(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両減速時に係合されて原動機と駆動輪との間の動力伝達経路を接続するクラッチ機構の入力側又は出力側に接続され、かつ原動機側の入力回転速度を無段階に変速して駆動輪側の出力回転速度として出力する無段変速機の変速制御装置において、
車両減速時において、前記無段変速機の目標入力回転速度をそのときの車速における最低回転速度よりも増大させるとともに、車両減速時の車速が前記クラッチ機構の係合が解除される第１の車速から該第１の車速よりも高い第２の車速までの車速域にあることに基づいて前記目標入力回転速度の増大量が車速の低下に応じて徐々に小さくなるように前記目標入力回転速度を設定する設定手段と、
前記無段変速機の入力回転速度が前記目標入力回転速度となるように前記無段変速機の変速比を制御する制御手段と
を備える無段変速機の変速制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記設定手段は、車両減速中において、車速が前記第２の車速よりも高い第３の車速を下回ったことに基づいて前記無段変速機構の目標入力回転速度をそのときの車速における最低回転速度よりも増大させるものである無段変速機の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載される無段変速機の変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平２−７２２６８号公報において、車両用エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路にロックアップクラッチ付きトルクコンバータを介設するとともに、トルクコンバータの出力軸側に変速比を連続的に変更することができる無段変速機（ＣＶＴ）を設けた車両が開示されている。この車両では、車両減速中においてロックアップクラッチを係合させれば、駆動輪の回転が直接的にエンジンへと伝達される。そのため、エンジンを稼動しなくてもエンジン回転速度をアイドル回転速度以上に引き上げてその回転を維持することができ、燃料カット領域を拡大して、燃費の向上を図ることができる。また、こうしたＣＶＴを搭載した車両では、アクセル低開度時において変速比をできるだけ低回転ハイギヤ側に切り換えてエンジンを運転させることにより燃費の良い運転となる。そのため、車両減速時には、ＣＶＴの入力回転速度がそのときの車速での最低回転速度となるようにＣＶＴの変速比を制御している。このようにして、車両減速時に変速比が徐々に増大されることとなり、これに伴いエンジンブレーキが増大することとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記車両においては、車両減速時、ＣＶＴの変速比が低回転ハイギヤであればあるほど、ＣＶＴの変速速度が遅くなることから、再加速時にはＣＶＴの変速応答性及び駆動応答性が悪くなり、また、車両の急停止時にはＣＶＴの変速比のローギヤ側への戻りが悪くなる。そこで、車両を高回転ローギヤ側で運転させてロックアップクラッチを低車速まで係合させようとすると、減速加速度の増大を招き、ドライバビリティが悪化するという問題があった。
【０００４】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両減速中のドライバビリティの悪化を好適に回避しつつ、無段変速機の変速応答性を向上することができる無段変速機の変速制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、車両減速時に係合されて原動機と駆動輪との間の動力伝達経路を接続するクラッチ機構の入力側又は出力側に接続され、かつ原動機側の入力回転速度を無段階に変速して駆動輪側の出力回転速度として出力する無段変速機の変速制御装置において、車両減速時において、前記無段変速機の目標入力回転速度をそのときの車速における最低回転速度よりも増大させるとともに、車両減速時の車速が前記クラッチ機構の係合が解除される第１の車速から該第１の車速よりも高い第２の車速までの車速域にあることに基づいて前記目標入力回転速度の増大量が車速の低下に応じて徐々に小さくなるように前記目標入力回転速度を設定する設定手段と、前記無段変速機の入力回転速度が前記目標入力回転速度となるように前記無段変速機の変速比を制御する制御手段とを備えることを要旨とする。
【０００６】
従って、請求項１に記載の発明によれば、車両減速時、無段変速機の目標入力回転速度がそのときの車速における最低回転速度よりも増大されるので、無段変速機の変速比が高回転ローギヤ側とされることとなる。従って、車両の再加速時には無段変速機の変速応答性及び駆動応答性が向上し、また、急減速時の変速比の最ローギヤ側への戻り性能が向上される。また、クラッチ機構が解除される第１の車速付近の車速において目標入力回転速度の増大量が小さくなるように設定されているので、クラッチ機構が係合されているときの無段変速機のローギヤ側への変速比の変化を抑えることができるようになり、減速加速度の増大を緩和することができ、ドライバビリティの悪化を抑制することができるようになる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置において、前記設定手段は、車両減速中において、車速が前記第２の車速よりも高い第３の車速を下回ったことに基づいて前記無段変速機構の目標入力回転速度をそのときの車速における最低回転速度よりも増大させるものであることを要旨とする。
【０００８】
従って、請求項２に記載の発明によれば、車両減速時、車速が第３の車速を下回るまでの間は無段変速機構の目標入力回転速度はそのときの車速における最低回転速度に設定されているので、無段変速機の変速比はハイギヤ側となり、燃費の良い運転となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の無段変速機を搭載した車両の制御装置を具体化した一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態にかかる無段変速機搭載車両及びその制御装置を示す概略構成図である。まず、この車両においてその原動機としてのエンジン１０と駆動輪１７との間の動力伝達を司る動力伝達系の構成を説明する。
【００１１】
図１に示すように、エンジン１０の出力軸１０ａは、トルクコンバータ１１に連結されている。このトルクコンバータ１１は、入力された回転を流体（オイル）を媒介して伝達する流体継ぎ手の一種であり、流体を媒介することによってエンジン出力軸１０ａの回転トルクを適宜に調整して駆動輪１７側へと伝達するようにしている。
【００１２】
このトルクコンバータ１１は、ロックアップクラッチ機構１２を備えている。このロックアップクラッチ機構１２は、油圧制御回路１９による油圧制御に基づき作動して、トルクコンバータ１１のエンジン１０側と駆動輪１７側との直接的な動力伝達を可能としている。
【００１３】
また、こうしたロックアップクラッチ機構１２を備えるトルクコンバータ１１の駆動輪１７側は、車両後進時にエンジン１０側から入力される回転の方向を反転する前進後進切替機構１３に連結されており、その更に駆動輪１７側は、変速を行うための無段変速機（ＣＶＴ）１４に連結されている。従って、ロックアップクラッチ機構１２の係合によってエンジン１０の出力軸とＣＶＴ１４とが直結され、ロックアップクラッチ機構１２の係合解除によって、エンジン１０とＣＶＴ１４との接続が断たれる。
【００１４】
そしてそのロックアップクラッチ機構１２を作動して、上記トルクコンバータ１１の流体（オイル）を媒介しない、エンジン１０とＣＶＴ１４との間の直接的な動力伝達を許容する、いわゆる「ロックアップ」が実行されるようにしている。そうしたロックアップを実行することで、トルクコンバータ１１内での流体すべりによる動力伝達効率の低下を好適に回避し、エンジン１０の燃費向上を図ることができるようになる。
【００１５】
本実施形態の車両では、上記ＣＶＴ１４として、互いに巻掛けられたベルト１４ａによって駆動連結された駆動プーリ１４ｂと従動プーリ１４ｃとを備えている。それら駆動及び従動プーリ１４ｂ、１４ｃは、油圧によってベルト１４ａの挟み幅を変更することができるように構成されている。そして、油圧制御回路１９による油圧制御によって、両プーリ１４ｂ、１４ｃにおけるベルト１４ａの挟み幅を変更し、ベルト１４ａの巻き掛け半径を可変とすることで、連続的に変速比を変更するようにしている。
【００１６】
また、このＣＶＴ１４の駆動輪１７側は、エンジン１０側からの回転を減速して伝達する減速機構１５、及び左右の駆動輪１７の差動を許容するためのディファレンシャル（差動機車装置）１６を介して駆動輪１７に連結されている。
【００１７】
こうして、エンジン１０と駆動輪１７との間では、ロックアップクラッチ機構１２を備えるトルクコンバータ１１、ＣＶＴ１４等を通じて動力伝達が行われるようになる。
【００１８】
続いて、こうしたクラッチ機構付き車両において、上記ロックアップクラッチ機構１２やＣＶＴ１４などの駆動伝達系や、エンジン１０などを制御する制御系の構成について、同図１に基づき説明する。
【００１９】
本実施形態にかかる車両では、上記の制御系として役割を司る電子制御装置（ＥＣＵ）として、主にエンジン１０の運転制御を行うエンジン用ＥＣＵ（「Ｅ／Ｇ  ＥＣＵ」）３０、主に上記駆動伝達系の制御を行う変速機用ＥＣＵ（「ＣＶＴ  ＥＣＵ」）３１を備えている。各ＥＣＵ３０，３１はそれぞれ、車内ネットワーク回線を通じて電気的に接続されている。
【００２０】
各ＥＣＵ３０，３１の入力ポートには、車両の走行速度（車速）を検知する速度センサ３３をはじめとして、車両やエンジン１０の運転状態を検知する各種センサの出力が入力される。更に、それらの入力ポートには、アクセルペダル３４の踏み込み量（アクセル踏込量）を検知するアクセルセンサ３５などの運転者の操作状態を検知する各種センサの出力も入力される。
【００２１】
一方、各ＥＣＵ３０，３１の出力ポートには、エンジン１０の制御にかかる各種アクチュエータや、上記油圧制御回路１９などを駆動する各駆動回路などが接続されている。そしてエンジン用ＥＣＵ３０は、上記各種センサの出力に基づき、燃料噴射などのエンジン１０の運転制御を実行する。また、変速機用ＥＣＵ３１は、油圧制御回路１９を駆動制御してＣＶＴ１４の変速制御を実行するほか、ロックアップクラッチ機構１２の制御なども実行する。
【００２２】
次に、車両減速時における変速機用ＥＣＵ３１の各種制御態様について、図２〜図４を参照して詳細に説明する。
上述したように、車両減速中にロックアップクラッチ機構１２を係合させれば、駆動輪１７からエンジン１０側へと直接的に動力が伝達されて、同エンジン１０を稼動しなくてもエンジン回転速度がアイドル回転速度以上に引き上げられてその回転が維持されるようになる。そのため、こうした車両減速中の燃料カットの実施に際して、ロックアップクラッチ機構１２を係合作動させれば、燃料カット領域を拡大して、燃費の向上を図ることができるようになる。
【００２３】
特に、本実施形態のようなＣＶＴ１４を備える車両では、ロックアップクラッチ機構１２を作動させたままでの変速が可能なため、より長期間に亘って車両減速中の同ロックアップクラッチ機構１２の係合を保持し、燃料カット領域をより拡大することが可能である。
【００２４】
アクセルペダル３４がオフとされて、車両が減速状態にされると、エンジン１０の燃料カットを実施すると共に、ロックアップクラッチ機構１２を係合作動させて、燃料カット領域を拡大するようにしている。
【００２５】
一方、車両の減速状態において低速度となると、再加速時の動力性能を確保するため、ＣＶＴ１４の変速比をローギヤ側に設定するようにしている。
また、本実施形態の無段変速機搭載車両の制御装置では、図４に示すように、ロックアップクラッチ機構１２のロックアップが解除される車速（ロックアップＯＦＦ車速）Ｖ０を設定し、車両減速中において車速がその車速Ｖ０を下回れば、ロックアップクラッチ機構１２の係合を解除するようにしている。こうして、車両の減速加速度が過大となる前に、車両のエンジン１０側と駆動輪１７側との直接的な駆動連結を解放することで、ドライバビリティの悪化を防止するようにしている。
【００２６】
以下、本実施形態での車両減速時におけるＣＶＴ１４の変速比制御を行うためのＣＶＴ１４の目標入力回転速度の設定態様について説明する。
図２は、こうした目標入力回転速度の設定にかかる「目標入力回転速度設定ルーチン」の処理手順を示すフローチャートである。本ルーチンは、変速機用ＥＣＵ３１によって所定時間毎に周期的に実行される。
【００２７】
さて、処理が本ルーチンに移行すると、変速機用ＥＣＵ３１は、まずステップ１１０において基本目標入力回転速度を算出する。この基本目標入力回転速度は、アクセル踏込量や車速などの車両の運転状態に基づき算出され、アクセル踏込量が大きくなればなるほど、また、車速が高くなればなるほど高い値として算出される。そして、基本目標入力回転速度は、アクセル踏込量が小さいときにはできるだけ低回転とされ、そのときの車速における最低回転速度もしくはその近傍の値が設定される。車速における最低回転速度はＣＶＴ１４の変速比を最ハイギヤ側の変速比γmin に設定したときに実現される値である。図４に示すように車両減速中における回転速度がアイドル回転速度ＮＥ０を下回るとエンジン１０が停止してしまうため、車速Ｖが低下して車速Ｖ２（＞Ｖ０）に達した時点で基本目標入力回転速度はＮＥ０に固定されてガードされるようになっている。
【００２８】
そして、次のステップ１２０において、変速機用ＥＣＵ３１はアクセルセンサ３５の検出信号に基づいてアクセルペダル３４が踏み込まれていない（ＯＦＦ状態）、即ち、車両減速中であるか否かを判断する。そして、アクセルＯＦＦでなければ、ステップ１４０に進む。ステップ１４０で変速機用ＥＣＵ３１は目標回転速度アップ量を「０」に設定した後、処理をステップ１５０に移行する。
【００２９】
一方、ステップ１２０においてアクセルＯＦＦであれば、車両減速中であるため、ステップ１３０に進む。ステップ１３０において、変速機用ＥＣＵ３１は図３に示すマップを参照してそのときの車速に応じた目標回転速度アップ量ＵＮＥを算出した後、処理をステップ１５０に移行する。このマップは、車両減速中における車速Ｖに基づいて設定されており、目標回転速度アップ量ＵＮＥは車速Ｖが車速Ｖ３（＞Ｖ２）から車速Ｖ２までの車速域において車速Ｖの低下に応じて所定回転速度ＵＮＥ１まで増加するように設定され、車速Ｖが車速Ｖ２から車速Ｖ１（＜Ｖ２）までの車速域において所定回転速度ＵＮＥ１に固定されている。また、目標回転速度アップ量は車速Ｖが車速Ｖ１から車速Ｖ０（＜Ｖ１）までの車速域において車速Ｖの低下に応じて所定回転速度ＵＮＥ１から０まで徐々に減少するように設定されている。
【００３０】
そして、ステップ１５０において、変速機用ＥＣＵ３１は上記ステップ１１０にて算出した基本目標入力回転速度に対して上記ステップ１３０又はステップ１４０にて算出した回転速度アップ量を加算することにより目標入力回転速度を算出する。従って、車両が減速中である場合には、目標入力回転速度ＴＮＥは車速Ｖに基づく最低回転速度ＮＥ０に対して目標回転速度アップ量を加えたものとなる。すなわち、車速Ｖが車速Ｖ３から車速Ｖ１までの車速域において、目標入力回転速度ＴＮＥは一定値ＮＥ１（ＮＥ０＋ＵＮＥ１）となる。また、車速Ｖが車速Ｖ１から車速Ｖ０までの車速域において、目標入力回転速度ＴＮＥは車速Ｖの低下に応じて一定値ＮＥ１からＮＥ０まで徐々に減少する。
【００３１】
ここで車速Ｖ１からＶ０の車速域において車速Ｖの低下に伴ってアップ量ＵＮＥを０まで低下するように設定するのは、次の理由による。すなわち、車両減速中において車速ＶがＶ３を下回ると、目標入力回転速度ＴＮＥを一定値ＮＥ１（ＮＥ０＋ＵＮＥ１）に設定するようにしている。これは、車両減速を行う場合、次の加速時において良好な加速性能、すなわち変速応答性及び駆動応答性を得るためにはＣＶＴ１４の変速比γをローギヤ側の変速比とする必要があり、また、車両の急減速時においてはＣＶＴ１４の変速比γの最ローギヤ側の変速比γmax への戻り性能を確保するためである。
【００３２】
しかし、目標入力回転速度ＴＮＥを一定値ＮＥ１に維持したままでロックアップクラッチ機構１２を低車速まで係合させようとすると、変速比のローギヤ側への変化に伴い減速加速度の増大を招き、ドライバビリティの悪化を招く。そこで、車速ＶがＶ１を下回ると、車速Ｖの低下に応じて目標入力回転速度ＴＮＥをＮＥ０まで徐々に低下するように設定し、この目標入力回転速度ＴＮＥとなるようにＣＶＴ１４の変速比をローギヤ側の変速比となるように制御している。ＣＶＴ１４の変速比をローギヤ側に制御すると減速加速度は大きくなるが、車速Ｖ１未満における目標回転速度アップ量を低下させるようにしているので、ＣＶＴ１４の変速比のローギヤ側への変化量を小さくすることができ、減速加速度の増大を緩和してドライバビリティの悪化を抑制することができるのである。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態の無段変速機の変速制御装置によれば、以下に記載する効果を得ることができるようになる。
・  本実施形態では、車両減速時、ＣＶＴ１４の目標入力回転速度ＴＮＥがそのときの車速における最低回転速度よりも増大され、ＣＶＴ１４の変速比が高回転ローギヤ側とされるので、車両の再加速時にはＣＶＴ１４の変速応答性及び駆動応答性を向上することができ、また、急減速時のＣＶＴ１４の変速比の最ローギヤ側への戻り性能を向上することができる。また、ロックアップクラッチ機構１２が解除される第１の車速Ｖ０から第２の車速Ｖ１までの車速域において車速の低下に応じて目標入力回転速度ＴＮＥのアップ量ＵＮＥが徐々に小さくなるように設定されているので、ロックアップクラッチ機構１２が係合されているときの急減速時のＣＶＴ１４のローギヤ側への変速比の変化を抑えることができるようになり、減速加速度の増大を緩和することができ、ドライバビリティの悪化を抑制することができるようになる。
【００３４】
・  本実施形態では、車両減速中において、車速が第２の車速Ｖ１よりも高い第３の車速Ｖ３を下回ったことに基づいて減速時のＣＶＴ１４の目標入力回転速度ＴＮＥをそのときの車速における最低回転速度よりも増大させるようにしているので、第３の車速Ｖ３よりも高車速側ではＣＶＴ１４の変速比はハイギヤ側となり、燃費の良い運転を行うことができる。
【００３５】
・  本実施形態では、アクセルペダル３４がＯＦＦされることに基づいて車両が減速中であるか否かを判断するようにしている。そのため、運転者の意図を適切に把握して、車両の減速状態か否かを的確に判断することができるようになる。
【００３６】
なお、以上説明した本実施形態のクラッチ機構付き車両の制御装置は、以下のように変更することもできる。
・  上記実施形態では、車速Ｖ３から車速Ｖ１までの車速域において目標入力回転速度が一定値となるように目標回転速度アップ量ＵＮＥを設定したが、図３に鎖線で示すように車速Ｖ３から車速Ｖ２´（＞Ｖ２）までの車速域においては車速Ｖの低下に伴ってアップ量を増加させ、車速Ｖ２´から車速Ｖ１までの車速域においては車速Ｖの低下に伴ってアップ量を低下させるようにしてもよい。なお、車速Ｖ２´から車速Ｖ１までの車速域におけるアップ量の低下度合いは、車速Ｖ１から車速Ｖ０までの車速域におけるアップ量の低下度合いよりも変化の小さいものとするのがよい。このようにすれば、車両が低車速ほど減速加速度の体感度合いは大きくなるが、ロックアップＯＦＦ車速付近での減速加速度の変化を低減することができるようになり、ドライバビリティの悪化を好適に抑制することができる。
【００３７】
・  上記実施形態では、ＣＶＴ１４としてベルト式のものを採用したが、トロイダル式ＣＶＴを採用してもよい。
・  上記実施形態では、ロックアップクラッチ機構１２と駆動輪１７との間にＣＶＴ１４を配設した構成、すなわちロックアップクラッチ機構１２の出力軸側にＣＶＴ１４を接続した構成の車両に具体化したが、ＣＶＴと駆動輪との間にロックアップクラッチ機構を配設する構成、すなわちロックアップクラッチ機構の入力軸側にＣＶＴ１４を接続する構成の車両に具体化してもよい。
【００３８】
・  上記実施形態の制御装置が適用される無段変速機搭載車両では、クラッチ機構として油圧作動式の摩擦クラッチ機構を採用しているが、クラッチ機構の構成は任意であり、電磁クラッチなどのその他のクラッチ機構を採用するようにしてもよい。要は、エンジンと変速機とを断接するクラッチ機構として採用する車両であれば、上記各実施形態と同様、或いはそれに準じた制御装置を適用することができる。
【００３９】
次に、上記実施形態から把握できる他の技術的思想を以下に記載する。
・  請求項２に記載の無段変速機の変速制御装置において、前記設定手段は、前記第２の車速から前記第３の車速までの車速域において前記目標入力回転速度が所定回転速度になるように目標回転速度の増大量を設定するものである無段変速機の変速制御装置。
【００４０】
・  請求項２に記載の無段変速機の変速制御装置において、前記設定手段は、前記第２の車速から前記第３の車速までの車速域の中間において前記目標入力回転速度の増大量が最大になるように該増大量を設定するものである無段変速機の変速制御装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した一実施形態についてその無段変速機搭載車両及びその制御装置の概略構成図。
【図２】同実施形態についてその目標入力回転速度の設定手順を示すフローチャート。
【図３】車両減速中における目標回転速度アップ量の算出に用いるマップの一例を示す説明図。
【図４】車両減速中における車速と目標入力回転速度との制御態様の一例を示す説明図。
【符号の説明】
１０…エンジン、１４…無段変速機（ＣＶＴ）、１２…ロックアップクラッチ機構（クラッチ機構）、１７…駆動輪、１９…油圧制御回路、３０…エンジン用ＥＣＵ、３１…変速機用ＥＣＵ（設定手段、制御手段）、３３…車速センサ、３５…アクセルセンサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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