JPH0530975B2 - - Google Patents

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JPH0530975B2
JPH0530975B2 JP63182781A JP18278188A JPH0530975B2 JP H0530975 B2 JPH0530975 B2 JP H0530975B2 JP 63182781 A JP63182781 A JP 63182781A JP 18278188 A JP18278188 A JP 18278188A JP H0530975 B2 JPH0530975 B2 JP H0530975B2
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gear
transmission
engine
transmission gear
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Arugisu Parutashisu Hooru
Harisu Butsuku Roorensu
Suchuaato Horukoomu Richaado
Jon Kaajiiru Reonaado
Uiriamu Rein Jerarudo
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Ford Motor Co
Original Assignee
Ford Motor Co
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動トランスミツシヨンとともに用い
られる電子的エンジン制御装置に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
自動トランスミツシヨンにおける歴史的な問題
は、非零乗物速度において、通常はエンジンブレ
ーキがかからない歯車位置にある時に、運転者が
閉じられているスロツトルからチツプイン
（tipin）する（すなわち、加速するためにスロツ
トルを開く）時に起るジヤーク（jerk）である。
この問題は、後輪駆動車よりも前輪駆動車におい
て甚しいことが知られている。駆動系統のコンプ
ライアンスがジヤークを減少させるようであり、
後輪駆動車の方が前輪駆動車より多くの駆動系統
のコンプライアンスを有する。したがつて、前輪
駆動車の数が増加するにつれてこのジヤークの問
題が大きくなってきている。
スロツトルが閉じられていると、エンジンブレ
ーキがかかつていない時は乗物の速さとは無関係
にエンジン回転数はアイドリング回転数である。
トランスミツシヨン歯車セツトの速度は乗物速度
とトランスミツシヨンのかみ合つている特定の歯
車との関数である。低速歯車で、かつ乗物速度が
低い時は、歯車セツトの速度はエンジン速度より
ほとんど常に高い。運転者がスロツトルを開くと
（チツプイン）、エンジンは駆動系統の他の部から
切離されているから、エンジンは自由に、かつ迅
速に加速する。この迅速な加速は、エンジン速度
がトランスミツシヨンの歯車セツトの速度に達す
るまで続く。その速度においては駆動系統のラツ
シユは吸収され、トランスミツシヨンはトルクの
伝達を開始する。その結果として、反対できない
クランクすなわちジヤークが生ずる。すなわち、
ジヤークは、負のトルク（減速）から正のトルク
への変化（チツプイン）によりひき起される、車
軸トルクの急上昇から生ずるものであつて、ラツ
シユを介して駆動系統の慣性を加速する。エンジ
ンブレーキをかけているとき、高速歯車でもチツ
プインジヤークは起るが、トルクコンバータの作
用と数値的に低い変速比のために、はるかに厳し
くない。
第１図に示すように、乗物の運転が約24.1Km／
時（15mph）においてスロツトルが閉じた状態で
あると、Ａ点においてエンジンrpmは700rpmで
あり、トランスミツシヨンの歯車セツトはＢ点に
おいて1200rpmである。スロツトルが開かれると
エンジンrpmはＢ点、1200rpm、まで急速に上昇
し、トランスミツシヨンは車輪へトルクを伝え
る。トルクが加えられると駆動系統のラツシユが
吸収されるからここでチツプインクランクが起
る。
〔発明が解決すべき課題〕
各種の電子制御器の機能が知られている。米国
特許第4346625号明細書にはエンジン回転の粗さ
を制御する技術が開示されている。米国特許第
4401073号と第4474153号の各明細書には、アイド
リング速度制御を行いたい場合の乗物の加速条件
と乗物の真のアイドリング条件を区別するアイド
リング速度制御装置が開示されている。米国特許
第4520694号明細書には、伝動シフトの質を向上
させるためにトランスミツシヨンシフトにおける
トルクの減少が記載されている。しかし、それら
の米国特許には、トルクが加えられるについて駆
動系統のラツシユが吸収される時に起るチツプイ
ンクランクの解決技術は記載されておらず、示唆
もされていない。それらは本発明が解決すべき課
題のいくつかである。
〔課題を解決するための手段〕
エンジンアイドリング速度制御装置は、乗物速
度とトランスミツシヨン歯車の関数としてエンジ
ン速度を変えるために用いられる。本発明の一実
施例に従つて、トランスミツシヨンへ正トルクを
加えることにより、またはトランスミツシヨンと
エンジンの速度差を最小にするために、エンジン
速度はトランスミツシヨンの歯車セツト速度に一
致させられる。付加物理センサと付加ハードウエ
アのコストを不要とするようにトランスミツシヨ
ンの歯車を推定すると有利である。したがつて、
本発明は、車軸トルクが正に保たれるように、乗
物の減速中はエンジンへの供給空気量を増加する
ことによりチツプインジヤークを無くすことがで
きる、という認識を含んでいるのである。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明を詳しく説明す
る。
まず第２図を参照して、エンジン制御装置は電
子式エンジン制御モジユール１１を含む。このエ
ンジン制御モジユール１１は選択されるトランス
ミツシヨン歯車を示す入力１２を有する。その入
力１２は、希望によつては、破線の帰還線１３で
示すように、電子式エンジン制御モジユール１１
により発生できる。エンジン制御モジユール１１
は乗物速度を示す入力も受ける。エンジン制御モ
ジユール１１はエンジンアイドリング速度制御装
置へ信号を供給する。
エンジン制御モジユール１１は、エンジン冷却
剤温度、エンジン始動時からの経過時間、エンジ
ン吸込み空気温度、ニユートラル−駆動歯車切換
え選択、空調装置運転、パワーステアリング作動
のようなエンジン運転パラメータの関数として基
礎希望エンジンアイドリング速度制御信号を発生
する。それらのパラメータのいくつかは、第２図
には示していないが周知である、エンジン制御モ
ジユール１１への付加入力を必要とする。基礎希
望エンジンアイドリング速度は、最終的に調整さ
れる希望エンジンアイドリング速度まで、トラン
スミツシヨン歯車セツト速度の関数として調整さ
れる。基礎希望エンジンアイドリング速度の調整
は、乗物速度と選択されたトランスミツシヨン歯
車比からトランスミツシヨン歯車セツト速度を推
定することにより、ハードウエアセンサを別に用
いることなしに行えるから有利である。
次に第３図を参照する。第１図にハツチングし
た部分であるチツプインクランク領域が十分に減
少させられるように、エンジン制御装置１０は動
作する。エンジンrpm３１は、第３図のエンジン
rpm３１のカーブとトランスミツシヨン歯車セツ
トrpm３２のカーブが非常に良く似ていること
と、チツプインクランクの領域３３が非常に減少
していることにより示されているように、トラン
スミツシヨン歯車セツトrpm３２に良く追従す
る。
次に第４図を参照する。この図に示す、エンジ
ン速度（rpm）を変えるか否かを決定するための
ブロツク論理図は、トランスミツシヨンの選択さ
れる歯車の決定（ブロツク４０）を含む。論理の
流れは次にブロツク４１へ進み、そこでトランス
ミツシヨンの歯車セツト速度が予測される。この
予測は乗物速度の関数として行うと有利である。
次に、論理の流れはブロツク４２へ進んで基礎
希望エンジンアイドル速度が計算される。初めの
エンジンアイドリング速度を生ずるための基礎希
望エンジンアイドリング速度の計算は周知であつ
て、前記した数多くのエンジン運転パラメータを
含むことができる。次に、論理の流れはブロツク
４３へ進んで、予測されたrpm誤差が、基礎希望
エンジンrpmから予測されたトランスミツシヨン
歯車セツトを差引いたものに等しくされる。予測
されるrpm誤差が零または正である時は、論理の
流れはブロツク４４へ進む。このブロツクにおい
てはエンジン速度は変えられない。一方、負の
rpm誤差が計算された時は、論理の流れはブロツ
ク４５へ進み、そこではエンジンの運転がスロツ
トルの閉じた状態の近くで行われているか否かの
判定が行われる。その判定の結果が否定であれ
ば、そのエンジンアイドリングの速度修正は用い
られない。また、その判定結果が肯定であれば論
理の流れはブロツク４６へ進み、そこでは予測さ
れた速度（rpm）差がエンジン速度へ加えられ
る。エンジン速度をそのように高くすることによ
り、以後のチツプインクランクすなわちチツプイ
ンジヤークが減少する。
次に第５図と第８図を参照する。第４図のブロ
ツク４０において行われる選択されるトランスミ
ツシヨン歯車の決定は、第５図のブロツク５０に
示されているように乗物速度を検出し、それか
ら、乗物速度が、第１の歯車から第２の歯車への
アツプシフト点に対して求められる最低乗物速度
より高い場合に、ブロツク５１において第２の歯
車が推定される。すなわち、スロツトル位置の関
数としての乗物速度が第８図の１−２アツプシフ
トカーブの上側の場所にあれば、第２の歯車が推
定される。(1)スロツトル位置が第２歯車から第１
歯車へのトルク要求ダウンシフト点の上側にある
か、(2)乗物速度が第２の歯車から第１の歯車への
惰力走行ダウンシフト点の下側にあれば、第５図
のブロツク５２において第１の歯車が推定され
る。一定の乗物速度および増大するスロツトル開
度においては、スロツトル位置が第８図の「２−
１トルク需要ダウンシフトカーブ」と交差した時
に、トルク需要ダウンシフト点が起る。第７図を
参照すると、これは、Ｓに対する「０」の入力と
Ｃに対する「１」の入力に応答する「０」の出力
Ｑに一致する。第８図にに示す「推定された歯車
に対する無変更領域」領域（１−２アツプシフト
カーブと２−１ダウンシフトカーブの間）は、Ｓ
とＣの「０」入力に対する出力ＱのＮ／Ｃ（無変
更）に一致する。Ｎ／Ｃ領域における推定された
歯車が以前に推定された歯車に依存するように、
Ｎ／Ｃはヒステリシスをもたらす。
次に第６Ａ図を参照する。この図には希望の最
低第１トランスミツシヨン歯車速度対乗物速度の
グラフが示されている。このグラフでは約12.9
Km／時から約22.5Km／時（約8mphから約14mph）
までに増大する勾配があることに注目されたい。
他の時にエンジン速度が誤つて上昇することを防
ぐために、基礎希望エンジン速度のここで開示す
る調整は、乗物速度が約12.9〜22.5Km／時（８〜
14mph）の範囲にある間に用いることに限定する
と有利である。
次に、時間と基礎希望エンジンrpm６１、およ
び約14.5Km／時（9mph）の与えられた速度にお
いて一定の675rpmであると示されているトラン
スミツシヨン歯車セツトrpm６２との関係を示す
グラフが示されている第６Ｂ図を参照する。時間
が経過するにつれて、基礎希望エンジンアイドリ
ングrpmがトランスミツシヨン歯車セツトrpmよ
り低くなるとすると、第４図のブロツク４５に示
されているようにrpm誤差が発生される。エンジ
ンrpmはその誤差の量だけ高くされる。第６Ｂ図
において、時刻Ａまでは基礎希望エンジンrpm
（DSDRPM）はトランスミツシヨン歯車セツト
rpmより高い。時刻ＡとＢの間では、発生された
関数DSDRPMはトランスミツシヨン歯車セツト
rpmより低い。時刻Ｂにおいては、空気調和装置
が始動させられ、トランスミツシヨン歯車セツト
rpmより高いrpmまでDSDRPMは増大させられ
る。本発明に従つて、時刻ＡとＢの間では、最終
的に調整された希望のエンジンrpmを得るため
に、歯車セツトrpm６２と関数DSDRPM６１の
差に等しい量だけ関数DSDRPMは増加させられ
る。したがつて、最終的に調整された希望のエン
ジンrpmは基礎希望エンジンrpmと歯車セツト
rpmの関数である。
前記のように、基礎希望エンジンrpmは、エン
ジン冷却剤温度、始動時からの経過時間、吸入空
気温度、空調装置の運転、パワーステアリング作
動、ニユートラル／駆動状態のようなエンジン運
転パラメータの関数である。
装置１０とくに電子式エンジン制御モジユール
１１内で作動する論理は第１の歯車を推定するこ
とを含む。第７図は第１の歯車を推定するための
論理への入力の真理値表である。
出力Ｑは歯車フラツグをセツトする２進信号で
ある。零Ｑ出力は「１」に等しい歯車フラツグを
発生し、第１の歯車を示す。1Q出力は「０」に
等しい歯車フラツグを発生し、第２の歯車を示
す。
この真理値表は、乗物速度が第１の歯車から第
２の歯車へのアツプシフトを求められる最低速度
より高いか、それに等しい時に値が「１」の入力
Ｓを有する。乗物速度が第１歯車から第２歯車へ
のアツプシフトを求められる最低速度より低い時
は、入力Ｓは値「０」を持つ。入力Ｃは２つの入
力のOR関数であつて、第１の入力は、平均乗物
速度が第２の歯車から第１の歯車への惰行ダウン
シフトを求められる速度より低い時は「１」に等
しく、平均乗物速度が第２の歯車から第１の歯車
への惰行ダウンシフトを求められる速度より高い
か、それに等しい時は「０」に等しい。入力Ｃの
ための第２の入力は、スロツトル位置が第２の歯
車から第１の歯車へのダウンシフト（すなわち、
２−１トルク需要点）に対するスロツトル位置よ
り大きい時は「１」に等しく、スロツトル位置が
そのトルク需要点より小さいか、それに等しい時
は「０」である。第７図の真理値表からわかるよ
うに、入力Ｓが「１」で、入力Ｃが「０」または
「１」の時は出力Ｑは「１」である（第２の歯車
を示す）。入力Ｓが「０」で、入力Ｃが「１」の
時は出力Ｑは「０」である（第１の歯車を示す。
入力ＳとＣが共に「０」の時は、出力Ｑは以前の
値から変化しない（Ｎ／Ｃ）。
トランスミツシヨンの歯車セツト速度は推定ま
たは測定できる。たとえば、電子式エンジン制御
モジユール１１（第２図）に格納されている表へ
の入力として、推定されたトランスミツシヨン歯
車および乗物速度を用いて推定できる。
第８図は各種のスロツトル位置対乗物速度に対
するアツプシフトとダウンシフトを示す。とく
に、上側のカーブは第１歯車から第２歯車への
（１−２）アツプシフトを示す。このアツプシフ
トは、スロツトルが閉じられているとき（零TP
カウントで示されている）、約22.5Km／時
（14mph）で起る。下側のカーブは第２の歯車か
ら第１の歯車（１−２）のダウンシフトを示す。
このダウンシフトはスロツトルが閉じられている
とき、約12.9Km／時（8mph）で起る。第７図を
参照して述べた論理はトランスミツシヨンの歯車
を推定するものであるが、この論理では、スロツ
トルが閉じられているものとみなして、前述の乗
り物速度についての判断を零TPカウント軸上で
行う。
以上の説明はトランスミツシヨンの歯車を推定
することに重心をおいたが、直接検出も可能であ
る。そのような検出は推定と同じ論理シーケンス
点で行われ、電子的、機械的および油圧的に行う
ことができる。そのためのセンサは周知である。
また、本発明は、たとえば第１と第２の歯車の
間、第２と第３の歯車の間、等のように任意の２
つのトランスミツシヨン歯車の間の歯車シフトに
も応用できる。
【図面の簡単な説明】
第１図はトランスミツシヨン歯車セツトrpmが
エンジンrpmをこえた時に、従来技術に従つて、
ハツチングされているチツプインクランク領域が
示されるように、トランスミツシヨン歯車セツト
rpmとエンジンrpmの関係を示すグラフ、第２図
はトランスミツシヨン歯車と乗物速度の関数とし
てエンジンアイドリング速度を制御するために用
いる本発明の一実施例による電子式エンジン制御
モジユールのブロツク図、第３図は本発明の一実
施例による、トランスミツシヨン歯車セツトrpm
およびエンジンrpmと乗物速度の関係を示すグラ
フ、第４図は本発明の一実施例の電子式エンジン
制御モジユールの論理流れ図、第５図は本発明の
実施例に従つてトランスミツシヨン歯車を推定す
るために用いられる第４図の流れ図の一部の論理
流れ図、第６Ａ図は第１の歯車がかみ合わされて
いる時の希望エンジンrpmと平均乗物速度の関係
を示すグラフ、第６Ｂ図は本発明の実施例によ
る、基礎希望エンジンrpm（DSDRPM）カーブと
与えられた乗物速度におけるトランスミツシヨン
歯車セツトrpmおよび最後に調整された希望エン
ジンrpmと時間との関係を示すグラフ、第７図は
希望エンジンrpmを決定するための論理関数の入
力と出力の真理値表、第８図はスロツトル位置の
軸上のシフト点と乗物速度の関係を示すグラフで
ある。 １０……エンジン制御装置、１１……電子式エ
ンジン制御モジユール。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 自動トランスミツシヨンへ結合されているエ
    ンジンの速度を制御する方法において、前記自動
    トランスミツシヨンの歯車シフトがなされない区
    間において、前記エンジン速度と自動トランスミ
    ツシヨン歯車セツト速度との差を小さくするよう
    に、前記エンジン速度をエンジン冷却剤の温度
    と、始動時からの時間と、吸入空気の温度と、ニ
    ユートラル−駆動歯車位置と、空調装置の運転
    と、パワーステアリングの動作と、前記自動トラ
    ンスミツシヨン歯車セツト速度との関数として制
    御することを特徴とする方法。 ２ 自動トランスミツシヨンへ結合されているエ
    ンジンの速度を制御する方法において、 基礎的な希望エンジンアイドル速度をエンジン
    の運転パラメータの関数として決定する過程と、 前記自動トランスミツシヨンの歯車シフトがな
    されない区間において、実際のエンジン速度の大
    きさとトランスミツシヨン歯車セツト速度の大き
    さの差を小さくするように、前記基礎的な希望エ
    ンジンアイドル速度を前記トランスミツシヨン歯
    車セツトの速度の関数として調整することによ
    り、前記基礎的な希望エンジンアイドル速度を最
    終的に調整された希望エンジン速度に調整する過
    程と、を含むことを特徴とする、エンジン速度を
    制御する方法。 ３ 自動トランスミツシヨンに結合されているエ
    ンジンの速度を制御する方法において、 トランスミツシヨンの選択される歯車位置を決
    定する過程と、 トランスミツシヨンの歯車セツト速度を予測す
    る過程と、 基礎的な希望エンジンアイドル速度を計算する
    過程と、 前記基礎的な希望エンジンアイドル速度から前
    記予測したトランスミツシヨン歯車セツト速度を
    差し引いたものに等しいrpm誤差の差を予測する
    過程と、 スロツトルが閉じられた状態の近くでエンジン
    が運転していることを確認する過程と、 前記自動トランスミツシヨンの歯車シフトがな
    されない区間において、負のrpm誤差の差が存在
    する場合に予測したrpm誤差の差を前記基礎的な
    希望エンジンアイドルへ加えることにより、前記
    最終的に調整された希望エンジンアイドル速度を
    決定し、零または正のrpm誤差の差が存在する場
    合には前記基礎的な希望エンジンアイドル速度を
    変更しない過程と、 を含むことを特徴とする、チツプインジヤーク
    （tip−in−jerk）を減少するためにエンジン速度
    を制御する方法。 ４ 請求項３記載の方法において、トランスミツ
    シヨンの選択される歯車を決定する過程は、 乗物の速度を検出する過程と、 選択されるトランスミツシヨン歯車位置を、乗
    物の速度と、トランスミツシヨンの２枚の歯車位
    置の間のダウンシフト点とトランスミツシヨンの
    同じ２枚の歯車位置のアツプシフト点との関数と
    して推定する過程と、 を含むことを特徴とする方法。 ５ 請求項４記載の方法において、選択されるト
    ランスミツシヨン歯車を推定する過程は、 乗物の速度が第２の歯車から第１の歯車への惰
    行ダウンシフトを要求される速度より低いか、ス
    ロツトルの開放位置が、その乗物速度に対する第
    ２の歯車から第１の歯車へのダウンシフトトルク
    要求点より広い場合に第１のトランスミツシヨン
    歯車を推定し、および乗物の速度が第１の歯車か
    ら第２の歯車への最低乗物速度より高い場合に第
    ２のトランスミツシヨン歯車を推定する過程、 を含むことを特徴とする方法。 ６ 自動トランスミツシヨンに結合されているエ
    ンジンの速度を制御するものにおいて、 基礎的な希望エンジンアイドル速度をエンジン
    運転パラメータの関数として計算する手段と、 前記自動トランスミツシヨンの歯車シフトがな
    されない区間において、実際のエンジン速度の大
    きさとトランスミツシヨン歯車セツト速度の大き
    さの差を小さくするように、前記基礎的な希望エ
    ンジンアイドル速度を前記トランスミツシヨン歯
    車セツトの速度の関数として調整することによ
    り、前記基礎的な希望エンジンアイドル速度を最
    終的に調整された希望エンジンアイドル速度に調
    整する調整手段と、 を含むことを特徴とするエンジン制御装置。 ７ 請求項６記載のエンジン制御装置において、
    前記調整手段は、 トランスミツシヨンの選択される歯車位置を決
    定する決定手段と、 トランスミツシヨンの歯車セツト速度を予測す
    る予測手段と、 前記基礎的な希望エンジンアイドル速度から前
    記予測したトランスミツシヨン歯車セツト速度を
    差し引いたものに等しいrpm誤差の差を予測する
    誤差発生手段と、 スロツトルが閉じられた状態の近くでエンジン
    が運転していることを確認するためのスロツトル
    状態検出手段と、 負のrpm誤差の差が存在する場合に予測した
    rpm誤差の差を前記基礎的な希望エンジンアイド
    ル速度へ加えることにより、前記最終的に調整さ
    れた希望エンジンアイドル速度を決定し、零また
    は正のrpm誤差の差が存在する場合には前記基礎
    的な希望エンジンアイドル速度を変更しない計算
    手段と、 を含むことを特徴とするエンジン制御装置。 ８ 請求項７記載のエンジン制御装置において、
    トランスミツシヨンの選択される歯車を決定する
    前記決定手段は、 乗物速度を検出する検出手段と、 乗物速度と、２つのトランスミツシヨン歯車の
    間のダウンシフト点と、それらと同じ２枚の歯車
    の間のアツプシフト点との関数として、選択され
    るトランスミツシヨン歯車を推定する推定手段
    と、 を含むことを特徴とするエンジン制御装置。 ９ 請求項８記載のエンジン制御装置において、
    前記推定手段は、 乗物の速度が第２の歯車から第１の歯車への惰
    行ダウンシフトを要求される速度より低いか、ス
    ロツトルの開放位置が、その乗物速度に対する第
    ２の歯車から第１の歯車へのダウンシフトトルク
    要求点より広い場合に第１のトランスミツシヨン
    歯車を推定し、および乗物の速度が第１の歯車か
    ら第２の歯車への最低乗物速度より高い場合に第
    ２のトランスミツシヨン歯車を推定する論理手
    段、 を含むことを特徴とするエンジン制御装置。 １０ 請求項７記載のエンジン制御装置におい
    て、トランスミツシヨン歯車を電子的に検出する
    手段を更に含むことを特徴とするエンジン制御装
    置。 １１ 請求項７記載のエンジン制御装置におい
    て、前記決定手段がトランスミツシヨン歯車を機
    械的に検出する手段を含むことを特徴とするエン
    ジン制御装置。 １２ 請求項８記載のエンジン制御装置におい
    て、前記決定手段がトランスミツシヨン歯車を油
    圧により検出する手段を更に含むことを特徴とす
    るエンジン制御装置。
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