JP2912030B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機の変速時に
エンジンの発生トルク等を制御するエンジンの制御装置
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種のエンジンの制御装置
として、例えば特開昭５６−９６１２９号公報に開示さ
れるように、エンジンの出力軸に自動変速機の入力軸を
接続したものでは、自動変速機のアップ変速開始時に、
その後の設定時間のあいだエンジンの発生トルクを低減
する制御を行うことにより、変速ショックを有効に軽減
するようにしたものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものでは、予め決定された設定時間の間だけ発生ト
ルクを低減するものであるため、実際の変速の終了前に
トルク低減制御が終了したり、変速の終了後も低減制御
が継続するなどの欠点がある。

【０００４】そこで、例えば、タ−ビン回転数又はエン
ジン回転数（以下、タ−ビン回転数という）を検出し、
変速中のタ−ビン回転数の頂点直後，つまり立下り時点
におけるタ−ビン回転数に基いて変速終了時のタ−ビン
回転数を予測し、実際のタ−ビン回転数がこの予想値に
一致した時に発生トルクの低減制御を停止することによ
り、変速期間を精度良く検出しながら、この変速期間中
での変速ショックを効果的に軽減することが考えられ
る。

【０００５】しかるに、上記の考えでは、変速中のタ−
ビン回転数の立下り時点を基準に変速終了時の予想値を
予測するため、その後の車速の変化、例えば加速した
り、ブレーキングがあったり、又は路面の勾配が変化し
た場合には、実際の変速終了時のタ−ビン回転数が予想
値と異なってしまう。その結果、変速期間の検出精度が
低下すると共に、エンジントルクの低減制御の時期にズ
レが生じて、変速ショックの軽減効果が低下する等の憾
みが生じる。．本発明は斯かる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、変速前後の車速の変化に拘らず変
速終了時の検出精度を高めて、変速期間中は変速に同期
してトルクの低減制御を精度良く行うことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、変速開始後の車速の変化に応じて予想
タ−ビン回転数を補正することする。

【０００７】つまり、本出願の請求項１記載の発明の具
体的な解決手段は、第１図に示すように、出力軸に自動
変速機Ｚの入力軸が接続されたエンジン１において、上
記自動変速機Ｚのタ−ビン回転数又はエンジン回転数を
検出する回転数検出手段３０と、該回転数検出手段３０
の出力を受け、変速中の回転数の立下り時点におけるタ
−ビン又はエンジン回転数に基いて変速終了時の予想タ
−ビン又はエンジン回転数を予測する予測手段４５とを
設ける。さらに、上記回転数検出手段３０Ｚ出力を受
け、変速中のタ−ビン又はエンジン回転数の立下り後の
車速の変化を検出する車速変化検出手段４６と、該車速
変化検出手段４６により検出した車速の上昇変化が大き
いほど上記予測手段４５の予想タ−ビン又はエンジン回
転数を高回転数側に補正する補正手段４７と、上記回転
数検出手段３０により検出したタ−ビン又はエンジン回
転数が上記補正手段４５により補正された予想タ−ビン
又はエンジン回転数に一致したとき変速終了時と判定し
てエンジンの出力を調整する出力調整手段４８とを設け
る構成としている。

【０００８】また、請求項４記載の発明の具体的な解決
手段は、上記請求項１記載の発明の出力調整手段４８に
代えて、変速指令時からタ−ビン又はエンジン回転数が
補正手段４５により補正された予想タ−ビン又はエンジ
ン回転数に一致するときまでの期間を、目標変速時間と
して自動変速機のライン圧を調整するライン圧調整手段
４９を設ける構成としている。

【０００９】

【作用】以上の構成により、請求項１記載の発明では、
例えば変速中のタ−ビン回転数の立下り時点におけるタ
−ビン回転数に基いて予測手段４５が変速終了時の予想
タ−ビン回転数を予測し、その回転数の立下り後、車速
の変化が車速変化検出手段４６により検出され、その車
速の変化，例えば加速時には上記予想タ−ビン回転数が
補正手段４７により車速上昇に対応して高く補正される
ので、変速の終了時の判定が精度良く行われる。そし
て、実際のタ−ビン回転数が上記補正後の予想タ−ビン
回転数に一致した時点でエンジン出力が出力調整手段４
８により調整されるので、変速期間中はこれに同期して
エンジントルクの低減制御が確実に行われて、このトル
ク低減制御が早期に終了，又は長く続行することに起因
する変速ショックの軽減効果の低下を抑制することがで
き、変速ショックを効果的に軽減することができる。

【００１０】特に、車速変化検出手段４６による車速変
化の検出をタ−ビン回転数の立下り直後から行えば、演
算時間が十分に確保される。

【００１１】また、出力調整手段４８を特定して、変速
終了の判定時にエンジントルクの低減制御を停止してト
ルクを通常値に復帰させるもので構成すれば、エンジン
トルクが上昇する分、変速終了後の加速性が向上する。

【００１２】さらに、請求項４記載の発明では、上記の
通り補正手段４７により補正された予想タ−ビン回転数
により変速終了時の判定が正確になるので、この補正後
の予想タ−ビン回転数に一致するときまでの期間を目標
変速時間として自動変速機Ｚのライン圧がライン圧調整
手段４９で調整されると、変速中のライン圧が適正値に
近くなって、この変速中での自動変速機Ｚの摩擦要素の
締結力が適切となり、変速ショックが効果的に低減され
る。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本出願の請求項１
記載のエンジンの制御装置によれば、変速終了時の予想
タ−ビン又はエンジン回転数を車速変化に応じて補正
し、実際回転数がこの補正後の予想タ−ビン又はエンジ
ン回転数に一致した時に変速終了時と判定してエンジン
出力を調整したので、加速又はブレーキングの運転状
態、又は道路勾配等の車両周囲の環境条件に拘らず、変
速期間中はこれに同期してエンジン制御を正確に行い得
るので、変速期間中のトルクショックを効果的に低減で
きる効果を奏する。

【００１４】特に、請求項２記載の発明のように車速の
変化をタ−ビン又はエンジン回転数の立下り直後に行え
ば、車速変化の演算時間を十分に確保できると共に、請
求項３記載の発明のように予想タ−ビン又はエンジン回
転数に一致した時点でエンジントルクをその低減状態か
ら通常値に復帰させるようにエンジン出力を調整すれ
ば、変速終了直後からエンジントルクを素早く増大させ
て、加速性の向上を図ることができる。

【００１５】さらに、請求項４記載の発明によれば、上
記のように補正した変速終了時の予想タ−ビン又はエン
ジン回転数に一致するまでの時期を目標変速時間として
自動変速機のライン圧を調整したので、変速中での自動
変速機の摩擦要素の締結力を適切にでき、変速ショック
を効果的に低減することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に
基いて説明する。第２図において、１はＶ型エンジンで
あって、左右のバンク１a,１b には、所定角度傾斜した
シリンダ２内に嵌挿したピストン３により容積可変に形
成される燃焼室４が形成されている。該各燃焼室４は、
各々、独立した吸気通路５a,５b 及びこの両通路をその
上流端で合流させた１本の集合吸気通路５c を介して大
気に連通されると共に、排気通路６を介して大気に開放
される。上記独立の吸気通路５a,５b には、各々、その
上流端近傍に吸入空気量を調整するスロットル弁７が配
設されていると共に、該スロットル弁７下流側で燃料を
噴射供給する燃料噴射弁８が配設されている。また、１
０は上記スロットル弁７をバイパスする吸気バイパス通
路１１のバイパス吸気量を調整して、エンジン１のアイ
ドル回転数を目標値にするアイドル回転数調整装置であ
る。

【００１７】また、１２はスロットル弁７の開度を検出
する開度センサであって、そのスロットル弁開度信号は
内部にＣＰＵ等を備えたコントロ−ルユニット２０に入
力される。更に、該コントロ−ルユニット２０には、デ
ィストリビュータ１９に設けたクランク角センサ１３で
検出するクランク角及びエンジン回転数信号、吸気温度
センサ１４で検出するスロットル弁７上流側の吸気温度
信号、エアフロ−センサ１５で検出する吸入空気量信
号、吸気温度センサ１６で検出するスロットル弁７下流
側の吸気温度信号、水温センサ１７で検出するエンジン
冷却水温度信号、Ｏ₂ センサ１８で検出する混合気の空
燃比信号、及びエンジン１の出力軸近傍に配置されたト
ルクセンサ２４のエンジントルク信号が各々入力され
る。また、該コントロ−ルユニット２０により、アイド
ル回転数調整装置１０のアイドル調整弁２１を制御する
と共に、混合気の点火時期を調整するようにしている。
尚、両排気通路６には共通して触媒コンバ−タ２３が配
置されている。

【００１８】また、第３図において、Ｚは上記エンジン
１の出力軸に入力軸が連結される自動変速機であって、
図示しないが内部にトルクコンバ−タと多段遊星歯車機
構とロックアップクラッチとを備えると共に、該ロック
アップクラッチを締結及び開放作動させるロックアップ
ソレノイドSOL-1 及びロックアップ解除ソレノイドSOL-
2 と、上記遊星歯車機構の各種摩擦要素及び上記ロック
アップクラッチを各々締結及び開放作動させる３個の変
速用ソレノイドSOL-3 〜SOL-5 と、自動変速機内の油圧
制御回路のライン圧を調整するライン圧ソレノイドSOL-
6 とを備えている。

【００１９】更に、第３図において、２９は車速を検出
する車速センサ、３０は自動変速機Ｚのトルクコンバ−
タのタ−ビン回転数を検出する回転数検出手段としての
タ−ビンセンサ、３１は自動変速機Ｚの出力軸Ｚａの出
力トルクを検出するトルクセンサ、３２は自動変速機Ｚ
のライン圧を検出する油圧センサである。また、３３は
加速感のある走行性を優先するモ−ド（パワーモ−ド）
を選択するパワーモ−ド選択スイッチ、３４は経済走行
を優先するモ−ド（エコノミーモ−ド）を選択するエコ
ノミーモ−ド選択スイッチ、３５はエンジン１のスタ−
タスイッチ、３６は自動変速機Ｚのセレクトレバーにて
選択されるレンジ位置、つまりＤ( 第４速までの自動変
速) 、Ｎ( ニュ−トラル) 、Ｒ( 後退) 、Ｓ( 第３速ま
での自動変速) 、及びＬ( 第２速までの自動変速) を検
出するインヒビタスイッチ、３７はブレ−キペダルの踏
込時を検出するストップランプスイッチ、３８はパワ−
ステアリング装置の作動時を検出するパワ−ステアリン
グスイッチ、３９は車載エアコンの作動時を検出するエ
アコンスイッチ、４０はライト類などの電気負荷の作動
時を検出する電気負荷スイッチである。そして、上記各
センサ及びスイッチ２９〜４０及びエンジン無負荷信号
としてのインヒビタ信号が上記コントロ−ルユニット２
０に入力されている。

【００２０】次に、上記コントロ−ルユニット２０によ
る変速時の自動変速機Ｚとエンジン１との協調制御を第
４図ないし第８図の制御フロ−に基いて説明する。

【００２１】第４図において、電源ＯＮによりリセット
されてスタ−トし、ステップＳa1で各種データを初期化
した後、ステップＳa2で設定周期にて処理するために例
えば２５msec毎にセットされる時間同期フラグのセット
を判別し、セットされている場合に限りステップＳa3で
各種センサ及びスイッチ類からの信号を処理し、ステッ
プＳa4で変速の終了を変速用ソレノイドSOL-3 〜SOL-5
への出力信号により判定する。その後、ステップＳa5で
次回の変速時でのライン圧が変速ショックを生じないよ
うな低い適正値になるように学習制御すると共に、次回
の変速中にはライン圧調整用ソレノイドSOL-6 を制御し
てライン圧をその学習値に基いて低減し、更に上記変速
終了時の検出時にはライン圧調整用ソレノイドSOL-6 の
制御を停止して、ライン圧を上昇復帰させる機能を備え
る。

【００２２】続いて、ステップＳa6で次回の変速時のエ
ンジントルクが変速ショックを生じないように学習制御
し、ステップＳa7で次回の変速時には上記学習制御した
ライン圧及びエンジントルクにするように出力処理を行
って、ステップＳa1に戻ることとする。

【００２３】第５図の制御フロ−は、変速の終了時であ
るとの判定並びに変速時間の算出及び規格化を示す。

【００２４】同図において、スタ−トして、ステップＳ
b1でタ−ビン回転数が第９図(b) に示すように頂点を過
ぎて低下状態にあるイナーシャ相に入ったか否かを判別
し、入った場合にはステップＳb2で頂点を過ぎた立下り
時点（つまりイナーシャ相の開始点）か否かを判別し、
開始点にある場合にはステップＳb3でこの立下り時点に
おけるタ−ビン回転数ｔrev0をメモリする。そして、ス
テップＳb4で上記イナーシャ相の前半で開始点から第９
図(c) に示す所定時間ｔｋを経過したか否かを判別し、
この所定時間ｔｋの経過直後の場合に限りステップＳb5
でこの所定時間ｔｋ内での平均加速度ａを求め、その
後、ステップＳb6で変速終了時の予想タ−ビン回転数ｔ
rev1を予測する。この予測は下記式に基づいて行われ
る。

【００２５】 ｔrev1＝ｔrev0×｛Ｒgear(1) ／Ｒgear(0) ｝＋ｋ×ａ ただし、 ｋ＝(1000 ×ｆgr) ／(2πｒ×3600) ×Ｒgear(1) ×ｔo ここに、Ｒgear(0) ；変速前のギヤ比 Ｒgear(1) ；変速後のギヤ比 ｆgr；ファイナルギヤ比 ｒ；タイヤ半径 ｔo ；ライン圧制御での目標変速時間 その後、ステップＳb7で実際のタ−ビン回転数が上記予
測したタ−ビン回転数ｔrev1に一致したか否かにより変
速の終了時を判別し、該予想回転数ｔrev1に一致した変
速終了時には、ステップＳb8で変速時間ｔを求める。こ
の変速時間ｔは、第９図(b) に示すように変速指令のあ
った時点からタ−ビン回転数が低下状態から上昇し始め
た立上り時までの時間である。続いて、ステップＳb9で
ライン圧制御での変速時間ｔを変速前後の車速変化の大
きさによって補正することにより規格化する。例えば、
車速変化の大きさに応じた係数を実際の変速時間に乗じ
て、車速変化がない場合の変速時間に統合し、リタ−ン
する。この規格化された変速時間は、ライン圧の学習制
御に用いられる。

【００２６】また、第６図は変速時に立てる変速フラグ
の設定ルーチンを示す。同図において、ステップＳc1で
変速指令が発生したか否かを判別し（第１０図(a) 参
照）、今回初めて発生した場合にはステップＳc2で変速
フラグｘshift をセットしてリタ−ンする。そして、そ
の後はステップＳc3で実際のタ−ビン回転数が上記第５
図のステップＳb6にて予測した予想タ−ビン回転数ｔre
v1に一致したか否かにより変速の終了を判別し、この変
速終了時に限りステップＳc4で変速フラグｘshift をリ
セットして、リタ−ンする（同図(e) 参照）。

【００２７】さらに、第７図は変速時におけるエンジン
のトルク制御を示す。同図において、ステップＳd1で変
速フラグｘshift の状態を判別し、セットされている場
合にはステップＳd2で点火時期を所定量リタ−ドしてエ
ンジンの発生トルクを第１０図(d) に示すように低減す
る。これに対し、変速フラグｘshift がセットされてい
ない場合には、同図(f) に示すように変速終了カウンタ
ｃsftendを設定値にセットしてカウントダウンし始めた
後、ステップＳd3でこの変速終了カウンタｃsftendの値
を判別し、ｃsftend＞０の場合にはステップＳd4でエン
ジンの発生トルクを徐々に上昇させる復帰処理を行う。
この復帰処理は、点火時期のリタ−ド量を徐々に減少さ
せることにより行う。そして、ｃsftend＝０になると、
ステップＳd5でエンジンのトルクダウンがないよう処理
を行って、リタ−ンする。

【００２８】加えて、第８図は変速時の目標ライン圧の
設定ルーチンを示す。同図において、ステップＳe1で変
速フラグｘshift の状態を判別し、セットされている変
速時の場合にはステップＳe2で変速時の目標ライン圧を
設定する。この目標ライン圧の設定は、１→２変速，２
→３変速等の変速のパターン、タ−ビン回転数（つまり
ギヤ位置）、スロットル弁開度（つまりエンジンの発生
トルク）、及びライン圧の学習項に基いて第１０図(c)
に示すように変速時でない場合よりも低い値に算出す
る。一方、変速フラグｘshift がセットされていない場
合には、通常時の目標ライン圧を設定する。この設定
は、エンジンの発生トルク、タ−ビン回転数に基いて算
出する。

【００２９】よって、上記第５図の制御フロ−のステッ
プＳb6の予想タ−ビン回転数ｔrev1の演算式の第１項
（ｔrev0×Ｒgear(1) ／Ｒgear(0))により、タ−ビンセ
ンサ３０の出力を受け、変速中のタ−ビン回転数の立下
り時点におけるタ−ビン回転数ｔrev0、及び変速前後の
ギヤ比Ｒgear(0) ，Ｒgear(1) に基いて変速終了時の予
想タ−ビン回転数ｔrev1を予測するようにした予測手段
４５を構成している。

【００３０】また、同制御フロ−のステップＳb5によ
り、タ−ビン回転数の立下り直後の所定期間ｔk での平
均加速度ａを算出して、その間での車速の変化を検出す
るようにした車速変化検出手段４６を構成している。さ
らに、同制御フロ−の予想タ−ビン回転数ｔrev1の演算
式の第２項（ｋ×ａ）により、上記車速変化検出手段４
６により検出した車速の上昇変化が大きい（加速度ａが
大きい）ほど、上記予測手段４５の予想タ−ビン回転数
ｔrev1を高回転数側に補正するようにした補正手段４７
を構成している。

【００３１】加えて、第７図の制御フロ−のステップＳ
d3〜Ｓd5により、タ−ビンセンサ３０により検出した実
際のタ−ビン回転数が上記補正手段４７により補正され
た予想タ−ビン回転数ｔrev1に一致したときに変速終了
時と判定して、エンジンの発生トルクを低減状態から変
速終了カウンタｃsftendの時間を要して徐々に上昇させ
て復帰させるようにエンジン出力を調整するようにした
出力調整手段４８を構成している。また、第８図の設定
フロ−のステップＳe1及びＳe2により、変速フラグｘsh
ift がセットされている期間、つまり変速指令時から上
記補正手段４７により補正された予想タ−ビン回転数ｔ
rev1に実際のタ−ビン回転数が一致するときまでの期間
を目標変速時間として、ライン圧調整用ソレノイドSOL-
6 を制御して自動変速機Ｚのライン圧を調整するように
したライン圧調整手段４９を構成している。

【００３２】したがって、上記実施例においては、変速
終了時の予想タ−ビン回転数が補正され、車両の平均加
速度ａが正値の加速時や下り坂走行時には、これに応じ
て予想タ−ビン回転数ｔrev1が高く補正される一方、平
均加速度ａが負値のブレーキング時や上り坂走行時に
は、これに応じて予想タ−ビン回転数ｔrev1が低く補正
される。そして、実際のタ−ビン回転数がこの補正後の
予想タ−ビン回転数ｔrev1に一致した時点で変速終了と
判定されるので、その変速終了時の検出精度が向上す
る。その結果、変速中はこれに同期して点火時期のリタ
−ド制御によるエンジンの発生トルクの低減制御を確実
に行うことができるので、変速中の変速ショックを効果
的に低減することができる。

【００３３】しかも、上記車両の平均加速度ａによる車
速変化の検出は、実際のタ−ビン回転数が立下った直後
の所定期間ｔk の間で行われるので、その演算時間を十
分に確保できる。また、変速終了直後は、上記の点火時
期のリタ−ド制御が直ちに終了すると共に徐々に通常値
に復帰するので、、エンジンの発生トルクが短時間で且
つ滑かに上昇するので、変速終了直後の加速性をショッ
クなく向上させることができる。

【００３４】加えて、変速時間ｔが車速変化零のレベル
に規格化され、この規格化された変速時間に基いてライ
ン圧の学習値が演算され、この学習値に基いてライン圧
が制御されるので、変速中のライン圧が適切値に近付い
て、自動変速機Ｚの各摩擦要素の締結力がほぼ適切値と
なり、変速ショックを一層効果的に低減できる。

【００３５】尚、上記実施例では、回転数としてタ−ビ
ン回転数を用いたが、その他、エンジン回転数であって
もよいのは勿論である。

【００３６】また、上記実施例では、点火時期のリター
ド制御により変速時でのトルク低減制御を行ったが、そ
の他、燃料噴射量の減少制御、スロットル弁７の開度制
御、又はエンジンの気筒数制御により行ってもよいのは
勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】クレーム対応図である。

【図２】エンジンの概略構成を示す図である。

【図３】自動変速機周りの電気回路構成を示す図であ
る。

【図４】変速時の制御の全体を示すフロ−チャ−ト図で
ある。

【図５】変速の終了判定を示すフロ−チャ−ト図であ
る。

【図６】変速フラグの設定ルーチンを示す図である。

【図７】変速時のエンジントルク制御の処理ルーチンを
示す図である。

【図８】目標ライン圧の設定ルーチンを示すフロ−チャ
−ト図である。

【図９】変速の終了判定の説明図である。

【図１０】作動説明図である。

【符号の説明】

１ エンジン Ｚ 自動変速機 ３０ タ−ビンセンサ（回転数検出手段） ４５ 予測手段 ４６ 車速変化検出手段 ４７ 補正手段 ４８ 出力調整手段 ４９ ライン圧調整手段

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】出力軸に自動変速機の入力軸が接続された
   エンジンにおいて、上記自動変速機のタ−ビン回転数又
   はエンジン回転数を検出する回転数検出手段と、該回転
   数検出手段の出力を受け、変速中の回転数の立下り時点
   におけるタ−ビン又はエンジン回転数に基いて変速終了
   時の予想タ−ビン又はエンジン回転数を予測する予測手
   段と、上記回転数検出手段の出力を受け、変速中のタ−
   ビン又はエンジン回転数の立下り後の車速の変化を検出
   する車速変化検出手段と、該車速変化検出手段により検
   出した車速の上昇変化が大きいほど上記予測手段の予想
   タ−ビン又はエンジン回転数を高回転数側に補正する補
   正手段と、上記回転数検出手段により検出したタ−ビン
   又はエンジン回転数が上記補正手段により補正された予
   想タ−ビン又はエンジン回転数に一致したとき、変速終
   了時と判定してエンジンの出力を調整する出力調整手段
   とを備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。
2. 【請求項２】車速変化検出手段は、車速の変化の検出を
   変速中のタ−ビン又はエンジン回転数の立下り直後に行
   うものである請求項１記載のエンジンの制御装置。
3. 【請求項３】出力調整手段は、エンジンのトルクを低減
   した状態から復帰させるものである請求項１記載のエン
   ジンの制御装置。
4. 【請求項４】請求項１記載のエンジンの制御装置におい
   て、出力調整手段に代えて、変速指令時からタ−ビン又
   はエンジン回転数が補正手段により補正された予想タ−
   ビン又はエンジン回転数に一致するときまでの期間を、
   目標変速時間として自動変速機のライン圧を調整するラ
   イン圧調整手段を備えたことを特徴とするエンジンの制
   御装置。