JP6089937B2 - Engine control device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの制御装置に関し、特に、自動変速機による変速時に、吸入空気量および点火時期の少なくとも一方を調整することによってトルクダウン制御を行うエンジンの制御装置に関するものである。 The present invention relates to an engine control device, and more particularly to an engine control device that performs torque-down control by adjusting at least one of an intake air amount and an ignition timing during a shift by an automatic transmission.
複数のクラッチの係合解放状態を切り換えることで複数のギヤ段を成立させる自動変速機では、変速時における係合側クラッチの摩擦による発熱を抑えるべく、イナーシャ相でトルクダウン制御を行うことが知られている。かかるトルクダウン制御としては、点火時期の調整によるトルクダウン制御と、吸入空気量の調整によるトルクダウン制御とが知られている。 It is known that in an automatic transmission that establishes a plurality of gear stages by switching the engagement / disengagement state of a plurality of clutches, torque reduction control is performed in the inertia phase in order to suppress heat generation due to friction of the engagement side clutch at the time of shifting. It has been. As such torque down control, torque down control by adjusting the ignition timing and torque down control by adjusting the intake air amount are known.
例えば特許文献1には、アップシフト時のトルクダウン量が小さいときには、点火時期の遅角によるトルクダウン制御を行う一方、アップシフト時のトルクダウン量が大きいときには、点火時期の遅角に加えて、吸入空気量を調整すること、または、クラッチの係合油圧を大きくすることにより、トルクダウン制御を行う技術が開示されている。
For example, in
ところで、上記特許文献1のものでは、点火時期の調整と吸入空気量の調整とを併用してトルクダウンを行う場合には、イナーシャ相の開始を検出したときに、点火時期の調整開始の指示と、吸入空気量の調整開始の指示とがなされる。
By the way, in the above-mentioned
しかし、吸入空気量の調整によるトルクダウン制御は、点火時期の調整によるトルクダウン制御に比して応答性が劣るため、イナーシャ相の開始を検出してから吸入空気量の調整開始の指示をなしたのでは、トルクダウンの開始が遅れて、変速時における係合側クラッチの摩擦による発熱量が大きくなるおそれがある。 However, the torque down control by adjusting the intake air amount is inferior to the torque down control by adjusting the ignition timing, so an instruction to start adjusting the intake air amount is given after the start of the inertia phase is detected. As a result, the start of torque reduction is delayed, and the amount of heat generated by the friction of the engaging clutch at the time of shifting may increase.
他方、吸入空気量の調整開始の指示タイミングを闇雲に早めると、係合側クラッチがイナーシャ相を開始できるようなトルク容量(以下、イナーシャ相開始必要トルク容量ともいう)を持つ前に、エンジントルクが大きく低下するおそれがある。このように、イナーシャ相開始前に、エンジントルクが大きく低下すると、駆動力が失われることでヘジテーションが発生し、ドライバビリティが損なわれるという問題がある。 On the other hand, if the instruction timing for starting the adjustment of the intake air amount is advanced to the dark clouds, the engine torque is set before the engagement side clutch has a torque capacity that can start the inertia phase (hereinafter also referred to as the inertia phase required torque capacity). May be greatly reduced. As described above, when the engine torque is greatly reduced before the inertia phase is started, there is a problem in that drivability is impaired because hesitation occurs due to loss of driving force.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自動変速機による変速時に、吸入空気量および点火時期の少なくとも一方を調整することによってトルクダウン制御を行うエンジンの制御装置において、ヘジテーションの発生を抑えつつ、変速時における係合側クラッチの摩擦による発熱量を低減することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to control an engine that performs torque-down control by adjusting at least one of an intake air amount and an ignition timing at the time of shifting by an automatic transmission. An object of the present invention is to reduce the amount of heat generated by friction of the engagement side clutch at the time of shifting while suppressing occurrence of hesitation.
前記目的を達成するため、本発明では、吸入空気量の調整によるトルクダウン量が大きい場合には、イナーシャ相の開始と相関関係を有する所定のタイミングに基づいて、吸入空気量の調整によるトルクダウン制御の開始指示タイミングを決定するようにしている。 In order to achieve the above object, according to the present invention, when the amount of torque reduction due to the adjustment of the intake air amount is large, the torque reduction due to the adjustment of the intake air amount is performed based on a predetermined timing correlated with the start of the inertia phase. The control start instruction timing is determined.
具体的には、本発明は、トルクコンバータを介してエンジンに接続される自動変速機による変速時に、吸入空気量および点火時期の少なくとも一方を調整することによってトルクダウン制御を行うエンジンの制御装置を対象としている。 Specifically, the present invention relates to an engine control device that performs torque-down control by adjusting at least one of an intake air amount and an ignition timing during a shift by an automatic transmission connected to the engine via a torque converter. It is targeted.
そして、上記自動変速機は、油圧制御装置による油圧制御を通じて複数のクラッチの係合解放状態を切り換えることにより、変速比が異なる複数のギヤ段を成立させるものであり、上記吸入空気量の調整によるトルクダウン制御は、スロットル弁のスロットル開度を閉じ側に制御するスロットル開度制御により実行されるものであり、変速時に係合されるクラッチへの係合油圧の供給開始を指示するための油圧指示タイミングから、上記係合されるクラッチのトルク容量がイナーシャ相を開始するのに必要なトルク容量に達するまでの時間と、上記スロットル開度制御の開始指示をなしてから、スロットル開度が閉じ側に変化するまでの時間と、の差である待機時間を算出し、吸入空気量の調整によるトルクダウン量が所定トルクダウン量よりも大きい場合には、上記油圧指示タイミングから上記待機時間が経過したときを、上記吸入空気量の調整によるトルクダウン制御における、トルクダウン制御の開始を指示するためのトルクダウン指示タイミングとし、吸入空気量の調整によるトルクダウン量が上記所定トルクダウン量以下の場合には、上記トルクコンバータのタービン回転数の変化に基づいて、トルクダウン指示タイミングを決定し、上記トルクダウン指示タイミングの前に、スロットル開度の変化に対するエンジントルクの変化の度合いが小さい開度範囲における、スロットル開度の下限値まで、スロットル弁を閉じる制御を行うことを特徴とするものである。 The automatic transmission is configured to establish a plurality of gear stages having different gear ratios by switching the engagement / disengagement states of the plurality of clutches through hydraulic control by a hydraulic control device, and by adjusting the intake air amount. The torque-down control is executed by throttle opening control for controlling the throttle opening of the throttle valve to the closed side, and a hydraulic pressure for instructing the start of supply of the engagement hydraulic pressure to the clutch engaged at the time of shifting. The time until the torque capacity of the clutch to be engaged reaches the torque capacity necessary to start the inertia phase from the instruction timing and the start instruction of the throttle opening control, the throttle opening is closed. time until the change to the side, and calculates a is waiting time difference, a predetermined torque reduction amount is a torque-down amount by the adjustment of the intake air amount Even if large, when the elapsed the waiting time from the hydraulic command timing, the torque down control by adjustment of the intake air amount, a torque down instruction timing for instructing the start of the torque reduction control, the intake air When the torque-down amount by adjusting the amount is equal to or less than the predetermined torque-down amount, a torque-down instruction timing is determined on the basis of a change in the turbine speed of the torque converter, and before the torque-down instruction timing, the throttle Control is performed to close the throttle valve up to a lower limit value of the throttle opening in an opening range in which the degree of change in engine torque with respect to the change in opening is small .
なお、本発明において、「油圧指示タイミング」とは、係合されるクラッチのイナーシャ相開始必要トルク容量に対応する油圧指示値の指示信号を出力するタイミングを意味する。したがって、「油圧指示タイミング」には、かかる油圧指示値の指示信号を出力するのに先立って出力される、油圧制御装置における油圧応答遅れを解消するための油圧指示値の指示信号の出力タイミングは含まれない。 In the present invention, “hydraulic pressure instruction timing” means a timing at which an instruction signal of a hydraulic pressure instruction value corresponding to the required inertia phase start torque capacity of the clutch to be engaged is output. Therefore, in the “hydraulic pressure instruction timing”, the output timing of the hydraulic pressure instruction value instruction signal that is output prior to outputting the hydraulic pressure instruction value instruction signal to eliminate the hydraulic response delay in the hydraulic control device is Not included.
また、「所定トルクダウン量」とは、吸入空気量の調整によるトルクダウン量が当該所定トルクダウン量よりも大きい場合には、吸入空気量の調整によるトルクダウン制御の応答遅れが、係合側クラッチの摩擦による発熱量に大きく影響するようなトルクダウン量であり、実験等により取得される値である。 In addition, the “predetermined torque down amount” means that if the torque down amount by adjusting the intake air amount is larger than the predetermined torque down amount, the response delay of the torque down control by adjusting the intake air amount is This is a torque-down amount that greatly affects the amount of heat generated by the friction of the clutch, and is a value obtained through experiments and the like.
吸入空気量の調整によるトルクダウン量(以下、吸気系トルクダウン量ともいう)が所定トルクダウン量よりも大きい場合には、吸入空気量の調整によるトルクダウン制御(以下、吸気系トルクダウン制御ともいう)の応答遅れが、係合側クラッチの摩擦による発熱量に大きく影響する。このため、トルクダウン制御の開始を指示するためのトルクダウン指示タイミングを早める必要がある。しかしながら、トルクダウン指示タイミングを闇雲に早めると、係合側クラッチがイナーシャ相開始必要トルク容量を持つ前にエンジントルクが大きく低下し、ヘジテーションが発生するおそれがある。 When the amount of torque reduction due to adjustment of the intake air amount (hereinafter also referred to as intake system torque down amount) is greater than the predetermined torque reduction amount, torque reduction control due to adjustment of intake air amount (hereinafter referred to as intake system torque down control) )) Greatly affects the amount of heat generated by the friction of the engaging clutch. For this reason, it is necessary to advance the torque-down instruction timing for instructing the start of torque-down control. However, if the torque-down instruction timing is advanced to the dark clouds, the engine torque may be greatly reduced before the engagement-side clutch has the necessary torque capacity for starting the inertia phase, and hesitation may occur.
ところで、油圧制御を通じてギヤ段を成立させる自動変速機では、係合側クラッチへの係合油圧の供給開始の指示がなされ、係合油圧の増大に伴って係合側クラッチのトルク容量が増大し、係合側クラッチがイナーシャ相開始必要トルク容量を持ち、イナーシャ相が開始するという過程を辿る。それ故、かかる自動変速機では、イナーシャ相の開始時期と、係合側クラッチへの係合油圧の供給開始を指示するための油圧指示タイミングとが相関関係を有している。 By the way, in an automatic transmission that establishes a gear stage through hydraulic control, an instruction to start supplying the engagement hydraulic pressure to the engagement side clutch is issued, and the torque capacity of the engagement side clutch increases as the engagement hydraulic pressure increases. The process is such that the engagement side clutch has the necessary torque capacity for starting the inertia phase and the inertia phase starts. Therefore, in such an automatic transmission, there is a correlation between the start timing of the inertia phase and the hydraulic pressure instruction timing for instructing the supply start of the engagement hydraulic pressure to the engagement side clutch.
そこで、本発明では、吸気系トルクダウン量が所定トルクダウン量よりも大きい場合には、油圧指示タイミングに基づいて、トルクダウン指示タイミングを決定するようにしている。このように、イナーシャ相の開始に先立って、イナーシャ相の開始時期と相関関係を有する油圧指示タイミングに基づいて、トルクダウン指示タイミングを決定することから、イナーシャ相開始前の適切なタイミングで、トルクダウン制御の開始指示をなすことが可能になる。このように、早過ぎず且つ遅過ぎない適切なタイミングで、トルクダウン制御の開始指示をなすことが可能となることから、係合側クラッチがイナーシャ相開始必要トルク容量を持つ前にエンジントルクが大きく低下するのを抑えつつ、イナーシャ相開始後、速やかに大きなトルクダウン量を実現することが可能になる。したがって、ヘジテーションの発生を抑えつつ、変速時における係合側クラッチの摩擦による発熱量を低減することができる。 Therefore, in the present invention, when the intake system torque down amount is larger than the predetermined torque down amount, the torque down instruction timing is determined based on the hydraulic pressure instruction timing. Thus, prior to the start of the inertia phase, the torque reduction instruction timing is determined based on the hydraulic pressure instruction timing that has a correlation with the start timing of the inertia phase. It is possible to issue an instruction to start down control. As described above, since it is possible to issue a torque down control start instruction at an appropriate timing that is not too early and not too late, the engine torque is reduced before the engagement-side clutch has the necessary torque capacity for starting the inertia phase. It is possible to realize a large amount of torque reduction promptly after the start of the inertia phase while suppressing a large decrease. Therefore, it is possible to reduce the amount of heat generated by friction of the engagement side clutch at the time of shifting while suppressing occurrence of hesitation.
一方、吸気系トルクダウン量が所定トルクダウン量以下の場合(0も含む)には、吸気系トルクダウン制御の応答遅れによる、クラッチの発熱量への影響は小さいので、イナーシャ相開始前にトルクダウン制御の開始指示をなす必要性は低い。また、応答性が良好な点火時期の調整のみによるトルクダウン制御(以下、点火系トルクダウン制御ともいう)を行う場合には、イナーシャ相開始前に開始指示をなすと、係合側クラッチがイナーシャ相開始必要トルク容量を持つ前に、トルクが大きく低下するおそれがある。 On the other hand, when the intake system torque down amount is equal to or less than the predetermined torque down amount (including 0), the influence of the response delay of the intake system torque down control on the heat generation amount of the clutch is small, so the torque before the inertia phase starts. There is little need to give an instruction to start down control. Also, when performing torque down control (hereinafter also referred to as ignition system torque down control) only by adjusting the ignition timing with good responsiveness, if the start instruction is given before the start of the inertia phase, the engagement side clutch will move to the inertia side. There is a risk that the torque will drop significantly before having the required phase start torque capacity.
そこで、本発明では、吸気系トルクダウン量が所定トルクダウン量以下の場合(点火系トルクダウン制御のみの場合も含む)には、トルクコンバータのタービン回転数の変化に基づいて、換言すると、イナーシャ相の開始に基づいて、トルクダウン指示タイミングを決定する。このようにすれば、イナーシャ相の開始前にエンジントルクが大きく低下するのを抑えつつ、イナーシャ相開始後、応答性が良好な点火系トルクダウン制御によって速やかにトルクダウンを実行することができる。したがって、ヘジテーションの発生を抑えつつ、変速時における係合側クラッチの摩擦による発熱量を低減することができる。
また、油圧指示タイミングから、係合側クラッチがイナーシャ相開始必要トルク容量を持つまでの時間を、換言すると、イナーシャ相が開始するまでの時間を算出し、そこからスロットル開度の応答遅れ時間を減算することで、待機時間が算出される。それ故、油圧指示タイミングから待機時間が経過したときに、スロットル開度制御の開始指示をなせば、イナーシャ相開始とほぼ同時にトルクダウンを実行することができる。したがって、変速時における係合側クラッチの摩擦による発熱量を確実に低減することができる。
さらに、トルクダウン指示タイミングの前に、スロットル開度の変化に対するエンジントルクの変化の度合いが小さい開度範囲内で、スロットル開度を低下させることから、イナーシャ相開始前にエンジントルクが大幅に低下するのを抑えることができる。また、かかる開度範囲における下限値までスロットル弁を閉じておくことから、トルクダウン指示タイミングからスロットル開度が閉じ側に変化するまでの時間を短縮して、イナーシャ相開始後、速やかにエンジントルクを低減させることができる。したがって、変速時に係合されるクラッチの摩擦による発熱量をより一層低減することができる。
Therefore, in the present invention, when the intake system torque down amount is equal to or less than the predetermined torque down amount (including only the ignition system torque down control), in other words, based on the change in the turbine speed of the torque converter, Based on the start of the phase, the torque down instruction timing is determined. In this way, it is possible to execute the torque reduction promptly by ignition system torque down control with good responsiveness after the start of the inertia phase, while suppressing the engine torque from greatly decreasing before the start of the inertia phase. Therefore, it is possible to reduce the amount of heat generated by friction of the engagement side clutch at the time of shifting while suppressing occurrence of hesitation.
In addition, the time from the hydraulic pressure instruction timing until the engagement side clutch has the necessary torque capacity for starting the inertia phase is calculated, in other words, the time until the inertia phase starts, and the response delay time of the throttle opening is calculated from there. By subtracting, the waiting time is calculated. Therefore, if the start instruction of the throttle opening control is issued when the standby time has elapsed from the hydraulic pressure instruction timing, the torque reduction can be executed almost simultaneously with the start of the inertia phase. Therefore, it is possible to reliably reduce the amount of heat generated by the friction of the engagement side clutch at the time of shifting.
In addition, before the torque down instruction timing, the throttle opening is reduced within an opening range in which the degree of change in engine torque with respect to the change in throttle opening is small. Therefore, the engine torque is greatly reduced before the inertia phase starts. Can be suppressed. In addition, since the throttle valve is closed to the lower limit value in the opening range, the time from the torque down instruction timing until the throttle opening changes to the closing side is shortened, and the engine torque is quickly increased after the inertia phase starts. Can be reduced. Therefore, it is possible to further reduce the amount of heat generated by the friction of the clutch engaged at the time of shifting.
以上のように、本発明によれば、吸気系トルクダウン量の大小を問わず、ヘジテーションを抑えつつ、変速時における係合側クラッチの摩擦による発熱量を低減することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the amount of heat generated by friction of the engagement side clutch at the time of shifting, while suppressing hesitation regardless of the magnitude of the intake system torque down amount.
上記制御装置においては、上記点火時期の調整によるトルクダウン制御では、上記トルクコンバータのタービン回転数の変化に基づいて、トルクダウン指示タイミングを決定することが好ましい。 In the control device, in the torque down control by adjusting the ignition timing, it is preferable to determine a torque down instruction timing based on a change in the turbine speed of the torque converter.
この構成によれば、応答性に優れる点火系トルクダウン制御では、吸気系トルクダウン量が所定トルクダウン量よりも大きい場合にも、イナーシャ相の開始後にトルクダウン制御の開始指示がなされる。これにより、係合側クラッチがイナーシャ相開始必要トルク容量を持つ前にエンジントルクが大きく低下するのを確実に抑えることができる。 According to this configuration, in the ignition system torque down control with excellent responsiveness, even when the intake system torque down amount is larger than the predetermined torque down amount, an instruction to start the torque down control is issued after the start of the inertia phase. As a result, it is possible to reliably suppress the engine torque from greatly decreasing before the engagement side clutch has the necessary torque capacity for starting the inertia phase.
ところで、油圧指示タイミングから、係合側クラッチのトルク容量がイナーシャ相開始必要トルク容量に達するまでの時間は、油圧制御装置内の作動油の粘度により変化し、また、油圧制御装置内の作動油の粘度は当該作動油の温度により変化する。 By the way, the time from the hydraulic pressure instruction timing until the torque capacity of the clutch on the engagement side reaches the required torque capacity for starting the inertia phase varies depending on the viscosity of the hydraulic oil in the hydraulic control apparatus, and the hydraulic oil in the hydraulic control apparatus The viscosity of the oil varies depending on the temperature of the hydraulic oil.
そこで、上記制御装置においては、上記油圧制御装置内の作動油の油温に応じて、上記待機時間を算出することが好ましい。 Therefore, in the control device, it is preferable to calculate the waiting time according to the oil temperature of the hydraulic oil in the hydraulic control device.
この構成によれば、油圧指示タイミングから、係合側クラッチのトルク容量がイナーシャ相開始必要トルク容量に達するまでの時間の算出精度が向上し、よって待機時間の算出精度が向上することから、トルクダウン指示タイミングをより一層適切に設定することが可能となる。 According to this configuration, the calculation accuracy of the time from the hydraulic pressure instruction timing until the torque capacity of the engaging clutch reaches the inertia phase start required torque capacity is improved, and thus the calculation accuracy of the standby time is improved. It becomes possible to set the down instruction timing more appropriately.
さらに、上記制御装置においては、運転者が、動力性能を重視する走行状態を生じさせるパワー走行モードを選択するための走行モード選択手段を備え、上記トルクダウン指示タイミングの前にスロットル弁を閉じる制御は、上記パワー走行モードが選択され且つアクセルオン状態で且つ高速段側クラッチの係合によりアップシフトが行われるときに実行されることが好ましい。 Further, the control device includes a driving mode selection means for the driver to select a power driving mode that causes a driving state in which power performance is emphasized, and the throttle valve is closed before the torque down instruction timing. Is preferably executed when the power driving mode is selected, the accelerator is on, and the upshift is performed by the engagement of the high speed side clutch.
この構成によれば、加速がスムースに行えるようにサポートすることが要求されるパワー走行モードが選択されている場合におけるパワーオンアップシフト時には、トルクダウン応答性を優先して、ドライバビリティを向上させることができる。一方、パワー走行モード以外の走行モードが選択されている場合のパワーオンアップシフト時には、トルクダウン指示タイミングの前にスロットル弁を閉じることで生じる、ポンピングロスの増大や排気工程における抵抗の増加が抑えられるので、燃費が悪化するのを抑制することができる。 According to this configuration, during power-on upshift when a power driving mode that requires support for smooth acceleration can be selected, torque drivability is prioritized and drivability is improved. be able to. On the other hand, during a power-on upshift when a driving mode other than the power driving mode is selected, an increase in pumping loss and an increase in resistance in the exhaust process caused by closing the throttle valve before the torque down instruction timing are suppressed. Therefore, it can suppress that a fuel consumption deteriorates.
以上、説明したように本発明に係るエンジンの制御装置によれば、吸入空気量の調整によるトルクダウン量の大小を問わず、ヘジテーションを抑えつつ、変速時における係合側クラッチの摩擦による発熱量を低減することができる。 As described above, according to the engine control apparatus of the present invention, the amount of heat generated by the friction of the engagement side clutch at the time of shifting while suppressing hesitation regardless of the magnitude of the torque reduction amount by adjusting the intake air amount. Can be reduced.
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、前進6速の変速が可能な自動変速機10を搭載したFF(フロントエンジン・フロントドライブ)型車両に本発明を適用した場合について説明する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case will be described in which the present invention is applied to an FF (front engine / front drive) type vehicle equipped with an
−全体構成−
図1は、本実施形態に係る車両に搭載された動力伝達装置8のスケルトン図である。また、図2は、この動力伝達装置8に備えられた車両用自動変速機(以下、単に自動変速機という)10において複数の変速段を成立させる際の摩擦係合要素(クラッチおよびブレーキ)の作動状態を示す作動表である。
-Overall configuration-
FIG. 1 is a skeleton diagram of a power transmission device 8 mounted on a vehicle according to the present embodiment. FIG. 2 shows friction engagement elements (clutch and brake) when a plurality of shift speeds are established in a vehicle automatic transmission (hereinafter simply referred to as an automatic transmission) 10 provided in the power transmission device 8. It is an operation | movement table | surface which shows an operation state.
この自動変速機10は、シングルピニオン型の第1遊星歯車装置12を主体として構成されている第1変速部14と、ダブルピニオン型の第2遊星歯車装置16およびシングルピニオン型の第3遊星歯車装置18を主体としてラビニヨ型に構成されている第2変速部20と、を同軸線上に有し、入力軸22の回転を変速して出力回転部材24から出力する。
The
入力軸22は、本実施形態では走行用の動力源であるエンジン28によって回転駆動されるトルクコンバータ30のタービン軸である。また、出力回転部材24は、図4に示す差動歯車装置34に動力を伝達するためにデフドリブンギヤ36と噛み合う出力歯車すなわちデフドライブギヤとして機能している。
In this embodiment, the
エンジン28の出力は、図4に示すように、トルクコンバータ30、自動変速機10、差動歯車装置34、および、一対の車軸38,38を介して、一対の駆動輪(前輪)40,40へ伝達されるようになっている。なお、この自動変速機10は中心線に対して略対称的に構成されており、図1ではその中心線の下半分を省略している。
As shown in FIG. 4, the
エンジン28は、気筒内噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン、より詳しくは、後述の如くターボチャージャ79を備えたガソリンターボエンジンである。また、トルクコンバータ30は、流体を介してエンジン28により発生した動力を自動変速機10へ伝達する流体伝動装置であり、エンジン28のクランク軸に連結されたポンプインペラ30aと、自動変速機10の入力軸22に連結されたタービンランナ30bと、ワンウェイクラッチを介して自動変速機10の変速機ケース26に連結されたステータ30cとを備えている。また、ポンプインペラ30aおよびタービンランナ30bの間には、直結クラッチであるロックアップクラッチ32が設けられており、油圧制御等により係合状態、スリップ状態、或いは解放状態とされるようになっている。このロックアップクラッチ32が完全係合状態とされた場合には、ポンプインペラ30aおよびタービンランナ30bが一体回転することになる。
The
図2に示す作動表は、自動変速機10において成立する各変速段とクラッチC1,C2、ブレーキB1,B2,B3の作動状態との関係をまとめたものである。図中の「○」は係合、「◎」はエンジンブレーキ時に作動、「△」は駆動時にのみ作動、「空欄」は解放をそれぞれ表している。自動変速機10に備えられたクラッチC1,C2、および、ブレーキB1,B2,B3(以下、特に区別しない場合は単にクラッチC、ブレーキBという)は、多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合要素である。また、これらクラッチCおよびブレーキBは、図3を用いて後述する油圧制御回路(油圧制御装置)42のリニアソレノイドバルブSL1〜SL5の励磁、非励磁や電流制御により、係合、解放状態が切り換えられるとともに、係合、解放時の過渡油圧などが制御されるようになっている。
The operation table shown in FIG. 2 summarizes the relationship between each gear stage established in the
自動変速機10では、第1変速部14および第2変速部20の各回転要素(サンギヤS1〜S3、キャリアCA1〜CA3、リングギヤR1〜R3)の連結状態の組み合わせに応じて第1変速段「1ST」〜第6変速段「6TH」の6つの前進変速段が成立させられるとともに、後進変速段「R」が成立させられる。
In the
以下、自動変速機10のギヤレイアウトについて具体的に説明する。
Hereinafter, the gear layout of the
第1変速部14を構成している第1遊星歯車装置12は、サンギヤS1、キャリアCA1、および、リングギヤR1の3つの回転要素を備えており、サンギヤS1が入力軸22に連結されている。さらに、サンギヤS1は、リングギヤR1が第3ブレーキB3を介して変速機ケース26に固定されることにより、キャリアCA1を中間出力部材として回転するようになっている。
The first
第2変速部20を構成している第2遊星歯車装置16および第3遊星歯車装置18においては、一部が互いに連結されることによって4つの回転要素RM1〜RM4が構成されている。具体的には、第2遊星歯車装置16のサンギヤS2によって第1回転要素RM1が構成されており、第2遊星歯車装置16のリングギヤR2および第3遊星歯車装置18のリングギヤR3が互いに連結されて第2回転要素RM2が構成されている。さらに、第2遊星歯車装置16のキャリアCA2および第3遊星歯車装置18のキャリアCA3が互いに連結されて第3回転要素RM3が構成されている。また、第3遊星歯車装置18のサンギヤS3によって第4回転要素RM4が構成されている。
In the second
第2遊星歯車装置16および第3遊星歯車装置18は、キャリアCA2およびキャリアCA3が共通の部材にて構成されているとともに、リングギヤR2およびリングギヤR3が共通の部材にて構成されている。さらに、第3遊星歯車装置18のピニオンギヤが第2遊星歯車装置16の第2ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。
In the second
第1回転要素RM1(サンギヤS2)は、中間出力部材である第1遊星歯車装置12のキャリアCA1に一体的に連結されており、第1ブレーキB1によって変速機ケース26に選択的に連結されて回転停止される。第2回転要素RM2(リングギヤR2およびリングギヤR3)は、第2クラッチC2を介して入力軸22に選択的に連結される一方、ワンウェイクラッチF1および第2ブレーキB2を介して変速機ケース26に選択的に連結されて回転停止される。
The first rotating element RM1 (sun gear S2) is integrally connected to the carrier CA1 of the first
第3回転要素RM3(キャリアCA2およびキャリアCA3)は出力回転部材24に一体的に連結されている。第4回転要素RM4(サンギヤS3)は、第1クラッチC1を介して入力軸22に選択的に連結される。
The third rotation element RM3 (carrier CA2 and carrier CA3) is integrally connected to the
以上の自動変速機10では、摩擦係合要素である第1クラッチC1、第2クラッチC2、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、第3ブレーキB3、および、ワンウェイクラッチF1などが、所定の状態に係合または解放されることによって変速段(ギヤ段)が設定される。
In the
図2の作動表に示すように、例えば前進変速段では、第1クラッチC1および第2ブレーキB2の係合により第1変速段「1ST」が、第1クラッチC1および第1ブレーキB1の係合により第2変速段「2ND」が、第1クラッチC1および第3ブレーキB3の係合により第3変速段「3RD」が、第1クラッチC1および第2クラッチC2の係合により第4変速段「4TH」が、第2クラッチC2および第3ブレーキB3の係合により第5変速段「5TH」が、第2クラッチC2および第1ブレーキB1の係合により第6変速段「6TH」が、それぞれ成立するようになっている。また、第2ブレーキB2および第3ブレーキB3の係合により後進変速段「R」が成立させられ、クラッチC、ブレーキBのいずれもが解放されることによりニュートラル状態「N」となるように構成されている。 As shown in the operation table of FIG. 2, for example, at the forward shift stage, the first shift stage “1ST” is engaged by the engagement of the first clutch C1 and the second brake B2, and the first clutch C1 and the first brake B1 are engaged. Accordingly, the second shift stage “2ND” is changed, the third shift stage “3RD” is set by engagement of the first clutch C1 and the third brake B3, and the fourth shift stage “3” is set by engagement of the first clutch C1 and the second clutch C2. 4TH ", the fifth shift stage" 5TH "is established by engagement of the second clutch C2 and the third brake B3, and the sixth shift stage" 6TH "is established by engagement of the second clutch C2 and the first brake B1. It is supposed to be. Further, the reverse shift stage “R” is established by the engagement of the second brake B2 and the third brake B3, and the neutral state “N” is established when both the clutch C and the brake B are released. Has been.
このようなクラッチC1,C2およびブレーキB1,B2,B3の切り換え動作により各変速段が成立するようになっており、特に、第2変速段「2ND」と第3変速段「3RD」との間での切り換え動作、第3変速段「3RD」と第4変速段「4TH」との間での切り換え動作、第4変速段「4TH」と第5変速段「5TH」との間での切り換え動作、第5速変速段「5TH」と第6変速段「6TH」との間での切り換え動作それぞれにあっては、ある1つの摩擦係合要素(クラッチ或いはブレーキ)を解放するとともに他の1つの摩擦係合要素(クラッチ或いはブレーキ)を係合させるクラッチツゥクラッチ変速となっている。 Each shift stage is established by such switching operation of the clutches C1, C2 and the brakes B1, B2, B3, and in particular, between the second shift stage “2ND” and the third shift stage “3RD”. Switching operation at the third shift stage “3RD” and the fourth shift stage “4TH”, and switching operation between the fourth shift stage “4TH” and the fifth shift stage “5TH” In each of the switching operations between the fifth speed gear stage “5TH” and the sixth speed stage “6TH”, one friction engagement element (clutch or brake) is released and the other one It is a clutch-to-clutch shift that engages a friction engagement element (clutch or brake).
なお、自動変速機10では、第1変速段「1ST」を成立させる第2ブレーキB2には並列にワンウェイクラッチF1が設けられているため、発進時(加速時)には必ずしも第2ブレーキB2を係合させる必要は無いものとなっている。また、各変速段の変速比は、第1遊星歯車装置12、第2遊星歯車装置16、および、第3遊星歯車装置18の各ギヤ比(=サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)ρ1、ρ2、ρ3によって適宜定められる。
In the
また、自動変速機10の入力軸22の回転数(タービン回転数NT)はタービン回転数センサ70によって検出される。自動変速機10の出力回転部材24の回転数は車速センサ(出力軸回転数センサ)58によって検出される。これらタービン回転数センサ70および車速センサ58の出力信号から得られる回転数の比(出力回転数/入力回転数)に基づいて、自動変速機10の現在の変速段を判定することができる。
Further, the rotational speed (turbine rotational speed NT) of the
図3は、動力伝達装置8に備えられた油圧制御回路42のうちリニアソレノイドバルブSL1,SL2,SL3,SL4,SL5に関する部分を示す回路図である。この図3に示すように、油圧制御回路42では、ライン油圧PLを元圧としてリニアソレノイドバルブSL1〜SL5により電子制御装置(制御装置)44からの指示信号に応じた油圧が調圧され、自動変速機10に備えられたクラッチC1,C2、ブレーキB1,B2,B3の各油圧アクチュエータ(油圧シリンダ等)AC1,AC2,AB1,AB2,AB3にそれぞれ係合圧が供給されるようになっている。このライン油圧PLは、エンジン28によって回転駆動される機械式のオイルポンプや電動オイルポンプからの出力圧から図示しないリリーフ型調圧弁等により、アクセル操作量ACCで表されるエンジン負荷等に応じた値に調圧されるようになっている。また、上記リニアソレノイドバルブSL1〜SL5は、基本的にはいずれも同じ構成とされたものであり、各リニアソレノイドバルブSL1〜SL5からの出力圧(係合圧) は、ソレノイドの電磁力に従って入力ポートと出力ポートまたはドレーンポートとの間の連通状態が変化させられることにより出力圧が調圧制御され、油圧アクチュエータAC1,AC2,AB1,AB2,AB3に供給される。このようにして、各リニアソレノイドバルブSL1〜SL5にそれぞれ備えられたソレノイドは、電子制御装置44により独立に励磁され、各油圧アクチュエータAC1,AC2,AB1,AB2,AB3の油圧(係合油圧)が独立に調圧制御されるようになっている。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a portion related to the linear solenoid valves SL1, SL2, SL3, SL4 and SL5 in the
以上のように、自動変速機10は、油圧制御回路42による油圧制御を通じて、複数のクラッチ(クラッチC1,C2およびブレーキB1,B2,B3)の係合解放状態を切り換えることにより、変速比が異なる複数のギヤ段を成立させるように構成されている。
As described above, the
図4は、動力伝達装置8等を制御するために車両に設けられた電気的な制御系統を説明するブロック図である。この図4に示す電子制御装置44は、例えばROM、RAM、CPU、入出力インターフェースなどを含む所謂マイクロコンピュータである。CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って入力信号を処理することで、動力伝達装置8に関する種々の制御等を実行する。
FIG. 4 is a block diagram for explaining an electrical control system provided in the vehicle for controlling the power transmission device 8 and the like. The
また、アクセルペダル46の操作量であるアクセル操作量(アクセル開度ともいう)ACCがアクセル開度センサ48により検出されるとともに、そのアクセル操作量ACCを表す信号が電子制御装置44に供給されるようになっている。このアクセルペダル46は、運転者の出力要求量に応じて踏み込み操作されるものであり、アクセル操作量ACCは出力要求量に相当する。さらに、エンジン28の吸気配管73には電子スロットル弁74が設けられており、電子制御装置44により制御されるスロットルアクチュエータ76によってスロットル開度θTHが変化するようになっている。また、エンジン28には、燃料噴射量制御のための燃料噴射弁78と、気筒内に電気火花を発生させるための点火プラグ83とが設けられており、電子制御装置44により燃料噴射弁78による燃料噴射量や、点火プラグ83による点火時期の制御が行われるようになっている。なお、点火プラグ83による点火時期は、点火プラグ83の上方に設けられたイグナイタ83aによって調整される。
An accelerator operation amount (also referred to as accelerator opening) ACC, which is an operation amount of the
また、動力伝達装置8には、エンジン回転数NEを検出するためのエンジン回転数センサ50、エンジン28の吸入空気量Qを検出するための吸入空気量センサ52、吸入空気温度TAを検出するための吸入空気温度センサ54、電子スロットル弁74の開度θTHを検出するためのスロットル開度センサ56、車速Vを検出するための車速センサ58、エンジン28の冷却水温TWを検出するための冷却水温センサ60、常用ブレーキであるフットブレーキペダル62の操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ64、シフトレバー66のレバーポジションPSHを検出するためのレバーポジションセンサ68、トルクコンバータ30のタービン回転数(自動変速機10の入力軸回転数)NTを検出するためのタービン回転数センサ70、油圧制御回路42内の作動油の温度であるAT油温TOILを検出するためのAT油温センサ72等が設けられている。
The power transmission device 8 includes an
それらのセンサやスイッチから、エンジン回転数NE、吸入空気量Q、吸入空気温度TA、スロットル開度θTH、車速V、エンジン冷却水温TW、ブレーキ操作の有無、シフトレバー66のレバーポジションPSH、タービン回転数NT、AT油温TOILなどを表す信号が電子制御装置44に供給されるようになっている。なお、タービン回転数NTは、自動変速機10の入力軸22の回転数に等しい。
From these sensors and switches, the engine speed NE, the intake air amount Q, the intake air temperature TA, the throttle opening θTH, the vehicle speed V, the engine coolant temperature TW, the presence or absence of brake operation, the lever position PSH of the
電子制御装置44は、基本的な制御として、アクセル操作量ACC(%)等の各種パラメータに基づいて燃料噴射時期や燃料噴射量や点火時期等の制御を行う。また、図5に示すような予め記憶された関係から実際のアクセル操作量ACC(%)と車速V(km/h)等とに基づいて自動変速機10のギヤ段を自動的に切り換える変速制御を行う。さらに、予め記憶された関係から車速Vおよびアクセル操作量ACC等に基づいて上記トルクコンバータ30に備えられたロックアップクラッチ32の係合、解放、或いはスリップを実行する制御を行う。
As a basic control, the
また、電子スロットル弁74が設けられているエンジン28の吸気配管73には、エアクリーナ77、ターボチャージャ79およびインタークーラ81が、上流側からこの順で設けられている。ターボチャージャ79は、吸気配管73に設けられるコンプレッサホイール79aと、排気配管75に設けられるタービンホイール79bと、両ホイール79a,79bを連結するタービンシャフト79cとを有している。このような構成により、このエンジン28では、排気ガスによるタービンホイール79bの回転に伴ってコンプレッサホイール79aが回転することによって、エアクリーナ77を通った外気が圧縮される。そうして、圧縮されて高温となった吸入空気が、インタークーラ81にて冷却された後、エンジン28に供給されるようになっている。
An
図6は、シフトレバー66を備えたシフト操作装置82を説明する図である。このシフト操作装置(走行モード選択手段)82は例えば運転席の横に配設されており、そのシフト操作装置82に備えられたシフトレバー66は、5つのレバーポジション「P」、「R」、「N」、「D」、または「M」へ手動操作されるようになっている。「P」ポジションは自動変速機10内の動力伝達経路を解放し且つメカニカルパーキング機構によって機械的に出力回転部材24の回転を阻止(ロック)するための駐車位置である。「R」ポジションは自動変速機10の出力回転部材24の回転方向を逆回転とするための後進走行位置である。「N」ポジションは自動変速機10内の動力伝達経路を解放するための動力伝達遮断位置である。「D」ポジションは自動変速機10の第1変速段〜第6変速段の変速を許容する変速範囲(Dレンジ)で自動変速制御を実行させる前進走行位置である。「M」ポジションはシフトレバー66の手動操作によって変速段を切り換え可能な前進走行位置である。この「M」ポジションにおいては、シフトレバー66の操作毎に変速段をアップ側にシフトさせるための「+」ポジション、シフトレバー66の操作毎に変速段をダウン側にシフトさせるための「−」ポジションが備えられている。
FIG. 6 is a view for explaining the
このように、シフト操作装置82に「M」ポジションを設けて、シフトレバー66の手動操作によって変速段を選択すること(ギヤ段ホールド)を可能とすることにより、運転者は、動力性能を重視する走行状態を生じさせるパワー走行モード(以下、Mモードともいう)を選択することが可能となる。
As described above, the
このMモード(ギヤ段ホールドモード)では、運転者が、思いのままにギヤ段をホールドし、マニュアル感覚の走行を楽しめるようにするために、電子制御装置44は、後述するように、変速時間を短縮し、スムースな加速をサポートするような制御を行う。一方、「D」ポジションに対応するDモードでは、電子制御装置44は、以下のように、運転者によるアクセル操作量ACCに応じて、自動変速制御を実行する。
In this M mode (gear stage hold mode), the
図5は、自動変速機10による変速動作を制御するために、ROMに予め記憶された変速線図(変速マップ)である。電子制御装置44は、この変速線図から実際のアクセル操作量ACC(%)と車速V(km/h)とに基づいて自動変速機10の変速を判断し、この判断された変速段および係合状態が得られるように油圧制御回路42に備えられたリニアソレノイドバルブSL1〜SL5を制御する。なお、自動変速機10の変速は、スロットル開度θTH(%)と車速V(km/h)とに基づいて判断してもよい。
FIG. 5 is a shift diagram (shift map) stored in advance in the ROM in order to control the shift operation by the
具体的には、電子制御装置44は、車速センサ58の出力信号から車速Vを算出するとともに、アクセル開度センサ48の出力信号からアクセルペダル46の操作量ACCを算出し、それら車速Vおよびアクセル操作量ACCに基づいて、図5の変速線図を参照して目標ギヤ段を算出する。さらに、タービン回転数センサ70および車速センサ58の出力信号から得られる回転数の比(出力回転数/入力回転数)を求めて現在ギヤ段を判定し、その現在ギヤ段と目標ギヤ段とを比較して変速操作が必要であるか否かを判定する。
Specifically, the
その判定結果により、変速の必要がない場合(現在ギヤ段と目標ギヤ段とが同じで、ギヤ段が適切に設定されている場合)には、現在ギヤ段を維持するソレノイド制御信号(油圧指示信号)を自動変速機10の油圧制御回路42に出力する。
If the result of the determination indicates that there is no need for shifting (when the current gear stage and the target gear stage are the same and the gear stage is set appropriately), a solenoid control signal (hydraulic instruction) that maintains the current gear stage. Signal) to the
一方、現在ギヤ段と目標ギヤ段とが異なる場合には変速制御を行う。例えば、自動変速機10のギヤ段が「2速」の状態で走行している状況から、車両の走行状態が変化して、例えば図5に示す点Aから点Bに変化した場合、アップシフト変速線[2→3]を跨ぐ変化となるので、変速線図から算出される目標ギヤ段が「3速」となり、その3速のギヤ段を設定するソレノイド制御信号(油圧指示信号)を自動変速機10の油圧制御回路42に出力して、2速のギヤ段から3速のギヤ段への変速(2→3アップ変速)を行う。
On the other hand, when the current gear stage and the target gear stage are different, shift control is performed. For example, when the driving state of the vehicle changes from the situation where the gear stage of the
−変速時におけるトルクダウン制御−
自動変速機10の変速は、変速前半のトルク相から変速後半のイナーシャ相の過程を経て終了する。ここで、イナーシャ相とは、自動変速機10の回転メンバがギヤ比を変更するために回転速度変化を生じている期間を指し、また、トルク相とは、イナーシャ相以外の期間、具体的には、回転メンバが変速のための回転速度変化を行っておらず、入力軸回転数と出力軸回転数とがギヤ比によって規定される期間を指す。
-Torque down control during shifting-
The shift of the
そうして、本実施形態に係る車両のように、有段の自動変速機10を搭載した車両では、変速時に係合されるクラッチ(以下、係合側クラッチともいう)が吸収するべきエネルギー量が増大すると、摩擦による発熱量が増大する。このため、電子制御装置44は、係合側クラッチの摩擦による発熱量を低減すべく、イナーシャ相においてエンジントルクを低下させるトルクダウン制御を行うように構成されている。
Thus, in a vehicle equipped with the stepped
ここで、トルクダウン制御を実行する方法としては、点火時期を調整する(点火時期を遅角させる)方法と、吸入空気量Qを調整する(スロットル開度θTHを閉じ側に制御する)方法とが知られているが、応答性が良好である等の理由から、点火時期を遅角させるのが一般的である。 Here, as a method of executing the torque down control, a method of adjusting the ignition timing (retarding the ignition timing), a method of adjusting the intake air amount Q (controlling the throttle opening θTH to the close side), However, the ignition timing is generally retarded for reasons such as good responsiveness.
もっとも、本実施形態のように、ターボチャージャ79を備えたターボエンジン28では、吸入空気圧が高い場合に点火時期を遅角させると、排気温度が上昇して、排気配管75やターボチャージャ79等の過剰昇温が問題となる。すなわち、ターボエンジン28では、排気温度の上昇によって、ターボチャージャ79のタービンハウジングの耐熱性向上や、触媒床温の増大抑制のための排気冷却機構などが必要となり、ハード面のコストアップを招くことから、遅角量(遅角を用いたトルクダウン量)が制限される。
However, in the
それ故、本実施形態では、点火時期の遅角によるトルクダウン制御における、かかる短所を補うべく、点火時期の調整によるトルクダウン制御(以下、点火系トルクダウン制御ともいう)と吸入空気量Qの調整によるトルクダウン制御(以下、吸気系トルクダウン制御ともいう)とを併用するように構成されている。 Therefore, in the present embodiment, in order to compensate for this disadvantage in the torque down control by retarding the ignition timing, the torque down control by adjusting the ignition timing (hereinafter also referred to as ignition system torque down control) and the intake air amount Q Torque down control by adjustment (hereinafter also referred to as intake system torque down control) is used in combination.
このように、点火系トルクダウン制御と吸気系トルクダウン制御とを併用する場合には、イナーシャ相の開始を検出したときに、点火時期の遅角制御の開始指示と、電子スロットル弁74のスロットル開度θTHを閉じ側に制御するスロットル開度制御の開始指示とがなされることが多い。しかしながら、電子スロットル弁74の応答性には限界があるため、吸気系トルクダウン制御では、点火系トルクダウン制御に比して、イナーシャ相が開始してから実際にエンジントルクが低下するまでに時間が掛かり過ぎることになる。例えば、点火時期の遅角によるトルクダウン制御では、イナーシャ相が開始してから実際にエンジントルクが低下するまでに0.04(秒)しか掛からないのに対し、スロットル開度θTHを小さくすることによるトルクダウン制御では、イナーシャ相が開始してから実際にエンジントルクが低下するまでに0.20(秒)も掛かる場合もある。このように、イナーシャ相が開始してから実際にエンジントルクが低下するまでに時間が掛かり過ぎると、特に、1速のギヤ段から2速のギヤ段への変速の際、係合側クラッチである第1ブレーキB1の発熱量が、目標値(例えば、50J/cm2)を超えるおそれがある。
Thus, when the ignition system torque down control and the intake system torque down control are used in combination, when the start of the inertia phase is detected, the ignition timing retard control start instruction and the throttle of the
そこで、本実施形態では、(1)電子スロットル弁74自体の応答性を高めるための制御と、(2)トルクダウン指示タイミングを適正化するための制御と、を行うことで、吸気系トルクダウン制御においても、イナーシャ相が開始してから実際にエンジントルクが低下するまでの時間を短縮するようにしている。以下、これらの制御について説明する。
Therefore, in the present embodiment, intake system torque reduction is performed by performing (1) control for improving the responsiveness of the
−(1)電子スロットル弁自体の応答性を高めるための制御−
吸気系トルクダウン制御における応答遅れを細分化すると、以下の(A)と(B)とに分けられる。すなわち、かかる応答遅れは、(A)トルクダウン指示から、電子スロットル弁74が、実際にトルクダウンが生じる開度(以下、トルクダウン開度ともいう)まで閉側に作動するのに要する時間と、(B)電子スロットル弁74の開度が、トルクダウン開度に達してから、吸気が応答するまでに要する時間と、に分けられる。
-(1) Control to increase the responsiveness of the electronic throttle valve itself-
The response delay in the intake system torque down control is subdivided into the following (A) and (B). That is, the response delay is as follows: (A) The time required for the
以下、改善の可能性が高い(A)について検討すると、ターボエンジン28では、アクセル中開度から電子スロットル弁74を全開にして、ターボチャージャ79の過給圧でエンジントルクを制御するため、パーシャル域(アクセルペダル46を踏んでも加速も減速もしない領域)から電子スロットル弁74全開付近の領域を使用する。このため、ターボエンジン28では、吸気系トルクダウン制御の開始の際、スロットル全開付近からトルクダウン開度まで電子スロットル弁74を作動させなければならず、このことが吸気系トルクダウン制御における応答遅れの主要な原因であると考えられる。
Hereinafter, considering (A) where there is a high possibility of improvement, the
それ故、アップシフトが要求されると直ぐに、エンジントルクが変化しない程度までスロットル開度θTHを絞っておく(小さくしておく)ことで、イナーシャ相でのトルクダウンを速やかに行うことが考えられる。しかしながら、イナーシャ相の開始に先立ってスロットル開度θTHを絞った場合には、トルクダウン要求に対する応答性を向上させることができるものの、ポンピングロスが増大するとともに、排気弁(図示せず)より下流側の背圧が上昇し、排気工程における抵抗が増加するため、燃費が悪化するおそれがあるし、過給遅れが生じるおそれがある。 Therefore, as soon as an upshift is required, it is conceivable that the torque opening in the inertia phase is quickly reduced by reducing (decreasing) the throttle opening θTH until the engine torque does not change. . However, when the throttle opening degree θTH is throttled prior to the start of the inertia phase, the responsiveness to the torque reduction request can be improved, but the pumping loss increases and the exhaust valve (not shown) is downstream. Since the back pressure on the side increases and the resistance in the exhaust process increases, there is a risk that the fuel efficiency will deteriorate, and there is a possibility that a supercharging delay will occur.
そこで、本実施形態では、運転者の要求する走行状態に応じて(シフトレバー66の手動操作により選択される走行モードに応じて)、トルクダウン応答を優先する制御と、過給遅れの改善や燃費の向上を優先する制御とを使い分けるようにしている。 Therefore, in this embodiment, according to the driving state requested by the driver (according to the driving mode selected by manual operation of the shift lever 66), control for giving priority to the torque down response, improvement of supercharging delay, The control that prioritizes improving fuel efficiency is used separately.
具体的には、電子制御装置44は、運転者が動力性能を重視する走行状態を要求している場合、換言すると、Mモードが選択されている場合において、アクセルペダル46の踏み込み操作が行われている状態(駆動状態)で、高速段側クラッチの係合によりアップシフトが行われる(以下、パワーオンアップシフトともいう)ときには、後述するトルクダウン指示タイミングの前に、電子スロットル弁74を所定開度PmWotまで閉じる制御(以下、スロットル開度制限制御ともいう)を行うように構成されている。
Specifically, the
他方、電子制御装置44は、Mモードが選択されていない場合におけるパワーオンアップシフト時には、Mモードが選択されている場合よりも、トルクダウン指示タイミングの前における電子スロットル弁74の閉じ量を制限するような制御、具体的には、電子スロットル弁74を閉じ側に作動させないような制御を行うように構成されている。なお、パワーオンアップシフトの際には、加速のためにアクセルペダル46の踏み込み操作が行われていることから、電子スロットル弁74を閉じ側に作動させないような制御は、電子スロットル弁74に対する開度制限を設けないことにより実現される。
On the other hand, the
ここで、所定開度PmWotとは、スロットル開度θTHの変化に対するエンジントルクの変化の度合いが小さい開度範囲におけるスロットル開度θTHの下限値、換言すると、電子スロットル弁74の閉変化に対してトルクダウン感度が低い開度範囲の下限値である。図7は、電子スロットル弁74の開度とエンジントルクとの関係を示す図である。そして、図7における、菱形を結んだ曲線(例えば、3200(rpm)×260(Nm)≒88(kW))、四角形を結んだ曲線(例えば、4000(rpm)×260(Nm)≒109(kW))、および、三角形を結んだ曲線(例えば、5200(rpm)×210(Nm)≒116(kW))は、高出力時におけるエンジン28の状態を表している。図7に示すように、高出力時においては、電子スロットル弁74の開度を50(deg)〜84(deg)の範囲で変化させても、エンジントルクは大きく変化しないことが分かる。例えば、三角形を結んだ曲線で表される状態では、図7の白抜き矢印で示すように、電子スロットル弁74の開度を50(deg)〜84(deg)の範囲で変化させても、エンジントルクは7(Nm)しか変化していない。それ故に、例えば、「スロットル開度θTHの変化に対するエンジントルクの変化の度合いが小さい開度範囲」を50(deg)〜84(deg)とし、所定開度PmWotを50(deg)とすれば、イナーシャ相の開始前に大きなトルク変動が生じるのを抑えつつ、イナーシャ相でのトルクダウンを速やかに行うことができる。
Here, the predetermined opening PmWot is a lower limit value of the throttle opening θTH in an opening range in which the degree of change in the engine torque with respect to the change in the throttle opening θTH is small, in other words, with respect to the closing change of the
−(2)トルクダウン指示タイミングを適正化するための制御−
上述の如く、ターボエンジン28では点火時期の遅角量が制限されることから、要求トルクダウン量が大きい場合には、吸入空気量Qの調整によるトルクダウン量(以下、吸気系トルクダウン量ともいう)が大きくなる。そうして、吸入系トルクダウン量が所定トルクダウン量よりも大きい場合には、吸気系トルクダウン制御の応答遅れが、係合側クラッチの摩擦による発熱量に大きく影響するため、イナーシャ相が開始してから実際にトルクが低下するまでの時間を短縮する必要性が高い。なお、「所定トルクダウン量」とは、吸入空気量Qの調整によるトルクダウン量が当該所定トルクダウン量よりも大きい場合には、吸入空気量Qの調整によるトルクダウン制御の応答遅れが、係合側クラッチの摩擦による発熱量に大きく影響するようなトルクダウン量であり、実験等により取得される値である。
-(2) Control for optimizing torque-down instruction timing-
As described above, since the retard amount of the ignition timing is limited in the
この点、本実施形態では、Mモードが選択されている場合におけるパワーオンアップシフト時には、予めスロットル開度θTHを絞っておくことで、電子スロットル弁74の応答性を高めることが可能となるが、イナーシャ相が開始してからスロットル開度制御の開始指示がなされたのでは、変速中に十分なトルクダウン量が得られないおそれがある。
In this regard, in the present embodiment, at the time of power-on upshift when the M mode is selected, it is possible to improve the response of the
そこで、吸気系トルクダウン制御の開始を指示するためのトルクダウン指示タイミングを早めることが考えられるが、トルクダウン指示タイミングを闇雲に早めると、係合側クラッチがイナーシャ相を開始できるようなトルク容量(以下、イナーシャ相開始必要トルク容量ともいう)Cvを持つ前にエンジントルクが大きく低下し、駆動力が失われるおそれがある。このように、駆動力が失われると、ヘジテーションが発生し、ドライバビリティが損なわれてしまうという問題がある。また、イナーシャ相の開始前にエンジントルクが大幅に低下すると、アップシフト時の引き込みショックが大きくなるおそれがある。 Therefore, it is conceivable to advance the torque-down instruction timing for instructing the start of the intake system torque-down control. However, if the torque-down instruction timing is advanced to the dark cloud, the torque capacity that enables the engagement side clutch to start the inertia phase. There is a possibility that the engine torque is greatly reduced before the Cv (hereinafter also referred to as inertia phase start required torque capacity) and the driving force is lost. As described above, when the driving force is lost, hesitation occurs and drivability is impaired. In addition, if the engine torque decreases significantly before the start of the inertia phase, there is a possibility that the pull-in shock at the time of upshift will increase.
ところで、自動変速機10では、係合側クラッチへの係合油圧の供給開始の指示がなされ、係合油圧の増大に伴って係合側クラッチのトルク容量が増大し、係合側クラッチがイナーシャ相開始必要トルク容量Cvを持ち、イナーシャ相が開始するという過程を辿る。それ故、自動変速機10では、イナーシャ相の開始時期と、係合側クラッチへの係合油圧の供給開始を指示するための油圧指示タイミングとが相関関係を有していると考えられる。
By the way, in the
そこで、本実施形態では、吸入系トルクダウン量が所定トルクダウン量よりも大きい場合には、イナーシャ相の開始に先立って、油圧指示タイミングに基づいて、トルクダウン指示タイミングを決定するようにしている。具体的には、電子制御装置44は、吸入系トルクダウン量が所定トルクダウン量よりも大きい場合には、油圧指示タイミングから、係合側クラッチのトルク容量がイナーシャ相開始必要トルク容量Cvに達するまでの時間(以下、実圧応答時間ともいう)Trpと、スロットル開度制御の開始指示をなしてから、実際にスロットル開度θTHが閉じ側に変化するまでの時間(以下、実トルク応答時間)Trtと、の差である待機時間Tsを算出するとともに、油圧指示タイミングから当該待機時間Tsが経過したときを、吸気系トルクダウン制御におけるトルクダウン指示タイミングとするように構成されている。
Therefore, in the present embodiment, when the intake system torque down amount is larger than the predetermined torque down amount, the torque down instruction timing is determined based on the hydraulic pressure instruction timing prior to the start of the inertia phase. . Specifically, when the intake system torque down amount is larger than the predetermined torque down amount, the
なお、「油圧指示タイミング」とは、係合側クラッチのイナーシャ相開始必要トルク容量Cvに対応する油圧指示値Pt(図10参照)の指示信号を出力するタイミングを意味する。したがって、「油圧指示タイミング」には、かかる油圧指示値Ptの指示信号を出力するのに先立って出力される、油圧制御回路42における油圧応答遅れを解消するための油圧指示値Pp(図10参照)の指示信号の出力タイミングは含まれない。
The “hydraulic pressure instruction timing” means a timing at which an instruction signal of a hydraulic pressure instruction value Pt (see FIG. 10) corresponding to the inertia phase start required torque capacity Cv of the engagement side clutch is output. Therefore, at the “hydraulic pressure instruction timing”, the hydraulic pressure instruction value Pp for eliminating the hydraulic response delay in the hydraulic
ここで、実圧応答時間Trpと実トルク応答時間Trtとは、予め実験等によって取得(算出)することができる。もっとも、実圧応答時間Trpは、油圧制御回路42内の作動油の粘度により変化し、また、油圧制御回路42内の作動油の粘度は当該作動油の温度(AT油温TOIL)により変化する。具体的には、図8に示すように、AT油温TOILが高い程、実圧応答時間Trpは短くなる一方、AT油温TOILが低い程、実圧応答時間Trpは長くなる。それ故、電子制御装置44は、AT油温TOILに応じて、待機時間Tsを算出するように構成されている。なお、図8に対応するマップは予めROMに記憶されており、電子制御装置44は、油圧指示値Ptの指示信号が出される度に当該マップにアクセスし、AT油温センサ72によって検出されたAT油温TOILに基づいて実圧応答時間Trpを算出し、そこから実トルク応答時間Trtを減算して待機時間Tsを算出するように構成されている。
Here, the actual pressure response time Trp and the actual torque response time Trt can be obtained (calculated) in advance by experiments or the like. However, the actual pressure response time Trp varies depending on the viscosity of the hydraulic oil in the
このように、待機時間Tsは、実験等から導かれる推定値(実圧応答時間Trp)と、同じく実験等から導かれる推定値(実トルク応答時間Trt)と、の差から算出されるため、誤差が大きくなる可能性がある。しかしながら、本実施形態では、AT油温TOILに基づいて実圧応答時間Trpを算出することで推定精度を向上させるとともに、スロットル開度θTHを所定開度PmWotにより制限することで、エンジントルク応答の再現性および安定性が高められることから、誤差を極力小さく抑えることが可能となっている。 Thus, the standby time Ts is calculated from the difference between the estimated value (actual pressure response time Trp) derived from an experiment or the like and the estimated value (actual torque response time Trt) derived from an experiment or the like. The error can be large. However, in the present embodiment, the estimation accuracy is improved by calculating the actual pressure response time Trp based on the AT oil temperature TOIL, and the throttle opening degree θTH is limited by the predetermined opening degree PmWot, so that the engine torque response Since reproducibility and stability are improved, the error can be suppressed as much as possible.
これに対し、点火系トルクダウン制御は、元々応答性に優れていることから、吸入系トルクダウン量が所定トルクダウン量よりも大きい場合にも、トルクコンバータ30のタービン回転数NTの変化に基づいて、すなわち、イナーシャ相の開始に基づいて、トルクダウン指示タイミングを決定する。具体的には、電子制御装置44は、イナーシャ相の開始が検出されたときを、点火系トルクダウン制御におけるトルクダウン指示タイミングとするように構成されている。
On the other hand, since the ignition system torque down control is originally excellent in response, even when the intake system torque down amount is larger than the predetermined torque down amount, the ignition system torque down control is based on the change in the turbine rotational speed NT of the
他方、要求トルクダウン量が小さい場合には、吸気系トルクダウン量は小さくなる(0も含む)と考えられる。そうして、吸入系トルクダウン量が所定トルクダウン量以下の場合には、吸気系トルクダウン制御の応答遅れによる、クラッチの発熱量への影響は小さいので、イナーシャ相の開始前にトルクダウン制御の開始指示をなす必要性は低い。また、応答性が良好な点火系トルクダウン制御を行う場合に、イナーシャ相の開始前に遅角制御の開始指示をなすと、係合側クラッチがイナーシャ相開始必要トルク容量Cvを持つ前に、トルクが大きく低下するおそれがある。 On the other hand, when the required torque down amount is small, the intake system torque down amount is considered to be small (including 0). Thus, when the intake system torque down amount is less than or equal to the predetermined torque down amount, the delay in response of the intake system torque down control has little effect on the heat generation amount of the clutch, so the torque down control is performed before the start of the inertia phase. There is little need to give a start instruction. In addition, when performing ignition system torque down control with good responsiveness, if an instruction to start retarding control is given before the start of the inertia phase, before the engagement side clutch has the inertia phase start required torque capacity Cv, There is a possibility that the torque is greatly reduced.
そこで、本実施形態では、吸入系トルクダウン量が所定トルクダウン量以下の場合には、トルクコンバータ30のタービン回転数NTの変化に基づいて、トルクダウン指示タイミングを決定する。具体的には、電子制御装置44は、イナーシャ相の開始が検出されたときを、点火系トルクダウン制御および吸気系トルクダウン制御におけるトルクダウン指示タイミングとするように構成されている。
Therefore, in this embodiment, when the intake system torque down amount is equal to or less than the predetermined torque down amount, the torque down instruction timing is determined based on the change in the turbine speed NT of the
つまり、本実施形態では、吸入系トルクダウン量が所定トルクダウン量よりも大きい場合には、応答性に劣る吸気系トルクダウン制御では、イナーシャ相の開始前に、また、応答性に優れる点火系トルクダウン制御では、イナーシャ相の開始後にそれぞれトルクダウン指示がなされる。これにより、イナーシャ相開始前は、係合側クラッチがイナーシャ相開始必要トルク容量Cvを持つ前にエンジントルクが大きく低下するのを確実に抑えることができるとともに、イナーシャ相開始後は、点火系トルクダウン制御と吸気系トルクダウン制御とが相俟って、大きなトルクダウン量を速やかに実現することができる。 That is, in the present embodiment, when the intake system torque down amount is larger than the predetermined torque down amount, in the intake system torque down control that is inferior in responsiveness, the ignition system that is excellent in responsiveness before the start of the inertia phase. In the torque down control, a torque down instruction is given after the start of the inertia phase. Thus, before the inertia phase starts, it is possible to reliably suppress the engine torque from greatly decreasing before the engagement side clutch has the inertia phase start required torque capacity Cv, and after the inertia phase starts, the ignition system torque Combined with the down control and the intake system torque down control, a large torque down amount can be quickly realized.
一方、吸入系トルクダウン量が所定トルクダウン量以下の場合には、点火系トルクダウン制御および吸気系トルクダウン制御のいずれにおいても、イナーシャ相の開始後にトルクダウン指示が出される。これにより、イナーシャ相開始前は、係合側クラッチがイナーシャ相開始必要トルク容量Cvを持つ前にエンジントルクが大きく低下するのを確実に抑えることができる一方、イナーシャ相開始後は、応答性の高い点火系トルクダウン制御によって、速やかにトルクダウンが開始されるとともに、不足するトルクダウン量を、吸気系トルクダウン制御で補うことが可能となる。 On the other hand, when the intake system torque down amount is equal to or smaller than the predetermined torque down amount, a torque down instruction is issued after the inertia phase is started in both the ignition system torque down control and the intake system torque down control. As a result, before the inertia phase starts, it is possible to reliably prevent the engine torque from greatly decreasing before the engagement side clutch has the inertia phase start required torque capacity Cv. On the other hand, after the inertia phase starts, the responsiveness The high ignition system torque down control allows the torque reduction to be started quickly, and the insufficient torque down amount can be compensated by the intake system torque down control.
以上のようにして、イナーシャ相においてトルクダウンを行った後、電子制御装置44は、変速中における車速Vと変速後のギヤ段とに基づいて算出される変速後同期タービン回転数NT’と、トルクコンバータ30のタービン回転数(以下、実タービン回転数ともいう)NTと、の差が所定値以下となったときにトルクダウン制御を終了させる。なお、所定値は、極小さな値に設定されており、これにより、変速後同期タービン回転数NT’と実タービン回転数NTとが実質的に一致したとき、すなわち、変速が完了した時に、トルクダウン制御が終了することになる。
After performing torque reduction in the inertia phase as described above, the
−トルクダウン制御ルーチン−
次に、本実施形態に係るトルクダウン制御の手順を図9のフローチャートに沿って説明する。
-Torque down control routine-
Next, the procedure of torque down control according to the present embodiment will be described along the flowchart of FIG.
先ず、ステップS1では、電子制御装置44が、レバーポジションセンサ68の検出結果に基づき、運転者によるシフトレバー66の手動操作によりMモードが選択されているか否かを判定する。ステップS1での判定がNOのとき、すなわち、Dモード等のMモード以外のモードが選択されているときはENDする。一方、ステップS1での判定がYESのときはステップS2に進む。
First, in step S1, the
なお、図9のフローチャートには示さないが、Mモードが選択されていない場合(ENDした場合)におけるパワーオンアップシフト時にもトルクダウン制御は実行される。この場合には、応答性は劣るものの、電子スロットル弁74を所定開度PmWotまで閉じる制御を行わないことから、ポンピングロスの増大等による燃費の悪化を抑えることができる。また、この場合には、電子スロットル弁74を所定開度PmWotまで閉じる制御は行わないが、上述したトルクダウン指示タイミングを適正化する制御は行ってもよい。
Although not shown in the flowchart of FIG. 9, torque down control is also executed during a power-on upshift when the M mode is not selected (when END is performed). In this case, although the responsiveness is inferior, since the control to close the
次のステップS2では、電子制御装置44が、アクセル開度センサ48や車速センサ58等の検出結果に基づき、アクセルペダル46が踏み込まれた駆動状態か否かを判定し、この判定がNOのときはENDする一方、この判定がYESのときはステップS3に進む。
In the next step S2, the
次のステップS3では、電子制御装置44が、シフト操作装置82の「+」ポジションへの操作信号に基づき、運転者がアップシフトを要求しているか否かを判定する。ステップS3での判定がNOのとき、すなわち、運転者がなんらの操作も行わないときや、運転者が「−」ポジションへの操作によりダウンシフトを要求しているときはENDする。一方、ステップS3での判定がYESのときは、ステップS4に進む。
In the next step S <b> 3, the
次のステップS4では、電子制御装置44が、電子スロットル弁74のスロットル開度θTHを所定開度PmWotで制限する。換言すると、このステップS4では、変速開始(例えば、解放側クラッチへの解放油圧のドレーン開始指示)を起点として、全開付近にある電子スロットル弁74の開度を所定開度PmWotまで閉じる制御を行う。
In the next step S4, the
次のステップS5では、運転者の要求する変速段および係合状態が得られるように、電子制御装置44が、油圧制御回路42に係合油圧の供給開始の指示をなす。例えば、1速のギヤ段から2速のギヤ段へのアップシフト変速を開始する場合には、電子制御装置44は、第1ブレーキB1のイナーシャ相開始必要トルク容量Cvに対応する油圧指示値Ptのソレノイド制御信号(油圧指示信号)を出力し、その後ステップS6へ進む。
In the next step S5, the
次のステップS6では、電子制御装置44が、吸入系トルクダウン量が所定トルクダウン量よりも大きいか否かを判定する。なお、エンジン28の出力トルクから低減させられる要求トルクダウン量は、エンジン負荷等から算出される自動変速機10の入力トルクTIN、および/または、タービン回転数センサ70によって検出されるタービン回転数NTに基づいて、予め定められた関係から決定される。そうして、吸入系トルクダウン量は、点火系トルクダウン量を考慮して、要求トルクダウン量に基づいて求めることができる。このステップS6の判定がYESの場合、すなわち、吸気系トルクダウン量が所定トルクダウン量よりも大きい場合には、ステップS7に進む。
In the next step S6, the
次のステップS7では、電子制御装置44が、ROMに記憶された図8に対応するマップにアクセスし、AT油温センサ72によって検出されたAT油温TOILに基づいて実圧応答時間Trpを算出し、そこから実トルク応答時間Trtを減算して待機時間Tsを算出する。
In the next step S7, the
次のステップS8では、電子制御装置44が、ステップS5での油圧指示タイミングからステップS7で算出した待機時間Tsが経過したか否かを判定する。このステップS8の判定がNOの場合、すなわち、油圧指示タイミングから未だ待機時間Tsが経過していない場合には、スロットル開度θTHを所定開度PmWotで維持しながら、再びステップS8に進み、待機時間Tsが経過したか否かの判定を繰り返す。一方、このステップS8の判定がYESの場合、すなわち、油圧指示タイミングから待機時間Tsが経過した場合には、ステップS9へ進む。
In the next step S8, the
次のステップS9では、電子制御装置44が、吸入系トルクダウン量に基づいて、吸入系における要求エンジントルクを算出し、この吸入系における要求エンジントルクに応じてスロットルアクチュエータ76を制御して、電子スロットル弁74を所定開度PmWotよりも閉側に作動させるスロットル開度制御の開始指示をなす。
In the next step S9, the
次のステップS10では、電子制御装置44が、タービン回転数センサ70によって検出されるタービン回転数NTの変化から、イナーシャ相が開始したか否かを判定する。なお、イナーシャ相が開始したか否かは、従来知られている方法によって行うことができ、例えば、出力回転数に変速前の変速比を掛けた値と、タービン回転数NTと、の差が所定の値に達したことによって判定することができる。そうして、ステップS10の判定がNOの場合、すなわち、未だイナーシャ相が開始していない場合には、再びステップS10に進み、イナーシャ相が開始したか否かの判定を繰り返す。一方、ステップS10の判定がYESの場合、すなわち、イナーシャ相が開始した場合には、ステップS11に進み、電子制御装置44が、点火時期の遅角制御の開始指示を、すなわち、イグナイタ83aに対して点火プラグ83の点火タイミングを遅角するよう指示をなす。
In the next step S10, the
これらに対し、ステップS6の判定がNOの場合、すなわち、吸気系トルクダウン量が所定トルクダウン量以下の場合には、ステップS12に進む。次のステップS12では、ステップS10と同様に、電子制御装置44が、タービン回転数センサ70によって検出されるタービン回転数NTの変化から、イナーシャ相が開始したか否かを判定する。このステップS12の判定がNOの場合には、再びステップS12に進み、イナーシャ相が開始したか否かの判定を繰り返す。一方、ステップS12の判定がYESの場合には、ステップS13に進む。
On the other hand, if the determination in step S6 is NO, that is, if the intake system torque down amount is less than or equal to the predetermined torque down amount, the process proceeds to step S12. In the next step S12, as in step S10, the
次のステップS13では、ステップS9と同様に、電子制御装置44がスロットル開度制御の開始指示をなし、次のステップS14では、ステップS11と同様に、電子制御装置44が点火時期の遅角制御の開始指示をなす。
In the next step S13, as in step S9, the
次のステップS15では、吸気系トルクダウン量が所定トルクダウン量よりも大きい場合には、ステップS9でのスロットル開度制御の開始指示およびステップS11での点火時期の遅角制御の開始指示に基づき、また、吸気系トルクダウン量が所定トルクダウン量以下の場合には、ステップS13でのスロットル開度制御の開始指示およびステップS14での点火時期の遅角制御の開始指示に基づき、イナーシャ相でのトルクダウンが実行される。 In the next step S15, when the intake system torque down amount is larger than the predetermined torque down amount, based on the instruction to start throttle opening control in step S9 and the instruction to start retarding control of the ignition timing in step S11. When the intake system torque down amount is equal to or smaller than the predetermined torque down amount, the inertia phase is determined based on the throttle opening control start instruction in step S13 and the ignition timing retard control start instruction in step S14. Torque down is executed.
次のステップS16では、電子制御装置44が、タービン回転数センサ70によって検出される実タービン回転数NTと、変速後同期タービン回転数NT’との差が所定値未満か否かを判定する。ここで、変速完了時は、実タービン回転数NTと変速後同期タービン回転数NT’とが一致することから、(実タービン回転数NT−変速後同期タービン回転数NT’)が極小さく設定された所定値未満の場合には、変速が完了したと看做すことができる。なお、変速後同期タービン回転数NT’は、車速センサ58の出力信号から算出される変速中における車速Vと、変速後のギヤ段とに基づいて算出される。このステップS16の判定がNOの場合、すなわち、変速が完了していない場合には、トルクダウンを実行しながら、再びステップS16に進み、変速が完了したか否かの判定を繰り返す。一方、このステップS16の判定がYESの場合、すなわち、変速が完了した場合には、ステップS17へ進み、トルクダウン制御から復帰し、その後、ENDする。
In the next step S16, the
−トルクダウンを実行するための具体的な制御−
次に、本実施形態に係るトルクダウン制御について、図10に示すタイミングチャートを用いて説明する。なお、この例では、Mモードが選択されている場合におけるパワーオンアップシフトが行われ、時刻t1において、運転者がアップシフトを要求したものとする。また、この例は、吸気系トルクダウン量が所定トルクダウン量よりも大きい場合を示している。さらに、図10中の要求エンジントルク(吸気系)は、無効値(破線)の場合は、なんらスロットルアクチュエータ76を制御しない一方、実線で示すように具体的な要求エンジントルクが与えられると、かかる要求エンジントルクに応じてスロットルアクチュエータ76を制御することを示している。
-Specific control for executing torque reduction-
Next, torque down control according to the present embodiment will be described with reference to the timing chart shown in FIG. In this example, it is assumed that a power-on upshift is performed when the M mode is selected, and the driver requests an upshift at time t 1 . In this example, the intake system torque down amount is larger than the predetermined torque down amount. Further, when the required engine torque (intake system) in FIG. 10 is an invalid value (broken line), the
先ず時刻t1において、アップシフトが要求される(変速が開始する)と、解放側クラッチの作動油圧の抜けをよくするために、解放側クラッチ指示油圧を一旦最小値まで下げる。このとき、変速開始を起点として、スロットル開度制限制御がオンになり、全開付近の領域にある電子スロットル弁74が閉じ始め、時刻t2において、スロットル開度θTHが所定開度PmWotとなる。これにより、トルクダウン指示がなされれば、かかるスロットル開度制限制御が行われていない場合よりも早く、スロットル開度θTHがトルクダウン開度になる状態が形成される。
First, at time t 1 , when an upshift is requested (shifting starts), the disengagement clutch command oil pressure is once lowered to a minimum value in order to improve the release of the operation oil pressure of the disengagement clutch. At this time, starting from the start of shifting, throttle opening restriction control is turned on, the
時刻t3では、予備的に係合側クラッチに油圧指示値Ppのソレノイド制御信号が出力される。このように、油圧指示タイミングに先立って油圧指示値Ppのソレノイド制御信号を出力することで、油圧制御回路42における油圧応答遅れが抑えられ、係合側クラッチに油圧指示値Ptのソレノイド制御信号が出力されれば、直ぐに係合側クラッチが応答する状態が形成される。次いで時刻t4において、係合側クラッチのイナーシャ相開始必要トルク容量Cvに対応する油圧指示値Ptのソレノイド制御信号が出力される。
At time t 3 , a solenoid control signal having a hydraulic pressure instruction value Pp is preliminarily output to the engagement side clutch. In this way, by outputting the solenoid control signal of the hydraulic pressure instruction value Pp prior to the hydraulic pressure instruction timing, the hydraulic response delay in the hydraulic
油圧指示タイミングに相当する時刻t4から待機時間Tsが経過した時刻t5において、吸気系トルクダウン制御におけるトルクダウン指示がなされる。より詳しくは、それまで無効値であった要求エンジントルク(吸気系)が、時刻t5において、要求トルクダウン量に基づいて算出された具体的な値として出力され、この要求エンジントルクに応じてスロットルアクチュエータ76の制御が開始される。
At time t 5 the waiting time Ts has elapsed from the time t 4 when corresponding to the hydraulic command timing, torque down instruction is given in the intake system torque reduction control. More specifically, the required engine torque (intake system), which has been an invalid value until then, is output as a specific value calculated based on the required torque reduction amount at time t 5 , and according to the required engine torque. Control of the
そうして、時刻t6において、タービン回転数NTが下がり始め、イナーシャ相が開始するとともに、電子スロットル弁74が所定開度PmWotからさらに閉じ側に作動し始める。時刻t6で開始されたイナーシャ相が、時刻t7において検出されると、係合側クラッチ油圧指示値が増大されるとともに、点火系トルクダウン制御におけるトルクダウン指示がなされる。より詳しくは、イグナイタ83aに対して点火プラグ83の点火タイミングを遅角するよう指示がなされる。
Thus, at time t 6 , the turbine speed NT starts to decrease, the inertia phase starts, and the
時刻t8では、要求エンジントルクが上昇し始め、それに遅れて時刻t9から電子スロットル弁74が開き側に作動し始める。そうして、時刻t10において、実タービン回転数NTと変速後同期タービン回転数NT’とが略一致すると(実タービン回転数NTと変速後同期タービン回転数NT’との差が所定値以下となると)、変速が完了するので、トルクダウン制御から復帰する。具体的には、要求エンジントルクが再び無効値を採るとともに、点火時期が遅角側から進角側に戻される。その後、時刻t11において、係合側クラッチ油圧指示値が最大値となり、係合側クラッチが完全係合すると、スロットル開度制限制御による所定開度PmWotでの開度制限が解除される。
At time t 8 , the required engine torque starts to increase, and after that, the
−トルクダウン制御の効果−
次に、本実施形態のトルクダウン制御による効果を、測定された実車波形等に基づいて説明する。
-Effect of torque down control-
Next, the effect of the torque-down control of this embodiment will be described based on the measured actual vehicle waveform and the like.
図11は、従来のトルクダウン制御を行った場合(比較例)の実車波形を模式的に示す図であり、図12は、本実施形態に係るトルクダウン制御を行った場合(実施例)の実車波形を模式的に示す図である。ここで、従来のトルクダウン制御とは、イナーシャ相の開始を検出したときを、点火系トルクダウン制御および吸気系トルクダウン制御におけるトルクダウン指示タイミングとするとともに、所定開度PmWotによるスロットル開度θTHの制限を行わないトルクダウン制御である。一方、本実施形態に係るトルクダウン制御とは、イナーシャ相の開始を検出したときを、点火系トルクダウン制御におけるトルクダウン指示タイミングとする一方、油圧指示タイミングから待機時間Tsを経過したときを、吸気系トルクダウン制御におけるトルクダウン指示タイミングとするとともに、所定開度PmWotによるスロットル開度θTHの制限を行うトルクダウン制御である。なお、両制御とも、Mモードが選択されている場合における、1速のギヤ段から2速のギヤ段へのパワーオンアップシフトである点は共通する。 FIG. 11 is a diagram schematically illustrating an actual vehicle waveform when the conventional torque-down control is performed (comparative example), and FIG. 12 is a diagram when the torque-down control according to the present embodiment is performed (example). It is a figure which shows an actual vehicle waveform typically. Here, the conventional torque down control means that when the start of the inertia phase is detected, it is set as a torque down instruction timing in the ignition system torque down control and the intake system torque down control, and the throttle opening θTH by a predetermined opening PmWot. This is torque-down control that does not limit this. On the other hand, the torque down control according to the present embodiment refers to the time when the start of the inertia phase is detected as the torque down instruction timing in the ignition system torque down control, while the standby time Ts has elapsed from the hydraulic pressure instruction timing. This is torque-down control for limiting the throttle opening θTH by the predetermined opening PmWot as well as the torque-down instruction timing in the intake system torque-down control. Both controls have the same power-on upshift from the first gear to the second gear when the M mode is selected.
図11に示すように、比較例では、時刻t1’でイナーシャ相が開始し、イナーシャ相の開始が検出された時刻t2’において、要求エンジントルクを低下させることで吸気系トルクダウン制御が開始され、時刻t3’において実エンジントルクが低下し始めている。ここで、時刻t2’〜時刻t3’が、吸気系トルクダウン制御における応答遅れとなるが、比較例では、所定開度PmWotによるスロットル開度θTHの制限を行っていないため、実施例に比して応答遅れ時間が長くなっている(図12の時刻T2〜時刻T3参照)。そうして、比較例は、時刻t1’〜時刻t4’で示されるイナーシャ相の約半分に相当する時刻t3’まで実エンジントルクが低下しなかったため、イナーシャ相が長くなっていることが分かる。 As shown in FIG. 11, in the comparative example, the time t 1 in 'inertia phase starts at time t 2 when the start of the inertia phase is detected', the intake system torque reduction control by lowering the required engine torque The actual engine torque starts to decrease at time t 3 ′. Here, the time t 2 ′ to the time t 3 ′ is a response delay in the intake system torque down control, but in the comparative example, the throttle opening θTH is not limited by the predetermined opening PmWot. The response delay time is longer than that (see time T 2 to time T 3 in FIG. 12). Thus, in the comparative example, since the actual engine torque did not decrease until time t 3 ′ corresponding to about half of the inertia phase indicated by time t 1 ′ to time t 4 ′, the inertia phase is long. I understand.
これに対し、実施例では、図12に示すように、時刻T1においてイナーシャ相開始必要トルク容量Cvに対応する第1ブレーキ指示圧が出力され、時刻T1から待機時間Tsが経過した時刻T2において、要求エンジントルクを低下させることで、吸気系トルクダウン制御が開始されている。そうして、時刻T3において、イナーシャ相が開始するのとほぼ同時に、狙い通り実エンジントルクが低下し始めているのが分かる。また、実施例では、イナーシャ相が始まった当初(時刻T3)から実エンジントルクが低下することから、時刻T3〜時刻T4で示されるイナーシャ相が短くなっていることが分かる。 In contrast, in the embodiment, as shown in FIG. 12, the first brake command pressure is output corresponding to the inertia phase start required torque capacity Cv at time T 1, the time T of standby time Ts from the time T 1 has elapsed In 2 , the intake system torque down control is started by reducing the required engine torque. Thus, at time T 3 , it can be seen that the actual engine torque starts to decrease as intended, almost simultaneously with the start of the inertia phase. Further, in the example, since the actual engine torque is reduced from the beginning of the inertia phase (time T 3 ), it can be seen that the inertia phase indicated by time T 3 to time T 4 is shortened.
図13は、トルクコンバータ30のタービン回転数NTの時間変化を示す図であり、図14は、第1ブレーキB1のトルク容量の時間変化を示す図であり、図15は、第1ブレーキB1の発熱量の時間変化を示す図である。図13に示すように、本実施形態のトルクダウン制御を行った実施例では、従来のトルクダウン制御を行った比較例に比して、0.15秒(150ms)も早くイナーシャ相が終了していることが分かる。また、図14に示すように、実施例では、比較例よりも早く第1ブレーキB1の係合を完了させることが可能となることが分かる。さらに、実施例では、イナーシャ相が開始すると直ぐにトルクダウンが実行されることから、図15に示すように、1速のギヤ段から2速のギヤ段への変速の際に、第1ブレーキB1の発熱量が、目標値(50J/cm2)よりも18J/cm2も低減できることが確認された。
FIG. 13 is a diagram showing a time change of the turbine rotational speed NT of the
以上の結果から、本実施形態に係るトルクダウン制御によれば、イナーシャ相が開始するのとほぼ同時にトルクダウンを実行することが可能となり、これにより、ヘジテーションの発生を抑えつつ、変速時間を大幅に短縮できるとともに、変速時の係合側クラッチの発熱量を大幅に低減できることが確認された。 From the above results, according to the torque down control according to the present embodiment, it is possible to execute the torque down almost simultaneously with the start of the inertia phase, thereby greatly reducing the shift time while suppressing the occurrence of hesitation. It was confirmed that the amount of heat generated by the engaging clutch during gear shifting can be greatly reduced.
(その他の実施形態)
本発明は、実施形態に限定されず、その精神または主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments, and can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof.
上記実施形態では、点火系トルクダウン制御と吸気系トルクダウン制御とを併用するようにしたが、これに限らず、例えば、トルクダウン量が大きい場合には、吸気系トルクダウン制御のみを行う一方、トルクダウン量が小さい場合には、点火系トルクダウン制御のみを行うようにしてもよい。 In the above embodiment, the ignition system torque down control and the intake system torque down control are used together. However, the present invention is not limited to this. For example, when the torque down amount is large, only the intake system torque down control is performed. When the torque-down amount is small, only ignition system torque-down control may be performed.
さらに、上記実施形態では、ターボチャージャ79を備えたガソリンターボエンジン28を搭載した車両に本発明を適用したが、これに限らず、自然吸気のガソリンエンジンに対しても本発明は適用可能である。
Furthermore, in the above embodiment, the present invention is applied to a vehicle equipped with the
また、上記実施形態では、Mモードが選択されていない場合におけるパワーオンアップシフト時には、電子スロットル弁74を閉じ側に作動させないようにしたが、これに限らず、Mモードが選択されている場合よりも、イナーシャ相の開始前におけるスロットル弁の閉じ量を制限(小さく)するようにしてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、前進6速の変速が可能な自動変速機10を搭載したFF型車両に本発明を適用したが、これに限らず、前進5速や前進8速等の変速が可能な自動変速機を搭載した車両や、FR(フロントエンジン・リヤドライブ)型車両や4輪駆動車に適用することも可能である。
In the above embodiment, the present invention is applied to the FF type vehicle equipped with the
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 As described above, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
本発明によると、ヘジテーションを抑えつつ、変速時における係合側クラッチの摩擦による発熱量を低減することができるので、自動変速機による変速時に、吸入空気量および点火時期の少なくとも一方を調整することによってトルクダウン制御を行うエンジンの制御装置に適用して極めて有益である。 According to the present invention, it is possible to reduce the amount of heat generated by friction of the engagement side clutch at the time of shifting while suppressing hesitation. Therefore, at least one of the intake air amount and the ignition timing is adjusted at the time of shifting by the automatic transmission. Therefore, the present invention is extremely useful when applied to an engine control device that performs torque down control.
10 自動変速機
28 エンジン
30 トルクコンバータ
42 油圧制御回路(油圧制御装置)
44 電子制御装置(制御装置)
74 電子スロットル弁(スロットル弁)
82 シフト操作装置(走行モード選択手段)
B1 第1ブレーキ(係合されるクラッチ)(高速段側クラッチ)
10
44 Electronic control unit (control unit)
74 Electronic throttle valve (throttle valve)
82 Shift operation device (travel mode selection means)
B1 First brake (engaged clutch) (high speed stage clutch)
Claims (4)
上記自動変速機は、油圧制御装置による油圧制御を通じて複数のクラッチの係合解放状態を切り換えることにより、変速比が異なる複数のギヤ段を成立させるものであり、
上記吸入空気量の調整によるトルクダウン制御は、スロットル弁のスロットル開度を閉じ側に制御するスロットル開度制御により実行されるものであり、
変速時に係合されるクラッチへの係合油圧の供給開始を指示するための油圧指示タイミングから、上記係合されるクラッチのトルク容量がイナーシャ相を開始するのに必要なトルク容量に達するまでの時間と、上記スロットル開度制御の開始指示をなしてから、スロットル開度が閉じ側に変化するまでの時間と、の差である待機時間を算出し、
吸入空気量の調整によるトルクダウン量が所定トルクダウン量よりも大きい場合には、上記油圧指示タイミングから上記待機時間が経過したときを、上記吸入空気量の調整によるトルクダウン制御における、トルクダウン制御の開始を指示するためのトルクダウン指示タイミングとし、
吸入空気量の調整によるトルクダウン量が上記所定トルクダウン量以下の場合には、上記トルクコンバータのタービン回転数の変化に基づいて、トルクダウン指示タイミングを決定し、
上記トルクダウン指示タイミングの前に、スロットル開度の変化に対するエンジントルクの変化の度合いが小さい開度範囲における、スロットル開度の下限値まで、スロットル弁を閉じる制御を行うことを特徴とするエンジンの制御装置。 An engine control device that performs torque down control by adjusting at least one of an intake air amount and an ignition timing at the time of a shift by an automatic transmission connected to an engine via a torque converter,
The automatic transmission establishes a plurality of gear stages having different gear ratios by switching the engagement / release states of the plurality of clutches through hydraulic control by a hydraulic control device,
The torque down control by adjusting the intake air amount is executed by throttle opening control for controlling the throttle opening of the throttle valve to the closed side,
From the hydraulic pressure instruction timing for instructing the start of supply of the engagement hydraulic pressure to the clutch engaged at the time of the shift, the torque capacity of the clutch to be engaged reaches the torque capacity necessary to start the inertia phase. Calculate the standby time, which is the difference between the time and the time until the throttle opening changes to the closing side after the start instruction of the throttle opening control is given,
When the torque-down amount by adjusting the intake air amount is larger than the predetermined torque-down amount, the torque-down control in the torque-down control by adjusting the intake air amount is performed when the standby time has elapsed from the hydraulic pressure instruction timing. a torque down instruction timing for instructing the start of,
When the torque-down amount by adjusting the intake air amount is equal to or less than the predetermined torque-down amount, the torque-down instruction timing is determined based on the change in the turbine speed of the torque converter ,
Before the torque down instruction timing, the engine is controlled to close the throttle valve to the lower limit value of the throttle opening in the opening range where the degree of change of the engine torque with respect to the change of the throttle opening is small . Control device.
上記点火時期の調整によるトルクダウン制御では、上記トルクコンバータのタービン回転数の変化に基づいて、トルクダウン指示タイミングを決定することを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control apparatus according to claim 1,
In the torque down control by adjusting the ignition timing, a torque down instruction timing is determined based on a change in turbine speed of the torque converter.
上記油圧制御装置内の作動油の油温に応じて、上記待機時間を算出することを特徴とするエンジンの制御装置。 In the engine control apparatus according to claim 1 or 2 ,
An engine control device characterized in that the waiting time is calculated in accordance with an oil temperature of hydraulic oil in the hydraulic control device.
運転者が、動力性能を重視する走行状態を生じさせるパワー走行モードを選択するための走行モード選択手段を備え、
上記トルクダウン指示タイミングの前にスロットル弁を閉じる制御は、上記パワー走行モードが選択され且つアクセルオン状態で且つ高速段側クラッチの係合によりアップシフトが行われるときに実行されることを特徴とするエンジンの制御装置。 In the engine control device according to any one of claims 1 to 3 ,
A driving mode selection means for a driver to select a power driving mode that causes a driving state where power performance is emphasized is provided,
The control for closing the throttle valve before the torque down instruction timing is executed when the power driving mode is selected, the accelerator is on, and the upshift is performed by engaging the high speed side clutch. The engine control device.
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