KR20140053245A

KR20140053245A - 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법

Info

Publication number: KR20140053245A
Application number: KR1020147005231A
Authority: KR
Inventors: 고오스케 와쿠; 히데시 와카야마; 노리타카 아오야마
Original assignee: 쟈트코 가부시키가이샤
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2014-05-07
Also published as: EP2752600A4; US9353857B2; CN103765055B; US20140207347A1; JPWO2013031408A1; JP5750162B2; WO2013031408A1; CN103765055A; EP2752600A1

Abstract

구동원과 구동륜 사이에 배치된 제1 동력 전달 기구와, 제1 동력 전달 기구와 직렬로 배치되고, 입력축과 출력축 사이에서 변속을 행하는 제2 동력 전달 기구를 구비한 차량을 제어하는 차량 제어 장치이며, 제1 동력 전달 기구에서 슬립이 발생하고 있는지 여부를 검지하는 슬립 검지 수단과, 슬립 검지 수단에 의해 슬립의 발생이 검지된 경우에, 제2 동력 전달 기구를 변속시킴으로써 슬립을 저감시키는 변속 수단을 구비한다.

Description

차량 제어 장치{VEHICLE CONTROL DEVICE}

본 발명은 차량 제어 장치에 관한 것이다.

종래, 구동륜과 엔진 사이에, 무단 변속기와, 부변속기를 구비한 차량이, JP5―079554A에 개시되어 있다.

무단 변속기는 유압이 공급됨으로써, 벨트를 풀리에 의해 끼움 지지하고 있다. 또한, 부변속기는 유압이 공급됨으로써, 마찰 체결 요소를 체결하고 있다.

그러나 상기한 발명에서는, 공급되는 유압에 편차가 발생한 경우, 또는 급감속, 험로 주행 등에 의해 구동륜측에서 급격한 토크 변화가 발생한 경우 등에 부변속기의 마찰 체결 요소가 미끄러질 우려가 있다. 마찰 체결 요소에서 미끄러짐이 발생하면, 마찰 체결 요소의 내구성이 저하되는 것과 같은 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 마찰 체결 요소에서 미끄러짐이 발생하는 것을 억제하고, 마찰 체결 요소의 내구성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 형태에 관한 차량 제어 장치는, 구동원과 구동륜 사이에 배치된 제1 동력 전달 기구와, 제1 동력 전달 기구와 직렬로 배치되고, 입력축과 출력축 사이에서 변속을 행하는 제2 동력 전달 기구를 구비한 차량을 제어하는 차량 제어 장치이며, 제1 동력 전달 기구에서 슬립이 발생하고 있는지 여부를 검지하는 슬립 검지 수단과, 슬립 검지 수단에 의해 슬립의 발생이 검지된 경우에, 제2 동력 전달 기구를 변속시킴으로써 슬립을 저감시키는 변속 수단을 구비한다.

이 형태에 따르면, 제1 동력 전달 기구에서 슬립이 발생하는 경우에, 제2 동력 전달 기구로 변속함으로써, 제1 동력 전달 기구에서 발생한 슬립을 억제하고, 제1 동력 전달 기구의 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 실시 형태의 코스트 스톱 차량의 개략 구성도이다.
도 2는 본 실시 형태의 컨트롤러의 개략 구성도이다.
도 3은 본 실시 형태의 코스트 스톱 제어를 설명하는 흐름도이다.
도 4는 미끄러짐량과 배리에이터의 변속량의 관계를 나타내는 맵이다.
도 5는 터빈축의 회전 속도와 터빈축이 받는 반력의 관계를 나타내는 맵이다.
도 6은 본 실시 형태의 코스트 스톱 제어를 실행한 경우의 타임차트이다.
도 7은 본 실시 형태의 코스트 스톱 제어를 실행한 경우의 타임차트이다.
도 8은 본 실시 형태의 코스트 스톱 제어를 실행한 경우의 타임차트이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해 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 발진 시 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 클러치(2a)가 구비된 토크 컨버터(2), 제1 기어열(3), 무단 변속기[이하, 단순히「변속기(4)」라 함.], 제2 기어열(5), 종감속 장치(6)를 통해 구동륜(7)에 전달된다. 제2 기어열(5)에는 주차 시에 변속기(4)의 출력축을 기계적으로 회전 불가능하게 로크하는 파킹 기구(8)가 설치되어 있다. 엔진(1)은, 엔진 시동 시에 사용되는 셀 모터(1a)를 구비한다.

변속기(4)에는, 엔진(1)의 회전이 입력되고 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 구동하는 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 압력 조절하여 변속기(4)의 각 부위에 공급하는 유압 제어 회로(11)가 설치되어 있다.

변속기(4)는, 벨트식 무단 변속 기구[이하,「배리에이터(20)」라 함.]와, 배리에이터(20)에 직렬로 설치되는 부변속 기구(30)를 구비한다. 「직렬로 설치된다」라 함은 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 또는 동력 전달 기구(예를 들어, 기어열)를 통해 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 권회되는 V 벨트(23)를 구비한다. 풀리(21, 22)는, 각각 고정 원추판(21a, 22a)과, 이 고정 원추판(21a, 22a)에 대하여 시브면을 대향시킨 상태에서 배치되고 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 변화되고, 배리에이터(20)의 변속비가 무단계로 변화된다.

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 설치되어 있다.

부변속 기구(30)는 전진 2단·후진 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 체결·해방 상태를 변경하면, 부변속 기구(30)의 변속단이 변경된다.

예를 들어, Low 브레이크(32)를 체결하고, High 클러치(33)와 Rev 브레이크(34)를 해방하면 부변속 기구(30)의 변속단은 1속으로 된다. High 클러치(33)를 체결하고, Low 브레이크(32)와 Rev 브레이크(34)를 해방하면 부변속 기구(30)의 변속단은 1속보다도 변속비가 작은 2속으로 된다. 또한, Rev 브레이크(34)를 체결하고, Low 브레이크(32)와 High 클러치(33)를 해방하면 부변속 기구(30)의 변속단은 후진으로 된다.

각 마찰 체결 요소(32 내지 34)는, 동력 전달 경로 상, 배리에이터(20)의 전단 또는 후단에 설치되고, 마찰 체결 요소(32 내지 34) 중 어느 하나가 체결되면 변속기(4)의 동력 전달을 가능하게 하고, 모든 마찰 체결 요소(32 내지 34)가 해방되면 변속기(4)의 동력 전달을 불가능하게 한다.

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, 부변속 기구(30)의 변속단이 변경되고, 변속기(4)의 변속이 행해진다.

컨트롤러(12)는, 엔진(1) 및 변속기(4)를 통합적으로 제어하는 컨트롤러이며, 도 2에 나타내는 바와 같이, 입력 인터페이스(123)와, 출력 인터페이스(124)와, 입력 신호 연산부(121)와, 클러치 미끄러짐 검지부(122)와, 전동 오일 펌프 지시 연산부(126)와, 제어부(120)와, 이들을 서로 접속하는 버스(125)로 구성된다. 컨트롤러(12)는, CPU, ROM, RAM 등에 의해 구성되고, CPU가 ROM에 저장된 프로그램을 판독함으로써, 컨트롤러(12)의 기능이 발휘된다.

입력 인터페이스(123)에는, 액셀러레이터 페달의 조작량인 액셀러레이터 개방도(APO)를 검출하는 액셀러레이터 개방도 센서(41)의 출력 신호, 변속기(4)의 입력 회전 속도를 검출하는 회전 속도 센서(42)의 출력 신호, 변속기(4)의 출력 회전 속도를 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, 브레이크 액압을 검출하는 브레이크 액압 센서(46)의 출력 신호, 차량의 가속도, 또는 감속도를 검출하는 G 센서(47)의 출력 신호, 유온 센서(49)의 출력 신호 등이 입력된다.

입력 신호 연산부(121)는, 차속 센서(43)의 출력 신호로부터 부변속 기구(30)의 구동륜(7)측 회전 속도(이하, 제1 회전 속도라 함.)를 산출하고, 회전 속도 센서(48)의 출력 신호로부터 부변속 기구(30)의 엔진측의 회전 속도(이하, 제2 회전 속도라 함.)를 산출한다.

클러치 미끄러짐 검지부(122)는, High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생하고 있는지 여부를 판정하고, High 클러치(33)의 미끄러짐량을 산출한다.

제어부(120)는, 입력 인터페이스(123), 입력 신호 연산부(121) 등과 접속되어 있고, 이들을 포함한 차량을 제어한다. 제어부(120)는, 입력 인터페이스(123)를 통해 입력되는 각종 신호에 대하여 각종 연산 처리를 실시하여, 변속 제어 신호 등을 생성하고, 생성한 신호를 출력 인터페이스(124)를 통해 유압 제어 회로(11), 엔진(1)에 출력한다.

제어부(120)는, 연료 소비량을 억제하고, 연비를 향상시키기 위해, 이하에 설명하는 코스트 스톱 제어를 행한다.

코스트 스톱 제어는, 저차속 영역에서 차량이 주행하고 있는 동안, 엔진(1)을 자동적으로 정지시켜 연료 소비량을 억제하는 제어이다. 액셀러레이터 오프 시에 실행되는 연료 컷트 제어와는, 엔진(1)에의 연료 공급이 정지되는 점에서 공통되지만, 로크 업 클러치(2a)를 해방하여 엔진(1)과 구동륜(7) 사이의 동력 전달 경로를 끊어, 엔진(1)의 회전을 완전히 정지시키는 점에 있어서 상이하다.

코스트 스톱 제어를 실행하는 데 있어서는, 제어부(120)는, 우선, 예를 들어 이하에 나타내는 코스트 스톱 조건 a 내지 d를 판단한다. 이들 조건은, 바꾸어 말하면, 운전자에게 정차 의도가 있는지를 판단하기 위한 조건이다.

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

b:브레이크 페달이 스텝핑되어 있다(브레이크 액압이 소정값 이상).

c:차속이 소정의 코스트 스톱 개시 차속 이하이다.

d:로크 업 클러치(2a)가 해방되어 있다.

이들 코스트 스톱 조건을 모두 만족하는 경우에, 제어부(120)는 코스트 스톱 제어를 실행한다.

코스트 스톱 제어가 실행되면, 엔진(1)의 회전이 완전히 정지하므로, High 클러치(33), 배리에이터(20) 등에 필요한 유압을 전동 오일 펌프(10e)에 의해 발생시킨다. 전동 오일 펌프(10e)의 토출압은, 전동 오일 펌프 지시 연산부(126)에 의해 산출되고, 산출된 토출압에 기초하여 전동 오일 펌프(10e)의 구동 신호가 출력된다. 전동 오일 펌프(10e)는 구동 신호에 기초하여 제어된다.

다음으로 본 실시 형태에 있어서의 코스트 스톱 제어에 대해 도 3의 흐름도를 이용하여 설명한다.

스텝 S100에서는, 제어부(120)는, 코스트 스톱 제어 중인지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 제어부(120)는, 상기하는 조건을 모두 만족하고 있는지 여부를 판정한다. 제어부(120)는, 상기하는 조건을 모두 만족하고 있는 경우에는 코스트 스톱 제어 중이라고 판정하고, 스텝 S101로 진행한다. 한편, 상기하는 조건 중 어느 하나를 만족하고 있지 않은 경우에는, 제어부(120)는 코스트 스톱 제어 중이 아니라고 판정하고, 본 제어를 종료한다.

스텝 S101에서는, 입력 신호 연산부(121)는, 차속 센서(43)의 출력 신호로부터 제1 회전 속도를 산출한다.

스텝 S102에서는, 입력 신호 연산부(121)는, 회전 속도 센서(48)의 출력 신호로부터 제2 회전 속도를 산출한다. 제2 회전 속도는, High 클러치(33)에 있어서의 변속비, 제2 기어열(5) 및 종감속 장치(6)의 잇수 등을 고려하여 산출되고, High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생하고 있지 않은 경우에는, 제1 회전 속도와 제2 회전 속도는 일치한다.

스텝 S103에서는, 클러치 미끄러짐 검지부(122)는, 제1 회전 속도, 제2 회전 속도에 기초하여 High 클러치(33)에 있어서의 회전 속도 차, 즉, 미끄러짐량을 산출한다.

스텝 S104에서는, 클러치 미끄러짐 검지부(122)는, High 클러치(33)에서의 미끄러짐의 발생을 검지한다. 구체적으로는, 클러치 미끄러짐 검지부(122)는, 미끄러짐량이 제로인 경우에는 High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생하고 있지 않다고 판정하여 본 제어를 종료한다. 한편, 클러치 미끄러짐 검지부(122)는, 미끄러짐량이 제로가 아닌 경우에는 High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생하고 있다고 판정하고, 스텝 S105로 진행한다.

또한, 미끄러짐량의 절대값이 소정값보다도 큰 경우에 High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생하고 있다고 판정해도 된다. 소정값은, 미리 설정된 값이며, High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생하고 있지 않거나, 또는 미끄러짐이 미소하여 High 클러치(33)의 내구성이 문제가 되지 않는다고 판정할 수 있는 값이다.

스텝 S105에서는, 제어부(120)는, 제1 회전 속도와, 제2 회전 속도를 비교하고, 제1 회전 속도가 제2 회전 속도보다도 큰지 여부를 판정한다. 제어부(120)는, 제1 회전 속도가 제2 회전 속도보다도 큰 경우에는 스텝 S106으로 진행하고, 제2 회전 속도가 제1 회전 속도보다도 큰 경우에는 스텝 S107로 진행한다.

스텝 S106에서는, 제어부(120)는, 스텝 S103에 의해 산출한 미끄러짐량에 기초하여 배리에이터(20)를 High측으로 변속시킨다. 배리에이터(20)의 변속량은, 미끄러짐량에 기초하여 도 4에 나타내는 맵으로부터 산출된다. 도 4는 미끄러짐량과 변속량의 관계를 나타내는 맵이다. 변속량은 미끄러짐량이 클수록 커지고, 배리에이터(20)는 미끄러짐량이 클수록, 보다 High측으로 변속한다. 배리에이터(20)가 High측으로 변속하면, 토크 컨버터(2)의 터빈축의 회전 속도가 작아진다.

코스트 스톱 제어 중에는, 엔진(1)이 정지하고, 토크 컨버터(2)의 로크 업 클러치(2a)가 해방되어 있다. 그로 인해, 토크 컨버터(2)의 터빈축의 회전에 대하여 터빈축은 반력을 받는다. 도 5에 터빈축의 회전 속도와, 터빈축이 받는 반력의 관계를 나타낸다. 터빈축이 받는 반력은, 터빈축의 회전 속도가 커지면 커진다.

High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생하고, 제1 회전 속도가 제2 회전 속도보다도 큰 경우에는, 제어부(120)는, 배리에이터(20)를 High측으로 변속시킴으로써, 터빈축의 회전 속도를 작게 하고, 터빈축이 받는 반력을 작게 한다. 이에 의해, High 클러치(33)에 입력되는 토크가 저하되어, High 클러치(33)를 체결하는 데 필요한 유압을 저하시킬 수 있으므로, High 클러치(33)에의 공급 유압을 증대시키는 일 없이, High 클러치(33)에서 발생하고 있는 미끄러짐을 억제할 수 있다. 덧붙여 말하면, 배리에이터(20)를 High측으로 변속시킴으로써 제2 회전 속도의 저하량이 작아지고, 그 결과, 제1 회전 속도와 제2 회전 속도의 회전 속도 차를 작게 할 수 있고, High 클러치(33)에서 발생하고 있는 미끄러짐을 더욱 억제할 수 있다.

스텝 S107에서는, 제어부(120)는, 스텝 S103에 의해 산출한 미끄러짐량에 기초하여 배리에이터(20)를 Low측으로 변속시킨다. 배리에이터(20)의 변속량은, 미끄러짐량에 기초하여 도 4에 나타내는 맵으로부터 산출된다. 배리에이터(20)는 미끄러짐량이 클수록, 보다 Low측으로 변속한다. 배리에이터(20)가 Low측으로 변속하면, 제2 회전 속도의 저하량이 커지고, 제1 회전 속도와 제2 회전 속도의 회전 속도 차를 작게 할 수 있고, High 클러치(33)에서 발생하고 있는 미끄러짐을 억제할 수 있다.

스텝 S106 및 스텝 S107에 있어서 변속량을 도 4에 나타내는 맵으로부터 산출하였지만, High측으로의 변속량, Low측으로의 변속량을 다른 맵으로부터 산출해도 된다.

스텝 S108에서는, 제어부(120)는, 스텝 S103에 의해 산출한 미끄러짐량과 허용값을 비교한다. 제어부(120)는, 미끄러짐량이 허용값보다도 큰 경우에는 스텝 S109로 진행하고, 미끄러짐량이 허용값 이하인 경우에는 스텝 S100으로 되돌아가, 상기 제어를 반복한다. 허용값은 미리 설정된 값이며, 전동 오일 펌프(10e)로부터 공급되는 유압, 및 코스트 스톱 제어를 개시하고 나서 차속이 제로로 될 때까지의 시간에 의해 설정된다. 미끄러짐량이 큰 경우라도, 배리에이터(20)를 변속시킬 수 있으면, 미끄러짐을 수렴시킬 수 있다. 또한, 미끄러짐량이 큰 경우라도 코스트 스톱 제어가 실행시키는 시간이 길면 그 동안에 미끄러짐은 수렴된다. 그러나 전동 오일 펌프(10e)로부터 공급되는 유압은 메커니컬 오일 펌프(10m)로부터 공급되는 유압만큼 높지 않아, 배리에이터(20)의 변속 속도는 낮다. 또한, 코스트 스톱 제어는 차속이 낮아진 후에 실행되므로, 차속이 제로로 될 때까지의 시간도 길지 않다. 따라서, 코스트 스톱 제어 중에 전동 오일 펌프(10e)로부터 공급되는 유압, 및 코스트 스톱 제어를 개시하고 나서 차속이 제로로 될 때까지의 시간에 기초하여 배리에이터(20)에 의한 변속에서 미끄러짐을 수렴 가능한 허용값을 설정하고, 허용값보다도 미끄러짐량이 큰 경우에는, 제어부(120)는 미끄러짐을 수렴시킬 수 없다고 판정하고, 스텝 S109로 진행한다. 전동 오일 펌프(10e)로부터 공급되는 유압은, 예를 들어 전동 오일 펌프(10e)의 최대 토출압, 코스트 스톱 제어 중의 평균압 등이다. 또한, 코스트 스톱 제어를 개시하고 나서 차속이 제로로 될 때까지의 시간은, 예를 들어 코스트 스톱 제어를 개시하고 나서 차속이 제로로 될 때까지의 평균 시간 등이다.

스텝 S109에서는, 제어부(120)는, 배리에이터(20)의 변속을 중지한다.

스텝 S110에서는, 제어부(120)는, High 클러치(33)를 해방한다.

High 클러치(33)의 미끄러짐을 배리에이터(20)에서 변속시킴으로써 수렴시킬 수 없는 경우에는, High 클러치(33)를 해방함으로써, High 클러치(33)의 미끄러짐을 없애고, High 클러치(33)의 내구성의 저하를 억제한다.

또한, High 클러치(33)를 해방한 후에 배리에이터(20)를 최Low까지 변속시켜도 된다. 이에 의해, 재가속 요구가 있었던 경우에 배리에이터(20)가 최Low로 된 상태에서 발진시킬 수 있어, 재발진성을 향상시킬 수 있다.

다음으로 본 실시 형태의 코스트 스톱 제어를 실행한 경우의 제1 회전 속도, 제2 회전 속도 등의 변화에 대해 도 6 내지 도 8의 타임차트를 이용하여 설명한다. 도 6 내지 도 8에 있어서 엔진 회전 속도를 2점 쇄선, 터빈축의 회전 속도를 파선, 제2 회전 속도를 실선, 제1 회전 속도를 1점 쇄선으로 나타낸다.

도 6은 예를 들어 전동 오일 펌프(10e)의 토출 가능압의 편차에 의해 High 클러치(33)에서 유압이 부족하고, High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생한 경우의 타임차트이다. 이러한 경우에는, 제2 회전 속도가 제1 회전 속도보다도 작아져 High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생한다.

시간 t0에 있어서, 코스트 스톱 제어가 개시되면, 엔진(1)이 정지한다. 이에 의해, 메커니컬 오일 펌프(10m)의 토출압이 낮아진다. 또한 전동 오일 펌프(10e)가 구동하고, 전동 오일 펌프(10e)의 토출압이 높아진다. 엔진(1)의 정지에 의해, 엔진(1)의 회전 속도는 급격하게 저하된다.

시간 t1에 있어서, 제2 회전 속도의 저하량이 커져, 제2 회전 속도가 제1 회전 속도보다도 작아지고, High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생하면, 배리에이터(20)를 High측으로 변속시킨다. 이에 의해, 토크 컨버터(2)의 터빈축이 받는 반력이 작아지고, High 클러치(33)를 체결하기 위해 필요한 유압을 저하시킬 수 있으므로, High 클러치(33)에의 공급 유압을 증대시키는 일 없이, 미끄러짐을 억제할 수 있다. 또한, 제2 회전 속도의 저하량이 작아지므로, 제1 회전 속도와 제2 회전 속도의 회전 속도 차를 작게 할 수 있어, 미끄러짐을 더욱 억제할 수 있다.

시간 t2에 있어서, High 클러치(33)의 미끄러짐이 수렴되면, 배리에이터(20)를 Low측으로 변속시킨다.

도 7은 도 6과 마찬가지로 High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생하고, 또한 미끄러짐량이 도 6보다도 큰 경우의 타임차트이다.

시간 t0에 있어서, 코스트 스톱 제어가 개시된다.

시간 t1에 있어서, High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생하면 배리에이터(20)를 High측으로 변속시킨다.

시간 t2에 있어서, 미끄러짐량이 허용값보다도 커지면, 배리에이터(20)의 변속을 중지하고, High 클러치(33)를 해방한다. High 클러치(33)가 해방됨으로써, 배리에이터(20), 토크 컨버터(2)의 터빈축에 회전이 전달되지 않으므로, 제2 회전 속도, 터빈축의 회전 속도가 급격하게 저하되지만, High 클러치(33)의 미끄러짐은 없어진다.

도 8은 예를 들어 급감속, 험로 주행에 의해 High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생한 경우의 타임차트이다. 이러한 경우에는, 제1 회전 속도가 제2 회전 속도보다도 작아져 High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생한다.

시간 t0에 있어서, 코스트 스톱 제어가 개시된다.

시간 t1에 있어서, High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생하면 배리에이터(20)를 Low측으로 변속시킨다. 이에 의해, 제2 회전 속도의 저하량이 커져, 제1 회전 속도와 제2 회전 속도의 회전 속도 차를 작게 할 수 있다. 여기에서는 배리에이터(20)를 최Low까지 변속시킨다.

시간 t2에 있어서, High 클러치(33)의 미끄러짐이 수렴된 후에도 배리에이터(20)의 변속비를 최Low로 유지한다.

본 발명의 실시 형태의 효과에 대해 설명한다.

예를 들어 전동 오일 펌프(10e)의 토출 가능압의 편차, 급감속, 험로 주행, 내리막길에서의 차량 가속에 의해 High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생한 경우에, 배리에이터(20)를 변속함으로써 High 클러치(33)의 미끄러짐을 억제하고, High 클러치(33)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생하고, 제1 회전 속도보다도 제2 회전 속도가 작은 경우에는, 배리에이터(20)를 High측으로 변속한다. 이에 의해, High 클러치(33)에 입력되는 토크가 저하되어, High 클러치(33)를 체결하는 데 필요한 유압을 저하시킬 수 있으므로, High 클러치(33)에의 공급 유압을 증대시키는 일 없이, High 클러치(33)에서 발생하고 있는 미끄러짐을 억제할 수 있다. 또한 터빈축의 회전 속도를 작게 하고, 제2 회전 속도의 저하량을 작게 하고, High 클러치(33)의 미끄러짐을 더욱 억제할 수 있다.

High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생하고, 제2 회전 속도보다도 제1 회전 속도가 작은 경우에는, 배리에이터(20)를 Low측으로 변속한다. 이에 의해, 터빈축의 회전 속도를 크게 하고, 제2 회전 속도의 저하량을 크게 하고, High 클러치(33)의 미끄러짐을 억제할 수 있다.

코스트 스톱 제어 중에는 전동 오일 펌프(10e)에 의해 High 클러치(33) 및 배리에이터(20)에 유압을 공급하고 있다. 코스트 스톱 제어 중에 High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생한 경우에, High 클러치(33)에의 공급 유압을 높게 함으로써 High 클러치(33)의 미끄러짐을 억제하는 것도 가능하다.

그러나 High 클러치(33)에서 미끄러짐을 발생시키지 않기 위해 필요한 유압이, 배리에이터(20)에서 변속을 행하기 위해 필요한 유압보다도 높아지는 경우가 있다. 배리에이터(20)는, 프라이머리 풀리(21)의 유압과 세컨더리 풀리(22)의 유압의 차압에 따라 변속하므로, 근소하더라도 차압이 발생하도록 유압을 공급하면 변속시킬 수 있다. 한편, High 클러치(33)는 마찰 체결 요소이며, 일단 미끄러짐이 발생하면 미끄러짐을 억제하기 위해서는 미끄러짐에 따라 유압을 공급해야 하여, 공급 유압이 높아질 우려가 있다. High 클러치(33)에의 입력 토크가 큰 경우에는 미끄러짐을 억제하기 위해 필요해지는 유압은 더욱 높아진다. 공급 유압이 높아지면 전동 오일 펌프(10e)의 전력 소비량이 커진다.

본 실시 형태에서는, 코스트 스톱 제어 중에 High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생한 경우에, 예를 들어 High 클러치(33)의 공급 유압을 높게 하여 High 클러치(33)를 체결시키는 것이 아니라, 배리에이터(20)를 변속시켜 High 클러치(33)의 미끄러짐을 억제함으로써, 전동 오일 펌프(10e)의 토출압의 변화량(증가량)을 작게 할 수 있다. 즉, 전동 오일 펌프(10e)에 있어서의 전력 소비량을 작게 할 수 있다.

또한, High 클러치(33)에의 공급 유압을 높게 하면, High 클러치(33)로부터 토크가 전달되고, 배리에이터(20)의 풀리(21, 22)와 V 벨트(23) 사이에서 미끄러짐이 발생하고, 배리에이터(20)를 열화시킬 우려가 있다.

본 실시 형태에서는, 배리에이터(20)를 변속시켜 High 클러치(33)의 미끄러짐을 억제함으로써, 배리에이터(20)의 열화를 억제하면서, High 클러치(33)의 미끄러짐을 억제할 수 있다.

코스트 스톱 제어 중에 High 클러치(33)에 미끄러짐이 발생하고 있는 경우에 운전자로부터 재가속 요구가 있으면, 코스트 스톱 제어는 중지되고, 엔진(1)이 재시동한다. 엔진(1)이 재시동하면 메커니컬 오일 펌프(10m)로부터 높은 유압이 공급되므로, High 클러치(33)는 완전히 체결된다. 이때, 미끄러짐량에 따른 체결 쇼크가 발생하고, 미끄러짐량이 크면 체결 쇼크도 커진다.

본 실시 형태에서는, 코스트 스톱 제어 중에 High 클러치(33)에서 발생하는 미끄러짐을 억제함으로써, 코스트 스톱 제어 중에 재가속 요구가 있었던 경우라도 High 클러치(33)에서 발생하는 체결 쇼크를 억제할 수 있다.

배리에이터(20)의 변속에 의해 High 클러치(33)의 미끄러짐을 억제 가능한 허용값보다도 슬립량이 큰 경우에는, 코스트 스톱 제어 중에 배리에이터(20)의 변속에 의한 High 클러치(33)의 미끄러짐을 억제하는 것이 곤란하므로, High 클러치(33)를 해방하여 High 클러치(33)에서의 발열을 방지하고, High 클러치(33)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

상기 실시 형태에서는, High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생하는 경우에 대해 설명하였지만, Low 브레이크(32) 등에서 미끄러짐이 발생하는 경우에 Low 브레이크(32) 등의 미끄러짐을 억제하기 위해 상기 제어를 실행해도 된다.

부변속 기구(30)에 있어서의 마찰 체결 요소에 한정되는 일은 없고, 예를 들어 전후진 전환 기구의 마찰 체결 요소에 있어서의 제어에 상기 제어를 실행해도 된다.

부변속 기구(30)를 배리에이터(20)와 구동륜(7) 사이, 즉, 배리에이터(20)보다도 하류측에 설치하였지만, 부변속 기구(30)를 배리에이터(20)와 엔진(1) 사이, 즉, 배리에이터(20)보다도 상류측에 설치해도 된다. 부변속 기구(30)가 배리에이터(20)의 상류측에 설치되고, High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생하고, 부변속 기구(30)의 구동륜(7)측의 제1 회전 속도가, 부변속 기구(30)의 엔진(1)측의 제2 회전 속도보다도 큰 경우, 배리에이터(20)를 High측으로 변속시킨다. 이에 의해, 제1 회전 속도의 저하량이 커지고, 제1 회전 속도와 제2 회전 속도의 회전 속도 차를 작게 할 수 있고, High 클러치(33)에서 발생하고 있는 미끄러짐을 억제할 수 있다. 한편, 제2 회전 속도가 제1 회전 속도보다도 큰 경우, 배리에이터(20)를 Low측으로 변속시킨다. 이에 의해, 제1 회전 속도를 상승시켜, 제1 회전 속도와 제2 회전 속도의 회전 속도 차를 작게 할 수 있고, High 클러치(33)에서 발생하고 있는 미끄러짐을 억제할 수 있다. 또한, 제1 회전 속도, 제2 회전 속도는 회전 속도 센서(48), 별도로 설치한 회전 속도 센서 등으로부터 검출된다.

상기 실시 형태에서는, 부변속 기구(30)에 있어서의 미끄러짐을 억제하기 위해 배리에이터(20)에서 변속을 행하였지만, 부변속 기구(30), 배리에이터(20) 대신에 무단 변속기, 유단 변속기, 전후진 전환 기구를 조합하여 상기 제어를 실행해도 된다.

상기 실시 형태에 있어서의「미끄러짐을 검지한다」라 함은, High 클러치(33)에서 실제로 미끄러짐이 발생하고 있는 상태, 및 High 클러치(33)에서 미끄러짐이 발생하는 것이 예측되는 상태를 포함하는 것을 말한다. 상기 실시 형태에서는, 회전 속도 센서(48)와 차속 센서(43)에 의해 얻어진 출력 신호에 기초하여, High 클러치(33)의 미끄러짐을 검지하였지만, 차량의 감속도에 기초하여 High 클러치(33)의 미끄러짐을 예측해도 된다. 차량의 감속도는, G 센서(47)에 한정되지 않고, 브레이크 액압 센서(46), High 클러치(33) 등의 유압 센서 등으로부터 검지할 수 있다. 이에 의해, 회전 속도 센서(48) 등을 사용하지 않고 High 클러치(33)의 미끄러짐을 검지할 수 있다.

변속기(4)는, 벨트식 무단 변속 기구에 한정되지 않고, 예를 들어 체인식 무단 변속기, 토로이달식 무단 변속기, 유단 변속기여도 된다. 이들을 사용해도 본 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

코스트 스톱 제어 중에 전동 오일 펌프(10e)에 의해 유압을 배리에이터(20)에 공급하였지만, 엔진(1)을 셀 모터(1a)에 의해 크랭킹시켜 메커니컬 오일 펌프(10m)를 일시적으로 구동시켜, 메커니컬 오일 펌프(10m)에 의해 유압을 배리에이터(20)에 공급하고, 변속시켜도 된다. 셀 모터(1a)에 의한 크랭킹을 행하고 있는 동안, 엔진(1)에 연료 분사는 행해지고 있지 않아, 셀 모터(1a)에 의한 크랭킹만으로 엔진(1)의 출력축이 회전하고 있다. 셀 모터(1a)에 의한 크랭킹에 의해 발생하는 유압은 작다. 그러나 High 클러치(33)를 체결시키기 위해서가 아니라, 배리에이터(20)를 변속시키기 위해 유압을 발생시키면 되므로, 크랭킹에 의해 발생하는 유압이 작아도 된다.

세컨더리 풀리의 V 홈의 폭을 좁게, 또는 프라이머리 풀리의 V 홈의 폭을 좁게 하도록 가압하는 스프링 등의 가압 수단을 배리에이터(20)가 갖고 있는 경우에는, 배리에이터(20)로부터 유압을 배출함으로써, 코스트 스톱 제어 중에 배리에이터(20)를 변속시켜도 된다. 이에 의해, 전동 오일 펌프(10e)를 사용하지 않고 본 실시 형태의 제어를 실행할 수 있다.

상기 실시 형태에 있어서는, 제1 회전 속도와 제2 회전 속도의 회전 속도 차에 기초하여 미끄러짐량을 산출하였지만, 브레이크 액압 센서(46)에 의해 검출되는 브레이크 페달의 스텝핑량, G 센서(47)에 의해 검출되는 전후 가감 속도 등에 기초하여 제1 회전 속도, 제2 회전 속도를 추정하고, 미끄러짐량을 추정해도 된다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 개시한 것에 지나지 않고, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정하는 취지는 아니다.

본원은 2011년 8월 30일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2011-187370호에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims

구동원과 구동륜 사이에 배치된 제1 동력 전달 기구와, 상기 제1 동력 전달 기구와 직렬로 배치되고, 입력축과 출력축 사이에서 변속을 행하는 제2 동력 전달 기구를 구비한 차량을 제어하는 차량 제어 장치이며,
상기 제1 동력 전달 기구에서 슬립이 발생하고 있는지 여부를 검지하는 슬립 검지 수단과,
상기 슬립 검지 수단에 의해 상기 슬립의 발생이 검지된 경우, 상기 제2 동력 전달 기구를 변속시킴으로써 상기 슬립을 저감시키는 변속 수단을 구비하는, 차량 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 동력 전달 기구의 상기 구동륜측의 회전 속도인 제1 회전 속도와, 상기 제1 동력 전달 기구의 상기 구동원측의 회전 속도인 제2 회전 속도를 비교하는 비교 수단을 구비하고,
상기 슬립의 발생이 검지되고, 상기 제1 회전 속도가 상기 제2 회전 속도보다도 큰 경우, 상기 변속 수단은 상기 제2 동력 전달 기구를 High측으로 변속하는, 차량 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 동력 전달 기구의 상기 구동륜측의 회전 속도인 제1 회전 속도와, 상기 제1 동력 전달 기구의 상기 구동원측의 회전 속도인 제2 회전 속도를 비교하는 비교 수단을 구비하고,
상기 슬립의 발생이 검지되고, 상기 제2 회전 속도가 상기 제1 회전 속도보다도 큰 경우, 상기 변속 수단은 상기 제2 동력 전달 기구를 Low측으로 변속하는, 차량 제어 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1 회전 속도를 검출하는 제1 회전 속도 검출 수단과,
상기 제2 회전 속도를 검출하는 제2 회전 속도 검출 수단을 구비하는, 차량 제어 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 소정의 조건이 성립되면 차량 주행 중에 상기 구동원을 정지하는 코스트 스톱 제어 수단과,
상기 차량 주행 중에 상기 구동원이 정지한 경우, 상기 제2 동력 전달 기구에 유압을 공급하는 유압 공급 수단을 구비하고,
상기 제1 동력 전달 기구는, 마찰 체결 요소를 구비하고,
상기 제2 동력 전달 기구는, 2개의 풀리간에 동력 전달 부재를 권회하고, 또한 상기 입력축과 상기 출력축 사이에서 연속하여 변속 가능한 배리에이터이며,
상기 변속 수단은, 상기 유압 공급 수단으로부터 공급되는 유압을 사용하여 상기 배리에이터를 변속하는, 차량 제어 장치.
제5항에 있어서, 상기 유압 공급 수단은, 전동 오일 펌프인, 차량 제어 장치.
제5항에 있어서, 상기 구동원을 크랭킹시키는 크랭킹 수단을 구비하고,
상기 유압 공급 수단은, 상기 구동원의 회전이 전달되어 구동하는 메커니컬 오일 펌프이며,
상기 변속 수단은, 상기 구동원이 크랭킹되어 상기 메커니컬 오일 펌프에서 발생하는 유압을 사용하여 상기 배리에이터를 변속하는, 차량 제어 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 동력 전달 기구는, 마찰 체결 요소를 구비하고,
상기 차량 제어 장치는,
상기 제1 동력 전달 기구의 슬립량을 산출하는 슬립량 산출 수단과,
상기 제2 동력 전달 기구에 있어서의 변속에 의해 상기 슬립을 수렴시킬 수 있는 허용값보다도 상기 슬립량이 큰 경우, 상기 마찰 체결 요소를 해방하는 해방 수단을 구비하는, 차량 제어 장치.
제8항에 있어서, 상기 변속 수단은, 상기 해방 수단에 의해 상기 마찰 체결 요소가 해방된 후에, 상기 제2 동력 전달 기구를 Low측으로 변속하는, 차량 제어 장치.