JPS611825A - ロツクアツプ式自動変速機を備えた内燃機関の機械式過給機制御装置 - 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 本発明はロックアップ式自動変速機を備えた内燃機関の
機械式過給機制御装置に関する。

従来の技術 機械式過給機付内燃機関ではエンジンの運転条件に応じ
て過給機を作動又は停止できることから、運転条件に則
した過給制御をなし得る点がターボチャージャ式の過給
機に対する一つの利点となる。

しかし、過給機の停止から作動への切替時にエンジント
ルクが急激に増大することから切替ショックがある。こ
の切替ショックは変速機としてトルクコンバータを利用
した自動変速機と組合せることで軽減することができる
。ところが、近年燃料消費率低減を狙って自動変速機に
ロックアップ機構を設けることが一般化している。ロッ
クアツプ機構の作動時はトルクコンバータは働かず直結
になることから過給機の停止から作動への切替がロック
アツプ機構の作動中にあると切替ショックが出てくる。

これを防止するため過給機の作動を機関の極く低速側で
行う、又は過給機が作動するまではロソクアップしない
等の対策があるが、いずれも燃料消費率が悪化する問題
がある。

発明が解決しようとする問題点 本発明はかかる従来技術の問題点に鑑みてなされたもの
であり、ロックアツプ作動への切替時のショックの低減
と、燃料消費率の向上との双方の要求を調和することが
できる過給機の制御装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 第１図に示すように本発明においてはエンジン本体Ｅに
自動変速機Ｔが連結され、自動変速機はロックアツプ機
構を備える。機関の吸気管■に機械式過給機Ｓが接続さ
れる。機械式過給機制御装置は機械式過給ｔｌ１３１Ｓ
と機関回転軸Ｅ′との断続を制御するクラッチ手段Ｃと
、機関運転条件に応じてクラッチ手段Ｃを係合させるか
解放するか指令信号を発生するクラッチ作動手段Ｏと、
過給機Ｓの停止から作動への指令信号の発生を検知する
切替信号発生検知手段りと、その発生を検知することに
よりロックアツプ機構を解除する手段Ｆと、ロックアツ
プ機構のの解除後過給機の作動指令信号をクラッチ手段
Ｃに伝達する手段Ｇとより成る。

作用 クラッチ作動手段０が過給機Ｓを停止から作動へ切替え
するべく指令信号を出すと、切替信号発生検知手段りは
これを検知し、ロックアツプ機構解除手段Ｆは自動変速
機Ｔのロックアツプ機構を解放し、かつその解放後クラ
ッチ作動信号伝達手段Ｇはクラッチ係合信号をクラッチ
手段Ｃに伝達し、過給ｔａＳの作動が開始される。

実施例 本発明の実施例を示す第２図において、１０は空気クリ
ーナ、１２はエアフローメータ、１６はスロットル弁、
１８はサージタンク、１９はエンジン本体、２０は吸気
弁、２２はピストン、２３はクランク軸、２４は排気弁
、２６は排気マニホルド、２８はディストリビュータで
ある。３０はルーツポンプとしての機械式過給機である
。ルーツポンプ３０は一対のまゆ型ロータ３２を備え、
これらは互に反対方向に回転しながら、吸入口３４より
空気を吸入し、吐出口３６より空気の圧送を行う。一方
のロータ３２の回転軸上にプーリ付クラッチ３８があり
、これはベルト４０を介してクランク軸２３上のブーＩ
Ｊ４２に連結される。

エンジン本体１９の背後に自動変速機４６が位置し、ト
ルクコンバータ４８を有する。トルクコンバータ４８は
、クランク軸２３と一体に回転するコンプレッサ羽根５
０と、出力軸５２上のタービン羽根とステータ羽根５３
とより成る。ロックアップ機構としてのクラッチ５４は
コンプレッサ側の係合板５６と、タービン側の摩擦板５
８とより成る。係合板５６と摩擦板５−８とを係合させ
ることでトルクコンバータは直結になる。６０はそのよ
うな直結を行わせる油圧回路の切替手段である切替弁を
模式的に示すものであり、切替弁６０の開閉によって摩
擦板５８の係合板５６への断続が制御される。即ち、切
替弁が白のポート位置となれば摩擦板５８と係合板５６
との間にポンプ６２からの油圧が入ることでロックアツ
プクラッチ５４は解放され、黒のボート位置となれば摩
擦板５８と係合板５６との間の油が抜かれることでロッ
クアツプクラッチ５４は係合となる。

６６は機械式過給機の制御回路であり、運転条件（この
場合は吸入空気量Ｇとエンジン回転数Ｎｅ）に応じて過
給機３０の作動すなわちクラッチ３８の断続を制御する
。この制御回路６６は過給機の制御以外の他の制御機能
、例えば空燃比制御、燃料噴射時期制御も分担させるこ
とができるが、これは本発明と直接関係しないことから
説明を省略する。過給機制御のため、エアフローメータ
１２からの吸入空気量信号が線１１を介し、制御回路６
６に印加され、またディストリビュータの分配軸２８′
のマグネット６８に対面したホール素子である回転数セ
ンサ６７からの回転数信号が線１２を介し制御回路６６
に印加される。制御回路６６はこれらの信号に基づいて
クラッチ３８への作動信号を線７！３を介して出力する
。

７０は自動変速機の制御回路であり、エンジン運転条件
（この場合はスロットル開度θと車速ＳＰＤ　）に応じ
たロックアツプクラッチ５４の制御を行う。制御回路７
０はロックアツプクラッチ以外の、変速機４６内の種々
のクラッチ、ブレーキの制御を行うが、本発明はこれと
直接は関係しないので説明を省略する。スロットル弁１
６の開度θを検知するスロットルセンサＧ９がらの信号
は線ｊ２４を介して制御回路７０に印加される。また、
変速機４Ｇの出力軸５２′上のマグネントロータ７５に
対面してホール素子としての回転数センサ゛７６が設け
られ、出力軸５２′の回転数、即ち車速ＳＰＤに応じた
信号が線ｊ！５を介して制御回路７゜に印加される。制
御回路７ｏはこれらの信号に基づいてロックアツプクラ
ッチの制御信号を線７！６を介して出力する。

変速機制御回路７０と過給機制御回路６６とは線１７に
よって相互に接続され、後述のようなソフトウェアのリ
ンクが可能となっている。

第３図は過給機制御回路６６及び自動変速機制御回路７
０をブロックダイヤグラムによって示すモノである。過
給機制御回路６６はマイクロコンピュータシステムとし
て構成され、マイクロプロセシングユニント（ＭＰＩＩ
　）　７２、メモリ７４、入力ポードア６、出力ポード
ア８を備える。入力ボート７６はエアフローメータ１２
にアナログディジタル変換器８０を介して結線され、ま
た回転数センサ８２に結線される。出方ボート７８は過
給機クラッチ３８のソレノイド３８′の駆動のためのト
ランジスタ８４に接続される。

変速機制御回路７ｏもマイクロコンピュータシステムと
して構成され、ＭＰ［１８６、メモリ８８、入カポ−）
９０、出力ボート９２を持つ。入カポ−、−）　９　（
ｌ　ハ＾／Ｄ変換器９４を介してスロットルセンサ７２
に結線され、また車速センサ７６に結線される。また出
方ボート９２はロックアツプクラッチ５４用切替弁６ｏ
のソレノイド６０’の駆動用のトランジスタ９８に結線
される。

本発明によれば過給機の停止から作動への切替時にその
切替が完了するまでロックアップ停止する制御を行う。

そのため過給機作動用の制御回路６６と変速機制御回路
はハードウェア及びソフトウェア上リンクされている。

即ちハードウェア的には過給機制御回路６６の出力ポー
ドア８は１．ＩＪ御縁線９９介し変速機制御回路７０の
入力ポート９０に結線され、同面Ｆ！ｌ１７０の出力ポ
ート９２は制御線９９′を介して過給機制御回路６６の
入力ポードアＧに結線される。ソフトウェア上のリンク
については後述のフローチャートの説明より明らかとな
ろう。

次に制御回路６６　、７０のソフトウェアを説明する。

先ず過給機制御回路６Ｇのソフトウェアは第４図でフロ
ーチャートとして示され、このフローチャートを実現す
るプログラムはメモリ７４の不揮発領域に格納されてい
る。

１００でプログラムがスタートすると、１１０ではイニ
シャライズが行われ各レジスタ、入出力ボートのリセッ
トが行われる。１２０のステップでは、ＭＰＬＩ　７２
は回転数センサ６７からの回転数Ｎｅのデータの入力を
行い、Ｎｅが２，０００以上が否か判定する。次の１４
０のステップでは、ＭＰＵ　７２はエアフローメータ１
２により検知される吸入空気量Ｇの回転数Ｎに対する比
が０．５より大きいか否か判定する。第８図ムこ過給機
の作動マツプが例示されており、ステップ１２０がＮｏ
でかっ１４０でＮｏの場合は非過給領域と判定される。

この場合プログラムは１５０のステップに進み、ＭＰＵ
　７２ば出力ポードア８よりトランジスタ８４にカット
オフ信号を送り、クラッチ３８のコイル３８′に電流が
流れないため、クラッチ３２は切離され、エンジンの回
転はローフ３２に伝達されず、過給は行われない。

１６０は過給表示フラグＦＳＣのリセソ）を示す。この
フラグＰＳＧは過給中に“１″となり非過給中に“′０
″となる。

１２０でＹｅｓ又は１２０でＮｏでも１４０でＹｅｓの
場合は第８図より過給運転域と判定される。この場合、
プログラムは１７０のステップに進み、スーパーチャー
ジャが作動中に“１”となり、非作動中に０″となる前
記フラグＦＳＣが１か否か判定する。Ｎｏの結果は、前
回過給機３０が非作動であり、今回作動域に切替ったこ
とを表示する。次の１８０のステップでは、変速機制御
回路７０の出力ポート９２より線９９′を介して入力ポ
ードア６に後述のように書き込まれている、ロックアッ
プフラグＦＬＩＩが１か否か判定する。このフラグＩＩ
ＬＩＩは、変速機制御回路７０により、ロックアツプ中
は“１″に、非ロツクアップ時は“０″とされる。

１８０でＮｏ　、即ち、ロックアツプクラッチ５４が入
っていないときはプログラムは１８２に進み、ＭＰＵ　
７２は出カポードア日よりトランジスタ８４に旧ｇｈ信
号を印加する。そのため過給機タラソチソレノイド３８
′が励磁され、クラッチ３８が入り、エンジンの回転は
過給機３０に伝達されるため過給が行われる。１８４は
過給機作動表示フラグＦＳＣをセットする。

このようにして過給機３０が作動に入ると、ＦＳＣ＝　
１であるから１７０の判定はＹｅｓに切替り、過給機の
作動は継続する。

１８０でＹｅｓと判定された場合は変速機がロックアツ
プ中でありこのときは１９０に進む。ＭＰＵ　７２は出
力ポードア８より線９９′を介し変速機制御回路７０の
入力ポート９０にロックアツプ禁止データを書き込み、
そのため後述のようにロックアツプが禁止される。次の
２００ではタイマ１をＴ１にセットする。この時間Ｔ１
はロックアツプ解除指令から実際にロックアツプクラッ
チ５４が離れるまでの時間（例えば０．３秒）に設定さ
れる。プログラムは次に前述の１５０　、１６０のステ
ップに入り過給機３０は、過給条件であるにも係わらず
、過給作動を行わないことになる。

タイマ１によってその時間Ｔ１が計測されると、第５図
の時間割り込みルーチンが２１０より起動され、２２０
ではＭＰＵ　７２は出力ポードア８よりトランジスタ８
４にＯＮ指令を出力し、クラッチコイル３８′に通電さ
れるためクラッチ３８は係合を開始し、そのためエンジ
ンの回転はルーツポンプ３２に伝わり過給が開始される
。２３０では過給機作動表示フラグＦＳＣがセット、２
４０ではタイマ１のリセットがされる。また２５０では
タイマ２がＴ２にセットされる。このＴ２は過給機の作
動指令があってから実際に過給機が作動を開始するまで
の時間に設定される。

その時間Ｔ２が経過すると、第６図の時間割り込みルー
チンが２６０より実行され、、　２７０ではＭＰＵ７２
は出力ポードア８より線９９を介し変速機制御回路７０
の入力ポートにロックアツプ許可指令を書キ込む。２８
０はタイマ２のリセ・ノドを示す。尚、このタイマ２は
場合によっては省略することができる。

第７図は変速機制御回路７０のソフトウェアを示すフロ
ーチャートであり、このフローチャートを実現するプロ
グラムはメモリ８８の不揮発エリヤに格納されている。

３００でプログラムはスタートし、３１０ではレジスタ
、メモリ、入出力ボートの初期化が行われる。３２０で
は車速センサ７６からの車速信号ＳＰＤが取り込まれ車
速か４０ｋｇ／ｈ以上かどうか判定され、３３０ではス
ロ・ノトルセンサ６９からのスロットル開度θの信号が
取り込まれ、θが５０％以上かどうかの判定が行われる
。

ロックアップ条件は第９図のマツプで示す通りであり、
３２０　、３３０で共にＹｅｓの判定と口・２クア・ツ
ブ条件であることを示す。このときは、３４０のステッ
プに行き、入力ポート９０に第４ＴＩ！Ｊの１９０のス
テップの実行の結果書き込まれるロックアツプ禁止指令
があるか否か判定される。ロックアツプ禁止が出ていな
いときは３５０に進み、ロックアップ表示フラグＦＬＵ
をセットし、これを出力ポードア８より線９９を介して
過給機制御回路６６の入力ポードア６に書き込む。３６
０では出力ポート９２よりトランジスタ９８のオン信号
を出し、切替弁６０は作動され、ロックアツプクラッチ
５４が係合する。

３４０でＹｅｓの場合は、ロックアツプ条件でもロック
アツプしない場合、即ち、第４図の１９０のステップで
説明したように過給機が停止から作動に合は、３７０で
ロックアツプ表示フラグＦｌ、Ｕをリセットし、これは
出力ポート９２より過給機制御回路６６の入力ポードア
６に書き込まれる。次いで３８０では出力ポート９２よ
りトランジスタ９８は力゛ットオフ命令を出し、切替弁
６０の励磁が停止しロックアツプクラッチ５４は切られ
る。

３２０でＮｏか、３２０でＹｅｓでも３２０でＮＯの場
合は第９図のマツプより非ロツクアップ域であり、この
ときは上述３７０　、３８０と同様にロックアツプクラ
ッチは非係合となる。

発明の効果 本発明によれば過給機の作動指令が出たときロックアツ
プ中であれはこれを解除してから過給機を作動させるこ
とにより、過給機作動時のエンジントルク上昇を変速機
トルクコンバータで吸収できる。本発明によれば、過給
の停止から作動への切替時点を高速側にすることができ
る。またロックアップ条件中で、ロックアップを解除す
る時間は過給機が作動するまでの極めて短い時間に押さ
えれるから、燃料消費率の向上を図ることができる。

尚、本明細書中でロックアツプクラッチの解除きは、過
給機のトルク上昇によっても変速ショックが生じないよ
うロックアツプクラッチの係合を弱めること即ち半クラ
ツチ状態をも包含する意味で使用しており、この場合も
上述本発明の効果を奏することが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、 第２図は本発明の実施例の全体図、 第３図は制御回路のブロック図、 第４図から第７図は制御回路のソフトウェアを示すフロ
ーチャート図、 第８図は過給機の作動マツプ図、 第９図はロックアツプクラッチの作動マツプ図。 １９−・−エンジン本体、 ３〇−機械式過給機、 ４６−自動変速機、 ５４・・・・ロックアツプクラッチ、 ６６−過給機制御回路、 ７〇−変速機制御回路。 第７図 第８図 回転数Ｎ 第９図 スロットルθ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　次の各要素より構成される、ロックアップ式自動変速
   機を備えた車輌における機械式過給機制御装置、 機械式過給機と機関回転軸との断続を制御するクラッチ
   手段、 機関運転条件に応じてクラッチ手段を係合させるか解放
   するか指令信号を発生する手段、 ロックアップ中における過給機の停止から作動への指令
   信号の発生を検知する手段、 その発生を検知することによりロックアップ機構を解除
   する手段、 ロックアップ機構の解除後過給機の作動指令信号をクラ
   ッチ手段に伝達する手段。