JPH01257730A - 自動変速機付エンジンの出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動変速機を備えたエンジンにおいて、自動
変速機による変速時にエンジン出力を変化させるように
した自動変速機付エンジンの出力制御装置に関するもの
である。

（従来の技術） 従来より、自動変速機付エンジンにおいて、自動変速機
による最適の変速フィーリングを実現する方法としてエ
ンジン出力トルクを何等かの方法で推定し、これにより
変速に関わるクラッチなどの操作油圧をコントロールし
て変速ショックを軽減する方法が実用化され一般的に用
いられている。

また、自動変速機による変速時に変速ショックを低減す
るために、エンジン出力を制御するようにした技術が、
例えば、特開昭５５−８９７３８号公報に見られるよう
に公知である。

（発明が解決しようとする課題） しかして、自動変速機による変速時にはエンジンの負荷
状態に応じて変速ショックが異なり、広い出力範囲の制
御でショックを軽減する必要がある。前記のように変速
時に自動変速機の変速に関わるクラッチなどの油圧制御
で摩擦材を滑らし、変速時に滑らかに動力の伝達を切換
えることで変速ショックを低減させることでは、エンジ
ンの高出力運転状態での変速時には摩擦材の滑りによる
発生熱量か大きく、クラッチ材の耐久性の低下を招く一
方、エンジンが低負荷状態での変速時には、クラッチに
よる動力伝達制御では微妙なトルク変動制御は困難で対
応に限界があり、車は滑らかに加速しているため、小さ
な変速ショックが発生しても運転者は敏感に感じること
になる。

また、先行例のようにエンジン出力制御によって変速シ
ョックを軽減する場合でも、高負荷状態での大きなトル
ク変動を解消するように出力制御を可能とすると、低負
荷状態での微妙なトルク変動を抑制して各状態での変速
ショックを良好に解消することは困難である。特に、低
負荷状態での変速時には、微細な変速ショック軽減制御
を必要とするか、これに対応できるようにすると高負荷
状態での変速ショックには出力変動か不足して対応でき
なくなる恐れかあり、高負荷状態および低負荷状態のい
ずれにも対応して変速ショックを低減することは困難で
あった。

そこで本発明は上記事情に鑑み、高負荷状態から低負荷
状態においても良好な変速ショック軽減作用を得るよう
にした自動変速機付エンジンの出力制御装置を提供する
ことを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明の出力制御装置は、自
動変速機による変速時に変速前後のトルク差に基ついて
エンジン出力を変化させるについて、吸入空気量を調整
してエンジン出力を変化させる第１出力変更手段と、燃
焼状態を調整してエンジン出力を変化させる第２出力変
更手段と、自動変速機の変速時に負荷に応じて第１出力
変更手段と第２出力変更手段とを切換える切換手段とを
備えるように構成したものである。

第１図は本発明の構成を明示するための概略構成因であ
る。

車両のエンジンＥの駆動力は、自動変速機Ａを介して駆
動輪に伝達され、この自動変速機Ａの変速段の変更は変
速制御手段Ｂからの変速信号によって行う。

一方、車両のエンジンＥに対して、例えばスロットル弁
開度の調整等によって吸入空気量を調整してエンジン出
力を変化させる第１出力変更手段Ｃと、例えばインジェ
クタによる燃料噴射制御で空燃比等の燃焼状態を調整し
てエンジン出力を変化させる第２出力変更手段りとを設
け、第１出力変更手段Ｃの作動によって大きな出力変化
が可能であり、第２出力変更手段りの作動によって微細
な出力変化が可能である。

そして、上記第１出力変更手段Ｃおよび第２出力変更手
段りには、前記変速制御手段Ｂの変速信号を受けた切換
手段Ｆからの切換信号が出力される。また、上記切換手
段Ｆには、負荷検出手段Ｇで検出された負荷信号か入力
され、自動変速機Ａの変速時に負荷に応じて第１出力変
更手段Ｃと第一　　４　− ２出力変更手段りとを切換えるものである。その切換は
、変速の前後におけるトルク変動の大きさがエンジンの
負荷状態に対応することから、高負荷状態で第１出力変
更手段Ｃによって変速時の出力制御を行い、低負荷状態
で第２出力変更手段りに切り換えて出力制御を行って変
速ショックを軽減するものである。

（作用） 上記のような出力制御装置では、自動変速機の変速時に
おける変速ショックを軽減するについて、その軽減を第
１出力変更手段もしくは第２出力変更手段によるエンジ
ン出力の変化によって行う。

その際、エンジン負荷に応じて、吸入空気量を調整して
エンジン出力を変化させる第１出力変更手段と、空燃比
または点火時期などの燃焼状態を調整してエンジン出力
を変化させる第２出力変更手段と切り換えて出力制御を
行い、高負荷状態では変速時の変動トルクか大きく、こ
のときは第１出力変更手段の作動によって大きな出力変
化を１）で、自動変速機のクラッチなとの摩擦材の保護
か図れる一方、低負荷状態では変速時の変動トルクも小
さく、このときは第２出力変更手段の作動によって細か
な出力変化を得て、変速ショックを有効に抑制するよう
にしている。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第２図は具体例の全体構成図である。この実施例は、変
速時のエンジン出力制御を、第１出力変更手段Ｃとして
のスロットル制御と、第２出力変更手段りとしての空燃
比制御とで行うと共に、負荷（ブースト圧）に応じてこ
れを切換え使用し、さらに、変速終了後に変化させたエ
ンジン出力を正規の状態に戻すリカバリー機能を備えた
システムの例について示す。

車両１に搭載されたエンジン２の出力は電子制御式自動
変速機３を介して、プロペラシャフト４、デファレンシ
ャル５、車軸６を経て駆動輪７に伝達される。上記自動
変速機３は変速用ソレノイド８を有し、この変速用ソレ
ノイド８に対してメインコントローラ９から変速指令信
号が出力され、油圧回路が切換えられて変速機構が複数
の変速段に切換え操作される。

一方、前記エンジン２の吸気通路１１には吸入空気量を
調整するスロットル弁１２が介装され、このスロットル
弁１２はＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１３
により開閉駆動され、このスロットル弁１２の開度制御
による吸入空気量調整でエンジン出力を制御する第１出
力変更手段Ｃが構成される。上記スロットルアクチュエ
ータ１３には、前記メインコントローラ９から制御信号
が出力されてスロットル開度が調整され、変速時以外の
吸入空気量制御も行われる。

また、上記吸気通路１１には燃料噴射用のインジェクタ
１４が配設され、このインジェクタ１４からの燃料噴射
量を燃料噴射コントローラ１５によって制御し、供給空
燃比の変更で燃焼状態を調整してエンジン出力を制御す
る第２出力変更手段りが構成される。上記燃料噴射コン
トローラ１５には、エンジン２の排気通路１６に介装さ
れたリニア０２センサ１７からの空燃比信号が入力され
、この検出空燃比（検出電圧）が所定値（基準電圧）と
なるように空燃比のフィードバック制御を行う。

変速制御時には前記メインコントローラ９からスイッチ
ング回路１８のリレーコイル１８ａに切換信号が出力さ
れて、空燃比のフィードバック制御から変速制御に切換
えると共にメインコントローラ９から変速制御用の基準
信号が入力され、これに基づいて変速時空燃比制御が行
われる。

前記メインコントローラ９には、車速を検出する車速セ
ンサ２１からの車速信号と、アクセルペダル２２の踏込
み量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ２３か
らのアクセル開度信号と、吸気負圧を検出するブースト
センサ２４からのブースト信号と、スロットル弁１２の
開度を検出するスロットルセンサ２５からのスロットル
開度信号とがそれぞれ入力される。

このメインコントローラ９による変速時の目標スロット
ル開度ＴＯおよび空燃比Ａ／Ｐの調整によるエンジン出
力制御のタイムチャートを第３図に示す。変速前の状態
すなわち８点前では、スロットル開度Ｔｏはアクセル踏
込み量αに基づく基本スロットル開度Ｔｂ（メモリ値Ｔ
Ｈ１）に制御され、空燃比Ａ／Ｆ　　（燃料噴射量）は
検出空燃比が理論空燃比（１４，７）となるようにフィ
ードバック制御される。上記通常運転状態から８点で変
速指示（シフトアップ）が入力されると、準備段階Ｉと
して高負荷時にはスロットル開度Ｔｏをブースト圧Ｂに
応じて設定された所定開度（メモリ値ＴＨ２）に低減作
動する一方、低負荷時には空燃比を理論空燃比からブー
スト圧Ｂに応じた所定値（例えば１８）に高めてリーン
化するように制御する。

この準備段階Ｉは所定時間ｔｒ　　（例えば０．５秒）
継続させる。

上記のような作動によってエンジン出力を所定状態に低
下させてから、５点で変速制御信号を自動変速機３に出
力して変速操作を行う。この変速段階■では、前記準備
段階Ｉと同様のスロットル開度Ｔｏまたは空燃比Ａ／Ｐ
を、変速作動が終了するまでの所定時間ｔｚ　　（例え
ば１．２秒）維持する。

そして、０点で変速指示がリセットされて変速が完了す
ると、スロットル制御においては、リカバリー段階■と
じて、ブースト圧に応じて設定された所定時間ｔ３てス
ロットル開度を通常のアクセル開度に対応したスロット
ル開度に徐々に戻すように制御し、６点で変速制御を終
了する。一方、空燃比制御では０点で変速が完了すると
、直ぐに空燃比を理論空燃比に戻すように制御するもの
である。

上記タイムチャートにおいて、メインコントローラ９で
の処理のために、段階判定フラグＧが準備段階■で１に
、変速段階■で２に、リカバリー段階■で３に設定され
、その他の状態で０にリセットされる。

次に、」１記メインコントローラ９の処理をフローチャ
ートに従って説明する。

第４図はメインルーチンであり、メインコントローラ９
は、作動開始時に所定のシステムイニシャライズ（ステ
ップＳｌ）を行い、前記各種センサからの検出信号を読
み込み、これらから制御に必要な各種情報を入力する（
Ｓ２）。

ステップＳ３は、アクセルペダル２２の踏込み量αに基
づいて、所定の制御特性によりスロットル開度Ｔｏを設
定制御する通常スロットル制御を行うものである。

ステップＳ４は、車速とスロットル開度とに対応して設
定された変速マツプから、変速段を求める変速判定処理
を行い、変速か必要な場合には変速指示を行うものであ
り、ステップＳ５の変速制御でこの変速指示に対応して
実際の自動変速機３の変速作動を行う。

続いて、ステップＳ５は前記変速制御と対応させて、目
標スロットル開度Ｔｏまたは空燃比Ａ／Ｐの設定による
エンジン出力制御を行うと共に、設定されたスロットル
開度信号をスロットルアクチュエータ１３に出力すると
共に、変速時空燃比信号を燃料噴射コントローラ１５の
スイッチング回路１８に出力する出力制御を行うもので
ある。そして、上記ルーチンを所定時間（例えば３０ｍ
５ｅｃ）毎に実行するものである。

次に、第５図は前記メインルーチンのステップ８３にお
けるスロットル制御の詳細サブルーチンである。ステッ
プＳ１０でアクセル踏込み量αを入力し、ステップＳｌ
ｌで基本スロットル開度マツプをサーチすると共に、こ
のマツプに基づいてアクセル踏込み量αから基本スロッ
トル開度Ｔｂを求める（　Ｓ　Ｌ２）。この基本スロッ
トル開度マツプは、アクセル踏込み量αに対応する基本
スロットル開度Ｔｂが変速段に対応して設定され、この
マツプから検出アクセル踏込み量αに対しギヤポジショ
ンに応じた基本スロットル開度Ｔｂを読み込み、ステッ
プＳ１３において目標スロットル開度Ｔｏを設定する。

第６図は前記メインルーチンのステップＳ５における変
速制御の詳細サブルーチンである。ステップＳ２０で前
記段階判定フラグＧが２すなわち変速段階■にあるか否
かを判定し、通常の状態では０にリセットされているこ
とから、ＮＯ判定でステップＳ２１に進んでメインルー
チンのステップＳ４で変速指示が出力されているか否か
を判定する。

変速指示が入力されたＹＥＳ判定時には、段階別＝　　
１２　− 定フラグＧか０か否かを判定しく５２２）、このＹＥＳ
判定により段階判定フラグＧを１にセットすると共にタ
イマＴをリセットしてカウントを開始し、準備段階■に
移行する（　３２３）。

上記段階判定フラグＧの１へのセットにより、前記ステ
ップＳ２２の判定かＮｏとなり、タイマＴか第１設定値
ｔ１　（０，５秒）となったか否かを判定する（　Ｓ　
２４）。そして、所定時間ｔ１か経過すると、ステップ
Ｓ２５で変速信号を自動変速機３のソレノイド８に出力
すると共に、変速段階■として段階判定フラグＧを２に
設定し、タイマＴをリセットして次のカウントを開始す
る。

上記段階判定フラグＧの２へのセットにより、前記ステ
ップＳ２０の判定がＹＥＳとなり、タイマＴが第２設定
値ｔｚ　　（１，，２秒）となったか否かを判定する（
　Ｓ　２ｔ３）。そして、所定時間ｔｚが経過すると、
ステップＳ２７で変速指示をリセットすると共に、リカ
バリー段階■として段階判定フラグＧを３に設定し、タ
イマＴをリセットして次のカウントを開始する。

上記変速指示のリセットにより前記ステップＳ２１の判
定がＮｏとなり、ステップ８２８で段階判定フラグＧが
３に設定されているか否かを判定し、このＹＥＳ判定で
ステップＳ３０に進んでタイマＴが第３設定値ｔ３　（
リカバリー時間）となったか否かを判定する。そして、
所定時間ｔ３の経過で段階判定フラグＧを０にリセット
する（　Ｓ　３１）。

さらに変速指示が途中でなくなった場合には、ステップ
Ｓ２９で段階判定フラグＧをリセットするものである。

第７図は前記メインルーチンのステップＳ６における出
力制御の詳細サブルーチンであり、前記のような変速制
御に伴う段階判定フラグＧの変化に対応して、各段階で
の出力制御を行う。ステップＳ４０で段階判定フラグＧ
が０か否かを判定し、変速指示か入力されていない変速
前後状態では後述の負荷判定フラグＦをＯにリセットし
く　Ｓ　４１）、変速前のアクセル開度αおよびスロッ
トル開度ＴＨをそれぞれレジスタＡＣおよびＴＨＩにセ
ーブする（　Ｓ　４２）。また、後述のりカバリ−段階
■でのリカバリー時間ｔ３をブースト圧Ｂに応じて求め
る（　Ｓ　４３）。そして、この変速前の状態では前記
第５図のスロットル制御で設定された目標スロットル開
度Ｔｏとなるようにスロットルアクチュエータ１３に制
御信号を出力しく３５５）、ステップＳ４４で空燃比フ
ラグのリセットにより、空燃比は燃料噴射コントローラ
１５によって理論空燃比に制御される。

次に変速指示が入力されて準備段階■となって段階判定
フラグＧが１にセットされると、ステップＳ４０のＮｏ
判定により、ステップＳ４５に進んで段階判定フラグＧ
が３のりカバリ−段階■か否かを判定し、このＮｏ判定
により負荷判定フラグＦの状態を判定する（　８４Ｂ）
。負荷判定フラグＦは初期には０にリセットされている
から、ステップＳ４７に進んでブースト圧Ｂが所定値Ｂ
ｏ　　（例えば−３００ｍｍ１＋ｇ）以上の高負荷状態
か否かを判定し、軽負荷状態（Ｎｏ判定）の場合には負
荷判定フラグＦを１にセットしく５５１）、高負荷状態
（ＹＥＳ判定）の場合には負荷判定フラグＦを２にセッ
トする（　５４８）。この負荷判定は、変速時のスロッ
トル制御等によってブースト圧Ｂが変更しても制御状態
を保持するために、ステップＳ４７の判定は負荷判定フ
ラグＦが０の状態で１回だけ行うように、ステップ３４
Ｂの判定が設定されている。

高負荷状態の場合には、ステップＳ４９でブーストマツ
プを参照してブースト圧Ｂの大きさに応じて低減係数ｋ
を求める。この低減係数には負荷が高くなるほど低減率
が高くなるように小さな値に設定され、ステップ５５０
でこの低減係数ｋを変速前のスロットル開度ＴＨＩに掛
けて目標スロットル開度Ｔｏを設定すると共に、このス
ロットル開度ＴｏをレジスタＴＨ２に記憶する。

また、低負荷状態の場合には、ステップＳ５２でブース
ト圧Ｂに応じて変速時空燃比を設定する。

この変速空燃比は低負荷域でも負荷が高いほど大きな空
燃比すなわちリーン空燃比に設定され、ステップＳ５３
で空燃比フラグをセットして、燃料噴射コントローラ１
５のスイッチング回路１８に切換信号と、この設定空燃
比に基づく基準信号を出−１６＝ 力する。

上記のようなスロットル開度または空燃比の調整による
エンジン出力の低減制御は、段階判定フラグＧが２とな
った変速段階■でも継続される。

そして、段階判定フラグＧが３にセットされたりカバリ
−段階■になると、前記ステップＳ４５のＹＥＳ判定に
より、ステップＳ５４で徐々にスロットル開度を正規の
状態に復帰させるように目標スロットル開度Ｔｏを演算
する。このリカバリー処理は、変速後の変速段とアクセ
ル開度とに対応する基本スロットル開度Ｔｂに変速終了
時のスロットル開度ＴＨ２から移行するについて、リカ
バリー時間ｔ３に対する実際の時間Ｔの経過比率で開度
補正するものである。

尚、上記実施例においては、リカバリー制御は、高負荷
時のスロットル開度制御による吸入空気量制御について
のみ行い、空燃比制御では変速状態での空燃比から通常
制御状態に戻してもその変動ショックが小さいことから
省略している。

上記のような実施例によれば、自動変速機３によるシフ
トアップ変速時に、その時のブースト圧による負荷状態
に応じて高負荷時には吸入空気量をスロットル開度調整
によって制御し、低負荷時には燃焼状態を空燃比調整に
よって制御してエンジン出力を低減することにより、低
負荷時の細かな変速ショック制御と、高負荷時の自動変
速機３のクラッチなどの油圧制御による変速ショック軽
減を補足して摩擦材の摩耗低減を図ることができるもの
であり、全体として良好な変速ショックの抑制機能を得
ることができるものである。

上記実施例においては、シフトアップ変速時に対応した
エンジン出力の低減制御を行っているが、シフトダウン
変速時にも対応してエンジン出力を制御して変速ショッ
クを軽減するようにしてもよく、その場合においても負
荷状態に応じて吸入空気量制御の第１出力変更手段Ｃと
燃焼制御の第２出力変更手段りとを切換えるものである
。また、第２出力変更手段りとしては、空燃比制御のほ
か、点火時期制御等によって行うようにしてもよい。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、自動変速機の変速時にお
ける変速ショックを軽減するについて、変速時の負荷に
応じて、吸入空気量を調整してエンジン出力を変化させ
る第１出力変更手段と燃焼状態を調整してエンジン出力
を変化させる第２出力変更手段とを切換える切換手段を
備えたことにより、高負荷状態での変速時の大きな変速
ｌ・ルクを第１出力変更手段の作動によって大きな出力
変化で抑制し、自動変速機のクラッチなとの摩擦材の保
護を図ることかできる一方、低負荷状態での変速時の小
さな変速ｌ・ルクを、第２出力変更手段の作動による細
かな出力変化で抑制し、運転者の体感ショックを低減す
ることができ、全体として変速ショックを有効に抑制す
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図、 第２図は一実施例における制御システム図、第３図は変
速制御におけるタイムチャート図、第４図は全体の制御
動作を示すメインフローチチャート図、 第５図ないし第７図は各制御部分の要部フローチャート
図である。 Ａ、３・・・・・・自動変速機、Ｂ・・・・・・変速制
御手段、Ｃ・・・・・・第１出力変更手段、Ｄ・・・・
・・第２出力変更手段、Ｅ、　　２・・・・・・エンジ
ン、Ｆ・・・・・・切換手段、Ｇ・・・・・・負荷検出
手段、１・・・・・車両、７・・・・・・駆動輪、９・
・・・・・メインコントローラ、１２・・・・・・スロ
ットル弁、１４・・・・・・インジェクタ。 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン出力が自動変速機を介して駆動輪に伝達
   され、自動変速機による変速時に変速前後のトルク差に
   基づいてエンジン出力を変化させる自動変速機付エンジ
   ンであって、吸入空気量を調整してエンジン出力を変化
   させる第１出力変更手段と、燃焼状態を調整してエンジ
   ン出力を変化させる第２出力変更手段と、自動変速機の
   変速時に負荷に応じて第１出力変更手段と第２出力変更
   手段とを切換える切換手段とを備えたことを特徴とする
   自動変速機付エンジンの出力制御装置。