JP3119013B2 - パワートレーンの総合制御装置 - Google Patents

パワートレーンの総合制御装置

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JP3119013B2
JP3119013B2 JP05064487A JP6448793A JP3119013B2 JP 3119013 B2 JP3119013 B2 JP 3119013B2 JP 05064487 A JP05064487 A JP 05064487A JP 6448793 A JP6448793 A JP 6448793A JP 3119013 B2 JP3119013 B2 JP 3119013B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,出力特性可変エンジン
と自動変速機とのタンデム結合から成るパワートレーン
の駆動力制御を行うパワートレーンの総合制御装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来の出力特性可変エンジンとして,例
えば,特開平3−111610号公報に開示されるよう
に,エンジン吸排気弁を開閉するカムを1種のみとせ
ず,複数のカムの使い分けによりスロットル開度に対す
る出力特性を切り換え可能とした可変動弁式エンジンが
知られている。
【0003】このエンジンは,図6の弁リフト量特性で
示すように,エンジン部分負荷時用の燃費を重視した燃
費カム(以下,Pカムと記載する)と,低回転時に有用
な低速カム(以下,Lカムと記載する)と,高回転時に
有用な高速カム(以下,Hカムと記載する)とから成る
3種の吸排気弁用カムを備え,これらのカムをエンジン
駆動負荷およびエンジン回転数から現在の運転にマッチ
するように使い分けるものである。
【0004】この使い分けにより,図7のスロットル全
開時の出力トルク特性図に示すように,エンジンは,P
カム使用時と,Lカム使用時と,Hカム使用時とで出力
特性を切り換えることができる。
【0005】ところが,このような可変動弁式エンジン
では,エンジン回転数に応じて油圧式可変動弁の油圧を
制御することにより,可変動弁の駆動を制御しているも
のの,低温時の駆動油の粘性が高い状態の場合,エンジ
ンの回転数が増大するの応じて,吸気弁または排気弁を
低速用作動様態から高速用作動様態へ切り換えるべく,
可変動弁機構の油圧切り換えを行っても,駆動油の粘性
が高いために可変動弁機構は速やかに動作しない。従っ
て,エンジンが高速用作動様態となっているにもかかわ
らず,吸排気弁は低速用作動様態のままであるという状
態が起こるため,油温が上がって粘性が低くなった時
に,突然可変動弁が高速用作動様態に切り換わり,エン
ジン出力の急激な変化を生じるという不都合がある。
【0006】このため,エンジン出力の急激な変化を回
避するものとして,例えば,特開昭64−19131号
公報に開示された装置がある。この装置によれば,可変
動式駆動油温を計測し,所定の温度以下の場合,低速カ
ムに固定することにより,可変動弁が低速用作動様態か
ら高速用作動様態に突然切り換わることを回避し,更
に,高速用作動様態時のエンジンの燃料供給回転数より
も低いエンジン回転数で燃料の供給を停止することによ
り,過度のエンジン高回転を回避している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,上記従
来の技術によれば,所定の温度以下の場合,低速カムに
固定し,更に,エンジンの回転数が所定の値以上では,
燃料の供給を停止することにより,エンジン出力の急激
な変化を回避することができるものの,燃料カットによ
り,エミッション(排気成分)の悪化を招くという問題
点があった。
【0008】また,低アクセル開度による走行では,駆
動油温上昇が緩やかであるため,可変動弁の高速用作動
様態への到達が遅くなるという問題点もあった。
【0009】本発明は上記に鑑みてなされたものであっ
て,エミッションの悪化を招くことなくエンジン出力の
急激な変化を回避することができ,かつ,可変動弁の高
速用作動様態への切り換え可能時期を早めることを目的
とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、エンジン吸排気弁を開閉する複数のカム
を切り換えてスロットル開度に対する出力特性を変更す
る出力特性可変エンジン101と、複数の変速段を切り
換える自動変速機102とのタンデム結合から成るパワ
ートレーンにおいて、前記出力特性可変エンジンの待つ
油圧式可変動弁の油温を検出する油温検出手段103
と、前記油温検出手段で検出した油温が所定温度以上の
場合、エンジン回転数とスロットル開度に基づいて出力
特性可変エンジンのカムを選択するとともに、第1の変
速特性で前記自動変速機を制御し、前記油温検出手段で
検出した油温が所定温度以下の場合、前記出力特性可変
エンジンのカムを特定のカムに固定し、かつ、スロット
ル開度が所定値より大きい場合は、前記第1の変速特性
より低車速側で変速シフトアップし、スロットル開度が
所定値より小さい場合は、前記第1の変速特性より高車
速側で変速シフトアップする第2の変速特性で前記自動
変速機を制御する制御手段104と、を備えたパワート
レーンの総合制御装置を提供するものである。
【0011】
【0012】
【作用】油温検出手段103により油圧式可変動弁の油
温を検出する。制御手段104は、この検出結果が所定
温度以下の場合には、駆動油の粘性が高い低温時と判断
し、出力特性可変エンジンのカムを特定のカムに固定
し、かつ、スロットル開度が所定値より大きい場合は、
第1の変速特性より低車速側で変速シフトアップし、ス
ロットル開度が所定値より小さい場合は、第1の変速特
性より高車速側で変速シフトアップする第2の変速特性
で自動変速機を制御する。
【0013】
【実施例】以下,本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。
【0014】図2は,本発明を適用したパワートレーン
の構成図を示す。図において,201は,エンジン吸排
気弁を開閉する複数のカムを切り換えてスロットル開度
に対する出力特性を変更する出力特性可変エンジンを示
し,202は複数の変速段を切り換える自動変速機を示
す。
【0015】出力特性可変エンジン201は,エアクリ
ーナ203からスロットルバルブ204を経て吸入した
吸気により噴射燃料を燃焼させ,これにより得られた出
力を自動変速機202へ伝達し,燃料排気ガスを排気管
205を介して放出する。アクセルペダル206は,ス
ロットルバルブ204と機械的に連結されている。ま
た,カム切換機構207はカム切換制御弁208によっ
てカムの切り換えが行われる。
【0016】自動変速機202は,出力特性可変エンジ
ン201からの回転動力を選択変速段に応じたギヤ比で
変速して出力軸209に伝える。また,自動変速機20
2は,コントロールバルブ210を介して電子的に変速
制御されるものとする。
【0017】なお,211は,出力特性可変エンジン2
01の待つ油圧式可変動弁の油温を検出する油温検出手
段としての油温センサ,212は,スロットルバルブ2
04のスロットル開度を検出するスロットル開度セン
サ,213は,マクロプロセッサを用いて構成されたパ
ワートレーン全体の制御を行う制御手段としてのコント
ローラを示す。
【0018】ここで,コントローラ213は,油温セン
サ211の油温検出信号や,エンジン回転数(Ne)等
のエンジン状態信号や,車速(V)等の変速機状態信号
や,スロットル開度センサ212のスロットル開度(T
VO)をそれぞれ入力し,カム切り換え制御(制御指令
CAM),変速制御(制御指令S)を実行する。
【0019】以上の構成において,その動作を説明す
る。コントローラ213は,油温センサ211の油温検
出信号が所定温度より低温を示す場合に,カム切り換え
制御によってカムを燃費カムに固定し,変速制御により
自動変速機202の変速特性を,低油温時用の車速およ
びエンジンスロットル開度に対応した2次元変速特性に
切り換えることにより,パワートレーンの制御を行う。
【0020】図3は,自動変速機202の変速制御にお
ける低変速域での車速およびエンジンスロットル開度に
対する2次元変速特性を示し,実線は通常の油温時の2
次元変速特性,破線は低油温時の2次元変速特性を示
す。また,図中の→は,変速シフトアップを示し,
低油温時の2次元変速特性と通常の油温時の2次元変速
特性とを比較した場合,低油温時では,スロットル開度
が大きい領域では,通常時よりも低車速側で変速シフト
アップを行い,スロットル開度が小さい領域では,通常
時よりも高車速側で変速シフトアップを行うものであ
る。
【0021】また,図4は,常温時用カムマップ(即
ち,低温時以外のカムマップ)を示し,コントローラ2
13は,エンジン回転数およびスロットル開度に基づい
て常温時用カムマップから次期カム変速段を決定する。
【0022】図5は,コントローラ213によって10
msec毎に実行されるカム切り換え制御・変速制御処
理のフローチャートを示す。コントローラ213は,先
ず,油温センサ211の検出信号(ここでは,アナログ
信号)を入力し,A/D変換して油温Toil を計測演算
し(S501),エンジンの回転に同期したパルス信号
を発生するクランク各センサ(図示せず)の出力値を,
周波数計測または周期計測して,エンジン回転数Neを
計測演算する(S502)。
【0023】続いて,スロットル開度センサ212から
出力されるスロットル開度に応じたアナログ信号を,A
/D変換してスロットル開度TVOを計測演算し(S5
03),車輪の回転に同期したパルス信号を発生する車
速センサ(図示せず)の出力値を,周波数計測または周
期計測して,車速Vを計測演算する(S504)。
【0024】次に,油温Toil と,正常なカムの切り換
え駆動ができなくなる所定の油温Tcoldとを比較し(S
505),Toil ≦Tcoldならば,次期カムCMnext
して燃費カム(Pカム)を選択し(S506),図3の
破線で示す低温時用変速マップを用いて,車速Vおよび
スロットル開度TVOから次期変速段Gnextを選択する
(S507)。
【0025】一方,Toil ≦Tcoldでないならば,図4
に示す常温時用カムマップを用いて,エンジン回転数N
eおよびスロットル開度TVOに基づいて,次期カムC
nextを選択し(S508),図3の実線で示す通常時
用変速マップを用いて,車速Vおよびスロットル開度T
VOから次期変速段Gnextを選択する(S509)。次
に,ステップS510の選択カム出力で,選択した次期
カムCMnextに基づいて,カム切換制御弁208へ制御
指令CAMを出力し,カム切り換え制御を行い(S51
0),同様に,ステップS510の選択変速段出力で,
選択した次期変速段Gnextに基づいて,コントロールバ
ルブ210へ制御指令Sを出力し,変速制御を行う(S
511)。
【0026】前述したように本実施例では,油温が低い
場合に,自動変速機202の変速制御に使用する変速特
性を,スロットル開度が大きい領域では,通常より低車
速側で変速シフトアップする変速特性に変更することに
より,燃費カム固定時においても,過度のエンジン高回
転を回避することができる。
【0027】また,油温が低い場合に,自動変速機20
2の変速制御に使用する変速特性を,スロットル開度が
小さい領域では,通常より高車速側で変速シフトアップ
する変速特性に変更することにより,油温上昇を促進し
て,高速カムへの切り換え可能時期を早めることができ
る。
【0028】また,上記の制御を燃料の供給を停止する
ことなく行うので,エミッションの悪化を招くことなく
エンジン出力の急激な変化を回避することができ,か
つ,可変動弁の高速用作動様態への切り換え可能時期を
早めることができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エミッションの悪化を招くことなくエンジン出力の急激
な変化を回避することができ,かつ,可変動弁の高速用
作動様態への切り換え可能時期を早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のクレーム対応図である。
【図2】本実施例のパワートレーンの総合制御装置の構
成図である。
【図3】自動変速機の低変速域での車速およびエンジン
スロットル開度に対する2次元変速特性を示す説明図で
ある。
【図4】常温時用カムマップを示す説明図である。
【図5】本実施例のカム切り換え制御・変速制御処理の
フローチャートである。
【図6】従来の3種の吸排気弁用カムの弁リフト量特性
を示す説明図である。
【図7】従来のスロットル全開時の出力トルク特性図で
ある。
【符号の説明】
101 出力特性可変エンジン 102 自動変速機 103 油温検出手段 104 制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60K 41/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジン吸排気弁を開閉する複数のカムを
    切り換えてスロットル開度に対する出力特性を変更する
    出力特性可変エンジンと、複数の変速段を切り換える自
    動変速機とのタンデム結合から成るパワートレーンにお
    いて、 前記出力特性可変エンジンの待つ油圧式可変動弁の油温
    を検出する油温検出手段と、 前記油温検出手段で検出した油温が所定温度以上の場
    合、エンジン回転数とスロットル開度に基づいて出力特
    性可変エンジンのカムを選択するとともに、第1の変速
    特性で前記自動変速機を制御し、前記油温検出手段で検
    出した油温が所定温度以下の場合、前記出力特性可変エ
    ンジンのカムを特定のカムに固定し、かつ、スロットル
    開度が所定値より大きい場合は、前記第1の変速特性よ
    り低車速側で変速シフトアップし、スロットル開度が所
    定値より小さい場合は、前記第1の変速特性より高車速
    側で変速シフトアップする第2の変速特性で前記自動変
    速機を制御する制御手段と、 とを備えたことを特徴とするパワートレーンの総合制御
    装置。
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