JP3980199B2

JP3980199B2 - 制御方法

Info

Publication number: JP3980199B2
Application number: JP29304198A
Authority: JP
Inventors: 昌典石戸; 曜一古市; 勉望月; 勝規松尾; 昌秀伊藤
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2018-09-30
Also published as: JP2000110600A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両における自動変速機等の制御方法、とくに、アクセルの踏込みによる車速増加中のアップシフト時、いわゆるパワーオンアップシフト時等における制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載されたトルクコンバータ付き自動変速機のパワーオンアップシフト時においては、図３（イ）に示されているように、変速指令に基づき自動変速機各部のクラッチ及びブレーキが適宜係脱されて、自動変速機の入力軸であるタービン軸の回転速度（タービン回転速度）が初期変速段相当回転速度から次期変速段相当回転速度へと変更されるが、次期変速段用のクラッチが係合し始めると、図３（ロ）に示されているように、それまでの区間Ｉにおける自動変速機の出力軸トルクが急減し、タービン回転速度が減少し始めるまでの区間II（トルクフェーズ）の一瞬だけ出力軸トルクが減少する。
【０００３】
その後、次期変速段用クラッチの係合がさらに進むと、タービン回転速度が初期変速段相当回転速度から次期変速段相当回転速度へと徐々に減少し、この区間 III（イナーシャフェーズ）では、動力系の慣性を低減させる反作用として図３（ロ）のように出力軸トルクが増大し、変速終了後の区間IVではタービン回転速度が次期変速段相当回転速度となると共に、出力軸トルクはタービン回転速度の低下に相応した次期変速段相当回転速度の大きさに応じて減少している。
【０００４】
この場合、区間 IIIの最初で図３（ロ）のように出力軸トルクが急増すると、乗員には車体が前方へ押し出されるような突出し感が与えられて、変速フィーリングを著しく損ねるので、従来からエンジン点火時期のリタードによりエンジン出力を低下させて、上記のような出力軸トルクの急増を抑制するものが種々提案されている。
【０００５】
例えば、特公平５−７２１３号公報に示されているように、エンジンの電子制御装置内に通常の点火時期制御マップとは別個の変速時専用点火時期制御マップを設定する場合には、点火時期制御マップが複数のパラメータによって元々多次元化されているため、電子制御装置内のメモリ容量を多く消費する問題がある。
【０００６】
これを回避するため、変速時における点火時期のリタード量を一定に固定することが考えられるが、点火時期はエンジンの運転状態によって大きく変動させられるので、一定のリタード量では常に適切な点火時期とすることは不可能であって、実際的ではない。
【０００７】
従って、スロットル開度やエンジン回転速度等の制御パラメータに応じてリタード量を変更する必要があるが、上記のように、点火時期制御マップは複数の制御パラメータからなる多次元マップのため、１つの制御パラメータでリタード量を変更しても、エンジンの運転状態に合致した点火時期を得ることはできず、また、複数の制御パラメータに合わせてリタード量を変更しようとすれば、結局は変速時専用点火時期制御マップをもつ場合と同様にメモリ容量を多く消費することが避けられないばかりか、電子制御装置全体のマッチングが非常に困難となる不具合がある。
【０００８】
なお、一般に点火時期を遅らせると、未燃成分の発生によりエンジン排ガスが悪化すると同時に、排ガス浄化触媒近辺における上記未燃成分の異常燃焼によって触媒温度が著しく上昇するおそれがあるので、エンジン出力を点火時期で制御する場合には、リタード量とリタード時間とを最小限にする必要があり、特に、リタード時間に関してはその開始、終了タイミングも重要である。
【０００９】
リタード時間については、例えば、タイマを利用して変速開始から所定時間後にリタードを終了させたり、リタードの開始、終了を自動変速機のタービン回転速度に同期してリタード時間を制御する方法等があるが、上記タイマ方式の場合には、エンジン排ガスや排ガス浄化触媒の問題を考慮して妥当な時間を設定することができるが、車両負荷の変動に基づき変速時間が変化するため、リタード制御の開始、終了タンミングを変速状態に合わせることができず、従って、変速時間が長いときには変速の途中でリタード制御が終了し、出力軸トルクが急増するため変速ショックが生じ、また逆に、変速時間が短いときには変速の終了後もリタード制御が継続されて、必要な出力軸トルクがえられないおそれがある。
他方、上記同期方式では、変速時間の変動に合わせて変速中にのみリタード制御を実施させることができるが、変速時間が長引けば前記排ガス及び排ガス浄化媒の問題が生じることとなる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主目的は、車両における自動変速機のパワーオンアップシフト時に、自動変速機の出力軸トルクが急増することを簡単に抑制する制御方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明にかかる制御方法は、パワーオンアップシフト時の変速指令に基づき、自動変速機の変速時に回転速度が変化する変速軸部の回転速度変動を検出したとき、上記自動変速機に連結されたエンジンの点火時期を第１制御値に基づいて一定時間の間リタードさせることにより上記エンジンの出力を低下させ、上記一定時間の経過後上記変速軸部の回転速度が所定値、または、所定割合に減少するまでの間、上記リタード量を第２制御値に基づいて低減させることにより上記低下した出力を部分的に回復させると共に、上記第１制御値及び上記第２制御値の少なくともいずれかが、エンジンの負荷状態に応じて設定されたエンジンの点火時期の進角度に所定のリタード係数を乗じて算出されるように構成されている。
【００１２】
すなわち、パワーオンアップシフト時の変速指令に基づく変速軸部の回転速度変動を検出したとき、連結エンジンの点火時期を第１制御値に基づいて一定時間の間リタードさせることによりエンジンの出力を低下させて、自動変速機の出力軸トルクが急増することを効果的に抑制できるので、パワーオンアップシフト時の初期に乗員へ与える突出し感を大幅に低減させることができると共に、それ以後には変速軸部の回転速度が所定値、または、所定割合に減少するまでの間、上記リタード量を第２制御値に基づいて低減させることにより上記低下した出力を部分的に回復させ、車両の減速感を容易に低減させることができる。
また、パワーオンアップシフト時の初期に一定時間の間比較的大きくエンジン出力を低下させる結果、比較的大きなエンジン出力の低下は車両の運転状況に影響されることなく常に一定時間に制限されるので、この出力低下によるエンジン排ガスの悪化や排ガス触媒温度の上昇を容易に回避させることができる。
さらに、第１制御値及び第２制御値の少なくともいずれかが、エンジンの負荷状態に応じて設定されたエンジンの点火時期の進角度に所定のリタード係数を乗じて算出されるため、電子制御装置におけるメモリ容量の消費をきわめて少なくできると共に、エンジンの極端な運転状態にあっても異常な制御値が設定されることを防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例について説明する。
図１（イ）において、車両に搭載されたトルクコンバータ付き自動変速機のパワーオンアップシフト時、変速指令に基づき自動変速機各部のクラッチ及びブレーキが適宜係脱されて、自動変速機の入力軸であるタービン軸の回転速度（タービン回転速度）が初期変速段相当回転速度から次期変速段相当回転速度へと徐々に引き下げられるが、次期変速段のクラッチが係合し始めると、図１（ハ）に示されているように、それまでの区間Ｉにおける自動変速機の出力軸トルクが急減し、タービン回転速度が減少し始めるまでの区間II（トルクフェーズ）の一瞬だけ出力軸トルクが減少する。
【００１４】
その後、タービン回転速度が初期変速段相当回転速度から次期変速段相当回転速度へと徐々に減少する III区間（イナーシャフェーズ）における自動変速機の制御方法を図２のフローチャートにより説明する。
【００１５】
まず、ステップＳ１においてタービン回転速度が初期変速段相当回転速度から減少、もしくは、所定量減少したかどうかがチェックされ、タービン回転速度が初期変速段相当回転速度から減少、もしくは、所定量減少したことが、図１（イ）のＡ点でタービン回転速度センサにより検出されれば、次のステップＳ２へ移行する。
【００１６】
ステップＳ２では、自動変速機が連結されているエンジンの点火時期制御マップから、その時の運転状況に対応した点火時期の進角度Ｘを読み出すと共に、リタード係数マップからそれまで読み出されていたリタード係数１．０に代えて、図１（ロ）に示されたリタード係数ａ（１＞ａ＞０）を読み出し、進角度Ｘに比較的小さなリタード係数ａを乗じた値の進角度ａＸに相当する比較的大きなリタードが行われ、ステップＳ３に進む。
【００１７】
ステップＳ３においては、Ａ点から一定時間Ｔが経過したかどうかがチェックされ、時間Ｔが経過していなければ進角度ａＸのリタードが継続されるが、時間Ｔが経過して図１（イ）のＢ点に到達すれば次のステップＳ４へ移行する。
【００１８】
ステップＳ４では、リタード係数マップからそれまで読み出されていたリタード係数ａに代えて、それより大きなリタード係数ｂ（１＞ｂ＞ａ）を読み出し、それまでの進角度ａＸから、点火時期制御マップ上の元の進角度Ｘに上記リタード係数ｂを乗じた値の進角度ｂＸに切り換えられ、その結果、リタード量が低減させられてエンジン出力を部分的に回復させ、ステップＳ５に進む。
【００１９】
ステップＳ５においては、タービン回転速度が減少して、次期変速段相当回転速度からΔＮ1 だけ大きい図１（イ）のＣ点に到達したかどうかがチェックされ、Ｃ点に到達していなければ進角度ｂＸのリタードが継続されるが、Ｃ点に到達すれば次のステップＳ６へ移行する。
【００２０】
ステップＳ６では、リタード係数マップからそれまで読み出されていたリタード係数ｂに代えて、それより大きなリタード係数ｃ（１＞ｃ＞ｂ）を読み出し、それまでの進角度ｂＸから、点火時期制御マップ上の元の進角度Ｘに上記リタード係数ｃを乗じた値の進角度ｃＸに切り換えられ、その結果、リタード量がさらに低減させられてエンジン出力を一層回復させ、ステップＳ７に進む。
【００２１】
ステップＳ７においては、ステップＳ６からタービン回転速度がさらに減少し、次期変速段相当回転速度から僅かにΔＮ2 だけ大きくて変速が終了したとみなしうる図１（イ）のＤ点に到達したかどうかがチェックされ、Ｄ点に到達していなれけば進角度ｃＸのリタードが継続されるが、Ｄ点に到達すれば次のステップＳ８へ移行し、進角度Ｘに乗じられるリタード係数を１．０に戻すことにより、事実上リタードを解消させ、パワーオンアップシフトに伴うリタード制御を終了させる。
【００２２】
すなわち、区間 IIIの初期では、比較的小さなリタード係数ａによりリタード量が大きくとられて、エンジン出力（自動変速機への入力）が比較的大きく低下させられるので、図１（ハ）の実線に示されているように出力軸トルクの立ち上がりが、元の進角度Ｘに上記付加的制御をしない２点鎖線の場合よりも著しく抑制され、かつ、出力軸トルクの増加量も制限されるので、パワーオンアップシフト時に乗員に与える前方への突出し感を大幅に低減させることができる。
【００２３】
また、区間 IIIの中期及び後期では、比較的大きなリタード係数ｂ、ｃの選定により、タービン回転速度の減少に合わせてタイミング良く徐々にリタード量を低減させ、出力軸トルクを次期変速段にまで減速感を伴うことなくスムースに減少させると共に、変速終了直前にリタード量の制御を完了させて、全体的に滑らかな変速制御を行わせることができるので、変速フィーリングを格段に向上させることが可能となる。
【００２４】
しかも、上記制御方法では、連結エンジンの運転状況に対応した同エンジン点火時期制御マップ上の進角度Ｘにそれぞれ単なるリタード係数ａ、ｂ、ｃをかけた値の進角度へリタードが行われるに過ぎないので、その制御を連結エンジンの電子制御装置に付加させることは非常に簡単であって、連結エンジン及び自動変速機に対する全体的な制御のマッチングも容易であるばかりでなく、リタード量がリタード係数ａ、ｂ、ｃによって常に比例制御されているため、リタード量の決定に際してエンジンの電子制御装置におけるメモリ容量の消費をきわめて少なくできると共に、エンジンの極端な運転状況等にあっても異常なリタード量が設定されることは確実に防止されて、リタード量の誤設定が生じるおそれを完全に排除できる利点がある。
【００２５】
さらに、区間 IIIの初期における大きなリタードは常に一定時間Ｔに制限されているので、連結エンジンの運転状況等に応じてパワーオンアップシフト時の変速時間が比較的長引いても、一定時間Ｔを適当な短さに設定することによって、リタードによるエンジン排ガスの悪化や、排ガス触媒の著しい温度上昇による劣化を容易に抑制できる長所があり、その上、区間 IIIの中期、後期は、タービン回転速度の変化に応じてリタード量が変更されるため、変速の終了に合わせてリタードの制御を完全に終わらせることができる。
【００２６】
なお、上記実施形態例においては、区間 IIIの中期及び後期における各リタード係数の適用タイミングを、自動変速機の入力軸であるタービン軸の回転速度が次期変速段相当回転速度からそれぞれ所定量だけ大きい時期に選定しているが、自動変速機の変速時に回転速度が変化するタービン軸以外の他の変速軸部における回転速度が、次期変速段相当回転速度からそれぞれ所定量だけ大きい時期に選定するようにしてもよく、また、上記所定量に代えて、タービン軸等の変速軸部における回転速度が次期変速段相当回転速度からそれぞれ所定割合だけ大きい時期に選定してもよく、さらには、タービン軸等の変速軸部における回転速度が初期変速段相当回転速度を基準として、上記の各場合とそれぞれ同様に所定量もしくは所定割合だけ小さい時期に選定してもよいものである。
【００２７】
また、区間 III全体における各リタード係数ａ、ｂ、ｃの大きさについては、例えば、図１（ハ）で示した変速指令時における連結エンジンのスロットル開度の大きさに応じて大中小の３ゾーンに分け、各ゾーン毎にリタード係数ａ、ｂ、ｃを設定させるようにすれば、パワーオンアップシフト時における一層好適な自動変速制御を行わせることができ、さらに、時間Ｔ、タービン回転速度ΔＮ1 、ΔＮ2 を変速の種類（１−２、２−３、３−４等）で分けるようにすれば、一層適切な制御を行うことができる。
【００２８】
さらに、上記各実施形態例では、エンジン出力を点火リタードの制御パラメータにより低下させているが、リタードに代えて連結エンジンへの燃料供給量や連結エンジンにおけるスロットル開度等の制御パラメータによりエンジン出力を低下させるようにし、それぞれ上記各実施形態例の場合と同等の係数を上記制御パラメータに乗じて、エンジン出力の低下を図るようにしても、上記各実施形態例と同等の作用効果を奏することができるのはいうまでもない。
【００２９】
【発明の効果】
本発明にかかる制御方法によれば、パワーオンアップシフト時の変速指令に基づく変速軸部の回転速度変動を検出したとき、連結エンジンの点火時期を第１制御値に基づいて一定時間の間リタードさせることによりエンジンの出力を低下させて、自動変速機の出力軸トルクが急増することを効果的に抑制し、パワーオンアップシフト時の初期に乗員へ与える突出し感を大幅に低減させることができると共に、それ以後には上記リタード量を第２制御値に基づいて低減させることにより上記低下した出力を部分的に回復させることにより、車両の減速感を容易に低減させて、パワーオンアップシフト時の変速フィーリングを格段に向上させることができ、また、比較的大きなエンジン出力の低下は車両の運転状況に影響されることなく常に一定時間に制限されるので、この出力低下によるエンジン排ガスの悪化や排ガス触媒温度の上昇を容易に回避させることができ、さらには、第１制御値及び第２制御値の少なくともいずれかが、エンジンの負荷状態に応じて設定されたエンジンの点火時期の進角度に所定のリタード係数を乗じて算出されるため、電子制御装置におけるメモリ容量の消費をきわめて少なくできると共に、エンジンの極端な運転状態にあっても異常な制御値が設定されることを防止して、リタード量の誤設定が生じるおそれを排除できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例における作用説明図。
【図２】上記実施形態例のフローチャート。
【図３】従来装置の作用説明図。

Claims

パワーオンアップシフト時の変速指令に基づき、自動変速機の変速時に回転速度が変化する変速軸部の回転速度変動を検出したとき、上記自動変速機に連結されたエンジンの点火時期を第１制御値に基づいて一定時間の間リタードさせることにより上記エンジンの出力を低下させ、上記一定時間の経過後上記変速軸部の回転速度が所定値、または、所定割合に減少するまでの間、上記リタード量を第２制御値に基づいて低減させることにより上記低下した出力を部分的に回復させると共に、上記第１制御値及び上記第２制御値の少なくともいずれかが、エンジンの負荷状態に応じて設定されたエンジンの点火時期の進角度に所定のリタード係数を乗じて算出されるように構成された制御方法。