JPH0513860B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジン及び自動変速機の一体制御
装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

歯車変速機構と複数の摩擦係合装置とを備え、
油圧制御装置を作動させることによつて前記摩擦
係合装置の係合を選択的に切換え、予め設定され
た変速マツプに従つて複数個の変速段のうちのい
ずれかが達成されるように構成した車両用自動変
速機は既に広く知られている。

又、このような車両用自動変速機において、変
速時にエンジントルクを変更して、良好な変速特
性を得ると共に、摩擦係合装置の耐久性の確保・
向上を図つた自動変速機及びエンジンの一体制御
装置も種々提案されている（例えば特開昭55−
69738、同56−35857、同55−46095）。即ち、この
ような自動変速機及びエンジンの一体制御は、変
速時におけるエンジンからのトルク伝達量を変更
し、自動変速機の各メンバあるいはこれらを制動
する摩擦係合装置でのエネルギー吸収分を制御し
て、短時間で且つ小さな変速シヨツクで変速を完
了し、運転者に良好な変速感覚を与えると共に、
摩擦係合装置の耐久性を向上させるようにしたも
のである。

ところで、このようなシステムを構成する際
に、エンジンを制御する制御手段、自動変速機を
制御する制御手段、更には、エンジントルクの変
更制御を実行する制御手段を一体としておくと、
コンピユータの容量が大きくなつてコスト高とな
り、又収納スペースに制限の多い車両に搭載する
場合に不利になる等の問題が発生する。

又、車両のグレードの関係、あるいはエンジン
出力の大小の関係等によりエンジントルク制御を
必要としないケースもあり、共用性、あるいは汎
用性を考えた場合にも一体型では不利な面があ
る。

このような点に鑑み、特開昭56−39925におい
ては、エンジンを制御するエンジン制御手段と自
動変速機を制御する自動変速機制御手段とを別体
で構成した例が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、単にこれらの制御手段を別体型
とすると、場合によつては相互の連絡がうまくゆ
かずフエイルセーフの観点上不具合が生じてくる
可能性がある。

即ち、例えば、エンジン制御手段は、該エンジ
ン制御手段自体の要請から、変速時のエンジント
ルク制御を中止又は限定せざるを得ない場合があ
る。例をあげると、エンジン回転速度センサ系に
故障が発生したときの固定進角制御が行われる場
合、低水温時にエンジントルク低減のための遅角
量が限定される場合（ガードがかけられる場合）
等である。この場合、エンジン制御手段から自動
変速機制御手段へエンジントルク変更を中止又は
限定したことを連絡可能とする情報伝達手段がな
いと自動変速機側では耐久性の低下という新たな
不具合が生じてしまうことになる。これは、自動
変速機側では、もともと変速時にエンジントルク
が低減されことを予定して油圧等の各種チユーニ
ング諸元が設定されているためである。

〔発明の目的〕

本発明は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、装置を別体型とした利点を維持しつ
つ、且つ、相互間の連絡を適確に行うことによ
り、いわゆるフエイルセーフの観点上においても
不具合が生せず、又摩擦係合装置の耐久性を低下
させたりすることのないエンジン及び自動変速機
の一体制御装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、エンジン及び自動変速機の一体制御
装置において、第１図にその要旨を示す如く、エ
ンジンを制御するエンジン制御手段と、前記エン
ジン制御手段と別体で構成され、自動変速機を制
御する自動変速機制御手段と、前記エンジン制御
手段と一体で構成され、前記自動変速機制御手段
からの自動変速機の変速情報を入力すると共に、
エンジンのトルク変更制御を実行するトルク制御
手段と、前記エンジン制御手段から前記自動変速
機制御手段へ前記トルク制御手段によるエンジン
トルク変更を中止又は限定したことを連絡可能と
する情報伝達手段と、前記自動変速機制御手段内
に設けられ、前記情報伝達手段からエンジントル
ク変更を中止又は限定したことが伝達された場合
は、自動変速機の変速点をより低車速側に変更す
る手段とを備えたことにより、上記目的を達成し
たものである。

〔作用〕

本発明においては、エンジン制御手段と自動変
速機制御手段とを別体で構成するようにしたた
め、エンジントルク制御の有無にかかわらず、自
動変速機制御手段は原則として自動変速機のみを
制御するだけですみ、それだけ汎用性を高めるこ
とができる。

その上で、エンジントルクの変更制御を実行す
るトルク制御手段をエンジン制御手段と一体で構
成するようにしたため、トルク変更のタイミン
グ、変更量、該変更量を抑制するための種々のガ
ード因子等に関する配線を省略することができ、
それだけ効率的な設計・組付けを行うことができ
るようになる。即ち、エンジン制御手段は、当然
に自らエンジン回転速度を把握しており、又例え
ば点火時期、燃料噴射量等を制御するためのアク
チユエータを自在に制御し得る機能を有してい
る。そのため、トルク変更を行う場合にこれらの
アクチユエータとその命令回路系との間で新たに
配線を施す必要がなく、従つて組付けが容易であ
り、又故障も少ない。更には、エンジントルクの
変更を行う場合には、例えば排気温、バツテリ電
圧、あるいは冷却水温等に応じていわゆるガード
をかけることがある。この場合、エンジン制御手
段は、こうしたガードを行うための入力端子を一
般に有しており、そのため、トルク変更制御のた
めに新たにこの種のガード端子を設ける必要がな
いものである。

更に、本発明おいては、更にいわゆるフエイル
セーフの観点上、より確実且つ安定した作動を期
待することができるようになる。例えば、エンジ
ン制御手段は、該エンジン制御手段自体の要請か
ら、変速時のエンジントルク制御を中止又は限定
せざるを得ない場合がある。例をあげると、前述
したようにエンジン回転速度センサ系に故障が発
生したときの固定進角制御が行われる場合、低水
温度にエンジントルク低減のための遅角量が限定
される場合（ガードがかけられる場合）等であ
る。

本発明では、エンジン制御手段から自動変速機
制御手段へ前記トルク変更手段によるエンジント
ルク変更を中止又は限定したことを連絡可能にす
る情報伝達手段を備えたことにより、自動変速機
制御手段はこの種の状況を正しく認識することが
できる。その結果、自動変速機側では変速点を低
車速側に変更するという対策をとることができ、
エンジントルクの変更制御が予定通り実行されな
いことによつて発生する不具合を回避することが
できる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説
明する。

第２図は、本発明が採用された、エンン及び自
動変速機の一体制御装置の全体概略図である。

エンジン１及び自動変速機２は周知のものであ
る。エンジン１は、エンジンコントロールコンピ
ユータ（含エンジン制御手段及びトルク変更手
段）７によつて、そのインジエクシヨンバルブ１
９における燃料噴射量及びデイストリビユータ２
０における点火時期が制御され、アクセル開度と
エンジン回転速度とに対応したエンジン出力が得
られるようになつている。又、自動変速機２は、
自動変速機コントロールコンピユータ８によつて
その電磁弁S₁〜S₃が制御され、油圧制御装置内の
油路が変更された結果各摩擦係合装置の係合状態
が選択的に変更され、車速とアクセル開度とに対
応した変速段が得られるようになつている。

即ち、エンジンコントロールコンピユータ７に
は、エンジン回転センサ９によるエンジン回転速
度、吸入量センサ１０による吸入空気量、吸入空
気温センサ１１による吸入空気温度、スロツトル
センサ１２によるスロツトル開度、第１車速セン
サ１３Ａによる車速、エンジン水温センサ１４に
よるエンジン水温、ブレーキスイツチ１５による
ブレーキONの各信号が入力されている。エンジ
ンコントロールコンピユータ７はこれらの信号に
基づいて、前記燃料噴射量及び点火時期を決定し
ている。又、このエンジンコントロルールコンピ
ユータ７には、自動変速機コントロールコンピユ
ータ８によりON−OFF制御される電磁弁S₁〜S₃
の各ソレノイド信号も並行して入力されており、
これにより自動変速機の変速時期を判断してい
る。

一方、自動変速機コントロールコンピユータ８
には、前記スロツトルセンサ１２、、第１車速セ
ンサ１３Ａ、エンジン水温センサ１４、ブレーキ
スイツチ１５等からの各信号に加え、第２車速セ
ンサ１３Ｂによる車速、シフトポジシヨンセンサ
１６によるシフトレバーの位置、パターンセレク
トスイツチ１７による燃費重視走行又は動力性能
重視走行等の走行選択パターン、オーバードライ
ブスイツチ１８によるオーバードライブへのシフ
ト許可等の信号が入力され、車速、アクセル開度
に対応した変速段が得られるように前記電磁弁S₁
〜S₃がON−OFF制御されるようになつている。

ここで、自動変速機コントロールコンピユータ
８には、エンジンコントロールコンピユータ７か
らトルク制御の中止フラグ信号が配線（情報手段
手段）３０を介して入力されており、エンジン１
がトルク制御を実行しない（し得ない状態にあ
る）ことを自動変速機側が判断できるようになつ
ている。又、エンジンコントロールコンピユータ
７には、自動変速機コントロールコンピユータ８
からエンジントルク制御の禁止信号が配線３１を
介して入力されており、車速センサ系にトラブル
があつたことをエンジン側が判断できるようにな
つている。

第３図に自動変速機コンピユータにおける制御
ルーチンを示す。

まず、ステツプ１０２〜１０８において、第１
車速センサ１３Ａの信号、第２車速センサ１３Ｂ
の信号、後述するエンジンコントロールコンピユ
ータ７からの中止フラグ信号、パターンセレクト
スイツチ、シフトレバーポジシヨン信号等の各種
スイツチ入力信号等を入力する。

ステツプ１１０においては、第１車速センサ１
３Ａのフエイル判定を行う。なお、この判定に
は、例えばパリテイチエツク、あるいは一定時間
以内にパルス入力が全くないか否か等の周知の手
段を用いることができる。フエイルしていない場
合にはステツプ１１２に進んで第２車速センサ１
３Ｂのフエイル判定を行う。フエイルしていない
場合にはステツプ１０６において読込んだ中止フ
ラグが１か否かを判定する。１ならばエンジンコ
ントロールコンピユータ７がなんらかの理由でト
ルク変更制御を中止したことを意味するため、ス
テツプ１１６に進んで変速点マツプＢ（変速点が
低車速側に変更された低めの変速点マツプ：第５
図Ｂ参照）をセツトした後ステツプ１２０に進ん
で車速信号の選択を行う。一方、中止フラグがた
つていなかつたときには予定通りエンジントルク
変更が行われると解されるため、変速点マツプＡ
（通り変速点が高車速側に設定された高めの変速
点マツプ：第５図Ａ参照）がセツトされた後ステ
ツプ１２０に進んで車速信号の選択が行われる。
この車速信号の選択は、第１、第２車速センサ１
３Ａ，１３Ｂが共にフエイルしていなかつたと
き、及び第１車速センサ１３Ａのみがフエイルし
ていなかつたときには第１車速センサ１３Ａによ
る車速が選択され、第２車速センサ１３Ｂのみが
フエイルしていなかつたときには第２車速センサ
１３Ｂによる車速がそれぞれ選択されるようにな
つている。

ステツプ１２２及びステツプ１２４において
は、この選択された変速点マツプＡ又はＢ、及び
車速信号により変速判断が行われ、変速が必要と
されたときにはその旨の変速出力がなされる。

なお、ステツプ１１０及び１１１において第１
車速センサ１３Ａのみが正常であると判断された
ときには、ステツプ１２６においてエンジントル
クの制御禁止信号が出力されるようになつてい
る。又、各車速センサ１３Ａ，１３Ｂがフエイル
しているときには、ステツプ１１３Ａ〜１１３Ｃ
でその旨の警告が発生されるようになつている。

第４図にエンジンコントロールコンピユータ８
における制御ルーチンを示す。

まずステツプ２０２〜２０８においてエンジン
回転速度、吸入空気量、吸気温、エンジン冷却水
温等の各種入力信号、及び自動変速機の電磁弁S₁
〜S₃の出力をそれぞれ読込む。ステツプ２１０に
おいてはエンジン回転速度Neのセンサ系がフエ
イルしているかどうかを周知の方法で判定する。
フエイルしていると判断されたときにはステツプ
２１２において警告を発し、ステツプ２１４にお
いてエンジントルク制御の中止信号を出力し、そ
の後、ステツプ２１８において点火信号を出力
し、ステツプ２２０において燃料噴射信号を出力
する。但しこの場合、エンジン回転速度Neがフ
エイルしている状態であるため、固定進角、噴射
量となる。なお、厳密には、この出力はベースル
ープ毎に行われるものではないが、ここでは発明
の要旨ではないため、適当な時期に出力を行うも
のとして当該ステツプに表現している。

一方、ステツプ２１０においてエンジン回転速
度Neのセンサ系が正常であると判断されたとき
には、ステツプ２２２，２２４においてエンジン
回転速度Ne、エンジン１回転当りの吸入空気量
Ｑ／Ｎ等に依存して、点火時期BTDCや燃料噴射
量Ｆを計算確定する。又、ステツプ２２８におい
て自動変速機コントロールコンピユータ８からエ
ンジントルク制御の禁止フラグが出力されている
か否かを判断する。禁止フラグがたてられている
ときにはステツプ２１４，２１８，２２０が実行
される。この場合、ステツプ２１８，２２０にお
ける出力は固定ではなくステツプ２２２，２２４
において計算確定された点火時期BTDC及び燃
料噴射量Ｆとなる。

一方、ステツプ２２８において禁止フラグがた
てられていなかつたと判断されたときには、ステ
ツプ２３０においてステツプ２０８で読込んだ電
磁弁S₁〜S₃の入力信号に基づいて変速の有無、種
類等を判別する。変速でない場合にはステツプ２
１８，２２０へと進むが、変速判断がなされたと
きには、ステツプ２３２以下のトルク変更制御ル
ーチンに入る。ここでは、簡単のためパワーオン
アツプシフト判断が行われたときのルーチンを代
表して示している。即ち、ステツプ２３２におい
ては自動変速機がイナーシヤ相（自動変速機の回
転メンバが変速のための回転速度変化を行う期
間）に入つたか否かが判断される。NOならばス
テツプ２１８に進むが、イナーシヤ相に入つた段
階でステツプ２３４に進み、ステツプ２２２で確
定された点火時期BTDCを所定値ΔBTDCだけ遅
角側とする。この所定量ΔBTDCは変速の種類、
スロツトル開度、等に応じて予め設定してある。
エンジンの点火時期をより遅角側とすることによ
つてエンジントルクが減少されるのは周知の事実
である。この遅角制御はステツプ２３６において
イナーシヤ相が終了したと検出されるまで続けら
れ、イナーシヤ相が終了した段階でステツプ２３
８においてステツプ２２２で確定された点火時期
BTDCが再び用いられるようになる。

なお、イナーシヤ相の検出については、エンジ
ン回転速度Neの変化、自動変速機のある特定の
メンバの回転速度変化、あるいは供給油圧の変
化、アキユムレータピストンの位置の変化等によ
つて検出することが可能である。

又、第１、第２車速センサ１３Ａ，１３Ｂのフ
エイル判定については、例えば第２車速センサ１
３Ｂの１パルス間に第１車速センサ１３Ａが４パ
ルス入力されない場合というような判定を行うこ
とも可能である。

上記実施例によれば、第１車速センサ１３Ａの
みがフエイルした場合にはエンジントルク制御を
禁止する旨の信号が自動変速機コントロールコン
ピユータ８から出力されてトルク変更の制御が行
われないが、変速は低車速側に設定された変速点
マツプＢに従つて実行される。

一方、エンジン回転速度Neのセンサ系がフエ
イルしたときには、自動変速機コントロールコン
ピユータ８へエンジントトルクの制御が中止され
た旨の出力が出され、これを受けて自動変速機側
では低車速側に設定された変速点マツプＢによつ
て変速が実行され、摩擦係合装置の耐久性を確保
するようになつている。

第６図は上記実施例による効果を定性的に説明
するための変速過渡特性図である。ここでは、イ
ナーシヤ相の検出を、前回のエンジン回転速度
Ne_i-1よりも今回のエンジン回転速度Neiの方が
小さくなる状態がＮ回連続したか否かによつて行
い、且つ、トルク変更の復帰時期の検出を、Ne
＜N₀×i_H＋N₁となつたか否かによつて行うと仮
定して説明する。ここでN₀は第１車速センサ１
３Ａによつて求められる車速、i_Hは高速段側のギ
ヤ比、N₁は定数である。

今、車速N₀がフエイルしたとすと、フエイル
セーフ対策がなされていない場合にはイナーシヤ
相の開始、即ちエンジントルク変更開始時期は確
定できるが、復帰時期は検出できないことにな
り、エンジンのトルクダウンが長時間連続して行
われ、著しい動力性能低下が生ずる。又、エンジ
ンのハード系にも例えば排気温の上昇など支障が
生じる可能性がある。これを一点鎖線で示す。こ
の場合、エンジントルク変更時間のタイムアウト
のフエイルセーフを設けたとしても、該タイムア
ウトフエイルセーフが機能するまで二点鎖線で示
されるように一度出力軸トルクの低下が生じる。

上記実施例においては、エンジンの変更トルク
制御は中止されるが、図中太い実線で示したよう
に、変速点が低下されることによつて早目に変速
が行われるため摩擦係合装置の仕事量が一定限度
内に収まり、エンジントルクの変更制御が実行さ
れなかつたとしても摩擦係合装置の耐久性を良好
に維持することができる。又、変速時間も一定幅
に収まるようになり、従つて変速特性も良好なも
のが得られる。なお、時刻ａでの変速出力をエン
ジンコントロールコンピユータが認識してからエ
ンジン回転速度Neのモニタを行うため、フエイ
ルの可能性はそうでないときに比べて極めて低下
させることができるようになつている。

なお、本発明においては、フエイルしたか否か
を判断するセンサ系、及びセンサ系がフエイルし
たときにどのような対応手段をとるかについてを
限定するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明によれば、汎用性、
コスト低減、スペース性等のエンジン制御手段と
自動変速機制御手段とを別体としたことによる利
点を維持しながら、トルク変更制御の実行に当つ
てガード機能等を付設する場合を含めて相互の配
線を極めて簡単にすることができ、万一センサ系
にトラブルがあつたときやガード機能によるエン
ジントルクの中止や限定があつたときなどでも両
者の連携をうまく行うことができ、変速特性や摩
擦係合装置の耐久性を良好な状態に維持すること
ができるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の要旨を示すブロツク図、第
２図は、本発明に係るエンジン及び自動変速機の
一体制御装置の実施例の構成を示す全体ブロツク
図、第３図は、上記実施例装置における自動変速
機コントロールコンピユータによつて実行される
制御ルーチンを示す流れ図、第４図は、同じくエ
ンジンコントロールコンピユータによつて実行さ
れる制御ルーチンを示す流れ図、第５図Ａ，Ｂは
同じく変速マツプの変更例を示す線図、第６図
は、上記実施例の効果を定性的に説明するための
変速過渡特性線図である。 １…エンジン、２…自動変速機、７…エンジン
コントロールコンピユータ、８…自動変速機コン
トロールコンピユータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンを制御するエンジン制御手段と、 前記エンジン制御手段と別体で構成され、自動
   変速機を制御する自動変速機制御手段と、 前記エンジン制御手段と一体で構成され、前記
   自動変速機制御手段からの自動変速機の変速情報
   を入力すると共に、エンジンのトルク変更制御を
   実行するトルク制御手段と、 前記エンジン制御手段から前記自動変速機制御
   手段へ前記エンジン制御手段によるエンジントル
   ク変更を中止又は限定したことを連絡可能とする
   情報伝達手段と、 前記自動変速機制御手段内に設けられ、前記情
   報伝達手段からエンジントルク変更を中止又は限
   定したことが伝達された場合は、自動変速機の変
   速点をより低車速側に変更する手段と、 を備えたことを特徴とするエンジン及び自動変速
   機の一体制御装置。