JPH04325733A - 自動変速機付車両のエンジン制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機を搭載した
車両において、変速時にエンジントルクを強制的に低減
制御して変速ショックを軽減するエンジン制御装置に関
し、詳しくは、エンジントルク低減の時期と低減量の設
定に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機付車両においては、所定の変
速パターンにより自動変速機がアップシフトまたはダウ
ンシフトして自動的に変速制御される。この変速時の特
にアップシフト時は、エンジン回転数，自動変速機入力
回転数，その出力軸トルク等が比較的大きく変化して変
速ショックを生じる。そこで、この変速ショックを軽減
する対策として、自動変速機の実際の変速時期を判断し
てエンジントルクを強制的に低減するように制御し、エ
ンジン回転数等の変動を抑えることが知られている。

【０００３】従来、上記変速時のエンジン制御装置に関
しては、例えば特開昭６３−２５４２５６号公報の先行
技術がある。ここで、自動変速機の入力回転数を検出す
る入力回転数検出手段を有し、入力回転数が変速開始判
断用入力回転数になったことで変速開始を判断し、入力
回転数が変速終了判断用入力回転数になったことで変速
終了を判断する。そして、この変速開始から終了までの
間エンジン出力を低下して、変速ショックを防止するこ
とが示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、自動変速機の入力回転数を用いて
実際の変速時期を判断するので、その入力回転数検出手
段を特別に装着する必要がある。ここで、自動変速機の
入力側のトルクコンバータのタービン軸は、一般にオイ
ルポンプ駆動軸の内部に挿通されているので、入力回転
数検出手段の装着自体も難しく、この点でも不利である
。また、変速開始と終了をその判断用入力回転数で行っ
ているので、変速の種類が異なる毎に判断用入力回転数
を各別に設定する必要がある等の問題がある。ここで、
実際の変速状態をエンジン回転数で判断することが考え
られるが、トルクコンバータのスリップにより誤差を生
じ易いため、この誤差を生じないように工夫することが
望まれる。

【０００５】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
、自動変速機の変速時のエンジントルク低減制御におい
て、低減の時期を簡単且つ高精度で判断し、低減量等を
適正に設定して、変速ショックを最適に軽減することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明は、少なくとも燃料噴射量を演算し、点火時期
を決定する手段を有するエンジン制御系と、少なくとも
変速を判断し、ライン圧を設定する手段を有する自動変
速機制御系とを備えた制御系において、変速時にエンジ
ン回転数とライン圧制御信号によりエンジントルク制御
の開始時期を決定する開始時期決定手段と、エンジン回
転数と変速後の予想エンジン回転数によりエンジントル
ク制御の終了時期を決定する終了時期決定手段と、これ
らの開始と終了時期の間で所定のエンジントルク低減量
を定める低減量算出手段とを備えるものである。

【０００７】

【作用】上記構成に基づき、自動変速機制御系から変速
及びライン圧制御の信号が出力して変速する際に、エン
ジン回転数，ライン圧制御信号，車速とギヤ比変化で算
出される変速後の予想エンジン回転数の既成信号の要素
により、実際の変速開始と終了の時期に一致した制御開
始と終了の時期が的確に決定され、この時期にエンジン
トルクが低減制御されることで、エンジン回転数等の変
動を抑えて滑らかに変速することが可能になる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２において、エンジン駆動系と電子制御系の概
略について説明すると、符号１はエンジンであり、この
エンジン１がトルクコンバータ２を介して自動変速機３
に連結し、変速機出力軸４が車輪側に連結する。エンジ
ン１には燃料制御するインジェクタ５，点火時期制御す
るイグナイタ６が設けられ、クランク角センサ１０，ス
ロットルセンサ１１，エアフローメータ１２の信号を制
御ユニット２０で処理して、インジェクタ５に噴射信号
を出力し、イグナイタ６に点火信号を出力する。また、
自動変速機３の油圧制御装置７にはシフトソレノイド８
ａ，８ｂ、ライン圧ソレノイド９が設けられ、レンジス
イッチ１３，回転センサ１４，スロットルセンサ１１の
信号を制御ユニット２０で処理して、各ソレノイド８ａ
，８ｂ，９に変速信号，ライン圧制御信号を出力するよ
うになっている。図１において、制御ユニット２０の電
子制御系について説明する。先ず、エンジン制御系につ
いて説明すると、スロットルセンサ１１の信号が入力す
るスロットル開度検出手段２１を有してスロットル開度
αを検出し、クランク角センサ１０の信号が入力するエ
ンジン回転数検出手段２２を有してエンジン回転数Ｎを
検出し、エアフローメータ１２の信号が入力する吸入空
気量検出手段２３を有して吸入空気量Ｑを検出する。 エンジン回転数Ｎと吸入空気量Ｑは基本燃料噴射幅算出
手段２４に入力して、エンジン１回転当たりの吸入空気
量Ｑ，定数Ｋにより基本燃料噴射幅Ｔｐを算出する。基
本燃料噴射幅Ｔｐは燃料噴射制御手段２５に入力して、
他の種々の補正係数等と共に燃料噴射幅Ｔｉを演算し、
この噴射信号をインジェクタ５に出力する。基本燃料噴
射幅Ｔｐとエンジン回転数Ｎは点火時期設定手段２６に
入力し、両者の関係から点火時期θｉｇを設定する。こ
の場合に、図３のように点火時期θｉｇはエンジン回転
数Ｎの増大に応じて進角し、基本燃料噴射幅Ｔｐの増大
に応じて遅角するように設定する。そして、この点火時
期θｉｇは、点火時期制御手段２７に入力して、この点
火信号をイグナイタ６に出力する。

【０００９】自動変速機制御系について説明すると、回
転センサ１４の信号が入力する車速検出手段２８を有し
て車速Ｖを検出する。レンジスイッチ１３の信号，車速
Ｖ及びスロットル開度αは変速判定手段２９に入力し、
例えばＤレンジの場合に図４の変速パターンに基づいて
各変速段を判断する。この変速段の判定信号は変速制御
手段３０に入力し、例えば１速では両シフトソレノイド
８ａ，８ｂをＯＮし、２速では一方のシフトソレノイド
８ａをＯＦＦし、３速では他方のシフトソレノイド８ｂ
もＯＦＦし、４速では一方のシフトソレノイド８ａをＯ
Ｎし他方のシフトソレノイド８ｂをＯＦＦするように変
速信号を出力する。また、変速段の信号とスロットル開
度αはライン圧設定手段３１に入力し、図５のように前
進速の通常のライン圧ＰＬをスロットル開度αに対して
増大関数的に設定し、１→２変速時のライン圧や、２→
３変速時のライン圧を漸次低下するように設定する。こ
のライン圧信号はライン圧制御手段３２に入力し、ライ
ン圧ＰＬに応じたデューティ比Ｄの制御信号をライン圧
ソレノイド９に出力するように構成される。

【００１０】上記エンジン制御系と自動変速機制御系に
おいて、変速時のエンジントルク低減制御系について説
明する。先ず、制御原理について説明すると、実際の変
速開始時期は、ライン圧ＰＬが大きい程自動変速機３の
係合要素が迅速に動作して速くなり、特にライン圧ＰＬ
が小さい場合はエンジン回転数Ｎの引きずり等による影
響が大きく作用する。従って、これらのエンジン回転数
Ｎとライン圧ＰＬの要素により変速開始時期までの時間
Ｔｓを設定することで、エンジントルク制御開始の時期
ｔ１を定めることができる。また、実際に変速終了した
時期の予想エンジン回転数Ｎｓは車速Ｖやギヤ比変化で
算出することができ、この予想エンジン回転数Ｎｓとエ
ンジン回転数Ｎの関係によりエンジントルク制御終了の
時期ｔ２が判断できる。このような原理を用いることで
、既成信号の要素で制御時期を決定できることになる。

【００１１】そこで、エンジン回転数Ｎ，変速判定とラ
イン圧設定の信号が入力するエンジントルク制御開始時
期決定手段４１を有し、変速信号出力後に予めエンジン
回転数Ｎとライン圧ＰＬの関係で設定される変速開始ま
での時間Ｔｓを経過したとして、開始時期を決定する。 この時間Ｔｓは図６のように、ライン圧ＰＬの増大で変
速開始が速くなるのに対応して減少関数的に設定される
。また、エンジン回転数Ｎが高い場合はそのエンジン回
転数Ｎの引きずりで、エンジン回転数Ｎが低い場合は車
輪回転の引きずりでいずれも変速開始が遅くなり、これ
はライン圧ＰＬの低下に応じて顕著になる。このため、
上記時間Ｔｓは特にライン圧ＰＬ（デューティ圧Ｄ）が
低くエンジン回転数Ｎが高いかまたは低い領域で、大き
く設定されている。このエンジントルク制御開始時期信
号，エンジン回転数Ｎ及び基本燃料噴射幅Ｔｐはエンジ
ントルク低減量算出手段４２に入力し、エンジン低減量
ＫＦを定める。即ち、図７のように低減量ＫＦを、エン
ジン回転数Ｎと基本燃料噴射幅Ｔｐに対して増大関数で
設定する。また、エンジントルクの低減制御に対応して
、図８のように点火時期θｉｇの遅角量−θＲを、エン
ジン回転数Ｎと低減量ＫＦに対して増大関数で設定する
。そして、この低減量ＫＦの補正信号は燃料噴射制御手
段２５に入力して噴射信号を減量補正し、遅角量−θＲ
の補正信号は点火時期制御手段２７に入力して点火時期
信号を遅角補正する。

【００１２】一方、変速開始時期信号，車速Ｖ，エンジ
ン回転数Ｎ，ギヤ位置算出手段４０からの変速ギヤ比が
入力するエンジントルク制御終了時期決定手段４３を有
し、開始時期信号が入力後に車速Ｖ，１速から２速への
変速の場合は１速ギヤ比Ｇ１，２速ギヤ比Ｇ２　及び定
数Ｋ１，Ｋ２を用いて、変速後の予想エンジン回転数Ｎ
ｓを以下のように算出する。 Ｎｓ＝Ｋ１　・Ｖ・Ｇ２　／Ｇ１　＋Ｋ２そして、エン
ジン回転数Ｎがこの予想エンジン回転数Ｎｓ以下になっ
て実際の変速が終了した時点を、終了時期ｔ２に決定す
る。そして、この終了時期信号は上記エンジントルク低
減量算出手段４２に入力して、低減量等を徐々に少なく
して元に復帰するように構成される。

【００１３】次に、この実施例の作用を、図９のフロー
チャートと図１０のタイムチャートを用いて説明する。 先ず、エンジン運転時にエンジン制御系でエンジン回転
数Ｎ，吸入空気量Ｑ等により燃料噴射幅Ｔｉが演算され
、この噴射信号がインジェクタ５に出力して燃料の噴射
量が運転状態に応じて制御される。また、この運転状態
に応じて点火時期θｉｇが設定され、この点火信号がイ
グナイタ６に出力して最適に点火時期制御される。そし
て、このように制御されるエンジン１のトルクが、トル
クコンバータ２を介して自動変速機３に入力する。そこ
で、このエンジン運転時に例えばＤレンジをセレクトす
ると、スロットル開度αと車速Ｖにより例えば１速が判
断され、この変速信号がシフトソレノイド８ａ，８ｂに
出力して自動変速機３が１速状態になり、この変速比の
変速動力が出力して車両走行する。このとき、スロット
ル開度αによりライン圧ＰＬが設定され、このライン圧
のデューティ信号がライン圧ソレノイド９に出力し、油
圧制御装置７が所定のライン圧ＰＬに制御される。

【００１４】こうして、エンジン運転により走行する際
に、スロットル開度αや車速Ｖが変化するのに伴い自動
的に高速段にアップシフトされ、この変速時に図９のフ
ローチャートが実行される。即ち、ステップＳ１で変速
フラグがチェックされ、変速時以外の場合はステップＳ
２に進んでタイマクリアされる。変速時にはフラグがセ
ットされることでステップＳ３に進みタイマクリアされ
ていると、ステップＳ４に進み図６のマップにより変速
開始までの時間Ｔｓがライン圧制御信号とエンジン回転
数Ｎの関係で設定される。そして、ステップＳ５に進ん
でタイマカウントし、ステップＳ６でタイマ値ｔが上記
開始までの時間Ｔｓと比較され、その時間Ｔｓに達しな
い場合はステップＳ７に進んでエンジントルク制御フラ
グをクリアし、ステップＳ８に進んでエンジントルク制
御信号をＯＦＦする。

【００１５】その後、タイマ値ｔが開始までの時間Ｔｓ
に達すると、エンジントルク制御開始時期ｔ１が決定さ
れる。ここで、変速開始までの時間Ｔｓはライン圧ＰＬ
とエンジン回転数Ｎによる実際の変速の速さに応じて設
定されているので、制御開始時期ｔ１は常に図１０のよ
うに変速信号が出力した直後にエンジン回転数Ｎが油圧
制御装置７の遅れで継続して上昇し、所定の時点で実際
に２速に変速開始されてエンジン回転数Ｎが低下するよ
うに変化した時点となる。この場合は、ステップＳ９に
進んでこのときの車速Ｖと１速及び２速のギヤ比変化Ｇ
２　／Ｇ１　により変速後の予想エンジン回転数Ｎｓが
算出される。そして、ステップＳ１０でエンジン回転数
Ｎがこの予想エンジン回転数Ｎｓと比較され、実際の変
速終了前でエンジン回転数Ｎが高い状態では、ステップ
Ｓ１１に進んでエンジントルク制御フラグをセットし、
ステップＳ１２に進んでエンジントルク制御信号をＯＮ
し、ステップＳ１３に進んでエンジントルクの低減や、
点火時期遅角ルーチンが実行される。そこで、図１０の
ように低減量ＫＦにより燃料噴射幅Ｔｉが減量され且つ
点火時期θｉｇが遅角され、それによりエンジン１の出
力トルクが強制的に低減することになる。その後、実際
の変速が進行して図１０のようにエンジン回転数Ｎが低
下し、上記予想エンジン回転数Ｎｓ以下になって実際の
変速が終了すると、このときエンジントルク制御終了時
期ｔ２が決定される。この場合は、ステップＳ１０から
ステップＳ７に進んでエンジントルク制御フラグをクリ
アし、エンジントルク制御信号をＯＦＦし、図１０のよ
うにエンジントルクの低減量ＫＦを徐々に減じて元に復
帰する。尚、図１０のように上記制御が終了した後のｔ
３で自動変速機３の油圧制御装置７のライン圧が元に復
帰して、変速時の全ての作用が終了する。

【００１６】こうして、制御開始までの時間Ｔｓ，変速
後の予想エンジン回転数Ｎｓを用いて、制御開始と終了
の時期ｔ１，ｔ２が、自動変速機３の駆動系が実際に２
速に変速する際の開始と終了の時期に一致して的確に判
断される。そして、この変速時にエンジントルクが低減
制御されることで、エンジン回転数Ｎの急激な増減が抑
えられて、加速度Ｇが図１０の一点鎖線の状態から実線
のように滑らかに変化することになり、これにより変速
ショックが軽減される。この場合に、エンジン回転数Ｎ
が高いか、または燃料噴射幅Ｔｉが多くて出力が大きい
程変速ショックを生じ易くなり、これに対応してエンジ
ントルクの低減量ＫＦが図７のように可変され、且つ低
減量ＫＦとエンジン回転数Ｎに対し点火時期θｉｇの遅
角量−θＲも図８のように可変される。このため、エン
ジントルクの低減が変速ショックの発生状態に応じ最適
に制御され、種々の走行条件で常にエンジントルクの低
減を最小限にして走行性能を損なうことなく効果的に変
速ショックが軽減される。

【００１７】以上、本発明の実施例について説明したが
、エンジントルク低減量はエンジン回転数，燃料噴射幅
及びライン圧をパラメータとして求めても良い。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
自動変速機の変速時に変速開始までの時間，変速後の予
想エンジン回転数を用いて、エンジントルク制御の開始
と終了時期を決定するように構成されるので、特別なセ
ンサが不要になり、実際の変速の時期に一致して制御時
期を的確に決定できる。この制御時期ではエンジントル
クが低減制御されるので、変速ショックを確実に軽減す
ることができる。また、エンジントルクの低減により変
速時間が短縮されてフィーリングが向上し、自動変速機
の摩擦部分の耐久性が向上する。エンジントルク低減量
、点火時期の遅角量が運転、走行条件に応じて細かく設
定されているので、全ての条件で変速ショックを効果的
に軽減でき、制御性が向上する。エンジントルク制御開
始時期決定用の時間は、ライン圧とエンジン回転数の関
係で設定されるので、全ての条件において制御開始時期
を正確に決定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動変速機付車両のエンジン制御
装置の実施例を示すブロック図である。

【図２】エンジン駆動系と制御系の概略を示す図である
。

【図３】エンジン回転数と燃料噴射幅による点火時期特
性を示す図である。

【図４】車速とスロットル開度による変速パターンを示
す図である。

【図５】通常時と変速時のライン圧特性を示す図である
。

【図６】ライン圧とエンジン回転数による変速までの時
間を示す図である。

【図７】エンジン回転数と燃料噴射幅によるエンジント
ルク低減量を示す図である。

【図８】エンジン回転数とエンジントルク低減量とによ
る点火時期遅角量を示す図である。

【図９】変速時のエンジントルク低減制御の状態を示す
フローチャートの図である。

【図１０】変速時のエンジントルク低減制御の状態を示
すタイムチャートの図である。

【符号の説明】

１　　エンジン ３　　自動変速機 ２０　　制御ユニット ２５　　燃料噴射制御手段 ２７　　点火時期制御手段 ３０　　変速制御手段 ３２　　ライン圧制御手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少なくとも燃料噴射量を演算し、点火
   時期を決定する手段を有するエンジン制御系と、少なく
   とも変速を判断し、ライン圧を設定する手段を有する自
   動変速機制御系とを備えた制御系において、変速時にエ
   ンジン回転数とライン圧制御信号によりエンジントルク
   制御の開始時期を決定する開始時期決定手段と、エンジ
   ン回転数と変速後の予想エンジン回転数によりエンジン
   トルク制御の終了時期を決定する終了時期決定手段と、
   これらの開始と終了時期の間で所定のエンジントルク低
   減量を定める低減量算出手段とを備えることを特徴とす
   る自動変速機付車両のエンジン制御装置。
2. 【請求項２】　　上記開始時期決定手段は、変速信号出
   力後のエンジン回転数とライン圧制御信号で設定される
   所定の時間で開始時期を決定することを特徴とする請求
   項１記載の自動変速機付車両のエンジン制御装置。
3. 【請求項３】　　上記終了時期決定手段は、車速とギヤ
   比変化により予想エンジン回転数を算出し、この予想エ
   ンジン回転数とエンジン回転数の関係で終了時期を判断
   して決定することを特徴とする請求項１記載の自動変速
   機付車両のエンジン制御装置。
4. 【請求項４】　　上記低減量算出手段は、エンジン回転
   数と燃料噴射量との関係で低減量を設定し、且つ低減量
   とエンジン回転数との関係で点火時期の遅角量を設定す
   ることを特徴とする請求項１記載の自動変速機付車両の
   エンジン制御装置。