KR20180097699A - 차량의 제어 장치 및 차량의 제어 방법 - Google Patents

차량의 제어 장치 및 차량의 제어 방법 Download PDF

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유스케 오오타
요시마사 니시히로
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쟈트코 가부시키가이샤
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Abstract

구동원과, 구동원에 의해 구동되는 피구동기와, 동력 전달 경로에 있어서, 구동원보다도 하류측에 설치되고, 로크업 클러치를 갖는 토크 컨버터와, 동력 전달 경로에 있어서, 토크 컨버터보다도 하류측에 설치된 체결 요소를 갖는 자동 변속기를 갖는 차량의 제어 장치이다. 차량 주행 중에 자동 변속기를 동력 차단 상태로 하는 뉴트럴 주행 제어 중에, 브레이크 페달이 답입된 경우는, 로크업 클러치를 체결한 상태에서 체결 요소를 체결하는 제어부를 구비한다.

Description

차량의 제어 장치 및 차량의 제어 방법
본 발명은 차량의 제어 장치 및 차량의 제어 방법에 관한 것이다.
JP2013-213557호에는, 소정의 조건이 성립하면, 클러치를 해방하여 자동 변속기를 뉴트럴 상태(동력 차단 상태)로 하고, 구동원을 정지시키고 주행하는, 소위 세일링 스톱 제어를 실행하는 차량의 제어 장치가 개시되어 있다.
세일링 스톱 제어 중에 브레이크 페달이 답입된 경우에는, 세일링 스톱 제어를 해제하고, 얼터네이터, 오일 펌프 등의 피구동기에 구동륜의 회전을 전달하고, 피구동기를 빠르게 동작시키는 것이 바람직하다.
이러한 요망은, 세일링 스톱 제어를 해제할 때뿐만 아니라, 주행 중에 클러치를 해방하여 자동 변속기를 뉴트럴 상태로 하는 뉴트럴 주행 제어 전반에 대해, 그 실행 중에 브레이크 페달이 답입된 경우에도 발생한다.
본 발명은 뉴트럴 주행 제어 중에 브레이크 페달이 답입된 때에, 피구동기를 빠르게 동작시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 어느 양태에서는, 구동원과, 구동원에 의해 구동되는 피구동기와, 동력 전달 경로에 있어서, 구동원, 및 피구동기보다도 하류측에 설치되고, 로크업 클러치를 갖는 토크 컨버터와, 동력 전달 경로에 있어서, 토크 컨버터보다도 하류측에 설치된 체결 요소를 갖는 자동 변속기를 갖는 차량의 제어 장치를 제공한다. 본 형태에서는, 차량 주행 중에 자동 변속기를 동력 차단 상태로 하는 뉴트럴 주행 제어 중에, 브레이크 페달이 답입된 경우는, 로크업 클러치를 체결한 상태에서 체결 요소를 체결하는 제어부를 구비한다.
본 발명의 다른 양태에서는, 구동원과, 구동원에 의해 구동되는 피구동기와, 동력 전달 경로에 있어서, 구동원, 및 피구동기보다도 하류측에 설치되고, 로크업 클러치를 갖는 토크 컨버터와, 동력 전달 경로에 있어서, 토크 컨버터보다도 하류측에 설치된 체결 요소를 갖는 자동 변속기를 갖는 차량을 제어하는, 차량의 제어 방법을 제공한다. 본 형태에서는, 차량 주행 중에 자동 변속기를 동력 차단 상태로 하는 뉴트럴 주행 제어 중에, 브레이크 페달이 답입된 경우는, 로크업 클러치를 체결한 상태에서 체결 요소를 체결한다.
상기 양태에 의하면, 뉴트럴 주행 제어 중에, 브레이크 페달이 답입되면, 로크업 클러치를 체결한 상태에서 체결 요소를 체결함으로써, 체결 요소가 체결한 후에, 피구동기를 빠르게 동작시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 차량의 개략 구성도이다.
도 2는 동상 실시 형태에서의 세일링 스톱 제어를 해제하는 경우의 흐름도이다.
도 3은 비교예에 있어서의 세일링 스톱 제어를 해제하는 경우의 타임차트이다.
도 4는 제1 실시예에 있어서의 세일링 스톱 제어를 해제하는 경우의 타임차트이다.
도 5는 제2 실시예에 있어서의 세일링 스톱 제어를 해제하는 경우의 타임차트이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 이하에 있어서, 변속비는 무단 변속기의 입력축 회전 속도를 무단 변속기의 출력축의 회전 속도로 제산한 값이다.
도 1은, 본 실시 형태의 차량의 개략 구성도이다. 차량은 엔진(1)과, 토크 컨버터(2)와, 전후진 전환 기구(3)와, 무단 변속기(배리에이터)(4)와, 유압 제어 회로(5)와, 메커니컬 오일 펌프(6m)와, 전동 오일 펌프(6e)와, 얼터네이터(7)와, 엔진 컨트롤러(10)와, 변속기 컨트롤러(11)를 구비한다.
차량에 있어서는, 엔진(1)에서 발생한 회전이, 토크 컨버터(2), 전후진 전환 기구(3), 무단 변속기(4), 기어 세트(8), 차동 기어 장치(9)를 거쳐, 도시되지 않은 구동륜에 전달된다. 즉, 엔진(1)측을 상류, 구동륜측을 하류로 한 동력 전달 경로에 있어서, 상류부터 하류를 향하여 엔진(1)의 회전이 전달된다. 토크 컨버터(2)와 전후진 전환 기구(3)와 무단 변속기(4)에 의해 자동 변속기(15)가 구성된다.
토크 컨버터(2)는 로크업 클러치(2a)를 갖고 있고, 로크업 클러치(2a)가 체결되면, 토크 컨버터(2)의 입력축과 출력축이 직결되고, 입력축과 출력축이 동속 회전한다.
전후진 전환 기구(3)는, 더블 피니언 유성 기어 세트를 주된 구성 요소로 하고, 그 선 기어를 토크 컨버터(2)를 통해 엔진(1)에 결합하고, 캐리어를 프라이머리 풀리(4a)에 결합한다. 전후진 전환 기구(3)는 또한, 더블 피니언 유성 기어 세트의 선 기어 및 캐리어 사이를 직결하는 전진 클러치(3a) 및 링 기어를 고정하는 후진 브레이크(3b)를 구비하고, 전진 클러치(3a)의 체결 시에 엔진(1)으로부터 토크 컨버터(2)를 경유한 입력 회전을 그대로 프라이머리 풀리(4a)에 전달하고, 후진 브레이크(3b)의 체결 시에 엔진(1)으로부터 토크 컨버터(2)를 경유한 입력 회전을 역전 감속 하에 프라이머리 풀리(4a)에 전달한다.
전진 클러치(3a) 및 후진 브레이크(3b)가 상태로서는, 「해방」, 「대기」, 「슬립」 및 「체결」의 상태가 있다. 이들 상태는, 각 피스톤 수압실에 공급되는 유압에 따라 전환된다.
「해방」이라 함은, 예를 들어 전진 클러치(3a)에 유압이 공급되고 있지 않아, 전진 클러치(3a)가 토크 용량을 갖지 않는 상태이다.
「대기」라 함은, 예를 들어 전진 클러치(3a)에 유압이 공급되고 있지만, 전진 클러치(3a)가 토크 용량을 갖지 않는 상태이다. 「대기」상태에서는, 전진 클러치(3a)는 토크 용량을 갖기 직전의 상태로 되어 있다.
「슬립」이라 함은, 예를 들어 전진 클러치(3a)에 유압이 공급되고 있어, 전진 클러치(3a)가 토크 용량을 갖고, 전후진 전환 기구(3)의 입출력 축 사이에서 전진 클러치(3a)를 체결한 경우의 전후진 전환 기구(3)의 변속비 R1을 고려한 회전 속도 차가 발생하고 있는 상태이다. 「슬립」상태에서는, 토크 용량이 전진 클러치(3a)의 입력 토크보다도 작다.
「체결」이라 함은, 예를 들어 전진 클러치(3a)에 유압이 공급되고 있어, 전진 클러치(3a)가 토크 용량을 갖고, 전후진 전환 기구(3)의 입출력 축 사이에서 전진 클러치(3a)를 체결한 경우의 전후진 전환 기구(3)의 변속비 R1을 고려한 회전 속도 차가 발생하지 않은 상태이다. 「체결」상태에서는, 토크 용량이 전진 클러치(3a)의 입력 토크보다도 크다. 또한, 「체결」상태에는, 토크 용량이 전진 클러치(3a)의 입력 토크보다도 커진 후에, 또한 토크 용량을 크게 하고, 토크 용량이 입력 토크에 대해 여유값을 갖는 완전 체결이 포함된다.
무단 변속기(4)는 프라이머리 풀리(4a)와, 세컨더리 풀리(4b)와, 벨트(4c)를 구비한다. 무단 변속기(4)에서는, 프라이머리 풀리(4a)에 공급되는 유압과, 세컨더리 풀리(4b)에 공급되는 유압이 제어됨으로써, 각 풀리(4a, 4b)와 벨트(4c)의 접촉 반경이 변경되고, 무단 변속기(4)의 변속비가 변경된다.
메커니컬 오일 펌프(6m)는 엔진(1)의 출력축의 회전이 입력되어 구동하는 기계식 오일 펌프이다. 즉, 메커니컬 오일 펌프(6m)는 피구동기이다. 메커니컬 오일 펌프(6m)의 구동에 의해, 메커니컬 오일 펌프(6m)로부터 토출된 오일은 유압 제어 회로(5)에 공급된다. 또한, 엔진(1)이 정지되어 있는 경우에는, 메커니컬 오일 펌프(6m)는 구동되지 않아, 오일은 메커니컬 오일 펌프(6m)로부터 토출되지 않는다.
전동 오일 펌프(6e)는, 도시되지 않은 배터리로부터 전력이 공급되어 구동하는 전동식 오일 펌프이다. 메커니컬 오일 펌프(6m)가 구동되어 있지 않은 경우에 전동 오일 펌프(6e)를 구동함으로써, 엔진 정지 중에도 오일을 유압 제어 회로(5)에 공급할 수 있다.
얼터네이터(7)는, 엔진(1)의 출력축의 회전이 입력되어 구동한다. 즉, 얼터네이터(7)는 피구동기이다.
유압 제어 회로(5)는 복수의 유로, 복수의 유압 액추에이터 등으로 구성된다. 유압 액추에이터는, 솔레노이드나 유압 제어 밸브에 의해 구성된다. 유압 제어 회로(5)에서는, 변속기 컨트롤러(11)로부터의 제어 신호에 기초하여 유압 액추에이터가 제어되고, 유압의 공급 경로가 전환되고, 메커니컬 오일 펌프(6m), 및 전동 오일 펌프(6e)로부터 토출된 오일에 의해 발생된 라인압으로부터 필요한 유압이 조정된다. 유압 제어 회로(5)는 조정된 유압을 무단 변속기(4), 전후진 전환 기구(3), 토크 컨버터(2)의 각 부위에 공급한다.
변속기 컨트롤러(11)는 CPU, ROM, RAM 등으로 구성되어, 자동 변속기(15)의 동작을 제어한다. 변속기 컨트롤러(11)에서는, CPU가 ROM에 기억된 프로그램을 판독하여 실행함으로써, 변속기 컨트롤러(11)의 기능이 발휘된다. 또한, 엔진 컨트롤러(10)도 마찬가지로, CPU, ROM, RAM 등으로 구성된다.
변속기 컨트롤러(11)에는, 액셀러레이터 페달(41)의 조작량에 대응한 액셀러레이터 페달 개방도(APO)를 검출하는 액셀러레이터 페달 개방도 센서(21)로부터의 신호, 브레이크 페달(42)의 조작량에 대응한 브레이크 액압(BRP)를 검출하는 브레이크 액압 센서(22)로부터의 신호, 시프트 레버(40)의 위치를 검출하는 인히비터 스위치(23)로부터의 신호가 입력된다. 또한, 변속기 컨트롤러(11)에는, 엔진(1)의 출력축의 회전 속도인 엔진 회전 속도(Ne)를 검출하는 엔진 회전 속도 센서(24)로부터의 신호, 무단 변속기(4)의 프라이머리 풀리(4a)의 회전 속도(전후진 전환 기구(3)의 출력측의 회전 속도)인 프라이머리 회전 속도(Npri)를 검출하는 프라이머리 회전 속도 센서(25)로부터의 신호, 차속(VSP)을 검출하는 차속 센서(26)로부터의 신호, 엔진(1)의 동작을 제어하는 엔진 컨트롤러(10)로부터의 엔진 토크(Te)에 관한 신호 등이 입력된다.
본 실시 형태에서는, 차량 주행 중에, 세일링 스톱 조건이 성립되면, 엔진(1)으로의 연료 분사를 중지하여 엔진(1)을 정지시킴과 함께, 전후진 전환 기구(3)의 전진 클러치(3a) 및 후진 브레이크(3b)를 해방하여 자동 변속기(15)를 뉴트럴 상태로 하는 세일링 스톱 제어가 실행된다. 세일링 스톱 제어 중은, 로크업 클러치(2a)는 해방된다.
이에 의해, 엔진(1)을 정지시킨 상태에서의 타성 주행 거리가 길어져, 엔진(1)의 연비를 향상시킬 수 있다.
세일링 스톱 조건은, 예를 들어 이하의 조건이다.
(a) 시프트 레버(40)가 D 레인지이다.
(b) 차속(VSP)이 제1 소정 차속(V1) 이상이다.
(c) 액셀러레이터 페달(41)이 답입되어 있지 않다.
(d) 브레이크 페달(42)이 답입되어 있지 않다.
제1 소정 차속(V1)은 중차속 영역, 또는 고차속 영역의 차속이며, 미리 설정되어 있다.
세일링 스톱 조건은, 상기 (a) 내지 (d)의 조건을 모두 충족시키는 경우에 성립되고, 상기 (a) 내지 (d) 중 어느 것을 충족시키지 않는 경우에는 성립되지 않는다.
세일링 스톱 제어 중에 세일링 스톱 조건이 성립되지 않게 되면, 세일링 스톱 제어를 해제하고, 엔진(1)을 시동하고, 전진 클러치(3a)를 체결한다. 즉, 세일링 스톱 조건은, 세일링 스톱 제어를 해제하기 위한 세일링 스톱 해제 조건이기도 하다. 또한, 세일링 스톱 조건과 세일링 스톱 해제 조건을 상이한 조건으로 해도 된다.
세일링 스톱 해제 조건이 성립되면, 엔진(1)을 시동시키고, 전진 클러치(3a)를 체결하는 세일링 스톱 해제 제어가 실행된 후에, 통상의 주행 제어가 실행된다. 세일링 스톱 해제 제어에서는, 엔진(1)을 시동하여 전진 클러치(3a) 전후의 회전 속도를 동기시키는 회전 동기 제어의 실행 후, 전진 클러치(3a)를 체결하는 체결 제어가 실행된다. 세일링 스톱 제어, 세일링 스톱 해제 제어(회전 동기 제어, 체결 제어) 등은, 변속기 컨트롤러(11) 및 엔진 컨트롤러(10)에 의해 실행된다.
세일링 스톱 제어 중은, 전후진 전환 기구(3)가 동력 차단 상태로 되고, 자동 변속기(15)는 뉴트럴 상태로 되어 있다. 또한, 엔진(1)이 정지되어 있기 때문에, 메커니컬 오일 펌프(6m)가 구동되지 않는다. 그 때문에, 세일링 스톱 제어 중은, 전동 오일 펌프(6e)로부터 토출되는 오일을 사용하여, 필요한 유압이 차량에 공급된다.
다음에, 세일링 스톱 제어를 해제하는 경우에 대해, 도 2의 흐름도를 사용하여 설명한다. 도 2에 나타내는 처리를 개시할 때에, 세일링 스톱 제어의 실행 중인 것으로 한다.
스텝 S100에서는, 변속기 컨트롤러(11)는 세일링 스톱 해제 조건(SS 해제 조건)이 성립했는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 변속기 컨트롤러(11)는 상기 (a) 내지 (d) 중 어느 것을 충족하지 않게 되었는지 여부를 판정한다. 세일링 스톱 해제 조건이 성립된 경우에는, 처리는 스텝 S101로 진행하고, 세일링 스톱 해제 조건이 성립되지 않은 경우에는, 금회의 처리는 종료한다.
스텝 S101에서는, 변속기 컨트롤러(11)는 브레이크 페달(42)이 답입된 것인지 여부를 판정한다. 브레이크 페달(42)이 답입된 것인지 여부는, 브레이크 액압 센서(22)로부터의 신호에 기초하여 검출되어, 브레이크 액압이 소정 압력보다도 높은 경우에, 브레이크 페달(42)이 답입된 것이라고 판정한다. 브레이크 페달(42)이 답입된 경우에는 처리는 스텝 S102로 진행한다. 한편, 브레이크 페달(42)이 답입되어 있지 않는 경우에는, 처리는 스텝 S106으로 진행한다.
스텝 S102에서는, 변속기 컨트롤러(11) 및 엔진 컨트롤러(10)는 세일링 스톱 해제 제어를 실행한다. 구체적으로는, 변속기 컨트롤러(11)는 로크업 클러치(2a)를 체결하고, 엔진 컨트롤러(10)는 엔진(1)을 시동시킨다. 즉, 로크업 클러치(2a)에 체결 명령이 출력됨과 함께, 엔진(1)의 시동 명령이 출력된다. 이와 같이 하여, 로크업 클러치(2a)가 체결된 상태에서 회전 동기 제어가 행해진다. 브레이크 페달(42)이 답입된 경우에는, 상세하게는 후술하지만, 연료 커트를 빠르게 실행하기 위하여, 전진 클러치(3a)가 회전 동기하기 전에 로크업 클러치(2a)를 체결한다.
스텝 S103에서는, 변속기 컨트롤러(11)는 전진 클러치(3a)가 회전 동기했는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 변속기 컨트롤러(11)는 엔진 회전 속도(Ne)와, 프라이머리 회전 속도(Npri)의 관계가 식 (1)을 충족시키는지 여부를 판정한다. 엔진 회전 속도(Ne)는, 엔진 회전 속도 센서(24)로부터의 신호에 기초하여 검출된다. 프라이머리 회전 속도(Npri)는, 프라이머리 회전 속도 센서(25)로부터의 신호에 기초하여 검출된다.
|Ne-(R1×Npri)|≤N1 (1)
「R1」은, 전진 클러치(3a)를 체결한 경우의 전후진 전환 기구(3)의 변속비이다. 「N1」은, 미리 설정된 제1 임계값이며, 로크업 클러치(2a)를 체결한 상태에서 전진 클러치(3a)를 체결하는 데 있어서, 체결 쇼크의 발생을 억제할 수 있다고 판정 가능한 값이다. 제1 임계값 N1은, 후술하는 제2 임계값 N2보다도 작다.
본 실시 형태에서는, 토크 컨버터(2)의 터빈 회전 속도(전후진 전환 기구(3)의 입력측 회전 속도 Nin)를 검출하고 있지 않으므로, 엔진 회전 속도(Ne)와 프라이머리 회전 속도(Npri)를 사용하여, 전진 클러치(3a)가 회전 동기했는지 여부를 판정하고 있다.
변속기 컨트롤러(11)는 식 (1)을 충족시키는 경우, 전진 클러치(3a)가 회전 동기했다고 판정하고, 식 (1)을 충족시키지 않는 경우, 전진 클러치(3a)가 회전 동기하지 않는다고 판정한다. 브레이크 페달(42)이 답입되는 것에 의해, 프라이머리 회전 속도(Npri)가 낮아지는 한편, 엔진(1)의 시동에 의해 엔진 회전 속도(Ne)가 높아진다. 전진 클러치(3a)가 회전 동기했다고 판정하면, 처리는 스텝 S104로 진행한다.
스텝 S104에서는, 변속기 컨트롤러(11)는 회전 동기 제어를 종료하고, 체결 제어를 실행한다. 변속기 컨트롤러(11)는 전진 클러치(3a)에 공급되는 유압을 높게 하고, 전진 클러치(3a)를 체결한다.
스텝 S105에서는, 엔진 컨트롤러(10)는 엔진(1)으로의 연료 분사를 중지하는 연료 커트를 행한다. 이에 의해, 구동륜으로부터 전달되는 회전에 의해 얼터네이터(7)가 구동되고, 얼터네이터 회생이 행해진다. 얼터네이터 회생에 의해 발생된 전력은, 배터리에 축적된다.
스텝 S106에서는, 엔진 컨트롤러(10)는 엔진(1)을 시동시킨다. 브레이크 페달(42)이 답입되어 있지 않는 경우에는, 로크업 클러치(2a)가 해방된 상태에서 회전 동기 제어가 실행된다.
스텝 S107에서는, 변속기 컨트롤러(11)는 전진 클러치(3a)가 회전 동기했는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 변속기 컨트롤러(11)는 엔진 회전 속도(Ne)와, 프라이머리 회전 속도(Npri)의 관계가 식 (2)를 충족시키는지 여부를 판정한다.
|Ne-(R1×Npri)|≤N2 (2)
「N2」는, 미리 설정된 제2 임계값이며, 로크업 클러치(2a)를 해방한 상태에서 전진 클러치(3a)를 체결하는 데 있어서, 체결 쇼크의 발생을 억제할 수 있다고 판정 가능한 값이다. 제2 임계값(N2)은, 제1 임계값(N1)보다도 크다.
변속기 컨트롤러(11)는 식 (2)를 충족시키는 경우, 전진 클러치(3a)가 회전 동기했다고 판정하고, 식 (2)를 충족시키지 않는 경우, 전진 클러치(3a)가 회전 동기하고 있지 않다고 판정한다. 엔진(1)의 시동에 의해 엔진 회전 속도(Ne)가 높아지고, 전진 클러치(3a)가 회전 동기했다고 판정하면, 처리는 스텝 S108로 진행한다.
스텝 S108에서는, 변속기 컨트롤러(11)는 회전 동기 제어를 종료하고, 체결 제어를 실행한다. 변속기 컨트롤러(11)는 전진 클러치(3a)에 공급되는 유압을 높게 하고, 전진 클러치(3a)를 체결한다.
다음에, 세일링 스톱 제어를 해제하는 경우에 대해, 타임차트를 사용하여 설명한다. 도 3은 브레이크 페달(42)이 답입되어, 로크업 클러치(2a)를 해방한 상태에서 세일링 스톱 제어를 해제하는 비교예의 타임차트이다.
이 비교예에서는, 전후진 전환 기구(3)의 입력측 회전 속도(Nin)가 검출되어 있고, 입력측의 회전 속도(Nin), 프라이머리 회전 속도(Npri) 및 전진 클러치(3a)가 체결한 경우의 전후진 전환 기구(3)의 변속비 R1에 기초하여, 전진 클러치(3a)의 회전 동기의 판정이 행해지고 있다. 구체적으로는, 식 (3)을 충족시키는 경우에 전진 클러치(3a)가 회전 동기했다고 판정된다.
|Nin-(R1×Npri)|≤N3 (3)
「N3」은, 미리 설정된 임계값이며, 로크업 클러치(2a)가 해방된 상태에서 전진 클러치(3a)를 체결할 때에 체결 쇼크의 발생이 억제되도록 설정된다.
시간(t0)에 있어서, 브레이크 페달(42)이 답입되어, 세일링 스톱 해제 조건이 성립되었다고 판정되면, 세일링 스톱 해제 제어가 개시되고, 회전 동기 제어가 개시된다. 이에 의해, 프라이머리 회전 속도(Npri)(도 3 등에서는, 프라이머리 회전 속도(Npri)에 변속비 R1을 승산한 회전 속도)가 저하되는 한편, 엔진(1)이 시동함으로써, 엔진 회전 속도(Ne) 및 입력측의 회전 속도(Nin)가 증가한다. 도 3에서는, 엔진 회전 속도(Ne)를 실선으로 나타내고, 입력측의 회전 속도(Nin)의 일부를 파선으로 나타낸다. 파선으로 나타내는 범위에 있어서, 로크업 클러치(2a)가 해방되어 있으므로, 엔진 회전 속도(Ne)보다도 입력측의 회전 속도(Nin)가 낮다.
또한, 회전 동기 제어가 개시되면, 전진 클러치(3a)를 빠르게 체결하기 위한 준비 단계로서 전진 클러치(3a)에 대기압이 공급되고, 전진 클러치(3a)의 클러치 스트로크가 증가된다.
시간(t1)에 있어서, 식 (3)을 충족하고, 전진 클러치(3a)가 회전 동기했다고 판정되면, 회전 동기 제어가 종료되고, 체결 제어가 개시된다. 체결 제어가 실행됨으로써, 전진 클러치(3a)의 지시압이 급상승하고, 클러치 스트로크가 증가되어, 전진 클러치(3a)가 체결된다.
시간(t2)에 있어서, 체결 제어가 종료함으로써 세일링 스톱 해제 제어가 종료하고, 통상의 주행 제어가 개시된다. 전진 클러치(3a)가 체결하면, 로크업 클러치(2a)의 체결을 개시한다. 시간(t2) 이후는, 입력측의 회전 속도(Nin)와 프라이머리 회전 속도(Npri)에 전진 클러치(3a)가 체결한 경우의 전후진 전환 기구(3)의 변속비 R1을 승산한 회전 속도가 일치한다.
비교예와 같이, 브레이크 페달(42)이 답입된 경우에, 전진 클러치(3a)의 체결 후에 로크업 클러치(2a)를 체결하면, 로크업 클러치(2a)를 체결할 때까지의 사이, 토크 컨버터(2)보다도 상류측에 위치하는 얼터네이터(7) 등의 피구동기를 구동륜으로부터 전달되는 회전에 의해 구동시킬 수 없다.
도 3에서는, 로크업 클러치(2a)가 체결되지 않은 상태에서 전진 클러치(3a)를 체결한 직후에 연료 커트를 실행한 경우의 엔진 회전 속도(Ne)를 점선으로 나타낸다. 로크업 클러치(2a)가 체결되지 않은 상태에서 연료 커트가 실행되면, 연료 커트에 의해 엔진 회전 속도(Ne)가 급감하기 때문에, 얼터네이터 회생을 행할 수 없다.
비교예에서는, 로크업 클러치(2a)가 체결하는 시간(t3) 이후에 얼터네이터 회생을 행할 수 있지만, 시간(t2)과 시간(t3)의 사이는, 얼터네이터 회생을 행할 수 없다.
이에 반하여, 본 실시 형태의 제1 실시예로서, 세일링 스톱 해제 조건의 성립 후, 로크업 클러치(2a)를 체결하여 회전 동기를 행하고, 전진 클러치(3a)를 체결하는 경우에 대해, 도 4의 타임차트를 사용하여 설명한다.
시간(t0)에 있어서, 브레이크 페달(42)이 답입되어, 세일링 스톱 해제 조건이 성립되었다고 판정되면, 로크업 클러치(2a)의 체결이 개시됨과 함께, 세일링 스톱 해제 제어가 개시되고, 회전 동기 제어가 개시된다. 이에 의해, 프라이머리 회전 속도(Npri)가 저하되고, 엔진 회전 속도(Ne) 및 입력측의 회전 속도(Nin)가 증가한다. 로크업 클러치(2a)가 체결되면, 입력측의 회전 속도(Nin)는 엔진 회전 속도(Ne)에 일치한다.
또한, 전진 클러치(3a)에 대기압이 공급됨으로써, 전진 클러치(3a)의 클러치 스트로크가 증가된다.
시간(t1)에 있어서, 식 (3)을 충족하고, 전진 클러치(3a)가 회전 동기했다고 판정되면, 회전 동기 제어가 종료되고, 체결 제어가 개시된다. 이에 의해, 전진 클러치(3a)가 체결된다. 로크업 클러치(2a)를 체결하여 전진 클러치(3a)를 체결한 경우에, 로크업 클러치(2a)를 체결하지 않는 도 3과 마찬가지의 조건에서 회전 동기를 판정하면, 토크 컨버터(2)에 의한 슬립이 없고, 엔진(1)이 부하로서 작용하기 때문에, 전진 클러치(3a)를 체결할 때에 당김 쇼크(체결 쇼크)가 발생한다.
시간(t2)에 있어서, 체결 제어가 종료함으로써 세일링 스톱 해제 제어가 종료하고, 통상의 주행 제어가 개시된다. 여기에서는, 주행 제어를 개시할 때에 로크업 클러치(2a)가 이미 체결한 상태에 있으므로, 주행 제어를 개시하면 즉시 연료 커트를 행하고, 얼터네이터 회생을 행할 수 있다.
이와 같이, 로크업 클러치(2a)가 해방된 상태와 동일 조건에서 회전 동기의 판정을 행하면, 전진 클러치(3a)를 체결할 때에 당김 쇼크가 발생하는데, 로크업 클러치(2a)를 체결하여 회전 동기를 행하고, 전진 클러치(3a)를 체결함으로써, 얼터네이터 회생을 빠르게 개시하는 것이 가능하다.
다음에, 본 실시 형태의 제2 실시예에 의한 경우에 대해, 도 5의 타임차트를 사용하여 설명한다. 도 5에서는, 설명을 위하여, 도 4에 있어서의 회전 속도 등의 변화의 일부를 점선으로 나타낸다.
시간(t0)에 있어서, 브레이크 페달(42)이 답입되어, 세일링 스톱 해제 조건이 성립되었다고 판정되면, 로크업 클러치(2a)의 체결이 개시됨과 함께, 세일링 스톱 해제 제어가 개시되고, 회전 동기 제어가 개시된다. 이에 의해, 프라이머리 회전 속도(Npri)가 저하되고, 엔진 회전 속도(Ne) 및 입력측의 회전 속도(Nin)가 증가한다. 로크업 클러치(2a)가 체결되면, 입력측의 회전 속도(Nin)는, 엔진 회전 속도(Ne)에 일치한다.
또한, 전진 클러치(3a)에 대기압이 공급됨으로써, 전진 클러치(3a)의 클러치 스트로크가 증가된다.
시간(t1)에 있어서, 식 (1)을 충족하고, 전진 클러치(3a)가 회전 동기했다고 판정되면, 회전 동기 제어가 종료되고, 체결 제어가 개시된다. 이에 의해, 전진 클러치(3a)가 체결된다.
여기서, 제2 실시예에서는, 로크업 클러치(2a)를 체결한 상태에서 회전 동기를 판정하는 임계값으로서, 로크업 클러치(2a)를 해방한 상태에서 회전 동기를 판정하는 경우의 제2 임계값(N2)과는 상이한 제1 임계값(N1)을 설정하고, 구체적으로는, 제1 임계값(N1)을 제2 임계값(N2)보다도 작게 한다. 이에 의해, 로크업 클러치(2a)를 체결한 상태에서 회전 동기를 판정하고, 전진 클러치(3a)를 체결해도, 당김 쇼크의 발생을 억제할 수 있다.
본 실시 형태의 효과에 대해 설명한다.
세일링 스톱 제어를 해제할 때에 브레이크 페달(42)이 답입된 경우에는, 로크업 클러치(2a)를 체결한 상태에서 전진 클러치(3a)를 체결한다. 이에 의해, 세일링 스톱 제어를 해제하고, 전진 클러치(3a)를 체결한 후에, 구동륜의 회전을 얼터네이터(7)나 메커니컬 오일 펌프(6m) 등의 피구동기에 조기에 전달하는 것이 가능해지고, 얼터네이터 회생, 메커니컬 오일 펌프(6m)에 의한 유압 공급 등을 빠르게 개시할 수 있고, 전비를 향상시킬 수 있다. 또한, 브레이크 페달(42)이 답입됨으로써 실시되는 엔진(1)의 연료 커트를 빠르게 개시하는 것이 가능해지고, 연비를 향상시킬 수 있다.
세일링 스톱 제어를 해제하는 경우에, 브레이크 페달(42)이 답입되어 있지 않은 경우에는, 로크업 클러치(2a)를 해방한 상태에서 전진 클러치(3a)를 체결한다. 이에 의해, 전진 클러치(3a)를 체결했을 때에 토크 컨버터(2)가 컨버터 상태로 되어 있고, 체결 쇼크의 발생을 억제할 수 있다.
세일링 스톱 제어를 해제하는 경우에 회전 동기 제어를 실행함으로써, 전진 클러치(3a)를 체결했을 때의 체결 쇼크를 억제할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 전후진 전환 기구(3)의 입력측 회전 속도(Nin)를 검출하는 센서를 설치하고 있지 않고, 엔진 회전 속도(Ne)와 프라이머리 회전 속도(Npri)를 사용하여 회전 동기를 판정하고 있다.
이러한 경우, 엔진 회전 속도(Ne)와 프라이머리 회전 속도(Npri)의 회전 속도 차가 동일해도, 로크업 클러치(2a)가 체결되어 있거나, 또는 해방되어 있는지에 따라, 전진 클러치(3a) 전후의 회전 속도 차, 즉 회전 동기 상태는 상이하다.
본 실시 형태에서는, 로크업 클러치(2a)가 체결되어 있거나, 또는 해방되어 있는지에 따라, 회전 동기를 판정하는 임계값을 변경한다. 이에 의해, 로크업 클러치(2a)의 상태에 관계없이, 회전 동기를 정확하게 판정하고, 전진 클러치(3a)를 체결했을 때의 체결 쇼크의 발생을 억제할 수 있다.
구체적으로는, 로크업 클러치(2a)를 체결한 상태에서 회전 동기를 판정하는 제1 임계값(N1)을, 로크업 클러치(2a)를 해방한 상태에서 회전 동기를 판정하는 제2 임계값(N2)보다도 작게 한다. 이에 의해, 로크업 클러치(2a)의 상태에 관계없이, 전진 클러치(3a)를 체결할 때의 체결 쇼크의 발생을 억제할 수 있다.
브레이크 페달(42)이 답입되어, 세일링 스톱 제어를 해제하는 경우에도, 회전 동기 제어를 행하기 위해서는, 엔진(1)을 시동시킬 필요가 있으므로, 세일링 스톱 제어를 해제할 때에는, 엔진(1)을 시동시킨다. 그리고, 전진 클러치(3a)가 회전 동기했다고 판정하고, 전진 클러치(3a)를 체결한 후, 엔진(1)으로의 연료 분사를 중지하여 연료 커트를 행하고, 엔진(1)을 다시 정지시킨다. 이에 의해, 전진 클러치(3a)를 체결할 때의 쇼크 발생을 억제함과 함께, 연비를 향상시킬 수 있다.
상기 실시 형태의 구성 이외에, 예를 들어 전진 클러치(3a)에 유압을 공급하는 유로에 어큐뮬레이터를 설치해도 된다. 또한, 유압에 따라 전진 클러치(3a)를 체결하는 피스톤과 플레이트 사이에 디쉬 플레이트를 설치해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 무단 변속기(배리에이터)(4)의 전단 내지 상류측에 배치되는 전후진 전환 기구(3)를 갖는 자동 변속기(15)에 대해 설명했지만, 무단 변속기(4)의 후단 내지 하류측에 배치되는 부변속 기구를 갖는 자동 변속기에 적용해도 된다. 동력 전달 기구는, 전후진 전환 기구(3), 부변속 기구, 그 밖의 동력 전달 기구를 포함하는 개념이다. 또한, 자동 변속기(15)를 구성하는 주변속 기구는, 벨트형의 무단 변속기(4)에 한정되지 않고, 토로이달형의 무단 변속기여도 되고, 무단 변속기에 한정되지 않고, 유단 변속기여도 된다.
상기 실시 형태에서는, 전진 클러치(3a)가 회전 동기 했는지 여부를 판정하는 방법으로서, 식 (1), 식 (2)를 사용했지만, 예를 들어 식 (4), 식 (5)에 의해, 변속비의 관점에서 판정해도 된다.
|R1-Ne/Npri|≤N4 (4)
|R1-Ne/Npri|≤N5 (5)
「N4」는, 미리 설정된 제4 임계값이며, 로크업 클러치(2a)가 체결된 상태에서 전진 클러치(3a)를 체결할 때에 체결 쇼크의 발생을 억제할 수 있다고 판정 가능한 값이다. 「N5」는, 미리 설정된 제5 임계값이며, 로크업 클러치(2a)가 해방된 상태에서 전진 클러치(3a)를 체결할 때에 체결 쇼크의 발생을 억제할 수 있다고 판정 가능한 값이며, N4보다도 크다.
전진 클러치(3a)가 회전 동기 했는지 여부를 판정하는 방법은, 식 (1), 식 (2), 식 (4), 식 (5)에 한정되지는 않고, 세일링 스톱 제어를 해제할 때에 회전 동기를 정확하게 판정하고, 체결 쇼크의 발생을 억제할 수 있으면 된다.
상기 실시 형태에서는, 뉴트럴 주행 제어의 일례로서 세일링 스톱 제어에 대해 설명하였다. 그러나, 뉴트럴 주행 제어는, 세일링 스톱 제어 이외에도, 예를 들어 세일링 제어여도 된다. 즉, 자동 변속기(15)를 뉴트럴 상태로 하여 주행하고 있는 뉴트럴 주행 중에, 뉴트럴 해제 조건이 성립하여 전진 클러치(3a)를 체결하는 경우에, 상기 제어를 적용할 수 있다.
세일링 제어는, 세일링 성립 조건이 성립하면 변속기 컨트롤러(11) 및 엔진 컨트롤러(10)에 의해 실행된다. 세일링 성립 조건은, 예를 들어 이하의 (a) 내지 (d)이다. 또한, 세일링 제어 중은, 구동원인 엔진(1)을 정지시키지 않는다.
(a) 시프트 레버(40)가 D 레인지이다.
(b) 차속(VSP)가 제2 소정 차속(V2) 이상이다.
(c) 액셀러레이터 페달(41)이 답입되어 있지 않다.
(d) 브레이크 페달(42)이 답입되어 있지 않다.
여기서, 제2 소정 차속(V2)은, 제1 소정 차속(V1)보다도 낮은 저차속이다.
세일링 성립 조건은, (a) 내지 (d)의 조건을 모두 충족시키는 경우에 성립되고, (a) 내지 (d) 중 어느 것을 충족하지 않는 경우에는 성립되지 않는다. 또한, 세일링 해제 조건은, 세일링 제어 중에, 예를 들어 (a) 내지 (d) 중 어느 것이 불성립이 되는 것이지만, 세일링 성립 조건과 세일링 해제 조건을 다른 조건으로 해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 세일링 스톱 제어 중은 로크업 클러치(2a)를 해방했지만, 로크업 클러치(2a)가 체결된 상태에서 세일링 스톱 조건이 성립한 경우에는, 세일링 스톱 제어 중에 로크업 클러치(2a)가 체결된 상태를 유지해도 된다. 이에 의해, 세일링 스톱 제어 해제 시에 로크업 클러치(2a)를 체결할 필요가 없고, 로크업 클러치(2a)를 체결하는 횟수를 적게 할 수 있어, 로크업 클러치(2a)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
이러한 뉴트럴 주행 제어(세일링 스톱 제어)를 행하는 경우에는, 소정의 뉴트럴 주행 제어 해제 조건이 성립된 경우에, 로크업 클러치(2a)를 해방하고, 로크업 클러치(2a)가 해방된 상태에서 전진 클러치(3a)를 체결한다.
「소정의 뉴트럴 주행 제어 해제 조건」은 한정되지 않지만, 예를 들어 다음의 (a) 내지 (c)의 조건 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이에 의해, 로크업 클러치(2a)가 해방된 상태에서 전진 클러치(3a)를 체결하게 되므로, 전진 클러치(3a)의 체결 쇼크를 저감시킬 수 있다.
(a) 액셀러레이터 페달(41)이 답입되어 있으며, 또한 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 소정 개방도(APO1)보다도 작다(0<APO<APO1).
(b) 액셀러레이터 페달(41)이 답입되어 있으며, 또한 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 소정 개방도(APO1) 이상이다(APO1≤APO).
(c) 차속(VSP)이 제1 소정 차속(V1) 미만이다(VSP<V1).
뉴트럴 주행 제어 해제 조건으로서 (a) 내지 (c) 이외의 조건을 추가하는 것도 가능하고, 그 경우의 추가 조건 (d)는 예를 들어 도로가 소정 구배 이상인지 여부(등판로에 당도한 것인지 여부) 또는 저속 레인지(L 레인지, S 레인지) 등으로 변경된 것인지의 여부 등이다. 그리고, 뉴트럴 주행 제어 중에 (a) 내지 (d) 중 어느 조건이 성립됨으로써, 뉴트럴 주행 제어 해제 조건이 성립되었다고 판정한다.
또한, 소정의 뉴트럴 주행 제어 해제 조건으로서 적어도 (a)의 조건을 포함하는 것은, 체결 쇼크의 방지라고 하는 관점에서 적합하다.
상기 실시 형태에서는, 엔진(1)이 구동원인 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 구동원은, 엔진(1)에 한정되지 않고, 예를 들어 모터여도 되고, 엔진(1) 및 모터의 조합이어도 된다.
상기 실시 형태에서는, 변속기 컨트롤러(11)와 엔진 컨트롤러(10)를 별개의 컨트롤러로서 구성하는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 변속기 컨트롤러(11)와 엔진 컨트롤러(10)라 함은, 그것들의 기능을 통합하여, 단일 컨트롤러로서 구성하는 것도 가능하다. 또한, 변속기 컨트롤러(11), 엔진 컨트롤러(10)의 적어도 한쪽을 복수의 컨트롤러에 의해 구성해도 된다.
이상의 설명으로부터 도출되는, 청구범위에 기재된 것 이외의 형태를 이하에 설명한다.
구동원과, 구동원에 의해 구동되는 피구동기를 갖는 차량에 있어서, 구동원에 접속된 자동 변속기이며, 구동원, 및 피구동기보다도 동력 전달 경로의 하류측에 설치되고, 로크업 클러치를 갖는 토크 컨버터와, 토크 컨버터보다도 동력 전달 경로의 하류측에 설치되고, 당해 자동 변속기를 거치는 동력의 전달을 차단 가능하게 배치된 체결 요소를 갖는 자동 변속기를 제어하는, 자동 변속기의 제어 장치이며,
차량 주행 중에, 소정의 뉴트럴 주행 조건의 성립에 의해 자동 변속기를 동력 차단 상태로 하는 뉴트럴 주행 제어를 실행하고, 로크업 클러치가 해방된 상태에 있는 뉴트럴 주행 제어의, 브레이크 페달이 답입된 경우의 해제 시에 있어서, 로크업 클러치를 체결한 상태에서 체결 요소를 체결하는, 자동 변속기의 제어 장치이다.
뉴트럴 주행 제어의 해제 시에, 로크업 클러치의 체결 후, 체결 요소를 체결하는, 자동 변속기의 제어 장치이다.
브레이크 페달이 답입되어 있지 않은 상태에서 뉴트럴 주행 제어를 해제하는 경우에, 로크업 클러치가 해방된 상태를 유지하는, 자동 변속기의 제어 장치이다.
뉴트럴 주행 조건의 성립 시에 로크업 클러치가 체결된 상태에 있는 경우는, 뉴트럴 주행 제어 중에 로크업 클러치가 체결된 상태를 유지하는, 자동 변속기의 제어 장치이다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했지만, 상기 실시 형태의 설명은, 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정하는 취지는 아니다.
본원은, 2016년 2월 4일자로 일본 특허청에 출원한 일본 특허 출원 제2016-019762호에 기초하는 우선권을 주장하고, 그 출원의 모든 내용은, 참조에 의해 본 명세서에 원용된다.

Claims (8)

  1. 구동원과,
    상기 구동원에 의해 구동되는 피구동기와,
    동력 전달 경로에 있어서, 상기 구동원, 및 상기 피구동기보다도 하류측에 설치되고, 로크업 클러치를 갖는 토크 컨버터와, 상기 동력 전달 경로에 있어서, 상기 토크 컨버터보다도 하류측에 설치된 체결 요소를 갖는 자동 변속기를 갖는 차량의 제어 장치이며,
    차량 주행 중에 상기 자동 변속기를 동력 차단 상태로 하는 뉴트럴 주행 제어 중에, 브레이크 페달이 답입된 경우는, 상기 로크업 클러치를 체결한 상태에서 상기 체결 요소를 체결하는 제어부를 구비하는, 차량의 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피구동기는, 얼터네이터 또는 기계식 오일 펌프인, 차량의 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어부는 상기 뉴트럴 주행 제어 전에 상기 로크업 클러치를 체결한 상태였던 경우는, 상기 뉴트럴 주행 제어 중에 상기 로크업 클러치를 체결한 상태를 유지하는, 차량의 제어 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는, 소정의 뉴트럴 주행 제어 해제 조건이 성립한 경우는, 상기 로크업 클러치를 해방한 상태에서 상기 체결 요소를 체결하는, 차량의 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는 상기 뉴트럴 주행 제어를 행하고 있는 상태로부터 상기 체결 요소를 체결할 때에, 상기 체결 요소의 회전 동기를 행함과 함께, 상기 로크업 클러치를 해방한 상태에서 상기 체결 요소를 체결하는 경우의 상기 회전 동기와, 상기 로크업 클러치를 체결한 상태에서 상기 체결 요소를 체결하는 경우의 상기 회전 동기를 상이한 임계값에서 판정하는, 차량의 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 로크업 클러치를 체결한 상태에서 상기 체결 요소를 체결하는 경우의 상기 회전 동기를 판정하는 제1 임계값은, 상기 로크업 클러치를 해방한 상태에서 상기 체결 요소를 체결하는 경우의 상기 회전 동기를 판정하는 제2 임계값보다도 작은, 차량의 제어 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 뉴트럴 주행 제어 중에 상기 구동원을 정지시킴과 함께, 상기 뉴트럴 주행 제어를 실행하고 있는 상태로부터 상기 체결 요소를 체결하는 경우에는, 상기 구동원을 시동한 후에 상기 체결 요소의 회전 동기를 행하고, 상기 체결 요소를 체결한 후에 상기 구동원을 정지하는, 차량의 제어 장치.
  8. 구동원과,
    상기 구동원에 의해 구동되는 피구동기와,
    동력 전달 경로에 있어서, 상기 구동원, 및 상기 피구동기보다도 하류측에 설치되고, 로크업 클러치를 갖는 토크 컨버터와, 상기 동력 전달 경로에 있어서, 상기 토크 컨버터보다도 하류측에 설치된 체결 요소를 갖는 자동 변속기를 갖는 차량을 제어하는 차량의 제어 방법이며,
    차량 주행 중에 상기 자동 변속기를 동력 차단 상태로 하는 뉴트럴 주행 제어 중에, 브레이크 페달이 답입된 경우는, 상기 로크업 클러치를 체결한 상태에서 상기 체결 요소를 체결하는, 차량의 제어 방법.
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