JP4586529B2 - パワートレインの制御装置 - Google Patents

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Description

この発明は、過給機を有するエンジンと変速機とを有するパワートレインの制御装置に関するものである。
エンジンが連結された自動変速機において、運転者の意図を反映させて車両の加速性を向上させるために、アクセルペダルの踏み込み速度が速い場合に、自動変速機のアップシフトを規制し、駆動力の低下を抑制させることがある。一方、エンジンに過給機が連結されている場合、アクセルペダルの踏み込み開始から、実際の過給圧が充分に上昇するまでには、応答に遅れが生じる。そこで、この駆動力の低下を防止するために、過給圧が上昇している場合には、自動変速機のアップシフトを禁止するように構成された発明が特許文献1に記載されている。
特開平2−197431号公報
特許文献1の発明によれば、過給実行に伴う出力の増大により車速が増大しアップシフト線を横切ったとしても、アップシフトが規制されるので、変速比の低下が生じず駆動力の低下が生じないので、過給による出力増大効果が減殺されない。しかし、特許文献1に記載されている発明では、変速比が車速とスロットル開度(またはアクセル開度)とに基づいて決定されるので、車速に基づいてアップシフトを規制したとしても、スロットル開度(またはアクセル開度)の減少、すなわちアクセルペダルが戻されていれば、アップシフトが実行される。このとき過給がおこなわれていれば、過給の制御応答遅れが要因となって、アップシフトが過給停止に先行しておこなわれることになる。そのため、アクセルペダルが戻されたのち再度踏み込まれた場合、過給は実質的に継続するものの、アップシフトとダウンシフトが連続して発生し、それに伴う駆動力変化が違和感を伴うことがある。
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、過給機を有する車両において、アクセルペダルを踏み込んだ後に戻した場合の駆動力の変化やそれに伴う違和感を抑制することを目的とする。
上記の目的を達成するために、この発明は、アップシフトの禁止を過給状態に応じて制御することを特徴とするものである。より具体的には、請求項1の発明は、アクセルペダルの開度に応じてスロットル開度が変化するエンジンと、前記エンジンに給気する吸入圧を増加させる過給機と、前記エンジンに連結された自動変速機とを有するパワートレインの制御装置において、前記アクセルペダル閉操作の速度に応じてアップシフト禁止条件を設定するアップシフト禁止条件設定手段と、前記アクセルペダルの閉操作が速い場合の過給圧が相対的に高ければアップシフトを許可し、過給圧が相対的に低ければアップシフトを禁止するように前記アップシフト禁止条件を変更するアップシフト禁止条件変更手段と、前記アップシフト禁止条件が成立した場合にアップシフトを禁止するアップシフト禁止手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
また、請求項2の発明は、請求項1において、前記アップシフト禁止条件変更手段が、スロットル開度とエンジン回転数とに基づいた標準トルクと、吸入空気量とエンジン回転数とに基づいた実トルクとの差に基づいて前記アップシフト禁止条件を変更する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
さらに、請求項3の発明は、アクセルペダルの開度に応じてスロットル開度が変化するエンジンと、前記エンジンに給気する吸入圧を増加させる過給機と、前記エンジンに連結された自動変速機とを有するパワートレインの制御装置において、前記アクセルペダル閉操作の速度に応じてアップシフト禁止条件を設定するアップシフト禁止条件設定手段と、前記過給機による過給状態に応じて前記アップシフト禁止条件を変更するアップシフト禁止条件変更手段と前記アップシフト禁止条件が成立した場合にアップシフトを禁止するアップシフト禁止手段を備えており、前記アップシフト禁止条件変更手段が、スロットル開度とエンジン回転数とに基づいた標準トルクと、吸入空気量とエンジン回転数とに基づいた実トルクとの差に基づいて前記アップシフト禁止条件を変更する手段を含むことを特徴とするパワートレインの制御装置である。またさらに、請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかにおいて、前記アップシフト禁止手段は、アクセルペダルを閉操作した時の前記実トルクが所定値に満たない場合にはアップシフト禁止制御がおこなわれない手段を含むことを特徴とする制御装置である。
請求項1の発明によれば、アップシフト禁止条件がアクセルペダルの閉操作の速度に応じて設定され、アクセルペダルの閉操作が速い場合の過給圧が相対的に高ければアップシフトを許可し、過給圧が相対的に低ければアップシフトを禁止するようにアップシフト禁止条件が変更される。そして、前記アップシフト禁止条件が成立した場合にはアップシフトが禁止される。したがって、アクセルペダルが再度踏み込まれるまでの駆動力の低下を抑制することができる。
また、請求項2の発明によれば、過給過渡判定がスロットル開度とエンジン回転数とに基づいた標準トルクと、吸入空気量とエンジン回転数とに基づいた実トルクとの差に基づいておこなわれる。したがって、過給機の過給状態が収束しているか否かの検出結果をアップシフト禁止の判定に適切に反映させることができる。
さらに、請求項3の発明によれば、アップシフト禁止条件がアクセルペダルの閉操作の速度に応じて設定され、過給機の過給状態に応じてアップシフト禁止条件が変更される。そして、前記アップシフト禁止条件が成立した場合にはアップシフトが禁止される。したがって、アクセルペダルが再度踏み込まれるまでの駆動力の低下を抑制することができる。また、過給過渡判定がスロットル開度とエンジン回転数とに基づいた標準トルクと、吸入空気量とエンジン回転数とに基づいた実トルクとの差に基づいておこなわれる。したがって、過給機の過給状態をアップシフト禁止の判定に適切に反映させることができる。またさらに、請求項4の発明によれば、実トルクが所定値に満たない場合には、アップシフト禁止制御が終了される。これにより、違和感を防止できる。例えば、短時間のアクセル開閉を行った場合でも、アップシフトが禁止されないので、違和感を防止できる。
次にこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とする動力源および自動変速機を含む駆動系統を図3に基づいて説明すると、過給機7付きのエンジン1と、自動変速機2とが設けられている。
過給機7はエンジンのクランク軸からプーリとクラッチを介して連結されており、クラッチを係合・解放することにより作動・停止が行われるように構成されている。吸気管9に過給機7をバイパスして取り付けられたバイパス制御弁8の開閉を制御することにより過給圧を調整可能なように構成されている。また、過給機上流に設けられたスロットル弁6をアクセルペダル5の踏み込み具合に応じて開閉することにより、エンジンの出力が制御可能なように構成されている。また、吸気管9には空気流量センサ11が取り付けられている。なお、ここでは過給機としてスーパーチャージャーを適用した例を説明したが、他の種類の過給機、例えばターボチャージャーを適用することも可能である。
エンジン1の出力軸には自動変速機2が接続されており、車速やアクセル開度もしくはエンジン回転数等の走行状態の変化に応じて変速比を変化させるように構成されている。
また、エンジン1のトルク制御や回転数制御を行うE/GーECU3や、自動変速機2の変速制御を行うTーECU4が設けられている。
上記の構成のようにエンジンに過給機が連結されている場合で過給が十分おこなわれている場合には、アクセルペダルが踏み込まれた状態からアクセルペダルが急激に戻されても、過給圧はすぐには低下しない。すなわちアクセルペダルが戻されてからしばらくは過給圧が低下しないので、この間エンジン1の出力トルクは低下しないので、自動変速機2をアップシフトして良い。一方過給が充分におこなわれていない場合には、アクセルペダルが急激に戻されると過給圧が低下するためエンジン1の出力トルクが低下するので、この場合はアップシフトをおこなわせたくない。そこで、過給圧の状態を考慮してアップシフト制御を行う必要がある。このため以下に示す制御が行われる。
図1はその制御例を示すフローチャートである。まず、エンジン回転数NE、吸入空気量KL、アクセルペダル開度PA、車速SPDを読み込む(ステップS1)。そして、エンジン回転数NE、および補正なしスロットル開度TABからマップに基づいて標準トルクetqbを算出し、また吸入空気量KL、およびエンジン回転数NEからマップに基づいて実際に発生するトルクである実トルクetqが算出される。また、アクセルペダル開度変化量ΔPAが算出される。また、フラグ初期値として、過給過渡判定フラグ=OFF、アクセル急戻し判定フラグ=OFFが設定される(ステップS2)。
つづいて、アクセルペダル開度変化量ΔPAが零よりも大きいか否かすなわち、アクセルペダルが踏み込まれているか否かが判断される(ステップS3)。そして、過給過渡判定フラグがオンか否かが判断される(ステップS4)。このフラグは過給機の過渡判定が成立している場合にオンとなるフラグである。
そして、ステップS4で否定的に判断された場合、過給過渡状態の判定が行われる(ステップS5)。過給過渡状態の判定はステップS2で求められた標準トルクetqbと実トルクetqとの差分が所定値Aよりも大きいか否かで判断される。すなわち、過給圧や吸入空気量は不可避的な遅れを伴って変化するので、過給圧の増大に伴って標準トルクetqbと実トルクetqとの差分が減少する。そして、この差分が所定値Aよりも大きい場合は、過給圧が増大しておらず、過渡状態が収束していないと判断されるので、その場合にはステップS5で肯定的に判断されステップS6へ進み、過給過渡判定フラグをオンとする。その上でステップS7に進み、標準トルクetqbと実トルクetqとの差分を、差分ΔTQとして保存しておく。このΔTQには過給状態が反映されることになる。
なお、標準トルクetqbと実トルクetqとの差分が所定値B以下になったか否かが判断される(ステップS8)。このステップS8で肯定的に判断された場合には標準トルクetqbと実トルクetqとの差分が減少しているので、過給過渡判定フラグをオフにする(ステップS9)。
そして、アクセル急戻しフラグがオンか否かが判断される(ステップS10)。このフラグはアクセルが急戻しされたと判断された場合にオンとされるフラグである。ステップS10で否定的に判断された場合、すなわち、アクセル急戻しフラグがオフの場合、アクセルペダル開度変化量ΔPAがマップ値KDPAPよりも小さいか否かが判断される(ステップS11)。ここで、マップ値KDPAPは車速SPDと差分ΔTQとに基づくマップ値であるが、ΔTQには過給状態が反映されているので、過給状態を考慮してアクセルが急戻しされているか否かを判定することができるのである。
なお、ステップS3で否定的に判断された場合、すなわちアクセルペダルが踏み込まれていない場合や、ステップS5やステップS8で否定的に判断された場合、すなわち過渡状態が収束していない場合にも、ステップS11へ処理が移される。
また、ステップS10で肯定的に判断された場合には、ステップS11およびステップS12を経由せずにステップS13の判断がおこなわれる。
一方、ステップS11で肯定的に判断された場合、すなわち、アクセルペダルが戻される際のアクセルペダル開度変化量ΔPAが低下し、アクセルペダル開度変化量ΔPAがマップ値KDPAPよりも小さくなった場合、アクセル急戻し判定が成立し、アクセル急戻しフラグをオンする(ステップS12)。そして、アクセルペダル開度変化量ΔPAが零より大きいか否かが判断される(ステップS13)。そして、ステップS13で肯定的に判断されると、アクセル急戻し判定フラグがオフされる(ステップS14)。また、ステップS11で否定的に判断された場合や、ステップS13で否定的に判断された場合には、ステップS15へ処理を移す。
そして、ステップS14の処理が終了するとアクセル急戻し判定フラグがオンか否かが判断される(ステップS15)。ステップS15で肯定的に判断されると、現在アイドルスイッチがオンか否か、すなわちアクセルが全閉か否かが判断される(ステップS16)。そして、ステップS16で肯定的に判断されると、実トルクetqが所定値Cよりも大きいか否かが判断される(ステップS17)。ステップS17で肯定的に判断されると、車両の走行状態がアップシフト線を横切るか否かが判断される。すなわちアップシフトが必要か否かが判断される(ステップS18)。この判断は、現在のスロットル開度や車速を勘案して判断される。そして、ステップS18で肯定的に判断された場合、アップシフトが禁止される(ステップS19)。
一方、ステップS15で否定的に判断された場合、すなわちアクセルペダルが急戻しされていない場合や、ステップS16で否定的に判断された場合、すなわちアクセルが踏み込まれている場合や、ステップS17で否定的に判断された場合、すなわち実トルクが所定値Cを超えていない場合や、ステップS18で否定的に判断された場合、すなわちアップシフト線を横切らない場合等には、アップシフトの禁止が解除される(ステップS20)。
次に本発明の制御を実施した場合の時間経過をタイムチャートにより説明する。図2はこの制御を実施した場合のタイムチャートの一例である。アクセルペダルの踏み込みが開始されると(A時点)、アクセルペダル開度変化量ΔPAが増大し、アクセル開度PAも増大する。そして、アクセル開度PAの増大に伴ってエンジンの実トルクetqが遅れて増大する(A時点からB時点)。そしてアクセルペダルが戻され実トルクetqが減少すると過給過渡判定フラグがオフとなる(B時点)。
その後、アクセルペダルが再度踏み込まれ(C時点)、アクセル開度PAの増大とともに標準トルクetqbが増大するが、実トルクetqは遅れて増大する(C時点からD時点)。この間は加速過渡状態であるので、加速過渡判定が成立し過給過渡判定フラグがオンとなる。そして、標準トルクetqbと実トルクetqとの差が小さくなった時点(D時点)で、過給過渡判定フラグがオフとなる。
その後、アクセル開度が一定に保たれるが(D時点からE時点)、アクセルペダルが戻され、アクセル開度が急激に小さくなった場合、標準トルクetqbは減少する(E時点)が実トルクetqはすぐには減少しない。そこで、実トルクetqの大きさが十分にある場合にはアクセルペダル開度変化量ΔPAと、標準トルクetqbと実トルクetqとの差ΔTQに応じて設定されるKDPAPとの比較を行い、ΔPA<KDPAPの場合、アクセル急戻し判定フラグをオンとしてアップシフトを禁止する。
過給状態に応じてアップシフト禁止条件が変更され、変更したアップシフト条件が成立した場合には(ステップS15〜S18で肯定的に判断された場合)、自動変速機のアップシフトが禁止される。したがって、アクセルペダルが再度踏み込まれるまでの駆動力の低下を抑制することができる。
また、過給過渡状態はスロットル開度とエンジン回転数とに基づいた標準トルクetqbと、吸入空気量とエンジン回転数とに基づいた実トルクetqとの差ΔTQに反映され、このΔTQを考慮してアクセル急戻し判定やそれに基づくアップシフト禁止判断を行うので、過給状態を考慮したアップシフト禁止制御をおこなうことが可能となる。
さらに、実トルクetqが所定値Cに満たない場合には、アップシフト禁止制御が終了される。これにより、違和感を防止できる。例えば、短時間のアクセル開閉を行った場合でも、アップシフトが禁止されないので、違和感を防止することができる。
ここで、上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、ステップS3、ステップS11、およびステップS13の機能的手段がアップシフト禁止条件設定手段に相当し、ステップS4ないしステップS9の機能的手段がアップシフト禁止条件変更手段に相当する。また、ステップS19の機能的手段がアップシフト禁止手段に相当し、ステップS20の機能的手段がアップシフト禁止制御がおこなわれない手段に相当する。
この発明の制御装置における制御の一例を説明するためのフローチャートである。 この発明の制御装置における制御の一例を説明するためのタイムチャートである。 この発明で対象とする自動変速機を含む駆動系統の一例を模式的に示す図である。
符号の説明
1…エンジン、 2…自動変速機、 3…エンジン用電子制御装置(E/G−ECU)、 4…変速機用電子制御装置(T−ECU)、 5…アクセルペダル、 7…過給機、 8…バイパス制御弁、 11…空気流量センサ。

Claims (4)

  1. アクセルペダルの開度に応じてスロットル開度が変化するエンジンと、前記エンジンに給気する吸入圧を増加させる過給機と、前記エンジンに連結された自動変速機とを有するパワートレインの制御装置において、
    前記アクセルペダル閉操作の速度に応じてアップシフト禁止条件を設定するアップシフト禁止条件設定手段と、
    記アクセルペダルの閉操作が速い場合の過給圧が相対的に高ければアップシフトを許可し、過給圧が相対的に低ければアップシフトを禁止するように前記アップシフト禁止条件を変更するアップシフト禁止条件変更手段と
    前記アップシフト禁止条件が成立した場合にアップシフトを禁止するアップシフト禁止手段を備えていることを特徴とするパワートレインの制御装置。
  2. 前記アップシフト禁止条件変更手段が、スロットル開度とエンジン回転数とに基づいた標準トルクと、吸入空気量とエンジン回転数とに基づいた実トルクとの差に基づいて前記アップシフト禁止条件を変更する手段を含むことを特徴とする請求項1に記載のパワートレインの制御装置。
  3. アクセルペダルの開度に応じてスロットル開度が変化するエンジンと、前記エンジンに給気する吸入圧を増加させる過給機と、前記エンジンに連結された自動変速機とを有するパワートレインの制御装置において、
    前記アクセルペダル閉操作の速度に応じてアップシフト禁止条件を設定するアップシフト禁止条件設定手段と、
    前記過給機による過給状態に応じて前記アップシフト禁止条件を変更するアップシフト禁止条件変更手段と
    前記アップシフト禁止条件が成立した場合にアップシフトを禁止するアップシフト禁止手段を備えており、
    前記アップシフト禁止条件変更手段が、スロットル開度とエンジン回転数とに基づいた標準トルクと、吸入空気量とエンジン回転数とに基づいた実トルクとの差に基づいて前記アップシフト禁止条件を変更する手段を含むことを特徴とするパワートレインの制御装置。
  4. 前記アップシフト禁止手段は、アクセルペダルを閉操作した時の前記実トルクが所定値に満たない場合にはアップシフト禁止制御がおこなわれない手段を含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のパワートレインの制御装置。
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