JP2784277B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

自動変速機の制御装置

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JP2784277B2 JP3116645A JP11664591A JP2784277B2 JP 2784277 B2 JP2784277 B2 JP 2784277B2 JP 3116645 A JP3116645 A JP 3116645A JP 11664591 A JP11664591 A JP 11664591A JP 2784277 B2 JP2784277 B2 JP 2784277B2
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、変速比が有段に切換わ
る自動変速機の変速切換制御装置に係り、特に自動車用
の自動変速機に好適な制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】原動機となる内燃機関からの駆動力伝達
系に変速比が有段に切換わる自動変速機を有する自動車
などの車両において、変速機の変速比切換時に生ずる変
速衝撃を、変速過程中における内燃機関の出力トルクの
減少制御によって回避する技術は、既に知られている。
【0003】例えば特開昭55−69738号公報に
は、変速機の変速比切換時に、燃料供給量や点火時期の
制御によって機関の出力トルクを減少させ、変速衝撃を
回避する技術が開示されており、また、特公平2−28
698号公報には、機関の出力トルクの制御を燃料カッ
ト、空燃比、点火時期の各制御と、吸気系絞り弁より上
流側にある吸気流量制御弁の開度制御、或いは絞り弁と
並列に設けられているバイパス通路の流通断面積の制御
により行なうようにした技術について開示している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ノッ
ク(ノッキング)制御による進角制御と、これに伴うノッ
ク学習を行っている内燃機関への適用について配慮がな
されておらず、トルクダウン制御による変速衝撃の充分
な緩和の点で問題があった。
【0005】また、空燃比のリーン化によるトルクダウ
ン制御では、空燃比が15〜18の間ではNOXが増大
するので、この空燃比領域での制御は避けなければなら
ないが、従来装置では、これらの配慮がなされておら
ず、このため、変速比の切換時に生ずる変速衝撃を緩和
する方向に出力トルクを最適に減少することが困難とな
るばかりでなく、排ガス中のNOXも増大してしまうと
いう問題があった。
【0006】本発明は、内燃機関の制御方式のいかんを
問わず、変速中のトルクダウン制御が常に効果的に得ら
れ、充分に変速切換時でのショックの緩和が可能な自動
変速機の制御装置の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、自動車の内燃機関に接続された自動変
速機が変速を開始し、前記自動変速機の変速機構が完全
に係合状態となって、変速が終了するまでの間に、前記
内燃機関の出力トルクを点火時期と空燃比及び吸入空気
量により制御する自動変速機の制御装置において、前記
点火時期が予め設定してある最大遅角時期になったと
き、かつ、前記空燃比による制御がリーン空燃比領域の
最大空燃比になったとき、前記吸入空気量による制御を
付加して前記出力トルクを低減制御するようにしたもの
である。
【0008】
【0009】〔作用〕前記点火時期が予め設定してある最大遅角時期になった
とき、かつ、前記空燃比による制御がリーン空燃比領域
の最大空燃比になったとき、前記吸入空気量による制御
を付加して前記出力トルクを低減制御することにより、
変速時でのショックを充分に低減できる。
【0010】そして、変速中のトルクダウン制御を空燃
比の制御で行なう場合には、排ガス中のNOXが増大し
てしまう、空燃比15〜18の領域を避けて、例えば、
最小リーン空燃比18.5、最大リーン空燃比22.5
とするような空燃比範囲で、エンジンの負荷に依存して
変えるようにし、点火時期の制御による場合では、トル
クダウンの効果が出はじめる最小遅角時期と、エンジン
制御に許容される最大遅角時期とを予め設定しておき、
これらの遅角範囲で点火時期を負荷に応じて変えるよう
にする。
【0011】さらに、このとき、最大遅角時期をシフト
位置に応じて決め、遅角制御で受け持つトルク制御範囲
を限定し、遅角による排気温度上昇と失火を防止するよ
うになっている。そして、この点火時期制御で行えるト
ルク範囲を超えたら、空燃比制御や空気量制御を順次追
加し、トルク制御範囲を拡大して行く。特に、空気量制
御に関しては、負荷に比例させて行うようにして、トル
クダウン量の微調を行うようにし、点火時期制御だけの
場合でも、負荷に関係しない定量遅角と負荷に比例する
遅角に分けて、トルクダウン量の微調をできるようにす
る。
【0012】又、点火時期の遅角制御では、点火時期と
トルクが比例関係にある部分を使うために、出力が最大
となる最適点火時期(MBT)付近のフラツト部分が避
けられるように最小遅角時期を設定する。さらに、トル
クの減少割合を全ての負荷で同じにするため、部分負荷
では遅角々度が大きくなるようにし、全負荷では小さく
している。
【0013】さらには、点火時期が最大遅角々度になっ
たら、リーン空燃比制御を働かせ、空気量制御によるト
ルクダウン制御を追加し、トルク制御の微調整ができる
ようになり、トルクのピークをなくすことができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明による自動変速機の制御装置に
ついて、図示の実施例に寄り詳細に説明する。図1は、
本発明の実施例が適用された自動車の一例で、図におい
て、機関10は変速機11を介して自動車の駆動輪など
の被駆動部12と接続されている。変速機11の入力側
にはエンジン回転数センサ13が、出力側には出力回転
数センサ14がそれぞれ配置されている。変速機11は
変速弁15のシフトソレノイド弁16A、16B及び圧
力調整器17によつて制御される。各々のシフト位置は
シフトソレノイド弁16A、16Bを介して設定され
る。圧力調整器17は変速機11の変速機構の作動時に
作用する圧力Pを調節する。
【0015】変速弁15は制御装置18により制御され
る。この制御装置18は変速制御ばかりでなく、機関1
0の制御のための燃料制御や点火制御及びメイン吸気通
路部分19に対して並列に設けられているバイパス通路
20の流通断面積を調整するバイパス弁21を制御す
る。又、この制御装置18には公知の種々のパラメータ
が取り込まれるが、これらのパラメータには、エンジン
回転数Ne、出力回転数No、絞り弁22の負荷L、及び
レンジスイツチ23などがある。
【0016】シフト位置の設定、変速弁15及び圧力調
整弁17の操作等の原理的な変速機制御と燃料、点火な
どのエンジン制御の様式は、例えば特公平2−2869
8号に記載されているものと同じである。ここで必要な
制御関数はマイクロコンピユータで構成される制御装置
18で発生し、点火時期θ、燃料量T、バイパス弁21
の操作量Dを出力する。
【0017】図2〜図6は本発明の各実施例を示すフロ
ーチヤートであり、まず、図2は既に知られているトル
クダウン制御の概略フローチヤートを示したもので、こ
の図2のフローチヤートのステップ30では絞り弁がト
ルクダウン制御すべき開度になったか否かを判断し、開
度が大きければステップ32に進む。絞り弁開度が小さ
いときには、変速衝撃は少ないのでトルクダウン制御は
行わない。ステップ32では変速開始かどうか判断し、
変速開始であればステップ34で、それがシフトアツプ
かシフトダウンかの判定を行う。そしてシフトアツプで
あればステップ36、38を、シフトダウンであればス
テップ40、42を実行する。
【0018】ステップ36とステップ40ではシフト位
置(例えば、1速から2速へのシフトアップ、4速から
3速へのシフトダウンなど)に応じたトルクダウン開始
・終了時期の設定を行い、ステップ38、42ではトル
クダウン量の設定を行う。
【0019】次に、図3は、図2におけるステップ3
8、42の詳細フローチヤートで、まずステップ50で
点火時期の遅角々度の計算・設定を行い、ステップ52
で設定した点火時期は最大遅角々度か判定する。ここで
最大遅角々度になつていないなら、これ以上のトルクダ
ウン要求はないものとして終了する。しかして、最大遅
角々度であれば、トルクダウン要求であり、ステップ5
4でリーン空燃比の計算と設定を行う。ステップ56で
は最大リーン空燃比になったか判定する。最大リーン空
燃比であれば、追加トルクダウン要求であり、ステップ
58でバイパス空気量を絞るバイパス弁21(図1参
照)の操作量を計算・設定する。
【0020】次に図4は、図3のステップ50における
点火時期計算・設定の詳細フローチヤートで、まずステ
ップ60でノック制御を禁止し、ステップ62でシフト
位置に応じた最大遅角々度をリードする。ステップ64
では絞り弁開度に応じた点火時期計算を行う。ステップ
66で点火時期が最小遅角々度より小さければ、ステッ
プ68で最小遅角々度をリードし、ステップ70で点火
時期の設定を行う。
【0021】さらに図5は、図3のステップ54におけ
るリーン空燃比計算・設定の詳細フローチヤートで、ま
ずステップ80で空燃比フィードバック制御を禁止し、
ステップ82でシフト位置に応じた最大リーン空燃比を
リードする。ステップ84では絞り弁開度に応じたリー
ン空燃比計算を行う。ステップ86では計算で得られた
空燃比が18.0以下かどうかの判定を行い、以下であ
ればステップ88で空燃比を18.5にする。そしてス
テップ90でリーン空燃比の設定を行う。
【0022】また、図6は、図3のステップ58におけ
るバイパス弁の操作量の計算・設定に関する詳細フロー
チヤートで、まずステップ100でシフト位置に応じた
最大バルブ操作量をリードし、ステップ102で絞り弁
開度に応じたバルブ操作量を計算する。ステップ104
ではバルブ操作量を設定し、バイパス通路20(図1参
照)の空気量を制御する。
【0023】以上、トルクダウンの制御要素として、点
火時期、空燃比、バイパス空気量のそれぞれの制御によ
る実施例について説明したが、本発明の実施例として
は、この他にもメイン吸気通路19の空気量制御、燃料
カットなどによる制御があり、本発明はこれらの制御要
素を順次追加することにより、必要とするトルクダウン
量を常に発生することができる。
【0024】ここで、図7は点火時期と機関の出力トル
クとの関係を示したもので、図において、a、a’は
M.B.T(Minimum advance for Best Torque)であ
り、この付近で点火時期を振っても機関の出力トルクは
ほとんど変らない。このため、トルクが直線的に下がり
始めるb、b’点の点火時期を、上記した最小遅角々度
とする。しかし、点火時期と機関の出力トルクの関係は
全負荷と部分負荷では異なるので、これを考慮してトル
クダウン量を決める必要がある。
【0025】次に、図8は空燃比と機関の出力トルクと
の関係を示したもので、空燃比がリーンになり始める空
燃比c(15.0)からd(18.0)の領域では、排
ガスNOXが多くなるので、避ける必要があることが判
る。
【0026】又、図9はバイパス通路の絞り弁と機関の
出力トルクの関係を示したもので、バイパス通路の断面
積を増減することにより、空気流量と燃料噴射量も増減
し、機関の出力トルクも増減することを示している。
【0027】このように本発明の一実施例によれば、変
速を開始し、所定の変速機構が完全に係合状態となつ
て、変速が終了するまでの間に、ノック制御を禁止し
て、点火時期の遅角制御を行う。そして、最大遅角々度
であれば、空燃比フィードバック制御を禁止して、リー
ン空燃比制御を追加し、機関の出力トルクの減少量を、
例えば負荷の大きさに応じて任意に変えるようにしたの
で、エンジン回転数が係合回転数に早く収束し、変速時
での衝撃が充分に緩和され、円滑な変速を行なうことが
できる。
【0028】
【発明の効果】本発明による自動変速機の制御装置によ
れば、点火時期で所定のトルクを減少させ、空気量を負
荷に比例して変えるので、トルクの微調が負荷の大きさ
に応じて得られ、変速衝撃の低減と自動変速機の耐久性
の向上とを、揃って達成する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例が適用された自動車の機関と自
動変速機を含む駆動系全体のブロツク図である。
【図2】本発明の実施例が適用された変速に伴うトルク
ダウン制御の概略フローチヤートである。
【図3】本発明によるトルクダウン制御の一実施例の動
作を示す概略フローチヤートである。
【図4】本発明の一実施例における点火時期計算・設定
処理を示すフローチヤートである。
【図5】本発明の一実施例におけるリーン空燃比計算・
設定処理を示すフローチヤートである。
【図6】本発明の一実施例におけるバイパス弁操作量の
計算・設定制御を示すフローチヤートである。
【図7】機関の点火時期と出力トルクの関係を示す特性
図である。
【図8】機関の空燃比と出力トルクの関係を示す特性図
である。
【図9】機関のバイパス弁の開度と出力トルクの関係を
示す特性図である。
【符号の説明】
10 機関 11 変速機 12 被駆動部 15 変速弁 17 圧力調整弁 18 制御装置 20 バイパス通路 21 バイパス弁 22 絞り弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301E F02P 5/15 F02P 5/15 B 5/152 D 5/153 (56)参考文献 特開 平4−132840(JP,A) 特開 昭61−149556(JP,A) 特開 昭63−243460(JP,A) 特開 平4−252740(JP,A) 特開 平1−273736(JP,A) 特開 平4−209948(JP,A) 特開 平4−241773(JP,A) 特開 平2−294561(JP,A) 特開 平1−290932(JP,A) 特開 平2−37128(JP,A) 特開 平3−189369(JP,A) 特開 平2−119646(JP,A) 特開 平4−209970(JP,A) 特開 昭63−1747(JP,A) 実開 昭52−77327(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 29/00 F02D 41/04 305 F02D 41/04 310 F02D 41/14 310 F02D 43/00 301 F02P 5/15 F02D 45/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動車の内燃機関に接続された自動変速
    機が変速を開始し、前記自動変速機の変速機構が完全に
    係合状態となって、変速が終了するまでの間に、前記内
    燃機関の出力トルクを点火時期と空燃比及び空気量によ
    制御する自動変速機の制御装置において、前記点火時期が予め設定してある最大遅角時期になった
    とき、かつ、前記空燃比による制御がリーン空燃比領域
    の最大空燃比になったら、前記空気量による制御を付加
    して前記出力トルクを低減制御するように構成した こと
    を特徴とする自動変速機の制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1の発明において、 前記自動変速機が変速を開始し、前記自動変速機の変速
    機構が完全に係合状態となって変速が終了するまでの
    間、前記内燃機関のノッキング 制御を禁止する手段を設
    けたことを特徴とする自動変速機の制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1の発明において、 前記自動変速機が変速を開始し、前記自動変速機の変速
    機構が完全に係合状態となって変速が終了するまでの
    間、前記内燃機関の空燃比フィードバック 制御を禁止す
    る手段を設けたことを特徴とする自動変速機の制御装
    置。
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