JPH05164234A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 摩擦係合装置の耐久性の低下を防止する。 【構成】 運転状態に変化に伴って前記エンジＥンの出
力特性が低出力特性から所定の高出力特性に切替わるこ
とを判断する出力特性増大判断手段２と、エンジンＥの
出力特性が前記所定の高出力特性に切替わることに先立
って前記調圧レベルを前記所定の高出力特性に応じたレ
ベルに変更する調圧レベル変更手段３とを具備し、出力
特性が高出力特性に変わる際には自動変速機Ａの調圧レ
ベルが既に高くなっているので、摩擦係合装置１が過剰
に滑ることがなく、その耐久性が良好になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、空燃比を高くしたリ
ーンバーンが可能なエンジンや大量の排気ガス再循環
（ＥＧＲ）を選択的に行うエンジンなどの出力特性が変
化するエンジンに連結した自動変速機を制御するための
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように車両用の自動変速機は、ク
ラッチやブレーキなどの摩擦係合装置によって歯車列に
おける動力の伝達経路を変えることにより、所定の変速
段に設定するよう構成されている。これらの摩擦係合装
置における負荷容量（トルク容量）は、摩擦係数や摩擦
材の径以外に係合圧（すなわちライン油圧）によっても
変化するので、摩擦係合装置にかかる負荷に応じて油圧
を制御している。また変速を実行する際にはエンジン回
転数のほかにギヤ等各種回転部材の回転数が変化するの
で、変速を実行する際には摩擦係合装置にかかっている
油圧をある期間の間、緩慢に変化させることにより摩擦
係合装置を滑らせ、これにより回転数変化に伴う慣性エ
ネルギを吸収して出力軸トルクの急激な変化、すなわち
変速ショックを防止している。

【０００３】前記係合圧の制御は、油圧ポンプで発生さ
せた油圧を調圧するレギュレータバルブに、エンジン負
荷に対応する信号圧を加えて調圧レベルを変えることに
より行っている。具体的には、スロットルカムによって
調圧レベルの変わるスロットルバルブから送られるスロ
ットル圧あるいはスロットル開度に対応して制御される
電磁弁から送られるスロットル圧をレギュレータバルブ
に制御圧として印加し、その調圧レベルを変えている。
また摩擦係合装置を係合させる油圧の変速時での制御
は、アキュームレータの背圧室に上記のレギュレータバ
ルブで調圧された油圧（ライン圧）を加え、もしくはア
キュームレータコントロールバルブからの油圧を加える
ことにより行う場合もある。

【０００４】一方、特開平３−７４２２５号公報には、
スワールコントロールバルブの動作状態に応じて変速油
圧を変えるよう構成した装置が記載されている。このス
ワールコントロールバルブはエンジンの吸気路内に設け
られ、動作時にはシリンダ内強いスワールを生じさせる
ものであり、したがってこのスワールコントロールバル
ブの動作時にはエンジン出力が増大するので、上記の公
報に記載された装置では、スワールコントロールバルブ
の動作時に変速油圧を高くするよう構成している。

【０００５】したがって上記従来の装置では、スワール
コントロールバルブが動作していてエンジンの出力が大
きいときには、それに応じて自動変速機における変速油
圧が高くなるから、変速ショックの防止を図ることがで
きる。

【０００６】なお、一般には、スワールコントロールバ
ルブが閉じられていると強いスワールを発生させること
ができ、空燃比がリーンな所謂希薄燃焼が可能となる。
したがって通常のリーンバーンエンジンでは、スワール
コントロールバルブを閉じて、しかも空燃比を希薄化し
て燃費の向上を図り、また運転状態に応じて希薄空燃比
では出力が不足する等の状態では、スワールコントロー
ルバルブを開けるとともに、空燃比を理論空燃比やそれ
よりも過濃な出力空燃比等に制御し、スワールコントロ
ールバルブ閉時（希薄燃焼時）よりも出力を向上するこ
とが行われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】スワールコントロール
バルフを設けたエンジシンでは、そのバルブの動作状態
に応じて出力トルクが不連続に変化するが、このような
出力特性の変化は、吸気側への排気ガスの再循環量を変
え、もしくは排気ガス再循環を選択的に行うエンジンに
おいても同様に生じる。その出力特性の変更は、多くの
場合、スロットル開度に応じて行うが、スロットル開度
の変化率などで知ることのできる運転者の要求やエンジ
ン水温などのエンジンの状態によって出力特性を変える
場合もある。後者の場合のような出力特性の制御を行う
エンジンでは、所定のスロットル開度に対して低出力特
性時の出力トルクと高出力特性時の出力トルクとの少な
くとも２種類の出力トルクが存在することになり、した
がってその場合の自動変速機におけるライン圧もしくは
摩擦係合装置の係合油圧は、スロットル開度以外のパラ
メータに基づいて制御しなければならない。しかるにこ
のような油圧の制御には、不可避的な応答の遅れがある
のでスワールコントロールバルブの動作状態の切換えや
排気ガス再循環量の減少などによる出力特性の増大に伴
って摩擦係合装置の係合油圧を増大させる場合、その過
程で自動変速機への入力トルクすなわちエンジン出力ト
ルクに対して係合油圧が相対的に低くなる状態が生じ
る。そのため、エンジンの出力特性を高出力特性に変更
する際に自動変速機での変速が同時に生じると、変速に
関与する摩擦係合装置に過剰な滑りが生じてその耐久性
が低下したり、あるいはアキュームレータのピストンが
限界位置まで移動して当接する所謂エンド当りが生じ、
これが原因となって変速ショックが悪くなるなどのおそ
れがあった。

【０００８】この発明は上記の事情を背景としてなされ
たもので、変速時にエンジン出力特性が高出力特性に変
わることによる摩擦係合装置の過剰な滑りやそれに伴う
耐久性の低下を防止することのできる自動変速機の制御
装置を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、図１に示す
構成とすることにより上記の目的を達成するものであ
る。すなわちこの発明は、運転状態に応じて出力特性を
変えることにより同一スロットル開度に対して複数の出
力トルクを発生することのできるエンジンＥに連結さ
れ、かつ摩擦係合装置１を係合させる油圧の調圧レベル
を制御可能な自動変速機Ａの制御装置Ｃであって、運転
状態の変化に伴って前記エンジンＥの出力特性が低出力
特性から所定の高出力特性に切替わることを判断する出
力特性増大判断手段２と、エンジンＥの出力特性が前記
所定の高出力特性に切替わることに先立って前記調圧レ
ベルを前記所定の高出力特性に応じたレベルに変更する
調圧レベル変更手段３とを具備していることを特徴とす
るものである。

【００１０】

【作用】この発明では、エンジンＥの出力特性がエンジ
ンの冷却水温度やアクセルペダルの踏込み速度などの運
転状態に応じて変化し、同一のスロットル開度であって
も高トルクになる場合がある。運転状態の変更に伴う高
出力特性への切換えは、出力特性増大判断手段２によっ
て判断される。このような判断が成立すると、調圧レベ
ル変更手段３が、自動変速機Ａにおける摩擦係合装置１
を係合させる油圧の調圧レベルを、エンジンＥの特性の
変更に先立って所定の高レベルに変更する。したがって
エンジンＥの出力特性が高出力特性に切替わって自動変
速機Ａへの入力トルクが大きくなる時点では自動変速機
Ａにおける油圧の調圧レベルが高くなっているから、摩
擦係合装置１のトルク容量が、負荷されるトルクに対し
て不足することがなく、変速時にその過剰な滑りや耐久
性の低下が防止される。

【００１１】

【実施例】つぎにこの発明を実施例に基づいて説明す
る。図２はこの発明の一実施例を模式的に示すブロック
図であって、自動変速機Ａを連結してあるエンジンＥ
は、空燃比が高い希薄燃焼（リーンバーン）と空燃比が
それより低い理論空燃比（ストイキ）あるいは出力空燃
比での燃焼とを行うことのできるものであり、このエン
ジンＥには、これらの燃焼を円滑に生じさせるための制
御弁１１が吸気路１２内に設けられている。この制御弁
１１は具体的な例としては、閉状態においてシリンダ内
に強い螺旋流を生じさせるスワールコントロールバルブ
である。

【００１２】またこの発明で対象とする自動変速機Ａ
は、変速制御を油圧のみによって行う構成のもの、ある
いは車速やスロットル開度などを電気的に検出し、その
検出結果に基づく電気的な指示信号によって油圧を制御
することにより変速を行う構成のものであり、またこの
自動変速機Ａは、クラッチやブレーキなどの摩擦係合装
置を係合させる油圧（ライン圧や摩擦係合装置のサーボ
圧）の調圧レベルを、ソレノイドバルブなどの電気的な
手段を介して適宜に制御できるよう構成されている。

【００１３】上記のエンジンＥおよび自動変速機Ａを制
御する制御装置Ｃは、具体的には、マイクロコンピュー
タを主体としたものであって、例えば図２に示すように
エンジン用電子コントロールユニット（Ｅ−ＥＣＵ）１
４と自動変速機用電子コントロールユニット（Ｔ−ＥＣ
Ｕ）１５とを有している。そしてエンジン用電子コント
ロールユニット１４には、エンジン回転数ＮE 、吸気管
負圧ＰM 、ニュートラルスイッチからの信号ＮSW、スロ
ットル開度ＴA 、エンジン水温ＴHWおよびその他の信号
が入力され、また前記制御弁（スワールコントロールバ
ルブ）１１の開閉信号Ｓs やフューエルインジェクショ
ンＩNJ、イグナイタＩGTに対する信号などが出力されて
いる。

【００１４】また自動変速機Ａを制御する電子コントロ
ールユニット（ＴーＥＣＵ）１５は、車速ＳP2、エンジ
ン回転数ＮE 、タービン回転数ＮT 、スロットル開度Ｔ
A 、ブレーキ信号ＢK などの信号が入力され、またライ
ン圧制御用ソレノイドバルブＳPL、変速用ソレノイドバ
ルブＳ1 、Ｓ2 などに信号を出力するようになってい
る。さらにエンジン用電子コントロールユニット１４か
ら自動変速機用電子コントロールユニット１５に対して
ストイキ状態判別信号Ｅctl を出力し、また自動変速機
用電子コントロールユニット１５からエンジン用電子コ
ントロールユニット１４に調圧レベル変更終了信号ＰＬ
okを出力するようになっている。

【００１５】つぎに上述した装置の作用について説明す
る。リーンバーンエンジンでは、スロットル開度に基づ
いて空燃比を制御しており、その例を模式的に示せば図
３のとおりであり、スロットル開度ＴA1の状態では空燃
比を大きくしたリーンバーンを行うので、エンジントル
クＴE はＩの特性線に沿って変化し、したがってその値
はＴ1 になる。これに対してスロットル開度をＴA2（＞
ＴA1）に増大させた場合には充分な出力を得るために空
燃比を例えば理論空燃比に下げるから、エンジントルク
ＴE はＩＩの特性線に沿って変化する。このように基本
的にはスロットル開度に応じて空燃比がリーン（稀薄）
とストイキ（理論空燃比）とに変化させられるが、エン
ジン水温が低い場合やアクセルペダルの踏込み速度が速
くて大きい加速度が求められている場合などには、空燃
比を低くするので、例えばスロットル開度がＴA1の状態
であってもエンジントルクは特性線ＩＩに沿ったＴ3 の
トルクになる。このようにしてエンジンＥにおける出力
特性を高出力特性に変更する場合、自動変速機Ａでは入
力されるトルクに応じた油圧を得るために調圧レベルの
変更を行う。

【００１６】すなわち図４ないし図６にエンジン用電子
コントロールユニット１４および自動変速機用電子コン
トロールユニット１５で行われる制御ルーチンをフロー
チャートで示してあり、先ずエンジン用電子コントロー
ルユニット１４では、エンジンＥの運転状態（例えばス
ロットル開度）がリーンバーン状態（すなわちリーン領
域）か否かを判断し（ステップ１）、その判断結果が
“イエス”であれば、ステップ２に進んでエンジン水温
ＴHWが予め定めた基準温度α以上か否かを判断する。こ
の基準温度は、もしエンジン水温がそれ以下であればス
ロットル開度が所定開度以下であっても空燃比を理論空
燃比もしくは出力空燃比に低下させる基準温度であっ
て、このステップ２の判断結果が“イエス”であれば、
エンジン水温が高いことによりリーンバーンを行える状
態であると判断されたことになるので、ステップ３に進
んで判別信号ＥCTL を“１”にセットし、かつこれを自
動変速機用電子コントロールユニット１５に送信する。
ついでステップ４においてリーン補正係数ＦLEANを演算
して求める。なお、その値は、リーンバーンを行うので
あるから“1.0 ”より小さい値になる。さらにステップ
５においてスワールコントロールバルブ（ＳＣＶ）を閉
じる指示信号を出力するとともに、ステップ６において
基本燃料噴射時間ＴP とリーン補正係数ＦLEANとから燃
料噴射時間ＴAUを求める。ここで基本噴射時間ＴP は、
空燃比が理論空燃比となるよう設定したエンジンの単位
動作量（例えば所定のクランク角）に対する燃料の噴射
時間であり、したがってこれにリーン補正係数ＦLEANを
掛けることによって実際の燃料噴射時間が求まり、リー
ン補正係数が“1.0 ”であれば、空燃比は理論空燃比で
の運転となり、また“1.0 ”より小さい値であれば、リ
ーンバーンを行うことになる。

【００１７】一方、ステップ１およびステップ２の判断
結果が“ノー”であれば、理論空燃比での運転を行うこ
とになるので、この場合は、ステップ７に進んで判別信
号ＥCTL を“０”にセットし、かつこれを自動変速機用
電子コントロールユニット１５に送信する。ついでステ
ップ８において調圧レベル変更完了信号ＰＬOKが“１”
か否かを判断する。この信号ＰＬOKは後述するように自
動変速機用電子コントロールユニット１４から送信され
るものであって、“１”であれば自動変速機Ａにおける
油圧の調圧レベルを高くする制御が完了したことを示
し、したがってその判断結果が“ノー”であれば前記ス
テップ４に進む。すなわちこの場合はリーンバーンを行
うことになる。またステップ８の判断結果が“イエス”
であれば、ストイキバーンでの出力トルクに応じた調圧
レベルに既になっていることになるので、ステップ９に
進んでリーン補正係数ＦLEANを“1.0 ”に設定し、さら
にステップ１０においてＳＣＶを解放する指示信号を出
力（ステップ１０）し、そして前記ステップ６に進み、
燃料噴射時間ＴAUをストイキバーンとなる時間に設定す
る。

【００１８】上記のエンジン用電子コントロールユニッ
ト１４で行われる制御に対して自動変速機用電子コント
ロールユニット１５では、図５に示すように、エンジン
用電子コントロールユニット１４から判別信号ＥCTL が
“１”から“０”に切替わったことを受信する（ステッ
プ１１）ことによりライン圧およびアキュームレータ背
圧を制御するためのマップを、リーンバーン状態でのス
ロットル開度およびエンジン回転数の２次元によるマッ
プＭ1 もしくは吸気管負圧の１次元によるマップＭ1 か
ら、ストイキバーン状態でのスロットル開度およびエン
ジン回転数の２次元によるマップＭ2 に切換え（ステッ
プ１２）、マップＭ2 に基づく制御油圧の制御すなわち
制御油圧の調圧レベルの変更の指令信号を出力する。そ
してフラグＦを“１”に設定（ステップ１３）した後、
タイマＴm をゼロリセットして時間のカウントを開始す
る（ステップ１４）。

【００１９】また図６に示すように、調圧レベル変更完
了信号ＰＬokが“１”か否かを判断する（ステップ２
１）。この信号が“１”であれば、調圧レベルが高レベ
ルとなっていることを示すので、その判断結果が“イエ
ス”であれば、図６の制御は終了し、また反対に“ノ
ー”であれば、ステップ２２に進んでフラグＦが“１”
か否かを判断する。このフラグＦは“１”であることに
より、油圧制御用のマップを高レベル用のマップＭ2 に
切換えた後、設定時間のカウントを行っていることを示
しており、したがってステップ２２の判断結果が“ノ
ー”であれば図６の制御は終了し、また反対に“イエ
ス”であればステップ２３に進んでタイマＴm のカウン
ト値が予め定めた値β以上になったか否かを判断する。
その判断結果が“ノー”であればリターンして時間のカ
ウントを継続し、また“イエス”となれば、調圧レベル
変更完了信号ＰＬokを“１”にセット（ステップ２４）
するとともに、これをエンジン用電子コントロールユニ
ット１４に出力する。

【００２０】すなわち油圧制御用のマップを調圧レベル
の高いマップＭ2 に変更し、油圧が応答遅れ時間を経過
して確実に上昇した後に“ＰＬok＝１”の信号がエンジ
ン用電子コントールユニット１４に出力される。その結
果、エンジンＥにおいて空燃比がリーンからストイキに
変更される時点では、自動変速機Ａにおける油圧の調圧
レベルが高くなっていてクラッチやブレーキなどの摩擦
係合装置の係合油圧が高くなっているから、エンジンＥ
の出力特性を高出力特性に切換えることとほぼ同時に変
速が生じても摩擦係合装置が過剰に滑ることはない。ま
たアキュームレータ背圧を高くして摩擦係合装置のサー
ボ油圧を高くしている場合には、アキュームレータのエ
ンド当りが生じないので、変速ショックが良好になる。

【００２１】図７はアキュームレータ背圧を高くして調
圧レベルを高くすることにより摩擦係合装置のサーボ圧
（図７ではアキューレータ正圧ＰACC で示す）を高くし
た場合の出力トルクの変化を、この発明による制御を行
わない場合と合わせて示す線図であって、リーンバーン
からストイキバーンに変更することによってエンジンＥ
の出力特性を高出力特性に変更することに伴って自動変
速機Ａでの調圧レベルを図７に実線で示すように高くす
れば、変速が所期の時間内で完了するので、出力トルク
は実線で示すように変化し、変速ショックは良好にな
る。これに対して出力特性を高くすると同時に変速が生
じるものの自動変速機Ａでの調圧レベルが未だに高くな
っていない場合には、変速が終了する以前にアキューム
レータのエンド当りが生じ、これが原因となって出力ト
ルクが変速終了時に一時的に大きく変化し、変速ショッ
クが悪化する。その場合、摩擦係合装置は大きいトルク
がかかっている状態で長い時間、滑っていることになる
ので、その耐久性も低下する。

【００２２】なお、上記の実施例では、スワールコント
ロールバルブを備えたリーンバーンエンジンに連結した
自動変速機を対象とする例を示したが、この発明は、要
は出力特性が複数に変化するエンジンに連結した自動変
速機を対象とする制御装置に適用することができるので
あり、したがって例えば大量の排気ガスの吸気側への再
循環を選択的に行うよう構成したエンジンに連結した自
動変速機を対象として実施することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の装置によ
れば、エンジンの出力特性を低出力特性から高出力特性
に変更する場合、そのような出力特性の変更に先立って
自動変速機での油圧の調圧レベルを高くして摩擦係合装
置の係合油圧を高くするから、エンジンの出力特性の変
更と変速とがほぼ同時に生じる場合であっても、自動変
速機の摩擦係合装置の係合油圧が自動変速機への入力ト
ルクの上昇に先行して高くなるので、摩擦係合装置が過
剰に滑ったり、アキュームレータのエンド当りが生じた
りすることがなく、したがってこの発明の装置によれ
ば、摩擦係合装置の耐久性の低下や変速ショックの悪化
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の基本的な構成を示すブロック図であ
る。

【図２】この発明の一実施例の基本的な構成を示すブロ
ック図である。

【図３】リーンバーンエンジンのトルク特性の一例を示
す線図である。

【図４】エンジンの出力特性を低出力特性から高出力特
性に変更する場合の制御ルーチンを示すフローチャート
である。

【図５】エンジンの出力特性の変更に伴い調圧レベルを
高くする制御のルーチンを示すフローチャートである。

【図６】調圧レベル変更完了信号の出力の遅れ制御ルー
チンを示すフローチャートである。

【図７】エンジンの出力特性を高出力特性に変えた場合
に調圧レベルを高くした場合と高くしない場合との変速
時の出力トルクの変化を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１ 摩擦係合装置 ２ 出力特性増大判断手段 ３ 調圧レベル変更手段 Ａ 自動変速機 Ｃ 制御装置 Ｅ エンジン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転状態に応じて出力特性を変えること
   により同一スロットル開度に対して複数の出力トルクを
   発生することのできるエンジンに連結され、かつ摩擦係
   合装置を係合させる油圧の調圧レベルを制御可能な自動
   変速機の制御装置において、 運転状態の変化に伴って前記エンジンの出力特性が低出
   力特性から所定の高出力特性に切替わることを判断する
   出力特性増大判断手段と、エンジンの出力特性が前記所
   定の高出力特性に切替わることに先立って前記調圧レベ
   ルを前記所定の高出力特性に応じたレベルに変更する調
   圧レベル変更手段とを具備していることを特徴とする自
   動変速機の制御装置。