KR20120035888A - 코스트 스톱 차량 및 코스트 스톱 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는, 주행 중에 구동력원을 정지 가능한 차량에 있어서 유압의 저하를 억제하는 코스트 스톱 차량을 제공하는 것이다.
풀리에 끼움 지지되는 벨트의 권취 직경을 변경함으로써 변속비를 무단계로 변경할 수 있는 배리에이터(20)와, 배리에이터(20)에 대해 직렬로 접속되고, 복수의 마찰 체결 요소의 체결 상태를 변경하여 유단의 변속단을 변속 가능한 부 변속 기구(30)와, 주행 중에 코스트 스톱 조건이 성립되었을 때에 구동력원의 회전을 정지시키는 동시에, 체결 중인 마찰 체결 요소를 해방 상태로 하는 코스트 스톱 수단을 구비하고, 코스트 스톱 수단은, 코스트 스톱 조건의 성립의 판정시에, 코스트 스톱의 실행에 의해, 풀리의 벨트의 끼움 지지력이 체결 상태인 마찰 체결 요소의 체결력을 하회한다고 예측한 경우는, 코스트 스톱 조건에 관계없이, 코스트 스톱을 금지하는 코스트 스톱 금지 수단을 구비한다.

Description

코스트 스톱 차량 및 코스트 스톱 방법{COAST STOP VEHICLE AND COAST STOP METHOD}
본 발명은, 주행 중에 구동력원을 정지 가능한 차량에 있어서, 벨트의 슬립을 예방하는 코스트 스톱(coast stop) 차량을 제공한다.
차량이 정차 중에 구동력원인 엔진을 정지하는 아이들 스톱 제어가 알려져 있다. 또한, 차량이 주행 중에도 엔진을 정지시키는 차량(특허 문헌 1 참조)이 알려져 있다. 이와 같은 제어에 의해, 엔진의 연비를 향상시킬 수 있다.
일본 특허 출원 공개 제2006-170295호 공보
변속비를 무단계로 변속 가능한 배리에이터(variator)와 유단의 변속단을 갖는 부 변속 기구를 조합하여 변속 영역을 확대한 무단 변속기가 개발되어 있다. 이 무단 변속기를, 전술한 바와 같이, 주행 중에 엔진을 정지하는 제어(이하, 코스트 스톱이라고 함)를 행하면, 다음과 같은 상태가 발생할 수 있다.
엔진의 정지에 의해, 엔진의 회전축에 접속되는 오일 펌프의 회전도 저하되면, 오일 펌프에 의해서 공급되는 라인압이 저하된다.
배리에이터의 벨트 끼움 지지력 및 부 변속 기구의 마찰 체결 요소의 체결력은 오일 펌프에 의해서 공급되는 라인압에 의해서 제어된다. 이 라인압이 저하되면, 마찰 체결 요소의 유로 상에 어큐뮬레이터가 배치되는 유압 회로인 경우나, 마찰 체결 요소에의 유압을 제어하는 솔레노이드의 통전 상태가 차단되는 페일이 발생함으로써, 라인압이 마찰 체결 요소에 공급되는 유압 회로인 경우는, 벨트 끼움 지지력보다도 마찰 체결 요소의 체결력이 상회하여 벨트가 슬립한다고 하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 주행 중에 구동력원인 엔진을 정지 가능한 코스트 스톱 차량에 있어서, 엔진의 정지에 의해 벨트 끼움 지지력보다도 마찰 체결 요소의 체결력이 상회하여 벨트가 슬립하는 등의 문제를 방지하는 코스트 스톱 차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 차량 주행 중에 구동력원(엔진)을 정지시키는 코스트 스톱 차량이며, 구동력원의 회전에 의해서 유로에 라인압을 발생시키는 오일 펌프와, 라인압을 사용하여 풀리에 끼움 지지되는 벨트의 권취 직경을 변경함으로써 변속비를 무단계로 변경할 수 있는 배리에이터와, 배리에이터에 대해 직렬로 접속되고, 라인압을 사용하여 복수의 마찰 체결 요소의 체결 상태를 변경하여 유단의 변속단을 변속 가능한 부 변속 기구와, 차량 주행 중에 코스트 스톱 조건의 성립을 판정하고, 코스트 스톱 조건이 성립하였을 때에 구동력원의 회전을 정지시키는 코스트 스톱을 실행하는 코스트 스톱 수단을 구비하고, 코스트 스톱 수단은, 코스트 스톱 조건의 성립의 판정시에, 코스트 스톱의 실행에 의해, 풀리의 벨트 끼움 지지력이 체결 상태인 마찰 체결 요소의 체결력을 하회한다고 예측한 경우는, 코스트 스톱 조건의 성립에 관계없이, 코스트 스톱을 금지하는 코스트 스톱 금지 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 차량이 주행 중에 코스트 스톱 조건이 성립하였다고 해도, 코스트 스톱의 실행에 의해, 풀리의 벨트 끼움 지지력이 체결 상태인 마찰 체결 요소의 체결력을 하회한다고 예측되는 상황에서는, 구동력원의 회전의 정지를 금지하므로, 풀리의 벨트 끼움 지지력이 체결 상태인 마찰 체결 요소의 체결력을 하회하여 벨트가 슬립함으로써 발생하는 문제를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 무단 변속기를 탑재한 차량의 개략 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 변속기 컨트롤러의 구성의 일례를 나타내는 설명도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태의 변속 맵의 일례를 나타내는 설명도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태의 유압 제어 회로의 설명도.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태의 코스트 스톱시에 있어서의 배리에이터 및 부 변속 기구의 상태를 도시하는 설명도.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태의 코스트 스톱시에 있어서의 배리에이터 및 부 변속 기구의 상태를 도시하는 설명도.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태의 코스트 스톱시에 있어서의 배리에이터 및 부 변속 기구의 상태를 도시하는 설명도.
도 8은 본 발명의 제1 실시 형태의 컨트롤러의 흐름도.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태의 유압 제어 회로의 설명도.
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태의 라인압과 클러치압의 관계를 나타내는 설명도.
<제1 실시 형태>
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 최대 변속비, 「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)」이라고 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(20)」라고 함]와, 배리에이터(20)에 직렬로 설치되는 부 변속 기구(30)를 구비한다. 「직렬로 설치된다」라고 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 원추판과, 이 고정 원추판에 대해 쉬이브면을 대향시킨 상태로 배치되어 고정 원추판과의 사이에 V 홈을 형성하는 가동 원추판과, 이 가동 원추판의 배면에 설치되어 가동 원추판을 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.
부 변속 기구(30)는 전진 2단ㆍ후진 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 체결ㆍ해방 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 1속으로 된다. High 클러치(33)를 체결하고, Low 브레이크(32)와 Rev 브레이크(34)를 해방하면 부 변속 기구(30)의 변속단은 1속보다도 변속비가 작은 2속으로 된다. 또한, Rev 브레이크(34)를 체결하고, Low 브레이크(32)와 High 클러치(33)를 해방하면 부 변속 기구(30)의 변속단은 후진으로 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, 모두 체결되면 변속기(4)의 동력 전달을 가능하게 하고, 해방되면 변속기(4)의 동력 전달을 불가능하게 한다.
컨트롤러(12)는, 엔진(1) 및 변속기(4)를 통합적으로 제어하는 컨트롤러이며, 도 2에 도시한 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 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)」라고 함]를 검출하는 회전 속도 센서(42)의 출력 신호, 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)의 출력 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 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), 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 변속선에 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], 코스트선[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 최High선 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 겹치도록 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, 실제로 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 마찰 체결 요소[Low 브레이크(32) 또는 High 클러치(33)]를 해방하여 엔진(1)과 구동륜(7) 사이의 동력 전달 경로를 끊어, 엔진(1)의 회전을 완전하게 정지시키는 점에 있어서 다르다.
코스트 스톱을 실행하는 데 있어서는, 컨트롤러(12)는, 우선, 예를 들어 이하에 나타내는 조건 a 내지 d를 판단한다.
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, 15㎞/h) 이하
d:로크 업 클러치가 해방되어 있다.
이들의 조건은, 바꿔 말하면, 운전자에게 정차 의도가 있는지를 판단하기 위한 조건이다.
로크 업 클러치는 변속 맵 상에 설정되는 로크 업 해제선(도시 생략)을 고속측 또는 고회전측으로부터 저속측 또는 저회전측으로 가로지른 경우에 해방된다. 컨트롤러(12)는, 이들 조건 a 내지 d가 모두 성립한 경우에 코스트 스톱 조건 성립이라고 판단한다.
코스트 스톱에서는, 엔진(1)에의 연료 공급을 정지하고, 엔진(1)을 자동적으로 정지시킨다. 엔진(1)이 정지되면, 엔진(1)의 동력에 의해서 구동되는 메커니컬 오일 펌프(10m)도 정지하여 그 토출압이 제로로 되고, Low 브레이크(32)가 완전하게 해방된다. Low 브레이크(32)는, 엔진(1) 및 메커니컬 오일 펌프(10m)의 정지와 대략 동시에 해방된다.
메커니컬 오일 펌프(10m)로부터 풀리(21, 22)의 유압 실린더(23a, 23b)에의 공급 유압이 제로로 되고, 또한 Low 브레이크(32)가 해방되어 배리에이터(20)가 회전 방향으로 프리로 되면, 배리에이터(20)의 변속비는 유압 실린더(23a, 23b) 내에 배치되는 리턴 스프링에 의해서 최Low 변속비를 향하여 변화된다.
메커니컬 오일 펌프(10m)가 정지되면, 전동 오일 펌프(10e)의 구동이 개시되고, 전동 오일 펌프(10e)에서 발생시킨 유압이 유압 실린더(23a, 23b)에 공급되어, 배리에이터(20)를 최Low 변속비까지 변화시킨다.
유압 실린더(23a, 23b)에 공급되는 유압은, 풀리(21, 22)에서 벨트(23)를 끼움 지지할 뿐인 유압으로, 동력을 전달하는 데에는 충분한 유압이 아니다. 그러나, Low 브레이크(32)가 해방되고, 부 변속 기구(30)가 뉴트럴 상태로 되어 있으므로, 가령 브레이킹 등에 의해 구동륜(7)으로부터 토크가 입력되었다고 해도 이 토크가 부 변속 기구(30)를 통하여 배리에이터(20)에 전달되는 일은 없어, 벨트(23)의 슬립이 방지된다.
또한, 컨트롤러(12)는 Low 브레이크(32)가 해방된 후, Low 브레이크(32)에의 공급 유압을, Low 브레이크(32)를 입력측 요소와 출력측 요소 사이의 간극이 제로이고, 또한 Low 브레이크(32)의 토크 용량(전달 가능한 토크)이 제로로 되는 유압(이하, 「제로점 유압」이라고 함)까지 상승시킨다. 이것은, 코스트 스톱 중, Low 브레이크(32)를 체결 직전의 상태로 유지해 둠으로써, 재가속시에는 Low 브레이크(32)의 토크 용량을 빠르게 상승시켜, 재가속 응답성을 향상시키기 위함이다.
또한, 상기 a 내지 d의 조건은 코스트 스톱 중에도 성립되어 있는지의 판단이 계속된다. 그리고, 어느 하나라도 불성립으로 되면 코스트 스톱 조건이 불성립으로 되고, 컨트롤러(12)는 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.
도 4는, 본 실시 형태의 유압 제어 회로(11)의 구성을 도시하는 설명도이다.
유압 제어 회로(11)는, 엔진(1)의 구동력에 의해서 구동되는 메커니컬 오일 펌프(10m)를 구비한다. 메커니컬 오일 펌프(10m)가 발생하는 유압은 프레셔 레귤레이터 밸브(51)에 의해서 소정의 라인압으로 조절되어, 유로(50)를 통하여 배리에이터(20) 및 부 변속 기구(30)의 각 부로 분배된다.
또한, 메커니컬 오일 펌프(10m)가 발생하는 유압은 프레셔 레귤레이터 밸브(51)를 통하여 토크 컨버터(2)에 공급된다. 이 유압은 토크 컨버터(2)의 토크 전달 및 로크 업 클러치의 체결ㆍ해방에 사용된다.
유로(50)의 라인압은, 세컨더리 풀리(22)의 유압 실린더(23b)의 유실(幽室)에 공급된다. 또한, 유로(50)의 라인압은, 감압 밸브(52)에 의해서 감압되어, 프라이머리 풀리(21)의 유압 실린더(23a)의 유실에 공급된다. 감압 밸브(52)에 의해서 유압 실린더(23a)의 유실에 공급되는 유압을 조정함으로써, 유압 실린더(23b)의 유실에 공급되는 라인압과의 차압에 의해 각각의 V 홈의 폭이 변화되어 V 벨트(23)와 풀리의 접촉 반경이 변화되어, 배리에이터(20)의 변속비가 무단계로 변화된다.
또한, 유로(50)의 라인압은, 부 변속 기구(30)에 있어서, 감압 밸브(53)를 통하여 Low 브레이크(32)에, 감압 밸브(54)를 통하여 High 클러치(33)에, 각각 공급된다. 감압 밸브(53)는, Low 브레이크(32)에 공급하는 유압을 조정하여 Low 브레이크(32)의 체결력을 제어한다. 감압 밸브(54)는, High 클러치(33)에 공급하는 유압을 조정하여 High 클러치(33)의 체결력을 제어한다.
감압 밸브(53)와 Low 브레이크(32) 사이의 유로(56)에는, 어큐뮬레이터(60)가 접속되어 있다. 어큐뮬레이터(60)는, 내부에 작동유를 저류하여, 이 작동유에 의해서 유로(56)의 유압의 변화를 완화한다.
구체적으로는, 유압이 소정 압력 이상인 경우에는, 어큐뮬레이터(60)의 내부에 작동유가 저류된다. 유압이 소정 압력보다도 저하된 경우는, 어큐뮬레이터(60)에 저류된 작동유가 유로(56)에 공급되어 유로(56)의 유압의 저하 응답을 지연시킨다. 또한, 유로(56)의 유압이 낮은 상태로부터 상승한 경우는 작동유가 어큐뮬레이터(60) 내에 저류되어 유로(56)의 유압의 상승 응답을 지연시킨다. 이에 의해, 유압(56)의 유압의 응답성을 지연시켜, 유압이 급격하게 상승, 하강하는 것을 억제하므로, Low 브레이크(32)의 체결, 해방시의 쇼크를 억제할 수 있다.
컨트롤러(12)는, 프레셔 레귤레이터 밸브(51)를 제어하여 라인압을 조정한다. 또한, 감압 밸브(52)를 제어하여 프라이머리 풀리(21)의 유압 실린더(23a)에의 유압을 조정하여, 배리에이터(20)의 변속비를 제어한다. 또한, 감압 밸브(53)를 제어하여 Low 브레이크(32)의 체결 상태를 제어한다. 또한, 감압 밸브(54)를 제어하여 High 클러치(33)의 체결 상태를 제어한다.
메커니컬 오일 펌프(10m)는, 엔진(1)의 회전에 의해 구동된다. 엔진(1)이 회전하고 있는 동안은 항상 메커니컬 오일 펌프(10m)가 회전하고, 변속기(4)의 동작에 필요한 유압을 발생한다. 변속기(4)는 차량 정지 상태에서도 차량의 발진에 구비하여 유압이 필요하게 되므로, 차량 정지시에 엔진(1)이 회전하고 있는 상태는, 메커니컬 오일 펌프(10m)의 구동에 의해 라인압이 발생된다.
한편, 코스트 스톱 등에 의해 엔진(1)의 회전을 정지한 경우에는, 메커니컬 오일 펌프(10m)의 구동이 정지되어, 유압이 저하된다. 이에 대비하여, 유로(50)에 전동 오일 펌프(10e)가 구비되어 있다.
전동 오일 펌프(10e)는, 엔진(1)의 회전이 정지되어 메커니컬 오일 펌프(10m)가 작동하고 있지 않을 때에 변속기(4)에의 유압을 공급하기 위하여, 컨트롤러(12)의 제어에 의해서, 배터리(13)로부터의 전력의 공급에 의해서 구동하여, 유압을 발생한다.
또한, 전동 오일 펌프(10e)는, 아이들 스톱 또는 코스트 스톱 등의 비교적 저 부하시에 작동하는 것이다. 따라서, 이와 같은 운전 상황에 있어서의 필요 유압을 만족할 수 있을 정도의 용량을 갖고, 또한 차량의 중량의 증가 및 비용의 상승이 되지 않을 정도의 용량인 것이 바람직하다.
다음에, 컨트롤러(12)에 의한 코스트 스톱시의 동작을 설명한다.
도 5는, 본 실시 형태의 코스트 스톱시에 있어서의 배리에이터(20) 및 부 변속 기구(30)의 상태를 도시하는 설명도이다.
전술한 바와 같이, 코스트 스톱 조건이 성립한 경우는, 컨트롤러(12)는 엔진(1)을 정지시켜 코스트 스톱을 실행한다.
코스트 스톱이 실행되면, 엔진(1)의 회전 속도는 점차 감소하고, 그 후, 회전 속도가 0으로 된다. 이에 의해, 엔진(1)에 의해 구동되는 메커니컬 오일 펌프(10m)의 회전도 점차 감소하고, 메커니컬 오일 펌프(10m)가 발생하는 유압도 점차 감소한다. 또한, 이 경우는 메커니컬 오일 펌프(10m)로부터 유로(50)에 공급되는 유압은 바로 저하되지 않으므로, 당분간은, 변속기(4)의 마찰 체결 요소의 체결이나 배리에이터(20)의 V 벨트(23)의 끼움 지지에 필요한 라인압을 확보할 수 있다.
컨트롤러(12)는, 코스트 스톱을 실행하는 동시에 전동 오일 펌프(10e)를 작동시킨다. 이에 의해, 유압 제어 회로(11)의 라인압은 메커니컬 오일 펌프(10m)를 대신하여, 전동 오일 펌프(10e)에 의해서 발생된다. 변속기(4)에서는, 부 변속 기구(30)의 마찰 체결 요소의 체결압이나 배리에이터(20)의 V 벨트(23)의 체결압은, 전동 오일 펌프(10e)가 발생한 라인압을 원압으로 하여 제어된다. 체결 중인 마찰 체결 요소는, 이 라인압에 의해서 해방 제어된다.
또한, 코스트 스톱에 의해서, 엔진(1)의 회전이 정지되기 직전에는, 실린더의 압축 반력에 의해서 엔진(1)이 역방향으로 회전하는 경우가 있다. 이에 의해, 엔진(1)의 회전축과 직결하여 회전하는 메커니컬 오일 펌프(10m)가 역방향으로 회전하여, 토출측에 마이너스의 유압이 발생하고, 라인압이 일단 제로 부근까지 과도적으로 저하된다. 그 후, 엔진(1)의 회전이 완전하게 정지된 후에는, 전동 오일 펌프(10e)가 발생하는 유압에 의해 라인압으로서 공급된다. 또한, 반드시 코스트 스톱시에 엔진(1)이 역회전하는 것을 의미하지 않는다.
배리에이터(20) 및 부 변속 기구(30)에 있어서, 각 풀리에 의한 V 벨트(23)의 끼움 지지력 및 마찰 체결 요소의 체결력은, 라인압에 의해서 유지되고 있지만, 이들은, 라인압의 저하에 수반하여 저하한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 프라이머리 풀리(21) 및 세컨더리 풀리(22)에 의해서 V 벨트(23)를 끼움 지지하는 힘을, 풀리의 벨트 끼움 지지력이라고 부른다(1점 쇄선으로 나타냄). 또한, 부 변속 기구(30)에 있어서, 현재 체결 중인 마찰 체결 요소[Low 브레이크(32) 또는 High 클러치(33)]에 유압을 공급함으로써 발생하는 마찰 체결 요소에 발생하는 힘을, 클러치의 체결력(점선으로 나타냄)이라고 부른다.
통상, 부 변속 기구(30)의 변속시에는, 마찰 체결 요소가 슬립을 행하면서 체결/해방을 행한다. 한편, 회전 중인 배리에이터(20)의 V 벨트(23)가 슬립하면, 프라이머리 풀리(21) 또는 세컨더리 풀리(22)의 쉬이브면에 손상이 생기거나, 쉬이브면의 파손이나 V 벨트(23) 자체의 파손이 발생할 가능성이 있기 때문에, V 벨트(23)가 슬립을 발생하지 않는 것이 요구된다.
코스트 스톱의 실행에 의해 라인압이 저하되어, 풀리의 벨트 끼움 지지력 및 클러치의 체결력이 저하된다. 이때, 코스트 스톱 실행 전에 있어서, 풀리의 벨트 끼움 지지력이 클러치의 체결력을 상회하고 있기 때문에, 코스트 스톱 실행 후, 풀리의 벨트 끼움 지지력이 클러치의 체결력을 상회한 상태를 유지하면서 풀리의 벨트 끼움 지지력 및 클러치의 체결력이 저하된다. 따라서, 마찰 체결 요소가 먼저 해방되고, 배리에이터(20)에 구동륜측으로부터의 구동력이 입력되는 일은 없으므로, V 벨트(23)에 슬립이 발생하는 일은 없다.
도 6은, 본 실시 형태에 있어서의 코스트 스톱시에 있어서의 배리에이터(20) 및 부 변속 기구(30)의 상태를 도시하는 일례의 설명도이다.
도 5에서 전술한 바와 같이, 코스트 스톱이 실행되어, 엔진(1)의 회전 속도가 저하됨으로써 메커니컬 오일 펌프(10m)의 토출압이 저하되어, 라인압도 저하된다. 이에 의해, 풀리의 벨트 끼움 지지력 및 클러치의 체결력이 각각 저하된다.
컨트롤러(12)는, 코스트 스톱의 실행시에, 체결 중인 Low 브레이크(32)의 해방을 행한다. 이때, Low 브레이크(32)에 유압을 공급하는 유로(56)에는 어큐뮬레이터(60)가 구비되어 있으므로, 어큐뮬레이터(60)에 축적되어 있는 유압에 의해, Low 브레이크(32)에 공급되는 유압의 저하 응답성이 지연된다.
그로 인해, 클러치의 체결력의 저하보다도 풀리의 벨트 끼움 지지력의 저하가 빨라져, Low 브레이크(32)의 체결력보다도 V 벨트(23)의 끼움 지지력이 하회하여, V 벨트(23)에 슬립이 발생할 가능성이 있다.
도 7은, 본 실시 형태에 있어서의 코스트 스톱시에 있어서의 배리에이터(20) 및 부 변속 기구(30)의 상태를 도시하는 다른 예의 설명도이다.
도 5에서 전술한 바와 같이, 코스트 스톱이 실행되어, 엔진(1)의 회전 속도가 저하됨으로써 메커니컬 오일 펌프(10m)의 토출압이 저하되어, 라인압도 저하된다. 이에 의해, 풀리의 벨트 끼움 지지력 및 클러치의 체결력이 각각 저하된다.
여기서, 배리에이터(20) 및 마찰 체결 요소의 각각의 특성에 의해, 어느 마찰 체결 요소[예를 들어 Low 브레이크(32)]의 클러치의 체결력이 풀리의 벨트 끼움 지지력을 상회하고 있는 경우가 있다. 이와 같은 경우에 있어서, 통상의 운전시에는 컨트롤러(12)에 의해서 항상 풀리의 벨트 끼움 지지력이 클러치의 체결력을 상회하도록 유압이 제어된다.
한편, 당해 마찰 체결 요소가 체결되어 있는 경우에 코스트 스톱이 실행된 경우는, 라인압의 저하에 의해서, 컨트롤러(12)에 의한 제어값이 적어진다. 이 경우, 라인압이 있는 소정값보다도 작아졌을 때에 슬립 한계(점선으로 나타냄) 이하의 영역으로 되고, 그때 클러치의 체결력이 풀리의 벨트 끼움 지지력을 상회하고 있기 때문에, 당해 마찰 체결 요소의 체결력보다도 V 벨트(23)의 끼움 지지력이 하회하여, V 벨트(23)에 슬립이 발생할 가능성이 있다.
이와 같이, 어느 마찰 체결 요소[예를 들어 Low 브레이크(32)]가 체결 상태에 있는 경우에 있어서, 코스트 스톱이 실행되어, 엔진(1)의 회전 속도가 저하됨으로써 메커니컬 오일 펌프(10m)의 토출압이 저하되어 라인압이 저하되는 것을 기인으로서, 풀리의 벨트 끼움 지지력이 클러치의 체결력을 하회하여 V 벨트(23)에 슬립이 발생할 가능성이 있다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 이와 같은 상황에 의해서 V 벨트(23)에 슬립이 발생하는 것을 방지하기 위해, 컨트롤러(12)가 다음과 같은 제어를 실행한다.
도 8은, 본 실시 형태의 컨트롤러(12)에 의한 코스트 스톱의 실행 판정의 흐름도이다. 또한, 본 흐름도의 처리는 컨트롤러(12)에 있어서 소정 간격(예를 들어 10㎳)으로 실행된다.
컨트롤러(12)는, 현재의 차량의 운전 상태로부터, 코스트 스톱 조건이 성립되었는지의 여부를 판정한다(스텝 S101).
코스트 스톱 조건이란, 전술한 바와 같이, 예를 들어 액셀러레이터 페달로부터 발이 이격되어 있는, 브레이크 페달이 답입되어 있는, 차속이 소정의 저 차속 이하인, 또한 로크 업 클러치가 해방되어 있는 경우이다.
코스트 스톱 조건이 성립되어 있지 않다고 판정한 경우는 본 흐름도에 의한 처리를 종료하고, 코스트 스톱을 실행하지 않는다.
코스트 스톱 조건이 성립되었다고 판정한 경우는, 컨트롤러(12)는, 현재의 배리에이터(20) 및 부 변속 기구(30)의 상태가, 코스트 스톱의 실행에 의해서, 풀리의 벨트 끼움 지지력이 클러치의 체결력을 하회한다고 예측되는 상태인지의 여부를 판정한다(스텝 S102).
보다 구체적으로는, 도 6에서 전술한 바와 같이, 마찰 체결 요소에 유압을 공급하는 유로(56)에 어큐뮬레이터(60)가 구비되어 있는 경우, 코스트 스톱의 실행 전에 당해 마찰 체결 요소[예를 들어 Low 브레이크(32)]가 체결 상태이며, 코스트 스톱의 실행에 의해 당해 마찰 체결 요소의 해방을 행할 필요가 있는 경우에, 코스트 스톱의 실행에 의해, 풀리의 벨트 끼움 지지력이 클러치의 체결력을 하회한다고 예측되는 상태라고 판정한다.
또한, 도 7에서 전술한 바와 같이, 마찰 체결 요소의 클러치의 체결력이 풀리의 벨트 끼움 지지력을 상회하고 있고, 코스트 스톱의 실행 전에 당해 마찰 체결 요소[예를 들어 Low 브레이크(32)]가 체결 상태이며, 코스트 스톱의 실행에 의해서 당해 마찰 체결 요소의 해방을 행할 필요가 있는 경우에, 코스트 스톱의 실행에 의해서, 슬립 한계 이하의 영역 내에서 풀리의 벨트 끼움 지지력이 클러치의 체결력을 하회한다고 예측되는 상태라고 판정한다.
이와 같이, 어느 특정한 마찰 체결 요소[예를 들어 Low 브레이크(32)]가 체결 상태이며, 부 변속 기구(30)가, 그 마찰 체결 요소의 체결에 의해서 실현되는 변속단(예를 들어 1속)이라고 컨트롤러(12)가 판정한 경우는, 코스트 스톱의 실행에 의해서, 풀리의 벨트 끼움 지지력이 클러치의 체결력을 하회한다고 예측하여, 코스트 스톱 조건의 성립에 관계없이, 코스트 스톱을 실행하지 않는다고 판정한다.
스텝 S102에 있어서, 컨트롤러(12)는 코스트 스톱을 실행하지 않는다고 판정한 경우는, 본 흐름도에 의한 처리를 종료하여, 코스트 스톱을 실행하지 않는다. 즉, 코스트 스톱 금지 수단이 구성된다.
한편, 코스트 스톱의 실행에 의해서, 풀리의 벨트 끼움 지지력이 클러치의 체결력을 하회한다고 예측되는 상태가 아닌 경우[예를 들어 High 클러치(33)가 체결 상태의 2속]는, 컨트롤러(12)는 코스트 스톱을 실행한다(스텝 S103). 즉, 코스트 스톱 수단이 구성된다.
이 결과, 부 변속 기구(30)가, 어느 마찰 체결 요소[예를 들어 Low 브레이크(32)]가 체결 상태로 되어 있는 변속단(예를 들어 1속)인 경우에는, 코스트 스톱 조건이 성립되어 있음에도 불구하고, 배리에이터(20)에 있어서의 V 벨트(23)의 슬립을 예방하기 위해 코스트 스톱을 실행하지 않는다.
여기서, 본 발명의 제1 실시 형태에서 사용되는 풀리의 벨트 끼움 지지력이라고 함은, 세컨더리 풀리(22)의 벨트 끼움 지지력이다. 이것은, 프라이머리 풀리(21)의 유압 실린더(23a)의 수압(受壓) 면적에 대하여 세컨더리 풀리(22)의 유압 실린더(23b)의 수압 면적이 작게 설정되어 있기 때문에, 양 풀리에 동일한 유압이 공급되면, 프라이머리 풀리(21)의 끼움 지지력보다 세컨더리 풀리(22)의 끼움 지지력의 쪽이 작아져, 세컨더리 풀리(22)에서 슬립이 발생한다. 따라서, 클러치의 체결력이 세컨더리 풀리(22)의 벨트 끼움 지지력을 하회하고 있으면, 프라이머리 풀리(21) 및 세컨더리 풀리(22)에 슬립이 발생하는 일은 없다. 또한, 프라이머리 풀리(21)의 유압 실린더(23a)의 수압 면적에 대해 세컨더리 풀리(22)의 유압 실린더(23b)의 수압 면적이 크게 설정되어 있는 경우는, 풀리의 벨트 끼움 지지력은 프라이머리 풀리(21)의 벨트 끼움 지지력으로 된다.
이상과 같이, 본 발명의 제1 실시 형태는, 무단 변속 기구(배리에이터)(20)와 복수의 변속단을 갖는 부 변속 기구(30)로 이루어져, 변속 영역을 확대할 수 있는 무단 변속기에 있어서, 코스트 스톱에 의해서 주행 중에 엔진의 정지를 행함으로써, 엔진(1)의 연료를 삭감할 수 있고 영역을 확대하여 연비 효율을 향상시킬 수 있는 코스트 스톱 차량이다.
그리고, 코스트 스톱을 행하는지의 여부의 판정에, 엔진(1)의 회전의 저하에 의해 메커니컬 오일 펌프(10m)의 회전이 저하되어 라인압이 저하됨으로써, 풀리의 벨트 끼움 지지력이, 체결 중인 마찰 체결 요소[예를 들어 Low 브레이크(32)]의 클러치의 체결력을 하회한다고 추정한 경우에는, 코스트 스톱을 행하지 않는다. 이에 의해, V 벨트(23)의 슬립에 의해, 프라이머리 풀리(21) 또는 세컨더리 풀리(22)의 쉬이브면의 파손이나 V 벨트(23) 자체의 파손 등의 문제의 발생을 미연에 방지할 수 있다. 이 효과는 청구항 1, 5에 대응한다.
또한, 코스트 스톱을 실행하는 동시에, 체결 중인 마찰 체결 요소[예를 들어 Low 브레이크(32)]를 해방 상태로 함으로써, 체결 중인 마찰 체결 요소의 체결력을 저하시켜, 마찰 체결 요소의 체결력이 풀리의 벨트 끼움 지지력을 상회하는 것을 억제할 수 있다. 이 효과는 청구항 2에 대응한다.
또한, 코스트 스톱을 행하지 않는 조건으로서, 유로(56)에, 체결ㆍ해방의 쇼크를 완화할 목적으로 어큐뮬레이터(60)가 구비되어 있는 마찰 체결 요소[Low 브레이크(32)]가 체결 상태이며, 그 마찰 체결 요소가 체결 상태임으로써 부 변속 기구(30)가 소정의 변속단(1속)으로 되어 있는 경우에는, 코스트 스톱을 실행하지 않는다. 이에 의해, V 벨트(23)의 슬립의 방지와, 코스트 스톱을 실행하는 경우[High 클러치(33) 체결시의 2속]의 연비 효율의 향상을 양립할 수 있다. 이 효과는 청구항 3에 대응한다.
<제2 실시 형태>
다음에, 본 발명의 제2 실시 형태를 설명한다. 제2 실시 형태에서는 유압 제어 회로(11)의 구성이 제1 실시 형태와 다르다. 또한, 제2 실시 형태의 기본 구성(도 1 내지 도 3)은 제1 실시 형태와 동일하며, 그 설명은 생략한다.
도 9는, 본 발명의 제2 실시 형태의 유압 제어 회로(11)의 구성을 도시하는 설명도이다.
유압 제어 회로(11)는, 엔진(1)의 구동력에 의해서 구동되는 메커니컬 오일 펌프(10m)를 구비한다. 메커니컬 오일 펌프(10)가 발생하는 유압은 프레셔 레귤레이터 밸브(51)에 의해서 소정의 라인압으로 조절되어, 유로(50)를 통하여 배리에이터(20) 및 부 변속 기구(30)의 각 부로 분배된다.
배리에이터(20)에 있어서는, 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지로, 라인압이 세컨더리 풀리(22)의 유압 실린더(23b)의 유실에 공급된다. 또한, 유로(50)의 라인압은 감압 밸브(52)에 의해서 감압되어, 프라이머리 풀리(21)의 유압 실린더(23a)의 유실에 공급된다.
또한, 부 변속 기구(30)에 있어서, 유로(50) 라인압은, 매뉴얼 밸브(70)를 통하여, High 클러치(33) 및 Low 브레이크(32)로 분배된다. 매뉴얼 밸브(70)는, 셀렉트 레버에 응동하여, 드라이브 위치에서는 라인압을 Low 브레이크(32) 및 High 클러치(33)에 공급하고, 뉴트럴 또는 파킹 위치에서는, 라인압의 공급을 제한하여, 클러치를 해방시킨다.
매뉴얼 밸브(70)를 경유한 라인압은, 감압 밸브(54)를 통하여 High 클러치(33)에 공급된다. 또한, 라인압은 압력 조절 밸브(72)를 통하여 Low 브레이크(32)에 공급된다.
압력 조절 밸브(72)는, 공급된 라인압을 감압 밸브(71)에 의해서 압력 조절된 유압에 의해서 압력 조절하여, Low 브레이크(32)에 출력하는 것이다.
압력 조절 밸브(72)는, 스풀(72b)이 스프링(72a)에 의해 일 방향으로 가압되어 있다. 이 상태에서는, 유로(50)측의 유로와 Low 브레이크(32)측의 유로(56)가 연통되어, 라인압이 그대로 Low 브레이크(32)에 출력된다.
또한, 압력 조절 밸브(72)에는, 감압 밸브(71)에 의해서 압력 조절된 유압이 입력된다. 이 유압은, 스프링(72a)의 가압력에 저항하여 스풀(72b)을 밀어 올리는 작용을 한다. 감압 밸브(71)는 솔레노이드를 갖고 있고, 컨트롤러(12)에 의한 듀티 제어에 의해서 감압 밸브(71)가 출력하는 유압이 제어된다. 이 유압을 압력 조절 밸브(72)에 입력함으로써 스풀(72b)을 상방향으로 이동시켜 압력 조절 밸브(72)의 밸브 개방도를 변경함으로써, Low 브레이크(32)에 공급하는 유압을 제어할 수 있다.
전술한 제1 실시 형태에서는, Low 브레이크(32)에 공급하는 유압을 감압 밸브(53)에 의해서 제어하고 있었다. 또한, High 클러치(33)에 공급하는 유압은 감압 밸브(54)에 의해서 제어한다. 이들은 솔레노이드를 갖고 있고, 컨트롤러(12)에 의한 듀티 제어에 의해서 출력하는 유압이 제어된다.
그런데, 이와 같이 전력에 의해서 솔레노이드를 제어하는 경우에는, 노이즈나 접촉 불량 등의 원인에 의해서, 솔레노이드의 통전 상태가 차단되는 페일을 발생시킬 경우가 있다. 이와 같은 페일이 발생한 경우는, 솔레노이드에 의한 유압 제어가 불가능해져, 마찰 체결 요소에 유압이 체결되지 않아 체결 불가능해진다. 이와 같은 상황에서는 엔진(1)으로부터의 구동력을 구동륜으로 전달하는 것이 불가능해져, 차량이 주행 불가능해질 가능성이 있다.
본 실시 형태에서는, 이와 같이 솔레노이드의 페일에 의해서 차량이 주행 불가능해지는 것을 방지하고, 마찰 체결 요소를 체결 상태로 유지하는 페일 세이프를 위해, 마찰 체결 요소의 유압을 솔레노이드에 의해서 직접 제어하는 것이 아니라, 솔레노이드에 의해서 제어된 유압에 의해서 물리적인 밸브의 개방도를 제어하는 압력 조절 밸브(72)를 Low 브레이크(32)측에 구비하였다.
이 압력 조절 밸브(72)의 개방도를 제어하기 위한 유압을 공급하는 감압 밸브(71)의 솔레노이드는 노멀ㆍ로우이며, 전류 신호가 오프일 때는 유압이 제로로 되고, 전류 신호가 최대값일 때는 유압이 최대로 되도록 구성되어 있다.
여기서, 감압 밸브(71)의 통전 상태가 차단되는 페일이 발생한 경우는, 노멀ㆍ로우의 감압 밸브(71)의 유압이 제로로 된다. 이에 의해, 압력 조절 밸브(72)는 스프링(72a)의 가압력에 의해서 스풀(72b)이 하방으로 밀어 내려져, 유로(50)측의 유로와 Low 브레이크(32)측의 유로(56)가 연통 상태로 된다. 이에 의해 라인압이 그대로 Low 브레이크(32)에 공급되어, Low 브레이크(32)가 체결 상태로 된다.
따라서, 전류에 의해 제어되는 감압 밸브(71)에 페일이 발생하여, 유압을 제어할 수 없게 된 경우에도, Low 브레이크(32)에 라인압이 공급되어 Low 브레이크(32)를 체결 상태로 할 수 있어, 최저한 엔진(1)의 구동력을 구동륜으로 전달하는 것이 가능해진다.
이와 같이, 압력 조절 밸브(72)와 감압 밸브(71)에 의해서, 역특성의 유압 회로, 즉 감압 밸브(71)의 출력 유압에 대해 압력 조절 밸브(72)에 의한 Low 브레이크(32)의 제어 유압이 반대로 되도록 구성함으로써, 페일 세이프를 실현한다.
이와 같이 구성된 본 실시 형태의 유압 제어 회로(11)에 있어서, 코스트 스톱이 실행된 경우는, 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.
도 10은, 제2 실시 형태의 유압 제어 회로(11)에 있어서의 라인압과 압력 조절 밸브(72)가 출력하는 유압(클러치압)의 관계를 나타내는 설명도이다.
또한, 여기서는 압력 조절 밸브(72)가 Low 브레이크(32)에 출력하는 유압을 「클러치압」이라고 부른다.
압력 조절 밸브(72)에 있어서, 클러치압은 라인압을 원압으로 하여 감압 밸브(71)에 의해서 제어된다. 압력 조절 밸브(72)가 출력하는 클러치압은 라인압에 대해 역특성으로 되어 있다. 라인압이 소정값 이상이면 클러치압을 0[㎫]으로 제어할 수 있지만, 소정값을 하회한 경우는, 라인압에 의해서 제어할 수 있는 클러치압의 하한값이, 도면 중의 특성선을 따라 상승한다. 또한, 클러치압을 0으로 제어 가능한 라인압의 소정값을, 여기서는 「A점」이라고 부른다.
라인압이 A점보다도 크면, 압력 조절 밸브(72)는 클러치압을, 0으로부터 클러치압과 라인압이 1:1로 되는 선(라인압-클러치압 1:1선) 사이에서 제어 가능하다.
여기서, 전술한 바와 같이, 코스트 스톱이 실행되어, 엔진(1)의 회전 속도가 저하됨으로써 메커니컬 오일 펌프(10m)의 토출압이 저하되어, 라인압도 저하된다. 그 후는, 라인압은 전동 오일 펌프(10e)가 출력하는 유압과 동등해질 때까지 저하된다.
이때, 제1 실시 형태에서 전술한 바와 같이, 배리에이터(20)에 있어서의 풀리의 벨트 끼움 지지력이 부 변속 기구(30)의 체결 중인 마찰 체결 요소[여기서는 Low 브레이크(32)]의 클러치의 체결력을 상회하지 않으면, V 벨트(23)에 슬립이 발생하게 된다.
세컨더리 풀리(22)의 유압 실린더(23b)에는 라인압이 직접 입력되므로, 풀리의 벨트 끼움 지지력은 라인압과 거의 동등하거나 약간 작은 값이 된다.
한편, Low 브레이크(32)에는 압력 조절 밸브(72)로부터 출력하는 클러치압이 입력되지만, 클러치의 체결력보다도 풀리의 벨트 끼움 지지력이 상회하기 위해서는, 클러치압을 라인압보다도 작은 측으로 제어할 필요가 있다. 도 10에 있어서, 풀리의 벨트 끼움 지지력이 클러치의 체결력을 상회하기 위해서는, 도면 중의 1점 쇄선보다도 하측의 영역으로 클러치압을 제어할 필요가 있다.
그런데, 라인압이 어느 압력까지 저하되면, 압력 조절 밸브(72)의 스프링(72a)의 가압력을 극복할 수 없어, 스풀(72b)을 밀어 올릴 수 없게 되어, 유로(50)가 Low 브레이크(32)측의 유로와 연통되어, 라인압이 직접 클러치압으로서 입력되는 상태가 발생한다.
도 10에 있어서, 라인압에 의해서 압력 조절 밸브(72)의 스풀(72b)을 이동시킬 수 없게 되는 유압을 B점으로서 도시한다. 라인압이 B점을 하회한 경우는, 라인압이 클러치압과 동등하게 되어, 클러치압에 의한 클러치의 체결력이 풀리의 벨트 끼움 지지력을 상회한다. 이와 같은 상황에서는 V 벨트(23)에 슬립이 발생할 가능성이 있다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 부 변속 기구(30)가, 역특성으로 되는 압력 조절 밸브(72)에 의해서 클러치압이 조절되는 마찰 체결 요소[예를 들어 Low 브레이크(32)]가 체결 상태로 되는 변속단(예를 들어 1속)이며, 코스트 스톱의 실행에 의해서 당해 마찰 체결 요소의 해방을 행할 필요가 있는 경우는, 코스트 스톱을 실행하지 않도록 제어한다.
구체적으로는, 제1 실시 형태의 도 8의 스텝 S102에 있어서, 역특성으로 되는 압력 조절 밸브(72)에 의해서 클러치압이 제어되는 마찰 체결 요소가 체결 상태이며, 코스트 스톱의 실행에 의해서 당해 마찰 체결 요소의 해방을 행할 필요가 있는 경우에, 코스트 스톱의 실행에 의해서, 풀리의 벨트 끼움 지지력이 클러치의 체결력을 하회한다고 예측되는 상태라고 판정한다.
컨트롤러(12)는, 코스트 스톱의 실행에 의해서, 풀리의 벨트 끼움 지지력이 클러치의 체결력을 하회한다고 예측되는 상태인 경우에는 본 흐름도에 의한 처리를 종료하고, 코스트 스톱을 실행하지 않는다.
이와 같이 제어함으로써, 배리에이터(20)에 있어서의 V 벨트(23)의 슬립을 예방하기 위해, 코스트 스톱을 실행하지 않는다. 이에 의해, V 벨트(23)의 슬립에 의해서, 프라이머리 풀리(21) 또는 세컨더리 풀리(22)의 쉬이브면의 파손이나 V 벨트(23) 자체의 파손을 미연에 방지할 수 있다.
여기서, 본 발명의 제2 실시 형태에서 사용되는 풀리의 벨트 끼움 지지력에 대해서도, 제1 실시 형태와 동일한 이유로부터 세컨더리 풀리(22)의 벨트 끼움 지지력이다.
이상과 같이, 본 발명의 제2 실시 형태는, 무단 변속 기구(배리에이터)(20)와 복수의 변속단을 갖는 부 변속 기구(30)로 이루어져, 변속 영역을 확대할 수 있는 무단 변속기에 있어서, 코스트 스톱에 의해서 주행 중에 엔진의 정지를 행함으로써, 엔진(1)의 연료를 삭감할 수 있고 영역을 확대하여 연비 효율을 향상시킬 수 있는 코스트 스톱 차량이다.
그리고, 제1 실시 형태와 마찬가지로 V 벨트(23)의 풀리의 벨트 끼움 지지력이, 체결 중인 마찰 체결 요소[예를 들어 Low 브레이크(32)]의 클러치의 체결력을 하회하는 것이라고 추정한 경우에는, 코스트 스톱 제어를 행하지 않는다.
보다 구체적으로는, 코스트 스톱을 행하지 않는 조건으로서, 마찰 체결 요소의 체결력의 제어가, 감압 밸브(71)(청구항 4의 솔레노이드 밸브에 대응)에 따라서 압력 조절된 제어압에 의해서 밸브 개방도가 조정되는 압력 조절 밸브(72)에 의해 라인압을 압력 조절하여 체결 상태가 제어되는 마찰 체결 요소[Low 브레이크(32)]가 체결 상태이며, 그 마찰 체결 요소가 체결 상태임으로써 부 변속 기구(30)가 소정의 변속단(1속)으로 되어 있는 경우에는, 코스트 스톱을 실행하지 않도록 제어한다. 이에 의해, V 벨트(23)의 슬립의 방지와, 코스트 스톱을 실행하는 경우[High 클러치(33) 체결시의 2속]의 연비 효율의 향상을 양립할 수 있다. 이 효과는 청구항 4에 대응한다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예 중 하나를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정되는 취지는 아니다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 전동 오일 펌프(10e)를 구비하여, 코스트 스톱시의 라인압을 확보할 수 있도록 구성하였지만, 반드시 전동 오일 펌프(10e)를 구비하는 구성이 아니어도 된다. 전동 오일 펌프(10e)를 구비하지 않아도, 코스트 스톱에 의해서 메커니컬 오일 펌프(10m)의 동작이 정지되어, 마찰 체결 요소나 풀리에의 유압의 공급이 정지되어도, 메커니컬 오일 펌프(10m)로부터 공급되는 유압은 즉시 저하되지는 않으므로, 엔진(1)의 정지 개시로부터 소정 시간은, 마찰 체결 요소의 체결력 및 벨트의 끼움 지지력을 위한 라인압을 확보할 수 있다. 이로 인해, 차속이 제로로 되는 시점보다 소정 시간 전부터 엔진을 정지시킬 수 있어, 연비를 향상시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 전동 오일 펌프(10e)를 구비하는 구성에 있어서는, 전술한 바와 같이 메커니컬 오일 펌프(10m)가 정지된 후에도 유압을 발생시켜, 마찰 체결 요소의 체결력 및 벨트의 끼움 지지력을 위한 라인압을 확보할 수 있으므로, 코스트 스톱에 의해 엔진(1)을 정지시킬 수 있는 시간을 더 연장시킬 수 있어, 전동 오일 펌프(10e)를 구비하지 않는 구성과 비교하여, 보다 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 배리에이터(20)로서 벨트식 무단 변속 기구를 구비하고 있지만, 배리에이터(20)는 V 벨트(23) 대신에 체인이 풀리(21, 22)의 사이에 권취된 무단 변속 기구여도 된다. 혹은, 배리에이터(20)는 입력 디스크와 출력 디스크의 사이에 틸팅 가능한 파워 롤러를 배치하는 토로이달식 무단 변속 기구여도 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 배리에이터(20)의 후단에 부 변속 기구(30)를 구비하였지만 배리에이터(20)의 전단, 즉 토크 컨버터(2)와 배리에이터(20) 사이에 부 변속 기구(30)를 구비한 구성이어도 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 부 변속 기구(30)는 전진용의 변속단으로서 1속과 2속의 2단을 갖는 변속 기구로 하였지만, 부 변속 기구(30)를 전진용의 변속단으로서 3단 이상의 변속단을 갖는 변속 기구로 해도 상관없다. 부 변속 기구(30)의 변속단이 3단 이상인 경우에도, 하나의 변속단을 실현하기 위한 마찰 체결 요소가, 코스트 스톱에 수반되는 라인압의 저하시에 풀리의 벨트 끼움 지지력이 클러치의 체결력을 하회한다고 상정되는 경우에, 당해 변속단에 있어서의 코스트 스톱을 행하지 않도록 제어할 수 있다.
또한, 제2 실시 형태에 있어서는, 역특성의 압력 조절 밸브(72)에 의해 Low 브레이크(32)의 페일 세이프로 하였지만, 반드시 Low 브레이크(32)일 필요는 없고, 부 변속 기구(30)의 마찰 체결 요소 중, 하나의 마찰 체결 요소에, 이와 같은 압력 조절 밸브(72)에 의한 페일 세이프로 해도 된다. 예를 들어, High 클러치(33)에, 솔레노이드가 노멀 하이의 감압 밸브에 의한 유압에 제어되는 정 특성의 압력 조절 밸브를 구비하고, 이에 의해 페일 세이프로 해도 된다.
또한, 부 변속 기구(30)는 라비뇨형 유성 기어 기구를 사용하여 구성하였지만, 이와 같은 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 부 변속 기구(30)는, 통상의 유성 기어 기구와 마찰 체결 요소를 조합하여 구성해도 되고, 혹은, 기어비가 다른 복수의 기어열로 구성되는 복수의 동력 전달 경로와, 이들 동력 전달 경로를 전환하는 마찰 체결 요소에 의해서 구성해도 된다.
또한, 풀리(21, 22)의 가동 원추판을 축 방향으로 변위시키는 액추에이터로서 유압 실린더(23a, 23b)를 구비하고 있지만, 액추에이터는 유압으로 구동되는 것에 한정되지 않고 전기적으로 구동되는 것이어도 된다.
1 : 엔진
4 : 무단 변속기
10m : 메커니컬 오일 펌프
10e : 전동 오일 펌프
11 : 유압 제어 회로
12 : 컨트롤러
20 : 배리에이터(무단 변속 기구)
21 : 프라이머리 풀리
22 : 세컨더리 풀리
23 : V 벨트
30 : 부 변속 기구
32 : Low 브레이크
33 : High 클러치
34 : Rev 브레이크
50 : 유로
60 : 어큐뮬레이터
70 : 매뉴얼 밸브
71 : 감압 밸브
72 : 압력 조절 밸브

Claims (6)

  1. 차량 주행 중에 구동력원을 정지시키는 코스트 스톱 차량이며,
    상기 구동력원의 회전에 의해서 유로에 라인압을 발생시키는 오일 펌프와,
    상기 라인압을 사용하여 풀리에 끼움 지지되는 벨트의 권취 직경을 변경함으로써 변속비를 무단계로 변경할 수 있는 배리에이터와,
    상기 배리에이터에 대해 직렬로 접속되고, 상기 라인압을 사용하여 복수의 마찰 체결 요소의 체결 상태를 변경하여 유단의 변속단을 변속 가능한 부 변속 기구와,
    차량 주행 중에 코스트 스톱 조건의 성립을 판정하고, 상기 코스트 스톱 조건이 성립되었을 때에 상기 구동력원의 회전을 정지시키는 코스트 스톱을 실행하는 코스트 스톱 수단을 구비하고,
    상기 코스트 스톱 수단은,
    상기 코스트 스톱 조건의 성립의 판정시에, 코스트 스톱의 실행에 의해, 상기 풀리의 벨트 끼움 지지력이 체결 상태인 상기 마찰 체결 요소의 체결력을 하회한다고 예측한 경우는, 코스트 스톱을 금지하는 코스트 스톱 금지 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 코스트 스톱 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코스트 스톱 수단은, 상기 코스트 스톱을 실행하는 동시에, 체결 중인 상기 마찰 체결 요소를 해방 상태로 하는 것을 특징으로 하는, 코스트 스톱 차량.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 코스트 스톱 금지 수단은, 상기 코스트 스톱 조건의 성립의 판정시에, 상기 복수의 마찰 체결 요소 중, 유압을 공급하는 유로에 어큐뮬레이터가 구비되어 있는 마찰 체결 요소가 체결 상태일 때에, 상기 코스트 스톱 조건의 성립에 관계없이, 코스트 스톱을 금지하는 것을 특징으로 하는, 코스트 스톱 차량.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    솔레노이드 밸브와, 상기 솔레노이드 밸브에 의해 압력 조절된 제어압에 의해서 밸브 개방도가 조정되는 압력 조절 밸브를 구비하고,
    상기 코스트 스톱 금지 수단은, 상기 코스트 스톱 조건의 성립의 판정시에, 상기 압력 조절 밸브에 의해 라인압을 조절하여 체결 상태가 제어되는 마찰 체결 요소가 체결 상태일 때에, 상기 코스트 스톱 조건의 성립에 관계없이, 코스트 스톱을 금지하는 것을 특징으로 하는, 코스트 스톱 차량.
  5. 구동력원의 회전에 의해서 라인압을 발생시키는 오일 펌프와, 상기 라인압을 사용하여 1세트의 풀리에 끼움 지지되는 벨트의 권취 직경을 변경함으로써 변속비를 무단계로 변경할 수 있는 배리에이터와, 상기 배리에이터에 대해 직렬로 접속되고, 상기 라인압을 사용하여 복수의 마찰 체결 요소의 체결 상태를 변경하여 유단의 변속단을 변속 가능한 부 변속 기구를 구비하고, 차량 주행 중에 구동력원을 정지시키는 코스트 스톱 차량의 코스트 스톱 방법이며,
    차량 주행 중에 코스트 스톱 조건의 성립을 판정하는 수순과,
    상기 코스트 스톱 조건이 성립되었을 때에, 상기 구동력원의 회전을 정지시켜 코스트 스톱을 실행하는 동시에, 체결 중인 상기 마찰 체결 요소를 해방 상태로 하는 수순과,
    코스트 스톱의 실행에 의해, 상기 풀리의 벨트의 끼움 지지력이 체결 상태인 상기 마찰 체결 요소의 체결력을 하회한다고 예측한 경우는, 상기 코스트 스톱 조건의 성립에 관계없이, 코스트 스톱을 금지하는 수순을 구비하는 것을 특징으로 하는, 코스트 스톱 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    솔레노이드 밸브와, 상기 솔레노이드 밸브에 의해 압력 조절된 제어압에 의해서 밸브 개방도가 조정되는 압력 조절 밸브를 구비하고,
    상기 코스트 스톱 금지 수단은, 상기 코스트 스톱 조건의 성립의 판정시에, 상기 압력 조절 밸브에 의해 라인압을 조절하여 체결 상태가 제어되는 마찰 체결 요소가 체결 상태일 때에, 상기 코스트 스톱 조건의 성립에 관계없이, 코스트 스톱을 금지하는 것을 특징으로 하는, 코스트 스톱 차량.
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