JP2003172171A - エンジントルクを利用した自動変速機の変速制御方法及びシステム - Google Patents

エンジントルクを利用した自動変速機の変速制御方法及びシステム

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジントルクを安定に制御することによっ
て、変速制御自由度を増大させ変速ショックの発生を排
除して変速感を向上させる、エンジントルクを利用した
自動変速機の変速制御方法及びシステムを提供する。 【解決手段】 車両が停止状態のアイドル条件を満足し
ているか否かを判断し；シフトレバーによる変速レンジ
切換が検出されているか否かを判断し；車両が前記停止
状態のアイドル条件を満足し、シフトレバーによる変速
レンジ切換が検出されている場合に、スロットルバルブ
開度率とエンジン回転数とを検出し；シフトレバーによ
る前記変速レンジ切換に関して設定されたマップテーブ
ルからエンジントルク制御値を算出し；燃料量及び噴射
時期を調整して前記算出された制御値にエンジントルク
を制御することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機に関
し、さらに詳しくは車両の停止状態でシフトレバーによ
る変速レンジ切換に伴って自動的にエンジントルク制御
を実行する自動変速機の変速制御方法及びシステムに関
する。
【０００２】
【従来の技術】車両に装着される自動変速機は、運転者
がシフトレバーで所望の変速レンジ（一例として、パー
キング：Ｐ、後進：Ｒ、ニュートラル：Ｎ、ドライブ：
Ｄ、セカンド：２、ロー：Ｌのうちの一つ）を選択すれ
ばマニュアルバルブのポート変換が行われてオイルポン
プから供給される油圧がライン圧を形成し前記選択され
た変速レンジに適した変速段を係合する。
【０００３】このようにシフトレバーによる変速レンジ
選択で該当変速段が係合している状態で走行速度とスロ
ットルバルブの開度率、その他の車両の諸般走行状態が
変化すると、変速制御装置が多数のソレノイドバルブを
通じて油圧をデューティ制御し変速ギヤメカニズムの多
様な作動要素を動作させることにより、目標変速段への
変速が自動的になされるので、運転の便利性が提供され
る。
【０００４】前記のような自動変速機の制御方法におい
て、従来はシフトレバーによって変速レンジを転換する
場合、つまり、Ｎ→Ｄ、Ｎ→Ｒ、Ｄ→Ｒ、Ｒ→Ｄ、Ｄ→
Ｎ、Ｒ→Ｎなどに変速レンジを転換する場合、エンジン
トルクが変化すれば、変化したエンジントルクに対して
２次的に（つまり、受動的で）対応しソレノイドバルブ
を通じて油圧を制御することにより変速感の安定度を維
持しようとしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来技術による変速制御方法は、制御の自由度において限
界があるという短所があり、したがって変速感を向上さ
せるのにも多くの限界がある。
【０００６】また、シフトレバーによる変速段切換で特
定の変速段が係合する変速中に加速ペダルの突発的操作
によってエンジントルクが急上昇する場合、変速段係合
に対して油圧制御を通じてこれに対応しライン圧及びデ
ューティ圧の相対的な増加により係合要素の係合を急速
に遂行させようとしている。しかし、スロットルバルブ
開度が大きい場合などのようにエンジントルクの大きい
場合には、非常に精密な油圧制御を行わなければ大きな
変速ショックを生じ、これにより係合要素であるクラッ
チの破損を招きかねない問題がある。
【０００７】本発明は前記のような問題を解決するため
に発明されたものであって、本発明の目的は、車両の停
止状態でのシフトレバーによる各々の変速レンジ切換に
対してエンジントルク制御時間とエンジントルク量をエ
ンジン回転数とスロットルバルブ開度状態（開度率）に
関するマップテーブルとして構成し、停止状態でシフト
レバーによる変速レンジ切換時に変速過程で前記マップ
テーブルを利用して、エンジントルクを安定に制御し、
変速制御自由度を増大させ変速ショックの発生を排除し
て変速感を向上させる、エンジントルクを利用した自動
変速機の変速制御方法及びシステムを提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記のような課題を実現
するために本発明のエンジントルクを利用した自動変速
機の変速制御方法は、車両が停止状態のアイドル条件を
満足しているか否かを判断する過程と；シフトレバーに
よる変速レンジ切換が検出されているか否かを判断する
過程と；車両が前記停止状態のアイドル条件を満足し、
シフトレバーによる変速レンジ切換が検出されている場
合に、スロットルバルブ開度率とエンジン回転数とを検
出する過程と；シフトレバーによる前記変速レンジ切換
に関して設定されたマップテーブルからエンジントルク
制御値を算出する過程；及び燃料量及び噴射時期を調整
して前記算出された制御値にエンジントルクを制御する
過程とを有することを特徴とする。
【０００９】また、前記マップテーブルは、前記シフト
レバーによる各々の変速レンジ切換に対してスロットル
バルブ開度率及びエンジン回転数に関して設定されたこ
とを特徴とする。また、前記停止状態のアイドル条件
は、車速が‘０’であること、及びスロットルバルブの
開度率及びエンジン回転数がアイドル条件を満足するこ
とを特徴とする。
【００１０】また、前記エンジントルクを制御する過程
は、予め設定された設定時間の間持続することを特徴と
する。また、前記エンジントルクを制御する過程は、エ
ンジン回転数が目標エンジン回転数を含む設定回転数レ
ンジになるまで持続することを特徴とする。
【００１１】また、このような本発明の自動変速機の変
速制御方法を実現するために、シフトレバーで選択され
る変速レンジを検出する変速レンジ検出器と；スロット
ルバルブの開度率を検出するスロットルバルブ開度率検
出器と；エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出
器と；車両の走行速度を検出する車速検出器と；変速機
内で特定の変速段を形成するように油圧を調節するアク
チュエータと；エンジンのトルクを制御するエンジン制
御ユニット；及び前記検出器からの入力信号により前記
アクチュエータを駆動し、前記エンジン制御ユニットに
エンジントルク制御信号を印加する変速機制御ユニット
とを備え、前記変速機制御ユニットは、車両が停止状態
のアイドル条件を満足してシフトレバーによる変速レン
ジ切換が検出された場合に、スロットルバルブ開度率と
エンジン回転数を検出した後、前記変速レンジ切換に対
応して設定されたマップテーブルから前記スロットルバ
ルブの開度率及びエンジン回転数に対応するエンジント
ルク制御値を算出して、前記エンジン制御ユニットに算
出されたエンジントルク制御値に制御するためのエンジ
ントルク制御信号を印加することを特徴とする。
【００１２】また、前記エンジン制御ユニットは、前記
変速機制御ユニットからのエンジントルク制御信号によ
り燃料量及び噴射時期を調整しエンジントルクを調節す
ることを特徴とする。
【００１３】さらに、前記エンジン制御ユニットは、エ
ンジン回転数が目標回転数を含む設定回転数レンジにな
るまで持続してエンジントルクを調節することを特徴と
する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい一実施の
形態について、添付した図面を参照して詳細に説明す
る。図１に示すように、本発明の一実施の形態によるエ
ンジントルクを利用した自動変速機の変速制御システム
は、インヒビタスイッチ１０、スロットルバルブ開度率
検出部２０、エンジン回転数検出部３０、車速検出部４
０、変速機制御ユニット５０（以下、“ＴＣＵ”とい
う）、エンジン制御ユニット６０（以下、“ＥＣＵ”と
いう）及びアクチュエータ７０を備えている。
【００１５】インヒビタスイッチ１０は、シフトレバー
で選択される変速レンジの位置を検出し、それに対する
電気的な信号を出力する。
【００１６】スロットルバルブ開度率検出部２０は、加
速ペダルの駆動によって連動されるスロットルバルブの
開度変化を検出し、それに対する電気的な信号を出力す
る。
【００１７】エンジン回転数検出部３０は、クランクシ
ャフトの回転速度演算を通じて現在のエンジン回転数を
検出し、それに対する電気的な信号を出力する。
【００１８】車速検出部４０は、トランスファドリブン
ギヤの回転数演算を通じて現在の車両走行速度を検出
し、それに対する電気的信号を出力する。
【００１９】ＴＣＵ５０は、シフトレバーで選択される
各変速段に対してエンジン回転数とスロットルバルブの
開度率によって各変速段係合時のエンジントルク制御時
間とエンジントルク量をマップテーブルとして保存し、
シフトレバーの変速段選択が検出されると目標変速段へ
の係合のためにライン圧及びデューティ圧を算出し、予
め設定されたマップテーブルからエンジントルク制御値
を算出した後、ＥＣＵ６０を通じてエンジントルクを制
御する。
【００２０】ＥＣＵ６０は、ＴＣＵ５０から印加される
エンジントルク制御信号により燃焼室に噴射される燃料
量と点火時期を演算した後、演算された値によりエンジ
ントルクを制御する。
【００２１】ＴＣＵ５０及びＥＣＵ６０は、前記各機能
のために設定されたプログラムにより動作するマイクロ
プロセッサーを用いて実現できる。
【００２２】アクチュエータ７０は、ＴＣＵ５０から印
加されるライン圧及びデューティ圧制御信号によってシ
フトレバーで選択された変速段が係合できるように変速
機内の油圧の供給を調整する。
【００２３】アクチュエータ７０は、様々な変速機の種
類によって多様に構成できる。このようなアクチュエー
タ７０の構成は、当業者に自明なのものであるので詳細
な記載を省略する。
【００２４】上述したような機能を有する本発明の一実
施の形態によるエンジントルクを利用した自動変速機の
変速制御システムで行われるシフトレバーの変速段を選
択する時、本発明の一実施の形態によるエンジントルク
を利用した自動変速機の変速制御方法は次の通りであ
る。
【００２５】エンジンが始動された状態でＴＣＵ５０
は、検出された車両の状態情報、つまり、シフトレバー
の位置情報とスロットルバルブの開度率情報、エンジン
回転数の情報及び車速情報を判読し（Ｓ１０１）、車速
が‘０’であり、スロットルバルブの開度率とエンジン
回転数がアイドル条件を満足するか否かを判断する（Ｓ
１０２）。
【００２６】前記アイドル条件は、一例としてスロット
ルバルブ開度率が設定開度範囲以内で、エンジン回転数
も設定回転数範囲以内と定義することもできる。
【００２７】前記で判読された車両の状態情報が、車速
が‘０’であり、アイドル条件を満足すると判断される
と、インヒビタスイッチ１０の信号を検出（Ｓ１０３）
してシフトレバーにより変速レンジが転換されたか否か
を判断する（Ｓ１０４）。
【００２８】前記段階（Ｓ１０４）でシフトレバーによ
り変速レンジが転換されない場合には、現在の制御状態
を維持する。
【００２９】前記段階（Ｓ１０４）でシフトレバーによ
り変速レンジが転換された場合、つまり、一例としてＮ
→Ｄ、Ｎ→Ｒ、Ｄ→Ｒ、Ｒ→Ｄ、Ｄ→Ｎ、Ｒ→Ｎ切換の
うちいずれかが検出された場合には、前記ＴＣＵ５０は
マニュアルバルブのポート変換によるライン圧とデュー
ティ圧を決定しアクチュエータ７０を通じて目標変速段
が係合されるように制御することはもちろん、それと同
時にスロットルバルブ開度率及びエンジン回転数の変動
を検出（Ｓ１０５）し、検出された変速レンジ切換に対
するエンジントルク制御値を予め設定されたマップテー
ブルから算出する（Ｓ１０６）。
【００３０】そして、ＴＣＵ５０は、前記算出されたエ
ンジントルク制御値に制御するためのエンジントルク制
御信号をＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎ
ｅｔｗｏｒｋ）通信を用いてＥＣＵ６０側に印加する。
そして、ＥＣＵ６０は、印加されたエンジントルク制御
信号により燃焼室に噴射される燃料量と点火時期を算出
した後、算出された制御値によりエンジントルクを増減
させる（Ｓ１０７）。
【００３１】ＴＣＵ５０は、シフトレバーによる変速レ
ンジ切換が検出されると直ちに、前記エンジントルク制
御信号を印加することができるが、より好ましくは各変
速レンジ切換（一例にＮ→Ｄ、Ｎ→Ｒ、Ｄ→Ｒ、Ｒ→Ｄ
切換など）によって設定された初期待機時間経過後にエ
ンジントルク制御信号を印加することが好ましい。
【００３２】燃料量及び点火時期を利用して前記エンジ
ントルク制御信号で規定されたエンジントルクになるよ
うエンジントルクを増減させる具体的な方法は、当業者
に自明なものであるのでさらに詳細な記載は省略する。
【００３３】その後、前記のようにエンジントルクの加
減制御遂行が設定された設定時間以上維持されたかどう
かを判断し（Ｓ１０８）、前記設定時間が経過したもの
と判断されればシフトレバーで選択した目標変速レンジ
の該当変速段の係合が完了したと判断（Ｓ１０９）して
エンジントルク制御を終了する（Ｓ１１０）。
【００３４】本発明の一実施の形態において該当変速段
の係合が完了したか否かを判断するために設定時間経過
の可否を判断しているが、必ずこれに限定されるわけで
はない。すなわち、同期完了エンジン回転数を算出して
現在のエンジン回転数が前記算出された同期完了エンジ
ン回転数を含む設定回転数範囲に含まれる場合に該当変
速段の係合が完了したものと判断できることは、当業者
が容易に承知し得るものである。
【００３５】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明は、車両
のアイドル状態でシフトレバーによる変速段選択時に選
択される変速段とエンジン回転数及びスロットルバルブ
の開度率に対してエンジントルク制御のためのマップテ
ーブルを構成し、シフトレバーによる変速段選択が検出
されるとマップテーブルのエンジントルク制御値を利用
してエンジントルク変動を最少化するので制御の自由度
が増大し、より容易に変速感を向上させることができ
る。これにより、変速中急加速や急発進ショック及びク
ラッチ摩擦材の破損が防止され、変速機の耐久性を増加
させることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるエンジントルクを
利用した自動変速機の変速制御システムの構成ブロック
図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるエンジントルクを
利用した自動変速機の変速制御方法を示すフローチャー
トである。
【符号の説明】
１０ インヒビタスイッチ ２０ スロットルバルブ開度率検出部 ３０ エンジン回転数検出部 ４０ 車速検出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｈ 41/08 ３３０ 41/08 ３３０Ａ ３３５ ３３５ 41/34 41/34 Ｅ 45/00 ３１４ 45/00 ３１４Ｃ ３２２ ３２２ ３３０ ３３０ ３６２ ３６２Ｑ ３７６ ３７６Ｈ Ｆ１６Ｈ 61/02 Ｆ１６Ｈ 61/02 // Ｆ１６Ｈ 59:08 59:08 59:16 59:16 59:24 59:24 59:36 59:36 59:44 59:44 Ｆターム(参考） 3D041 AA53 AB01 AC01 AC15 AC18 AD02 AD04 AD31 AD39 AD51 AE03 AE07 AE40 AF09 3G084 BA02 BA03 BA13 BA15 CA03 CA08 DA18 EA11 EB08 FA10 FA33 3G093 AA05 BA03 CA04 CB02 CB08 DA01 DA06 DB05 DB11 EA02 EA03 EB03 FA10 FA11 3G301 HA01 JA04 KA07 KA28 KB10 MA11 MA18 NC02 ND41 PA11Z PE01Z PF01Z PF08Z 3J552 MA01 MA26 NA01 NB01 PA02 PA18 PA37 RA19 RB03 RB17 SB02 UA08 UA09 VA32W VA62W VB01W VC02W VC03W

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両が停止状態のアイドル条件を満足し
    ているか否かを判断する過程と；シフトレバーによる変
    速レンジ切換が検出されているか否かを判断する過程
    と；車両が前記停止状態のアイドル条件を満足し、シフ
    トレバーによる変速レンジ切換が検出されている場合
    に、スロットルバルブの開度率とエンジン回転数とを検
    出する過程と；シフトレバーによる前記変速レンジ切換
    に関して設定されたマップテーブルからエンジントルク
    制御値を算出する過程；及び燃料量及び噴射時期を調整
    して前記算出された制御値にエンジントルクを制御する
    過程とを有することを特徴とするエンジントルクを利用
    した自動変速機の変速制御方法。
  2. 【請求項２】 前記マップテーブルは、前記シフトレバ
    ーによる各々の変速レンジ切換に対してスロットルバル
    ブ開度率及びエンジン回転数に関して設定されたことを
    特徴とする請求項１に記載のエンジントルクを利用した
    自動変速機の変速制御方法。
  3. 【請求項３】 前記停止状態のアイドル条件は、 車速が‘０’であること、及びスロットルバルブ開度率
    及びエンジン回転数がアイドル条件を満足することを特
    徴とする請求項１に記載のエンジントルクを利用した自
    動変速機の変速制御方法。
  4. 【請求項４】 前記エンジントルクを制御する過程は、
    予め設定された設定時間の間持続することを特徴とする
    請求項１に記載のエンジントルクを利用した自動変速機
    の変速制御方法。
  5. 【請求項５】 前記エンジントルクを制御する過程は、
    エンジン回転数が目標エンジン回転数を含む設定回転数
    レンジになるまで持続することを特徴とする請求項１に
    記載のエンジントルクを利用した自動変速機の変速制御
    方法。
  6. 【請求項６】 シフトレバーで選択される変速レンジを
    検出する変速レンジ検出器と；スロットルバルブの開度
    率を検出するスロットルバルブ開度率検出器と；エンジ
    ン回転数を検出するエンジン回転数検出器と；車両の走
    行速度を検出する車速検出器と；変速機内で特定の変速
    段を形成するように油圧を調節するアクチュエータと；
    エンジンのトルクを制御するエンジン制御ユニット；及
    び前記検出器からの入力信号により前記アクチュエータ
    を駆動し、前記エンジン制御ユニットにエンジントルク
    制御信号を印加する変速機制御ユニットとを備え、 前記変速機制御ユニットは、車両が停止状態のアイドル
    条件を満足してシフトレバーによる変速レンジ切換が検
    出された場合に、スロットルバルブの開度率とエンジン
    回転数を検出した後、前記変速レンジ切換に対応して設
    定されたマップテーブルから前記スロットルバルブの開
    度率及びエンジン回転数に対応するエンジントルク制御
    値を算出して、前記エンジン制御ユニットに算出された
    エンジントルク制御値に制御するためのエンジントルク
    制御信号を印加することを特徴とするエンジントルクを
    利用した自動変速機の変速制御システム。
  7. 【請求項７】 前記エンジン制御ユニットは、前記変速
    機制御ユニットからのエンジントルク制御信号により燃
    料量及び噴射時期を調整しエンジントルクを調節するこ
    とを特徴とする請求項６に記載のエンジントルクを利用
    した自動変速機の変速制御システム。
  8. 【請求項８】 前記マップテーブルは、前記シフトレバ
    ーによる各々の変速レンジ切換に対してスロットルバル
    ブ開度率及びエンジン回転数に関して設定されたことを
    特徴とする請求項６に記載のエンジントルクを利用した
    自動変速機の変速制御システム。
  9. 【請求項９】 前記停止状態のアイドル条件は、 車速が‘０’であること、及びスロットルバルブの開度
    率及びエンジン回転数がアイドル条件を満足することを
    特徴とする請求項６に記載のエンジントルクを利用した
    自動変速機の変速制御システム。
  10. 【請求項１０】 前記エンジン制御ユニットは、エンジ
    ン回転数が目標回転数を含む設定回転数レンジになるま
    で持続してエンジントルクを調節することを特徴とする
    請求項７に記載のエンジントルクを利用した自動変速機
    の変速制御システム。
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