세컨더리 풀리압(Psec)을 전동 오일 펌프(10e)의 최대압으로 하고, 프라이머리 풀리압(Ppri)을 대략 제로로 한다. 이에 의해, 변속비는 메커니컬 Low로 된다.

시간 t1에 있어서, 변속비가 메커니컬 Low로 된 것이 확인되면, 세컨더리 풀리압(Psec)을 전동 오일 펌프(10e)의 최대압으로 유지한 채로, 프라이머리 풀리압(Ppri)을 밸런스압으로 한다. 이에 의해, 변속비는 최Low 변속비로 된다.

시간 t2에 있어서, 차량이 정지한 경우에는, 프라이머리 풀리압(Ppri)을 밸런스압으로 유지하고, 또한 세컨더리 풀리압(Psec)을 전동 오일 펌프(10e)의 최대압으로 유지한다.

시간 t3에 있어서, 예를 들어 액셀러레이터 페달이 답입된 경우에는, 엔진(1)을 재시동시켜, 메커니컬 오일 펌프(10m)의 토출압이 전동 오일 펌프(10e)의 토출압보다도 커지면, 전동 오일 펌프(10e)를 정지하여, 메커니컬 오일 펌프(10m)에 의해서 프라이머리 풀리압(Ppri) 및 세컨더리 풀리압(Psec)을 공급한다.

본 발명의 실시 형태의 효과에 대해서 설명한다.

코스트 스톱 제어 중에, 변속비가 최Low 변속비보다도 High측으로 시프트하는 것을 방지함으로써, 차량의 재발진시, 재가속시에 구동력이 부족한 것을 방지할 수 있다(청구항 1에 대응).

배리에이터(20)에 공급되는 유압을 제어한다고 하는 간단한 구성으로, 코스트 스톱 제어 중에 변속비가 최Low 변속비보다도 High측으로 시프트하는 것을 방지할 수 있다(청구항 2에 대응).

코스트 스톱 제어 중에 부 변속 기구(30)의 마찰 체결 요소(32 내지 34)를 해방함으로써, 배리에이터(20)에서 본 부하를 저감하고, 배리에이터(20)에 있어서 변속비가 High측으로 시프트하는 것을 방지하기 위해 필요한 유압을 저감할 수 있다. 그로 인해, 전동 오일 펌프(10e)만에 의한 유압의 공급으로, 변속비가 High측으로 시프트하는 것을 방지하여, 차량의 재발진시, 재가속시에 구동력이 부족한 것을 방지할 수 있다(청구항 3에 대응).

예를 들어, 코스트 스톱 제어를 실행하고, 배리에이터(20)에의 유압의 공급이 메커니컬 오일 펌프(10m)로부터 전동 오일 펌프(10e)로 전환되면, 배리에이터(20)에 공급 가능한 유압이 작아진다. 본 실시 형태에서는, 코스트 스톱 제어 중에 프라이머리 풀리(21)의 가동 원추판(21b)을 스토퍼(50)에 접촉시켜 변속비를 메커니컬 Low로 함으로써, 프라이머리 풀리(21)의 유압 실린더(23a)에 공급하는 유압을 저감할 수 있어, 전동 오일 펌프(10e)로부터 공급하는 유압에 의해서, 변속비가 High측으로 시프트하는 것을 방지할 수 있다(청구항 4에 대응).

배리에이터(20)에서는, 업 시프트시의 필요 유압을 저감시키기 위해, 프라이머리 풀리(21)의 수압 면적이 세컨더리 풀리(22)의 수압 면적보다도 크게 되어 있다. 프라이머리 풀리(21)의 유압 실린더(23a)의 수압 면적이 큰 경우에는, 유압 실린더(23a)에 공급되는 유압의 변동에 대한 토크 용량의 변동이 커진다. 그로 인해, 유압 실린더(23a)에 공급되는 유압의 변동에 의해, 변속비가 High측으로 변경되기 쉬워진다. 본 실시 형태에서는, 코스트 스톱 제어 중에 프라이머리 풀리압(Ppri)을 대략 제로로 하고, 세컨더리 풀리압(Psec)을 전동 오일 펌프(10e)의 최대압으로 함으로써, 프라이머리 풀리압(Ppri), 및 세컨더리 풀리압(Psec)의 유압 제어를 용이하게 행할 수 있어, 유압의 변동을 저감하고, 변속비가 High측으로 시프트하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 코스트 스톱 제어 개시시의 변속비가 최Low가 아닌 경우, 변속비를 최Low를 향하여 빠르게 변속시킬 수 있다(청구항 5에 대응).

프라이머리 풀리압(Ppri)이 대략 제로로 되어, 배리에이터(20)의 변속비가 메커니컬 Low로 된 후에, 프라이머리 풀리압(Ppri)을 밸런스압으로 함으로써, 재발진시 또는 재가속시에 빠르게 프라이머리 풀리압(Ppri)을 상승시킬 수 있어, V 벨트(23)의 슬립을 억제하고, 구동력 부족을 억제할 수 있다(청구항 6에 대응).

또한, 코스트 스톱 제어를 실행하는 경우에, 전동 오일 펌프(10e)의 구동을 메커니컬 오일 펌프(10m)가 정지되기 전에 개시해도 된다. 이 경우에는, 전동 오일 펌프(10e)의 토출압이 메커니컬 오일 펌프(10m)의 토출압보다도 커지면, 전동 오일 펌프(10e)에 의해 발생한 유압이 유압 실린더(23a, 23b)에 공급된다.

전동 오일 펌프(10e)로부터 세컨더리 풀리(22)의 유압 실린더(23b)에 공급하는 유압은 전동 오일 펌프(10e)의 최대압이 아니어도 되고, 스텝 S102에 있어서 변속비를 메커니컬 Low로 할 수 있고, 스텝 S106에 있어서 변속비를 최Low 변속비로 할 수 있는 유압이면 된다.

코스트 스톱 조건을 모두 만족하고, 코스트 스톱 제어를 개시할 때에, 부 변속 기구(30)의 마찰 체결 요소(32 내지 34)를 해방해도 된다. 또한, 마찰 체결 요소(32 내지 34)의 체결 상태가 슬립 상태인 경우에, 본 실시 형태에 있어서의 유압 제어를 행해도 된다.

밸런스 제어 중에 예를 들어 부 변속 기구(30)의 마찰 체결 요소(32 내지 34)의 체결 상태가 변경된 경우에는, 배리에이터(20)의 변속비를 메커니컬 Low로 하고, 그 후 적절한 밸런스압으로 해도 된다.

본 실시 형태에서는, 배리에이터(20)와 전진 2단의 변속 기구인 부 변속 기구(30)를 갖는 차량에 대해서 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 배리에이터와 전진 3단 이상의 유단 변속 기구, 또는 배리에이터와 전후진 전환 기구를 갖는 차량으로 상기 코스트 스톱 제어를 행해도 된다.

코스트 스톱 제어는, 배리에이터(20)의 변속비가 최Low 변속비로 된 후, 또는 배리에이터(20)의 변속비가 최Low 변속비로 되기 전에 실행되어도 된다. 배리에이터(20)의 변속비가 최Low 변속비로 되기 전에 코스트 스톱 제어가 실행되는 경우에는, 코스트 스톱 제어 중의 변속비는 코스트 스톱 제어 개시시의 변속비로 유지되어도 되고, 본 실시 형태와 마찬가지로 일단 메커니컬 Low로 하고, 그 후 최Low 변속비로 해도 된다. 즉, 코스트 스톱 제어 중에 배리에이터(20)의 변속비가 코스트 스톱 제어 개시시의 변속비보다도 High측으로 업 시프트되지 않도록 배리에이터(20)는 제어되면 된다.

본 실시 형태에서는, 코스트 스톱 제어 중에 배리에이터(20)의 변속비가 업 시프트하지 않도록 배리에이터(20)에 공급되는 유압을 전동 오일 펌프(10e)에 의해 제어하였지만, 이것에 한정되는 일은 없다. 예를 들어 유압 회로에 어큐뮬레이터를 구비하고, 코스트 스톱 제어 중에 배리에이터(20)의 변속비가 업 시프트하지 않도록 배리에이터(20)에 공급되는 유압을 어큐뮬레이터에 의해서 제어해도 된다.

본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 그 기술적 사상의 범위 내에서 이룰 수 있는 다양한 변경, 개량이 포함되는 것은 물론이다.

1 : 엔진
4 : 무단 변속기
10e : 전동 오일 펌프
12 : 컨트롤러(코스트 스톱 조건 판단 수단, 코스트 스톱 제어 수단, 업 시프트 방지 수단, 마찰 체결 요소 해방 수단)
32 : Low 브레이크(마찰 체결 요소)
33 : High 클러치(마찰 체결 요소)
34 : Rev 브레이크(마찰 체결 요소)
50 : 스토퍼

Claims

차량 주행 중에 엔진을 정지시키는 코스트 스톱 차량이며,
한 쌍의 풀리 및 이들 사이에 권취되는 벨트를 갖고, 변속비를 무단계로 변경 가능한 무단 변속기와,
상기 차량 주행 중에 상기 엔진을 정지시키는 코스트 스톱 조건의 성립 여부를 판단하는 코스트 스톱 조건 판단 수단과,
상기 코스트 스톱 조건이 성립하면, 상기 엔진을 정지시키는 코스트 스톱 제어를 실행하는 코스트 스톱 제어 수단과,
상기 코스트 스톱 제어 중에, 상기 변속비가 상기 코스트 스톱 제어 개시시의 변속비보다도 High측으로 업 시프트하는 것을 방지하는 업 시프트 방지 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 코스트 스톱 차량.
제1항에 있어서,
상기 업 시프트 방지 수단은, 상기 무단 변속기의 세컨더리 풀리에 있어서의 벨트 끼움 지지력이 상기 무단 변속기의 프라이머리 풀리에 있어서의 벨트 끼움 지지력 이상이 되도록 상기 무단 변속기에 공급되는 유압을 제어하는 것을 특징으로 하는, 코스트 스톱 차량.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 엔진과 상기 무단 변속기 사이, 또는 상기 무단 변속기와 구동륜 사이의 적어도 어느 한쪽에 설치되고, 체결되면 동력 전달을 가능하게 하고, 해방되면 동력 전달을 불가능하게 하는 마찰 체결 요소와,
상기 코스트 스톱 제어 개시시 또는 상기 코스트 스톱 제어 중에, 상기 마찰 체결 요소를 슬립 상태 또는 해방 상태로 하는 마찰 체결 요소 해방 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 코스트 스톱 차량.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 무단 변속기의 프라이머리 풀리의 홈 폭이 대(大)로 되는 방향으로의 상기 프라이머리 풀리의 가동 원추판의 이동을 규제하는 스토퍼를 구비하고,
상기 업 시프트 방지 수단은, 상기 코스트 스톱 제어 개시 후에 상기 프라이머리 풀리의 가동 원추판을 상기 스토퍼에 접촉시키는 것을 특징으로 하는, 코스트 스톱 차량.
제4항에 있어서,
상기 코스트 스톱 제어 중에 상기 무단 변속기에의 공급 유압을 발생시키는 전동 오일 펌프를 구비하고,
상기 업 시프트 방지 수단은, 상기 무단 변속기의 프라이머리 풀리압을 대략 제로로 하고, 상기 무단 변속기의 세컨더리 풀리압을 상기 전동 오일 펌프의 최대압으로 하는 것을 특징으로 하는, 코스트 스톱 차량.
제4항에 있어서,
상기 업 시프트 방지 수단은, 상기 프라이머리 풀리의 가동 원추판을 상기 스토퍼에 접촉시킨 후에, 상기 변속비가 최Low 변속비로 되도록 상기 무단 변속기의 프라이머리 풀리압을 제어하는 것을 특징으로 하는, 코스트 스톱 차량.
제3항에 있어서,
상기 무단 변속기의 프라이머리 풀리의 홈 폭이 대(大)로 되는 방향으로의 상기 프라이머리 풀리의 가동 원추판의 이동을 규제하는 스토퍼를 구비하고,
상기 업 시프트 방지 수단은, 상기 코스트 스톱 제어 개시 후에 상기 프라이머리 풀리의 가동 원추판을 상기 스토퍼에 접촉시키는 것을 특징으로 하는, 코스트 스톱 차량.
제7항에 있어서,
상기 코스트 스톱 제어 중에 상기 무단 변속기에의 공급 유압을 발생시키는 전동 오일 펌프를 구비하고,
상기 업 시프트 방지 수단은, 상기 무단 변속기의 프라이머리 풀리압을 대략 제로로 하고, 상기 무단 변속기의 세컨더리 풀리압을 상기 전동 오일 펌프의 최대압으로 하는 것을 특징으로 하는, 코스트 스톱 차량.
제7항에 있어서,
상기 업 시프트 방지 수단은, 상기 프라이머리 풀리의 가동 원추판을 상기 스토퍼에 접촉시킨 후에, 상기 변속비가 최Low 변속비로 되도록 상기 무단 변속기의 프라이머리 풀리압을 제어하는 것을 특징으로 하는, 코스트 스톱 차량.
제8항에 있어서,
상기 업 시프트 방지 수단은, 상기 프라이머리 풀리의 가동 원추판을 상기 스토퍼에 접촉시킨 후에, 상기 변속비가 최Low 변속비로 되도록 상기 무단 변속기의 프라이머리 풀리압을 제어하는 것을 특징으로 하는, 코스트 스톱 차량.