JP3583600B2 - 車両用自動変速機およびエンジンの制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、流体クラッチおよび直結機構を用いた車両用自動変速機およびエンジンの制御装置に関し、特に加速時のショックを抑制してドライバビリティを改善した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、たとえば特開平５−２６２１６９号公報などに参照されるように、流体クラッチからなるトルクコンバータを介してエンジン出力トルクを車輪に伝達するようにした車両用自動変速機およびエンジンの制御装置はよく知られている。
【０００３】
図５は従来の車両用自動変速機およびエンジンの制御装置の要部を概略的に示す構成図である。
図において、車両に搭載されたエンジン１の出力軸１ａは、自動変速機２に連結され、エンジン１の出力トルクは、自動変速機２を介して車輪（図示せず）に伝達される。
【０００４】
自動変速機２は、エンジン１の出力トルクを流体を介して車輪側に伝達するトルクコンバータ３と、トルクコンバータ３の出力軸３ａをエンジンの出力軸１ａに直結させるための直結機構４とを含んでいる。
トルクコンバータ３の出力トルクは、自動変速機２内の変速用ミッション（図示せず）などを介して車輪に伝達される。
【０００５】
直結機構４は、直結トルク制御手段５により制御され、定常運転状態での直結モード時において、直結制御デューティＤが減少されてエンジン１側の流体が排除されることにより、トルクコンバータ３の出力軸３ａをエンジンの出力軸１ａに直結させる。
【０００６】
マイクロコンピュータからなる自動変速機制御手段６は、各種センサ（図示せず）からの運転状態情報を取り込み、直結トルク制御手段５を介して直結機構４を制御するとともに、自動変速機２を制御する。
【０００７】
次に、図５を参照しながら、従来の車両用自動変速機およびエンジンの制御装置の動作について説明する。
直結機構４が作動していない場合、自動変速機２内のトルクコンバータ３は、内部に充填された流体すなわちＡＴＦ（ＡＴフルード）を介して、エンジン１の出力トルクを変速用ミッション側に伝達する。
【０００８】
このとき、トルクコンバータ３は、トルク増幅機能を有しているので、エンジン１の出力トルク以上に駆動トルクを増大することができる。
また、エンジン１の出力トルクが自動変速機２内の流体を介して変速用ミッションに伝達されるので、エンジン１の出力トルクの急変は流体で吸収され、変速用ミッションへの入力トルクが急変することはなく、ショックを回避することができる。
【０００９】
トルクコンバータ３は、以上のような利点を有しているものの、一方では以下のような問題点も有している。
すなわち、流体を介して出力トルクを伝達しているので、発熱などによる伝達エネルギ損失が大きく、燃費が悪化する。
【００１０】
そこで、従来より、車両の燃費を向上させるために、自動変速機２内に直結機構４を設け、定常運転状態においては、直結トルク制御手段５により、エンジン１の出力軸１ａをトルクコンバータ３の出力軸３ａに直結し、エンジン１の出力トルクを変速用ミッション側に直接伝達している。これにより、エンジン１の出力トルクの伝達効率が上昇して、車両の燃費は向上する。
【００１１】
また、近年では、さらに燃費を向上させるために、直結機構４を動作させる領域を可能な限り拡大させる方向にある。
ところが、アクセル操作時などの加減速時においてエンジン１の出力トルクが急変すると、直結機構４が直結動作中の直結状態のままでは、エンジン１のトルク変動が自動変速機２から車輪の駆動軸に直接に伝達されてしまい、加減速ショックが発生することになる。
【００１２】
また、加速時に直結状態を保持した場合には、トルクコンバータ３によるトルク増幅機能が作用しないので、車輪の駆動トルクが不足して加速不足が生じることにもなる。
【００１３】
また、たとえば、アクセルの踏み込み時に直結機構４の直結状態を解除しようとしても、流体圧（油圧）経路で伝達遅れが発生するので、直結状態を直ちに解除することはできない。
この場合、直結状態が実際に解除される前に、アクセルの踏み込みによってエンジン１の出力トルクが変化してしまい、上述した不具合が発生してしまう。
【００１４】
したがって、上記のような不具合の発生する領域では、直結機構４を動作させる直結領域を拡大することはできない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車両用自動変速機およびエンジンの制御装置は以上のように、自動変速機２内の直結機構４を適切に制御することができないので、加速時に直結機構４の直結状態を保持していた場合に、トルクコンバータ３のトルク増幅効果が得られず、駆動トルク不足により加速不足が発生するという問題点があった。
【００１６】
また、直結機構４の動作遅れを補償する手段を具備していないので、アクセルの踏み込み操作に応答して直結機構４を解除しても、流体圧経路の伝達遅れにより直ちに直結状態を解除することができず、直結解除前にアクセルの踏み込みによりエンジン１の出力トルクが変化してしまい、結局、過渡運転時（特に、加速時）のトルク変動によるショックを抑制することができないという問題点があった。
【００１７】
さらに、上記のような不具合があることから、不具合の発生する領域では直結機構４を動作させることはできないので、燃費を向上させるという目的に反して直結領域を拡大することができないという問題点があった。
【００１８】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、直結状態での加速時に発生するトルク伝達ショックを低減し、且つ加速時の駆動力不足を改善するとともに、直結領域の拡大を実現して燃費を改善した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置を得ることを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る車両用自動変速機およびエンジンの制御装置は、車両に搭載されたエンジンと、エンジンの出力トルクを流体を介して車輪側に伝達するトルクコンバータと、トルクコンバータの出力軸をエンジンの出力軸に直結させるための直結機構と、トルクコンバータおよび直結機構を含む自動変速機と、自動変速機を制御する自動変速機制御手段と、車両の運転者により操作されるアクセルと、アクセルの踏み込み量をアクセル開度として検出するアクセル開度センサと、エンジンに供給される吸気量を調整するスロットル弁と、スロットル弁を開閉駆動するスロットルアクチュエータと、スロットルアクチュエータを駆動してスロットル開度を制御するスロットル弁制御手段とを備え、自動変速機制御手段は、アクセル開度が加速運転状態に相当する所定量以上変化した場合には直結機構の直結状態を解除し、スロットル弁制御手段は、アクセル開度が所定量以上変化した場合にはアクセル開度に対するスロットル開度の追従状態を遅延させるものである。
【００２０】
また、この発明に係る車両用自動変速機およびエンジンの制御装置のスロットル弁制御手段は、アクセル開度の変化量に応答して、直結機構の動作時間に対応する所定の遅れ時間だけ経過した後にスロットル開度を追従変化させるものである。
【００２１】
また、この発明に係る車両用自動変速機およびエンジンの制御装置のスロットル弁制御手段は、スロットル開度の変化率を所定値以下に制限するものである。
【００２２】
また、この発明に係る車両用自動変速機およびエンジンの制御装置における加速運転状態でのアクセル開度変化に相当する所定量、アクセル開度に対するスロットル開度の追従時の遅れ時間およびスロットル開度の変化率を制限するための所定値は、加速運転状態が検出される時点での車両の運転状態に応じて可変設定されるものである。
【００２３】
また、この発明に係る車両用自動変速機およびエンジンの制御装置のスロットル弁制御手段は、アクセル開度の変化量に応答して、スロットル開度の変化率を所定値以下に制限しながら追従変化させるものである。
【００２４】
また、この発明に係る車両用自動変速機およびエンジンの制御装置におけるアクセル開度に対するスロットル開度の追従変化率を制限するための所定値は、加速運転状態が検出される時点での車両の運転状態に応じて可変設定されるものである。
【００２５】
また、この発明に係る車両用自動変速機およびエンジンの制御装置の自動変速機制御手段は、直結機構の直結状態を解除した後に、スロットル開度の変化量が許容量以下になった時点で、直結機構を直結状態に復帰させるものである。
【００２６】
また、この発明に係る車両用自動変速機およびエンジンの制御装置の自動変速機制御手段は、スロットル開度の変化量が許容量以下になってから所定の余裕時間だけ経過した時点で、直結機構を直結状態に復帰させるものである。
【００２７】
また、この発明に係る車両用自動変速機およびエンジンの制御装置における直結状態を復帰させるためのスロットル開度の変化量の許容量および所定の余裕時間は、直結状態を復帰させる時点での車両の運転状態に応じて可変設定されるものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図について説明する。図１はこの発明の実施の形態１を示すブロック構成図であり、前述と同様の要素には同一符号を付して詳述を省略する。
【００３０】
車両の運転者により操作されるアクセル７の踏み込み量は、アクセル開度センサ（以下、「ＡＰＳ」という）８によりアクセル開度Ａとして検出され、自動変速機制御手段６Ａおよびスロットル弁制御手段１２に入力される。
【００３１】
エンジン１の吸気管内に設けられたスロットル弁９は、モータからなるスロットルアクチュエータ１０により開閉駆動されて、エンジン１に供給される吸気量を調整する。
【００３２】
スロットル弁９の開閉位置は、スロットル開度センサ（以下、「ＴＰＳ」という）１１によりスロットル開度Ｔとして検出され、スロットル弁制御手段１２に入力される。
【００３３】
スロットル弁制御手段１２は、アクセル開度Ａを含む各種運転状態に応じてスロットルアクチュエータ１０の制御量を演算し、スロットル開度Ｔをフィードバックしながら、スロットル弁９が目標開度となるように駆動する。
【００３４】
図１において、自動変速機制御手段６Ａは、アクセル開度Ａが加速運転状態（以下、過渡運転状態ともいう）に相当する所定量以上変化した場合には、直結トルク制御手段５の直結制御デューティＤを０［％］に設定して、直結機構４の直結状態を解除するようになっている。
【００３５】
続いて、自動変速機制御手段６Ａは、直結機構４の直結状態を解除した後に、スロットル開度Ｔの変化量が許容量以下になってスロットル弁９が安定した時点で、直結機構４を直結状態に復帰させる。
【００３６】
このとき、自動変速機制御手段６Ａは、スロットル開度Ｔの変化量が許容量以下になってから所定の余裕時間ｔｍだけ経過した時点で、直結機構を直結状態に復帰させるとともに、直結状態に復帰させるときに、スリップ直結状態（半クラッチ状態）を経由させるようになっている。
【００３７】
また、スロットル弁制御手段１２は、アクセル開度Ａが過渡運転状態に相当する所定量以上変化した場合には、アクセル開度Ａに対するスロットル開度Ｔの追従状態を遅延させるようになっている。
【００３８】
すなわち、スロットル弁制御手段１２は、アクセル開度Ａの所定量以上の変化量に応答して、直結機構４の動作時間に対応する所定の遅れ時間ｔｄだけ経過した後にスロットル開度Ｔを追従変化させ、さらにこのとき、スロットル開度の変化率を所定値α以下に制限するようになっている。
【００３９】
なお、過渡運転状態でのアクセル開度Ａの変化に相当する所定量、アクセル開度Ａに対するスロットル開度Ｔの追従時の遅れ時間ｔｄおよびスロットル開度Ｔの変化率を制限するための所定値αは、過渡運転状態が検出される時点での車両の運転状態に応じて可変設定される。
【００４０】
同様に、直結機構４の直結状態を復帰させるためのスロットル開度Ｔの変化量の許容量および所定の余裕時間ｔｍは、直結状態を復帰させる時点での車両の運転状態に応じて可変設定される。
【００４１】
たとえば、エンジン回転数Ｎｅの低い運転状態においては、エンジン回転数Ｎｅの高い運転状態と比較して、スロットル開度Ｔの変化に対するエンジンの出力トルクの変化が大きいことが知られている。
【００４２】
したがって、エンジン回転数Ｎｅの低い運転状態においては、トルク変動が大きいので、直結解除し易くなるように、また、直結復帰しにくくなるように、各種パラメータを設定することが望ましい。
【００４３】
すなわち、エンジン回転数Ｎｅの低い運転状態において、過渡運転状態でのアクセル開度Ａの変化に相当する所定量は小さい値に設定され、アクセル開度Ａに対するスロットル開度Ｔの追従時の遅れ時間ｔｄは長い時間に設定され、スロットル開度Ｔの変化率を制限するための所定値αは小さい値に設定される。
【００４４】
また、エンジン回転数Ｎｅの低い運転状態において、直結機構４の直結状態を復帰させるためのスロットル開度Ｔの変化量の許容量は、エンジン回転数Ｎｅの高い運転状態での値よりも大きい値に設定され、余裕時間ｔｍは、エンジン回転数Ｎｅの高い運転状態での時間よりも長い時間に設定される。
【００４５】
次に、図２のタイミングチャートを参照しながら、図１に示したこの発明の実施の形態１の動作について説明する。
図２は直結機構４の動作（直結状態）中にアクセル開度Ａが急増（加速）したときの、スロットル開度Ｔ、直結制御デューティＤ、エンジン回転数Ｎｅおよびタービン回転数Ｎｔの各時間変化を示している。
【００４６】
図２において、スロットル開度Ｔは、アクセル開度Ａの増大から遅れ時間ｔｄの経過後に増大し、スロットル開度Ｔの変化率は所定値α以下に制御される。
直結制御デューティＤは、自動変速機２内の直結機構４に対する制御量として印加され、Ｄ＝０［％］のときに非直結状態、Ｄ＝１００［％］のときに直結状態となり、０［％］＜Ｄ＜１００［％］のときには、スリップ直結状態（半クラッチ状態）となる。
【００４７】
また、エンジン回転数Ｎｅ（実線参照）に追従するタービン回転数Ｎｔ（破線参照）は、トルクコンバータ３の出力軸（変速ミッションの入力軸）の回転数に対応している。
【００４８】
まず、車両が定常走行しており、直結制御デューティＤが１００［％］に設定されて自動変速機２内の直結機構４が直結状態にある場合、エンジン回転数Ｎｅはタービン回転数Ｎｔと一致している。
【００４９】
次に、時刻ｔ１において、車両を加速させるために運転者がアクセル７を踏み込むと、ＡＰＳ８で検出されるアクセル開度Ａは直ちに急増する。
このとき、スロットル制御手段１２は、スロットル開度Ｔをアクセル開度Ａに追従させないので、スロットル開度Ｔはまだ変化しない。
【００５０】
一方、自動変速機制御手段６Ａは、時刻ｔ１の直後の時刻ｔ２において、所定量以上のアクセル開度Ａの変化量を検出して、車両が加速状態に移行すべきことを判定するので、直結機構４の直結状態を解除するために、時刻ｔ２において、直結制御デューティＤを直ちに０［％］に設定する。
【００５１】
これにより、時刻ｔ２から直結機構４の近傍に流体が充填され始め、直結状態の解除動作が開始する。
その後、直結機構４の直結解除動作に要する遅れ時間ｔｄだけ経過した後の時刻ｔ３において、スロットル制御手段１２は、スロットル弁９を動作させてスロットル開度Ｔを増大させる。このとき、時刻ｔ１でのアクセル開度Ａの変化率が大きい場合でも、スロットル開度Ｔの変化率（傾斜角度）は、所定値α以下に制限される。
【００５２】
スロットル開度Ｔの増大により、時刻ｔ３からエンジン１の出力トルクが上昇するので、エンジン回転数Ｎｅは上昇する。このとき、直結機構４の直結状態がすでに解除されているので、エンジン回転数Ｎｅは、トルクコンバータ３を介して変速ミッション側に伝達される。
したがって、タービン回転数Ｎｔ（破線）は、エンジン回転数Ｎｅ（実線）の上昇に追従して徐々に上昇し、車両の加速を開始する。
【００５３】
その後、自動変速機制御手段６Ａは、スロットル開度Ｔの変化量が許容量以下になった（スロットル弁９の動作位置が安定した）時刻ｔ４から、さらに所定の余裕時間ｔｍだけ経過した時刻ｔ５において、直結機構４を直結状態に復帰開始させる。
【００５４】
このとき、自動変速機制御手段６Ａは、直結制御デューティＤを直ちに１００［％］に設定せずに、スリップ直結状態（半クラッチ状態）を経由させながら、０［％］から１００［％］に向けて徐々に上昇させる。
【００５５】
直結機構４に対する直結制御デューティＤは、時刻ｔ５から、直結機構４の動作時間（遅れ時間）に相当する時間だけ経過した後の時刻ｔ６において、１００［％］となる。
すなわち、時刻ｔ５から遅れ時間経過後に、直結機構４の近傍の流体が完全に排除されて、実際に直結状態に復帰する。
【００５６】
エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとの差は、時刻ｔ５から徐々に少なくなり、直結制御デューティＤが１００［％］に達して直結機構４の直結復帰動作が完了した時刻ｔ６でほぼ０となる。
【００５７】
図２においては、加速時の制御切換動作について説明したが、参考までに、減速時の動作も同様である。
図３は減速時の動作を説明するためのタイミングチャートであり、アクセル開度Ａ、スロットル開度Ｔ、エンジン回転数Ｎｅおよびタービン回転数Ｎｔの変化極性がそれぞれ反転している以外は、前述（図２参照）と同様である。また、各時刻ｔ１１〜ｔ１６は、前述の各時刻ｔ１〜ｔ６に対応している。
【００５８】
次に、図３を参照しながら、この発明の実施の形態１による減速時の動作について説明する。
まず、車両が定常走行しており、直結制御デューティＤが１００［％］（直結機構４が直結状態）に設定されている場合、エンジン回転数Ｎｅはタービン回転数Ｎｔと一致している。
【００５９】
次に、時刻ｔ１１において、車両を減速させるために運転者がアクセル７を戻すと、ＡＰＳ８で検出されるアクセル開度Ａは直ちに急減する。
このとき、スロットル制御手段１２は、スロットル開度Ｔをアクセル開度Ａに追従させないので、スロットル開度Ｔはまだ変化しない。
【００６０】
一方、自動変速機制御手段６Ａは、時刻ｔ１１の直後の時刻ｔ１２において、所定量以上のアクセル開度Ａの変化量を検出して、車両が減速状態に移行すべきことを判定するので、直結状態を解除するために、直結制御デューティＤを直ちに０［％］に設定する。
【００６１】
これにより、時刻ｔ１２から直結状態の解除動作が開始されるので、遅れ時間ｔｄの経過後の時刻ｔ１３において、スロットル制御手段１２は、スロットル弁９を動作させてスロットル開度Ｔを減少させる。このとき、アクセル開度Ａの変化率によらず、スロットル開度Ｔの変化率（傾斜角度）は、所定値α以下に制限される。
【００６２】
スロットル開度Ｔの減少により、時刻ｔ１３からエンジン１の出力トルクが低下するので、エンジン回転数Ｎｅは低下する。このとき、直結状態が解除されているので、エンジン回転数Ｎｅは、トルクコンバータ３を介して変速ミッション側に伝達される。
したがって、タービン回転数Ｎｔ（破線）は、エンジン回転数Ｎｅ（実線）の低下に追従して徐々に低下し、車両の減速を開始する。
【００６３】
その後、自動変速機制御手段６Ａは、スロットル開度Ｔの変化量が許容量以下になった時刻ｔ１４から所定の余裕時間ｔｍだけ経過した時刻ｔ１５において、直結機構４を直結状態に復帰開始させる。
このとき、前述と同様に、直結制御デューティＤは、スリップ直結状態を経由しながら、０［％］から１００［％］に向けて徐々に上昇し、直結機構４は、時刻ｔ１６において直結状態に復帰する。このとき、エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとの差はほぼ０となる。
【００６４】
このように、アクセル９の踏み込み操作後または戻し操作後において、アクセル開度Ａの所定量以上の変化を検出した時刻ｔ２またはｔ１２に直結機構４の直結状態を解除するとともに、直結解除動作のほぼ完了時刻ｔ３またはｔ１３からスロットル開度Ｔを開閉制御して、エンジン１の出力トルクを上昇または低減させることにより、加減速時のショックを低減させることができる。
【００６５】
また、時刻ｔ３またはｔ１３から時刻ｔ４またはｔ１４までのスロットル開度Ｔの変化量を所定値αで制限したので、さらに加減速時のショックを低減させることができる。
【００６６】
また、過渡運転（加減速）状態となったときでも直ちに直結解除可能であり、トルク伝達ショックを発生するおそれがないので、ほぼ定常的に直結状態として、燃費の良い直結状態の領域を拡大することができる。
また、加速時において、加速初期に直結解除状態（非直結状態）になっているので、トルクコンバータ３のトルク増幅効果を活用することができ、加速性を良好にすることができる。
【００６７】
また、直結状態の解除後の加減速中において、スロットル開度Ｔの安定状態が確認された後に、直結機構４を直結状態に復帰させるので、加減速中における非直結状態の時間領域を必要最小限に抑制することができ、燃費を再び良好にすることができる。
【００６８】
また、直結状態への復帰時に、スリップ直結状態を経由しながら直結制御デューティＤを徐々に１００［％］に移行させるので、直結復帰時のショックを確実に低減させることができる。
【００６９】
さらに、アクセル開度Ａの変化に応答して、直結機構４およびスロットルアクチュエータ１０の制御タイミングを各種パラメータにより決定するとともに、各種パラメータを車両の運転状態に応じて可変設定したので、運転状態の違いによらず常に制御タイミングを最適化することができる。すなわち、エンジン出力トルクの増減時および直結復帰時のトルク伝達ショックをさらに確実に防止することができる。
【００７０】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、アクセル開度Ａに対するスロットル開度Ｔの追従状態を遅延させるために、スロットル開度Ｔの追従時の遅れ時間ｔｄを設定したが、スロットル開度Ｔの変化率を所定値以下に制限しながら追従変化させてもよい。
【００７１】
図４はこの発明の実施の形態２による加速時の動作を示すタイミングチャートであり、各時刻ｔ１、ｔ２、ｔ４〜ｔ６および余裕時間ｔｍは、前述（図２参照）と同様のタイミングおよび時間を示している。
【００７２】
この場合、スロットル弁制御手段１２（図１参照）は、アクセル開度Ａの変化量に応答して、スロットル開度Ｔの変化率を所定値αｔ以下に制限しながら追従変化させるようになっている。
【００７３】
また、アクセル開度Ａに対するスロットル開度Ｔの追従変化率を制限するための所定値αｔは、前述の遅れ時間ｔｄ経過後の追従変化率制限用の所定値αよりも小さい値に設定される。また、前述と同様に、所定値αｔは、過渡運転状態が検出される時点（時刻ｔ２）での車両の運転状態に応じて可変設定されるものとする。
【００７４】
たとえば、エンジン回転数Ｎｅの低い運転状態において、スロットル開度Ｔの変化率を制限するための所定値αｔは、エンジン回転数Ｎｅの高い運転状態における値よりも小さい値に設定される。
【００７５】
図４において、直結制御デューティＤは、アクセル開度Ａの急増（加速状態）が検出された時刻ｔ２に０［％］に設定され、スロットル開度Ｔは、所定値αｔの変化率に制限されながら徐々に増大する。
したがって、直結機構４の直結解除動作中において、エンジン回転数Ｎｅは徐々に上昇し、タービン回転数Ｎｔもエンジン回転数Ｎｅに追従して上昇する。
【００７６】
以下、前述と同様に、スロットル開度Ｔの安定状態が検出された時刻ｔ４から余裕時点ｔｍが経過した時刻ｔ５において、直結制御デューティＤを１００［％］（直結状態）に向けて徐々に復帰させる。
したがって、時刻ｔ６において直結復帰動作が完了して、タービン回転数Ｎｔはエンジン回転数Ｎｅと一致する。
【００７７】
なお、ここでは、説明が重複するので特に図示しないが、減速時の動作についても、スロットル開度Ｔおよびエンジン回転数Ｎｅ（タービン回転数Ｎｔ）の変化タイミングおよび変化率が異なる以外は、前述（図３参照）と同様である。
【００７８】
このように、アクセル９の踏み込み操作後または戻し操作後において、直結機構４の直結状態を解除してから、所定値αｔ以下の変化率でエンジン１の出力トルクを徐々に上昇または低減させることにより、加速時のみならず、減速時のショックも低減させることができる。
【００７９】
また、加速時において、加速初期に直結解除状態（非直結状態）になっているので、トルクコンバータ３のトルク増幅効果を活用することができ、加速性を良好にすることができる。
【００８０】
また、直結解除後の加速中において、スロットル開度Ｔの安定状態が確認された後に、直結機構４を直結状態に復帰させるので、加速中における非直結状態の時間領域を必要最小限に抑制することができ、燃費を再び良好にすることができる。
また、直結状態への復帰時に、直結制御デューティＤを徐々に１００［％］に移行させるので、直結切換時のショックを低減させることができる。
【００８１】
さらに、スロットル開度Ｔの変化率を制限するための所定値αｔは、加速運転状態が検出される時点での車両の運転状態に応じて可変設定されるので、直結機構４およびスロットルアクチュエータ１０の制御タイミングを運転状態の違いによらず常に最適化することができ、さらに確実にトルク伝達ショックを防止することができる。
【００８２】
実施の形態３．
なお、上記実施の形態１および２では、スロットル開度Ｔの安定状態検出時刻ｔ４（または、ｔ１４）から余裕時間ｔｍだけ経過後に直結復帰を開始したが、スロットル開度Ｔの安定状態検出時刻ｔ４（または、ｔ１４）から直結復帰を開始してもよい。
【００８３】
実施の形態４．
また、上記実施の形態１および２では、直結復帰時に、直結制御デューティＤの変化率を制限してスリップ直結状態を経由させたが、直結制御デューティＤを直ちに１００［％］に設定してもよい。
【００８４】
実施の形態５．
さらに、上記実施の形態１および２では、制御タイミングを決定する各種パラメータを運転状態に応じて可変設定したが、加速時におけるショック抑制効果が十分であれば、各種パラメータを固定値としてもよい。
【００８５】
【発明の効果】
以上のようにこの発明の請求項１によれば、車両に搭載されたエンジンと、エンジンの出力トルクを流体を介して車輪側に伝達するトルクコンバータと、トルクコンバータの出力軸をエンジンの出力軸に直結させるための直結機構と、トルクコンバータおよび直結機構を含む自動変速機と、自動変速機を制御する自動変速機制御手段と、車両の運転者により操作されるアクセルと、アクセルの踏み込み量をアクセル開度として検出するアクセル開度センサと、エンジンに供給される吸気量を調整するスロットル弁と、スロットル弁を開閉駆動するスロットルアクチュエータと、スロットルアクチュエータを駆動してスロットル開度を制御するスロットル弁制御手段とを備え、自動変速機制御手段は、アクセル開度が加速運転状態に相当する所定量以上変化した場合には直結機構の直結状態を解除し、スロットル弁制御手段は、アクセル開度が所定量以上変化した場合にはアクセル開度に対するスロットル開度の追従状態を遅延させるようにしたので、直結状態での加速時に発生するトルク伝達ショックを低減し、且つ加速時の駆動力不足を改善するとともに、直結領域の拡大を実現して燃費を改善した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置が得られる効果がある。
【００８６】
また、この発明の請求項２によれば、請求項１において、スロットル弁制御手段は、アクセル開度の変化量に応答して、直結機構の動作時間に対応する所定の遅れ時間だけ経過した後にスロットル開度を追従変化させるようにしたので、直結状態での加速時に発生するトルク伝達ショックを低減し、且つ加速時の駆動力不足を改善するとともに、直結領域の拡大を実現して燃費を改善した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置が得られる効果がある。
【００８７】
また、この発明の請求項３によれば、請求項２において、スロットル弁制御手段は、スロットル開度の変化率を所定値以下に制限するようにしたので、直結状態での加速時に発生するトルク伝達ショックをさらに低減した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置が得られる効果がある。
【００８８】
また、この発明の請求項４によれば、請求項３において、加速運転状態でのアクセル開度変化に相当する所定量、アクセル開度に対するスロットル開度の追従時の遅れ時間およびスロットル開度の変化率を制限するための所定値を、加速運転状態が検出される時点での車両の運転状態に応じて可変設定したので、制御タイミングを適正化して、直結状態での加速時に発生するトルク伝達ショックをさらに確実に低減した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置が得られる効果がある。
【００８９】
また、この発明の請求項５によれば、請求項１において、スロットル弁制御手段は、アクセル開度の変化量に応答して、スロットル開度の変化率を所定値以下に制限しながら追従変化させるようにしたので、直結状態での加速時に発生するトルク伝達ショックを低減し、且つ加速時の駆動力不足を改善するとともに、直結領域の拡大を実現して燃費を改善した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置が得られる効果がある。
【００９０】
また、この発明の請求項６によれば、請求項５において、アクセル開度に対するスロットル開度の追従変化率を制限するための所定値を、加速運転状態が検出される時点での車両の運転状態に応じて可変設定したので、制御タイミングを適正化して、直結状態での加速時に発生するトルク伝達ショックをさらに確実に低減した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置が得られる効果がある。
【００９１】
また、この発明の請求項７によれば、請求項１から請求項６までのいずれかにおいて、自動変速機制御手段は、直結機構の直結状態を解除した後に、スロットル開度の変化量が許容量以下になった時点で、直結機構を直結状態に復帰させるようにしたので、直結領域の拡大を実現して燃費を改善した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置が得られる効果がある。
【００９２】
また、この発明の請求項８によれば、請求項７において、自動変速機制御手段は、スロットル開度の変化量が許容量以下になってから所定の余裕時間だけ経過した時点で、直結機構を直結状態に復帰させるようにしたので、トルク伝達ショックを発生することなく、直結領域の拡大を実現して燃費を改善した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置が得られる効果がある。
【００９３】
また、この発明の請求項９によれば、請求項８において、直結状態を復帰させるためのスロットル開度の変化量の許容量および所定の余裕時間を、直結状態を復帰させる時点での車両の運転状態に応じて可変設定したので、制御タイミングを適正化して、直結復帰時のトルク伝達ショックをさらに確実に低減した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示すブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による加速時の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１に関連した減速時の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２による加速時の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】従来の車両用自動変速機およびエンジンの制御装置の要部を示す構成図である。
【符号の説明】
１ エンジン、１ａ エンジンの出力軸、２ 自動変速機、３ トルクコンバータ、３ａ トルクコンバータの出力軸、４ 直結機構、６Ａ 自動変速機制御手段、７ アクセル、８ アクセル開度センサ（ＡＰＳ）、９ スロットル弁、１０ スロットルアクチュエータ、１２ スロットル弁制御手段、Ａ アクセル開度、Ｄ 直結制御デューティ、Ｔ スロットル開度、ｔｄ 遅れ時間、ｔｍ 余裕時間、α、αｔ 所定値。
【発明の属する技術分野】
この発明は、流体クラッチおよび直結機構を用いた車両用自動変速機およびエンジンの制御装置に関し、特に加速時のショックを抑制してドライバビリティを改善した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、たとえば特開平５−２６２１６９号公報などに参照されるように、流体クラッチからなるトルクコンバータを介してエンジン出力トルクを車輪に伝達するようにした車両用自動変速機およびエンジンの制御装置はよく知られている。
【０００３】
図５は従来の車両用自動変速機およびエンジンの制御装置の要部を概略的に示す構成図である。
図において、車両に搭載されたエンジン１の出力軸１ａは、自動変速機２に連結され、エンジン１の出力トルクは、自動変速機２を介して車輪（図示せず）に伝達される。
【０００４】
自動変速機２は、エンジン１の出力トルクを流体を介して車輪側に伝達するトルクコンバータ３と、トルクコンバータ３の出力軸３ａをエンジンの出力軸１ａに直結させるための直結機構４とを含んでいる。
トルクコンバータ３の出力トルクは、自動変速機２内の変速用ミッション（図示せず）などを介して車輪に伝達される。
【０００５】
直結機構４は、直結トルク制御手段５により制御され、定常運転状態での直結モード時において、直結制御デューティＤが減少されてエンジン１側の流体が排除されることにより、トルクコンバータ３の出力軸３ａをエンジンの出力軸１ａに直結させる。
【０００６】
マイクロコンピュータからなる自動変速機制御手段６は、各種センサ（図示せず）からの運転状態情報を取り込み、直結トルク制御手段５を介して直結機構４を制御するとともに、自動変速機２を制御する。
【０００７】
次に、図５を参照しながら、従来の車両用自動変速機およびエンジンの制御装置の動作について説明する。
直結機構４が作動していない場合、自動変速機２内のトルクコンバータ３は、内部に充填された流体すなわちＡＴＦ（ＡＴフルード）を介して、エンジン１の出力トルクを変速用ミッション側に伝達する。
【０００８】
このとき、トルクコンバータ３は、トルク増幅機能を有しているので、エンジン１の出力トルク以上に駆動トルクを増大することができる。
また、エンジン１の出力トルクが自動変速機２内の流体を介して変速用ミッションに伝達されるので、エンジン１の出力トルクの急変は流体で吸収され、変速用ミッションへの入力トルクが急変することはなく、ショックを回避することができる。
【０００９】
トルクコンバータ３は、以上のような利点を有しているものの、一方では以下のような問題点も有している。
すなわち、流体を介して出力トルクを伝達しているので、発熱などによる伝達エネルギ損失が大きく、燃費が悪化する。
【００１０】
そこで、従来より、車両の燃費を向上させるために、自動変速機２内に直結機構４を設け、定常運転状態においては、直結トルク制御手段５により、エンジン１の出力軸１ａをトルクコンバータ３の出力軸３ａに直結し、エンジン１の出力トルクを変速用ミッション側に直接伝達している。これにより、エンジン１の出力トルクの伝達効率が上昇して、車両の燃費は向上する。
【００１１】
また、近年では、さらに燃費を向上させるために、直結機構４を動作させる領域を可能な限り拡大させる方向にある。
ところが、アクセル操作時などの加減速時においてエンジン１の出力トルクが急変すると、直結機構４が直結動作中の直結状態のままでは、エンジン１のトルク変動が自動変速機２から車輪の駆動軸に直接に伝達されてしまい、加減速ショックが発生することになる。
【００１２】
また、加速時に直結状態を保持した場合には、トルクコンバータ３によるトルク増幅機能が作用しないので、車輪の駆動トルクが不足して加速不足が生じることにもなる。
【００１３】
また、たとえば、アクセルの踏み込み時に直結機構４の直結状態を解除しようとしても、流体圧（油圧）経路で伝達遅れが発生するので、直結状態を直ちに解除することはできない。
この場合、直結状態が実際に解除される前に、アクセルの踏み込みによってエンジン１の出力トルクが変化してしまい、上述した不具合が発生してしまう。
【００１４】
したがって、上記のような不具合の発生する領域では、直結機構４を動作させる直結領域を拡大することはできない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車両用自動変速機およびエンジンの制御装置は以上のように、自動変速機２内の直結機構４を適切に制御することができないので、加速時に直結機構４の直結状態を保持していた場合に、トルクコンバータ３のトルク増幅効果が得られず、駆動トルク不足により加速不足が発生するという問題点があった。
【００１６】
また、直結機構４の動作遅れを補償する手段を具備していないので、アクセルの踏み込み操作に応答して直結機構４を解除しても、流体圧経路の伝達遅れにより直ちに直結状態を解除することができず、直結解除前にアクセルの踏み込みによりエンジン１の出力トルクが変化してしまい、結局、過渡運転時（特に、加速時）のトルク変動によるショックを抑制することができないという問題点があった。
【００１７】
さらに、上記のような不具合があることから、不具合の発生する領域では直結機構４を動作させることはできないので、燃費を向上させるという目的に反して直結領域を拡大することができないという問題点があった。
【００１８】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、直結状態での加速時に発生するトルク伝達ショックを低減し、且つ加速時の駆動力不足を改善するとともに、直結領域の拡大を実現して燃費を改善した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置を得ることを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る車両用自動変速機およびエンジンの制御装置は、車両に搭載されたエンジンと、エンジンの出力トルクを流体を介して車輪側に伝達するトルクコンバータと、トルクコンバータの出力軸をエンジンの出力軸に直結させるための直結機構と、トルクコンバータおよび直結機構を含む自動変速機と、自動変速機を制御する自動変速機制御手段と、車両の運転者により操作されるアクセルと、アクセルの踏み込み量をアクセル開度として検出するアクセル開度センサと、エンジンに供給される吸気量を調整するスロットル弁と、スロットル弁を開閉駆動するスロットルアクチュエータと、スロットルアクチュエータを駆動してスロットル開度を制御するスロットル弁制御手段とを備え、自動変速機制御手段は、アクセル開度が加速運転状態に相当する所定量以上変化した場合には直結機構の直結状態を解除し、スロットル弁制御手段は、アクセル開度が所定量以上変化した場合にはアクセル開度に対するスロットル開度の追従状態を遅延させるものである。
【００２０】
また、この発明に係る車両用自動変速機およびエンジンの制御装置のスロットル弁制御手段は、アクセル開度の変化量に応答して、直結機構の動作時間に対応する所定の遅れ時間だけ経過した後にスロットル開度を追従変化させるものである。
【００２１】
また、この発明に係る車両用自動変速機およびエンジンの制御装置のスロットル弁制御手段は、スロットル開度の変化率を所定値以下に制限するものである。
【００２２】
また、この発明に係る車両用自動変速機およびエンジンの制御装置における加速運転状態でのアクセル開度変化に相当する所定量、アクセル開度に対するスロットル開度の追従時の遅れ時間およびスロットル開度の変化率を制限するための所定値は、加速運転状態が検出される時点での車両の運転状態に応じて可変設定されるものである。
【００２３】
また、この発明に係る車両用自動変速機およびエンジンの制御装置のスロットル弁制御手段は、アクセル開度の変化量に応答して、スロットル開度の変化率を所定値以下に制限しながら追従変化させるものである。
【００２４】
また、この発明に係る車両用自動変速機およびエンジンの制御装置におけるアクセル開度に対するスロットル開度の追従変化率を制限するための所定値は、加速運転状態が検出される時点での車両の運転状態に応じて可変設定されるものである。
【００２５】
また、この発明に係る車両用自動変速機およびエンジンの制御装置の自動変速機制御手段は、直結機構の直結状態を解除した後に、スロットル開度の変化量が許容量以下になった時点で、直結機構を直結状態に復帰させるものである。
【００２６】
また、この発明に係る車両用自動変速機およびエンジンの制御装置の自動変速機制御手段は、スロットル開度の変化量が許容量以下になってから所定の余裕時間だけ経過した時点で、直結機構を直結状態に復帰させるものである。
【００２７】
また、この発明に係る車両用自動変速機およびエンジンの制御装置における直結状態を復帰させるためのスロットル開度の変化量の許容量および所定の余裕時間は、直結状態を復帰させる時点での車両の運転状態に応じて可変設定されるものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図について説明する。図１はこの発明の実施の形態１を示すブロック構成図であり、前述と同様の要素には同一符号を付して詳述を省略する。
【００３０】
車両の運転者により操作されるアクセル７の踏み込み量は、アクセル開度センサ（以下、「ＡＰＳ」という）８によりアクセル開度Ａとして検出され、自動変速機制御手段６Ａおよびスロットル弁制御手段１２に入力される。
【００３１】
エンジン１の吸気管内に設けられたスロットル弁９は、モータからなるスロットルアクチュエータ１０により開閉駆動されて、エンジン１に供給される吸気量を調整する。
【００３２】
スロットル弁９の開閉位置は、スロットル開度センサ（以下、「ＴＰＳ」という）１１によりスロットル開度Ｔとして検出され、スロットル弁制御手段１２に入力される。
【００３３】
スロットル弁制御手段１２は、アクセル開度Ａを含む各種運転状態に応じてスロットルアクチュエータ１０の制御量を演算し、スロットル開度Ｔをフィードバックしながら、スロットル弁９が目標開度となるように駆動する。
【００３４】
図１において、自動変速機制御手段６Ａは、アクセル開度Ａが加速運転状態（以下、過渡運転状態ともいう）に相当する所定量以上変化した場合には、直結トルク制御手段５の直結制御デューティＤを０［％］に設定して、直結機構４の直結状態を解除するようになっている。
【００３５】
続いて、自動変速機制御手段６Ａは、直結機構４の直結状態を解除した後に、スロットル開度Ｔの変化量が許容量以下になってスロットル弁９が安定した時点で、直結機構４を直結状態に復帰させる。
【００３６】
このとき、自動変速機制御手段６Ａは、スロットル開度Ｔの変化量が許容量以下になってから所定の余裕時間ｔｍだけ経過した時点で、直結機構を直結状態に復帰させるとともに、直結状態に復帰させるときに、スリップ直結状態（半クラッチ状態）を経由させるようになっている。
【００３７】
また、スロットル弁制御手段１２は、アクセル開度Ａが過渡運転状態に相当する所定量以上変化した場合には、アクセル開度Ａに対するスロットル開度Ｔの追従状態を遅延させるようになっている。
【００３８】
すなわち、スロットル弁制御手段１２は、アクセル開度Ａの所定量以上の変化量に応答して、直結機構４の動作時間に対応する所定の遅れ時間ｔｄだけ経過した後にスロットル開度Ｔを追従変化させ、さらにこのとき、スロットル開度の変化率を所定値α以下に制限するようになっている。
【００３９】
なお、過渡運転状態でのアクセル開度Ａの変化に相当する所定量、アクセル開度Ａに対するスロットル開度Ｔの追従時の遅れ時間ｔｄおよびスロットル開度Ｔの変化率を制限するための所定値αは、過渡運転状態が検出される時点での車両の運転状態に応じて可変設定される。
【００４０】
同様に、直結機構４の直結状態を復帰させるためのスロットル開度Ｔの変化量の許容量および所定の余裕時間ｔｍは、直結状態を復帰させる時点での車両の運転状態に応じて可変設定される。
【００４１】
たとえば、エンジン回転数Ｎｅの低い運転状態においては、エンジン回転数Ｎｅの高い運転状態と比較して、スロットル開度Ｔの変化に対するエンジンの出力トルクの変化が大きいことが知られている。
【００４２】
したがって、エンジン回転数Ｎｅの低い運転状態においては、トルク変動が大きいので、直結解除し易くなるように、また、直結復帰しにくくなるように、各種パラメータを設定することが望ましい。
【００４３】
すなわち、エンジン回転数Ｎｅの低い運転状態において、過渡運転状態でのアクセル開度Ａの変化に相当する所定量は小さい値に設定され、アクセル開度Ａに対するスロットル開度Ｔの追従時の遅れ時間ｔｄは長い時間に設定され、スロットル開度Ｔの変化率を制限するための所定値αは小さい値に設定される。
【００４４】
また、エンジン回転数Ｎｅの低い運転状態において、直結機構４の直結状態を復帰させるためのスロットル開度Ｔの変化量の許容量は、エンジン回転数Ｎｅの高い運転状態での値よりも大きい値に設定され、余裕時間ｔｍは、エンジン回転数Ｎｅの高い運転状態での時間よりも長い時間に設定される。
【００４５】
次に、図２のタイミングチャートを参照しながら、図１に示したこの発明の実施の形態１の動作について説明する。
図２は直結機構４の動作（直結状態）中にアクセル開度Ａが急増（加速）したときの、スロットル開度Ｔ、直結制御デューティＤ、エンジン回転数Ｎｅおよびタービン回転数Ｎｔの各時間変化を示している。
【００４６】
図２において、スロットル開度Ｔは、アクセル開度Ａの増大から遅れ時間ｔｄの経過後に増大し、スロットル開度Ｔの変化率は所定値α以下に制御される。
直結制御デューティＤは、自動変速機２内の直結機構４に対する制御量として印加され、Ｄ＝０［％］のときに非直結状態、Ｄ＝１００［％］のときに直結状態となり、０［％］＜Ｄ＜１００［％］のときには、スリップ直結状態（半クラッチ状態）となる。
【００４７】
また、エンジン回転数Ｎｅ（実線参照）に追従するタービン回転数Ｎｔ（破線参照）は、トルクコンバータ３の出力軸（変速ミッションの入力軸）の回転数に対応している。
【００４８】
まず、車両が定常走行しており、直結制御デューティＤが１００［％］に設定されて自動変速機２内の直結機構４が直結状態にある場合、エンジン回転数Ｎｅはタービン回転数Ｎｔと一致している。
【００４９】
次に、時刻ｔ１において、車両を加速させるために運転者がアクセル７を踏み込むと、ＡＰＳ８で検出されるアクセル開度Ａは直ちに急増する。
このとき、スロットル制御手段１２は、スロットル開度Ｔをアクセル開度Ａに追従させないので、スロットル開度Ｔはまだ変化しない。
【００５０】
一方、自動変速機制御手段６Ａは、時刻ｔ１の直後の時刻ｔ２において、所定量以上のアクセル開度Ａの変化量を検出して、車両が加速状態に移行すべきことを判定するので、直結機構４の直結状態を解除するために、時刻ｔ２において、直結制御デューティＤを直ちに０［％］に設定する。
【００５１】
これにより、時刻ｔ２から直結機構４の近傍に流体が充填され始め、直結状態の解除動作が開始する。
その後、直結機構４の直結解除動作に要する遅れ時間ｔｄだけ経過した後の時刻ｔ３において、スロットル制御手段１２は、スロットル弁９を動作させてスロットル開度Ｔを増大させる。このとき、時刻ｔ１でのアクセル開度Ａの変化率が大きい場合でも、スロットル開度Ｔの変化率（傾斜角度）は、所定値α以下に制限される。
【００５２】
スロットル開度Ｔの増大により、時刻ｔ３からエンジン１の出力トルクが上昇するので、エンジン回転数Ｎｅは上昇する。このとき、直結機構４の直結状態がすでに解除されているので、エンジン回転数Ｎｅは、トルクコンバータ３を介して変速ミッション側に伝達される。
したがって、タービン回転数Ｎｔ（破線）は、エンジン回転数Ｎｅ（実線）の上昇に追従して徐々に上昇し、車両の加速を開始する。
【００５３】
その後、自動変速機制御手段６Ａは、スロットル開度Ｔの変化量が許容量以下になった（スロットル弁９の動作位置が安定した）時刻ｔ４から、さらに所定の余裕時間ｔｍだけ経過した時刻ｔ５において、直結機構４を直結状態に復帰開始させる。
【００５４】
このとき、自動変速機制御手段６Ａは、直結制御デューティＤを直ちに１００［％］に設定せずに、スリップ直結状態（半クラッチ状態）を経由させながら、０［％］から１００［％］に向けて徐々に上昇させる。
【００５５】
直結機構４に対する直結制御デューティＤは、時刻ｔ５から、直結機構４の動作時間（遅れ時間）に相当する時間だけ経過した後の時刻ｔ６において、１００［％］となる。
すなわち、時刻ｔ５から遅れ時間経過後に、直結機構４の近傍の流体が完全に排除されて、実際に直結状態に復帰する。
【００５６】
エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとの差は、時刻ｔ５から徐々に少なくなり、直結制御デューティＤが１００［％］に達して直結機構４の直結復帰動作が完了した時刻ｔ６でほぼ０となる。
【００５７】
図２においては、加速時の制御切換動作について説明したが、参考までに、減速時の動作も同様である。
図３は減速時の動作を説明するためのタイミングチャートであり、アクセル開度Ａ、スロットル開度Ｔ、エンジン回転数Ｎｅおよびタービン回転数Ｎｔの変化極性がそれぞれ反転している以外は、前述（図２参照）と同様である。また、各時刻ｔ１１〜ｔ１６は、前述の各時刻ｔ１〜ｔ６に対応している。
【００５８】
次に、図３を参照しながら、この発明の実施の形態１による減速時の動作について説明する。
まず、車両が定常走行しており、直結制御デューティＤが１００［％］（直結機構４が直結状態）に設定されている場合、エンジン回転数Ｎｅはタービン回転数Ｎｔと一致している。
【００５９】
次に、時刻ｔ１１において、車両を減速させるために運転者がアクセル７を戻すと、ＡＰＳ８で検出されるアクセル開度Ａは直ちに急減する。
このとき、スロットル制御手段１２は、スロットル開度Ｔをアクセル開度Ａに追従させないので、スロットル開度Ｔはまだ変化しない。
【００６０】
一方、自動変速機制御手段６Ａは、時刻ｔ１１の直後の時刻ｔ１２において、所定量以上のアクセル開度Ａの変化量を検出して、車両が減速状態に移行すべきことを判定するので、直結状態を解除するために、直結制御デューティＤを直ちに０［％］に設定する。
【００６１】
これにより、時刻ｔ１２から直結状態の解除動作が開始されるので、遅れ時間ｔｄの経過後の時刻ｔ１３において、スロットル制御手段１２は、スロットル弁９を動作させてスロットル開度Ｔを減少させる。このとき、アクセル開度Ａの変化率によらず、スロットル開度Ｔの変化率（傾斜角度）は、所定値α以下に制限される。
【００６２】
スロットル開度Ｔの減少により、時刻ｔ１３からエンジン１の出力トルクが低下するので、エンジン回転数Ｎｅは低下する。このとき、直結状態が解除されているので、エンジン回転数Ｎｅは、トルクコンバータ３を介して変速ミッション側に伝達される。
したがって、タービン回転数Ｎｔ（破線）は、エンジン回転数Ｎｅ（実線）の低下に追従して徐々に低下し、車両の減速を開始する。
【００６３】
その後、自動変速機制御手段６Ａは、スロットル開度Ｔの変化量が許容量以下になった時刻ｔ１４から所定の余裕時間ｔｍだけ経過した時刻ｔ１５において、直結機構４を直結状態に復帰開始させる。
このとき、前述と同様に、直結制御デューティＤは、スリップ直結状態を経由しながら、０［％］から１００［％］に向けて徐々に上昇し、直結機構４は、時刻ｔ１６において直結状態に復帰する。このとき、エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとの差はほぼ０となる。
【００６４】
このように、アクセル９の踏み込み操作後または戻し操作後において、アクセル開度Ａの所定量以上の変化を検出した時刻ｔ２またはｔ１２に直結機構４の直結状態を解除するとともに、直結解除動作のほぼ完了時刻ｔ３またはｔ１３からスロットル開度Ｔを開閉制御して、エンジン１の出力トルクを上昇または低減させることにより、加減速時のショックを低減させることができる。
【００６５】
また、時刻ｔ３またはｔ１３から時刻ｔ４またはｔ１４までのスロットル開度Ｔの変化量を所定値αで制限したので、さらに加減速時のショックを低減させることができる。
【００６６】
また、過渡運転（加減速）状態となったときでも直ちに直結解除可能であり、トルク伝達ショックを発生するおそれがないので、ほぼ定常的に直結状態として、燃費の良い直結状態の領域を拡大することができる。
また、加速時において、加速初期に直結解除状態（非直結状態）になっているので、トルクコンバータ３のトルク増幅効果を活用することができ、加速性を良好にすることができる。
【００６７】
また、直結状態の解除後の加減速中において、スロットル開度Ｔの安定状態が確認された後に、直結機構４を直結状態に復帰させるので、加減速中における非直結状態の時間領域を必要最小限に抑制することができ、燃費を再び良好にすることができる。
【００６８】
また、直結状態への復帰時に、スリップ直結状態を経由しながら直結制御デューティＤを徐々に１００［％］に移行させるので、直結復帰時のショックを確実に低減させることができる。
【００６９】
さらに、アクセル開度Ａの変化に応答して、直結機構４およびスロットルアクチュエータ１０の制御タイミングを各種パラメータにより決定するとともに、各種パラメータを車両の運転状態に応じて可変設定したので、運転状態の違いによらず常に制御タイミングを最適化することができる。すなわち、エンジン出力トルクの増減時および直結復帰時のトルク伝達ショックをさらに確実に防止することができる。
【００７０】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、アクセル開度Ａに対するスロットル開度Ｔの追従状態を遅延させるために、スロットル開度Ｔの追従時の遅れ時間ｔｄを設定したが、スロットル開度Ｔの変化率を所定値以下に制限しながら追従変化させてもよい。
【００７１】
図４はこの発明の実施の形態２による加速時の動作を示すタイミングチャートであり、各時刻ｔ１、ｔ２、ｔ４〜ｔ６および余裕時間ｔｍは、前述（図２参照）と同様のタイミングおよび時間を示している。
【００７２】
この場合、スロットル弁制御手段１２（図１参照）は、アクセル開度Ａの変化量に応答して、スロットル開度Ｔの変化率を所定値αｔ以下に制限しながら追従変化させるようになっている。
【００７３】
また、アクセル開度Ａに対するスロットル開度Ｔの追従変化率を制限するための所定値αｔは、前述の遅れ時間ｔｄ経過後の追従変化率制限用の所定値αよりも小さい値に設定される。また、前述と同様に、所定値αｔは、過渡運転状態が検出される時点（時刻ｔ２）での車両の運転状態に応じて可変設定されるものとする。
【００７４】
たとえば、エンジン回転数Ｎｅの低い運転状態において、スロットル開度Ｔの変化率を制限するための所定値αｔは、エンジン回転数Ｎｅの高い運転状態における値よりも小さい値に設定される。
【００７５】
図４において、直結制御デューティＤは、アクセル開度Ａの急増（加速状態）が検出された時刻ｔ２に０［％］に設定され、スロットル開度Ｔは、所定値αｔの変化率に制限されながら徐々に増大する。
したがって、直結機構４の直結解除動作中において、エンジン回転数Ｎｅは徐々に上昇し、タービン回転数Ｎｔもエンジン回転数Ｎｅに追従して上昇する。
【００７６】
以下、前述と同様に、スロットル開度Ｔの安定状態が検出された時刻ｔ４から余裕時点ｔｍが経過した時刻ｔ５において、直結制御デューティＤを１００［％］（直結状態）に向けて徐々に復帰させる。
したがって、時刻ｔ６において直結復帰動作が完了して、タービン回転数Ｎｔはエンジン回転数Ｎｅと一致する。
【００７７】
なお、ここでは、説明が重複するので特に図示しないが、減速時の動作についても、スロットル開度Ｔおよびエンジン回転数Ｎｅ（タービン回転数Ｎｔ）の変化タイミングおよび変化率が異なる以外は、前述（図３参照）と同様である。
【００７８】
このように、アクセル９の踏み込み操作後または戻し操作後において、直結機構４の直結状態を解除してから、所定値αｔ以下の変化率でエンジン１の出力トルクを徐々に上昇または低減させることにより、加速時のみならず、減速時のショックも低減させることができる。
【００７９】
また、加速時において、加速初期に直結解除状態（非直結状態）になっているので、トルクコンバータ３のトルク増幅効果を活用することができ、加速性を良好にすることができる。
【００８０】
また、直結解除後の加速中において、スロットル開度Ｔの安定状態が確認された後に、直結機構４を直結状態に復帰させるので、加速中における非直結状態の時間領域を必要最小限に抑制することができ、燃費を再び良好にすることができる。
また、直結状態への復帰時に、直結制御デューティＤを徐々に１００［％］に移行させるので、直結切換時のショックを低減させることができる。
【００８１】
さらに、スロットル開度Ｔの変化率を制限するための所定値αｔは、加速運転状態が検出される時点での車両の運転状態に応じて可変設定されるので、直結機構４およびスロットルアクチュエータ１０の制御タイミングを運転状態の違いによらず常に最適化することができ、さらに確実にトルク伝達ショックを防止することができる。
【００８２】
実施の形態３．
なお、上記実施の形態１および２では、スロットル開度Ｔの安定状態検出時刻ｔ４（または、ｔ１４）から余裕時間ｔｍだけ経過後に直結復帰を開始したが、スロットル開度Ｔの安定状態検出時刻ｔ４（または、ｔ１４）から直結復帰を開始してもよい。
【００８３】
実施の形態４．
また、上記実施の形態１および２では、直結復帰時に、直結制御デューティＤの変化率を制限してスリップ直結状態を経由させたが、直結制御デューティＤを直ちに１００［％］に設定してもよい。
【００８４】
実施の形態５．
さらに、上記実施の形態１および２では、制御タイミングを決定する各種パラメータを運転状態に応じて可変設定したが、加速時におけるショック抑制効果が十分であれば、各種パラメータを固定値としてもよい。
【００８５】
【発明の効果】
以上のようにこの発明の請求項１によれば、車両に搭載されたエンジンと、エンジンの出力トルクを流体を介して車輪側に伝達するトルクコンバータと、トルクコンバータの出力軸をエンジンの出力軸に直結させるための直結機構と、トルクコンバータおよび直結機構を含む自動変速機と、自動変速機を制御する自動変速機制御手段と、車両の運転者により操作されるアクセルと、アクセルの踏み込み量をアクセル開度として検出するアクセル開度センサと、エンジンに供給される吸気量を調整するスロットル弁と、スロットル弁を開閉駆動するスロットルアクチュエータと、スロットルアクチュエータを駆動してスロットル開度を制御するスロットル弁制御手段とを備え、自動変速機制御手段は、アクセル開度が加速運転状態に相当する所定量以上変化した場合には直結機構の直結状態を解除し、スロットル弁制御手段は、アクセル開度が所定量以上変化した場合にはアクセル開度に対するスロットル開度の追従状態を遅延させるようにしたので、直結状態での加速時に発生するトルク伝達ショックを低減し、且つ加速時の駆動力不足を改善するとともに、直結領域の拡大を実現して燃費を改善した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置が得られる効果がある。
【００８６】
また、この発明の請求項２によれば、請求項１において、スロットル弁制御手段は、アクセル開度の変化量に応答して、直結機構の動作時間に対応する所定の遅れ時間だけ経過した後にスロットル開度を追従変化させるようにしたので、直結状態での加速時に発生するトルク伝達ショックを低減し、且つ加速時の駆動力不足を改善するとともに、直結領域の拡大を実現して燃費を改善した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置が得られる効果がある。
【００８７】
また、この発明の請求項３によれば、請求項２において、スロットル弁制御手段は、スロットル開度の変化率を所定値以下に制限するようにしたので、直結状態での加速時に発生するトルク伝達ショックをさらに低減した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置が得られる効果がある。
【００８８】
また、この発明の請求項４によれば、請求項３において、加速運転状態でのアクセル開度変化に相当する所定量、アクセル開度に対するスロットル開度の追従時の遅れ時間およびスロットル開度の変化率を制限するための所定値を、加速運転状態が検出される時点での車両の運転状態に応じて可変設定したので、制御タイミングを適正化して、直結状態での加速時に発生するトルク伝達ショックをさらに確実に低減した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置が得られる効果がある。
【００８９】
また、この発明の請求項５によれば、請求項１において、スロットル弁制御手段は、アクセル開度の変化量に応答して、スロットル開度の変化率を所定値以下に制限しながら追従変化させるようにしたので、直結状態での加速時に発生するトルク伝達ショックを低減し、且つ加速時の駆動力不足を改善するとともに、直結領域の拡大を実現して燃費を改善した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置が得られる効果がある。
【００９０】
また、この発明の請求項６によれば、請求項５において、アクセル開度に対するスロットル開度の追従変化率を制限するための所定値を、加速運転状態が検出される時点での車両の運転状態に応じて可変設定したので、制御タイミングを適正化して、直結状態での加速時に発生するトルク伝達ショックをさらに確実に低減した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置が得られる効果がある。
【００９１】
また、この発明の請求項７によれば、請求項１から請求項６までのいずれかにおいて、自動変速機制御手段は、直結機構の直結状態を解除した後に、スロットル開度の変化量が許容量以下になった時点で、直結機構を直結状態に復帰させるようにしたので、直結領域の拡大を実現して燃費を改善した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置が得られる効果がある。
【００９２】
また、この発明の請求項８によれば、請求項７において、自動変速機制御手段は、スロットル開度の変化量が許容量以下になってから所定の余裕時間だけ経過した時点で、直結機構を直結状態に復帰させるようにしたので、トルク伝達ショックを発生することなく、直結領域の拡大を実現して燃費を改善した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置が得られる効果がある。
【００９３】
また、この発明の請求項９によれば、請求項８において、直結状態を復帰させるためのスロットル開度の変化量の許容量および所定の余裕時間を、直結状態を復帰させる時点での車両の運転状態に応じて可変設定したので、制御タイミングを適正化して、直結復帰時のトルク伝達ショックをさらに確実に低減した車両用自動変速機およびエンジンの制御装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示すブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による加速時の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１に関連した減速時の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２による加速時の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】従来の車両用自動変速機およびエンジンの制御装置の要部を示す構成図である。
【符号の説明】
１ エンジン、１ａ エンジンの出力軸、２ 自動変速機、３ トルクコンバータ、３ａ トルクコンバータの出力軸、４ 直結機構、６Ａ 自動変速機制御手段、７ アクセル、８ アクセル開度センサ（ＡＰＳ）、９ スロットル弁、１０ スロットルアクチュエータ、１２ スロットル弁制御手段、Ａ アクセル開度、Ｄ 直結制御デューティ、Ｔ スロットル開度、ｔｄ 遅れ時間、ｔｍ 余裕時間、α、αｔ 所定値。
Claims (9)
- 車両に搭載されたエンジンと、
前記エンジンの出力トルクを流体を介して車輪側に伝達するトルクコンバータと、
前記トルクコンバータの出力軸を前記エンジンの出力軸に直結させるための直結機構と、
前記トルクコンバータおよび前記直結機構を含む自動変速機と、
前記自動変速機を制御する自動変速機制御手段と、
前記車両の運転者により操作されるアクセルと、
前記アクセルの踏み込み量をアクセル開度として検出するアクセル開度センサと、
前記エンジンに供給される吸気量を調整するスロットル弁と、
前記スロットル弁を開閉駆動するスロットルアクチュエータと、
前記スロットルアクチュエータを駆動してスロットル開度を制御するスロットル弁制御手段とを備え、
前記自動変速機制御手段は、前記アクセル開度が加速運転状態に相当する所定量以上変化した場合には前記直結機構の直結状態を解除し、
前記スロットル弁制御手段は、前記アクセル開度が前記所定量以上変化した場合には、前記アクセル開度に対する前記スロットル開度の追従状態を遅延させることを特徴とする車両用自動変速機およびエンジンの制御装置。 - 前記スロットル弁制御手段は、前記アクセル開度の変化量に応答して、前記直結機構の動作時間に対応する所定の遅れ時間だけ経過した後に前記スロットル開度を追従変化させることを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機およびエンジンの制御装置。
- 前記スロットル弁制御手段は、前記スロットル開度の変化率を所定値以下に制限することを特徴とする請求項２に記載の車両用自動変速機およびエンジンの制御装置。
- 前記加速運転状態でのアクセル開度変化に相当する所定量、前記アクセル開度に対する前記スロットル開度の追従時の遅れ時間および前記スロットル開度の変化率を制限するための所定値は、前記加速運転状態が検出される時点での前記車両の運転状態に応じて可変設定されることを特徴とする請求項３に記載の車両用自動変速機およびエンジンの制御装置。
- 前記スロットル弁制御手段は、前記アクセル開度の変化量に応答して、前記スロットル開度の変化率を所定値以下に制限しながら追従変化させることを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機およびエンジンの制御装置。
- 前記アクセル開度に対する前記スロットル開度の追従変化率を制限するための所定値は、前記加速運転状態が検出される時点での前記車両の運転状態に応じて可変設定されることを特徴とする請求項５に記載の車両用自動変速機およびエンジンの制御装置。
- 前記自動変速機制御手段は、前記直結機構の直結状態を解除した後に、前記スロットル開度の変化量が許容量以下になった時点で、前記直結機構を直結状態に復帰させることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載の車両用自動変速機およびエンジンの制御装置。
- 前記自動変速機制御手段は、前記スロットル開度の変化量が許容量以下になってから所定の余裕時間だけ経過した時点で、前記直結機構を直結状態に復帰させることを特徴とする請求項７に記載の車両用自動変速機およびエンジンの制御装置。
- 前記直結状態を復帰させるための前記スロットル開度の変化量の許容量および前記所定の余裕時間は、前記直結状態を復帰させる時点での前記車両の運転状態に応じて可変設定されることを特徴とする請求項８に記載の車両用自動変速機およびエンジンの制御装置。
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