JP3203439B2 - 自動変速機のトルクダウン制御装置 - 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トルクダウ
ン制御装置に関し、特に、アクセル開度の増大変化時の
ダウンシフト操作において、変速ショックを低減する技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機において、特にアクセル開操
作に伴うダウンシフト時の変速ショックを低減して運転
性を向上させるべく、ダウンシフト操作時にエンジンの
出力トルクを強制的に低減させるものが提案されている
（特開平３−８１５３９号公報等参照）。

【０００３】上記のトルクダウン制御においては、例え
ば、流体式トルクコンバータの速度比（出力回転速度／
入力回転速度）が所定基準レベル（例えば1.0 ）にまで
低下した時点をトルクダウン制御の開始時期とし、エン
ジン負荷やエンジン回転速度などから設定される所定の
トルク低下制御量に基づいて点火時期や燃料噴射を制御
してエンジン出力トルクを強制的に低下させ、前記速度
比に基づく開始時期から所定時間経過したときをトルク
ダウン制御の終了時期と判断し、トルクダウン制御を停
止させるようにしている（図８参照）。

【０００４】尚、図８で実線が全閉から、点線が中間開
度からのアクセル踏込みを示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、同じダウン
シフト時であっても、アクセルを全閉から開けた場合
と、中間開度から開けた場合とでは、エンジン出力トル
クの応答性が異なり、中間開度からのアクセルを開けた
場合の方が応答良くエンジン出力トルクが立ち上がる。
このため、従来のように、トルクコンバータの速度比に
基づく一定のタイミングで、かつ、エンジンの静的運転
条件に基づいて設定したトルク低下制御量に基づいてト
ルクダウン制御を実行しても、前記アクセルの開け方に
よって、良好に変速ショックを低減できない場合や過度
のトルクダウン制御が行われてしまう場合などが生じる
という問題があった。

【０００６】特に、排気ターボチャージャーを備えるエ
ンジンにおいては、所謂ターボラグの発生によって、ア
クセルを全閉から開けた場合と中間開度から開けた場合
とでは、エンジン出力トルクの立ち上がり特性が大幅に
異なるので、ダウンシフト時における変速ショックに大
きな差が生じてしまう。本発明は上記問題点に鑑みなさ
れたものであり、アクセルを全閉から開けた場合と中間
開度から開けた場合とのいずれであっても、ダウンシフ
ト時の変速ショックを安定的に低減できるトルクダウン
制御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのため本発明にかかる
自動変速機のトルクダウン制御装置は、少なくともアク
セル開度に基づいてギヤ位置を選択する構成であって、
図１又は図２に示すように構成される。図１において、
出力トルク低下手段は、エンジンの出力トルクを強制的
に低下させる手段であり、変速時出力トルク低下制御手
段は、エンジンのアクセル開度の増大に伴うダウンシフ
ト操作時の所定期間において前記出力トルク低下手段を
動作させる。

【０００８】ここで、トルク低下量設定手段は、アクセ
ルが全閉から開かれたか中間開度から開かれたかによっ
て、前記出力トルク低下手段によるエンジン出力トルク
の低下制御量を異なる値に設定する。一方、図２におい
ては、前記トルク低下量設定手段に代えて、トルク低下
期間設定手段を設けてあり、このトルク低下期間設定手
段は、アクセルが全閉から開かれたか中間開度から開か
れたかによって、前記変速時出力トルク低下制御手段が
前記出力トルク低下手段を動作させる期間を異なる期間
に設定する。

【０００９】

【作用】かかる構成によると、エンジンのアクセル開度
の増大に伴うダウンシフト操作時の所定期間においてエ
ンジンの出力トルクを強制的に低下させるときに、アク
セルが全閉から開かれたか、又は、中間開度から開かれ
たかによって、前記エンジン出力トルクを低下させるた
めの制御量として異なる値が設定される。これにより、
全閉又は中間開度のいずれからアクセルが開かれたかに
よって異なるエンジン出力トルクの発生レベルに応じた
制御が可能となる。

【００１０】また、全閉又は中間開度のいずれからアク
セルが開かれたかによって、トルクダウン制御を実行さ
せるタイミングを異ならせることで、エンジン出力トル
クの立ち上がり応答特性の違いに対応して、それぞれに
最適時期でトルクダウン制御を実行させることが可能と
なる。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。本実施例
のシステム構成を示す図３において、図示しない車両に
搭載されたエンジン１の出力側に自動変速機２が接続さ
れている。この自動変速機２は、エンジン１の出力側に
介在する流体式トルクコンバータ３と、この流体式トル
クコンバータ３を介して連結され、エンジン出力トルク
がこのトルクコンバータ３を介して伝達される歯車式変
速機４（変速機構）と、この歯車式変速機４中の各種変
速要素の結合・開放操作を行う油圧アクチュエータ５と
を備える。前記油圧アクチュエータ５に対する作動油圧
は、図示しない各種の電磁バルブを介してオン・オフ制
御される。

【００１２】コントロールユニット６には、各種のセン
サからの信号が入力される。前記各種のセンサとして
は、エンジン１の吸気系に介装され図示しないアクセル
ペダルと連動するスロットル弁７の開度ＴＶＯ（アクセ
ル開度）を検出するポテンショメータ式のスロットルセ
ンサ８が設けられている。前記スロットルセンサ８に
は、スロットル弁７の全閉位置でオンとなるアイドルス
イッチ８ａが付設されている。

【００１３】また、自動変速機２の出力軸９から回転信
号を得て車速ＶＳＰを検出する車速センサ10が設けられ
ている。前記コントロールユニット６は、例えば、エン
ジン制御用（燃料噴射制御や点火時期制御用）ＣＰＵ
と、自動変速機制御用ＣＰＵとを内蔵する一体型のもの
で、両ＣＰＵからアクセス可能なデュアルポートＲＡＭ
を使用しており、かかる構成とすることにより、両ＣＰ
Ｕで算出されるデータを共用できるようにしてある。
尚、前記エンジン制御用ユニットと、自動変速機制御用
ユニットとを、相互に通信可能に個別に設ける構成であ
っても良い。

【００１４】コントロールユニット６の自動変速機制御
用ＣＰＵは、運転者が操作するセレクトレバーの操作位
置信号に基づき、セレクトレバーがドライブレンジ（Ｄ
レンジ）の状態では、スロットル弁開度ＴＶＯ（アクセ
ル開度）と車速ＶＳＰとに従って１速〜４速の変速位置
を自動設定し、油圧アクチュエータ５を介して歯車式変
速機４をその変速位置に制御する自動変速制御を行う。

【００１５】即ち、予めスロットル弁開度ＴＶＯ（アク
セル開度）と車速ＶＳＰとに基づいて変速パターンマッ
プが設定されており、前記センサで検出される実際の開
度ＴＶＯと車速ＶＳＰとに対応するギヤ位置を前記変速
パターンマップから求め、現状のギヤ位置とマップから
選択されたギヤ位置とが異なる場合に、前記マップで指
示されるギヤ位置への変速を行わせるものである。

【００１６】上記のような自動変速制御と共に、本実施
例では、変速動作時に出力軸９における出力トルク（駆
動トルク）が急変して変速ショックが発生することを抑
止するために、特にアクセルペダルの踏込みによるダウ
ンシフト時に点火装置11における点火時期（点火進角
値）のリタードさせることでエンジン出力トルクを強制
的に低下させる制御（トルクダウン制御）を行う。前記
点火装置11は、点火栓，点火コイル，パワートランジス
タ等によって構成される公知のものである。

【００１７】ここで、コントロールユニット６で行われ
るアクセルペダルの踏込みによるダウンシフト時のトル
クダウン制御を、図４〜図７のフローチャートに従って
説明する。尚、本実施例において、出力トルク低下手
段，変速時出力トルク低下制御手段，トルク低下量設定
手段，トルク低下期間設定手段としての機能は、前記図
４〜図７のフローチャートに示すようにコントロールユ
ニット６がソフトウェア的に備えているものとする。

【００１８】図４のフローチャートは、アクセルペダル
の踏込みによるダウンシフトが、エンジン出力トルクが
アクセルの動きに対して応答良く立ち上がる中間開度か
らのアクセル踏込みによるものであるが、出力トルク変
化の応答が比較的鈍い全閉からのアクセル踏込みによる
ものであるかを判別するためのプログラムを示す。ま
ず、ステップ１（図中ではＳ１としてある。以下同様）
では、スロットル弁開度ＴＶＯ（アクセル開度）や車速
ＶＳＰの検出結果を入力する。

【００１９】ステップ２では、前記スロットル弁開度Ｔ
ＶＯ及び車速ＶＳＰに基づいてダウンシフト判断を行
う。そして、ダウンシフト時であるときには、ステップ
３へ進み、直前のスロットル弁開度ＴＶＯの変化率ΔＴ
ＶＯが、所定値ＤＴＶＯＳＬ以上であったか否かを判別
する。

【００２０】スロットル弁７（アクセル）が前記所定値
ＤＴＶＯＳＬ以上の割合で急激に開操作されたときに
は、ステップ４へ進み、前記開操作がアイドル位置（全
閉位置）から行われたものであるか否かを判別する。具
体的には、検出された開度変化率ΔＴＶＯで全閉位置か
ら現時点の開度ＴＶＯまで開操作したと仮定した場合に
必要な時間を求め、この時間だけ前の時点で実際にアイ
ドルスイッチ８ａがＯＮであったか否かによって、全閉
からのアクセル踏込み操作が行われたか、又は、中間開
度からアクセル踏込み操作が行われたかを判別する。

【００２１】ステップ４で、全閉からのアクセル踏込み
操作が行われたと判別されると、ステップ５へ進んで、
全閉からの踏込みダウンシフト状態を判定する。一方、
たとえ全閉からのアクセル踏込み操作が行われた場合で
あっても、ステップ３でアクセル踏込み操作の速度が比
較的遅いと判別された場合、及び、ステップ４で全閉か
らではなく中間開度からアクセル踏込み操作が行われた
と判別された場合には、ステップ６へ進み、中間開度か
らの踏込みダウンシフト状態であると判定する。

【００２２】ここで、アクセルが急激に開操作されて、
然も、かかる開操作が全閉（アイドル位置）から行われ
た場合には、エンジン出力トルクの応答がアクセル開度
変化に対して遅れて立ち上がることになり、この点、中
間開度からの開操作時（又はアクセル開操作が比較的遅
い速度が行われた場合）には比較的応答良くエンジン出
力トルクが立ち上がることになる。

【００２３】そこで、アクセル踏込みによるダウンシフ
ト時のトルクダウン制御も、上記の特性に対応させて行
わせる必要があり、具体的に、図５〜図７に示すよう
に、前記判別された２つのアクセル操作パターンによっ
て異なる特性でトルクダウン制御を実行させる。図５の
フローチャートに示す制御は、エンジン出力トルクを低
下させるための制御量（点火時期のリタード量）を、前
記アクセル操作のパターンに応じて異なる値に設定させ
る実施例を示すものである。

【００２４】ここで、ステップ11では、アクセルペダル
の踏込みによるダウンシフト時であるか否かを判別す
る。ダウンシフト時であるときには、次のステップ12へ
進む。そして、ダウンシフト動作に伴って1.0 以上にな
った流体式トルクコンバータ３の速度比が1.0 を下回る
ようになったか否かを判別し、前記速度比が1.0 を下回
るようになった時点を、トルクダウン制御の開始点とし
て検出する。

【００２５】流体式トルクコンバータ３の速度比に基づ
いてトルクダウン制御の開始点が検出されると、ステッ
プ13へ進み、トルクダウン制御の実行時間をカウントす
るためのタイマーをスタートさせる。次いで、ステップ
14では、前記図４のフローチャートで検出されたアクセ
ル操作のパターンを判定し、全閉からの開操作である
か、又は、中間開度からの開操作であるかによって、ス
テップ15又はステップ16のいずれかに選択的に進む。

【００２６】本実施例においては、エンジン負荷とエン
ジン回転速度とに応じて点火時期のリタード量（ダウン
シフト時にエンジントルクを低下させるための制御量）
を予め記憶したマップとして、アクセルを全閉から開い
た場合に対応するマップと、アクセルを中間開度から開
いた場合に対応するマップとの２つを備えており、この
２つのマップを選択的に用いてリタード量を決定するこ
とで、アクセル操作の２つのパターン毎に異なるリター
ド量を設定させて、要求リタード量の違いに対応できる
ようにしている。

【００２７】即ち、全閉状態からアクセルを開いた場合
に比べ、中間開度から開いた場合の方が、エンジン出力
トルクが応答性良く立ち上がるため、ダウンシフトによ
る変速ショックを軽減するためには、より大きくエンジ
ン出力トルクを低下させる必要があり、前記リタード量
を記憶した２つのマップでは、全体的に中間開度からア
クセルを開いた場合に対応するマップの方が、リタード
量がより大きく設定されるようになっている。

【００２８】従って、アクセル操作のパターンによって
エンジン出力トルクの立ち上がり特性が大幅に異なって
も、その特性に応じてリタード量を設定することがで
き、アクセル操作のパターンによって異なるレベルの変
速ショックが発生することを回避できる。特に、排気タ
ーボチャージャーを備えたエンジンでは、前記出力トル
クの立ち上がり特性が大幅に異なることになるが、上記
のように立ち上がり特性に応じてトルクダウン制御量を
異ならせるので、変速ショックの低減を安定して行わせ
ることができる。

【００２９】前記ステップ15又はステップ16のいずれか
でリタード量をそのときのエンジン負荷とエンジン回転
速度とに基づいて決定すると、次のステップ17では、点
火装置11における点火時期を前記リタード量に基づいて
強制的にリタードさせ、以て、エンジン出力トルクを低
下させる。次のステップ18では、流体式トルクコンバー
タ３の速度比に基づいてトルクダウン制御を開始させて
からの経過時間が、予め設定されたトルクダウン制御時
間に達しているか否かを判別し、前記トルクダウン制御
時間だけ点火時期のリタードによりエンジン出力トルク
を低下させる制御を行わせる。

【００３０】ところで、前述のように中間開度からアク
セル踏込み操作が行われた場合には、全閉からアクセル
踏込み操作された場合に比べエンジン出力トルクが応答
良く立ち上がるから、トルクダウン制御の開始を速める
ことによっても、実際のトルク変動に見合ったトルクダ
ウン制御を実行させることができる。このように、アク
セル踏込み操作によるダウンシフト時に、全開からの踏
込みか、中間開度からの踏込みかによって、トルクダウ
ン制御の開始時期を異ならせる実施例を、図６のフロー
チャートに従って説明する。

【００３１】図６のフローチャートにおいて、まず、ス
テップ21では、アクセル踏込み操作に伴うダウンシフト
時であるか否かを判別する。そして、ダウンシフト時で
あるときには、ステップ22へ進み、アクセル踏込み操作
が、全閉又は中間開度のいずれの状態から行われたか
を、前記図４のフローチャートによる検出結果に基づい
て判定する。

【００３２】ここで、トルクダウン制御の開始点を決定
するための流体式トルクコンバータ３の速度比を車速Ｖ
ＳＰに応じて記憶したマップが、前記アクセル操作の２
つのパターン毎に設定されており、前記ステップ22での
判定結果に基づいて、ステップ23又はステップ24のいず
れかに進み、対応するマップからトルクダウン制御の開
始点を判定するための速度比を検索して求める。

【００３３】前記トルクダウン制御の開始点を判定する
ための速度比を記憶した２つのマップにおいては、エン
ジン出力トルクが応答性良く立ち上がる中間開度からの
アクセル踏込み時に対応するマップの速度比がより大き
な値になるように設定されており、これによって、出力
トルクが応答性良く立ち上がるときに、より早くトルク
ダウン制御を開始させることができるようにしてある。

【００３４】ステップ23又はステップ24でトルクダウン
制御の開始点を判定するための速度比がアクセル踏込み
操作の２つのパターン毎に設定されると、ステップ25で
は、前記設定された速度比と実際の流体式トルクコンバ
ータ３の速度比とを比較し、速度比が設定値を横切って
低下した時点としてトルクダウン制御の開始点を検出す
る。

【００３５】そして、トルクダウン制御の開始点が検出
されると、ステップ26へ進んで、トルクダウン制御時間
を計測するためのタイマーをスタートさせ、次いで、ス
テップ27でエンジン負荷やエンジン回転速度の情報に基
づいて点火時期のリタード量を決定する。ステップ28で
は、前記ステップ27で決定されたリタード量に基づいて
点火時期を強制的にリタードさせることで、エンジン出
力トルクの低下を図り、次のステップ29では、タイマー
による計測時間が予め設定されたトルクダウン制御時間
に達しているか否かを判別し、所定時間だけ点火時期の
リタードによるトルクダウン制御を実行させる。

【００３６】このように、本実施例では、エンジン出力
トルクが応答良く立ち上がる中間開度からのアクセル踏
込み時には、トルクダウン制御を実行する期間を、立ち
上がりの比較的遅い全閉からのアクセル踏込み時に比べ
て早めることで、実際のトルク発生特性に見合った時期
にトルクダウン制御を実行させることができる。また、
前述のように、トルクダウン制御の開始時期を、２つの
アクセル踏込みパターン毎に異ならせる代わりに、トル
クダウン制御を実行する時間を異ならせて、２つのパタ
ーンにおけるエンジン出力トルクの立ち上がり特性の違
いに対応するようにしても良い。

【００３７】図７のフローチャートは、前記図６のフロ
ーチャートにおけるステップ23，24における処理内容
を、トルクダウン制御時間（リタード時間）の設定に変
えただけであり、その他のステップは、前記図６のフロ
ーチャートと全く同じである。図７のフローチャートに
おいては、トルクダウン制御時間（リタード時間）を車
速ＶＳＰに応じて記憶したマップとして、アクセル踏込
み操作が全閉から行われた場合と、中間開度から行われ
たか場合とにそれぞれ対応する２つのマップを備えてい
る。

【００３８】そして、ステップ32で、アクセル踏込み操
作が全閉又は中間開度のいずれの状態から行われたかを
判別させ、この判別結果に基づいて前記２つのマップの
いずれか一方を選択して、実際のトルクダウン制御時間
を決定する。ここで、全閉からのアクセル踏込み操作時
には、エンジン出力トルクの応答が遅れるので、中間開
度からのアクセル踏込み時に比べて全閉からのアクセル
踏込み時により長い時間トルクダウン制御を実行させる
ようにしてある。

【００３９】尚、上記実施例では、トルクダウン制御を
点火時期のリタード制御によって行わせたが、燃料カッ
トなどによって行わせるものであっても良く、また、燃
料カットと点火時期リタードとの組み合わせによってエ
ンジン出力トルクを低下させる構成であっても良い。ま
た、全閉からのアクセル踏込みか、又は、中間開度から
のアクセル踏込みかによって、トルクダウン制御量と実
行タイミングとの両方を異ならせるようにしても良い。

【００４０】更に、本実施例では、トルクダウン制御の
開始タイミングを流体式トルクコンバータ３の速度比に
基づいて検出し、開始から所定時間後に終了させる構成
としたが、開始及び終了を別のパラメータによって決定
するものであっても良い。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、ア
クセルを全閉から開けた場合と中間開度から開けた場合
とのいずれであっても、アクセル踏込みに伴うダウンシ
フト時の変速ショックを安定的に低減できるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図。

【図２】本発明の構成を示すブロック図。

【図３】本発明の一実施例を示すシステム概略図。

【図４】アクセル操作のパターン判別を示すフローチャ
ート。

【図５】アクセル操作のパターンによってリタード量を
異ならせる実施例を示すフローチャート。

【図６】アクセル操作のパターンによって開始タイミン
グを異ならせる実施例を示すフローチャート。

【図７】アクセル操作のパターンによって制御時間を異
ならせる実施例を示すフローチャート。

【図８】従来のアクセル操作パターンによるダウンシフ
ト時の特性を示すタイムチャート。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 自動変速機 ３ 流体式トルクコンバータ ４ 歯車式変速機 ５ 油圧アクチュエータ ６ コントロールユニット ７ スロットル弁 ８ スロットルセンサ ８ａ アイドルスイッチ ９ 出力軸 10 車速センサ 11 点火装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02P 5/00 F02D 29/00 F02D 41/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくともアクセル開度に基づいてギヤ位
   置を選択する構成の自動変速機のトルクダウン制御装置
   であって、 エンジンの出力トルクを強制的に低下させる出力トルク
   低下手段と、 エンジンのアクセル開度の増大に伴うダウンシフト操作
   時の所定期間において前記出力トルク低下手段を動作さ
   せる変速時出力トルク低下制御手段と、前記アクセルが全閉から開かれたか中間開度から開かれ
   たかによって、前記出力トルク低下手段によるエンジン
   出力トルクの低下制御量を異なる値に設定する トルク低
   下量設定手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする自動変速機のトル
   クダウン制御装置。
2. 【請求項２】少なくともアクセル開度に基づいてギヤ位
   置を選択する構成の自動変速機のトルクダウン制御装置
   であって、 エンジンの出力トルクを強制的に低下させる出力トルク
   低下手段と、 エンジンのアクセル開度の増大に伴うダウンシフト操作
   時の所定期間において前記出力トルク低下手段を動作さ
   せる変速時出力トルク低下制御手段と、前記アクセルが全閉から開かれたか中間開度から開かれ
   たかによって、前記変速時出力トルク低下制御手段が前
   記出力トルク低下手段を動作させる期間を異なる期間に
   設定する トルク低下期間設定手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする自動変速機のトル
   クダウン制御装置。