JP3630199B2 - 車両用内燃エンジンの出力トルク制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃エンジンの変速機の変速時におけるショックを低減する車両用内燃エンジンの出力トルク制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、内燃エンジンの変速機の変速時のショックを低減するためにエンジンの出力トルクを変更制御するものとして、特開平5−321707号公報に示された車両用内燃機関のスロットル制御装置が知られている。
【0003】
このスロットル制御装置は、自動変速機のシフトアップ時に、スロットルアクチュエータを制御してスロットル弁開度を調節し、いわゆるトルク相においてエンジン出力トルクを一旦増加させた後、いわゆるイナーシャ相においてエンジン出力トルク変速前よりも減少させることによって、シフトアップ時に、トルク相におけるいわゆる駆動力の引き込みによる変速ショック、およびそれに続くイナーシャ相におけるいわゆる駆動力の飛び出しによる変速ショックの発生を抑制するようにしている。
【0004】
図9は従来のスロットル制御によってエンジン出力トルクを変化させる場合を示すタイミングチャートである。同図に示すように、3速から4速に切り換える変速指示があると、変速開始時にトルクアップ要求に応じたトルク補正量DTESFTにしたがってスロットル弁開度THを徐々に開くと、実エンジン出力トルクは増加する。3速から4速への変速が開始されると、トルクダウン要求に応じたトルク補正量DTESFTにしたがってスロットル弁開度THを変速開始前の開度よりも閉じると実エンジン出力トルクは減少する。これにより、エンジン出力トルクの変化を滑らかにすることができ、シフトアップ時の変速ショックを低減できる。
【0005】
また、伝達トルク量を示すクラッチ容量(以下「クラッチトルク」という)は、前段(放し側)の変速段クラッチに掛かる油圧及び変速段クラッチの摩擦係数、並びに次段(掴み側)の変速段クラッチに掛かる油圧及び変速段クラッチの摩擦係数等によって定まるが、このクラッチトルクは、従来の車両用内燃エンジンのスロットル制御装置では、エンジン出力トルクよりも通常は十分に大きい値である。従って、スロットル制御等によるエンジン出力トルクの増加制御を行った場合でも、エンジン出力トルクがメインシャフトから変速段クラッチを介してカウンタシャフトに伝達される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車両用内燃エンジンのスロットル制御装置では、クラッチトルクがエンジン出力トルクよりも常に大きいことを前提としてエンジン出力トルクの増加制御を行っていたため、クラッチトルクがエンジン出力トルクよりも下回った場合には、以下に述べる不具合があった。
【0007】
図10〜図13は、シフトアップにおけるエンジン出力トルク制御を説明するタイムチャートである。
【0008】
図10は、正常時のシフトアップにおけるエンジン出力トルク制御に係る各種パラメータの変化を示すタイムチャートであり、図11〜図13は、異常時のシフトアップにおけるエンジン出力トルク制御に係る同様のタイムチャートである。
【0009】
正常時は、図10のように、変速時においてクラッチトルクがエンジン出力トルクよりも十分に大きい。
【0010】
図11は、変速段クラッチの摩擦係数(μ)が経年変化や劣化により低下した場合を示す。変速段クラッチの摩擦係数が低下すると、クラッチトルクの曲線は全体的に同図における下側に変位し、変速時においてエンジン出力トルクの曲線を下回る場合がある。
【0011】
図12は、次段クラッチのクラッチ油圧の立ち上がりが遅れた場合を示す。車両においてパーキングまたはニュートラルの状態がある程度継続されると、クラッチ作動油はクラッチ油路から次第に抜けていく。そしてクラッチ作動油がクラッチ油路から一旦抜け切ると、次段側クラッチのクラッチ油路に再度クラッチ作動油が充満されるまでには相当の時間を要し、クラッチ作動油圧の立ち上がりが遅れる。また、クラッチ作動油が低温で粘性が高い場合も同様である。クラッチ作動油圧の立ち上がりが遅れると、同図のように変速時のクラッチトルクが減少し、エンジン出力トルクを下回る場合がある。
【0012】
図13は、前段クラッチのクラッチ作動油圧の抜けが早まった場合を示す。クラッチ作動油が高温で粘性が低い場合は、前段側クラッチのクラッチ作動油圧の抜けが早まる。また、クラッチ作動油が通るオリフィスの切り換えバルブの作動不良等によっても同様の現象が生じる。前段クラッチのクラッチ作動油圧の抜けが早まると、同図のように変速時のクラッチトルクが減少し、エンジン出力トルクを下回る場合がある。
【0013】
このように、変速段クラッチの摩擦係数の低下やクラッチ作動油圧の立ち上がり速さのばらつき等により、変速時にクラッチトルクがエンジン出力トルクを下回る場合があるが、このような状態では、変速段クラッチに滑りが生じ、エンジン回転数NEが上昇する。変速段クラッチに滑りが生じると、その発熱により変速段クラッチの耐久性が低下するという問題があった。更に、エンジン回転数NEの上昇により、変速ショックが悪化するおそれがあるという問題もあった。
【0014】
そこで、本発明はかかる問題を解決するために、シフトアップ時の変速ショックを低減しつつ変速段クラッチの滑りによる発熱に起因する変速段クラッチの耐久性の低下を防止することができる車両用内燃エンジンの出力トルク制御装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係る車両用内燃エンジンの出力トルク制御装置は、内燃エンジンの変速機のシフトアップ時に前記エンジンの出力トルクを増加制御することにより変速ショックを低減する車両用内燃エンジンの出力トルク制御装置において、前記変速機における変速段クラッチの滑り量を算出する滑り量算出手段と、前記算出された滑り量が所定値を越えたことを検出する検出手段と、前記変速段クラッチの滑り量が前記所定値となったときの前記出力トルクの増加制御量を算出する増加制御量算出手段と、前記滑り量が前記所定値を越えない範囲では前記出力トルクを増加させると共に、前記所定値を越えたことが検出されたときに前記出力トルクを前記算出された出力トルクの増加制御量で制限する制限手段とを備えたことを特徴とする。
【0016】
好ましくは、前記変速段クラッチの滑り量は、前記変速機の入力側回転数及び出力側回転数に基づいて算出されるようにしてもよい。
【0017】
さらに、前記変速段クラッチの滑り量が前記所定値となったときの前記出力トルクの増加制御量の、前記変速段クラッチに滑りが発生していないときの前記出力トルクの増加制御量に対する比を算出する制御量比算出手段と、該算出された比を学習する学習手段とを備えるようにしてもよい。
【0018】
本発明によれば、変速機における変速段クラッチの滑り量が所定値を越えない範囲では出力トルクを増加させると共に、前記所定値を越えたことが検出されたときに、内燃エンジンの出力トルクが、前記変速段クラッチの滑り量が前記所定値となったときに算出される増加制御量で制限されるので、シフトアップ時の変速ショックを低減しつつ変速段クラッチの滑りによる発熱に起因する変速段クラッチの耐久性の低下を防止することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態に係る車両用内燃エンジンの出力トルク制御装置を図面を参照して説明する。
【0020】
図1は本発明の実施の一形態に係る車両用内燃エンジン(以下「エンジン」という)及びその出力トルク制御装置の全体の構成図であり、エンジン1の吸気管2の途中にはスロットル弁3が配されている。スロットル弁3にはスロットル弁開度(TH)センサ4が連結されており、当該スロットル弁3の開度に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット(以下「ECU」という)5に供給する。
【0021】
また、ECU5にはスロットル弁3を駆動するスロットルアクチュエータ23およびアクセルペダルの踏込量であるアクセル開度APを検出するアクセル開度(AP)センサ25が接続されており、ECU5はアクセル開度センサ25によって検出されたアクセル開度APに基づいてスロットルアクチュエータ23を駆動する。
【0022】
燃料噴射弁6はエンジン1とスロットル弁3との間且つ吸気管2の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にECU5に電気的に接続されて当該ECU5からの信号により燃料噴射の開弁時間が制御される。
【0023】
一方、スロットル弁3の直ぐ下流には管7を介して吸気管内圧力(PB)センサ8が設けられており、この圧力センサ8により電気信号に変換された圧力信号は前記ECU5に供給される。また、管7の下流には吸気温(TA)センサ9が取付けられており、吸気温TAを検出して対応する電気信号を出力してECU5に供給する。
【0024】
エンジン1の本体に装着されたエンジン水温(TW)センサ10はサーミスタ等から成り、エンジン水温(冷却水温)TWを検出して対応する温度信号を出力してECU5に供給する。
【0025】
エンジン1の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲には、エンジン1の特定の気筒の所定クランク角度位置で信号パルス(以下「CYL信号パルス」という)を出力する気筒判別センサ(以下「CYLセンサ」という)13、各気筒の吸入行程開始時の上死点(TDC)に関し所定クランク角度前のクランク角度位置で(4気筒エンジンではクランク角180゜毎に)TDC信号パルスを発生するNEセンサ12、及び前記TDC信号パルスの周期より短い一定クランク角(例えば30゜)周期で1パルス(以下「CRK信号パルス」という)を発生するクランク角センサ(以下「CRKセンサ」と云う)11が取り付けられており、CYL信号パルスTDC信号パルス及びCRK信号(クランク角信号)パルスはECU5に供給される。
【0026】
更に、ECU5には後述する周知の自動変速機26が接続されている。自動変速機26は、図示しないロックアップクラッチやギヤ機構の動作を制御する油圧制御回路26bおよびシフト位置を検出するギヤ位置センサ26aを備えており、油圧制御回路26bおよびギヤ位置センサ26aはECU5に電気的に接続されている。
【0027】
三元触媒(触媒コンバータ)15はエンジン1の排気管14に配置されており、排気ガス中のHC,CO,NOx等の成分の浄化を行う。排気管14の触媒コンバータ15の上流側には、空燃比センサとしての酸素濃度センサ16(以下「O2センサ16」という)が装着されており、このO2センサ16は排気ガス中の酸素濃度を検出し、その検出値に応じた電気信号を出力しECU5に供給する。また、ECU5には車速Vを検出する車速センサ24が電気的に接続されている。
【0028】
ECU5は各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理回路(以下「CPU」という)、CPUで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶手段、前記燃料噴射弁6及びスロットルアクチュエータ23等に駆動信号を供給する出力回路等から構成される。
【0029】
ECU5のCPUは上述の各種エンジンパラメータ信号に基づいて、排気ガス中の酸素濃度に応じた空燃比のフィードバック制御運転領域やオープンループ制御運転領域等の種々のエンジン運転状態を判別するとともに、エンジン運転状態に応じ、数式(1)に基づき、前記TDC信号パルスに同期して燃料噴射弁6の燃料噴射時間Toutを演算する。
【0030】
【数1】
Tout=Ti×KO2×K1+K2
ここに、Tiは基本燃料量、具体的にはエンジン回転数NEと吸気管内圧力PBとに応じて決定される基本燃料噴射時間であり、このTi値を決定するためのTiマップが記憶手段に記憶されている。
【0031】
KO2は、O2センサ16の出力に基づいて算出される空燃比補正係数であり、空燃比フィードバック制御中はO2センサ16の出力に応じてエンジンに供給される混合気の空燃比が目標空燃比に一致するように設定され、オープンループ制御中はエンジン運転状態に応じた所定値に設定される。
【0032】
K1及びK2は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じて演算される他の補正係数及び補正変数であり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の諸特性の最適化が図られるような値に設定される。
【0033】
ECU5のCPUは、上記Tout値に応じた燃料噴射弁6の駆動信号を出力回路を介して出力する。
【0034】
図2は、本実施の形態における自動変速機26の構成の概略を示すブロック図である。エンジン1の出力は、そのクランク軸101から流体式動力伝達装置としてのトルクコンバータT、補助変速機M、差動装置Dfを順次経て、左右の駆動車輪W,W’に伝達され、これらを駆動する。
【0035】
トルクコンバータTは、クランク軸1に連結した入力部材であるポンプ翼車102と、補助変速機Mの入力軸103に連結した出力部材であるタービン翼車104、入力軸103(以下「メインシャフト103」とも称する)上に相対回転自在に支承されたステータ軸105aに一方向クラッチ106を介して連結したステータ翼車105とにより構成される。クランク軸101からポンプ翼車102に伝達されるトルクは流体力学的にタービン翼車104に伝達され、この間にトルクの増幅作用が行なわれると、公知のように、ステータ翼車105がその反力を負担する。
【0036】
ポンプ翼車102とタービン翼車104との間には、これらを機械的に結合し得るロックアップクラッチCdが設けられる。
【0037】
補助変速機Mの相互に平行な入出力軸103,1016間には第1速歯車列G1、第2速歯車列G2、第3速歯車列G3、第4速歯車列G4、及び後進歯車列Grが並列に設けられる。第1速歯車列G1は、第1速クラッチC1を介して入力軸103に連結される駆動歯車1017と、該歯車1017に噛合し出力軸1016(以下「カウンタシャフト1016」とも称する)に一方向クラッチC0を介して連結可能な被動歯車1018とから成る。第2速歯車列G2は、入力軸103に第2速クラッチC2を介して連結可能な駆動歯車1019と、出力軸1016に固設されて上記歯車1019と噛合する被動歯車1020とから成る。第3速歯車列G3は、入力軸103に固設した駆動歯車1021と、出力軸1016に第3速クラッチC3を介して連結されて上記歯車1021と噛合可能な被動歯車1022とから成る。また第4速歯車列G4は、第4速クラッチC4を介して入力軸103に連結された駆動歯車1023と、切換クラッチCsを介して出力軸1016に連結され上記歯車1023に噛合する被動歯車1024とから成る。さらに後進歯車列Grは、第4速歯車列G4の駆動歯車1023と一体的に設けられた駆動歯車1025と、出力軸1016に前記切換クラッチCsを介して連結される被動歯車1026と両歯車1025,1026に噛合するアイドル歯車1027とから成る。前記切換クラッチCsは、第4速歯車列G4の被動歯車1024とアイドル歯車1027との中間に設けられ、該クラッチCsのセレクタスリーブを図2で左方の前進位置また右方の後進位置にシフトすることにより、被動歯車1024とアイドル歯車1027を出力軸1016に選択的に連結することができる。一方向クラッチC0は、エンジン1から駆動車輪W,W’への駆動トルクのみを伝達し、反対方向のトルクは伝達しない。
【0038】
而して、セレクタスリーブSが図2に示すように前進位置に保持されているとき、第1速クラッチC1のみを接続すれば、その駆動歯車1017が入力軸103に連結されて第1速歯車列G1が確立し、この歯車列G1を介して入力軸103から出力軸1016にトルクが伝達される。次に第1速クラッチC1を接続したままで、第2速クラッチC2を接続すれば、その駆動歯車1019が入力軸3に連結されて第2速歯車列G2が確立し、この歯車列G2を介して入力軸103から出力軸1016にトルクが伝達される。この際、第1速クラッチC1も係合されているが、一方向クラッチC0の働きによって第1速とはならず第2速歯車列G2が確立し、これは第3速、第4速度のときも同様である。第2速クラッチC2を解除して第3速クラッチC3を接続すれば、その被動歯車1022が出力軸1016に連結されて第3速歯車列G3が確立され、また第3速クラッチC3を解除して第4速クラッチC4を接続すれば、その駆動歯車1023が入力軸103に連結されて第4歯車列G4が確立する。さらに切換クラッチCsのセレクタスリーブSを図2で右動して、第4速クラッチC4のみを接続すれば、その駆動歯車1023が入力軸103に連結され、被動歯車1024が出力軸1016に連結されて後進歯車列Grが確立し、この歯車列Grを介して入力軸103から出力軸1016に後進トルクが伝達される。
【0039】
出力軸1016に伝達されたトルクは、該軸1016の端部に設けた出力歯車1028から差動装置Dfの大径歯車DGに伝達される。該歯車DGに固着された歯車Dsに噛合する歯車1029にはスピードメータケーブル1030の一端が固着され、該スピードメータケーブル1030の他端には車速センサ24のマグネット1031aを介してスピードメータ1032が接続され、該スピードメータは歯車Ds、1029及びケーブル1030を介して駆動され、車速を表示する。また、車速センサ24は前記マグネット1031aと当該マグネット1031aにより駆動される例えばリードスイッチ1031bとから成り、前記スピードメータケーブル1030と共に回転するマグネット1031aによりリードスイッチ1031bが開閉され、この開閉に伴うオン、オフ信号が後述する電子制御装置1033に供給される。
【0040】
メインシャフト103には、その回転数Nmを検出するためのピックアップ式の回転センサ1040が設けられており、回転数センサ1040の検出信号は、ECU5に供給される。また、スピードメータケーブル1030により得られるカウンタシャフト1016の回転数Ncを示す検出信号もECU5に供給される。そして、メインシャフト103側とカウンタシャフト1016側とのギヤ比をrとすると、入出力回転数比ECLは、(Nc×r)/Nmにより求められる。この入出力回転数比ECLは、各変速クラッチにすべりが全くないときは「1.0」となるが、すべりがあるときは、「1.0」未満の値を執る。
【0041】
図3はECU5によって実行されるエンジン出力トルク制御処理ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンはタイマ処理などにより一定時間間隔で繰り返し実行される。まず、アクセル開度APおよびエンジン回転数NEにより基本スロットル弁開度THBASEを算出する(ステップS1)。図4はアクセル開度APおよびエンジン回転数NEに応じた基本スロットル弁開度THBASEの値を示すグラフである。
【0042】
つぎに、自動変速機26がシフトチェンジ中であるか否かをギヤ位置センサ26aの出力によって判別し、判別結果に応じてシフトショック低減処理用のトルク補正量DTESFTを算出する(ステップS2)。シフトチェンジ中であるとき、トルク補正量DTESFTはシフト位置SFT、エンジン出力トルク(エンジン回転数NE、吸気管内圧力PB)、変速機のギヤ比、車速VPなどにより、刻々と変化する変速状況に応じて算出されるが、シフトアップ時において、このトルク補正量DTESFTの算出には、後述する制限値KSPも加味される。
【0043】
このトルク補正量DTESFTの演算タイミングについて説明する。
【0044】
図5は車両の駆動力、要求エンジン出力トルクおよびエンジン回転数NEを示すタイミングチャートである。尚、比較のために従来の場合を点線で示す。変速指令が出ると、1速から2速、2速から3速、3速から2速などの変速状況に応じて自動変速用26のリニアソレノイド(不図示)が駆動される。リニアソレノイドの駆動が開始されてから油圧が立ち上がるまでは図3のルーチンのステップS2の実行を遅らせる。この時点まではトルク補正量DTESFTは値0のままである。
【0045】
遅延時間が経過して次段クラッチの接続が開始されると、図3のルーチンのステップS2が実行される。ステップS2では、変速状況に応じたトルク補正量DTESFTの最大値、およびその最大値に到達するまでのトルクアップ回数を算出し、さらにその最大値をトルクアップ回数で割ることにより1回分の加算量DTEUP1を算出する。即ち、前回のトルク補正量DTESFTに加算量DTEUP1を加えた値を今回のトルク補正量DTESFTに設定してトルクアップを行う。トルクアップ回数だけ加算した時点でトルク補正量DTESFTは最大値に達する。この後、エンジン回転数NEの変化により前段クラッチの解放が検知されるまで最大値となったトルク補正量DTESFTをホールドする。
【0046】
つづいて、前段クラッチの解放が検知された時点で変速状況に応じたトルクダウン量DTEUP2を算出し、そのトルクダウン量DTEUP2にトルク補正量DTESFTを設定する。この後、エンジン回転数NEの変化により変速終了が検知されるまで設定されたトルク補正量DTESFTをホールドし、変速終了が検知された時点でトルク補正量DTESFTを値0にする。
【0047】
上記タイミングにしたがって、トルク補正量DTESFTは算出されるが、基本的には変速機のギヤ比を小さくするシフトアップの開始時には、即ちトルク相では、エンジン出力トルクの増加(トルクアップ)を行うべくトルク補正量DTESFTは正の値に設定される一方、シフトアップの終了時には、即ちイナーシャ相では、シフトショック低減のためにエンジン出力トルクの減少(トルクダウン)を行うべくトルク補正量DTESFTは負の値に設定される。シフトチェンジ中でないときはトルク補正量DTESFTは値0に設定される。トルク補正量DTESFTの値が「0」であるときは、後述する処理によってスロットル弁開度THが実質的に変更されることはない。
【0048】
以下に、本実施の形態におけるシフトアップ時のトルク補正量DTESFTの算出手法を説明する。
【0049】
本実施の形態におけるシフトアップ時のトルク補正量DTESFTは、下記数式(2)により、算出される。
【0050】
【数2】
DTESFT=DTENG×KSP
ここに、DTENGは、変速段クラッチに滑りが発生していない正常時におけるトルク補正量であり、後述する図6のステップS603で算出される。
【0051】
また、KSPは、このトルク補正量DTENGの上限値を与える制限値であり、後述する図6のステップS605で算出される。制限値KSPは、下記数式(3)により算出され、1.0以下の値を執る。
【0052】
【数3】
KSP=DTENGSP/DTENG
ここに、DTENGSPは、シフトアップ時のトルク相において、入出力回転数比ECLが、変速段クラッチに所定量の滑りが発生したことを判定するための閾値ECLSPと等しくなった時点におけるトルク補正量DTENGの値である。
【0053】
以下に、制限値KSPの算出処理の詳細を説明する。
【0054】
図6は、この制限値KSPの算出処理の手順を示すフローチャートである。本処理は、図3のステップS2においてECU5により実行される。
【0055】
まず、変速段クラッチに所定量の滑りが発生したことを判定するための閾値ECLSPを設定する(ステップS601)。この閾値ECLSPは、例えば所定の固定値(例えば0.8)とする。
【0056】
次に、入出力回転数比ECLが閾値ECLSPより小さいか否かを判定し(ステップS602)、ECL≧ECLSPであるときは、直ちに本処理を終了する一方、ECL<ECLSPであるときは、ステップS603に進む。
【0057】
ステップS603では、正常時におけるトルク補正量DTENGを算出する。トルク補正量DTENGは、下記数式(4)により算出する。
【0058】
【数4】
DTENG=((rOFF/rON)×TENG−TENG)×KSP
ここに、rOFFは前段のギヤ比を、rONは次段のギヤ比を、TENGはエンジン出力トルクを表す。エンジン出力トルクTENGは、エンジン回転数NE及び吸気管内圧力PBに応じてマップ(図示せず)から求められる。制限値KSPの初期値は1.0に設定される。
【0059】
続くステップS604では、トルク補正量DTENGの上限値DTENGSPを以下のように求める。
【0060】
図7は、シフトアップ時のエンジン出力トルク制御を説明するタイムチャートである。トルク相において、入出力回転数比ECLは、変速段クラッチに滑りが発生していないときは値「1.0」を執り続けるが、エンジン出力トルク制御量が増加して変速段クラッチに滑りが発生すると、「1.0」を下回る。この場合にトルク補正量をトルク補正量DTENGに向けて引き上げ続けると、同図の点線で示すように入出力回転数比ECLは一層低下し、変速段クラッチの滑り量の増加により上述した弊害が生じる。
【0061】
そこで、入出力回転数比ECLが閾値ECLSPと等しくなった時点(この場合では、入出力回転数比ECLが0.8になった時点)におけるトルク補正量DTENGを、上限値DTENGSPとする。これにより、トルク補正量DTESFTは、同一の変速段階においては、トルク補正量DTENGに制限値KSPを乗じた値、即ち上限値DTENGSPと同一の値に制限されるので、後続の処理ではこの上限値DTENGSP内においてエンジン出力トルク増加補正がなされる。
【0062】
図6に戻り、続くステップS605では、制限値KSPを上記数式(3)により算出し、ステップS606で、この制限値KSPを公知の手法で学習し、得られた学習値をECU5の不揮発性メモリに格納して、本処理を終了する。
【0063】
この制限値KSPは各変速段階毎に算出及び学習され、次回の同一段階のシフトアップ時に使用される。例えば、2速から3速へのシフトアップにおいてスロットル弁開度THがある値で(例えば10°)あったとして、この場合に算出された制限値KSP2−3は、2速から3速へのシフトアップにおける全てのポイント(例えばスロットル弁開度THのあらゆる値)で使用される。また、制限値KSPを学習することにより得られた学習値は、上述のように不揮発性メモリに格納されるので、エンジン1のバッテリがオフされるまで保持される。
【0064】
図3の前記ステップS2に戻り、上記算出された制限値KSPに基づき、上述のように、シフトアップ時のトルク補正量DTESFTを、上記数式(2)により、算出する。
【0065】
上述のように算出されたトルク補正量DTESFTによりスロットル弁開度補正量DTHSFTを算出する(ステップS3)。即ち、スロットル弁開度補正量DTHSFTはエンジン回転数NEと基本スロットル弁開度THBASEのマップから検索される変換係数にトルク補正量DTESFTを乗算することによって求められる。図8はエンジン回転数NEおよび基本スロットル弁開度THBASEに応じて設定される変換係数を示すグラフである。変換係数はエンジン回転数NEが高い程大きく、且つ基本スロットル弁開度THBASEが大きい程大きな値に設定される。
【0066】
つぎに、スロットル制御を行うべく、基本スロットル弁開度THBASEにスロットル開度補正量DTHSFTを加えた値をスロットル弁開度THに設定して(ステップS4)、本ルーチンを終了する。
【0067】
本実施の形態によれば、シフトアップ時のトルク相におけるエンジン出力トルクの増加制御に際し、入出力回転数比ECLが閾値ECLSPを下回った時点におけるトルク補正量にエンジン出力トルクの制御量が制限されるので、変速段クラッチの摩擦係数の低下やクラッチ作動油圧の立ち上がりのばらつき等がある場合であっても、これらに対応して最適なトルクバランスにて制御でき、従って、変速段クラッチに滑りが発生しない範囲での制御が可能となる。よって、エンジン出力トルク制御により変速ショックの低減を図りつつ、エンジン回転数NEの過剰な上昇による変速ショックの悪化や、変速段クラッチの滑りによる発熱に起因する変速段クラッチの耐久性の低下を回避することができる。
【0068】
また、制限値KSPが変速段階毎に算出及び学習され、次回のシフトアップ時に使用されるので、シフトアップ時における全領域において常に最適なトルクバランスによりエンジン出力トルクの制御をすることができる。
【0069】
尚、上述した実施の形態では、エンジン出力トルク減少制御は、スロットル弁を開弁制御することにより行ったが、これに限らず、該制御を、例えば点火時期をリタード制御することにより行ってもよい。この場合には、点火時期のリタード量をトルク補正量DTESFTに基づいて算出し、例えばエンジン回転数NEと吸気管内圧力PBに基づいた基本点火時期を上記リタード量だけ遅角することにより、エンジン出力トルクを減少制御することができる。
【0070】
【発明の効果】
本発明の請求項1に係る車両用内燃エンジンの出力トルク制御装置によれば、シフトアップ時の変速ショックを低減しつつ変速段クラッチの滑りによる発熱に起因する変速段クラッチの耐久性の低下を防止することができる。
【0071】
本発明の請求項3に係る車両用内燃エンジンの出力トルク制御装置によれば、前記変速段クラッチの滑り量が前記所定値となったときの前記出力トルクの増加制御量の、前記変速段クラッチに滑りが発生していないときの前記出力トルクの増加制御量に対する比を算出する制御量比算出手段と、該算出された比を学習する学習手段とを備えたので、シフトアップ時における全領域において常に最適なトルクバランスによりエンジン出力トルクの制御をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係る車両用内燃エンジンの出力トルク制御装置の全体構成図を示すブロック図である。
【図2】自動変速機の構成の概略を示すブロック図である。
【図3】ECU5によって実行されるエンジン出力トルク制御処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図4】アクセル開度APおよびエンジン回転数NEに応じた基本スロットル弁開度THBASEの値を示すグラフである。
【図5】車両の駆動力、要求エンジン出力トルクおよびエンジン回転数NEを示すタイミングチャートである。
【図6】制限値KSPの算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図7】シフトアップ時のエンジン出力トルク制御を説明するタイムチャートである。
【図8】エンジン回転数NEおよび基本スロットル弁開度THBASEに応じて設定される変換係数を示すグラフである。
【図9】従来のスロットル制御によってエンジン出力トルクを変化させる場合を示すタイミングチャートである。
【図10】正常時のシフトアップにおけるエンジン出力トルク制御を説明するタイムチャートである。
【図11】異常時のシフトアップにおけるエンジン出力トルク制御を説明するタイムチャートである。
【図12】異常時のシフトアップにおけるエンジン出力トルク制御を説明するタイムチャートである。
【図13】異常時のシフトアップにおけるエンジン出力トルク制御を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
3 スロットル弁
4 スロットル開度センサ
5 ECU
8 圧力センサ
12 NEセンサ
19 点火プラグ
23 スロットルアクチュエータ
24 車速センサ
26 自動変速機
26a ギヤ位置センサ
1030 スピードメータケーブル
1040 回転数センサ
Claims (3)
- 内燃エンジンの変速機のシフトアップ時に前記エンジンの出力トルクを増加制御することにより変速ショックを低減する車両用内燃エンジンの出力トルク制御装置において、
前記変速機における変速段クラッチの滑り量を算出する滑り量算出手段と、
前記算出された滑り量が所定値を越えたことを検出する検出手段と、
前記変速段クラッチの滑り量が前記所定値となったときの前記出力トルクの増加制御量を算出する増加制御量算出手段と、
前記滑り量が前記所定値を越えない範囲では前記出力トルクを増加させると共に、前記所定値を越えたことが検出されたときに前記出力トルクを前記算出された出力トルクの増加制御量で制限する制限手段とを備えたことを特徴とする車両用内燃エンジンの出力トルク制御装置。 - 前記変速段クラッチの滑り量は、前記変速機の入力側回転数及び出力側回転数に基づいて算出されることを特徴とする請求項1記載の車両用内燃エンジンの出力トルク制御装置。
- 前記変速段クラッチの滑り量が前記所定値となったときの前記出力トルクの増加制御量の、前記変速段クラッチに滑りが発生していないときの前記出力トルクの増加制御量に対する比を算出する制御量比算出手段と、該算出された比を学習する学習手段とを備えたことを特徴とする請求項1または2記載の車両用内燃エンジンの出力トルク制御装置。
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