JP4200722B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機を有する車両が公知である。一般的な自動変速機は、エンジンから回転動力を受けるトルクコンバータと、トルクコンバータからの回転動力を変速して車輪へ伝達する歯車変速装置とを有している。このような自動変速機において、シフトレンジがドライブレンジとされていると、アクセルペダルを開放しても、トルクコンバータからトルクを歯車変速装置へ伝達するためのクラッチが接続されていて、エンジンはアイドル回転で運転されるために、若干のトルクが車輪側に伝達され、車両は前進してしまう。
【０００３】
この現象は一般的にクリープ現象と称されている。シフトレンジをニュートラルレンジとすれば、歯車変速装置のクラッチが切断され車輪側へトルクが伝達されることはなく、クリープ現象を防止することはできる。しかしながら、信号待ち等の車両一時停止に際してシフトレンジをドライブレンジからニュートラルレンジとし、発進に際して再びドライブレンジに戻すことは面倒であり、通常は、フットブレーキによってクリープ現象による車両の前進を防止している。
【０００４】
こうして、フットブレーキにより車両の発進を防止するためには、比較的大きな踏込力をブレーキペダルに作用させなければならない。この踏込力を低減するために、車両一時停止時において、歯車変速装置のクラッチを滑らせて車輪側へ伝達されるクリープトルクを減少させることが提案されている。
【０００５】
しかしながら、こうしてクラッチを滑らせると、車輪側へ伝達されるトルクが減少する分、エンジンの負荷が減少することとなり、それにより、この時にエンジン回転が吹き上がり、運転者は違和感を有することとなる。また、エンジン回転の吹き上がりは、燃料を無駄に消費することでもある。
【０００６】
この問題を解決することを意図して、歯車変速装置のクラッチの滑り開始時におけるエンジン負荷トルクを算出し、このエンジン負荷トルクに対応する目標吸気量へ吸気量を減少させることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−１５９６１２号公報（段落番号００６５−００７１、図４）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
確かに、前述のようにして、クリープトクルを減少させる際に、吸気量を目標吸気量へ減少させれば、エンジン回転の吹き上がりを防止することはできる。しかしながら、クラッチの滑り開始時にアイドルスピードコントロールバルブ等を制御しても、吸気量が直ぐに目標吸気量へ減少せず、エンジン回転の吹き上がりを防止することはできない。
【０００９】
従って、本発明の目的は、クリープトルクを減少させるために、トルクコンバータからトルクを歯車変速装置へ伝達するためのクラッチを滑らす際に、機関回転数の吹き上がりを確実に防止することができる自動変速機の制御装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による請求項１に記載の自動変速機の制御装置は、クリープトルクを減少させるために、トルクコンバータからトルクを変速装置へ伝達するためのクラッチを滑らせ、その後の機関回転数を目標回転数に維持するための自動変速機の制御装置において、前記制御装置は、前記クラッチを滑らす以前に、吸気量を増加させて機関回転数を上昇させてから、一部の気筒を休止させる減筒運転を実施して機関発生トルクを減少させ、機関回転数が前記目標回転数近傍まで低下した時に前記クラッチを滑らすことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明による請求項２に記載の自動変速機の制御装置は、請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、前記制御装置は、前記クラッチを滑らす以前にアイドルスピードコントロールバルブにより吸気量を増加させて機関回転数を上昇させることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による制御装置が取り付けられる内燃機関の自動変速機を示す概略図である。同図において、１は機関クランクシャフトに連結されたフロントカバーであり、２はフロントカバー１に連結されたインペラポンプである。３はオートマチック・トランスミッション・フルードを介してインペラポンプ２に対向配置するタービンライナである。このタービンライナ３はオーバドライブ・インプットシャフト（ＯＤシャフト）４に連結されている。ＯＤシャフト４は、オーバドライブ機構（図示せず）を介してインプットシャフト５に連結されている。
【００１７】
６は歯車変速装置であり、複数のプラネタリ歯車を有して複数の変速比を実現可能とするものである。７は歯車変速装置内のインタミーデイトシャフトである。インタミーデイトシャフト７は、アウトプットシャフト（図示せず）を介してディファレンシャルギヤ（図示せず）へ連結されている。８はフォワードクラッチであり、インプットシャフト５のトルクをインタミーデイトシャフト７へ伝達するために接続され、また、伝達しないように切断される。シフトレンジがドライブレンジである時には、フォワードクラッチ８は接続されている。それにより、信号待ち等のドライブレンジとされたままの車両一時停止時には、アイドル回転によってインプットシャフト５に発生するトルクが、歯車変速装置６のインタミーデイトシャフト７へ伝達されることとなるために、車両が発進しようとするのをフットブレーキによって防止しなければならない。
【００１８】
本発明による制御装置は、このようにして歯車変速装置６へ伝達されるクリープトルクを減少させるために、図２及び３に示す第一フローチャートに従ってフォワードクラッチ８を制御する。フォワードクラッチ８は、一般的に、油圧により作動されるものであり、作動油圧を高めれば接続されてインプットシャフト５とインタミーデイトシャフト７とを連結し、作動油圧を下げれば切断されてインプットシャフト５とインタミーデイトシャフト７とを切り離すようになっている。
【００１９】
先ず、ステップ１０１では、自動変速機のシフトレンジがドライブレンジであるか否かが判断される。例えば、ドライブレンジ以外のニュートラルレンジでは、フォワードクラッチ８は切断されており、インプットシャフト５のトルクはインタミーデイトシャフト７へ伝達されることはなく、クリープトルクは発生しない。次いで、ステップ１０２では、車両が停止しているか否かが判断される。次いで、ステップ１０３ではブレーキペダルが踏み込まれていて（ＯＮ）、かつ、アクセルペダルが解放されている（ＯＦＦ）か否かが判断される。ステップ１０１から１０３における判断のいずれかが否定される時にはそのまま終了するが、いずれも肯定される時には、インプットシャフト５からインタミーデイトシャフト７へクリープトルクが伝達されることとなり、ステップ１０４へ進む。
【００２０】
ステップ１０４では、多気筒内燃機関において、一部の気筒を休止して残り気筒だけを運転する減筒運転を実施する条件が成立しているか否かが判断される。減筒運転は、アイドル運転時等に燃料消費を低減するために実施されるものであるが、それに伴って機関出力が減少する。それにより、エアコンディショナ等の機関出力の一部を使用する機器が作動されている時には、機関出力の減少がエンジンストールを引き起こす可能性があるために、減筒運転を実施しないようになっている。
【００２１】
ステップ１０４における判断が肯定される時には、ステップ１０５においてアイドルスピードコントロールバルブ（ＩＳＣ弁）を開弁する。ＩＳＣ弁は、吸気通路のスロットル弁をバイパスするバイパス吸気通路に設けられているものであり、ＩＳＣ弁を開弁することにより、スロットル弁を開弁させなくてもバイパス吸気通路を介して吸気量を増加させることが可能となる。それにより、ＩＳＣ弁の開弁によって機関出力が増加し、機関回転数Ｎが上昇する。
【００２２】
ステップ１０６では、機関回転数Ｎが設定回転数Ｎ１まで上昇したか否かが判断され、これが肯定されるまでステップ１０６における判断が繰り返される。こうして、機関回転数Ｎを十分に高めた後、ステップ１０７において、一部気筒を休止するために一部気筒において燃料噴射及び点火が停止されて減筒運転が開始される。減筒運転の開始による機関出力の減少によって、設定回転数Ｎ１まで高められた機関回転数Ｎは低下する。
【００２３】
ステップ１０９では、機関回転数Ｎがアイドル時の目標回転数Ｎｔより僅かに高い回転数（Ｎｔ＋α）まで低下したか否かが判断され、この判断が肯定されるまでステップ１０９における判断が繰り返される。機関回転数Ｎがアイドル時の目標回転数Ｎｔより僅かに高い回転数（Ｎｔ＋α）まで低下すると、ステップ１１０において、フォワードクラッチ８の作動油圧をフォワードクラッチ８が滑り始めるまで徐々に低下させる。このフォワードクラッチ８の滑り始めは、タービンライナ３の回転数を監視することにより検出可能である。
【００２４】
こうして、ドライブレンジにおいて接続されていたフォワードクラッチ８を滑らせることにより、インタミーデイトシャフト７へ伝達されるクリープトルクを減少させることができ、車両の発進を防止するためのブレーキペダルの踏込力が減少可能となる。この時において、内燃機関に作用する負荷が急激に減少するために、通常ではエンジン回転が吹き上がってしまう。しかしながら、本フローチャートにおいては、減筒運転によって機関発生トルクを減少させて機関回転数Ｎが低下している時にフォワードクラッチ８の作動油圧の低下を開始しており、フォワードクラッチ８が滑り始める時には、機関回転数は、アイドル時の目標回転数Ｎｔを十分に下回っている。それにより、クリープトルクの減少によって機関回転数が上昇するが、目標回転数Ｎｔを越えて吹き上がるようなことはない。
【００２５】
次いで、ステップ１１１において、フラグＦが１であるか否かが判断される。このフラグＦは本フローチャートが繰り返される毎に０にリセットされるものであり、前述のフローではステップ１１１における判断は否定されてステップ１１２に進み、フォワードクラッチ８の作動油圧の低下を開始してから設定時間が経過したか否かが判断され、この判断が肯定されるまでステップ１１２における判断が繰り返される。
【００２６】
この設定時間は、作動油圧の低下開始からフォワードクラッチ８が滑り始める直後までの時間とされ、すなわち、ステップ１１２における判断が肯定される時には、クリープトルクの減少に伴う機関回転数の上昇が終了した直後となる。それにより、この時以降には、機関発生トルク及び機関負荷の大きな変化はなく、ステップ１１３において、機関回転数Ｎをアイドル時の目標回転数Ｎｔに一致させるために、ＩＳＣ弁の開度をフィードバック制御する。
【００２７】
こうして、本フローチャートでは、減筒運転を利用してクリープトルクの減少に際してのエンジン回転の吹き上がりを防止している。ここで、減筒運転を開始する以前にＩＳＣ弁により吸気量を増加させて機関回転数Ｎを高めている（ステップ１０５）ために、減筒運転に際しての機関発生トルクの低下によってもエンジンストールが発生するようなことはない。もし、減筒運転を実施する条件が不成立である場合には、ステップ１０４における判断が否定され、ステップ１０８において前述のフラグＦが１とされるために、フォワードクラッチ７の作動油圧の低下開始してから直ぐにＩＳＣ弁のフィードバック制御が開始される。それにより、エンジン回転の吹き上がりを防止することはできないが、できる限り早期に機関回転数を目標回転数Ｎｔに維持するようにはなっている。
【００２８】
図４及び５は、本発明による制御装置によってフォワードクラッチ８を制御するための第二フローチャートである。第一フローチャートとの違いについてのみ以下に説明する。本フローチャートでは、シフトレンジがドライブレンジであって、車両が停止していて、ブレーキペダルが踏み込まれていて、かつ、アクセルペダルが解放されている時は、ステップ２０４において、クリープトルクを減少させるために、前述同様にフォワードクラッチ８の作動油圧を徐々に低下させる。次いで、ステップ２０５においては、減筒運転を実施する条件が成立しているか否かが判断され、これが肯定される時には、ステップ２０６において作動油圧の低下によってフォワードクラッチ８が滑り始めたか否かが判断される。この判断は肯定されるまで繰り返される。
【００２９】
フォワードクラッチ８が滑り始めると、ステップ２０７において減筒運転を開始する。減筒運転は、前述したように、一部気筒で燃料噴射及び点火を停止することにより開始されるために、殆ど応答遅れはない。それにより、フォワードクラッチ８が滑り始めて機関負荷が減少すると同時に、減筒運転によって機関発生トルクを減少させるために、機関回転数がアイドル時の目標回転数を越えて吹き上がるようなことはなく、また、減筒運転による機関発生トルクの減少によってエンジンストールが発生することもない。
【００３０】
次いで、ステップ２０８及び２０９では、第一フローチャートと同様に、フォワードクラッチ８の作動油圧の低下開始から設定時間経過した後に、ＩＳＣ弁のフィードバック制御が開始される。本フローチャートにおいても、減筒運転を実施することができない時には、ステップ２０５における判断が否定されて、フォワードクラッチ８の作動油圧の低下開始と同時に、ステップ２０９においてＩＳＣ弁のフィードバック制御が開始される。
【００３１】
図６及び７は、本発明による制御装置によってフォワードクラッチ８を制御するための第三フローチャートである。第一フローチャートとの違いについてのみ以下に説明する。本フローチャートでは、シフトレンジがドライブレンジであって、車両が停止していて、ブレーキペダルが踏み込まれていて、かつ、アクセルペダルが解放されている時は、ステップ３０４において、クリープトルクを減少させるために、前述同様にフォワードクラッチ８の作動油圧を徐々に低下させる。次いで、ステップ３０５においては、作動油圧の低下によってフォワードクラッチ８が滑り始めたか否かが判断される。この判断は肯定されるまで繰り返される。
【００３２】
フォワードクラッチ８が滑り始めると、ステップ３０６においてＩＳＣ弁へ閉弁指令を発する。この閉弁指令値は、フォワードクラッチ８が滑り始めた時に減少する機関負荷分を相殺する吸気量の減少分より多く吸気量を減少することを意図する値である。こうして、ＩＳＣ弁には、吸気量を比較的多量に減少するような閉弁指令値が与えられる。ＩＳＣ弁は、この閉弁指令値に基づき大幅に閉弁されるが、応答遅れによって、その瞬間に意図するようには比較的多量に吸気量は減少しない。
【００３３】
しかしながら、少なくとも機関負荷減少分を相殺する程度に吸気量を減少させることはできる。それにより、クリープトルクを減少させた際の機関負荷の減少分は、吸気量の減少に伴う機関発生トルクの低下によって相殺され、エンジン回転が吹き上がるようなことはない。
【００３４】
その後において、大幅に閉弁されたＩＳＣ弁によって実際の吸気量が比較的多量に減少され、機関回転数Ｎは、アイドル時の目標回転数Ｎｔを下回るようになる。それにより、吸気量を増加させるように、ステップ３０８において、ＩＳＣ弁には、設定変化量だけＩＳＣ弁を開弁させる開弁指令が与えられる。次いで、ステップ３０８では、ＩＳＣ弁の開弁によって、機関回転数Ｎがアイドル時の目標回転数Ｎｔまで上昇したか否かが判断され、この判断が肯定されるまで、ステップ３０７においては、ＩＳＣ弁を設定変化量だけ徐々に開弁させる。ステップ３０８における判断が肯定されれば、ステップ３０９において、機関回転数Ｎを目標回転数Ｎｔに一致させるためのＩＳＣ弁のフィードバック制御が開始される。
【００３５】
本フローチャートにおいて、ステップ３０６でのＩＳＣ弁の閉弁指令値は、応答遅れを伴う実際の吸気量の減少が、フォワードクラッチ７の滑り開始時の機関負荷減少分を確実に相殺するようにするためには、できる限りＩＳＣ弁の開度を小さくするような閉弁指令値、すなわち、機関状態毎のアイドル時において、エンジンストールしない最低機関回転数を目標とする閉弁指令値とすることが好ましい。また、ステップ３０７において、ＩＳＣ弁を徐々に開弁させる設定変化量は、エアコンディショナの作動又は非作動のような機関状態毎に目標アイドル回転数が異なるために、例えば、目標アイドル回転数が高いほど設定変化量を大きくする等、機関状態に応じて設定変化量を変化させることが好ましい。
【００３６】
内燃機関が気筒内へ直接的に燃料を噴射する筒内噴射式火花点火内燃機関の場合には、吸気行程で燃料を噴射して理論空燃比の均質混合気を形成する均質燃焼と、圧縮行程後半に燃料を噴射して点火プラグ近傍に可燃混合気を形成する成層燃焼とが実施可能である。この場合において、アイドル時には、機関状態に基づいて均質燃焼及び成層燃焼のいずれかが実施され、均質燃焼は成層燃焼に比較して吸気量の増減に対する機関回転数変化の応答性が低いために、アイドル時に均質燃焼が実施される場合には、アイドル時に成層燃焼が実施される場合に比較して、前述の設定変化量を大きくすることが好ましい。
【００３７】
前述した全てのフローチャートにおいて、アイドル時の吸気量制御手段としてＩＳＣ弁を使用したが、スロットル弁がアクセルペダルに連動せずにステップモータ等の駆動装置によって自由に開度設定可能なものである場合には、スロットル弁を吸気量制御手段としても良い。また、吸気弁の開弁期間又はリフト量を可変として、吸気弁を吸気量制御手段としても良い。
【００３８】
【発明の効果】
このように、本発明による自動変速機の制御装置は、クリープトルクを減少させるために、トルクコンバータからトルクを変速装置へ伝達するためのクラッチを滑らす以前に、吸気量を増加させて機関回転数を上昇させてから、一部の気筒を休止させる減筒運転を実施して機関発生トルクを減少させ、機関回転数が目標回転数近傍まで低下した時にクラッチを滑らすようになっている。それにより、クラッチを滑らす以前から機関発生トルクは確実に減少されており、クラッチを滑らす際の機関負荷の減少によって機関回転数が吹き上がるようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による制御装置が取り付けられる自動変速機の概略図である。
【図２】自動変速機のフォワードクラッチを制御するための第一フローチャートの一部である。
【図３】第一フローチャートの残り一部である。
【図４】自動変速機のフォワードクラッチを制御するための第二フローチャートの一部である。
【図５】第二フローチャートの残り一部である。
【図６】自動変速機のフォワードクラッチを制御するための第三フローチャートの一部である。
【図７】第三フローチャートの残り一部である。
【符号の説明】
１…フロントカバー
２…インペラポンプ
３…タービンライナ
５…インプットシャフト
６…歯車変速装置
７…インタミーデイトシャフト
８…フォワードクラッチ

Claims (2)

1. クリープトルクを減少させるために、トルクコンバータからトルクを変速装置へ伝達するためのクラッチを滑らせ、その後の機関回転数を目標回転数に維持するための自動変速機の制御装置において、前記制御装置は、前記クラッチを滑らす以前に、吸気量を増加させて機関回転数を上昇させてから、一部の気筒を休止させる減筒運転を実施して機関発生トルクを減少させ、機関回転数が前記目標回転数近傍まで低下した時に前記クラッチを滑らすことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 前記制御装置は、前記クラッチを滑らす以前にアイドルスピードコントロールバルブにより吸気量を増加させて機関回転数を上昇させることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。

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