JP3312918B2 - エンジン及び自動変速機の制御装置 - Google Patents

エンジン及び自動変速機の制御装置

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JP3312918B2
JP3312918B2 JP26242391A JP26242391A JP3312918B2 JP 3312918 B2 JP3312918 B2 JP 3312918B2 JP 26242391 A JP26242391 A JP 26242391A JP 26242391 A JP26242391 A JP 26242391A JP 3312918 B2 JP3312918 B2 JP 3312918B2
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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、自動変速機の変速時に
エンジントルクを低下させる制御を行うようになってい
るエンジン及び自動変速機の制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開昭５５−４６０９５号
公報に示されるように、多段変速機構を有する自動変速
機の変速時に、変速比の切換わりに伴うトルクショック
を抑制するために、点火時期制御等によりエンジントル
クを低下させるようにした制御装置は知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のこの種のエンジ
ン及び自動変速機の制御装置では、予めシフトラインが
定められた変速マップに従い、スロットル開度及び車速
等で調べられる車両の運転状態の変化に応じて変速段を
変更する変速制御が行われる一方、その変速時にエンジ
ントルクを低下させる制御が行われる。そして、そのト
ルクダウン量は、上記変速マップに合わせたスロットル
開度等のマップで設定され、予め一定のシフトポイント
において適度のトルクダウン量が得られるように設定さ
れている。
【０００４】このような装置によると、変速ポイントが
変化せず、かつ、その変速ポイントでの変速時の吸収イ
ナーシャ、エンジントルク等に外的要因による変動がな
い場合は、予め調べて設定したトルクダウン量が要求に
適合する値となる。しかし、例えばモード変更やその他
の条件の変更に応じて変速ポイントが変えられる場合に
は、それに伴って変速時の吸収イナーシャ量が変化し、
要求トルクダウン量も変わってくる。また、大気圧変
化、吸気温変化等に伴って変速ポイントでのエンジント
ルクが変化すると、これによっても要求トルクダウン量
が変わってくる。従って、これらの場合に、予め設定さ
れたトルクダウン量が要求量からずれ、シフトフィーリ
ングが悪化することがある。
【０００５】本発明は、上記の事情に鑑み、変速ポイン
トの変化等によって変速時の吸収イナーシャ量が変化す
るような場合でも、それに応じた適正なトルクダウン量
を与えることができ、さらに、変速ポイントでのエンジ
ントルクの変化に対しても、安定したシフトフィーリン
グを与えることができる装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、図１に示すように、エンジ
ントルクを調整するトルク調整手段ａと、多段式の変速
機構を有する自動変速機の変速時にエンジントルクを低
下させるようにトルク調整手段ａを制御する制御手段ｂ
とを備えたエンジン及び自動変速機の制御装置であっ
て、上記制御手段ｂが、変速時に吸収イナーシャ量に相
当する量として変速前後の変速機入力側回転数の変化量
を求める吸収イナーシャ量演算手段ｃと、この吸収イナ
ーシャ量に相当する量に応じたトルクダウン制御量を求
める吸収イナーシャ対応制御量設定手段ｄと、変速時に
エンジントルクを求めるエンジントルク演算手段ｅと、
このエンジントルクに応じたトルクダウン制御量を求め
るエンジントルク対応制御量設定手段ｆと、このエンジ
ントルク対応制御量設定手段ｆ及び上記吸収イナーシャ
対応制御量設定手段ｄによってそれぞれ求められた制御
量に基づいて最終トルクダウン制御量を求める最終トル
クダウン制御量設定手段ｇと、この最終トルクダウン制
御量設定手段ｇによって求められた量終トルクダウン制
御量によって目標エンジントルクを設定する目標エンジ
ントルク設定手段（図示せず）と、この目標エンジント
ルクに応じてトルク調整手段ａに対する出力値を求める
手段（図示せず）とを備えているものである。
【０００７】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
記載の発明において、上記目標エンジントルク及びそれ
に応じたトルク調整手段に対する出力値は変速開始時に
求められ、変速制御中は一定に保持れるようになってい
る構成としたものである。
【０００８】この構成において、上記吸収イナーシャ対
応制御量設定手段ｄ及びエンジントルク対応制御量設定
手段ｆはそれぞれトルクダウン制御量として係数を求
め、最終トルクダウン制御量設定手段ｇは上記両係数を
乗算した値を最終トルクダウン制御量とし、これを変速
開始時にエンジントルク演算手段により求められたエン
ジントルクに乗じるように構成されていること（請求項
３）が望ましい。
【０００９】
【００１０】また、この発明において、シフトアップ時
における変速前後の変速機入力側回転数の変化量に応じ
たトルクダウン制御量は、上記変速機入力側回転数の変
化量が大きくなるにつれてトルクダウンを増大するよう
になっていればよい（請求項５）。
【００１１】
【００１２】
【作用】本発明によれば、変速ポイントが変わること等
で変速時に吸収イナーシャ量が変化する場合でも、それ
に応じてトルクダウン量が調整され、吸収イナーシャ量
に対して適度のトルクダウン量が与えられる。
【００１３】さらに、変速時に吸収イナーシャ量のほか
にエンジントルクが変化する場合でも、それに応じてト
ルクダウン量が調整され、上記吸収イナーシャ量及びエ
ンジントルクの双方に対して適正なトルクダウン量が与
えられる。
【００１４】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図２は本発明の一実施例によるエンジン及び自動変速機
とこれに対する制御系統を概略的に示している。この図
において、１はエンジンであって、その各気筒には点火
プラグ２が具備されている。この点火プラグ２は、点火
コイル及びディストリビュータ等で構成される点火回路
３に接続されており、この点火回路３は制御信号に応じ
て点火時期を変更することができるようになっている。
この点火回路３が図１中のトルク調整手段ａに相当し、
点火時期の調整によってエンジントルクが調整されるよ
うになっている。
【００１５】上記エンジン１の吸気通路４には、吸入空
気量を検出するエアフローメータ５、アクセル操作等に
応じて吸入空気量を調整するスロットル弁６などが設け
られている。さらにエンジン１には、上記スロットル弁
６の開度を検出するスロットル開度センサ７及びエンジ
ン回転数を検出するエンジン回転数センサ８が具備され
ている。
【００１６】また、１０は自動変速機であって、エンジ
ン１の出力軸１ａに連結されたトルクコンバータ１１
と、このトルクコンバータ１１の出力側に接続された変
速機構１２と、この変速機構１２に含まれる各種摩擦要
素（図示せず）やトルクコンバータ１１に対する油圧供
給を制御する油圧制御回路１３とを備えている。上記油
圧制御回路１３には、デューティ制御信号に応じてライ
ン圧をコントロールするデューティソレノイドバルブ１
４と、変速制御信号に応じて変速機構１２の摩擦要素に
対する油圧給排状態を切換えることにより変速比（変速
段）を切換える複数の変速用ソレノイドバルブ１５とが
設けられている。さらに自動変速機１０には、変速機構
入力側回転数に相当するトルクコンバータ１１のタービ
ン回転数を検出するタービン回転数センサ１６が具備さ
れている。
【００１７】上記エアフローメータ５、スロットル開度
センサ７、エンジン回転数センサ８、タービン回転数セ
ンサ１６等からの各検出信号はコントロールユニット
（ＥＣＵ）２０に入力されている。このＥＣＵ２０は、
運転状態等に応じたデューティ制御信号をデューティソ
レノイドバルブ１４に出力して油圧制御回路１３のライ
ン圧を制御するとともに、例えばスロットル開度及びタ
ービン回転数（または車速）の検出信号に応じて変速用
ソレノイドバルブ１５に制御信号を出力することにより
変速制御を行い、一方、上記点火回路３に制御信号を出
力して点火時期を制御することによりエンジントルクを
制御する。とくに変速時の点火時期の制御を、図３のフ
ローチャートに示すようなプログラムに従って行うこと
により、図１中の吸収イナーシャ量演算手段ｃ、吸収イ
ナーシャ対応制御量設定手段ｄ、エンジントルク演算手
段ｅ、エンジントルク対応制御量設定手段ｆ及び最終ト
ルクダウン制御量設定手段ｇを含む制御手段ｂとしての
機能を果たすようになっている。
【００１８】上記ＥＣＵ２０によって行われる変速時の
点火時期の制御を説明すると、図３のフローチャートに
おいて、先ずステップＳ１で、シフト信号がＯＮとなっ
たか否かが判定されることにより、変速時かどうかが調
べられる。このシフト信号は、ＥＣＵ２０により点火時
期の制御とは別に行われる変速制御において、車両の運
転状態が変速マップのシフトラインを横切って変化する
こと等により変速が行われる状態になった場合にＯＮと
なる。ステップＳ１の判定がＮＯとなる非変速時には、
エンジントルクダウンの制御が行われずにリターンされ
る。
【００１９】上記ステップＳ１の判定がＹＥＳとなる変
速時には、次のようなステップＳ２からステップＳ９ま
でのトルクダウン制御が行われる。
【００２０】すなわち、ステップＳ２で、タービン回転
数センサからシフト信号がＯＮとなったときのタービン
回転数ｔrevsが読込まれ、ステップＳ３で、変速の目標
ギヤ比Ｇｅと、変速前ギヤ比Ｇｓと、上記のシフト信号
ＯＮ時のタービン回転数ｔrevsとに基づいて、変速前後
のタービン回転数の変化量Δｔrev が Δｔrev ＝｜ｔrevs×（１−Ｇｅ／Ｇｓ）｜ と演算される。上記タービン回転数変化量Δｔrev は吸
収イナーシャ量に相当するものであり、上記ステップＳ
２，Ｓ３が吸収イナーシャ量演算手段の機能を果たす。
続いて吸収イナーシャ対応制御量設定手段の機能を果た
す処理として、ステップＳ４で、上記タービン回転数変
化量Δｔrev に応じたトルクダウン係数Ｋtiが設定され
る。この場合に、上記トルクダウン係数Ｋtiは、１．０
よりも小さい範囲で、シフトアップの場合は図４（ａ）
のようにタービン回転数変化量Δｔrev が大きくなるに
つれて小さくなり、シフトダウンの場合は図４（ｂ）の
ようにタービン回転数変化量Δｔrev が大きくなるにつ
れて大きくなるように定められ、このようなタービン回
転数変化量Δｔrev とトルクダウン係数Ｋtiとの関係が
予めＥＣＵ２０内にテーブルとして記憶されている。そ
して、変速がシフトアップかシフトダウンかに応じてテ
ーブルが選択された上で、タービン回転数変化量Δｔre
v に応じたトルクダウン係数Ｋtiがテーブルから読み出
される。
【００２１】次に、エンジントルク演算手段の機能を果
たす処理として、ステップＳ５でシフト信号ＯＮ時点の
エンジントルクＴｏが演算される。このエンジントルク
の演算の一例を説明すると、エンジントルクＴは、図５
に示すように点火時期についての二次関数として近似す
ることができ、これを式で示せば、 Ｔ＝−Ａ（ＩG −Ｂ）2＋Ｃ となる。この式中のＡ，Ｂ，Ｃはエンジン１の運転状態
に応じて変化する係数であり、エンジン回転数ＮE と空
気充填効率ＣE とをパラメータとするマップとして予め
設定されている。そして、上記ステップＳ５では、エン
ジン回転数と吸入空気量とから現時点の空気充填効率Ｃ
E1が求められるとともに、この空気充填効率ＣE1と現時
点のエンジン回転数ＮE1とに応じて上記各マップから現
時点の運転状態に応じた係数Ａ1 ，Ｂ1 ，Ｃ1 が求めら
れ、これらの係数Ａ1 ，Ｂ1 ，Ｃ1と現時点の点火時期
ＩG1とが上記式に代入されることによりエンジントルク
Ｔｏが算出される。
【００２２】続いて、エンジントルク対応制御量設定手
段の機能を果たす処理として、ステップＳ６で、上記エ
ンジントルクＴｏに応じたトルクダウン係数Ｋttが設定
される。この場合に、上記トルクダウン係数Ｋttは、図
７に示すように、１．０よりも小さい範囲で、エンジン
トルクＴｏが大きくなるにつれて大きくなるように定め
られ、このようなエンジントルクＴｏとトルクダウン係
数Ｋttとの関係が予めＥＣＵ２０内にテーブルとして記
憶されており、このテーブルから上記エンジントルクＴ
ｏに応じたトルクダウン係数Ｋttが読出される。
【００２３】さらに、最終トルクダウン制御量設定手段
の機能を果たす処理として、ステップＳ７で、上記両ト
ルクダウン係数Ｋti，Ｋttが乗算されることにより最終
トルクダウン係数ＫＴが求められ、ステップＳ８で、シ
フト信号がＯＮになった時点のエンジントルクＴｏに上
記最終トルクダウン係数ＫＴが乗ぜられることにより、
目標エンジントルクＴｔが演算される。そしてステップ
Ｓ９で、前記のステップＳ５の処理の際に求められた二
次関数（図５）の式においてＴ＝Ｔｔとしたときの点火
時期ＩＧｔが演算され、変速中の点火時期がこの値ＩＧ
ｔとなるように制御される。
【００２４】以上のような当実施例の装置によると、変
速ポイントが変わることによって変速時の吸収イナーシ
ャが変わった場合や、エンジントルクが変わった場合に
も、図８（ａ）（ｂ）及び図９（ａ）（ｂ）に示すよう
に、これらに応じてトルクダウン量が適正に調整され
る。
【００２５】すなわち、シフトアップ時であって、エン
ジントルクが同一で、吸収イナーシャ量が異なるという
ような場合には、吸収イナーシャ量が大きいほど要求ト
ルクダウン量が大きくなるので、吸収イナーシャ量に対
応するタービン回転数変化量Δｔrev が大きいとき（図
８(a) ）は小さいとき（図８(b) ）と比べて、トルクダ
ウン係数Ｋtiが小さくされることによりトルクダウン量
ΔＴ（Ｔｏ−Ｔｔ）が大きくされる。
【００２６】また、変速時の吸収イナーシャ量が同一
で、エンジントルクＴｏが異なる場合には、エンジント
ルクＴｏが小さくなるにつれてトルクダウン量ΔＴが縮
小されてしまうことのないように、エンジントルクＴｏ
が小さいときは大きいときと比べて、トルクダウン係数
Ｋｔｔが小さくされ、要求に見合うトルクダウン量ΔＴ
が確保される（図９(a)(b)）。
【００２７】なお、吸収イナーシャ量に応じた制御量
（トルクダウン係数Ｋti）のみによって変速時のトルク
ダウンの制御を行っても、変速ポイントの変化等に対し
てトルクダウン量が調整されて、従来の装置よりもシフ
トフィーリングが改善されるが、上記実施例のように吸
収イナーシャ量とエンジントルクの双方に応じてトルク
ダウン量を調整する方が、より一層適正なトルクダウン
制御が行われる。
【００２８】また、吸収イナーシャ量に相当する量は、
上記実施例のようにタービン回転数変化量を求める等、
変速機構入力側回転数に基づいて求めればよく、この場
合、変速機構入力側回転数としてタービン回転数の代り
にエンジン回転数を用いるようにしてもよい。
【００２９】また、変速時のトルクダウン制御は、点火
時期制御に限らず、燃料噴射量の制御等によってもよ
い。
【００３０】
【発明の効果】本発明によると、変速時にトルクダウン
を行う制御手段に、変速時の吸収イナーシャ量に相当す
る量を求める吸収イナーシャ量演算手段と、これに応じ
たトルクダウン制御量を求める吸収イナーシャ対応制御
量設定手段とが含まれているため、変速ポイントが変わ
ること等で変速時に吸収イナーシャ量が変化した場合で
も、それに応じてトルクダウン量が調整され、シフトフ
ィーリングを改善することができる。また、変速機構入
力側回転数を検出する検出手段からの信号に基づき、変
速前後の変速機構入力側回転数の変化量を吸収イナーシ
ャ量に相当する量として求めるようにしているので、簡
単に、かつ精度よく吸収イナーシャ量を求めることがで
きる。
【００３１】さらに、上記吸収イナーシャ量演算手段及
び吸収イナーシャ対応制御量設定手段に加え、変速時に
エンジントルクを求めるエンジントルク演算手段と、こ
れに応じたトルクダウン制御量を求めるエンジントルク
対応制御量設定手段と、両制御量に基づいて最終トルク
ダウン制御量を求める最終トルクダウン制御量設定手段
とが設けられているため、変速時の吸収イナーシャ量及
びエンジントルクに応じ、より一層適正にトルクダウン
量を調整し、安定したシフトフィーリングを与えること
ができる。
【００３２】この構成において、上記吸収イナーシャ量
に相当する量に応じたトルクダウン制御量及びエンジン
トルクに応じたトルクダウン制御量としてそれぞれ係数
を求め、両係数を乗算した値を最終トルクダウン制御量
とし、これをトルクダウン前のエンジントルクに乗じる
ようにすると、トルクダウンのための演算処理等を簡単
に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成を示す機能ブロック図であ
る。
【図２】本発明の一実施例による装置全体の概略図であ
る。
【図３】制御の具体例を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）はシフトアップ時のタービン回転数変化
量とトルクダウン係数との関係を示す図である。（ｂ）
はシフトダウン時のタービン回転数変化量とトルクダウ
ン係数との関係を示す図である。
【図５】エンジントルクの点火時期に対する特性図であ
る。
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）はエンジントルクの近似式
における各係数をそれぞれ求めるマップである。
【図７】エンジントルクとトルクダウン係数との関係を
示す図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は変速時の吸収イナーシャ量が大
きい場合と小さい場合とについてそれぞれトルクダウン
量を示す説明図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は変速時のエンジントルクが大き
い場合と小さい場合とについてそれぞれトルクダウン量
を示す説明図である。
【符号の説明】
１ エンジン ２ 点火プラグ ３ 点火回路 １０ 自動変速機 １６ タービン回転数センサ ２０ コントロールユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３３０ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３３０

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジントルクを調整するトルク調整手
    段と、多段式の変速機構を有する自動変速機の変速時に
    エンジントルクを低下させるようにトルク調整手段を制
    御する制御手段とを備えたエンジン及び自動変速機の制
    御装置であって、 上記制御手段は、変速時に吸収イナーシャ量に相当する
    量として変速前後の変速機入力側回転数の変化量を求め
    る吸収イナーシャ量演算手段と、 この吸収イナーシャ量に相当する量に応じたトルクダウ
    ン制御量を求める吸収イナーシャ対応制御量設定手段
    と、 変速時にエンジントルクを求めるエンジントルク演算手
    段と、 このエンジントルクに応じたトルクダウン制御量を求め
    るエンジントルク対応制御量設定手段と、 このエンジントルク対応制御量設定手段及び上記吸収イ
    ナーシャ対応制御量設定手段によってそれぞれ求められ
    た制御量に基づいて最終トルクダウン制御量を求める最
    終トルクダウン制御量設定手段と、 この最終トルクダウン制御量設定手段によって求められ
    た最終トルクダウン制御量によって目標エンジントルク
    を設定する目標エンジントルク設定手段と、 この目標エンジントルクに応じてトルク調整手段に対す
    る出力値を求める手段とを備える ことを特徴とするエン
    ジン及び自動変速機の制御装置。
  2. 【請求項２】 上記目標エンジントルク及びそれに応じ
    たトルク調整手段に対する出力値は、変速開始時に求め
    られ、変速制御中は一定に保持されるようになっている
    請求項１記載のエンジン及び自動変速機の制御装置。
  3. 【請求項３】 上記吸収イナーシャ対応制御量設定手段
    及びエンジントルク対応制御量設定手段はそれぞれトル
    クダウン制御量として係数を求め、最終トルクダウン制
    御量設定手段は上記両係数を乗算した値を最終トルクダ
    ウン制御量とし、これを変速開始時にエンジントルク演
    算手段により求められたエンジントルクに乗じるもので
    ある請求項１又は２記載のエンジン及び自動変速機の制
    御装置。
  4. 【請求項４】 シフトアップ時における変速前後の変速
    機入力側回転数の変 化量に応じたトルクダウン制御量
    は、上記変速機入力側回転数の変化量が大きくなるにつ
    れてトルクダウンを増大するようになっている請求項１
    乃至３のいずれかに記載のエンジン及び自動変速機の制
    御装置。
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