JP4069676B2

JP4069676B2 - エンジン及び自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JP4069676B2
Application number: JP2002148701A
Authority: JP
Inventors: 健一後藤; 正浩入山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-05-23
Filing date: 2002-05-23
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2022-05-23
Also published as: JP2003343302A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者の操作するアクセル開度に応じて、エンジンのスロットル開度を電子制御する電子制御スロットルを備えたエンジン及び自動変速機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子制御スロットルを備えた技術としては、例えば特開平５−９９００４号公報に記載の技術が知られている。この公報に記載の技術には、変速段が大きいほどアクセル開度に対するスロットル開度を大きくしている。このとき、高変速段からのアップシフトを行うと、運転者のアクセル開度よりも大きなスロットル開度指令値が出力される。変速中は自動変速機内の摩擦締結要素が滑り状態となっているため、一時的にエンジン負荷が小さくなり、スロットル開度が大きくなるとエンジンが吹けあがってしまう虞がある。この状態で変速が終了すると変速前後でエンジン出力が増加してしまい変速ショックが大きくなる。よって、変速指令が出力された時点でスロットル開度を保持することで変速前後のエンジン出力の変動を防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術にあっては、変速中に運転者が自らアクセル開度を変化させた場合に対してスロットル開度をどのように変更するかについての課題を有しておらず、安定した変速制御を達成することができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述の課題に鑑み、変速中に運転者によってアクセル開度が変更されたとしても、安定したスロットル制御を達成可能なエンジン及び自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願発明では、自動変速機の変速状態を検出する変速状態検出手段と、変速開始時に検出されたスロットル開度を記憶する記憶手段と、を設け、前記変速制御手段を、変速中と検出され、かつ、検出されたアクセル開度に応じて算出されたスロットル開度が前記記憶手段に記憶された変速開始時スロットル開度よりも大きいときは、前記エンジン制御手段に対し、前記電子制御スロットルを変速開始時スロットル開度とするよう指令する手段とし、前記変速制御手段を、変速中と検出され、かつ、検出されたアクセル開度に応じて算出された前記スロットル開度が前記記憶手段に記憶された変速開始時スロットル開度よりも小さいときは、前記エンジン制御手段に対し、前記電子制御スロットルを検出されたアクセル開度に応じて算出された前記スロットル開度とするよう指令する手段としたことで上記課題を解決するに至った。
【０００６】
【発明の効果】
本願発明にあっては、変速中に運転者がアクセルを踏みましたとしても、変速開始時のスロットル開度が維持されるため、安定したエンジントルク制御を達成することが可能となり、変速ショックや変速の間延びを防止することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明におけるエンジン及び自動変速機の制御装置の実施形態について実施例をもとに説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【０００８】
（第１実施例）
図１は本発明の第１実施例における基本構成を示す概略図である。
１は原動機としてのエンジン、２は有段式の自動変速機である。エンジン１の出力トルクは自動変速機２に入力され、自動変速機２は選択した変速段に応じたギア比で出力トルクを出力軸３に出力し、図外の駆動輪を駆動する。
【０００９】
エンジン１には、燃料を噴射する複数のインジェクタ４と、電動アクチュエータにより作動する電子制御スロットル１０が設けられている。各インジェクタ４の燃料噴射指令及び電子制御スロットル開度指令は、エンジンコントロールユニット５（以下、ECUと記載する）により行われる。
【００１０】
ECU５は、基本的にはエンジン回転数Neを検出するエンジン回転数センサ６からの信号、運転者のアクセルペダル操作量APSを検出するアクセル開度センサ７からの信号及びエンジン負荷に相当するスロットル開度TVOを検出するスロットル開度センサ８からの信号が入力される。
【００１１】
インジェクタ４の燃料噴射は、エンジン回転数Ne及びスロットル開度TVOを入力として燃料噴射量を演算した後、これに対応する時間だけエンジン回転に調時して、各インジェクタ４を個別に作動させる。また、必要に応じてこれらインジェクタ４のうちで一部の気筒に燃料噴射するものの作動を停止させて出力トルクを低下させることができるように構成されている。尚、トルクを変更する手段として、点火タイミングを変更するリタードを用いてもよい。
【００１２】
また、電子制御スロットル１０の作動は、エンジン回転数Ne及びアクセル開度APSとともに、後述する自動変速機コントロールユニット１４からの信号に基づいて走行状況に応じて最適なスロットル開度TVOを演算し、電動アクチュエータに指令信号を出力する。
【００１３】
自動変速機２には、図示を省略した摩擦要素を締結・解放するアクチュエータに対して油圧を供給，あるいは供給停止するコントロールバルブ９が設けられている。このコントロールバルブ９には、第１シフトソレノイド１１，第２シフトソレノイド１２，ライン圧ソレノイド１３が内蔵されている。シフトソレノイド１１，１２のON・OFFの組み合わせにより各種摩擦要素を作動させ、各変速段を形成する周知の構成となっている。尚、このとき、ライン圧ソレノイド１３のデューティ制御によって形成されたライン圧を用いる。
【００１４】
自動変速機コントロールユニット１４（以下、ATCUと記載する）は、自動変速機２への入力回転数であるタービン回転数Niを検出するタービン回転数センサ１５の信号、車速Vに相当する変速機出力回転数を検出する車速センサ１６の信号及びECU５からエンジン回転数Ne及びスロットル開度TVO等が入力される。 ATCU１４は、周知のように基本的には、スロットル開度TVO並びに、車速Vに基づいて最適な変速段を決定し、上記シフトソレノイド１１，１２のON・OFFの切り換えを行う。また、ATCU１４は、変速時にはECU５に対してトルクダウン作動させる信号を出力してシフトクオリティーの向上や、変速に関する摩擦材の耐久信頼性向上を図っている。
【００１５】
（トルクダウン制御）
第１実施例のエンジン及び自動変速機の制御装置にあっては、トルクダウン制御が行われる。ここで、アップシフト変速時を例に説明する。アップシフトするときは、自動変速機２内のある第１摩擦締結要素を解放し、他の第２摩擦要素を締結することで達成される。このとき、変速ショックを防止するために、第１摩擦要素を徐々に解放すると同時に、第２摩擦要素を徐々に締結することで、ギア比を滑らかに変化させる滑り状態が得られる。この状態ではエンジン負荷が一時的に小さくなるためエンジンが吹けあがる虞がある。また、エンジン１から自動変速機２内への入力トルクが大きいと、必要以上に第１及び第２摩擦要素が滑ってしまい、所謂イナーシャフェーズが終了せず、変速が間延びするという問題がある。よって、ECU５に対して、エンジントルクの上限値を規定するトルクダウン指令を出力し、エンジン１から自動変速機２内への入力トルクを制限する。これにより、変速ショック及び変速の間延びを防止することが可能となり、安定したアップシフト変速を達成することができるものである。
【００１６】
図２は第１実施例におけるスロットル制御を表すフローチャートである。
【００１７】
ステップ１０１では、エンジン回転数Ne，スロットル開度TVO，アクセル開度APS，タービン回転数Ni及び車速Vを読み込む。
【００１８】
ステップ１０２では、目標スロットル開度TTVOを演算する。
【００１９】
ステップ１０３では、自動変速機２が変速中かどうかを判断し、変速中のときはステップ１０４に進み、変速中でなければステップ１０８へ進む。尚、変速中であるかどうかの判断は、例えばタービン回転数Niと変速機出力軸回転数に相当する車速Vから変速比を演算し、この変速比が変化しているかどうかから判断すればよい。
【００２０】
ステップ１０４では、変速開始時かどうかを判断し、変速開始時であればステップ１０５へ進み、変速開始時で無ければステップ１０６へ進む。
【００２１】
ステップ１０５では、変速開始時のスロットル開度である変速開始時目標スロットル開度TTVOBUを記憶する。
【００２２】
ステップ１０６では、TTVO が TTVOBUよりも大きいかどうかを判断し、大きいときはアクセルを踏み増ししていると判断してステップ１０７へ運転者が進み、それ以外は運転者がアクセルを足離ししていると判断してステップ１０８へ進む。
【００２３】
ステップ１０７では、電子制御スロットル１０に対し、開度指令値としてTTVOBUを出力する。
【００２４】
ステップ１０８では、電子制御スロットル１０に対し、開度指令値としてTTVOを出力する。
【００２５】
上述のスロットル制御をタイムチャートに基づいて説明する。
（変速中のアクセル踏み増し）
図３は、変速中に運転者がアクセルを踏み増ししたときのタイムチャートである。
時刻ｔ１において、変速が開始するとギア比が変化し始める。このとき、ステップ１０５において、変速開始時のスロットル開度に相当する変速開始時目標開度TTVOBUを記憶する。
【００２６】
時刻ｔ２において、運転者のアクセル踏み増しによってアクセル開度APSが上昇する。ここで、ステップ１０２において踏み増しされたアクセル開度APSに基づいて目標開度TTVOが再度演算されるが、ステップ１０６において、目標開度TTVOが変速開始時に記憶された変速開始時目標開度TTVOBUよりも大きくなる。このときは、ステップ１０７に進み、電子制御スロットル１０に対して変速開始時目標開度TTVOBUを出力し、スロットル開度を一定に維持する。
【００２７】
これにより、変速中に運転者のアクセルの踏み増しが行われたとしても、スロットル開度TVOがTTVOBUよりも大きくなることがない。よって、変速中にトルクダウン制御を行っている場合であっても、スロットル開度TVOの上昇によって所望のトルクダウン制御が達成できなくなることがなく、安定したエンジントルク制御を達成することができる。よって、運転者が変速中にアクセルを踏み増ししたとしても変速ショック及び変速の間延びを防止することができる。
【００２８】
時刻ｔ３において、変速が終了したと判断されると、スロットル開度を変速開始時目標開度TTVOBUからステップ１０２において演算された目標開度TTVOに復帰する。このとき、変速中にスロットル開度TVOを固定した結果、変速終了後に運転者の要求駆動力と乖離が発生した場合には、一気にスロットル開度を復帰するのではなく、例えば一時遅れフィルタ等を介して徐々に復帰させることで急激なトルク変動を防止している。
【００２９】
（変速中のアクセル足離し）
図４は、変速中に運転者がアクセルを足離ししたときのタイムチャートである。時刻ｔ１１において、変速が開始すると、ギア比が変化し始める。このとき、ステップ１０５において、変速開始時のスロットル開度に相当する変速開始時目標開度TTVOBUを記憶する。
【００３０】
時刻ｔ１２において、運転者のアクセル足離しによってアクセル開度APSが下降する。ここで、ステップ１０２において踏み増しされたアクセル開度APSに基づいて目標開度TTVOが再度演算される。このとき、ステップ１０６において、目標開度TTVOが変速開始時に記憶された変速開始時目標開度TTVOBUよりも小さくなる。このときは、ステップ１０８に進み、電子制御スロットル１０に対して目標開度TTVOを出力し、スロットル開度TVOをアクセル開度APSに応じて下降させる。
【００３１】
これにより、運転者が変速中に足離しした場合には、スロットル開度TVOも小さくなるため、エンジントルクが運転者の意図よりも大きくなるといったことが無く、運転者の意図に反した突っ走り感を防止することができる。
【００３２】
時刻ｔ１３において、変速が終了したと判断された後も、アクセル開度APSに応じたスロットル開度TVOとする。
【００３３】
（その他の実施例）
以上、実施例について説明してきたが、上述の構成に限られるものではなく、例えば、トルクダウン制御を行わない車両にあっても運転者の意図に応じて安定した変速制御を達成できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例におけるエンジン及び自動変速機の制御装置の基本構成を示す概略図である。
【図２】第１実施例における、スロットル制御を表すフローチャートである。
【図３】第１実施例における、変速中のアクセル踏み増しを表すタイムチャートである。
【図４】第１実施例における、変速中のアクセル足離しを表すタイムチャートである。
【符号の説明】
１エンジン
２自動変速機
３出力軸
４インジェクタ
５エンジンコントロールユニット（ECU）
６エンジン回転数センサ
７アクセル開度センサ
８スロットル開度センサ
９コントロールバルブユニット
１０電子制御スロットル
１１第１シフトソレノイド
１２第２シフトソレノイド
１３ライン圧ソレノイド
１４自動変速機コントロールユニット（ATCU）
１５タービン回転数センサ
１６車速センサ

Claims

運転者の操作するアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
検出されたアクセル開度に基づいてエンジンの駆動状態を制御するエンジン制御手段と、
エンジン制御手段の指令信号に基づいてエンジンの吸入空気量を調整するスロットルを駆動する電子制御スロットルと、
スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
エンジンから入力された回転数を変速し、駆動輪に出力する有段式の自動変速機と、
少なくとも車速とスロットル開度から決定される車両の運転点に基づいて変速段を決定し、前記自動変速機の変速制御を行う変速制御手段と、
を備えたエンジン及び自動変速機の制御装置において、
自動変速機の変速状態を検出する変速状態検出手段と、
変速開始時に検出されたスロットル開度を記憶する記憶手段と、
を設け、
前記変速制御手段を、変速中と検出され、かつ、検出されたアクセル開度に応じて算出されたスロットル開度が前記記憶手段に記憶された変速開始時スロットル開度よりも大きいときは、前記エンジン制御手段に対し、前記電子制御スロットルを変速開始時スロットル開度とするよう指令する手段とし、
前記変速制御手段を、変速中と検出され、かつ、検出されたアクセル開度に応じて算出された前記スロットル開度が前記記憶手段に記憶された変速開始時スロットル開度よりも小さいときは、前記エンジン制御手段に対し、前記電子制御スロットルを検出されたアクセル開度に応じて算出された前記スロットル開度とするよう指令する手段としたこと
を特徴とするエンジン及び自動変速機の制御装置。
請求項１に記載のエンジン及び自動変速機の制御装置において、
前記エンジン制御手段を、変速が終了したときのアクセル開度に応じたスロットル開度から前記記憶手段に記憶された変速開始時スロットル開度を減算した値が所定値以上のときは、変速が終了したときのアクセル開度に応じたスロットル開度を目標値として、徐々にスロットル開度を上昇させる手段としたことを特徴とするエンジン及び自動変速機の制御装置。
請求項１または２に記載のエンジン及び自動変速機の制御装置において、
前記エンジン制御手段に、原動機の出力トルクが所定値以上とならないよう上限を規定するトルク変更部を設け、
前記変速制御手段に、前記変速状態検出手段によりアップシフト開始を検出したときは、この検出からアップシフト終了までの間に前記トルク変更部により出力トルクの上限を規定する指令を出力するトルクダウン制御部を設けたことを特徴とするエンジン及び自動変速機の制御装置。