図1は、本発明が好適に適用される動力伝達装置10の構成を説明する骨子図である。この動力伝達装置10は、FF(フロントエンジン・フロントドライブ)型車両に好適に採用される横置き型自動変速機であり、走行用の動力源としてエンジン12を備えている。このエンジン12は、例えばガソリンエンジン等の内燃機関であり、その出力はクランク軸、トルクコンバータ14、前後進切換装置16、ベルト式無段変速機(以下、CVTと称する)18、及び減速歯車装置20等を介して差動歯車装置22に伝達され、左右の駆動輪24l、24rへ分配される。
上記トルクコンバータ14は、上記エンジン12のクランク軸に連結されたポンプ翼車14p、及びそのトルクコンバータ14の出力側部材に相当するタービン軸34を介して前後進切換装置16に連結されたタービン翼車14tを備えており、流体を介して動力伝達を行う流体式伝動装置である。また、それ等のポンプ翼車14p及びタービン翼車14tの間にはロックアップクラッチ26が設けられており、油圧制御回路82(図2を参照)内の図示しないロックアップコントロールバルブ(L/C制御弁)等によって係合側油室及び解放側油室に対する油圧供給が切り換えられることにより係合又は解放されるようになっており、完全係合させられることによってポンプ翼車14p及びタービン翼車14tが一体回転させられる。このポンプ翼車14pには、上記CVT18におけるベルト48の掛かり径を変更して変速比を変化させたり、そのベルト48の挟圧力を発生させたり、上記ロックアップクラッチ26の係合・解放を制御したり、或いは各部に潤滑油を供給したりするための油圧を、上記エンジン12により回転駆動されることにより発生させる機械式の油圧ポンプ28が連結されている。
前記前後進切換装置16は、前進用クラッチC1、後進用ブレーキB1、及びダブルピニオン型の遊星歯車装置16pを主体として構成されており、前記トルクコンバータ14のタービン軸34がサンギヤ16sに一体的に連結され、前記CVT18の入力軸36がキャリア16cに一体的に連結されている一方、キャリア16cとサンギヤ16sが前進用クラッチC1を介して選択的に連結され、リングギヤ16rが後進用ブレーキB1を介してハウジング38に選択的に固定されるようになっている。この前進用クラッチC1及び後進用ブレーキB1は、例えば、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる油圧式摩擦係合装置である。上記前進用クラッチC1が係合させられると共に上記後進用ブレーキB1が解放されると、前記前後進切換装置16は一体回転状態とされることによりタービン軸34が入力軸36に直結され、前進用動力伝達経路が成立(達成)させられて前進方向の駆動力が前記CVT18側へ伝達される。また、上記後進用ブレーキB1が係合させられると共に上記前進用クラッチC1が解放されると、前記前後進切換装置16により後進用動力伝達経路が成立(達成)させられて、上記入力軸36はタービン軸34に対して逆方向へ回転させられるようになり、後進方向の駆動力が前記CVT18側へ伝達される。また、上記前進用クラッチC1及び後進用ブレーキB1が共に解放されると、前記前後進切換装置16は動力伝達を遮断するニュートラル状態(動力伝達遮断状態)になる。
前記CVT18は、上記入力軸36に連結された入力側部材である有効径が可変のプライマリプーリ(入力側可変シーブ)42と、出力軸44に連結された出力側部材である有効径が可変のセカンダリプーリ(出力側可変シーブ)46と、それらプライマリプーリ42及びセカンダリプーリ46の間に巻き掛けられた伝動ベルト48とを、備えて構成されたものであり、上記プライマリプーリ42及びセカンダリプーリ46と伝動ベルト48との間の摩擦力を介して動力伝達を行う。すなわち、上記プライマリプーリ42及びセカンダリプーリ46は、上記入力軸36及び出力軸44にそれぞれ固定された固定回転体42a及び46aと、それら入力軸36及び出力軸44に対して軸まわりの相対回転不能かつ軸方向の移動可能に設けられた可動回転体42b及び46bと、それらの間のV溝幅を可変とする推力を付与するアクチュエータとしての入力側油圧シリンダ42c及び出力側油圧シリンダ46cとを備えて構成されており、その入力側油圧シリンダ42cの油圧(変速制御圧PRATIO)が油圧制御回路82によって制御されることにより、上記プライマリプーリ42及びセカンダリプーリ46のV溝幅が変化して上記伝動ベルト48の掛かり径(有効径)が変更され、変速比γ(=入力軸回転速度NIN/出力軸回転速度NOUT)が連続的に変化させられる。また、上記伝動ベルト48に滑りを生じさせないように、上記出力側油圧シリンダ46cの油圧(挟圧力制御圧PBELT)が油圧制御回路82によって制御されることでその伝動ベルト48の挟圧力が制御される。
図2は、前記動力伝達装置10等を制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。この図2に示す電子制御装置50は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、前記エンジン12の出力制御、前記CVT18の変速制御及びベルト挟圧力制御、前記ロックアップクラッチ26のトルク容量制御等を実行するようになっている。また、この電子制御装置50は、必要に応じて前記エンジン12の出力制御用と、前記CVT18及びロックアップクラッチ26等の油圧制御用とに分けて構成される。
上記電子制御装置50には、エンジン回転速度センサ52により検出されたクランク軸回転角度(位置)ACR及びエンジン12の回転速度(エンジン回転速度)NEに対応するクランク軸回転速度を表す信号、タービン回転速度センサ54により検出されたタービン軸34の回転速度(タービン回転速度)NTを表す信号、入力軸回転速度センサ56により検出された前記CVT18の入力回転速度である前記入力軸36の回転速度(入力軸回転速度)NINを表す信号、車速センサ(出力軸回転速度センサ)58により検出された前記CVT18の出力回転速度である前記出力軸44の回転速度(出力軸回転速度)NOUTすなわち出力軸回転速度NOUTに対応する車速Vを表す車速信号、スロットルセンサ60により検出された前記エンジン12の吸気配管32(図1を参照)に備えられた電子スロットル弁30のスロットル弁開度θTHを表すスロットル弁開度信号、冷却水温センサ62により検出された前記エンジン12の冷却水温TWを表す信号、CVT油温センサ64により検出された前記CVT18等の油圧回路の油温TCVTを表す信号、アクセル開度センサ66により検出されたアクセルペダル68の操作量であるアクセル開度ACCを表すアクセル開度信号、フットブレーキスイッチ70により検出された常用ブレーキである図示しないフットブレーキの操作の有無BONを表すブレーキ操作信号、レバーポジションセンサ72により検出されたシフトレバー74のレバーポジション(操作位置)PSHを表す操作位置信号等が供給されるようになっている。
また、前記電子制御装置50からは、前記エンジン12の出力制御のためのエンジン出力制御指令信号SE、例えば電子スロットル弁30の開閉を制御するためのスロットルアクチュエータ76を駆動するスロットル信号、燃料噴射装置78から噴射される燃料の量を制御するための噴射信号、及び点火装置80による前記エンジン12の点火時期を制御するための点火時期信号等が出力されるようになっている。また、前記CVT18の変速比γを変化させるための変速制御指令信号ST例えば変速制御圧PRATIOを制御するための指令信号、前記伝動ベルト48の挟圧力を制御するための挟圧力制御指令信号SB例えば挟圧力制御圧PBELTを制御するための指令信号、前記ロックアップクラッチ26の係合、解放、乃至はスリップ量を制御させるためのロックアップ制御指令信号例えば油圧制御回路82内の前記ロックアップコントロールバルブの弁位置を切り換える図示しないオンオフソレノイド弁を駆動するための指令信号やロックアップクラッチ26のトルク容量を調節するソレノイド弁を駆動するための指令信号、ライン油圧PLを制御するリニアソレノイド弁を駆動するための指令信号、前記セカンダリプーリ46の可変シーブを駆動して前記伝動ベルト48の挟圧力を制御するための挟圧力制御弁86に供給されるパイロット圧を出力させるリニアソレノイド弁を駆動するための指令信号等が油圧制御回路82へ出力されるようになっている。
前記シフトレバー74は、例えば運転席の近傍に配設されたものであり、順次位置させられている5つのレバーポジション「P」、「R」、「N」、「D」、及び「L」のうちの何れかへ手動操作されるようになっている。この「P」ポジション(レンジ)は、前記動力伝達装置10の動力伝達経路を解放しすなわちその動力伝達装置10の動力伝達が遮断されるニュートラル状態(中立状態)とし且つメカニカルパーキング機構によって機械的に前記出力軸44の回転を阻止(ロック)するための駐車ポジション(位置)である。また、「R」ポジションは、前記出力軸44の回転方向を逆回転とするための後進走行ポジション(位置)である。また、「N」ポジションは、前記動力伝達装置10の動力伝達が遮断されるニュートラル状態とするための中立ポジション(位置)である。また、「D」ポジションは、前記CVT18の変速を許容する変速範囲で自動変速モードを成立させて自動変速制御を実行させる前進走行ポジション(位置)である。また、「L」ポジションは、強いエンジンブレーキが作用させられるエンジンブレーキポジション(位置)である。このように、「P」ポジション及び「N」ポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであり、「R」ポジション、「D」ポジション、及び「L」ポジションは、車両を走行させるときに選択される走行ポジションである。
図3は、前記電子制御装置50に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図3に示すフューエルカット制御手段84は、基本的には、予め定められた関係から、前記エンジン回転速度センサ52により検出されるエンジン回転速度NEや前記アクセル開度センサ66により検出されるアクセル開度(アクセルペダル操作量)ACC等に基づいて、燃料供給の必要がないか否かを判断して、前記エンジン12への燃料供給を遮断する指令を前記燃料噴射装置78等に出力する。例えば、前記アクセル開度センサ66により検出されるアクセル開度ACCが零である減速走行時であり、且つ前記エンジン回転速度センサ52により検出されるエンジン回転速度NEが予め決められた所定値(フューエルカット解除値CF)を下回らない場合には、フューエルカットを行うように遮断指令を出力させるが、その所定値まで前記エンジン12の回転速度NEが低下させられた場合には、フューエルカットを行わないように遮断指令の出力を停止し、フューエルカット状態を解除する制御を行う。
減速走行判定手段86は、予め定められた関係から、前記アクセル開度センサ66により検出されるアクセル開度ACCや前記フットブレーキスイッチ70により検出されるフットブレーキの操作の有無BONを表すブレーキ操作信号等に基づいて、車両が減速走行を行っているか否かを判定する。換言すれば、車両の走行状態が減速走行であるか、或いは非減速走行すなわち定常走行乃至加速走行であるかを判定する。例えば、前記アクセル開度センサ66により検出されるアクセル開度ACCが零である場合には車両が減速走行を行っているものと判定する。また、前記フットブレーキスイッチ70によりフットブレーキの踏込操作を表す信号が検出される場合には車両が減速走行を行っているものと判定する。また、前記アクセル開度センサ66により検出されるアクセル開度ACCが予め定められた所定値以上である場合には車両が非減速走行を行っているものと判定する。
減速時制御手段88は、前記フューエルカット制御手段84によるフューエルカット制御すなわち前記エンジン12への燃料供給遮断制御中であり且つ上記減速走行判定手段86により車両が減速走行を行っていると判定された場合において、前記CVT18の入力回転速度NINを所定の減速時目標回転速度まで上昇させる無段変速制御を実行する。斯かる制御を行うために、上記減速時制御手段88は、目標回転速度算出手段90及び無段変速制御手段92を備えている。
上記目標回転速度算出手段90は、好適には、予め定められた関係から車両減速度に基づいて上記制御における目標回転速度すなわち減速時目標回転速度を算出する。図4は、斯かる目標回転速度算出手段90による減速時目標回転速度の算出に用いられる関係の一例を示す図である。この図4に示す関係は、車両の減速度(負の加速度)すなわち前記車速センサ58により検出される車速Vの時間変化率dV/dtに対応して、上記減速時制御手段88の制御における前記CVT18の入力回転速度増加分ΔNINを定めるものであり、その車両の減速度dV/dtが大きくなるほど(すなわち負の加速度の絶対値が大きくなるほど)入力回転速度増加分ΔNINが大きくなるように定められている。斯かる関係は、好適には、車両の減速度dV/dtに対応して装置の耐久性に影響を与えない限度における可及的に大きな入力回転速度増加分ΔNINが、予め実験的に求められて定められたものである。上記目標回転速度算出手段90は、例えばこの図4に示されるような関係から車両減速度dV/dtに基づいて上記制御における減速時目標回転速度を算出するものである。具体的には、図4に示すような関係から車両の減速度dV/dtに対応する入力回転速度減少分ΔNINを算出し、その時点における入力回転速度NINにその入力回転速度減少分ΔNINを加算した和としての減速時目標回転速度を算出する。すなわち、上記目標回転速度算出手段90は、換言すれば、車両減速度dV/dtが大きいほど減速時目標回転速度が大きくなるように上記減速時目標回転速度を算出する。
前記無段変速制御手段92は、前記目標回転速度算出手段90により算出された減速時目標回転速度に基づいて前記CVT18の変速制御を行う。すなわち、前記CVT18の入力回転速度NINを前記目標回転速度算出手段90により算出された減速時目標回転速度まで上昇させるようにそのCVT18の無段変速制御を実行する。具体的には、前記油圧制御回路82に備えられた電磁制御弁等を介して前記入力側油圧シリンダ42cの油圧(変速制御圧PRATIO)を制御することで、前記CVT18の入力回転速度NINを前記目標回転速度算出手段90により算出された減速時目標回転速度と等しくする変速比γを実現する。
図3に戻って、非減速時制御手段94は、前記減速時制御手段88による制御の実行後に続く非減速走行時に、前記エンジン12のフューエルカットを継続するように前記CVT18の入力回転速度NINを低下させる無段変速制御を実行する。好適には、前記エンジン12のフューエルカットを維持しつつそのエンジン12の要求トルクと前記CVT18のイナーシャトルクとが等しくなるようにそのCVT18の入力回転速度NINを低下させる無段変速制御を実行する。斯かる制御を行うために、上記非減速時制御手段94は、目標回転速度算出手段96及び無段変速制御手段98を備えている。
上記目標回転速度算出手段96は、予め定められた関係から車両の走行状態に基づいて要求エンジントルクを算出し、その要求エンジントルクと前記CVT18のイナーシャトルクとを等しくするそのCVT18の入力回転速度NINを算出する。例えば、予め定められた関係から、前記エンジン回転速度センサ52により検出されるエンジン回転速度NE及び前記アクセル開度センサ66により検出されるアクセル開度ACCに基づいて、そのエンジン12の要求トルクを算出し、その要求エンジントルクに対応する(要求エンジントルク=イナーシャトルクとなる)入力回転速度減少分ΔNINを算出する。そして、その時点における入力回転速度NINから上記入力回転速度減少分ΔNINを減算した差としての非減速時目標回転速度を算出する。ここで、この非減速時目標回転速度は、好適には、通常制御(前記減速時制御を行わない場合における定常状態の制御)時における通常時入力回転速度NIN0を下限値として算出される。
前記無段変速制御手段98は、前記目標回転速度算出手段96により算出された非減速時目標回転速度に基づいて前記CVT18の変速制御を行う。すなわち、前記CVT18の入力回転速度NINを前記目標回転速度算出手段96により算出された非減速時目標回転速度まで減少させるようにそのCVT18の無段変速制御を実行する。具体的には、前記油圧制御回路82に備えられた電磁制御弁等を介して前記入力側油圧シリンダ42cの油圧(変速制御圧PRATIO)を制御することで、前記CVT18の入力回転速度NINを前記目標回転速度算出手段96により算出された非減速時目標回転速度と等しくする変速比γを実現する。
前記フューエルカット制御手段84は、前記非減速時制御手段94による制御に際して、前記CVT18の入力回転速度NINが前記目標回転速度算出手段96により算出された非減速時目標回転速度(乃至通常時入力回転速度NIN0)に達するまで前記エンジン12への燃料の供給を遮断するフューエルカット制御を維持する。換言すれば、前記CVT18の入力回転速度NINが前記目標回転速度算出手段96により算出された非減速時目標回転速度より大きい場合には斯かるフューエルカット制御を継続する。そして、前記CVT18の入力回転速度NINがその非減速時目標回転速度以下となった段階でフューエルカット制御を解除し、前記エンジン12への燃料の供給を開始(再開)する。
図5は、前記電子制御装置50による前記CVT18の無段変速制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
先ず、ステップ(以下、ステップを省略する)S1において、アクセルオフであるか否か、すなわち前記アクセル開度センサ66により検出されるアクセル開度ACCが零であるか否かが判断される。このS1の判断が否定される場合には、S9以下の処理が実行されるが、S1の判断が肯定される場合には、S2において、ブレーキオンであるか否か、すなわち前記フットブレーキスイッチ70によりフットブレーキの踏込操作を表す信号が検出されるか否かが判断される。このS2の判断が否定される場合には、S10において、通常制御時(減速時制御を行わない場合における定常制御時)における前記CVT18の入力回転速度NINが算出された後、S8以下の処理が実行されるが、S2の判断が肯定される場合には、S3において、車両の減速度(負の加速度)が所定の閾値より小さいか否かが判断される。このS3の判断が否定される場合には、S10以下の処理が実行されるが、S3の判断が肯定される場合には、S4において、図4に示すような予め定められた関係から車両減速度に基づいて目標入力回転速度増加分ΔNINが算出される。次に、S5において、目標入力回転速度NIN=NIN(-1)+ΔNINとされる。次に、S6において、S5にて算出された目標入力回転速度NINが所定のガード回転速度GNINより大きいか否かが判断される。このS6の判断が否定される場合には、S8以下の処理が実行されるが、S6の判断が肯定される場合には、目標入力回転速度NIN=ガード回転速度GNINとされる。次に、S8において、S5、S7、乃至S10等にて算出された目標入力回転速度NINが得られるように前記CVT18の変速比γが制御された後、本ルーチンが終了させられる。
S9においては、減速時制御後であるか否か、すなわち上述したS4乃至S8の制御の実行後に続く処理であるか否かが判断される。このS9の判断が否定される場合には、S10において、通常制御時における前記CVT18の入力回転速度NINが算出された後、S8以下の処理が実行されるが、S9の判断が肯定される場合には、S11において、予め定められた関係から前記アクセル開度センサ66により検出されるアクセル開度ACC及び前記エンジン回転速度センサ52により検出されるエンジン回転速度NEに基づいて要求エンジントルクが算出される。次に、S12において、S11にて算出された要求エンジントルクと前記CVT18のイナーシャトルクとを等しくする入力回転速度減少分ΔNINが算出される。次に、S13において、通常制御時における前記CVT18の入力回転速度NINが算出され、その値がNIN0とされる。次に、S14において、目標入力回転速度NIN=NIN(-1)−ΔNINとされる。次に、S15において、S14にて算出された目標入力回転速度NINがS13にて算出されたNIN0以下であるか否かが判断される。このS15の判断が否定される場合には、S16において、前記エンジン12のフューエルカット制御が維持された後、S8以下の処理が実行されるが、S15の判断が肯定される場合には、S17において、入力回転速度NIN=NIN0とされ、前記エンジン12のフューエルカット制御が解除された後、S8以下の処理が実行される。以上の制御において、S16及びS17が前記フューエルカット制御手段84の動作に、S1及びS2が前記減速走行判定手段86の動作に、S3乃至S8が前記減速時制御手段88の動作に、S8乃至S17が前記非減速時制御手段94の動作に、それぞれ対応する。
このように、本実施例によれば、前記エンジン12のフューエルカット中の減速走行時に、前記CVT18の入力回転速度NINを所定の減速時目標回転速度まで上昇させる無段変速制御を実行する減速時制御手段88(S3乃至S8)と、その減速時制御手段88による制御の実行後に続く非減速走行時に、前記エンジン12のフューエルカットを継続するように前記CVT18の入力回転速度NINを低下させる無段変速制御を実行する非減速時制御手段94(S8乃至S17)とを、備えたものであることから、減速走行中に入力回転速度NINを可及的に上昇させてイナーシャエネルギを蓄積しておき、その後のエンジントルク必要時において入力回転速度NINを低下させてイナーシャトルクを発生させることで、フューエルカットを継続しつつ定常走行乃至加速走行が可能となる。すなわち、エンジン12のフューエルカットを維持したまま好適な非減速走行を実現する車両用無段変速機の制御装置を提供することができる。
また、前記減速時制御手段88は、予め定められた関係から車両減速度dV/dtに基づいて前記減速時目標回転速度を算出するものであるため、減速走行中に実用的な態様で入力回転速度NINを可及的に上昇させてイナーシャエネルギを蓄積することができる。
また、前記非減速時制御手段94は、前記エンジン12のフューエルカットを維持しつつ前記エンジン12の要求トルクと前記CVT18のイナーシャトルクとが等しくなるようにそのCVT18の入力回転速度NINを低下させる無段変速制御を実行するものであるため、非減速走行時におけるエンジントルク必要時において実用的な態様で入力回転速度NINを低下させてイナーシャトルクを発生させることができる。
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
例えば、前述の実施例では、油圧により伝動ベルト48を挟圧して動力を伝達すると共に、その伝動ベルト48の掛かり径を変更して変速比を変化させるベルト式無段変速機18に本発明が適用された例を説明したが、例えばトロイダル型無段変速機など、他の型式の無段変速機であってもよく、前記エンジン12に連結され、そのエンジン12の出力を無段階に変速できる車両用無段変速機であればその種類は問わない。
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。