JP3743347B2 - 自動車の制御装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車のエンジンと自動変速機との協調制御に係り、特に燃費と運転性の両立を達成する最適駆動トルク制御方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開昭61−136057号公報に記載のように、従来のこの種システムでは燃費向上の為にトルクコンバータのロックアップ制御を行うことが知られているが、有害なトルク変動が生じた場合、ロックアップ状態を解除している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、トルクコンバータが滑り状態で使用される率が高く、トルク伝達に無駄が有って燃費が悪い。
【0004】
本発明の目的は、自動変速機構付の内燃機関の燃費向上と運転性改善の両立を図ることにある。
【0005】
別の見方では、できるだけ結合率の高い状態でトルクを伝達できる様に発生トルクを制御することが目的であると言える。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為本発明は、エンジンのトルク変動ができるだけ小さくなる様に、過大あるいは過少トルク時に、発生トルクを減少あるいは増加させると共に、高トルク伝達率を維持する様に発生トルク修正分に見合ったトルク増幅率の変更を行うものである。
【0007】
具体的には、例えば、エンジン発生トルクの変動が有害な状態になった場合、その時点でのエンジンの発生トルクより少ないトルクを発生する低トルク運転に移行すると共に、このときのトルクの低下分に見合った分だけトルク増幅率を高めるように、前記自動変速機の変速比をその時点の変速比よりロー側に移行する制御を行うものである。
【0008】
【作用】
このように構成された本発明によれば、クラッチが高結合率状態の時でも過大トルクや過少トルク状態になることがないのでこもり音が発生したり、エンストを起こしたりすることがない。発生トルクを低下させたときトルクの増幅率を逆に高くしているので、車輪に伝達されるトルクは変わらず、トルク低下運転時にショックが生じないという副次的効果も奏する。また、このように制御すればトルクの伝達経路を高結合状態(例えば、滑りクラッチやトルクコンバータのロックアップ状態)から結合率を下げなくて済むので伝達効率が低下することが無く、燃費が向上するという副次的効果もある。
【0009】
【実施例】
図1に本発明の基本的な制御ブロック図を示す。ロックアップ制御時、トルク変動検出手段1によりエンジンから駆動系までのトルク変動を検出し、トルクが変動しそうになったならば変動抑制手段2に信号を出力する。変動抑制手段2では、上記トルク変動検出手段1の信号をもとにエンジントルクを低下させ、その低下分の駆動トルクを変速比で補うように制御する。そして、燃料噴射弁3とスロットル制御器4などからなるエンジントルク制御装置5及び変速比制御アクチュエータ6に信号を出力してロックアップ時のこもり音を防止する。
【0010】
図2に本発明の最適駆動トルクシステムの制御ブロック図を示す。まず目標駆動トルク演算手段7にアクセル開度と車速を入力し、上記演算手段7内に設けられた運転者が要求する最適の車速−駆動トルクマップから目標駆動トルクを求める。次に、目標エンジントルク演算手段8により目標駆動トルクと変速比から目標エンジントルクを演算し、同時に変速比を出力する。そして、スロットル開度演算手段9内の空燃比毎のエンジン回転数−エンジントルクマップからスロットル開度を求め出力する。トルク変動検出手段1では、軸トルクの時間的変化などによりエンジンと駆動系からこもり音及び振動が発生しているか否かを判断しているが、発生していない場合はスロットル開度は全開域まで開き、変速比制御によりアクセル開度に見合う駆動トルクを得るように、変動抑制手段2内でエンジントルクと変速比を決定する。また、こもり音及び振動が発生しそうな場合は、アクセル開度に見合う目標駆動トルクが空燃比制御の範囲内かどうかを判断し、範囲内の場合はスロットル開度演算手段9により空燃比の大きい(希薄混合気)マップを選択しスロットル開度を全開域に保持したままの状態でエンジントルクを下げ、同時に変速比をロー側に移行してアクセル開度に見合う駆動トルクを得る。また、上記空燃比制御の範囲外の場合は、スロットル開度を小さくしかつ変速比をロー側に移行してアクセル開度に見合う駆動トルクを得るように、変動抑制手段2内でエンジントルクと変速比を決定する。そして、燃料噴射弁3とスロットル制御器4などからなるエンジントルク制御装置5及び変速比制御アクチュエータ6を操作する。
【0011】
図3は自動車のパワートレイン系の構成図である。アクセルペダル10の踏み込み量,車速センサ11からの車速信号,軸トルクセンサ12からのトルク信号,空燃比センサ13からの空燃比信号,トルクコンバータ14の出力軸回転数Nt,入力軸回転数Ne 及びスロットル開度θをコントローラ15に入力する。コントローラ15では、図2記載の制御方式を用いてエンジン16及び変速機17を制御する。エンジン制御においては、エンジン16に取り付けられた吸気管18に設けられたスロットル制御器19(モータ,スロットルバルブ,スロットルセンサ)及び燃料噴射弁20により行われる。また、変速機制御においては、ロックアップ制御を行うロックアップ制御アクチュエータ21及び変速比制御アクチュエータ22により行われる。また、排気管23には空燃比制御時の排気浄化としてNOx還元触媒24が設けられている。
【0012】
図4に図5記載の目標駆動トルク演算手段7内の運転者が意図する最適の車速−駆動トルクマップを示す。図4において、横軸が車速,縦軸がアクセル開度に対応する駆動トルクである。斜線部は過大駆動トルク部であり、駆動系の軽量化及び運転性の面からこの部分を回避する必要がある。また、破線で区切られたAの範囲は発進余裕トルク部であり、発進時の車体慣性分を考慮し、発進性向上のため駆動トルクを大きめに設定するものである。Bの範囲は加速重視トルク部であり、アクセル開度(5/5:全開,4/5開度、など)により図のように変化する。この部分は発進後の加速感を向上させ、目標車速までスムーズに到達させるための必要な駆動トルクである。Cの範囲は車速一定トルク部であり、走行抵抗に見合う駆動トルクを出力して一定走行を運転者の意図通りに実現する部分である。
【0013】
図5に図2記載の目標スロットル開度演算手段9内の空燃比−エンジントルクマップを示す。空燃比14.7 に対しリーン側に空燃比を移動するとエンジントルクは約1/2に低下する。この特性を利用し、空燃比毎のエンジン回転数−エンジントルクマップからスロットル開度を求める。
【0014】
図6にトルク変動検出手段以降の制御フローチャートを示す。処理30で軸トルクT及び空燃比A/Fを読み込む。そして、処理31で軸トルクの時間的変化dT/dtを演算し、上記dT/dtが目標値mよりも大きいかを処理32で判断する。大きい場合はトルク変動と判断し、図2記載の目標エンジントルク演算手段8と目標スロットル開度演算手段9にフィードバックさせ、燃料噴射量と変速比を処理33で出力し処理34,35で実行する。
【0015】
図7に図6の動作データを示す。アクセル開度がAからBまで変化した場合、スロットル開度は全開まで開き、アクセル開度と駆動トルクが比例するよう変速比はロー側に移動する。しかし、変速機がロックアップしている場合、低エンジン回転数領域では軸トルクが急激に立ち上がり振動してしまう。そこで、軸トルクの急激な立ち上がりを検出した場合はエンジンの空燃比を大きく(希薄混合気)して、同時に変速比をよりロー側にもっていき燃費と運転性の両立を図る。
【0016】
図8は図6の制御フローを駆動力線図に示したものである。実線が空燃比14.7でのアクセル開度別の駆動力である。破線は空燃比22.0 でのアクセル開度別の駆動力である。また、数字の0.5,1.3,1.6 は代表的な変速比を示し、無段変速機の場合は変速比が無数に存在する。アクセル開度をBまで変化させるとBの駆動力が要求される。そこで、Bの駆動力はB1の駆動力及びB2の駆動力と一致するため、スロットル開度が全開のB2 の駆動力を選択する。しかし、トルク変動が生じる場合には、エンジントルクを低下させる必要があるため空燃比が大きいB2 の位置まで移動させて、エンジンは最良燃費域を維持するようにする。その後は車速安定のため走行抵抗と一致する駆動力C1あるいはC2まで移動させる。但し、B1,B2の車速はBの位置であり、C1,C2の車速はCの位置である。
【0017】
図9にワイドレンジ自動変速機の一例を示す。流体継手40の出力軸41とベルト式の無段変速機42を連結し、歯車43とクラッチ44を介して出力軸45とつながっている。また、歯車43と歯車46は1対1で回転するようになっており歯車46とはベルト式の無段変速機47が連結されており、クラッチ48を介して出力軸45とつながっている。変速比の使いわけは、クラッチ44締結クラッチ48解放により無段変速機42の変速比が得られ、クラッチ48締結クラッチ44解放により無段変速機42と無段変速機47の組み合わせの変速比が得られる。この装置において、ベルト式の無段変速機をいくつか組み合わせればさらにワイドレンジの自動変速機が実現できる。
【0018】
図10はトルクコンバータの効率特性を示す。横軸はトルクコンバータの出力軸回転数Ntと入力軸回転数Neの比である速度比、縦軸は効率ηである。上記速度比に応じて効率が変化するため速度比が小さいところでは効率が悪くなり燃費が悪化する。そこで、低効率域(ηt以下)に入らないようにエンジントルク及び変速比を制御する必要がある。
【0019】
図11は図10の解決策の制御フローチャートである。まず、処理50でアクセル開度α,入力軸回転数Ne,出力軸回転数Nt及び車速Vspを読み込む。次に、処理51で上記出力軸回転数Ntと入力軸回転数Neの比(Nt/Ne)から速度比eを演算する。処理52では最大アクセル開度αmaxを最大駆動トルクTmaxと車速Vspの関数f(Tmax,Vsp)により求める。処理53では目標駆動トルクTtarをα・Tmax/αmax により求める。処理54ではエンジントルクTeをスロットル開度θの関数g(θ)により求める。処理52から処理54までの値は後の変速比演算時に使用する。処理55では速度比eがet+k以上かどうかを判断する。ここでkは定数であり、etは限界速度比である。つまり、回転部慣性により速度比が限界速度比を越えないように限界速度比よりk分の余裕を持たせておく。もし、eがet+k以上の場合は処理56でflgが1かどうかを判断し、1でない場合は処理57でスロットル開度θをアクセル開度αとkk(定数:変速比iで変化h(i))の積で求め出力する。そして、処理58で変速比iを演算する。最後に処理59でθn-1 に現在のスロットル開度θを入力する。flgが1の場合は処理60でスロットル開度θにkkkをタスク毎に加算する。次に、処理61でフェールセイフのためスロットル開度θが最大スロットル開度θmax になったかどうかを判断し、なった場合は処理62でスロットル開度θに最大スロットル開度θmax を代入し、処理63でflgを0にして、処理58,59を行う。もし、eがet+kより小さくなった場合は処理64でflgに1を代入し、さらに処理65でスロットル開度θに前回のスロットル開度θn-1を代入してこれ以上スロットル開度を大きくしないようにして、低効率域に入らないようにする。そして、処理58,59を行う。
【0020】
図12は図11の動作データを示す。運転者がアクセル開度をAからBまで変化させた場合に、スロットル開度を全開付近まで開き、変速比を0.5から1.2程度まで変化させると、速度比は目標速度比etを下回ってしまう。そこで、速度比を図11のようにフィードバック制御すれば、破線で示すようなスロットル開度,変速比となり速度比が目標速度比etを下回ることがなく燃費が向上する。
【0021】
図13は図12の制御フローを駆動力線図に示したものである。運転者がBの駆動トルクを要求した場合、スロットル全開(8/8)で変速比1.2のB1の駆動トルクの方が燃費の点から良い。しかし、急な登坂などの場合トルクコンバータが滑り低い効率域に入ってしまい燃費が悪く成る。そこで、スロットル開度を閉じ変速比をロー側に移行して低効率域を回避する。そして、徐々に変速比をハイ側に移行しCの駆動トルクに見合う燃費の良いC1 にもって行き車速を安定させる。
【0022】
図14はハイブリッド自動変速機の構成を示す。エンジン60と破線で示す自動変速機61のトルクコンバータ62が直結されている。前記トルクコンバータ62は1速用の入力側歯車63及び2速以降用のベルト式変速機の入力側プーリ64と連結されている。また、1速用の出力側歯車65及び2速以降用のベルト式変速機の出力側プーリ66はそれぞれクラッチA67及びクラッチB68を介して差動機69と連結されておりタイヤ70にエンジン60の発生トルクが伝達される。
【0023】
図15は図14のハイブリッド自動変速機を用いた場合の駆動力線図を示す。実線Aはスロットルバルブ全開時の最大駆動力線である。低車速域の斜線部が歯車を用いた場合の1速領域であり、それ以降がベルト式変速機を用いた場合の2速以降領域である。1速領域の歯車の減速比(例えば2.5)と2速以降領域のベルト式変速機の最大減速比を一致させれば1−2変速時のショックがなく滑らかな変速が実現できる。
【0024】
図16はロックアップ制御時の油圧ポンプ制御システム図である。図において、矢印Aは動力(トルク)の伝達、矢印Bは油の流れ、矢印Cは電気信号を示す。エンジン71から発生する動力はトルクコンバータ72,変速機構73を介してタイヤ74に伝達される。また、エンジン71に設けられたスロットルセンサ75の信号及びエンジン回転数信号が油圧制御コントローラ76に入力され、電動オイルポンプ77を駆動している。さらに、油圧スイッチ78が油圧フィードバック用に設けられており、運転状態に見合う最適の油圧を常時実現している。そして、前記電動オイルポンプ77から油圧制御回路79に油が送られ、変速,ロックアップなどの制御が行われる。また、油の供給はオイルポンプ80から行われる。これにより、ロックアップ運転による低速域の油圧低下を防止できる。
【0025】
図17はスタータ,オイルポンプ,冷却ファン一体型モータの取付け構造図である。エンジン81に直結されているリングギア82と自動変速機83に設けられたトルクコンバータ84のポンプ85が連結されている。ポンプ85からのトルク伝達は油を介してタービン86に伝達されるが、インペラー87ではポンプ85から流れ出る油を制御してタービン86に送る。そして、前記タービン86と出力軸88が直結されており、前記出力軸88の回転でメカ式のオイルポンプ89が駆動する。これは電動オイルポンプ90が故障した場合のフェールセイフのため用いる。また、一体型モータ91の構造は始動用歯車92,マグネットスイッチ93,冷却ファン94,始動用レバー95及びロータ96などから成る。油圧制御コントローラ76では始動及びロックアップ制御時の制御を行い、始動後はロータ96を回転させ冷却ファン94と電動オイルポンプ90を駆動する。冷却ファン94はロックアップクラッチ96の滑り時に発生する熱による変速機83の温度上昇を防止する。また、電動オイルポンプ90は図16に示したようにオイルパン80が油を吸いあげ油圧回路79に最適圧の油を供給する。
【0026】
以下、本発明の別の実施例を詳細に説明する。
【0027】
図18は本発明の一実施例である。エンジン101の発生トルク制御は点火時期を制御する点火装置102,空燃比あるいは気筒数を制御する燃料装置103及び空気量を制御するスロットル制御器104の3つにより行われる。また、自動変速機105における前記発生トルクの増減制御はロックアップ機構106及び変速機構107により行われる。以上のようなトルク制御装置を備えた自動車において、駆動系のトルク変動をトルクセンサ108の信号から求めるトルク変動検出手段109の信号を発生トルク制御手段110及びトルク伝達係数制御手段111に入力しロックアップ制御時のトルク変動を防止する。
【0028】
図19は本発明の詳細な実施装置である。コントローラ120には2個あるいは1個のCPU121が搭載されており、2個の場合は変速比制御と空燃比制御が別個のCPUで行われる。コントローラ120にはアクセルセンサ122からのアクセル開度α信号,空気流量センサ123からの空気流量Qa 信号,スロットルセンサ124からのスロットル開度θ信号,空燃比センサ125からの空燃比A/F信号,車速センサ126からの車速Vsp信号,クランクセンサ127からのエンジン回転数Ne 信号,トルクセンサ108からのトルク変動信号及び車輪速センサ128からの車輪速Vfr信号が入力される。そして、上記コントローラは運転性,燃料経済性を両立するように点火装置102,燃料装置103,スロットル制御器104,ロックアップ機構106及び変速機構107を制御する。
【0029】
図20から図22にロックアップ締結時のメインフローチャートを示す。まず、処理200でアクセル開度α,車速Vsp,エンジン回転数Ne を読み込む。処理201では車速に対するアクセル開度のマップを持っており、アクセル開度に対応する駆動トルクの最大値Tmaxと車速Vsp の関数fにより最大アクセル開度αmaxを演算する。そして、処理202で目標駆動トルクTtar=α*Tmax/ αmaxを演算し求める。次に処理203で各変速位置毎の推定エンジン回転数Nn,推定駆動トルクTnを演算しておく。例えば、1速の場合は1速時のN1推定エンジン回転数=Vsp*iend(最終減速比)*i1(1速の減速比)*k1(補正係数)を求め、エンジン回転数とエンジントルクのマップにより上記推定エンジン回転数における最大エンジントルクTemaxをg(N1)により求める。そして、推定駆動トルクT1=Temax*iend(最終減速比)*i1(1速の減速比)を演算しておく。さらに、変速機が4速の場合は4速まで上記演算をしておく。処理204ではトルク変動フラグTflg が0か否かでトルク変動を判断し、0の場合はトルク変動でないのでX(図21)に進む。0でない場合はトルク変動でありY(図22)に進む。図21の場合、処理205では図20で求めた目標駆動トルク Ttarと推定駆動トルクT4を比較し、TtarがT4以下の場合は処理206で4速の減速比gear(4)をioutに入力し、処理207では4速の変速位置SolA=1,SolB=0 を入力する。処理205でTtarがT4 より大きい場合は、処理208でエンジン回転数Ne が限度回転数(例えば6400rpm)を超えないかどうかを判断しエンジンの暴走を防止する。以下、処理209,処理210では上記処理205と同じように変速位置を判断し、処理211,処理212では処理208と同じ処理を行う。そして、処理213,処理214では3速、処理215,処理216では2速、処理217,処理218では1速の処理をそれぞれ前記4速時と同じ処理を実行する。次に、処理219ではエンジントルクTeをTtar/(iout*iend)から求める。処理220ではエンジン回転数Ne とエンジントルクTe のスロットル開度θマップからスロットル開度θを求める。そして、処理221でスロットル開度θ及び変速位置SolA,SolBを出力する。図22の場合、処理222で変速位置SolA,SolB信号により現在の変速位置gを演算する。処理223ではgが1速かどうかを判断し、1速の場合はリターンする。1速以外の場合は、処理224でg−1を演算しシフトダウンする。そして、処理225では変速位置に見合う減速比gear(n)をioutに入力し、処理226で処理219と同じようにエンジントルクTe を演算する。処理227ではエンジン回転数Ne がパラメータのエンジントルクTe と目標空燃比(A/F)0 のマップからエンジントルクTe に見合う目標空燃比(A/F)0 を求め後述のエンジン制御に用いる。そして、図21のZに戻る。
【0030】
図23は燃料,点火制御のフローチャートである。まず、処理228で空気流量Qa,エンジン回転数Ne,スロットル開度θ及び空燃比A/Fを読み込む。処理229ではQa/Ne,dθ/dtを演算する。次に、処理230,231ではそれぞれ燃料噴射量Tp,点火時期advを下記の式より求める。
【0031】
Tp =A1(補正係数)*f1(Qa/Ne,Ne)*f2((A/f)0)(空燃比補正係数)+ΔA/F(空燃比補正量)+f3(dθ/dt)(加速補正量)
adv=A2(補正係数)*g1(Qa/Ne,Ne)+g2(dθ/dt)(加速補正量)
次に、処理232で実際の空燃比A/Fと目標空燃比(A/F)0 を比較し、一致していればリターンする。一致していない場合は処理233で空燃比補正量 ΔA/Fを求め、リターンする。
【0032】
図24から図27はロックアップ解除時のフローチャートである。図25は低車速時のロックアップ解除である。処理244で車速Vspを読み込み、処理245で設定車速V10(約10km/h)以下かどうかを判断する。以下の場合は処理246でロックアップのデューティ比のluを車速Vsp*k2(補正係数)により求め、大きい場合は処理247で最大デューティ比Dmax をluに入力する。そして、処理248でデューティ信号luを出力する。図27,図26は変速時のロックアップ解除である。処理249ではタービン(トルクコンバータの出力軸)回転数Nt,車速Vsp,変速信号SolA,SolBを読み込む。そして、処理250で変速中も含めたギア比jをk3(補正係数)*Vsp/Ntにより求める。次に、処理251で変速位置SolA,Sol B信号により現在の変速位置gnを求める。そして、処理252で前回の変速位置gn-1と現在の変速位置gnを比較し、同じ場合はCに進む。違う場合は処理253に進み、現在の変速位置gn が前回の変速位置gn-1より大きいかどうかを判断し、大きい場合(シフトアップ)はA、小さい場合(シフトダウン)はBに進む。図26において、Aの場合(シフトアップ)、処理254では処理250で求めたギア比jと制御開始の目標ギア比i(gn-1)−k4(補正係数)を比較し大きい場合はループさせ、小さくなったら処理255に進みロックアップのデューティ比のluにロックアップを解放するため最小のデューティ比Dmin を入力する。次に、処理256に進みギア比jと制御終了の目標ギア比i(gn )+k4(補正係数)を比較し以下の場合はループさせ、大きくなったら処理257に進みロックアップのデューティ比のluにロックアップを締結するため最大のデューディ比Dmaxを入力する。Bの場合(シフトダウン)も同じように処理258から処理260を実行し変速中を判断してロックアップを解放する。そして最後に処理261で前回の変速位置gn-1 に現在の変速位置gn を入力して終了する。図27は急制動時のロックアップ解除である。まず、処理262で駆動側の車輪速Vfrを読み込み、処理263で設定車輪速Vfroと比較する。もし、車輪速Vfrが設定車輪速Vfro以下の場合はタイヤがロックに近い急制動時と判断し、処理264でロックアップのデューティ比のluにロックアップを解放するため最小のデューティ比Dmin を入力する。大きい場合は処理265でロックアップのデューティ比のluにロックアップを締結するため最小のデューティ比Dmax を入力する。そして、処理266でロックアップのデューディ比のluを出力する。
【0033】
図28はロックアップ締結開始時のタイムチャートである。運転者が自動変速機のシフトレバーをN(ニュートラル)あるいはP(パーキング)の状態でエンジンを始動した後、D(ドライブ)レンジ状態になったかどうかをN−Dレンジ信号で監視する。通常N(ニュートラル)あるいはP(パーキング)の状態ではブレーキペダルを踏んでいるため、車速は0km/hである。また、エンジン回転数はアイドル回転数の700rpm 程度である。次に、ブレーキペダルを離すと同時にN−Dレンジ信号がDレンジに変化すると、トルクコンバータのトルク増大により走行抵抗及び車重慣性に打ち勝つ軸トルクが発生し、車が走り始め車速が上昇する。この状態からアクセル開度を突変(例えば0/8〜1/8)させると低ブースト運転により燃費を稼ぐためスロットル開度が全開付近まで開かれる。その時加速補正割込み信号kiを監視し、加速補正が入った(ki=1)ならばロックアップ信号lu=1を出力しロックアップ締結を行う。これにより、軸トルクが変動した場合はたとえば空燃比と変速比を制御し、破線のように軸トルクの変動を防止する。
【0034】
図29はロックアップ締結開始フローチャートである。処理200及び201でそれぞれN−D信号及び加速補正割込み信号kiを読み込む。次に、処理202でDレンジかどうかを判断し、Dレンジであれば処理203へ進みkiが1かどうかを判断する。1であればロックアップ許容となり処理204でロックアップ締結信号lu=1を出力する。もし、処理202及び203でNoの場合は処理205へ進みロックアップ解放信号lu=0を出力しリターンされる。
【0035】
図30はロックアップなしの従来方式(破線)とロックアップなしの低ブースト制御(実線)の比較タイムチャートである。破線の場合、アクセル開度の変化に対しスロットル開度が1対1に対応し変速比がローギアのため、図202のような軸トルクの変化を示す。しかし、スロットル開度が小さいためエンジン効率が低い。また、トルクコンバータの効率も少し低く燃費は悪い。これに対し、実線の場合はアクセル開度の変化に対しスロットル開度が全開まで開きエンジン効率が最高になる。しかし、軸トルクを従来方式に合わせるため変速比がハイギアになるため、トルクコンバータ効率が従来方式より悪くなる。しかし、それでもエンジン効率が最高の分、燃費は従来方式よりも良い。
【0036】
図31は低ブースト制御でのロックアップあり(破線)なし(実線)の比較タイムチャートである。破線,実線において、アクセル開度の変化に対しスロットル開度が全開まで開きエンジン効率が最高になる。しかし、実線の場合は、トルクコンバータの滑りが生じ、軸トルクが増大されるため破線と同じ軸トルクを出力する場合、変速比はよりハイギア側になる。つまり、トルクコンバータの効率は最低方向に向かう。これに対し、破線の場合は実線よりも変速比がローギア側になりエンジン回転数少々高いにもかかわらずトルクコンバータの効率が最高となるため、燃費が大幅に向上する。しかし、軸トルクが変動し運転性が悪化するため上記燃費を犠牲にしていた。
【0037】
図32は低ブースト制御ロックアップありでの変動抑制制御なし(実線)と制御あり(破線,一点鎖線)の比較タイムチャートである。実線の場合は図31で示したような燃費は良いが軸トルクは変動する一例である。トルク変動抑制制御ありの破線の場合は、軸トルクの時間的変化ΔTからトルク変動の状態を判断し、目標トルク変動量Tmin,Tmidを越えた時、点火時期リタード制御と空燃比制御を実行したものである。まず、点火時期をリタードし、次に空燃比をリターンにする。また、この時、点火時期リタード制御と空燃比制御によりエンジントルクが小さくなるため、変速比をロー側に変化させ運転者が要求する軸トルクを維持する必要がある。さらに、上記トルク変動量よりも大きいトルク変動(Tmax)が生じた場合(一点鎖線)は、上記空燃比制御にスロットル制御を加え、軸トルクの変動を防止する。実線,破線及び一点鎖線とも燃費はほとんど変わらず、本発明はトルク変動を抑制しつつ燃費を大幅に向上できる。
【0038】
図33,図34はトルク変動抑制の制御フローチャートである。処理206ではアクセル開度α,軸トルクTを読み込む。次に、処理207でα及びTの時間的変化Δα=dα/dt,ΔT=dT/dtを演算する。そして、処理208で絶対値|ΔT−Δα|が目標トルク変動量Tmin 以上かどうかを判断する。小さい場合(トルク変動なしと判断)はBに進みリターンする。以上の場合は処理 209に進み、ΔT−Δαが0より大きいかどうかを判断する。0より小さい場合は減速時と判断でき、処理210で排気悪化の点からスロットル制御のみを実行する。処理209で大きい場合は処理211に進み、ΔT−Δαが目標トルク変動量Tmid 以上かどうかを判断する。小さい場合は処理212で点火時期リタード制御を実行する。以上の場合は処理213へ進みΔT−Δαが目標トルク変動量Tmax 以上かどうかを判断する。小さい場合は処理214で燃料(空燃比)制御を実行する。以上の場合は処理210でスロットル制御を実行する。そして、図34に進む。処理215ではまず、目標駆動トルクTout をαの関数g(α)より求める。そして、処理216から219まででそれぞれ点火時期リタード量 adv,空燃比A/F,スロットル開度θ及びエンジン回転数Ne を読み込む。処理220で上記adv,A/F,θ,Neの関数f(adv,A/F,θ,Ne)よりエンジントルクTeを演算する。また、上記adv,A/F,θ,Neを用いたマップによりエンジントルクTe を求めてもよい。そして、処理221で変速比ioutを目標駆動トルクTout/エンジントルクTe で求め、処理222で出力する。
【0039】
本実施例によれば、車両の発進時からロックアップが可能であり、燃費が向上する。
【0040】
【発明の効果】
これにより、トルク変動が大きいときの運転性が確保できる。また、運転者の意図する駆動力が得られる。また、高い燃料経済性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本的な制御ブロック図。
【図2】本発明の最適駆動トルクシステムの制御ブロック図。
【図3】自動車のパワートレイン系の構成図。
【図4】運転者が意図する最適の車速−駆動トルクマップ。
【図5】空燃比−エンジントルクマップ。
【図6】トルク変動検出手段以降の制御フローチャート。
【図7】図6の動作データ。
【図8】駆動力線図。
【図9】ワイドレンジ自動変速機の一例。
【図10】トルクコンバータの効率特性。
【図11】図10の解決策の制御フローチャート。
【図12】図14の動作データ。
【図13】駆動力線図。
【図14】ハイブリッド自動変速機の構成。
【図15】図14のハイブリッド自動変速機を用いた場合の駆動力線図。
【図16】ロックアップ制御時の油圧ポンプ制御システム図。
【図17】スタータ,オイルポンプ,冷却ファンの一体型モータの取付け構造図。
【図18】本発明の別の実施例を示す図面。
【図19】その詳細構成図。
【図20】ロックアップ制御時のメインフローチャートの一部を示す図面。
【図21】ロックアップ制御時のメインフローチャートの一部を示す図面。
【図22】ロックアップ制御時のメインフローチャートの一部を示す図面。
【図23】燃料・点火の制御フローチャート。
【図24】ロックアップ解除の制御フローチャートの一部。
【図25】ロックアップ解除の制御フローチャートの一部。
【図26】ロックアップ解除の制御フローチャートの一部。
【図27】ロックアップ解除の制御フローチャートの一部。
【図28】ロックアップ開始時のタイムチャート。
【図29】ロックアップ開始時の制御フローチャート。
【図30】従来技術と本発明との比較タイムチャート。
【図31】低ブースト制御時のロックアップ有無比較タイムチャート。
【図32】低ブースト制御時にロックアップ有の場合の発生トルク制御有無の比較タイムチャート。
【図33】発生トルク抑制制御フローチャートの一部。
【図34】発生トルク抑制制御フローチャートの一部。
【符号の説明】
1…トルク変動検出手段、2…変動抑制手段、3…燃料噴射弁、4…スロットル制御器、5…エンジントルク制御装置、6…変速比制御アクチュエータ。
Claims (3)
- エンジンが発生する回転トルクを自動変速機を介して車両の駆動輪に伝達すると共に、そのトルク伝達経路にロックアップ機構を備えた自動車の制御装置であって、
前記エンジンと駆動系からこもり音及び振動の発生を検知するトルク変動検出手段と、
前記機構のロックアップ中における前記トルク変動検出手段の検出結果に応じて、前記エンジンの発生トルクを下げると共に、前記自動変速機の変速比をその時点の変速比よりロー側に移行する変動抑制手段と、
を有する自動車の制御装置。 - 請求項1記載の自動車の制御装置であって、
前記変動抑制手段は、希薄混合気運転に移行する空燃比制御により、前記エンジンの発生トルクを下げる自動車の制御装置。 - 請求項2に記載の自動車の制御装置であって、
前記変動抑制手段は、前記空燃比制御の範囲外の場合、スロットル弁の開度を小さくすると共に前記自動変速機の変速比をその時点の変速比よりロー側に移行する自動車の制御装置。
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