JP6705048B2 - 車両の変速制御装置および変速制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、アクセル操作条件とエンジン回転速度条件を用いてフューエルカット制御を実行するエンジンを搭載した車両の変速制御装置に関する。
従来、自車前方の走行環境によりアクセルペダルの解放が推定される場合、アクセルペダルが解放される前にエンジン回転速度を所定回転速度以上となるよう自動変速機の変速比を制御している。これにより、アクセルペダルが解放されたとき、フューエルカット制御を実行でき、燃費向上となる。なお、アクセルペダルが解放されることは、車両前方にコーナーや降坂路があること、自車と先行車との車間距離が詰まることに基づいて推定している(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来技術にあっては、走行中にアクセルペダルが解放されたにもかかわらず、解放操作の前にアクセルペダルの解放が推定されない場合があり、燃費向上に改善の余地がある、という問題があった。
即ち、従来技術のように車両前方にコーナーや降坂路がある場合、車間距離が詰まった場合、運転者は減速を意図してアクセルペダルを解放する。しかし、車両前方にコーナーや降坂路がない場合でも、又、車間距離が詰まっていない場合でも、運転者はアクセルペダルを解放することがある。例えば、一定車速での走行を意図して車速調整のためにアクセルペダルを解放したり、加速が不必要と判断してアクセルペダルを解放したりすることがある。このような走行シーンのとき、従来技術においては、アクセルペダルが解放されると推定されず、アクセルペダルが解放される前にエンジン回転速度を所定回転速度以上としない。このため、アクセルペダルが解放されてもエンジン回転速度条件が成立しないことでフューエルカット制御が実行されず、燃費を向上させることができない。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、走行中にアクセルペダルが解放されたとき、燃費向上に寄与するフューエルカット制御が実行される走行シーンを拡大する車両の変速制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の車両の変速制御装置は、エンジンと、エンジンと駆動輪との間に配される変速機構と、変速機構の変速比を制御する変速制御手段と、フューエルカット制御手段と、を備える。
フューエルカット制御手段は、少なくとも、アクセルペダルが解放状態であり、且つ、エンジンの回転速度が所定回転速度以上であると、エンジンへの燃料供給を停止する。
変速制御手段は、車両前方状況やアクセル操作状況に関わりなく、エンジンの最低回転速度が所定回転速度以上となるよう変速機構の変速比を制御する最低回転速度規制制御を作動する。
このように、車両前方状況やアクセル操作状況に関わりなく、変速によりエンジンの最低回転速度を高めておくことで、走行中にアクセルペダルが解放されたとき、燃費向上に寄与するフューエルカット制御が実行される走行シーンを拡大することができる。
以下、本発明による車両の変速制御装置を実現する最良の実施形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
実施例1における変速制御装置は、アクセル解放条件とエンジン回転速度条件が成立するとフェールカット制御が実行されるエンジンと、ベルト式無段変速機(トルクコンバータ+バリエータ)とが駆動系に搭載されたエンジン車に適用したものである。以下、実施例1の構成を、「全体システム構成」、「通常変速制御構成とロックアップ制御構成」、「フューエルカット制御処理構成」、「変速制御処理構成」に分けて説明する。
[全体システム構成]
図1は、実施例1の変速制御装置が適用されたエンジン車の駆動系と制御系を示す。以下、図1に基づいて、全体システム構成を説明する。
エンジン車の駆動系は、図1に示すように、エンジン1と、トルクコンバータ2と、前後進切替機構3と、バリエータ4(変速機構)と、終減速機構5と、駆動輪6,6と、を備えている。
図1は、実施例1の変速制御装置が適用されたエンジン車の駆動系と制御系を示す。以下、図1に基づいて、全体システム構成を説明する。
エンジン車の駆動系は、図1に示すように、エンジン1と、トルクコンバータ2と、前後進切替機構3と、バリエータ4(変速機構)と、終減速機構5と、駆動輪6,6と、を備えている。
エンジン1は、走行用駆動源であり、ドライバによるアクセル操作量に応じてアイドル制御やエンジン出力制御が行われる。このエンジン出力制御以外には、アクセル解放操作時にフューエルカット信号を入力すると、エンジン1への燃料供給を停止するフューエルカット制御が行われる。このため、エンジン1には、フューエルカット信号(FC信号)が入力されると燃料噴射を遮断し、フューエルカットリカバー信号(FCR信号)が入力されると燃料再噴射する燃料噴射アクチュエータ10を有する。
トルクコンバータ2は、トルク増大機能を有する発進要素であり、トルク増大機能を必要としないときに締結するロックアップクラッチ20が内蔵される。このトルクコンバータ2は、エンジン出力軸11にコンバータハウジング22を介して連結されたポンプインペラ23と、トルクコンバータ出力軸21に連結されたタービンランナ24と、ケースにワンウェイクラッチ25を介して設けられたステータ26と、を構成要素とする。
ロックアップクラッチ20は、クラッチ解放状態のとき、エンジン出力軸11とトルクコンバータ出力軸21との間のトルク伝達がトルクコンバータ2を介して行われる。クラッチ完全締結状態のとき、エンジン出力軸11とトルクコンバータ出力軸21とを直結する。このため、クラッチ完全締結状態のときは、エンジン回転速度とタービン回転速度が一致する。
前後進切替機構3は、バリエータ4への入力回転方向を前進走行時の正転方向と後退走行時の逆転方向で切り替える機構である。この前後進切替機構3は、ダブルピニオン式遊星歯車30と、湿式多板クラッチによる前進クラッチ31と、湿式多板ブレーキによる後退ブレーキ32と、を有する。
前進クラッチ31は、Dレンジ等の前進走行レンジ選択時に前進クラッチ圧Pfcにより油圧締結される。後退ブレーキ32は、Rレンジ等の後退走行レンジ選択時に後退ブレーキ圧Prbにより油圧締結される。なお、前進クラッチ31と後退ブレーキ32は、Nレンジの選択時にいずれも解放される。
バリエータ4は、ベルト接触径の変化により変速比(=バリエータ入力回転速度とバリエータ出力回転速度の比)を無段階に変化させるベルト式無段変速機構である。このバリエータ4は、プライマリプーリ42と、セカンダリプーリ43と、プーリベルト44と、を有する。
プライマリプーリ42は、ダブルピニオン式遊星歯車30のキャリアに連結されたバリエータ入力軸40の同軸上に配された固定プーリ42aとスライドプーリ42bにより構成される。スライドプーリ42bは、プライマリ圧室45に導かれるプライマリ圧Ppriによりスライド動作する。
セカンダリプーリ43は、終減速機構5に連結されるバリエータ出力軸41の同軸上に配された固定プーリ43aとスライドプーリ43bにより構成される。スライドプーリ43bは、セカンダリ圧室46に導かれるセカンダリ圧Psecによりスライド動作する。
プーリベルト44は、プライマリプーリ42のV字形状をなすシーブ面と、セカンダリプーリ43のV字形状をなすシーブ面に掛け渡されている。このプーリベルト44は、環状リングを内から外へ多数重ね合わせた2組の積層リングと、打ち抜き板材により形成され、2組の積層リングに沿って挟み込みにより環状に積層して取り付けられた多数のエレメントにより構成されている。なお、プーリベルト44としては、プーリ進行方向に多数配列したチェーンエレメントを、プーリ軸方向に貫通するピンにより結合したチェーンタイプのベルトであっても良い。
終減速機構5は、バリエータ出力軸41からの回転速度を減速する減速機能と差動機能を与え、バリエータ4からの回転駆動力を左右の駆動輪6,6に伝達する機構である。この終減速機構5は、減速ギア機構として、バリエータ出力軸41に設けられた第1ギア52と、アイドラ軸50に設けられた第2ギア53及び第3ギア54と、デフケースの外周位置に設けられた第4ギア55と、を有する。そして、差動ギア機構として、左右のドライブ軸51,51に介装されたディファレンシャルギア56を有する。
エンジン車の制御系は、図1に示すように、油圧制御系である油圧制御ユニット7と、電子制御系であるCVTコントロールユニット8と、を備えている。
油圧制御ユニット7は、トルクコンバータ2や前後進切替機構3やバリエータ4にて必要とされる制御圧を調圧するユニットである。この油圧制御ユニット7は、走行用駆動源であるエンジン1により回転駆動されるオイルポンプ70と、オイルポンプ70からの吐出圧に基づき各種の制御圧を調圧する油圧制御回路71と、を備える。
油圧制御回路71は、ライン圧ソレノイドバルブ72、プライマリ圧ソレノイドバルブ73、セカンダリ圧ソレノイドバルブ74、摩擦締結要素圧ソレノイドバルブ75、ロックアップ差圧ソレノイドバルブ76等を有する。なお、各ソレノイドバルブ72,73,74,75,76は、パルス幅変調制御によりCVTコントロールユニット8から出力される指令値によって各指令圧に調圧する。
ライン圧ソレノイドバルブ72は、CVTコントロールユニット8から出力されるライン圧指令値に応じ、オイルポンプ70からの吐出圧を、指令されたライン圧PLに調圧する。このライン圧PLは、各種の制御圧を調圧する際の元圧であり、駆動系を伝達するトルクに対してベルト滑りやクラッチ滑りを抑える油圧とされる。
プライマリ圧ソレノイドバルブ73は、CVTコントロールユニット8から出力されるプライマリ圧指令値に応じ、ライン圧PLを元圧としてプライマリ圧室45に導かれるプライマリ圧Ppriを減圧調整する。セカンダリ圧ソレノイドバルブ74は、CVTコントロールユニット8から出力されるセカンダリ圧指令値に応じ、ライン圧PLを元圧としてセカンダリ圧室46に導かれるセカンダリ圧Psecを減圧調整する。
摩擦締結要素圧ソレノイドバルブ75は、前進走行レンジの選択時、CVTコントロールユニット8からの前進クラッチ圧指令値に応じ、ライン圧PLを元圧として前進クラッチ31への前進クラッチ圧Pfcを減圧調整する。後退走行レンジの選択時、CVTコントロールユニット8からの後退ブレーキ圧指令値に応じ、ライン圧PLを元圧として後退ブレーキ32への後退ブレーキ圧Prbを減圧調整する。
ロックアップ差圧ソレノイドバルブ76は、CVTコントロールユニット8からのロックアップ差圧指令値に応じ、ロックアップクラッチ20の締結油室と解放油室に作用する油圧差であるロックアップ差圧ΔPを調整する。
CVTコントロールユニット8は、ライン圧制御や変速制御や前後進切替制御やロックアップ制御等を行う。ライン圧制御では、アクセル開度等に応じた目標ライン圧を得る指令値をライン圧ソレノイドバルブ72に出力する。変速制御では、バリエータ4の目標変速比又は目標プライマリ回転速度Npri*を算出すると、算出した目標値を得る指令値をプライマリ圧ソレノイドバルブ73及びセカンダリ圧ソレノイドバルブ74に出力する。前後進切替制御では、選択されているレンジ位置に応じて前進クラッチ31と後退ブレーキ32の締結/解放を制御する指令値を摩擦締結要素圧ソレノイドバルブ75に出力する。
ロックアップ制御では、ロックアップクラッチ20の完全締結/スリップ締結/解放のいずれかのロックアップ状態を決めると、決めたロックアップ状態を得る指令値をロックアップ差圧ソレノイドバルブ76に出力する。
CVTコントロールユニット8には、プライマリ回転速度センサ80、車速センサ81、セカンダリ圧センサ82、ATF油温センサ83、インヒビタスイッチ84、ブレーキスイッチ85、アクセル開度センサ86、プライマリ圧センサ87等からのセンサ情報やスイッチ情報が入力される。また、エンジンコントロールユニット88には、エンジン回転速度センサ12、エンジン冷却水温センサ13等からのセンサ情報が入力される。
ここで、CVTコントロールユニット8は、変速制御中、エンジンコントロールユニット88からエンジン回転速度情報やエンジン冷却水温情報を随時入力する。プライマリ回転速度センサ80からのプライマリ回転速度情報は、前進クラッチ31を締結するDレンジ走行中、トルクコンバータ2のタービン回転速度と一致する。インヒビタスイッチ84は、選択されているレンジ位置(Dレンジ,Nレンジ,Rレンジ,Pレンジ等)を検出し、レンジ位置に応じたレンジ位置信号を出力する。
[通常変速制御構成とロックアップ制御構成]
図2は、実施例1のバリエータ4において通常変速制御を実行する際に用いられる変速スケジュールの一例を示す。以下、図2に基づいて通常変速制御構成を説明する。
図2は、実施例1のバリエータ4において通常変速制御を実行する際に用いられる変速スケジュールの一例を示す。以下、図2に基づいて通常変速制御構成を説明する。
通常変速制御は、CVTコントロールユニット8にて実行される。車速センサ81により検出された車速VSPと、アクセル開度センサ86により検出されたアクセル開度APOにより特定される図2の変速スケジュール上での運転点(VSP,APO)により、目標プライマリ回転速度Npri*を算出する。目標プライマリ回転速度Npri*が算出されると、プライマリ回転速度センサ80により検出される実プライマリ回転速度を、算出された目標プライマリ回転速度Npri*に一致させるフィードバック制御を行う。
ここで、変速スケジュールは、図2に示すように、運転点(VSP,APO)に応じて最Low変速比と最High変速比による変速比幅の範囲内で変速比を無段階に変更するように設定されている。例えば、車速VSPが一定のときにアクセル踏み込み操作を行うと、目標プライマリ回転速度Npri*が上昇してダウンシフト方向に変速する。一方、車速VSPが一定のときにアクセル戻し操作を行うと、目標プライマリ回転速度Npri*が低下してアップシフト方向に変速する。また、アクセル開度APOが一定のときは、車速VSPが上昇するとアップシフト方向に変速し、車速VSPが低下するとダウンシフト方向に変速する。なお、図2に示すコースト変速線は、通常変速制御中にアクセル解放操作が行われたときの目標プライマリ回転速度Npri*を決める線である。
最低回転速度規制制御は、フューエルカット制御のエンジン回転速度条件が成立するように、予め最低エンジン回転速度を、エンジン冷却水温に基づいて決められた規制最低回転速度に一致させておく変速制御である。つまり、最低エンジン回転速度を底上げしておくために行われる変速制御であり、運転点(VSP,APO)により良好な走行駆動性能を得るように目標プライマリ回転速度Npri*を決める通常変速制御とは、目的が異なる変速制御ということができる。なお、前進クラッチ31とロックアップクラッチ20が共に締結状態であるDレンジ選択によるロックアップ走行中においては、プライマリ回転速度Npriとエンジン回転速度Neが一致する。よって、例えば、バリエータ4のプライマリ回転速度Npriをダウンシフトにより上げると、これに追従してエンジン回転速度Neも上がることになる。
図3は、実施例1のトルクコンバータ2に内蔵するロックアップクラッチ20においてロックアップ制御を実行する際に用いられるロックアップスケジュールの一例を示す。以下、図3に基づいてロックアップ制御構成を説明する。なお、以下の説明において用いる「LU」とは「ロックアップ」の略称である。
ロックアップ制御は、通常変速制御と同様に、CVTコントロールユニット8にて実行される。車速センサ81により検出された車速VSPと、アクセル開度センサ86により検出されたアクセル開度APOにより特定される図3のロックアップスケジュール上での運転点(VSP,APO)により、ロックアップ締結(LU ON)かロックアップ解放(LU OFF)かを決める。ロックアップ締結(LU ON)、又は、ロックアップ解放(LU OFF)が決められると、クラッチ締結又はクラッチ解放に移行するためのロックアップ差圧制御を行う。
ここで、ロックアップスケジュールは、図3に示すように、低車速域(例えば、10km/h〜20km/h程度)に設定されたLU開始車速線(OFF→ON)と、LU開始車速線よりも低い車速域に設定されたLU解除車速線(ON→OFF)と、にしたがって締結/解放の制御が行われる。例えば、LU OFF領域にある運転点(VSP,APO)が、車速VSPの上昇によりLU開始車速線を横切ると、クラッチ締結指示の出力に基づいてロックアップクラッチ20の締結制御が開始されてLU ON領域に入る。一方、LU ON領域にある運転点(VSP,APO)が、車速VSPの低下によりLU解除車速線を横切ると、クラッチ解放指示の出力に基づいてロックアップクラッチ20の解放制御が開始されてLU OFF領域に入る。
[フューエルカット制御処理構成]
図4は、実施例1のエンジンコントロールユニット88にて実行されるフューエルカット制御処理の流れを示す(フューエルカット制御手段)。以下、フューエルカット制御処理構成をあらわす図4の各ステップについて説明する。なお、以下の説明において、「フューエルカット許可回転速度」を「FC許可回転速度」といい、「フューエルカットリカバー回転速度」を「FCR回転速度」という。
図4は、実施例1のエンジンコントロールユニット88にて実行されるフューエルカット制御処理の流れを示す(フューエルカット制御手段)。以下、フューエルカット制御処理構成をあらわす図4の各ステップについて説明する。なお、以下の説明において、「フューエルカット許可回転速度」を「FC許可回転速度」といい、「フューエルカットリカバー回転速度」を「FCR回転速度」という。
ステップS1では、フューエルカットフラグF(FC)が、F(FC)=0であるか否かを判断する。YES(F(FC)=0)の場合はステップS2へ進み、NO(F(FC)=1)の場合はステップS7へ進む。
ここで、フューエルカットフラグF(FC)=0は、エンジン1が燃料噴射状態(通常運転状態)であることを意味し、フューエルカットフラグF(FC)=1は、フューエルカット制御によりエンジン1への燃料噴射が停止状態であることを意味する。
ステップS2では、ステップS1でのF(FC)=0であるとの判断に続き、エンジン冷却水温によりFC許可回転速度を算出し、ステップS3へ進む。
ここで、エンジン冷却水温Teの情報は、エンジン冷却水温センサ13からのセンサ値により取得する。FC許可回転速度は、エンジン冷却水温Teと、図6の実線によるFC許可回転速度特性とを用い、そのときのエンジン冷却水温Teに対応するエンジン回転速度Neを、FC許可回転速度として算出する。なお、図6の実線によるFC許可回転速度特性は、フューエルカット制御を開始したとき、エンジンストールが生じることがない最低エンジン回転速度に基づいて設定されている。
FC許可回転速度特性マップは、図6に示すように、エンジン冷却水温TeがTe≦Te0(例えば、Te0=0℃程度)の第1冷機領域であるとき、FC許可回転速度を、一定の高いエンジン回転速度Ne(例えば、3000rpm程度)で与える。エンジン冷却水温TeがTe0<Te≦Te1(例えば、Te1=48℃程度)の第2冷機領域であるとき、FC許可回転速度を、エンジン冷却水温Teが高くなるほど低下するエンジン回転速度Neで与える。エンジン冷却水温TeがTe1<Te≦Te2(例えば、Te2=60℃程度)の暖機移行過渡領域であるとき、FC許可回転速度を、FCR回転速度に沿ってエンジン冷却水温Teが高くなるほど低下するエンジン回転速度Neで与える。エンジン冷却水温TeがTe>Te2の暖機領域であるとき、FC許可回転速度を、一定の低いエンジン回転速度Ne(例えば、925rpm程度)で与える。
ステップS3では、ステップS2でのエンジン冷却水温によるFC許可回転速度の算出に続き、アクセル開度APOが、APO=0であるか否かを判断する。YES(APO=0)の場合はステップS4へ進み、NO(APO>0)の場合はエンドへ進み、スタートに戻る。
ここで、アクセル開度APOの情報は、アクセル開度センサ86からのセンサ値により取得する。「APO=0」は、運転者がアクセルペダルから足を離して解放しているアクセル解放状態を意味する。「APO>0」は、運転者がアクセルペダルに足を乗せて踏み込んでいるアクセル操作状態を意味する。
ステップS4では、ステップS3でのAPO=0であるとの判断に続き、そのときのエンジン回転速度Neが、ステップS2により算出されたFC許可回転速度以上であるか否かを判断する。YES(Ne≧FC許可回転速度)の場合はステップS5へ進み、NO(Ne<FC許可回転速度)の場合はエンドへ進み、スタートに戻る。
ここで、エンジン回転速度Neの情報は、エンジン回転速度センサ12からのセンサ値により取得する。
ステップS5では、ステップS4でのNe≧FC許可回転速度であるとの判断に続き、エンジン1への燃料噴射を遮断するフューエルカット制御を実行し、ステップS6へ進む。
ここで、フューエルカット制御を実行するときは、燃料噴射アクチュエータ10に対しフューエルカット信号(FC信号)を出力する。
ステップS6では、ステップS5でのフューエルカット制御の実行に続き、フューエルカットフラグF(FC)を、F(FC)=0からF(FC)=1に書き替え、エンドへ進み、スタートに戻る。
ステップS7では、ステップS1でのF(FC)=0であるとの判断に続き、エンジン冷却水温によりFCR回転速度を算出し、ステップS8へ進む。
ここで、エンジン冷却水温Teの情報は、エンジン冷却水温センサ13からのセンサ値により取得する。FCR回転速度は、エンジン冷却水温Teと、図6の破線によるFCR回転速度特性とを用い、そのときのエンジン冷却水温Teに対応するエンジン回転速度Neを、FCR回転速度として算出する。FCR回転速度特性は、フューエルカット制御実行中にエンジン回転速度が低下したとき、エンジンストールが生じることがない最低エンジン回転速度に基づいて設定されている。
FCR回転速度特性マップは、図6に示すように、エンジン冷却水温TeがTe≦Te0(例えば、Te0=0℃程度)の第1冷機領域であるとき、FCR回転速度を、一定の高いエンジン回転速度Ne(例えば、2000rpm程度)で与える。エンジン冷却水温TeがTe0<Te≦Te1(例えば、Te1=48℃程度)であり第2冷機領域であるとき、FCR回転速度を、エンジン冷却水温Teが高くなるほど低下するエンジン回転速度Neで与える。エンジン冷却水温TeがTe1<Te≦Te2(例えば、Te2=60℃程度)であり暖機移行過渡領域であるとき、FCR回転速度を、FC許可回転速度に沿ってエンジン冷却水温Teが高くなるほど低下するエンジン回転速度Neで与える。エンジン冷却水温TeがTe>Te2の暖機領域であるとき、FCR回転速度を、一定の低いエンジン回転速度Ne(例えば、850rpm程度)で与える。つまり、FCR回転速度特性は、暖機移行過渡領域以降において、FC許可回転速度特性より僅かに低い回転速度を保って近接する特性とされる。
ステップS8では、ステップS7でのエンジン冷却水温によるFCR回転速度の算出に続き、アクセル開度APOが、APO>0であるか否かを判断する。YES(APO>0)の場合はステップS10へ進み、NO(APO=0)の場合はステップS9へ進む。
ステップS9では、ステップS8でのAPO=0であるとの判断に続き、そのときのエンジン回転速度Neが、ステップS7により算出されたFCR回転速度以下であるか否かを判断する。YES(Ne≦FCR回転速度)の場合はステップS10へ進み、NO(Ne>FCR回転速度)の場合はエンドへ進み、スタートに戻る。
ステップS10では、ステップS8でのAPO>0であるとの判断、或いは、ステップS9でのNe≦FCR回転速度であるとの判断に続き、エンジン1へ燃料を再噴射するフューエルカットリカバー制御を実行し、ステップS11へ進む。
ここで、フューエルカットリカバー制御を実行するときは、燃料噴射アクチュエータ10に対しフューエルカットリカバー信号(FCR信号)を出力する。
ステップS11では、ステップS10でのフューエルカットリカバー制御の実行に続き、フューエルカットフラグF(FC)を、F(FC)=1からF(FC)=0に書き替え、エンドへ進み、スタートに戻る。
[変速制御処理構成]
図5は、実施例1のCVTコントロールユニット8にて実行される通常変速制御と最低回転速度規制制御の組み合わせによる変速制御処理の流れを示す。以下、変速制御処理構成をあらわす図5の各ステップについて説明する(変速制御手段)。
図5は、実施例1のCVTコントロールユニット8にて実行される通常変速制御と最低回転速度規制制御の組み合わせによる変速制御処理の流れを示す。以下、変速制御処理構成をあらわす図5の各ステップについて説明する(変速制御手段)。
ステップS21では、目標回転速度を算出し、ステップS22へ進む。
ここで、「目標回転速度」とは、通常変速制御で運転点(VSP,APO)により算出される目標プライマリ回転速度Npri*のことをいう。
ステップS22では、ステップS21での目標回転速度の算出に続き、FCR回転速度を算出し、ステップS23へ進む。
ここで、FCR回転速度の算出については、上記ステップS7と同様である。即ち、エンジン冷却水温によりFCR回転速度を算出する。エンジン冷却水温Teの情報は、エンジン冷却水温センサ13からのセンサ値により取得する。FCR回転速度は、エンジン冷却水温Teと、図6の破線によるFCR回転速度特性とを用い、そのときのエンジン冷却水温Teに対応するエンジン回転速度Neを、FCR回転速度として算出する。
ステップS23では、ステップS22でのFCR回転速度の算出に続き、規制最低回転速度を算出し、ステップS24へ進む。
ここで、「規制最低回転速度」とは、最低回転速度規制制御の作動時に目標とする最低のエンジン回転速度のことをいう。この規制最低回転速度は、ステップS22で算出されたFCR回転速度に、所定値αを加えたエンジン回転速度とする。この所定値αは、バリエータ4の変速バラツキやエンジン回転速度センサ12からのセンサ値のバラツキによりエンジン回転速度が変動した場合であっても、規制最低回転速度が、FC許可回転速度及びFCR回転速度を下回ることのない大きさにするための加算値(例えば、α=200rpm程度)としている。
ステップS24では、ステップS23での規制最低回転速度の算出に続き、ロックアップクラッチ20の状態(完全締結状態、スリップ締結状態、解放状態)を判定し、ステップS25へ進む。
ステップS25では、ステップS24でのLU状態の判定に続き、ロックアップクラッチ20が締結状態(完全締結状態、又は、スリップ締結状態)であるか否かを判断する。YES(LU締結状態)の場合はステップS26へ進み、NO(LU解放状態)の場合はステップS27へ進む。
ここで、締結状態の判定は、エンジン回転速度とタービン回転速度(=プライマリ回転速度)を監視し、例えば、エンジン回転速度とタービン回転速度とが一致し、両回転速度が一致したままで所定時間が経過すると、ロックアップクラッチ20が完全締結状態になったと判定する。
ステップS26では、ステップS25でのLU締結状態であるとの判断に続き、ステップS23にて算出された規制最低回転速度が、予め設定された減速度違和感回転速度を超えているか否かを判断する。YES(規制最低回転速度>減速度違和感回転速度)の場合はステップS27へ進み、NO(規制最低回転速度≦減速度違和感回転速度)の場合はステップS31へ進む。
ここで、「減速度違和感回転速度」とは、そのときのエンジン回転速度をバリエータ4のダウンシフトにより減速度違和感なく上げることが可能な上限のエンジン回転速度値をいう。
ステップS27では、ステップS25でのLU解放状態であるとの判断、或いは、ステップS26での規制最低回転速度>減速度違和感回転速度であるとの判断に続き、最低回転速度規制制御フラグFが、F=1のときはF=0に書き替え、F=0のときはそのままにし、ステップS28へ進む。
ここで、最低回転速度規制制御フラグF=0は、最低回転速度規制制御が非作動である状態を意味する。最低回転速度規制制御フラグF=1は、最低回転速度規制制御の作動状態を意味する。
ステップS28では、ステップS27でのF=0の設定に続き、ステップS21で算出された目標回転速度が、指示規制最低回転速度未満であるか否かを判断する。YES(目標回転速度<指示規制最低回転速度)の場合はステップS29へ進み、NO(目標回転速度≧指示規制最低回転速度)の場合はステップS30へ進む。
ここで、「指示規制最低回転速度」とは、最低回転速度規制制御の作動により実際に規制する最低エンジン回転速度のことをいう。
ステップS29では、ステップS28での目標回転速度<指示規制最低回転速度であるとの判断に続き、目標回転速度になるまで指示規制最低回転速度を徐々に下降させ、ステップS37へ進む。
ここで、「指示規制最低回転速度を徐々に下降させる」とは、バリエータ4をアップシフトすることでエンジン回転速度を目標回転速度になるまで下降させるとき、エンジン回転速度下降変化による違和感を与えないように、変速速度を規制することをいう。
ステップS30では、ステップS28での目標回転速度≧指示規制最低回転速度であるとの判断に続き、指示規制最低回転速度を、指示規制最低回転速度=0とし、ステップS37へ進む。
ステップS31では、ステップS26での規制最低回転速度≦減速度違和感回転速度であるとの判断に続き、最低回転速度規制制御フラグFが、F=0であるか否かを判断する。YES(F=0)の場合はステップS32へ進み、NO(F=1)の場合はステップS34へ進む。
ステップS32では、ステップS31でのF=0であるとの判断に続き、最低回転速度規制制御フラグFを、F=0からF=1に書き替え、ステップS33へ進む。
ステップS33では、ステップS32でのF=1への書き替えに続き、ステップS21にて算出された目標回転速度と、ステップS23にて算出された規制最低回転速速度のうち、小さい方のエンジン回転速度値を、指示規制最低回転速度に設定し、ステップS37へ進む。
ステップS34では、ステップS31でのF=1であるとの判断に続き、規制最低回転速度が指示規制最低回転速度以上であるか否かを判断する。YES(規制最低回転速度≧指示規制最低回転速度)の場合はステップS35へ進み、NO(規制最低回転速度<指示規制最低回転速度)の場合はステップS36へ進む。
ステップS35では、ステップS34での規制最低回転速度≧指示規制最低回転速度であるとの判断に続き、規制最低回転速度になるまで指示規制最低回転速度を徐々に上昇させ、ステップS37へ進む。
ステップS35では、ステップS34での規制最低回転速度≧指示規制最低回転速度であるとの判断に続き、規制最低回転速度になるまで指示規制最低回転速度を徐々に上昇させ、ステップS37へ進む。
ここで、「指示規制最低回転速度を徐々に上昇させる」とは、バリエータ4をダウンシフトすることでエンジン回転速度を上昇させるとき、エンジン回転速度上昇変化による違和感を与えないように、変速速度を規制することをいう。
ステップS36では、ステップS34での規制最低回転速度<指示規制最低回転速度であるとの判断に続き、規制最低回転速度になるまで指示規制最低回転速度を徐々に下降させ、ステップS37へ進む。
ここで、「指示規制最低回転速度を徐々に下降させる」とは、バリエータ4をアップシフトすることで、エンジン冷却水温の上昇により徐々に低下する規制最低回転速度に沿ってエンジン回転速度を下降させることをいう。
ステップS37では、ステップS29,S30,S33,S35,S36の何れかでの指示規制最低回転速度の設定に続き、ステップS21にて算出された目標回転速度と、設定された指示規制最低回転速度のうち、大きい方のエンジン回転速度値を、指示目標回転速度に設定し、ステップS38へ進む。
ここで、「指示目標回転速度」とは、最終的に指示する目標のエンジン回転速度のことをいう。
ステップS38では、ステップS37での指示目標回転速度の設定に続き、そのときのエンジン回転速度が指示目標回転速度となるように、バリエータ4の変速比を制御し、エンドへ進み、スタートに戻る。
ここで、エンジン回転速度を上昇させるときはバリエータ4をダウンシフト制御し、エンジン回転速度を低下させるときはバリエータ4をアップシフト制御する。
次に、作用を説明する。
実施例1の作用を、「フューエルカット制御処理作用」、「変速制御処理作用」、「フューエルカット制御作用」、「最低回転速度規制制御作用」、「最低回転速度規制制御の特徴作用」に分けて説明する。
[フューエルカット制御処理作用]
エンジン1による燃費向上を意図し、エンジン1への燃料噴射を遮断するフューエルカット制御処理作用を、図4に示すフローチャートに基づいて説明する。
エンジン1による燃費向上を意図し、エンジン1への燃料噴射を遮断するフューエルカット制御処理作用を、図4に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、エンジン1が燃料噴射による通常運転状態(F(FC)=0)であるときは、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4へと進み、ステップS3とステップS4にてフューエルカット入り条件が判断される。
ここで、フューエルカット制御の入り条件の成立は、アクセル開度APOがAPO=0であるアクセル解放条件と、エンジン回転速度がFC許可回転速度以上であるというエンジン回転速度条件と、が共に成立したときである。よって、アクセル踏み込み操作中は、アクセル解放条件が不成立となり、ステップS1→ステップS2→ステップS3→エンドへと進む流れが繰り返され、フューエルカット制御が開始されない。アクセル解放操作を行っても、エンジン回転速度がFC許可回転速度未満であると、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→エンドへと進む流れが繰り返され、フューエルカット制御が開始されない。
一方、アクセル解放条件とエンジン回転速度条件とが共に成立すると、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6へと進む。ステップS5では、エンジン1への燃料噴射を遮断するフューエルカット制御が開始され、次のステップS6では、フューエルカットフラグF(FC)が、F(FC)=0からF(FC)=1に書き替えられる。
フューエルカット制御中(F(FC)=1)のときは、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS7→ステップS8→ステップS9へと進み、ステップS8とステップS9にてフューエルカット抜け条件が判断される。
ここで、フューエルカット制御の抜け条件の成立は、アクセル開度APOがAPO>0であるアクセル踏み込み条件、又は、エンジン回転速度がFCR回転速度以下というエンジン回転速度条件のうち、何れかの条件が成立したときである。よって、アクセル解放状態のままでエンジン回転速度がFCR回転速度まで低下しない間は、ステップS1→ステップS7→ステップS8→ステップS9→エンドへと進む流れが繰り返され、フューエルカット制御の実行が維持される。
一方、フューエルカット制御中にアクセル踏み込み条件が成立すると、ステップS1→ステップS7→ステップS8→ステップS10→ステップS11へと進む。又、アクセル解放によるフューエルカット制御中にエンジン回転速度がFCR回転速度以下まで低下すると、ステップS1→ステップS7→ステップS8→ステップS9→ステップS10→ステップS11へと進む。何れの場合も、ステップS10では、エンジン1へ燃料を再噴射するフューエルカットリカバー制御が開始され、次のステップS11では、フューエルカットフラグF(FC)が、F(FC)=1からF(FC)=0に書き替えられる。
このように、フューエルカット制御処理では、アクセル操作条件以外に、エンジン回転速度条件が入り条件と抜け条件に含まれる。よって、燃料噴射による通常のエンジン運転状態のときは、アクセル解放条件が成立してもエンジン回転速度条件が不成立であると、フューエルカット制御が開始されない。このため、フューエルカット制御の開始頻度を拡大するには、アクセル踏み込み操作による通常のエンジン運転状態のときに、エンジン回転速度条件が成立する状況を作っておく必要がある。
そして、フューエルカット制御中のときは、アクセル解放条件が成立したままでもエンジン回転速度条件が不成立になると、フューエルカットリカバー制御が開始される。このため、フューエルカット制御を次のアクセル踏み込み操作タイミングまで維持するには、アクセル解放操作によるフューエルカット制御中に、エンジン回転速度条件が成立する状況を作っておく必要がある。
[変速制御処理作用]
バリエータ4の変速比を制御する変速制御処理作用を、図5に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、変速制御処理には、フューエルカット制御が実行される走行シーンの拡大を意図し、アクセル操作状況に関わらず、エンジン回転速度条件が成立する状況を作るための最低回転速度規制制御処理が含まれる。
バリエータ4の変速比を制御する変速制御処理作用を、図5に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、変速制御処理には、フューエルカット制御が実行される走行シーンの拡大を意図し、アクセル操作状況に関わらず、エンジン回転速度条件が成立する状況を作るための最低回転速度規制制御処理が含まれる。
Dレンジを選択しての走行中、図5のフローチャートにおいて、ステップS21→ステップS22→ステップS23→ステップS24→ステップS25→ステップS26へと進む。そして、ステップS25とステップS26において、最低回転速度規制制御非作動中(F=0)における開始条件と、最低回転速度規制制御作動中(F=1)における解除条件とが判断される。ステップS21では、目標回転速度が算出される。ステップS22では、エンジン冷却水温TeによりFCR回転速度が算出される。ステップS23では、規制最低回転速度(=FCR回転速度+α)が算出される。ステップS24では、ロックアップクラッチ20の状態が判定される。ステップS25では、ロックアップクラッチ20が締結状態であるか否かが判断される。ステップS26では、規制最低回転速度が減速度違和感回転速度を超えているか否かが判断される。
即ち、F=0のときは、ロックアップ締結状態であり、且つ、規制最低回転速度>減速度違和感回転速度であることを開始条件とし、開始条件が成立すると最低回転速度規制制御を開始し、ステップS31以降の最低回転速度規制制御処理へ移行する。F=1のときは、ロックアップ解放状態、又は、規制最低回転速度≦減速度違和感回転速度を解除条件とし、解除条件の少なくとも一方が成立すると、最低回転速度規制制御を解除し、ステップS27以降の最低回転速度規制制御解除処理へ移行する。
最低回転速度規制制御の開始前であり、開始条件が成立しないときは、ステップS25又はステップS26からステップS27→ステップS28→ステップS30→ステップS37→ステップS38→エンドへと進む流れが繰り返される。ステップS27では、最低回転速度規制制御フラグFが、F=0とされる。ステップS28では、目標回転速度≧指示規制最低回転速度と判断され、次のステップS30では、指示規制最低回転速度が、指示規制最低回転速度=0とされる。よって、ステップS37では、指示目標回転速度が目標回転速度に設定され、次のステップS38では、そのときのエンジン回転速度が目標回転速度となるように、バリエータ4の変速比が制御される(バリエータ4の通常変速制御)。
最低回転速度規制制御の開始条件が成立した初回は、ステップS21〜ステップS26からステップS31→ステップS32→ステップS33→ステップS37→ステップS38→エンドへと進む。ステップS31では、最低回転速度規制制御フラグFが、F=0であるか否かが判断される。F=0であることで、ステップS32へ進み、ステップS32では、最低回転速度規制制御フラグFが、F=0からF=1に書き替えられる。次のステップS33では、ステップS21にて算出された目標回転速度と、ステップS23にて算出された規制最低回転速速度のうち、小さい方のエンジン回転速度値が、指示規制最低回転速度に設定される。ステップS37では、指示目標回転速度が、設定された指示規制最低回転速度とされる。ステップS38では、そのときのエンジン回転速度が指示目標回転速度となるように、バリエータ4の変速比制御が開始される(バリエータ4の最低回転速度規制制御開始)。
開始条件が成立したままでF=1になると、規制最低回転速度≧指示規制最低回転速度である間は、ステップS21〜ステップS26からステップS31→ステップS34→ステップS35→ステップS37→ステップS38→エンドへと進む流れが繰り返される。ステップS35では、指示規制最低回転速度が、規制最低回転速度になるまで徐々に上昇する値に設定される。ステップS37では、指示目標回転速度が、設定された指示規制最低回転速度とされる。ステップS38では、そのときのエンジン回転速度が指示目標回転速度となるように、バリエータ4がダウンシフト制御される。つまり、エンジン回転速度が規制最低回転速度になるまでは、エンジン回転速度を徐々に上昇させるようにバリエータ4がダウンシフトされる(バリエータ4の最低回転速度規制ダウンシフト制御)。
開始条件が成立したままでF=1になり、さらに、規制最低回転速度<指示規制最低回転速度になると、ステップS21〜ステップS26からステップS31→ステップS34→ステップS36→ステップS37→ステップS38→エンドへと進む流れが繰り返される。ステップS36では、指示規制最低回転速度が、規制最低回転速度になるまで徐々に下降させる値に設定される。ステップS37では、指示目標回転速度が、設定された指示規制最低回転速度とされる。ステップS38では、そのときのエンジン回転速度が指示目標回転速度となるように、バリエータ4がアップシフト制御される。つまり、エンジン回転速度が規制最低回転速度に到達した後は、徐々に下降する規制最低回転速度にエンジン回転速度が沿うようにバリエータ4がアップシフトされる(バリエータ4の最低回転速度規制アップシフト制御)。
F=1のとき、ステップS25又はステップS26の解除条件が成立すると、ステップS25又はステップS26からステップS27→ステップS28→ステップS29→ステップS37→ステップS38→エンドへと進む流れが繰り返される。ステップS27では、最低回転速度規制制御フラグFが、F=0とされる。ステップS28では、目標回転速度<指示規制最低回転速度と判断され、次のステップS29では、目標回転速度になるまで徐々に下降させるように、指示規制最低回転速度が設定される。よって、ステップS37では、指示目標回転速度が指示規制最低回転速度に設定され、次のステップS38では、そのときのエンジン回転速度が指示目標回転速度(=指示規制最低回転速度)となるように、バリエータ4の変速比が制御される(バリエータ4を通常変速制御へ戻すリカバー制御)。
このように、バリエータ4の変速制御においては、最低回転速度規制制御の開始条件が成立するまでバリエータ4の通常変速制御を維持する。そして、最低回転速度規制制御の開始条件が成立すると、フューエルカット制御の実行を保証するエンジン回転速度を維持するように、エンジン回転速度の最低回転速度を嵩上げ規制するバリエータ4の変速制御を介入させる。さらに、最低回転速度規制制御の解除条件が成立すると、エンジン回転速度の変化を抑制しながら、バリエータ4を通常変速制御へ戻すリカバー制御を行うようにしている。
[フューエルカット制御作用]
まず、フューエルカット制御の入り条件の一つであるエンジン回転速度条件は、エンジン回転速度≧FC許可回転速度のときに成立する。そして、フューエルカット制御の抜け条件の一つであるエンジン回転速度条件が成立しないようにするには、エンジン回転速度>FCR回転速度を保っておく必要がある。よって、フューエルカット制御実行前は、アクセル解放操作時のエンジン回転速度をFC許可回転速度以上にしておくと、フューエルカット制御が開始される。そして、アクセル解放によるフューエルカット制御実行中は、エンジン回転速度がFCR回転速度を超えるように保っておくと、フューエルカット制御の実行が維持される。
まず、フューエルカット制御の入り条件の一つであるエンジン回転速度条件は、エンジン回転速度≧FC許可回転速度のときに成立する。そして、フューエルカット制御の抜け条件の一つであるエンジン回転速度条件が成立しないようにするには、エンジン回転速度>FCR回転速度を保っておく必要がある。よって、フューエルカット制御実行前は、アクセル解放操作時のエンジン回転速度をFC許可回転速度以上にしておくと、フューエルカット制御が開始される。そして、アクセル解放によるフューエルカット制御実行中は、エンジン回転速度がFCR回転速度を超えるように保っておくと、フューエルカット制御の実行が維持される。
これに対し、FC許可回転速度特性及びFCR回転速度特性は、図6に示すように、エンジン冷却水温Teに応じた可変値で与えられる。このとき、エンジン冷却水温Teが、Te1以下の第1冷機領域と第2冷機領域のときは、アクセル解放時のエンジン回転速度(=アイドリング回転速度)とFC許可回転速度との間の乖離幅が大きく、バリエータ4をダウンシフトすると減速度違和感になる。このため、第1冷機領域及び第2冷機領域を、最低回転速度規制制御の非作動区間とし、暖機移行過渡領域及び暖機領域を、最低回転速度規制制御の作動区間としている。
さらに、最低回転速度規制制御の作動区間のうち暖機移行過渡領域は、図7のハッチングAに示すように、最低回転速度規制制御の作動によって最低エンジン回転速度が嵩上げ規制される区間になる。そして、最低回転速度規制制御の作動区間のうち暖機領域は、図7に示すように、実エンジン回転速度を、通常変速制御でのアイドリング回転速度としてもFC許可回転速度及びFCR回転速度より上回る回転速度になる。このため、暖機領域は、最低回転速度規制制御が実質的に作動しない区間になる。つまり、暖機移行過渡領域が実質的な最低回転速度規制制御の作動区間になる。
従って、変速制御として、通常変速制御のみが実行されるものを比較例とすると、比較例の場合は、エンジン冷却水温Teが上昇し、Te>Te2の暖機領域に入らないとフューエルカット制御が実行されないことになる。この比較例に対し、実施例1の場合は、エンジン冷却水温Teが暖機領域に入る前のTe1<Te≦Te2の暖機移行過渡領域に入ると、最低回転速度規制制御の作動により最低エンジン回転速度が嵩上げ規制される。このため、実施例1の場合、暖機領域に入るまで待つことなく、暖機移行過渡領域に入るとフューエルカット制御が実行される。つまり、暖機移行過渡領域が、比較例に対するフューエルカット制御の拡大領域になる。
[最低回転速度規制制御作用]
図8は、エンジン冷却水温が暖機移行過渡領域にあり最低回転速度規制制御が作動する発進走行シーンにおける各特性を示すタイムチャートである。以下、図8に基づいて最低回転速度規制制御作用を説明する。
図8は、エンジン冷却水温が暖機移行過渡領域にあり最低回転速度規制制御が作動する発進走行シーンにおける各特性を示すタイムチャートである。以下、図8に基づいて最低回転速度規制制御作用を説明する。
停車中、時刻t1にてアクセルペダルへの踏み込み操作を開始し、時刻t2からは所定のアクセル開度を保って発進するとき、トルクコンバータ2のロックアップクラッチ20は解放状態である。このため、時刻t2からエンジン回転速度が急上昇し、タービン回転速度は車速の上昇に追従して緩やかに上昇を開始する。そして、時刻t3にて車速の上昇によりロックアップクラッチ20の締結が開始されると、タービン回転速度は車速の上昇に追従して緩やかに上昇するが、エンジン回転速度は低下を開始する。その後、時刻t4にてロックアップクラッチ20が完全締結状態になると、低下するエンジン回転速度と上昇するタービン回転速度とが一致する。そして、エンジン回転速度とタービン回転速度とが一致したままで所定時間が経過した時刻t5になると、ロックアップクラッチ20が完全締結状態であると判定される。
時刻t5では、LU締結状態であり、かつ、規制最低回転速度(=FCR回転速度+所定値α)が減速度違和感回転速度以下であるという最低回転速度規制制御の開始条件が成立する。よって、時刻t5からは、バリエータ4のダウンシフトが開始され、そのときのエンジン回転速度が規制最低回転速度に向かって徐々に上昇する。そして、時刻t6にてエンジン回転速度が規制最低回転速度に到達すると、バリエータ4のアップシフトが開始され、FCR回転速度の低下に合わせて算出される規制最低回転速度特性に沿ってエンジン回転速度が徐々に低下する。
その後、時刻t7にてアクセルペダルの戻し操作を開始し、時刻t8にてアクセル解放状態になると、最低回転速度規制制御によりエンジン回転速度がフューエルカット制御のFC許可回転速度以上まで高められているため、フューエルカット制御が開始される。フューエルカット制御開始時刻t8以降は、アクセル解放状態であっても最低回転速度規制制御の作動が維持され、エンジン回転速度は規制最低回転速度(>FCR回転速度)に保たれる。このため、時刻t8にて開始されたフューエルカット制御は、次にアクセル踏み込み操作を行うまで継続される。
最低回転速度規制制御作用において、時刻t5からバリエータ4のダウンシフトが開始されるが、図8の矢印Bの枠内特性に示すように、ダウンシフトのよる変速速度は、乗員に違和感を与えないように速度規制される。
また、時刻t5から最低回転速度規制制御が開始されると、最低回転速度規制制御を作動しないときよりもエンジン回転速度が高められることで、図8の矢印Cの枠内特性に示すように、エンジン冷却水温の上昇が促進される。このように、エンジン冷却水温の上昇が促進されると、図8の矢印Dの枠内特性に示すように、時刻t6〜時刻t8の区間において、エンジン冷却水温の変化に応じて算出されるFCR回転速度が低下し、規制最低回転速度もFCR回転速度の低下に合わせて低下する。このため、最低回転速度規制制御での変速制御が、時刻t6までのバリエータ4のダウンシフトから、時刻t6からのバリエータ4のアップシフトへと移行する。
[最低回転速度規制制御の特徴作用]
実施例1では、CVTコントロールユニット8での変速制御において、車両前方状況やアクセル操作状況に関わりなく、エンジン1の回転速度が所定回転速度以上となるようバリエータ4の変速比を制御する最低回転速度規制制御を作動する。
実施例1では、CVTコントロールユニット8での変速制御において、車両前方状況やアクセル操作状況に関わりなく、エンジン1の回転速度が所定回転速度以上となるようバリエータ4の変速比を制御する最低回転速度規制制御を作動する。
即ち、フューエルカット制御を意図する最低回転速度規制制御を、車両前方状況やアクセル操作状況に関わりなく実行するようにしている。このため、アクセルペダルが解放されると推定されない走行シーンのときであっても、エンジン回転速度条件が成立することで、アクセル解放操作を行うと確実にフューエルカット制御が開始される。ここで、アクセルペダルが解放されると推定されない走行シーンとは、例えば、一定車速での走行を意図して車速調整のためにアクセルペダルを解放するとき、加速が不必要と判断してアクセルペダルを解放するとき等をいう。よって、特開2011-185377号公報に開示される従来技術に比べ、フューエルカット制御の実行頻度が増大する。
さらに、フューエルカット制御を意図する最低回転速度規制制御を、フューエルカット制御開始後のアクセル解放操作中にも作動させるようにしている。このため、フューエルカット制御が開始されると、エンジン回転速度が低下してエンジン回転速度条件が不成立になることによってフューエルカットリカバー制御に戻ることがなく、次にアクセル踏み込み操作を行うまでフューエルカット制御の実行が維持される。よって、アクセル解放操作中に最低回転速度規制制御を行わない場合に比べ、フューエルカット制御の継続時間が増大する。
従って、車両前方にコーナーや降坂路がない場合や車間距離が詰まっていない場合において、アクセル解放操作が行われる走行シーンであっても、アクセル解放操作を行うと、速やかにフューエルカット制御を実行することができ、燃費を向上させることができる。このように、車両前方状況やアクセル操作状況に関わりなく、変速制御により最低エンジン回転速度を高めておくことで、フューエルカット制御の実行頻度が増大すると共にフューエルカット制御の継続時間が増大することになる。この結果、走行中にアクセルペダルが解放されたとき、燃費向上に寄与するフューエルカット制御が実行される走行シーンを拡大することができる。
実施例1では、CVTコントロールユニット8での変速制御において、最低回転速度規制制御を作動するときの目標エンジン回転速度を、所定回転速度に所定値αを加えた規制最低回転速度とする。所定回転速度を、フューエルカット制御のエンジン回転速度条件として用いられるFCR回転速度とする。所定値αを、エンジン回転速度Neがバラツキにより変動した場合であっても、規制最低回転速度が、フューエルカット制御のエンジン回転速度条件(FC許可回転速度、FCR回転速度)を下回ることのない加算値とする。
例えば、最低回転速度規制制御を作動するときの目標エンジン回転速度を、フューエルカット制御の入り条件として用いられるFC許可回転速度とする。このとき、バリエータ4の変速バラツキや回転速度センサ値のバラツキによりエンジン回転速度Neが変動した場合には、アクセル解放操作を行っても、フューエルカット制御の入り条件が成立しないことがある。又、最低回転速度規制制御を作動するときの目標エンジン回転速度を、フューエルカット制御の抜け条件として用いられるFCR回転速度とする。このとき、バリエータ4の変速バラツキや回転速度センサ値のバラツキによりエンジン回転速度Neが変動した場合には、フューエルカット制御の実行中に抜け条件が成立することがある。
これに対し、最低回転速度規制制御を作動するときの目標エンジン回転速度を、FCR回転速度に所定値αを加えた規制最低回転速度としている。このため、バリエータ4の変速バラツキや回転速度センサ値のバラツキ等によりエンジン回転速度Neが変動しても、最低回転速度規制制御が作動すると、エンジン回転速度Neが、フューエルカット制御のエンジン回転速度条件として用いられるFC許可回転速度やFCR回転速度を下回ることが無い。従って、アクセル解放操作を行ったとき、エンジン回転速度NeがFC許可回転速度を下回り、フューエルカット制御が開始されないことを防止できる。さらに、フューエルカット制御の実行中に、エンジン回転速度NeがFCR回転速度を下回り、フューエルカットリカバーされることを防止できる。
実施例1では、CVTコントロールユニット8での変速制御において、最低回転速度規制制御を作動するとき、エンジン回転速度Neが規制最低回転速度よりも低いと、変速速度を規制してバリエータ4をダウンシフトする。
即ち、最低回転速度規制制御は、通常変速制御とは異なり、エンジン回転速度をコントロールするための変速制御であって、運転者が変速を意図していないにも関わらず行われるものである。そして、最低回転速度規制制御を作動するとき、エンジン回転速度が規制最低回転速度よりも低いと、バリエータをダウンシフトさせる必要がある。しかし、変速速度を規制することなくダウンシフトさせると、エンジン回転速度が速やかに規制最低回転速度まで上昇し、運転者に変速違和感を与える。
これに対し、バリエータ4をダウンシフトするとき、バリエータ4のダウンシフトの変速速度を規制することで、エンジン回転速度Neは規制最低回転速度になるまで徐々に上昇する(図8の矢印Bによる枠内特性)。なお、エンジン回転速度Neが規制最低回転速度に到達すると、バリエータ4をアップシフトすることでエンジン回転速度Neを規制最低回転速度に沿って低下させることになる。しかし、アップシフトのときは、エンジン冷却水温Teの上昇により、FC許可回転速度やFCR回転速度が緩やかな勾配にて低下することで、エンジン回転速度Neは、緩やかな低下勾配による規制最低回転速度に沿って徐々に低下する(図8の矢印Dによる枠内特性)。従って、最低回転速度規制制御によるバリエータ4の変速に際して、運転者に与える変速違和感を低減することができる。
実施例1では、CVTコントロールユニット8での変速制御において、バリエータ4をダウンシフトしたときに運転者に対して減速度違和感を与えるエンジン回転速度を減速度違和感回転速度として設定する。そして、規制最低回転速度が減速度違和感回転速度以下になると、最低回転速度規制制御の作動を許可する。
即ち、フューエルカット制御で用いられるFC許可回転速度やFCR回転速度は、エンジン冷却水温Te(又は、ATF油温)が低いほど高く設定される(図6)。よって、第1冷機領域や第2冷機領域において最低回転速度規制制御を作動すると、ダウンシフト後のエンジン回転速度が非常に高くなり、この状態でアクセルペダルが解放されると、過度なエンジンブレーキが生じる。この過度なエンジンブレーキは、運転者の意図する減速に対して過剰となる。
これに対し、規制最低回転速度が減速度違和感回転速度以下、つまり、ダウンシフト後のエンジン回転速度が過度なエンジンブレーキが生じない場合にのみ最低回転速度規制制御の作動が許可される。従って、規制最低回転速度が減速度違和感回転速度を超えている間は、最低回転速度規制制御の作動を許可しないことで、アクセルペダル解放時に過度なエンジンブレーキが生じることを防止することができる。
実施例1では、CVTコントロールユニット8での変速制御において、エンジン1とバリエータ4との間にロックアップクラッチ20を備えたトルクコンバータ2が配される。そして、ロックアップクラッチ20が動力伝達状態であると、最低回転速度規制制御の作動を許可する。ここで、“ロックアップクラッチ20が動力伝達状態であるとき”とは、スリップ締結状態と回転速度差を有さない完全締結状態とを含む。
即ち、ロックアップクラッチが解放された状態では、バリエータの変速により最低回転速度規制制御を作動させても、バリエータの入力回転速度は上昇するものの、トルクコンバータでの流体滑りによりエンジン回転速度の上昇が抑えられる。従って、アクセル解放操作を行っても、エンジン回転速度がフューエルカット制御のFC許可回転速度まで上昇せず、フューエルカット制御が開始されず、燃費を向上することができない。
これに対し、ロックアップクラッチ20が動力伝達状態であると、最低回転速度規制制御の作動を許可することで、バリエータ4のダウンシフトによりプライマリ回転速度が上昇すると、プライマリ回転速度の上昇に符合してエンジン回転速度が上昇する。このため、ロックアップクラッチ20が動力伝達状態であると、バリエータ4の変速制御により、エンジン回転速度を上昇させることができる。なお、ベストモードとしては、ロックアップクラッチ20が完全締結状態であり、完全締結状態のときには、プライマリ回転速度の上昇とエンジン回転速度の上昇が一致する。しかし、ロックアップクラッチ20がスリップ締結状態であっても、プライマリ回転速度の上昇に対してスリップ分だけ遅れる追従特性によりエンジン回転速度が上昇する。
実施例1では、CVTコントロールユニット8での変速制御において、エンジン冷却水温Teがエンジン暖機領域に入る前の暖機移行過渡領域(Te1<Te≦Te2)を、最低回転速度規制制御の作動区間とする。
即ち、エンジン冷却水温Teがエンジン暖機領域に入る前の暖機移行過渡領域(Te1<Te≦Te2)は、フューエルカット制御が実行されない、若しくは、フューエルカット制御が開始されても短時間にてフューエルカットリカバーされる領域である。
これに対し、エンジン冷却水温Teがエンジン暖機領域に入る前の暖機移行過渡領域(Te1<Te≦Te2)を、最低回転速度規制制御の作動区間とすることで、暖機移行過渡領域になると、エンジン回転速度の上昇によりフューエルカット制御のエンジン回転速度条件が成立する。加えて、エンジン回転速度を上昇させることで、エンジン冷却水やATF油温の昇温が促される。従って、暖機移行過渡領域を最低回転速度規制制御の作動区間とすることで、暖機移行過渡領域をフューエルカット制御の拡大領域にすることができるし、エンジン冷却水やATF油温の昇温を促すことができる。なお、エンジン冷却水の昇温が促されると、通常変速制御によりフューエルカット制御が実行される暖機領域に早期タイミングで入ることができる。又、ATF油温の昇温が促されると、早期タイミングで変速制御での油圧応答性を安定させることができる。
次に、効果を説明する。
実施例1における車両の変速制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
(1) エンジン1と、
エンジン1と駆動輪6との間に配される変速機構(バリエータ4)と、
変速機構(バリエータ4)の変速比を制御する変速制御手段(CVTコントロールユニット8)と、
少なくとも、アクセルペダルが解放状態であり、且つ、エンジン1の回転速度が所定回転速度以上であると、エンジン1への燃料供給を停止するフューエルカット制御手段(エンジンコントロールユニット88)と、を備える。
エンジン1と駆動輪6との間に配される変速機構(バリエータ4)と、
変速機構(バリエータ4)の変速比を制御する変速制御手段(CVTコントロールユニット8)と、
少なくとも、アクセルペダルが解放状態であり、且つ、エンジン1の回転速度が所定回転速度以上であると、エンジン1への燃料供給を停止するフューエルカット制御手段(エンジンコントロールユニット88)と、を備える。
変速制御手段(CVTコントロールユニット8、図5)は、車両前方状況やアクセル操作状況に関わりなく、エンジン1の回転速度が所定回転速度以上となるよう変速機構(バリエータ4)の変速比を制御する最低回転速度規制制御を作動する。
このため、走行中にアクセルペダルが解放されたとき、燃費向上に寄与するフューエルカット制御が実行される走行シーンを拡大することができる。
(2) 変速制御手段(CVTコントロールユニット8、図5)は、最低回転速度規制制御を作動するときの目標エンジン回転速度を、所定回転速度に所定値αを加えた規制最低回転速度とする。
所定回転速度を、フューエルカット制御のエンジン回転速度条件として用いられる回転速度(FC許可回転速度、又は、FCR回転速度)とする。
所定値αを、エンジン回転速度Neがバラツキにより変動した場合であっても、規制最低回転速度が、フューエルカット制御のエンジン回転速度条件を下回ることのない加算値とする。
このため、(1)の効果に加え、アクセル解放操作を行ったとき、エンジン回転速度NeがFC許可回転速度を下回り、フューエルカット制御が開始されないことを防止することができる。加えて、フューエルカット制御の実行中に、エンジン回転速度NeがFCR回転速度を下回り、フューエルカットリカバーされることを防止することができる。
(3) 変速機構は、変速比が無段階に変更される無段変速機構(バリエータ4)である。変速制御手段(CVTコントロールユニット8、図5)は、最低回転速度規制制御を作動するとき、エンジン回転速度Neが規制最低回転速度よりも低いと、変速速度を規制して無段変速機構(バリエータ4)をダウンシフトする。
このため、(2)の効果に加え、最低回転速度規制制御によるバリエータ4の変速に際して、運転者に与える変速違和感を低減することができる。
(4) 変速制御手段(CVTコントロールユニット8、図5)は、変速機構(バリエータ4)をダウンシフトしたときに運転者に対して減速度違和感を与えるエンジン回転速度を減速度違和感回転速度として設定する。
規制最低回転速度が減速度違和感回転速度以下になると、最低回転速度規制制御の作動を許可する。
このため、(2)又は(3)の効果に加え、規制最低回転速度が減速度違和感回転速度を超えている間は、最低回転速度規制制御の作動を許可しないことで、アクセルペダル解放時に過度なエンジンブレーキが生じることを防止することができる。
(5) エンジン1と変速機構(バリエータ4)との間にロックアップクラッチ20を備えたトルクコンバータ2が配される。
変速制御手段(CVTコントロールユニット8、図5)は、ロックアップクラッチ20が動力伝達状態であると、最低回転速度規制制御の作動を許可する。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、ロックアップクラッチ20が動力伝達状態であると、変速機構(バリエータ4)の変速制御により、エンジン回転速度を速やかに上昇させることができる。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、ロックアップクラッチ20が動力伝達状態であると、変速機構(バリエータ4)の変速制御により、エンジン回転速度を速やかに上昇させることができる。
(6) 変速制御手段(CVTコントロールユニット8、図5)は、エンジン冷却水温Teがエンジン暖機領域に入る前の暖機移行過渡領域(Te1<Te≦Te2)を、最低回転速度規制制御の作動区間とする。
このため、(1)〜(5)の効果に加え、暖機移行過渡領域をフューエルカット制御の拡大領域にすることができるし、エンジン冷却水やATF油温の昇温を促すことができる。
以上、本発明の車両の変速制御装置を実施例1に基づいて説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例1では、変速機構として、変速比を無段階に変更可能なバリエータ4(無段変速機構)を用いる例を示した。しかし、変速機構としては、変速比が段階的に変更される有段変速機構(例えば、ステップATと呼ばれる自動変速機)としても良いし、有段変速機構と無段変速機構の組み合わせ変速機構(例えば、副変速機付きベルト式無段変速機)としても良い。
実施例1では、最低回転速度規制制御を作動するときの目標エンジン回転速度を、FCR回転速度に所定値αを加えた規制最低回転速度とする例を示した。しかし、最低回転速度規制制御を作動するときの目標エンジン回転速度を、FC許可回転速度に所定値β(<所定値α)を加えた規制最低回転速度とする例としても良い。
実施例1では、最低回転速度規制制御の作動許可を、規制最低回転速度が減速度違和感回転速度以下になることで判断する例を示した。しかし、最低回転速度規制制御の作動許可を、エンジン冷却水温が所定水温以上になることで判断しても良いし、ATF油温が所定油温以上になることで判断しても良い。
実施例1では、最低回転速度規制制御の作動許可を、ロックアップクラッチ20が完全締結状態であることで判断する例を示した。しかし、最低回転速度規制制御の作動許可を、ロックアップクラッチがスリップ締結状態を含む締結状態であることで判断する例としても良い。
実施例1では、本発明の変速制御装置を、アクセル操作条件とエンジン回転速度条件によりエンジンへの燃料供給を停止するフューエルカット制御を実行するエンジンを搭載したエンジン車に適用する例を示した。しかし、本発明の変速制御装置は、エンジン車に限られず、フューエルカット制御を実行するエンジンを搭載した車両であれば、走行用駆動源としてエンジンとモータが搭載されるハイブリッド車に対しても適用できる。
Claims (7)
- エンジンと、
前記エンジンと駆動輪との間に配される変速機構と、
前記変速機構の変速比を制御する変速制御手段と、
少なくとも、アクセルペダルが解放状態であり、且つ、前記エンジンの回転速度が所定回転速度以上であると、前記エンジンへの燃料供給を停止するフューエルカット制御手段と、を備え、
前記変速制御手段は、車両前方状況やアクセル操作状況に関わりなく、前記エンジンの最低回転速度が前記所定回転速度以上となるよう前記変速機構の変速比を制御する最低回転速度規制制御を作動する、車両の変速制御装置。 - 請求項1に記載された車両の変速制御装置において、
前記変速制御手段は、前記最低回転速度規制制御を作動するときの目標エンジン回転速度を、前記所定回転速度に所定値を加えた規制最低回転速度とし、
前記所定回転速度を、フューエルカット制御のエンジン回転速度条件として用いられ、エンジン冷却水温に応じて決められる回転速度とし、
前記所定値を、エンジン回転速度がバラツキにより変動した場合であっても、前記規制最低回転速度が、前記フューエルカット制御のエンジン回転速度条件を下回ることのない加算値とする、車両の変速制御装置。 - 請求項2に記載された車両の変速制御装置において、
前記変速機構は、変速比が無段階に変更される無段変速機構であり、
前記変速制御手段は、前記最低回転速度規制制御を作動するとき、エンジン回転速度が前記規制最低回転速度よりも低いと、変速速度を規制して前記無段変速機構をダウンシフトする、車両の変速制御装置。 - 請求項2又は請求項3に記載された車両の変速制御装置において、
前記変速制御手段は、前記変速機構をダウンシフトしたときに運転者に対して減速度違和感を与えるエンジン回転速度を減速度違和感回転速度として設定し、
前記規制最低回転速度が前記減速度違和感回転速度以下になると、前記最低回転速度規制制御の作動を許可する、車両の変速制御装置。 - 請求項1から請求項4までの何れか一項に記載された車両の変速制御装置において、
前記エンジンと前記変速機構との間にロックアップクラッチを備えたトルクコンバータが配され、
前記変速制御手段は、前記ロックアップクラッチが動力伝達状態であると、前記最低回転速度規制制御の作動を許可する、車両の変速制御装置。 - 請求項1から請求項5までの何れか一項に記載された車両の変速制御装置において、
前記変速制御手段は、エンジン冷却水温がエンジン暖機領域に入る前の暖機移行過渡領域のとき、前記最低回転速度規制制御を作動する、車両の変速制御装置。 - エンジンと、
前記エンジンと駆動輪との間に配される変速機構と、
前記変速機構の変速比を制御する変速制御手段と、
少なくとも、アクセルペダルが解放状態であり、且つ、前記エンジンの回転速度が所定回転速度以上であると、前記エンジンへの燃料供給を停止するフューエルカット制御手段と、を備える変速制御装置において、前記変速機構を変速制御する車両の変速制御方法であって、
前記変速制御手段は、車両前方状況やアクセル操作状況に関わりなく、前記エンジンの最低回転速度が前記所定回転速度以上となるよう前記変速機構の変速比を制御する最低回転速度規制制御を作動する、車両の変速制御方法。
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