JPH0264240A - 自動変速機付車両におけるエンジン制御装置 - 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、自動変速機付車両におけるエンジン制御装置
に関するものである。

（従来技術） 最近では、ｍ雅なギヤチェンジを必要とせずアクセル操
作だけで加速が可能であると言う便利さから、トルクコ
ンバータ等を使用した有段式の自動変速機を備えた車両
が多く提供されるようになってきている。

しかし、上記トルクコンバータも複数段の変速ギヤを有
した所謂有段式の変速機であり、そのために各段の変速
時にエンジンの出力トルク急変に伴う変速ショックを感
じさせる欠点がある。この変速ショックは、上記トルク
コンバータの変速時に該変速（第５図の（ａ）参照）、
に伴って過渡的にエンジン回転数が強制的に低下せしめ
られ（第５図−の（ｂ）参照）、それによる慣性エネル
ギーの放出が原因となって起る。

従って、該放出される慣性エネルギー分だけ上記エンジ
ンの出力トルクを低下させてやれば原則として変速ショ
ックは解消されることになる。

そこで、従来から例えば特開昭６２−１４６７３５号公
報に示されているように、エンジン出力制御手段を設け
、変速時には例えば点火時期をリタードするなどしてエ
ンジン出力自体を低下方向に制御することによって変速
ショックを防止する変速ショック防止策が採用されてい
る。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上述の従来技術のようにエンジンの放出エネル
ギーに応じてエンジン出力を制御するとは言っても、当
該エンジン自体の放出エネルギーの大きさは、エンジン
並びに自動変速機毎の固有の特性（エンジン特性、変速
特性など）やその時の運転状態、経年変化など諸種の事
情に応じて異なる。従って、本来上記エンジンの放出エ
ネルギー自体も何等かの形で正確に検出特定した上でな
いと真に高精度な変速ショック防止策は実現できないと
いう問題があった。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の問題を解決することを目的としてなさ
れたもので、有段式の自動変速機とエンジン出力制御手
段とを各々備え、上記自動変速機の変速時には上記エン
ジン出力制御手段により当該エンジンの出力を制御する
ことによって変速時の変速ショックを低減するようにし
てなる自動変速機付車両のエンジン制御装置において、
当該エンジンのエンジン回転数の変化率あるいはそれに
対応した値を演算するエンジン回転数等変化率演算手段
と、上記エンジン出力制御手段の制御量を可変調整する
制御量調整手段とを設け、上記エンジン出力制御手段の
制御量を上記エンジン回転数等変化率演算手段によって
演算されたエンジン回転数の変化率あるいはそれに対応
した値に応じ当該エンジン回転数等の変化率あるいはそ
れに対応した値が大きい時ほど増大させるようにしたこ
とを特徴とするものである。

【作　用） 上記本発明の自動変速機付車両におけるエンジン制御装
置の構成では、エンジン出力制御手段を備え、変速時に
はエンジン出力を制御することによって変速ショックを
低減するようにしてなる自動変速機付車両のエンジンの
制御装置において、エンジン回転数等の変化率演算手段
を設けて当該変速時におけるエンジン回転数の変化率を
演算し、該エンジン回転数の変化率によって上記変速時
におけるエンジンの放出エネルギーを正確に把握し、そ
れに応じて上記エンジン出力制御手段の制御量、すなわ
ちエンジン出力可変量を調整するように構成したもので
あり、エンジン回転数の変化率が大きい時ほどエンジン
出力の制御値の可変量を大きくしたことを特徴としてい
る。上記エンジン回転数の変化率は、エンジン特性、変
速特性の如何に拘らず、そのエンジン特有の放出エネル
ギーに比例したものである。従って、結局上記エンジン
出力の可変量は、当該エンジンの放出エネルギーに対応
したものとなる。

（発明の効果） 従って、上記本発明の自動変速機付車両のエンジン制御
装置の構成によれば、当該車両の運転状態の変化や自動
変速機の変速特性の変化等に対応した最適なエンジン出
力の制御を行うことが可能となり、変速ショックを効果
的に防止することができるようになる。

（実施例） 第２図〜第４図は、本発明の実施例に係る自動変速機付
車両におけるエンジン制御装置を示している。

先ず、最初に第２図を参照して本発明実施例の上記自動
変速機付車両におけるエンジン制御システムの概略を説
明し、その後第３図及び第４図のフローチャートに基い
て要部の制御動作を説明する。

第２図において、先ず符号ｌはエンジン本体であり、吸
入空気はエアクリーナ３０を介して外部より吸入され、
その後エアフロメータ２、スロットルチャンバ３を経て
各シリンダに供給される。

・また燃料は燃料ポンプ１３により燃料タンク１２から
エンジン側に供給されてフユーエルインジェフタ″５に
より上記エアフロメータ２の吸入空気量の計量値Ｑに応
じて同期又は非同期噴射されるようになっている。そし
て、通常の走行暗における上記シリンダへの吸入空気の
量は、上記スロットルチャンバ３内に設けられているス
ロットル弁６によって調量制御される。またスロットル
弁６は、アクセルペダルの操作開度に対応して作動され
る。

なお、上記スロットルチャンバ３には、上記スロットル
弁６をバイパスしてバイパス吸気通路７が設けられてお
り、該バイパス吸気通路７にはアイドル時に於けるエン
ジン回転数制御のための吸入空気量調整手段となる電Ａ
制御型電磁弁（ＩｓＣバルブ）８が設けられている。

さらに、符号１０は、排気ガス浄化処理用の３元触媒コ
ンバータ１１を備えたエンジンの排気管を示している。

一方、符号１４は、上記エンジン本体ｌのシリンダヘッ
ド部に設けられた点火プラグであり、該点火プラグ１４
にはディストリビュータ１７、イグナイタ１８を介して
所定の点火電圧が印加されるようになっており、この点
火電圧の印加タイミング、すなわち点火時期は上記エン
ジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵという）９よ
り上記イグナイタ１８に供給される点火時期制御信号１
ｇＴによってコントロールされる。該点火時期制御には
、例えば後述するように自動変速機の変速動作時に於け
る点火時期のリタード制御が組合わされており、それに
よって当該変速操作時の変速ショックが防止されるよう
になっている。また、符号１９は、上記エンジン本体ｌ
のシリンダブロック部に設けられたノックセンサであり
、エンジンのノブキングの発生強度に応じた電圧出力■
。を出力し、上記ＥＣＵ９に入力する。さらに、符号２
０はブースト圧センサ２０であり、エンジン負荷に対応
したエンジンブースト圧ｆａを検出して上記ＥＣＵ９に
入力する。このブースト圧ｒａは、後述するように実質
的なエンジン出力を規定する吸気充填量のパラメータと
して使用される。

上記ＥＣＵ９は、例えば演算部であるマイクロコンピュ
ータ（ＣＰＵ）を中心とし、点火時期の演算及び制御回
路、エンジン回転数変化率演算回路、メモリ（ＲＯＭお
よびＲＡＭ）、インタフェース（Ｉｌｏ）回路などを備
えて構成されている。そして、このＥＣＵ９の上記イン
タフェース回路には上述の各検出信号に加えて例えば図
示しないスタータスイッチからのエンジン始動信号（Ｅ
ＣＵ）リガー）、エンジン回転数センサ１５からのエン
ジン回転数検出信号Ｎｅ、水温スイッチＷｓｗのＯＮに
より検出された暖機検出信号、例えばスロットル開度セ
ンサ４により検出されたスロットル開度検出信号θＴ　
ＶＯ１上記エア７０メータ２によって検出された吸入空
気量検出信号０等エンジンの運転状態（回転数）コント
ロールに必要な各種の検出信が各々入力される。

一方、符号２１は上記エンジン本体ｌの出力軸に連結さ
れた例えばオーバドライビング機構付ロックアツプトル
クコンバータ型の自動変速機を示している。該自動変速
機２１は、例えばロックアツプクラッチ２２、ロックア
ツプ制御バルブ２３、ロックアツプソレノイド２４、ロ
ックアツプコントロール部を含む変速機コントロールユ
ニット（ＡＴＣＵ）３０等よりなる変速機コントロール
装置と、オーバドライビングギヤ２７、オーバドライビ
ングバルブ２８、オーバドライビングソレノイド３４、
オーバドライビングスイッチ３５等よりなるオーバドラ
イビング機構と、当該変速機自体のギヤトレン部２６と
、該ギヤトレン部２６を介して変速機出力軸側に設けら
れたタービン回転数Ｎｔ検出用の遠心ガバナ２９と、上
記ロックアツプ制御バルブ２３、オーバドライビングギ
ヤ２７、オーバドライビングバルブ２８、ギヤトレン部
２６等をコントロールするコントロールバルブ３１と、
キックダウンソレノイド３２並びにキックダウンスイッ
チ３３等とを備えて構成されており、上記変速機コント
ロールユニット３０は、これらの各部のコントロール機
能をも含んで成されている。

そして、上記変速機コントロールユニット３０′のロッ
クアツプコントロール部は、各種センサからの入力信号
を基にオーバドライブおよびロックアップＯＫの状況を
判断し、各々ＯＫの条件を具備している場合には、上記
キックダウンソレノイド３２、コントロールバルブ３１
を介して上記ロックアツプ制御バルブ２３、オーバドラ
イビングギヤ２７、オーバドライビングバルブ２８、ギ
ヤトレン部２６等を作動可能に制御するとともにロック
アツプソレノイド２４にロックアツプ信号ＳＬを供給し
てロックアツプ機構のロックアップクラッヂ２２を作動
させて上記トルクコンバータのロックアツプを行なう。

該ロックアツプ信号ＳＬは、必要に応じて上記ＥＣＵ９
に入力される。

さらに、符号４１は上記自動変速機２１のシフトレバ一
部４θに設置されたインヒビダスイッチであり、当該自
動変速機２！のシフトレバ−４２の操作ボッジョン（Ｐ
−Ｎ−Ｄ・２・し）を検出して該検出信号を上記変速機
コントロールユニット３０の変速コントロール部に入力
する。

さらに、上記変速機コントロールユニット３０の上記変
速コントロール部には、また例えば上記エンジン側のス
ロットル開度センサ４で検出されたスロットル弁開度検
出信号θＴＶＯや車速検出信号■、また水温スイッチＷ
ｓｗのＯＮ・ＯＦＦ信号なども入力されろようになって
おり、上記変速機側の各段の変速ソレノイドＳＬ、、Ｓ
Ｌｔ、ＳＬ、を当該変速機の変速マツプに従って各々制
御するようになっている。

次に上記変速機コントロールユニット（ＡＴＣＵ）３０
及びエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）９による
変速ショック低減を目的とするエンジンの出力制御動作
について第１図及び第４図のフローチャートを参照して
詳細に説明する。

先ず第３図のフローチャートは、エンジン出力を点火時
期によって制御するようにした本実施例の変速機コント
ロールユニット３０側メインルーチンである。先ずステ
ップＳ、では、変速必要性の判断動作を前提として当該
エンジンのスロットル弁開度（ＴＶＯ）θＴ　ＶＯ，車
速Ｖを各々を読み込み、次に続くステップＳ、で当該車
両の変速マン・プ（変速線図）を読み込んで更にステッ
プＳ、の変速判定動作に進む。該ステップＳ、では上記
ステップＳｌで読み込んだ変速判定用のパラメータであ
るスロットル開度θＴＶＯ及び車速■と上記ステップＳ
、で読み込んだ車速マツプとを対照させることにより、
現在の運転状態が変速領域にあるか否かを判定する。

その結果、ＹＥＳ（変速領域）と判定されると、次にス
テップＳ４に進んで変速制御タイマーＴ（変速指令後変
速制御完了までの所要時間を設定している）の値を先ず
“０”に設定した後、ステップＳ５で対応する変速段（
変速マツプで特定されている）の変速レノイド（ＳＬ、
、ＳＬ、、ＳＬ、の何れか）を制御する。そして、更に
ステップＳ。に進んで念の為上記現在の変速領域がシフ
トダウン状態のものであるか否か、またステップＳ７で
現在のスロットル開度θＴＶＱが１／８開度以上である
か否か（成る程度以上間いているか否か・・・・安定性
確保）、ステップＳ６で水温スイッチＷｓｗがＯＮ（暖
機完了状態）であるか否か等を順次判定して行き、シフ
トダウン（ＮＯ）、θＴＶＱ≧１／８（ＹＥＳ）、Ｗｓ
ｗＯＮ（ＹＥＳ）の場合に初めてステップＳｌｌに進ん
で上記変速制御タイマーＴの値をＴ＋１に１周期分エン
クリメント（カウントアツプ）する。

そして、その後さらにステップ５１０に進んで当該変速
制御タイマーＴの値が所定の設定値Ｔｓ以上となったか
否か（設定時間Ｔｓの経過）を判定する。その結果、Ｙ
ＥＳの場合には、ステップＳ１゜に進んで上記ＥＣ１Ｊ
９に対し点火時期のリタードパルスを出力して変速指令
を与え、それに基いてエンジンの点火時期のリタード制
御を行わせ、エンジン出力の低減を図った上で（この点
は後述・・・・第４図参照）ステップＳ１．に進み、上
記変速制御タイマーＴの値を改めて“０”にクリアする
。

他方、上記ステップＳ３での判定結果が、Ｎ。

の少くとも現在（現周期）の運転状態が変速領域ではな
い場合には、ステップＳ　１３の方の動作に移って上記
変速制御タイマーＴの値が“０”よりら大であるか否か
、すなわち既に変速領域であるとの判断がなされており
、変速領域は過ぎたが現在米だ一変速制御動作中である
場合であるか否かが判定される。

その結果、ＹＥＳの現在タイマーＴのカウント（Ｔ＋１
）動作中である場合には上述のステップＳ。以下の動作
に進んで上述と同様の動作を実行する。他方、Ｎｏの場
合には、そのまま上述のステップＳ１にリターンする。

また、上記ステップＳ８でＹＥＳ、ステップＳ　７．　
Ｓ　＠で各々ＮＯ判定がなされた場合には、上述した点
火時期のリタード制御を行うことは適切でないから、上
記ステップＳ、〜Ｓ１１の動作を経ることなく、そのま
まステップＳ目の動作（Ｔ＝０）にジャンプする。

ところで、上記ステップＳ　１１で実行される点火時期
のリタード制御に於ける具体的なリタード量の演算と制
御は、第４図のフローチャートに示されるＥＣＵ側の制
御ルーチンによって行われる。

先ずステップＳ、で例えば上記第３図のフローチャート
のステップＳ、での遅角パルス出力の有無を基準として
変速指令があったか否かを判定する。

その結果、ＹＥＳの変速指令があった場合には続いてス
テップＳｔに進み、現在のエンジン運転状態におけるエ
ンジンの吸気充填量Ｇをブースト圧ｆａ換算で計算する
。

また、その後ステップＳ３ではエンジン回転数Ｎｅを入
力し、該入力値を基にしてその変化率ｄＮｅ／ｄｔを演
算するとともに、さらに次のステップＳ４では上記自動
変速機２１のトルクコンバータのタービン回転数Ｎｔの
変化率ｄＮ　ｔ／ｄＬを演算する。

ところで、先に従来技術に関連して述べた如く、当該自
動変速機２１で変速を行った時に生じる変速ショックは
、当該変速によって上記エンジン回転数Ｎｅが強制的に
低下せしめられる時の、その放出慣性エネルギーが車輪
側に直接伝達されて生じるものである。そして、この時
の単位時間当りの放出慣性エネルギーＥｇは、一般に次
式で示される（勿論、該エネルギーＥｇが本実施例にお
いてエンジン出力を低下させることによって低減しよう
とするトルクの量にそのまま該当する訳である）。

放出慣性エネルギーＥｇ＝Ｉｅ・（２π／６０）・ｄＮ
ｅ／ｄｔ＋　Ｉ　ｔ・（２π／　６０）・ｄＮｔ／ｄｔ
・　・　・　・（１） なお、Ｎｅ：エンジン回転数 Ｎｔ：タービン回転数 ！ｅ：エンジン等価慣性質量 つまり、該放出慣性エネルギーＥｇは、エンジン回転数
Ｎｅの変化による放出エネルギー（Ｉｅ・（２ｒｒ　／
　６０　）　・ｄＮ　ｅ／　ｄｔ）と自動変速機２１の
タービン回転数Ｎｔの変化による放出エネルギー（Ｉｔ
・（２π／６０）・ｄＮｔ／ｄｔ）とを加えたものとし
て示される。

一方、エンジンの出力トルクＴｑそのものは、本来当該
エンジンの吸気充填量（換言すると、ブースト圧ｒａ）
に比例し、点火時期！ｇＴに対して２次関数となること
が知られており、その結果、当該エンジントルクＴｑは
次式（２）で表わすことができる。

Ｔｑ＝Ｔｑｍａｘ・（５５０−ｒａ）／　５５０　・Ｃ
＋（Ｉ　ｇＴ−ＩｇＢ）”　　　　　　　　　　　　　
・　・　・・（２）但し、’ｌ”ｑｍａｘ：その回転数
での最大トルク値ＩｇＢ：最大トルクを得るためのベス
ト点火時期（ＭＢＴ） ＴｇＴ：点火時期 Ｃ１：演算定数 ここで、今上記最大トルクＴｑｍａｘ＝一定であり、Ｉ
ｇＢ−現設定値であると仮定すると、変速時におけるエ
ンジントルクの変化量ΔＴｑは、次式（３）％式％ この結果、上記（１）式及び（２）式より、それに対応
した点火時期のリタード量ΔＩｇＴは次のようになる。

すなわち、先ず、 Ｉ　ｅ・（２ｔｒ／　６０）・ｄＮｅ／ｄｔ＋　ｌ　ｔ
・（２π／６０）−ｄＮｔ／ｄｔ＝Ｃ，−（５５０−ｆ
ａ）／　５５０・（ΔＩｇＴ）″　　　　　　　　　・
・・・・（４）但し、Ｃ２：　Ｔ　ｑ　”　Ｃ＋ ′であり、 よって、リタード値ΔＩｇＴは、 ΔＩｇＴ＝５５０／（５５０−ｆａ）・（Ｃ，−ｄＮｅ
／ｄｊ＋ｃｇ・ｄＮ　ｔ／ｄｔ）　　　　　　・・・・
・（５）但し、Ｃ４：２π・Ｉｅ／（６０・Ｔｑ−ＣＩ
）Ｃ６：２π・Ｉｔ／（ｓｏ・Ｔｑ−ＣＩ）となる。

つまり、変速時のトルクショックを防止するための点火
時期のリタード量ΔＩｇＴは、変速中のエンジン回転数
Ｎｅとタービン回転数Ｎｔの各々の変化率ΔＮｅ、ΔＮ
ｔから求められることになる。

そこで、上述のステップＳ、でのエンジン回転数Ｎｅの
変化率ｄＮｅ／ｄｔの演算とステップＳ４でのタービン
回転数変化率ｄＮ　ｔ／ｄＬの演算が各々終了した場合
には、最終的にステップＳ、に進んで、それらの各演算
値を基に上記（５）式に基き、点火時期のリタード値Δ
ＩｇＴの演算を行ない、次にステップＳ、で該演算値に
対応した点火時期の制御を行ないエンジン出力を低下さ
せて変速時のトルクショックを解消する。

他方、上述のステップＳｌでの変速指令の有無判定の結
果、変速指令がなかったＮＯの場合には、更にステップ
Ｓ７の方に移って変速終了判定を行ない、ＹＥＳ（変速
終了）の場合には上述の点火時期のリタード値ΔＩｇＴ
を０にリセットした上で当該演算制御を終える一方、Ｎ
ｏの場合には更に上記リタード制御を継続する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のクレーム対応図、第２図は、本発明
の自動変速機付車両におけるエンジン制御装置の制御シ
ステム図、第３図は、同実施例装置の変速機コントロー
ルユニット部の変速制御動作を示すフローチャート、第
４図は、同エンジンコントロールユニット部の点火時期
制御動作を示すフローチャート、第５図は、上記実施例
の基本的な動作を示すタイムチャートである。 １・・・・・エンジン本体 ４・・・・・スロットル開度センサ ６・・・・・スロットル弁 ・９・・・・・エンジンコントロールユニット１５・・
・・エンジン回転数センサ イグナイタ ブースト圧センサ 自動変速機 ロックアツプクラッチ 変速機コントロールユニッ ト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．有段式の自動変速機とエンジン出力制御手段とを各
   々備え、上記自動変速機の変速時には上記エンジン出力
   制御手段により当該エンジンの出力を制御することによ
   って変速時の変速ショックを低減するようにしてなる自
   動変速機付車両のエンジン制御装置において、当該エン
   ジンのエンジン回転数の変化率あるいはそれに対応した
   値を演算するエンジン回転数等変化率演算手段と、上記
   エンジン出力制御手段の制御量を可変調整する制御量調
   整手段とを設け、上記エンジン出力制御手段の制御量を
   上記エンジン回転数等変化率演算手段によって演算され
   たエンジン回転数の変化率あるいはそれに対応した値に
   応じ当該エンジン回転数等の変化率が大きい時ほど増大
   させるようにしたことを特徴とする自動変速機付車両に
   おけるエンジン制御装置。