JPH02252929A - 変速時エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、摩擦式のクラッチを使用したオート

【従来の技術】

車両において変速をする際には、エンジン回転数を変速
後のギヤに適合した値に調整する必要がある。そうでな
ければ、クラッチを「接」にしたとき車両にショックを
与えるがらである。マニュアル車にあっては、周知の如
く、運転手の感でアクセル踏込量を加減して、エンジン
回転数の調整を行なっている。 摩擦式のクラッチを使用したオートマチック車において
は、次のようにしている。 燃料噴射量を制御するロード量制御アクチュエータ（例
、ステップモータ）の作動位置とエンジン回転数との対
応関係を、変速機のギヤ位置毎に予めコントローラに記
憶させておく。そして、その中から、変速して次に使用
しようとしているギヤに対応したエンジン回転数（目標
エンジン回転数）を求める。更に、その目標エンジン回
転数に対応させて予めコントローラに記憶させであるロ
ード量を求め、そのロード量となるようロード量制御ア
クチュエータを制御して目標エンジン回転数を得るとい
うことが行われている（特開昭６０−８４３６号公報）
。 また、目標エンジン回転数と実際のエンジン回転数との
差を求め、その差に応じてロード量を補正しつつ、目標
エンジン回転数に近づけて行くことも提案されている。

【発明が解決しようとする課題】

（問題点） しかしながら、前記した従来の技術では、エンジンの暖
機が未だ充分でない場合には、変速ショックのない円滑
な変速を速やかに行うことが出来ないという問題点があ
った。 （問題点の説明） エンジン回転数に関するエンジンの特性としては、例え
ば、吹き上がり特性、エンジン回転数降下特性等がある
が、これらの特性は、エンジンの温度により異なったも
のとなる。 即ち、ロード量を同じ量だけ増やした場合、高温時には
吹き上がりがよく、エンジン回転数は速やかに上昇する
が、低温時にはなかなか上昇してくれない、また、ロー
ド量を同じ量だけ減じた場合、高温時には、予定したエ
ンジン回転数に下がってくれるが、低温時には、それよ
り下がり過ぎてしまうということがある。 ところが、前記従来技術で予めコントローラに記憶させ
てお（対応関係には、温度の変化によるエンジン特性の
変化が考慮されていない。 そのため、寒冷期における始動直後等でエンジンの温度
が低い場合には、エンジン回転数が目標エンジン回転数
に到達するまでに時間がかかり、円滑な変速を速やかに
行うことが出来なかった。 本発明は、以上のような問題点を解決することを課題と
するものである。

【課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するため、本発明では、次のような変速
時エンジン制御装置を提供する。 即ち、本発明の変速時エンジン制御装置では、変速する
のに適したエンジン回転数を計算する目標エンジン回転
数計算手段と、該目標エンジン回転数を実現するための
ロード量としてエンジン温度が低いほど大きな値を設定
する基本ロード量設定手段と、目標エンジン回転数と実
際のエンジン回転数との差に応じた補正ロード量を設定
する補正ロード量設定手段とを備え、エンジンのロード
量が、前記基本ロード量を前記補正ロード量で補正した
目標ロード量となるよう制御することとした。 【作　　用１ 目標エンジン回転数計算手段で、変速後のギヤ比、タイ
ヤ径、車速、最終減速比等を基に、目標エンジン回転数
を計算する。 基本ロード量設定手段は、この目標エンジン回転数とエ
ンジン温度とを考慮して、エンジン温度が低いほど大で
あるロード量を設定し、これを基本ロード量とする。 一般に、エンジンが冷えているほど、エンジン回転数は
上昇しにくく、下降する時は一気に下降して下がり過ぎ
てしまう。しかし、上記のようにして設定した基本ロー
ド量でエンジンを制御すると、燃料が多めに噴射される
ので、エンジン回転数の上昇は速やかとなり、下降は緩
やかとなる。 補正ロード量設定手段は、目標エンジン回転数と実際の
エンジン回転数との差に応じて補正ロード量を設定する
。制御の目的は、あくまでエンジン回転数を変速に適し
た目標エンジン回転数にすることであるから、実際のエ
ンジン回転数との差を常時監視しつつ、ロード量を制御
する必要がある。 そのため、前記基本ロード量を前記補正ロード量で補正
したものを目標ロード量とし、これによりエンジンを制
御する。 以上のようにすることにより、速やかに所望のエンジン
回転数にすることが出来、エンジンの暖機が不十分な時
でも、変速ショックのない円滑な変速操作を速やかに行
うことが可能となる。 【実　施　例】 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。 第１図は、本発明のブロック構成図である。第１図にお
いて、１はエンジン、２はロード量制御アクチュエータ
、３はクラッチ、４はクラッチ・アクチュエータ、５は
変速機、６は変速機アクチュエータ、７は駆動軸、８は
水温センサ、９はエンジン回転数センサ、１０は車速セ
ンサ、１１はコントローラ、１１−１はステップ数カウ
ンタである。 コントローラ１１は、マイコン等により構成され、種々
のセンサからの信号を受け、各アクチュエータに制御信
号を発する。 ロード量制御アクチュエータ２としては、通常、ステッ
プモータ（ＳＭ）が用いられる。ステップモータの回転
ステップ数を増やして行くと燃料噴射量が増加され、ス
テップ数を減じると燃料噴射量が減少される。 ステップ数カウンタ１１−１は、ステップモータが回転
したステップ数を記録する。この記録されたステップ数
を見ることによって、ステップモータが、現在どの角度
まで回転した状態になっているかが分かる。これにより
現在のロード量（燃料噴射量）を知ることが出来る。 水温センサ８は、エンジン温度を検出する。 変速時のエンジン回転数を制御するに当たり、エンジン
の温度を考慮に入れるやり方としては、少なくとも次の
２つが考えられる。 第１は、エンジン水温により目標エンジン回転数を補正
するやり方である（後に、第１の実施例として詳しく述
べる）。低温であるほど大となるよう補正し、それに基
づきロード量を決める。すると、ロード量は本来の目標
エンジン回転数を実現するためのものより大となる。従
って、エンジン回転数を上昇させる時であれば、上昇速
度が速くなるし、下降させる時であれば、下がり過ぎを
防止することが出来る。 第２は、目標エンジン回転数よりロード量を求める際に
使用する関係曲線を、エンジン水温により補正するやり
方である（後に、第２の実施例として詳しく述べる）、
やはり、低温であるほどロード量が大となるようにされ
、第１の場合と同様の効果を奏する。 （第１の実施例） これは、変速時にエンジン回転数を制御するに当たり、
エンジン水温により目標エンジン回転数を補正して制御
を行うものである。 第６図に、第１の実施例の動作を説明するためのフロー
チャートを示す、この実施例における説明の項番■〜＠
は、第６図のステップ■〜＠に対応している。 ■　エンジン回転数センサ９よりエンジン回転数を読み
込み、車速センサ１０より車速を読み込み、水温センサ
８よりエンジン水温を読み込む。 ■　目標エンジン回転数を計算する。 変速しようとしているギヤ段のギヤ比、タイヤ半径、最
終減速比等は、車両によって予め定まっているから、そ
れらと現在の車速によって、目標エンジン回転数が計算
出来る。 ■　エンジン水温により、目標エンジン回転数を補正す
る。この補正は、エンジン水温に応じて予め定められて
いる補正係数を乗することによって行う。 第２図に、エンジン水温と補正係数との関係の例を示す
。 第２図によると、エンジン水温がＴ、より高い時には、
補正係数は１である。このことは、補正する必要がない
ということである。即ち、温度Ｔｃは、どの程度の低温
になるとエンジン特性が補正を要する程に悪化するかと
いうことを考慮して決められる。従って、これは、エン
ジンの種類によって異なることになる。 温度がＴ、より低い時には、補正係数は１より大となる
ようにされ、低くなるにつれて−層大きな値とされる。 エンジンが冷えている程、エンジン特性が悪いからであ
る。 今仮に、温度がＴ１であると、この時の補正係数はαと
求められるから、ステップ■で計算した目標エンジン回
転数にαを乗することによって、補正目標エンジン回転
数が求められる。 ■　補正目標エンジン回転数に応じてロード量を求める
。この時のロード量のことを、基本ロード量という。ロ
ード量をこの値にしておけば、補正目標エンジン回転数
が得られる筈だというロード量である。基本ロード量は
、第３図を用いて求める。 第３図は、補正目標エンジン回転数と基本ロード量との
関係を示す図である０例えば、補正目標エンジン回転数
がＮ１であれば、基本ロード量はＳ、　と求められる。 ■　目標エンジン回転数と実際のエンジン回転数との差
に応じて、補正ロード量を求める。 第５図に、補正ロード量を求める図を示す。 回転数の差（目標エンジン回転数−実際のエンジン回転
数）がΔＮである時、補正ロード量はΔＮと求められる
。つまり、目標エンジン回転数の方が実際のエンジン回
転数より小である時には、差の度合いに応じてロード量
が減少される。差が逆の場合には、ロード量は増加され
る。 ステップ■で、本来目指すところの目標エンジン回転数
とは異なる値である補正目標エンジン回転数に従って基
本ロード量を決定したので、放っておけば補正目標エン
ジン回転数になってしまう、それでは困る。 上記のように基本ロード量を決定した理由は、低温によ
るエンジン特性の低下をカバーしつつ（例えば、エンジ
ン回転数の立ち上がりを良くするとかして）、所期の目
標エンジン回転数を所望の時点までに得んがための便法
であるから、絶えず、目標エンジン回転数と実際のエン
ジン回転数との差を監視して、ロード量を補正してやる
必要がある。その補正ロード量を、このステップで得る
。 ■　基本ロード量に補正ロード量を加算したちのを目標
ロード量とする。第５図で分かるように、補正ロード量
は正の場合もあれば負の場合もある。従って、加算する
といっても、目標ロード量が基本ロード量より大である
とは限らない。 目標エンジン回転数と実際のエンジン回転数との差は、
刻々と変わるから、目標ロード量も刻々と変えられるこ
とになる。 ■　現在のロード量と、ステップ■で求めた目標ロード
量とを比較して、第１図のロード量制御アクチュエータ
２をどのように制御するかを決める。 ロード量制御アクチュエータ２として、ステップモータ
を用いた場合を例にとり説明する。 ロード量は、ステップモータが回転しているステップ数
に対応するから、ステップ数を比較することにより、目
標ロード量とするためには、ステップモータをどの方向
にどれだけ回転させればよいかを知ることが出来る。 なお、現在のステップ数は、第１図のステップ数カウン
タ１１−１に現れている。 ■　現在のロード量が目標ロード量と等しい場合は、ス
テップモータは、そのままの状態を維持すればよい。 ■　現在のロード量が目標ロード量より小である場合は
、ステップモータを送り制御する。即ち、更にステップ
数が多くなるよう（燃料噴射量が増大する方向）に回転
させる。 ［相］　その回転に応じて、ステップ数カウンタ１１１
の値を増加させておく。新らしい回転位置を表示するた
めである。 ■　現在のロード量が目標ロード量より大である場合に
は、ステップモータを戻し制御する。即ち、ステップ数
が減るよう（燃料噴射量が減少する方向）に回転させる
。 ■　その回転に応じて、ステップ数カウンタ１１１の値
を減少させておく。新らしい回転位置を表示するためで
ある。 （第２の実施例） これは、変速時にエンジン回転数を制御するに当たり、
目標エンジン回転数よりロード量を求めるための関係曲
線として、エンジン水温により補正したものを用いて制
御を行うものである。 第６図に、第２の実施例の動作を説明するためのフロー
チャートを示す。この実施例における説明の項番■〜０
は、第７図のステップ■〜■に対応している。 ■〜■　これらは、それぞれ第６図の■〜■と同じであ
る。 ■　ステップ■で計算した目標エンジン回転数に対応し
た基本ロード量を求める。これには、第４図を利用する
。 第４図は、エンジン水温をパラメータとし、目標エンジ
ン回転数と基本ロード量との関係を表した図であり、予
め定めておいてコントローラ１１内に保持しておく。 エンジン水温が異なる毎に、基本ロード量を求めるため
の曲線を別に用意したということは、基本ロード量を求
める際にエンジン水温による補正を行ったということに
外ならない（第１の実施例では、目標エンジン回転数に
対して補正を行なっている。基本ロード量を求めるため
の曲線は１つであった。第３図参照） 曲線イは、エンジン水温が高い時のものであり、温度が
低くなるにつれて口、ハという具合に傾きが象、になる
。成るエンジン水温に対応する曲線がハであるとすると
、その場合の目標エンジン回転数Ｎ２に対する基本ロー
ド量は、Ｓ２と求められる。 ■〜■　これらは、第６図の■〜＠にそれぞれ対応して
いる。 （具体例） 次に、変速動作の際に、上記したエンジン回転数の制御
が、どのような時点でどのように行われるかについて、
具体例を上げて説明する。 第８図は、第１速から第２速へシフトアップする際の変
速動作に関するタイムチャートである。 第８図（イ）はアクセル踏込量を示し、第８図（ロ）は
クラッチ結合度を示し、第８図（ハ）はエンジン回転数
を示し、第８図（ニ）はロード量を示す。 時刻も、でアクセルをフルに踏み込むと、ロード量もフ
ルにされる。それに伴い、第１図のステップ数カウンタ
１１−１も、ロード量フルに対応するステップ数にされ
る。 エンジン回転数は徐々に上昇しく上昇の仕方は、・エン
ジンの吹き上がり特性により異なる）、クラッチは半ク
ラッチを経て完接される（完全に「接」にされること〕
。ククララは、第１図に示したように、クラッチ・アク
チエエータ４によって操作される。 時刻１ｔでコントローラ１１より変速開始指令が出され
たとする。この時にいきなりクラッチを「断」とすると
、ロード量フルのエンジン出力がタイヤに伝えられ車両
を駆動していたのが、突然駆動力が断たれることになる
。すると、加速がガクンと落ち、車両に大きなショック
を与えることになるから、そうはしない。 ロード量を減少してエンジン出力を下げて行き、クラッ
チを「断Ｊとしても大きなショックを与えないと思われ
る程度に低下した段階（第８図（ニ）の点Ａの部分参照
２時刻１．）になってから、クラッチを「断」に向けて
操作する。 クラッチの結合度は徐々に弱くされ、エンジン回転数を
変えても、もはやタイヤ側の回転には影響を与えない程
に弱くなった段階（第８図（ロ）の点Ｂの部分参照２時
刻ｔ４）になってから、本発明による制御が開始される
。即ち、第１の実施例または第２の実施例等のようにし
て、シフトアップする次のギヤ段である第２速（２ｎｄ
）に適合する目標エンジン回転数となるような制御が開
始される。 クラッチが完断（完全に「断コされること）の状態にな
っている期間に、ギヤ段がシフトされる。 この場合だと、第１速→第２速へのシフトである。 シフトアップする場合、ギヤ比は小になるから、エンジ
ン回転数を低下させる必要がある。 制御を開始した当初、例えば、第８図（ハ）の点Ｃでは
、目標エンジン回転数と実際のエンジン回転数との差は
、−ΔＮ、である。これに対応して第５図で求められる
補正ロード量の値−ΔＳ。 （第８図（ニ））は、基本ロード量を打ち消してしまう
程に大であるので、この時のロード量はアイドルのまま
である（第８図（ニ）の時刻ｔ４と時刻ｔ、との間の部
分参照）。 回転数の差が小になるにつれ、補正ロード量の値も小に
なり、基本ロード量の一部しか打ち消されなくなる０例
えば、第８図（ハ）の点りでは、回転数の差は一ΔＮ６
と減少し、対応する補正ロード量も−ΔＳ、より絶対値
の小さい一ΔＳＤとなる。 以上のようにしてロード量の制御が行われ、時刻ｔ６に
至って、エンジン回転数が目標エンジン回転数にされる
。この時点で、本発明の制御の目的は達成されたという
ことになる。従って、本発明の制御が行われているのは
、第８図（ニ）にＴで示した期間である。 クラッチは、時刻ｔ４より弱い結合が開始される（第８
図（ロ）の点Ｅ）ように制御され、やがて完接とされる
。 なお、アクセル踏込量とロード量との関係であるが、コ
ントローラ１１によって変速動作が開始された時刻ｔ８
より、ギヤがシフトされクラッチの結合が開始される時
刻ｔｈまでの期間においては、アクセル踏込量には関係
なくロード量が制御される０時刻Ｌｈ以後は、アクセル
踏込量に従ってロード量が制御されるから、アクセル踏
込量フルに応じてロード量もフルに向かって上昇する（
時刻ｔ、〜ｔｙ’）。

【発明の効果】

以上述べた如く、本発明の変速時エンジン制御装置によ
れば、エンジン温度が低いほど燃料噴射量を大にすると
共に、変速に好適な目標エンジン回転数と実際のエンジ
ン回転数との差により前記燃料噴射量を補正しつつエン
ジンを制御するので、速やかに所望のエンジン回転数に
することが出来、寒冷期における始動直後のようなエン
ジン温度が低い場合であっても、変速ショックのない円
滑な変速操作を速やかに行うことが出来るようになった
。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・本発明のブロック構成図 第２図・・・エンジン水温と補正係数との関係を示す図 第３図・・・補正目標エンジン回転数と基本ロード量と
の関係を示す図 第４図・・・エンジン水温をパラメータとし、目標エン
ジン回転数と基本ロード量との関係を表した図 第５図・・・補正ロード量を求める図 第６図・・・第１の実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャート 第７図・・・第２の実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャート 第８図・・・第１速から第２速ヘシフトアツプする際の
変速動作に関するタイムチャート 図において、１はエンジン、２はロードＩ制ｍアクチュ
エータ、３はクラッチ、４はクラッチ・アクチュエータ
、５は変速機、６は変速機アクチエエータ、７は駆動軸
、８は水温センサ、９はエンジン回転数センサ、１０は
車速センサ、１１はコントローラ、１１−１はステップ
数カウンタ、Ｎはエンジン回転数である。 特許出願人　　　いすり自動車株式会社代理人弁理士　
　本　庄　冨　雄 第１ 図 第２ 図 第４ 図 第３ 図 第５ 図 第７図 図面の？ｆｌＩ碧 第８図 手続補正書動創 ■、事件の表示 平成１年特許願第７３２３６号 ２、発明の名称 変速時エンジン制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京部品用区南大井６丁目２２番１０号名称　（
０１７）　　いすり自動車株式会社代表者　飛　山　−
男 ４、代理人 住所　東京都豊島区東池袋１丁目２０番地２号池袋ホワ
イト・ハウスビル６０２号 ６、補正の対象 手続主甫正書（自発） 平成１年１２月−２５日 特許庁長官殿　　　　　　１．−１ １、事件の表示 平成１年特許願第７３２３６号 ２、発明の名称 変速時エンジン制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京部品用区南大井６丁目２２番１０号名称　（
０１７）　　いすＮ゛自動車株式会社代表者　飛　山　
−男 ４、代理人 住所　東京都豊島区東池袋１丁目２０番地２号池袋ホワ
゛イト・ハウスビル６０２号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　変速するのに適したエンジン回転数を計算する目標エ
   ンジン回転数計算手段と、該目標エンジン回転数を実現
   するためのロード量としてエンジン温度が低いほど大き
   な値を設定する基本ロード量設定手段と、目標エンジン
   回転数と実際のエンジン回転数との差に応じた補正ロー
   ド量を設定する補正ロード量設定手段とを備え、エンジ
   ンのロード量が、前記基本ロード量を前記補正ロード量
   で補正した目標ロード量となるよう制御することを特徴
   とする変速時エンジン制御装置。