JP2004245153A - 内燃機関の出力制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】変速機の変速を行う際の自動クラッチの係合に伴い、ショックが発生したり同クラッチの摩耗が進んだりするのを抑制することのできる内燃機関の出力制御装置を提供する。
【解決手段】変速時の自動クラッチ6の解放状態にあって、エンジン回転速度NEを入力回転速度NIと同期させるべくエンジン1に対し出力増加要求がなされるとき、その変速時の出力要求を満たすための変速時出力制御が優先的に実行される。従って、このときに変速以外の要因による出力要求がなされたとしても、同出力要求を満たすための出力制御が行われることはなく、同制御の実行に起因して変速時に要求されるエンジン1の出力が得られなくなることは抑制される。そして、変速時に要求されるエンジン1の出力が得られなくなることに伴い、自動クラッチ6の係合に伴いショックが発生したり、同クラッチ6の摩耗が進んだりするのを抑制することができる。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の出力制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関が原動機として搭載される自動車等においては、同機関から車輪への回転伝達経路上に変速機が設けられ、この変速機の変速段を切り換える変速動作を通じて、内燃機関側の回転と車輪側の回転との回転速度比(変速比)を変更するようにしている。こうした変速機の変速時には、機関回転速度と変速機の入力回転速度とに差が生じるが、当該回転速度差から影響を受けることなく内燃機関と変速機との間で回転伝達を行うために両者の間に例えばトルクコンバータが設けられる。このトルクコンバータは、内燃機関と変速機との回転伝達を流体(作動油)を媒介して行い、両者の間で上記のような回転速度差が生じたときにも円滑な回転伝達が行われるようにしたものである。
【0003】
内燃機関においては、各種の出力要求がなされ、この要求される出力が得られるよう出力制御が実行される。内燃機関に対する各種の出力要求としては、例えば以下に示される出力要求があげられ、これら以外にも各種存在する。
【0004】
・自動車の運転者のアクセル操作に基づきなされる出力要求。このときに要求される出力は、アクセル操作量が大となるほど大きなものとなる。
・変速機の変速時になされる出力要求。このときに要求される出力は、変速が滑らかに行われるよう、変速機の変速動作に応じて増減される。
【0005】
・運転者の急なステアリング操作や滑りやすい路面での横滑りを抑制すべく機関出力を制御する、いわゆるVSC制御に係る出力要求。このときに要求される出力は、上記横滑りを抑制しつつ最大限に動力を路面に伝達できるよう車両状況等に応じて増減される。
【0006】
内燃機関の出力制御としては、各種の出力要求に対応した出力要求値を例えば後述するように用いる出力制御(以下、通常出力制御という)が採用される。この通常出力制御で用いられる出力要求値は、各種の出力要求毎に設定されるものであって、出力増加用の出力要求値と出力低減用の出力要求値との二種類が存在する。そして、出力増加用の各種出力要求値のうちの最大値と、出力低減用の各種出力要求値のうちの最小値とが求められ、その最大値と最小値との内の小さい方が機関出力の目標値である目標出力として設定される。内燃機関の出力制御は、この目標出力が得られるように行われる。
【0007】
出力増加側の各種出力要求に対応する出力増加用の出力要求値は、出力増加側の出力要求がなければ予め設定された小さい値にされ、出力増加側の出力要求があれば同要求に対応した大きい値にされる。また、出力低減側の各種出力要求に対応する出力低減用の出力要求値は、出力低減側の出力要求がなければ予め設定された大きい値にされ、出力低減側の出力要求があれば同要求に対応した小さい値にされる。
【0008】
従って、出力増加要求が一つもなく各種の出力低減要求がある場合、出力増加用の出力要求値のうちの最大値と出力低減用の出力要求値のうちの最小値との小さい方が用いられる目標出力は小さい値となり、同目標出力に基づく出力制御によって機関出力が低減されるようになる。ここで、出力増加要求があって同要求に対応する出力増加用の出力要求値が大きい値になったとしても、出力低減要求が一つでもあれば、上記のように設定される目標出力は小さい値のままであり、出力低減要求に基づく出力制御が優先されることとなる。従って、各種の出力低減要求がなされているなかで上記出力増加要求に基づき機関出力の増加が図られることによって不都合が生じるのを抑制することができる。
【0009】
一方、出力低減要求が一つもなく各種の出力増加要求がある場合、出力増加用の出力要求値のうちの最大値と出力低減用の出力要求値のうちの最小値との小さい方が用いられる目標出力は大きい値となり、同目標出力に基づく出力制御によって機関出力が増加されるようになる。ここで、出力低減要求があって出力低減用の出力要求値が一つでも小さい値になると、上記のように設定される目標出力が小さい値に変更され、出力低減要求に基づく出力制御が優先されることとなる。このため、各種の出力増加要求に基づき機関出力が増加されている状態で出力低減要求がなされたとき、的確に機関出力が低減されるようになる。従って、出力低減要求がなされているときに機関出力が増加されることによって不都合が生じるのを抑制することができる。
【0010】
次に、各種の出力要求のうち、変速機の変速時になされる出力要求について、その出力要求に対応する出力要求値がどのように変化するかについて、図8のタイムチャートを参照して説明する。なお、変速機の変速時になされる出力要求に対応する出力要求値としては、出力低減用のものと出力増加用のものとがある。図8において、(a)は変速時の出力低減用の出力要求値の推移を示すものであり、(b)は変速時の出力増加用の出力要求値の推移を示すものである。
【0011】
変速機の変速動作開始前(タイミングt1よりも前)には、機関出力を低減すべく出力低減要求がなされることとなる。このとき、図8(a)に実線で示されるように、変速時の出力低減用の出力要求値が上記出力低減要求に対応して、所定の値に向け徐々に小さくされた後、同所定の値で一定に保持されることとなる。そして、変速機の変速動作が完了すると(タイミングt2)、以後は機関出力を上昇すべく出力増加要求がなされることとなる。このとき、図8(b)に実線で示されるように、変速時の出力増加用の出力要求値が上記出力増加要求に対応して徐々に大きくされる。
【0012】
上述した変速時の出力低減用の出力要求値、及び変速時の出力増加用の出力要求値に対応して内燃機関の出力制御を行うと、変速機の変速動作が行われている間(t1〜t2)は機関出力が低減された状態となる。その結果、内燃機関側から変速機側への回転伝達が抑えられ、当該回転伝達に起因して変速機の変速動作が妨げられるのを抑制することができる。このため、変速機の変速が滑らかに行われるようになる。ただし、変速機の変速時に上述した変速時の出力要求とは別の出力要求もなされていると、その別の出力要求に対応する出力要求値の大きさによっては、同出力要求値に対応する出力を得るための出力制御が優先的に行われる。
【0013】
例えば、図8(a)に実線で示されるように変速時の出力低減用の出力要求値が所定の値に向けて小さくされるとき、変速時の出力低減要求とは別の出力低減要求がなされ、同出力低減要求に対応する出力低減用の出力要求値が上記変速時の出力低減用の出力要求値よりも小さくなる場合がある。この場合、変速時の出力低減用の出力要求値とは別の出力要求値が、全ての出力低減用の出力要求値のうちの最小値となることを条件に目標出力として設定され、同目標出力に基づき内燃機関の出力制御が行われる。その結果、変速時の出力低減要求を満たすための出力制御よりも優先して、別の出力低減要求を満たすための出力制御が行われることとなる。
【0014】
また、図8(b)に実線で示されるように変速時の出力増加用の出力要求値が徐々に大きくされているとき、変速機の出力増加要求とは別に出力低減要求や出力増加要求がなされる場合もある。
【0015】
例えば、変速時の出力増加要求とは別に出力増加要求がなされると、同出力増加要求に対応する出力要求値が変速時の出力増加要求に対応する出力増加用の出力要求値よりも大きくなる場合がある。この場合、変速時の出力増加用の出力要求値とは別の出力要求値が、全ての出力増加用の出力要求値のうちの最大値となることを条件に目標出力として設定され、同目標出力に基づき内燃機関の出力制御が行われる。その結果、変速時の出力増加要求を満たすための出力制御よりも優先して、別の出力増加要求を満たすための出力制御が行われることとなる。
【0016】
変速機の出力増加要求とは別に出力低減要求がなされると、出力増加用の出力要求値のうちの最大値と出力低減用の出力要求値のうちの最小値との小さい方が目標出力として用いられることから、上記出力低減要求に対応する出力低減用の出力要求値が目標出力として設定される。そして、この目標出力に基づき内燃機関の出力制御が行われるため、変速時の出力増加要求を満たすための出力制御よりも優先して、上記別の出力低減要求を満たすための出力制御が行われることとなる。
【0017】
以上のように、変速時の出力要求を満たすための出力制御が行われているときに別の出力要求がなされると、その別の出力要求に対応する出力要求値の大きさによっては、同出力要求を満たすための出力制御が優先的に行われることとなる。この優先的に行われる出力制御により機関出力が変速時に最適な値からずれるようにはなるが、そのずれが変速時のトルクコンバータの動力伝達動作等に大きな影響を及ぼすことはない。これは、トルクコンバータによる動力伝達(回転伝達)は流体を媒介して行われ、同流体によって上記機関出力の最適値からのずれによる影響が緩和されるためである。
【0018】
また、近年は、内燃機関と変速機との間にトルクコンバータを設ける代わりに、変速時等に両者の間を断接すべく自動的に係合・解放される自動クラッチを設けたものが実用化されている(特許文献1参照)。この自動クラッチは、変速機の変速動作開始前に解放されて内燃機関と変速機との間の回転伝達を遮断し、変速機の変速動作完了後に係合されて内燃機関と変速機とを接続する。変速機の変速動作が完了した後に自動クラッチを係合させる際には、変速時の出力増加側への出力要求がなされる。この出力要求が満たされるよう出力制御を行うことで、内燃機関の回転速度が変速機の回転速度まで上昇させられて同期させられ、これにより自動クラッチの係合ショックの抑制が図られる。なお、自動クラッチが係合する過程においては同クラッチが滑った状態になる。
【0019】
【特許文献1】
特開2002−144924公報
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、変速機に対し自動クラッチを介して連結された内燃機関に上述した通常出力制御を適用すると、変速動作完了後に自動クラッチが係合するときにショックが生じたり、係合時に自動クラッチが滑った状態となる時間が長くなって自動クラッチの摩耗が進んだりする。以下、上記ショックが発生する理由、及び上記摩耗が進む理由について個別に説明する。
【0021】
[ショックが発生する理由]
変速時の出力増加要求がなされているとき、その出力増加要求に対応する出力増加用の出力要求値は、図8(b)に示されるように増加してゆくことになる。このとき、変速時の出力増加要求とは別に出力増加要求がなされ、同出力要求に対応する出力要求値が変速時の出力要求に対応する出力増加用の出力要求値よりも大きくなる場合がある。この場合、上述したように、変速時の出力増加要求を満たすための出力制御よりも優先して、上記別の出力増加要求を満たすための出力制御が行われ、機関出力が変速時に最適な態様よりも急な態様で増加することとなる。その結果、内燃機関の回転速度が急激に変速機の回転速度まで上昇し、自動クラッチが係合することとなる。しかし、このように内燃機関の回転速度が急激に上昇した状態での自動クラッチの係合時には、内燃機関側の回転トルクが大きい状態で同機関が変速機に接続されるため、係合ショックが発生することは避けられない。
【0022】
[摩耗が進む理由]
変速時の出力増加用の出力要求値が図8(b)に示されるように増加してゆくとき、変速時の出力増加要求とは別に出力低減要求がなされると、変速時の出力増加要求を満たすための出力制御よりも優先して、上記出力低減要求を満たすための出力制御が行われることとなる。この優先的に行われる出力制御によって内燃機関の回転速度の上昇が緩やかになることから、同機関の回転速度が変速機の回転速度と同期して自動クラッチが係合完了するのに時間がかかるようになる。しかし、このように内燃機関と変速機との回転速度の同期に時間がかかると、自動クラッチの係合過程で同クラッチが滑った状態になっている時間が長くなり、自動クラッチの摩耗が進むようになる。
【0023】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、変速機の変速を行う際の自動クラッチの係合に伴い、ショックが発生したり同クラッチの摩耗が進んだりするのを抑制することのできる内燃機関の出力制御装置を提供することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、変速機に対し自動クラッチを介して連結される内燃機関に適用され、各種の出力要求に応じて内燃機関の出力制御を実行する内燃機関の出力制御装置において、前記変速機の変速時に前記自動クラッチが内燃機関と同変速機との間を断接すべく自動的に解放・係合されるとき、その変速時に要求される出力を得るための変速時出力制御を、前記変速以外の要因を含めて要求される出力を得るための通常出力制御よりも優先して実行する制御手段を備えた。
【0025】
自動クラッチは、変速機の変速動作を開始する前に解放され、その状態で変速機の変速動作を行った後に係合されることとなる。そして、内燃機関に対する変速時の出力要求として、自動クラッチの解放時には内燃機関の回転速度が過上昇しないよう出力低減側への出力要求がなされ、自動クラッチの係合時には内燃機関の回転速度が変速機の回転速度まで上昇して同期するよう出力増加側への出力要求がなされる。自動クラッチの係合時において、内燃機関の回転速度が変速機の回転速度と同期するまでの間は同クラッチが滑った状態となる。上記構成によれば、変速機の変速時には、その際の出力要求を満たすための変速時出力制御が優先して実行されるため、自動クラッチの係合時に出力増加側への出力要求がなされているとき、それとは別に何らかの出力要求がなされたとしても、上記変速時の出力増加側への出力要求が満たされるよう出力制御が行われる。仮に、このときに上記別の出力要求を満たすための通常出力制御が行われると、機関出力の増加が、内燃機関の回転速度を変速機の回転速度まで上昇させて同期させる上で、急激なものとなったり緩やか過ぎるものになったりする。そして、機関出力の増加が急激なものとなる場合には、内燃機関の回転速度が変速機の回転速度まで急激に上昇して自動クラッチが係合し、係合ショックが発生することとなる。また、機関出力の増加が緩やか過ぎるものとなる場合には、同機関の回転速度が変速機の回転速度と同期して自動クラッチが係合完了するのに時間がかかり、同クラッチが滑った状態になっている時間が長くなることから、自動クラッチの摩耗が進むようになる。しかし、これら係合ショックの発生や自動クラッチの摩耗が進むという問題は、変速機の変速時に変速時出力制御が優先して実行され、変速時の出力要求が満たされるよう出力制御が行われることによって解消される。
【0026】
請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、前記変速時の出力要求は、最初に出力低減側への出力要求がなされ、その後に出力増加側への出力要求がなされるものであって、前記制御手段は、少なくとも前記出力増加側への出力要求がなされている間、前記変速時出力制御を前記通常出力制御よりも優先して実行するものとした。
【0027】
変速時の出力要求として出力増加側の出力要求がなされるときには、自動クラッチの係合のために内燃機関の回転速度を変速機の回転速度まで上昇させて同期させる上で、最適な値の機関出力が要求されることとなる。上記構成によれば、このときに要求される出力を得るための変速時出力制御が、これとは別の要因を含む出力要求を満たすための通常出力制御に対し、的確に優先して実行されることとなる。従って、上述した内燃機関の回転速度と変速機の回転速度との同期を適切に行い、そのときの自動クラッチの係合時に係合ショックが生じたり同クラッチの摩耗が進んだりするのを的確に抑制することができる。
【0028】
請求項3記載の発明では、請求項1又は2記載の発明において、前記制御手段は、前記変速機の少なくともダウンシフト側への変速時に、前記変速時出力制御を前記通常出力制御よりも優先して実行するものとした。
【0029】
変速機のダウンシフト側への変速時には、変速動作完了後に変速機の回転速度が大きく上昇するため、自動クラッチの係合を行うために内燃機関の回転速度を変速機の回転速度まで上昇させて同期させる際、内燃機関の回転速度を大きく上昇させる必要がある。従って、当該回転速度の同期を実現すべく内燃機関に対してなされる出力増加側への出力要求が大となる。こうした状況下では、変速以外の要因を含む出力要求を満たすための通常出力制御が行われることに起因して、上記出力増加側への出力要求を満たすように出力制御が的確に行われなくなると、自動クラッチの係合に伴うショックや摩耗が大きなものとなるおそれがある。しかし、上記構成によれば、上記出力増加側への出力要求を満たすための変速時出力制御が、変速とは別の要因を含む出力要求を満たすための通常出力制御よりも優先的に行われるため、通常出力制御の実行に伴い上記ショックや摩耗が生じるのを抑制することができる。
【0030】
請求項4記載の発明では、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記制御手段は、前記変速時出力制御を前記通常出力制御よりも優先して実行した後、内燃機関の回転速度が前記変速機の回転速度まで上昇して同期したとき、前記変速時出力制御の優先的な実行を終了するものとした。
【0031】
変速機の変速においては、変速動作完了後に内燃機関の回転速度が変速機の回転速度まで上昇して同期するとともに自動クラッチが係合することにより、変速が完了することとなる。この変速の完了後には、変速以外の要因を含む出力要求を満たすための通常出力制御を実行することが、内燃機関の適切な出力制御を行う上で好ましい。上記構成によれば、変速の完了時点で変速時の出力要求を満たすための変速時出力制御の優先的な実行が終了し、通常出力制御が開始されることから、変速時出力制御の優先的な実行が不必要に継続されて内燃機関の適切な出力制御が行われなくなるのを抑制することができる。
【0032】
請求項5記載の発明では、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、前記制御手段は、前記通常出力制御の実行中であって前記変速以外の要因によって要求される出力が得られるよう出力制御がなされているとき同制御での機関出力の要求値を記憶し、前記変速時出力制御の優先的な実行の終了に合わせて、前記記憶された要求値を前記通常出力制御での出力要求の初期値とし同制御を開始するものとした。
【0033】
変速時の出力要求を満たすための変速時出力制御の優先的な実行が終了すると、変速以外の要因を含む出力要求を満たすための通常出力制御が開始される。この通常出力制御の開始時点で、前回の通常出力制御の実行中であって変速以外の要因によって要求される出力が得られるよう出力制御がなされていたときの機関出力の要求値が、今回の通常出力制御での出力要求の初期値として設定される。そして、この出力要求の初期値が得られるよう通常出力制御が開始されるため、同通常出力制御の開始早期に変速以外の要因を含む出力要求が満たされるよう機関出力を制御する際の応答性を向上することが可能になる。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を自動車用のガソリンエンジンに適用した一実施形態を図1〜図7に従って説明する。
【0035】
図1に示されるエンジン1においては、吸気通路2を介して吸入される空気と燃料噴射弁3から噴射される燃料との混合気が燃焼され、そのときの燃焼エネルギによって駆動されて同エンジン1の出力軸であるクランクシャフト4が回転するようになる。
【0036】
エンジン1の駆動力(出力)は、吸気通路2の空気流通面積を変更すべく開閉動作するスロットルバルブ10の開度調節によって変化する。即ち、スロットルバルブ10の開度が変更されると、エンジン1の吸入空気量が変化するとともに、それに応じて燃料噴射量が調節される。その結果、燃焼される混合気の量が変更され、エンジン1の駆動力が変化するのである。従って、スロットルバルブ10の開度調節によってエンジン1の出力制御を行うことが可能になる。
【0037】
エンジン1の駆動力は、クランクシャフト4の回転として変速機5等を通じて自動車の車輪に伝達される。この変速機5は、例えば1速〜4速といった複数の変速段を有し、自動車の走行状態や運転者からの要求に応じて当該変速段の切り換えを行うものである。この変速機5の入力軸5aとエンジン1のクランクシャフト4とは、変速時等に両者の間を断接すべく自動的に係合・解放される自動クラッチ6を介して連結されている。
【0038】
そして、変速機5の変速を行う際には、まず自動クラッチ6が解放されてエンジン1と変速機5との間で回転伝達が行われない状態とされ、この状態で変速機5の変速動作が行われた後に自動クラッチ6が係合されることとなる。こうした自動クラッチ6の係合は、エンジン1の出力制御を通じて同エンジン1の回転速度と変速機5の回転速度とを同期させつつ行われる。
【0039】
次に、本実施形態におけるエンジン1の出力制御装置の電気的構成について説明する。
この出力制御装置は、以下に示される各種コンピュータを備えている。
【0040】
・エンジン1における燃料噴射量制御等のエンジン制御を行うエンジンコントロールコンピュータ7。
・変速機5及び自動クラッチ6を駆動制御するトランスミッションコントロールコンピュータ8。
【0041】
・スロットルバルブ10の開度制御を行うスロットルコントロールコンピュータ9。
エンジンコントロールコンピュータ7には、自動車の運転者によって操作されるアクセルペダル11の踏み込み量(アクセル踏込量)を検出するアクセルポジションセンサ12、及びクランクシャフト4の回転に対応した信号を出力するクランクポジションセンサ13等からの検出信号が入力される。そして、エンジンコントロールコンピュータ7を通じて燃料噴射弁3が駆動され、エンジン1の燃料噴射量が制御されるようになる。
【0042】
また、エンジンコントロールコンピュータ7は、上記スロットルコントロールコンピュータ9と接続されている。スロットルコントロールコンピュータ9は、上記エンジンコントロールコンピュータ7から指令を受け、この指令に基づくスロットルバルブ10の目標開度等に基づきスロットルバルブ10の開度を調整する。
【0043】
更に、エンジンコントロールコンピュータ7は、上記トランスミッションコントロールコンピュータ8とも接続されている。このトランスミッションコントロールコンピュータ8には、変速機5の入力軸5aの回転速度(入力回転速度)を検出する入力回転速度センサ14からの信号、自動車の車速を検出する車速センサ15からの信号、及び運転者によって操作されるシフトレバー16の位置に対応した信号などの各種信号が入力される。
【0044】
上記シフトレバー16は、変速機5のアップシフトやダウンシフトといった変速を行う際の変速モードを、自動車の走行状態や走行要求に応じて自動的に上記変速を行う自動モードと、運転者によるシフトレバー16の操作に基づいて上記変速を行う手動モードとの間で切り換えるのに用いられる。なお、変速機5の変速は、自動モードでは車速及びアクセル踏込量に基づき自動的に行われ、手動モードでは運転者によるシフトレバー16の変速操作によって行われる。
【0045】
トランスミッションコントロールコンピュータ8は、自動モードでの車速やアクセル踏込量の変化、若しくは手動モードでのシフトレバー16の変速操作に基づき変速機5の変速を行う。その際、各変速段のうちのいずれの変速段からいずれの変速段への変速であるかなど変速情報に対応した信号(変速信号)が、トランスミッションコントロールコンピュータ8からエンジンコントロールコンピュータ7に出力される。
【0046】
また、トランスミッションコントロールコンピュータ8は、変速機5の変速時に自動クラッチ6を駆動制御し、変速開始に伴って同クラッチ6の解放を行うとともに、変速機5の変速動作完了後に同クラッチ6の係合を行う。この自動クラッチ6の係合を行うための同クラッチ6の駆動力は、トランスミッションコントロールコンピュータ8によって、エンジン回転速度NEと入力回転速度NIとの偏差等に基づき調整される。
【0047】
次に、エンジン1の出力制御について説明する。
エンジン1においては、各種の出力要求がなされ、この要求される出力が得られるよう出力制御が実行される。エンジン1に対する各種の出力要求としては、例えば[従来の技術]にも示した以下の各種の出力要求があげられ、これら以外にも各種存在する。
【0048】
・運転者のアクセル操作に基づきなされる出力要求。
・変速機5の変速時になされる出力要求。
・運転者の急なステアリング操作や滑りやすい路面での横滑りを抑制すべく機関出力を制御する、いわゆるVSC制御に係る出力要求。
【0049】
エンジン1の出力制御には、各種の出力要求に対応した出力要求値が用いられる。これら出力要求値は、各種の出力要求毎に設定されるものであって、出力増加側用の出力要求値と出力低減用の出力要求値との二種類が存在する。そして、これら出力要求値を反映するように目標出力RQが設定され、当該目標出力RQが得られるようスロットルバルブ10の開度調節を通じてエンジン1の出力制御が行われる。
【0050】
ここで、目標出力RQの算出手順について、目標出力算出ルーチンを示す図2〜図4のフローチャートを参照して説明する。この目標出力算出ルーチンは、エンジンコントロールコンピュータ7を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【0051】
目標出力算出ルーチンにおいては、まず出力低減側の各種出力要求に対応する出力低減用の出力要求値a,b,c・・・のうちの最小値MINRQが求められる(S101:図2)。出力要求値a,b,cは、それらに対応する出力低減側の出力要求がないときには予め設定された大きい値にされ、出力低減側の出力要求があるときには同要求に対応した小さい値にされる。
【0052】
続いて、出力増加側の各種出力要求に対応する出力増加用の出力要求値A,B,C・・・のうちの最大値MAXRQが求められる(S102)。出力要求値A,B,C・・・は、それらに対応する出力増加側の出力要求がないときには予め設定された小さい値にされ、出力増加側の出力要求があるときには同要求に対応した大きな値に設定される。
【0053】
なお、ステップS101の出力低減用の出力要求値a,b,c・・・のなかには、変速時の出力低減側への出力要求に対応する出力低減用の出力要求値ODは含まれていない。また、ステップS102の出力増加用の出力要求値A,B,C・・・のなかには、変速時の出力増大側への出力要求に対応する出力増加用の出力要求値OUは含まれていない。これら変速時の出力低減用の出力要求値OD、及び出力増加用の出力要求値OUは、変速時に例えば図5の(a)及び(b)に示されるように変化する。
【0054】
出力低減用の出力要求値ODは、変速時の出力低減要求がないときには予め設定された大きい値とされており、変速を開始するに当たって図5(a)に示されるように所定の値に向けて徐々に小さくされ始める(タイミングT1)。その後、出力要求値ODが上記所定の値に達すると(タイミングT2)、その値で一定に保持されることとなる。従って、上記出力要求値ODに対応してエンジン1の出力制御を行えば、エンジン回転速度NEが図5(d)に示されるように低下することから、変速機5の変速開始後に自動クラッチ6の解放に伴いエンジン回転速度NEが過上昇することは抑制される。こうしたエンジン回転速度NEの過上昇は、自動クラッチ6の解放に伴いエンジン1の回転抵抗が小さくなることに起因して生じるものである。
【0055】
出力要求値ODが上記所定の値へと小さくされると、変速機5の変速動作が開始され、同変速動作によって変速機5の回転速度(入力回転速度NI)が変化するようになる。この入力回転速度NIの変化を図5(d)に破線で示す。なお、同図ではダウンシフトのための変速動作に伴う入力回転速度NIの変化を表している。そして、変速機5の変速動作が完了すると(タイミングT3)、今度は出力増加用の出力要求値OUが変化させられる。出力増加用の出力要求値OUは、変速時の出力増加要求がないときには予め設定された小さい値とされるものであり、変速動作の完了後には図5(b)に示されるように徐々に大きくされる。このように変化する出力要求値OUに対応してエンジン1の出力制御を行えば、図5(d)に示されるようにエンジン回転速度NEを入力回転速度NIに向けて上昇させて同期させることが可能となる。即ち、エンジン回転速度NEを入力回転速度NIと同期させるのに適切な値として、上記出力要求値OUが設定されるようになっている。
【0056】
以上のように変速時には、その際の出力要求に対応する値である出力要求値OD,OUが図5(a)及び(b)に示されるように推移するが、通常は出力要求値OD,OUの他に上述した最小値MINRQ及び最大値MAXRQを加味して目標出力RQが設定され、この目標出力RQに基づき出力制御が行われる。こうした出力制御では、変速時の出力要求だけでなく、変速以外の要因を含む出力要求も含めて、要求される出力が得られるようにされる。以下、この出力制御を通常出力制御と言う。
【0057】
目標出力算出ルーチンにおいて、ステップS104〜S106(図2)、及びステップS110,S111(共に図4)は、上記通常出力制御で用いられる目標出力RQを設定するための一連の処理を表している。
【0058】
この一連の処理では、まず変速時の出力低減要求があるか否かが判断される(S104:図2)。変速初期においては、自動クラッチ6の解放に伴うエンジン回転速度NEの過上昇を抑制すべく変速のための出力低減要求がなされることから、ステップS104で肯定判定がなされ、ステップS105以降の処理に進む。ここでは、変速時の出力低減用の出力要求値ODと最小値MINRQとの小さい方が最小選択値CLSRQとして設定され(S105)、更に最小選択値CLSRQと最大値MAXRQとの小さい方が目標出力RQとして設定される(S106)。
【0059】
この場合、変速時の出力低減用の出力要求値ODが、変速以外の要因での出力低減側への出力要求に対応する出力要求値a,b,C・・・の最小値MINRQよりも小さければ、最小選択値CLSRQとして設定される。更に、このときには、大抵の場合はアクセル操作に基づく出力要求など、変速時の出力要求とは別の要因で出力増大要求がなされている。このことから、最小選択値CLSRQ(出力要求値OD)が、最大値MAXRQよりも小さくなって目標出力RQとして設定される。この目標出力RQに基づく出力制御により、変速初期の出力低減要求が満たされるよう内燃機関の出力が調整される。
【0060】
なお、変速時の出力低減用の出力要求値ODが最小値MINRQよりも大きければ、最小値MINRQが最小選択値CLSRQとして設定される。そして、この最小選択値CLSRQ(最小値MINRQ)と最大値MAXRQとの小さい方が目標出力RQとして設定される。この場合、目標出力RQに基づく出力制御により、変速以外の要因による出力要求が満たされるようエンジン1の出力が調整される。
【0061】
また、変速初期に出力増加要求が一つもなされていなければ最大値MAXRQが小さい値となるため、変速時の出力低減用の出力要求値ODが最小値MINRQよりも小さいとしても最大値MAXRQよりも大きくなることがあり得る。このときには、最大値MAXRQが目標出力RQとして設定され、同目標出力RQに基づく出力制御により、変速以外の要因による出力要求が満たされるようエンジン1の出力が調整される。
【0062】
一方、上記ステップS104で否定判定がなされ、変速時の出力低減要求がない旨判断されると、ステップS110(図4)以降の処理に進む。ここでは、変速時の出力増加用の出力要求値OUと最大値MAXRQとの大きい方が最大選択値OPNRQとして設定され(S110)、更に最大選択値OPNRQと最小値MINRQとの小さい方が目標出力RQとして設定される(S111)。
【0063】
この場合、変速時の出力増加要求がなされていなければ、出力増加用の出力要求値OUが小さい値とされることから、最大値MAXRQが出力要求値OUよりも大きくなり最大選択値OPNRQとして設定される。そして、変速以外の要因で出力低減要求がなされていないならば、最小値MINRQが大きい値とされることから、最大選択値OPNRQ(最大値MAXRQ)が最小値MINRQよりも小さくなって目標出力RQとして設定される。なお、このときに変速以外の要因で出力低減要求がなされていれば、最小値MINRQが同要求に対応して小さい値にされるため、最小値MINRQが最大選択値OPNRQ(最大値MAXRQ)よりも小さくなって目標出力RQとして設定される。以上のように設定される目標出力RQに基づき出力制御を行うことにより、変速以外の要因による出力要求が満たされるようエンジン1の出力が調整される。
【0064】
また、変速時の出力増加要求がなされていれば、出力増加用の出力要求値OUが同要求に対応した大きい値とされるため、出力要求値OUが最大値MAXRQよりも大きくなり最大選択値OPNRQとして設定されることも考えられる。このとき、出力低減要求が一つもなされていなければ最小値MINRQが大きい値とされるため、最大選択値OPNRQ(出力要求値OU)が最小値MINRQよりも小さくなって目標出力RQとして設定される。この場合、目標出力RQに基づく出力制御により、変速時の出力増加要求が満たされるようエンジン1の出力が調整される。
【0065】
変速時の出力増加要求は、変速終期に自動クラッチ6を係合させるべくエンジン回転速度NEを入力回転速度NIへと上昇させる際になされることとなる。この変速時の出力増加要求に対応するよう、出力増加用の出力要求値OUが図5(b)に示されるように徐々に大きくされる。従って、上記目標出力RQ(出力要求値OU)に基づき出力制御がなされると、図5(d)に示されるようにエンジン回転速度NEが上昇して入力回転速度NIと同期するとともに、自動クラッチ6が係合されるようになる。この自動クラッチ6の係合過程において、エンジン回転速度NEが入力回転速度NIと同期するまでの間は同クラッチ6が滑った状態となる。
【0066】
しかし、上記変速時の出力増加要求がなされているとき、変速以外の要因で出力増加要求がなされ、且つ変速以外の出力低減要求が一つもないという状況も生じ得る。この場合、上述した通常出力制御では、最大値MAXRQが出力要求値OUよりも大きくなって最大選択値OPNRQとして設定され、更に同最大選択値OPNRQ(最大値MAXRQ)が最小値MINRQよりも小さい値であって目標出力RQとして設定される可能性がある。
【0067】
このように設定された目標出力RQに基づき出力制御が行われると、変速時の出力増加用の出力要求値OUよりも高い値にエンジン1の出力が調節され、図5(e)に示されるようにエンジン回転速度NEが急激に入力回転速度NIへと上昇し、自動クラッチ6の係合が行われることとなる。こうしたエンジン回転速度NEが急激に上昇した状態での自動クラッチ6の係合時には、エンジン1側の回転トルクが大きい状態でエンジン1が変速機5に接続されるため、係合ショックが発生することは避けられない。
【0068】
また、上記変速時の出力増加要求がなされているとき、変速以外の要因で出力低減要求がなされるという状況も生じ得る。この場合、上述した通常出力制御では、最小値MINRQが出力要求値OUよりも小さくなることから、同出力要求値OUが最大選択値OPNRQとして設定されていたとしても、最小値MINRQが最大選択値OPNRQ(出力要求値OU)よりも小さくなって目標出力RQとして設定される。
【0069】
このように設定された目標出力RQに基づき出力制御が行われると、変速時の出力増加用の出力要求値OUよりも低い値にエンジン1の出力が調整され、図5(f)に示されるようにエンジン回転速度NEが入力回転速度NIまで緩やかにしか上昇しなくなる。その結果、エンジン回転速度NEが入力回転速度NIまで上昇して同期し、自動クラッチ6が係合完了するのに時間がかかるようになる。このようにエンジン回転速度NEと入力回転速度NIとの同期に時間がかかると、自動クラッチ6の係合過程で同クラッチ6が滑った状態になっている時間が長くなり、自動クラッチ6の摩耗が進むようになる。
【0070】
そこで本実施形態では、上記変速時の出力増加要求がなされているときには、変速時の出力要求を満たすための出力制御である変速時出力制御を、上述した通常出力制御よりも優先して実行する。
【0071】
この変速時出力制御の優先的な実行により、変速時の出力増加要求がなされているとき、それとは別の何らかの出力要求がなされたとしても、上記変速機の出力増加要求が満たされるようエンジン1の出力が制御される。従って、変速機の出力増加要求時に上記別の出力制御が満たされるように出力制御が行われることに伴い、自動クラッチ6の係合時にショックが発生したり、係合完了に時間がかかって同クラッチ6の摩耗が進んだりするのを抑制することができる。
【0072】
目標出力算出ルーチンにおいて、上述した変速時出力制御の優先的な実行は、ステップS103(図2)、及びステップS107(図4)によって実現される。ステップS103の処理では、変速時制御を優先すべきか否かを判断するための優先フラグFが「0(優先なし)」であるか否かが判断される。この優先フラグFは、変速時の出力増加要求がなされて出力増加用の出力要求値OUが同要求に対応して大きい値にされているとき、且つ上記変速がダウンシフトであるとき、図5(c)に示されるように「1(優先)」に設定される。また、「1」に設定された優先フラグFは、自動クラッチ6が係合完了して変速が終了し、上記出力増加要求がなされなくなって出力要求値OUが予め定められた小さい値になったときに「0(優先なし)」に戻される(タイミングT4)。
【0073】
ステップS103で否定判定がなされ、「F=1(優先)」である旨判断されると、ステップS107(図3)に進む。ここでは変速時の出力増加用の出力要求値OUが目標出力RQとして設定される。このように設定された目標出力RQに基づき出力制御を行うことにより、変速時の出力増加要求が満たされるようエンジン1の出力が調整される。仮に、このときに変速以外の要因によって出力要求がなされたとしても、同要求に対応した出力要求値の大きさに関係なく、引き続き出力要求値OUが目標出力RQとして設定されることから、変速時の出力増加要求を満たすための出力制御が続行される。従って、上述したように自動クラッチ6のショックが発生したり、係合完了に時間がかかって同クラッチ6の摩耗が進んだりするのを抑制することができる。
【0074】
目標出力算出ルーチンにおいて、ステップS108,S109では、変速時出力制御の優先的な実行が終了した後の後処理を行っている。変速時出力制御の優先的な実行は、変速時の出力増加要求がなくなって優先フラグFが「0(優先なし)」とされたときに終了する。「F=0(優先なし)」になると、ステップS108で肯定判定がなされ、優先終了時目標出力BFTQRQが目標出力RQとして設定される(S109)。従って、以後はステップS103(図2)で否定判定がなされて通常出力制御が開始されるが、同制御での目標出力RQの初期値が上記優先終了時目標出力BFTQRQということになる。
【0075】
この優先終了時目標出力BFTQRQとしては、前回の通常出力制御の実行中であって、変速以外の要因による出力要求が満たされるよう出力制御が行われていたときの目標出力RQが用いられる。従って、この目標出力RQが今回の通常出力制御の開始時点での目標出力RQの初期値として用いられ、同初期値が得られるよう通常出力制御が開始されるため、同制御の開始早期に変速以外の要因を含む出力要求が満たされるようエンジン1の出力を制御する際の応答性を向上することができる。
【0076】
次に、優先終了時目標出力BFTQRQの設定手順について、優先終了時目標出力設定ルーチンを示す図6及び図7のフローチャートを参照して説明する。同ルーチンは、エンジンコントロールコンピュータ7を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【0077】
優先終了時目標出力設定ルーチンにおいて、ステップS201〜S206(図6)の処理では、変速開始からの経過時間を表す第1カウンタC1、及び変速終期における経過時間を表す第2カウンタC2の値の処理が行われるとともに、変速以外の要因による出力要求が反映された目標出力RQの記憶が行われる。
【0078】
即ち、まず第1カウンタC1の値及び第2カウンタC2の値がカウントアップされる(S201)。そして、変速時の出力要求値OD,OUが目標出力RQとして反映されていないとき(S202:YES)、つまり通常出力制御で変速以外の要因による出力要求が満たされるよう出力制御が行われているときには、ステップS203,S204に進む。ここでは、現在の目標出力RQがエンジンコントロールコンピュータ7のRAMに記憶され(S203)、第1カウンタC1及び第2カウンタC2がクリアされて「0」になる(S204)。
【0079】
一方、変速時の出力要求値OD,OUが目標出力RQとして反映されているとき(S202:NO)、つまり通常出力制御又は変速時出力制御によって変速時の出力要求が満たされるよう出力制御が行われているときには、ステップS205,S206に進む。ここでは変速時の出力増加用の出力要求値OUがアクセル操作に基づく出力要求値に対し所定値α以上小さい値であるか否かが判断され、肯定判定であって上記出力要求値OUがアクセル操作に基づく出力要求値に近くなる変速終期に達するまでは第2カウンタC2がクリアされて「0」にされる(S206)。
【0080】
以上のS201〜S206の処理により、第1カウンタC1は図5(g)に示されるように変速開始から変速終了までカウントアップされ、第2カウンタC2は図5(h)に示されるように変速終期の間だけカウンタアップされるようになる。
【0081】
優先終了時目標出力設定ルーチンにおいて、ステップS207〜S211(図7)の処理では、優先終了時目標出力BFTQRQの設定が行われる。
即ち、まずステップS207〜S209で、変速時の出力増加側への出力要求の終了(変速完了)が近いか否かが、以下に示される各判断での判断結果に基づいて行われることとなる。
【0082】
・第1カウンタC1が所定値a以上か否か(S207)。
・第2カウンタC2が所定値b以上か否か(S208)。
・変速時の出力増加用の出力要求値OUがアクセル操作に基づく出力要求値とほぼ等しい値まで上昇したか否か(S209)。
【0083】
これら各判断のいずれか一つで肯定判定がなされると、変速完了が近い旨判断され、ステップS210,S211に進む。ここでは、現在出力要求値OUが目標出力RQとして反映されていることを条件に(S210:YES)、RAMに記憶された目標出力RQが優先終了時目標出力BFTQRQとして設定される(S211)。従って、変速完了が近い変速完了前に優先終了時目標出力BFTQRQの設定が行われるようになる。
【0084】
このように設定された優先終了時目標出力BFTQRQは、目標出力算出ルーチンにおけるステップS108,S109(図3)の処理によって、変速が完了して通常出力制御が開始された時点で目標出力RQとして設定される。このため、優先終了時目標出力BFTQRQは、上記通常出力制御での目標出力RQの初期値とされるようになる。
【0085】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)変速時の自動クラッチ6の解放状態にあって、エンジン回転速度NEを入力回転速度NIと同期させるべくエンジン1に対し出力増加要求がなされるとき、優先フラグFが「1(優先)」に設定されると、その変速時の出力要求を満たすための変速時出力制御が優先的に実行される。即ち、変速以外の要因も含む出力要求を満たすための通常出力制御よりも優先して、上記変速時出力制御が実行されることとなる。従って、変速時の出力増加要求がなされているとき、それとは別の何らかの出力要求がなされたとしても、上記変速時の出力増加要求が満たされるよう出力制御が行われる。仮に、このときに上記別の出力要求を満たすための通常出力制御が行われると、エンジン1の出力増加がエンジン回転速度NEを入力回転速度NIまで上昇させて同期させる上で、急激なものとなったり緩やかなものになったりする。そして、エンジン1の出力増加が急激なものとなる場合には、エンジン回転速度NEが入力回転速度NIまで急激に上昇して自動クラッチ6が係合し、係合ショックが発生することとなる。また、エンジン1の出力増加が緩やか過ぎるものとなる場合には、エンジン回転速度NEが入力回転速度NIと同期して自動クラッチ6が係合完了するのに時間がかかり、同クラッチ6が滑った状態になっている時間が長くなることから、自動クラッチ6の摩耗が進むようになる。しかし、これら係合ショックの発生や自動クラッチ6の摩耗が進むという問題は、変速時の出力増加要求がなされているときに変速時出力制御が優先して実行され、同出力増加要求が満たされるよう出力制御が行われることによって解消される。
【0086】
(2)上記優先フラグFが「1(優先)」に設定されるのは、上述した条件に加えて、変速がダウンシフトであるという条件も含まれる。従って、変速時出力制御の優先的な実行は、変速がダウンシフトであるときに行われることとなる。変速機5のダウンシフト側への変速時には、変速動作完了後に変速機5の回転速度(入力回転速度NI)が大きく上昇するため、エンジン回転速度NEを入力回転速度NIまで上昇させて同期させる際、エンジン回転速度NEを大きく上昇させる必要がある。従って、当該回転速度の同期を実現すべくエンジン1に対してなされる出力増加要求が大となる。こうした状況下では、変速以外の要因を含む出力要求を満たすための通常出力制御が行われることに起因して、上記出力増加側への出力要求を満たすように出力制御が的確に行われなくなると、自動クラッチ6の係合に伴うショックや摩耗が大きなものとなる。しかし、変速時の出力増加要求を満たすための変速時出力制御が、変速とは別の要因を含む出力要求を満たすための通常出力制御よりも優先的に行われるため、通常出力制御の実行に伴い上記ショックや摩耗が生じるのを抑制することができる。
【0087】
(3)変速時出力制御を優先して実行した後、エンジン回転速度NEが入力回転速度NIと同期して自動クラッチ6が係合完了すると、変速機5の変速が完了することとなる。この変速機5の変速完了後には、変速以外の要因を含む出力要求を満たすための通常出力制御を実行することが、エンジン1の出力制御を適切に行う上で好ましい。変速時出力制御の優先的な実行を行うか否かを判断するための優先フラグFは、変速機5の変速完了に伴い変速時の出力増加要求がなくなったとき、「1(優先)」から「0(優先なし)」に設定される。そして、優先フラグFが「0(優先なし)」に設定されることにより、変速時出力制御の優先的な実行が終了して通常出力制御が開始されることから、変速時出力制御の優先的な実行が不必要に継続され、エンジン1の出力制御が適切に行われなくなるのを抑制することができる。
【0088】
(4)変速時出力制御の優先的な実行が終了して通常出力制御が開始される時点で、前回の通常出力制御の実行中であって変速以外の要因による出力要求が満たされるよう出力制御がなされていたときの目標出力RQ(優先終了時目標出力BFTQRQ)が今回の通常出力制御での目標出力の初期値として設定される。そして、この目標出力の初期値が得られるよう通常出力制御が開始されるため、同通常出力制御の開始早期に変速以外の要因を含む出力要求が満たされるようエンジン1の出力を制御する際の応答性を向上することが可能になる。
【0089】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・変速時出力制御の優先的な実行が終了して通常出力制御が開始されるとき、優先終了時目標出力BFTQRQを目標出力RQとして設定し、通常出力制御の開始時点での目標出力の初期値としたが、こうした目標出力の設定を必ずしも行う必要はない。例えば、目標出力算出ルーチンにおけるステップS108,S109(図3)を省略し、上記変速時出力制御の終了直後にステップS105,S106(図2),S110,S110(図4)の処理によって目標出力RQを設定し、これを通常出力制御の開始時点での目標出力の初期値としてもよい。
【0090】
・また、変速時出力制御の優先的な実行が終了して通常出力制御が開始されるとき、上記優先終了時目標出力BFTQRQに代えて予め定められた固定の初期値を目標出力RQとして設定し、通常出力制御の開始時点での目標出力の初期値としてもよい。
【0091】
・変速時出力制御の優先的な実行をダウンシフト時に行ったが、アップシフト時に行うことも可能である。
・変速時において出力増加要求があったときに変速時出力制御の優先的な実行を行ったが、変速開始から変速終了までの全体に亘って変速時出力制御の優先的な実行を行ってもよい。
【0092】
・ガソリンエンジンに本発明を適用したが、ディーゼルエンジンに適用してもよい。この場合、エンジン出力制御がスロットル開度の調節ではなく燃料噴射量の調節によって実現されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の出力制御装置が適用されるエンジン、及び同エンジンが搭載される自動車の駆動系、並びに上記出力制御装置の電気的構成を示す略図。
【図2】目標出力の算出手順を示すフローチャート。
【図3】目標出力の算出手順を示すフローチャート。
【図4】目標出力の算出手順を示すフローチャート。
【図5】(a)〜(h)は変速機の変速時における出力要求値OD,UD、優先フラグF、エンジン回転速度NE、入力回転速度NI、第1カウンタC1、及び第2カウンタC2の変化態様を示すタイムチャート。
【図6】優先終了時目標出力の設定手順を示すタイムチャート。
【図7】優先終了時目標出力の設定手順を示すタイムチャート。
【図8】(a)及び(b)は、従来の技術において、変速時の出力低減用及び出力増加用の出力要求値の変化を示すタイムチャート。
【符号の説明】
1…エンジン、2…吸気通路、3…燃料噴射弁、4…クランクシャフト、5…変速機、5a…入力軸、6…自動クラッチ、7…エンジンコントロールコンピュータ(制御手段)、8…トランスミッションコントロールコンピュータ、9…スロットルコントロールコンピュータ、10…スロットルバルブ、11…アクセルペダル、12…アクセルポジションセンサ、13…クランクポジションセンサ、14…入力回転速度センサ、15…車速センサ、16…シフトレバー。

Claims (5)

  1. 変速機に対し自動クラッチを介して連結される内燃機関に適用され、各種の出力要求に応じて内燃機関の出力制御を実行する内燃機関の出力制御装置において、
    前記変速機の変速時に前記自動クラッチが内燃機関と同変速機との間を断接すべく自動的に解放・係合されるとき、その変速時に要求される出力を得るための変速時出力制御を、前記変速以外の要因を含めて要求される出力を得るための通常出力制御よりも優先して実行する制御手段を備える
    ことを特徴とする内燃機関の出力制御装置。
  2. 前記変速時の出力要求は、最初に出力低減側への出力要求がなされ、その後に出力増加側への出力要求がなされるものであって、
    前記制御手段は、少なくとも前記出力増加側への出力要求がなされている間、前記変速時出力制御を前記通常出力制御よりも優先して実行する
    請求項1記載の内燃機関の出力制御装置。
  3. 前記制御手段は、前記変速機の少なくともダウンシフト側への変速時に、前記変速時出力制御を前記通常出力制御よりも優先して実行する
    請求項1又は2記載の内燃機関の出力制御装置。
  4. 前記制御手段は、前記変速時出力制御を前記通常出力制御よりも優先して実行した後、内燃機関の回転速度が前記変速機の回転速度まで上昇して同期したとき、前記変速時出力制御の優先的な実行を終了する
    請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の出力制御装置。
  5. 前記制御手段は、前記通常出力制御の実行中であって前記変速以外の要因によって要求される出力が得られるよう出力制御がなされているとき同制御での機関出力の要求値を記憶し、前記変速時出力制御の優先的な実行の終了に合わせて、前記記憶された要求値を前記通常出力制御での出力要求の初期値とし同制御を開始する
    請求項1〜4のいずれかに記載の内燃機関の出力制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB0700974D0 (en) * 2007-01-18 2007-02-28 Ricardo Uk Ltd Hydraulic priority to clutch control

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1161526A (en) 1980-03-31 1984-01-31 William J. Vukovich Throttle control system for an automatic shift countershaft transmission
DE4028809B4 (de) * 1990-09-11 2005-03-10 Bosch Gmbh Robert System zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs
DE19611839A1 (de) * 1996-03-26 1997-10-02 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des von einer Antriebseinheit abgegebenen Drehmoments
GB2314172B (en) * 1996-06-15 2000-08-16 Luk Getriebe Systeme Gmbh Motor vehicle
DE19950664A1 (de) * 1999-10-21 2001-04-26 Zahnradfabrik Friedrichshafen Verfahren zur Steuerung eines Automatgetriebes, insbesondere Stufenautomatgetriebes, für ein Kraftfahrzeug
JP4469079B2 (ja) 2000-11-16 2010-05-26 アイシン精機株式会社 車両用自動変速装置
FR2819455B1 (fr) 2001-01-16 2003-04-11 Renault Procede de commande d'un groupe motopropulseur pendant les changements de rapports de sa transmission automatique

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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