JPH0663479B2 - 変速シヨツク低減装置 - Google Patents

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自動車の変速時に生ずる
ショックの対策に関するものである。

［従来の技術］ 自動車の運転における変速の煩わしさを解消するものと
して、自動変速機がある。自動変速機は主にアクセル操
作のみで、運転者が意識しなくとも変速比が好適な状態
に自動的に変化してゆくものである。

一般に自動変速機はトルクコンバータ，流体クラッチや
電磁パウダクラッチの他に、プラネタリギヤ、多板クラ
ッチ、ワンウエイクラッチ等の機構を備えている。自動
変速時にはプラネタリギヤ、多板クラッチ、ワンウエイ
クラッチ等の作動も行なわれるため、ギヤやクラッチ板
同士の結合時あるいはワンウエイクラッチのスプラグの
動作によって、伝達されるトルク変化が急激に生じるた
め、自動車々体にショックが発生した。このショックは
運転者が予期しているものでないため、特に不快のショ
ックである。

これを解決するものとして、自動変速機が変速中である
と、点火時期を遅角することにより出力トルクを低下さ
せ、変速時のショックを低減させる装置（特開昭55−69
738等）がある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、点火時期遅角処理は排気温度上昇を招き内燃機
関の耐久性上問題があった。

そこで、本発明は上記問題点を解決し、排気温度の上昇
を招くことなく、変速ショックを低減させることを目的
としてなされたものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の要旨とするところは第１図に例示したごとく、 内燃機関M1の出力を自動変速機M2を介して駆動輪M3に伝
達する自動車に用いられるとともに、上記自動変速機M2
の変速時に生じるショックを防止するために、該変速時
に上記内燃機関M1の点火時期を遅角側へ補正する点火時
期補正手段M4を備えた変速ショック低減装置において、 更に、上記点火時期の遅角側への補正時に、上記内燃機
関M1への燃料量を上記点火時期の遅角量に応じて遅角量
が大きいほど大量に増量補正し遅角量が小さいほど小量
に増量補正する燃料量補正手段M5を備えたことを特徴と
する変速ショック低減装置にある。

ここで増量補正は通常の燃料量をそのまま増加させるこ
とによって実現させてもよく、通常の燃料量とは別に供
給される燃料量を設けることによって実現させてもよ
い。

［作用］ 本発明の変速ショック低減装置は、内燃機関M1から駆動
輪M3への伝達を媒介する自動変速機M2にて、変速がなさ
れる場合、点火時期補正手段M4は、他の処理により設定
される内燃機関M1の点火時期を更に遅角側へ補正する。
このことにより変速ショックが低減する。

これと同時に、燃料量補正手段M5が、他の処理により設
定される内燃機関M1への燃料量を更に増量側へ補正す
る。この増量側への補正は、上記点火時期の遅角量に応
じて遅角量が大きいほど大量に増量補正し、遅角量が小
さいほど小量に増量補正される。

点火時期の遅角処理によっては排気の温度が上昇する
が、燃料の増量処理を並行させ、しかも遅角の程度に応
じた増量とすることにより、燃料増量による昇温抑制効
果が適切に生じ、排気の昇温が抑えられる。即ち、燃料
を吸入空気量の増減とは無関係に増量するとその蒸発熱
や熱容量のため、燃料の増量程度に応じて排気温度は低
下する。一方、点火の遅角量はその程度に応じて排気温
度の高温化に影響するため、この点火遅角に対する燃料
増量は、点火遅角量に応じて増加させた燃料量を内燃機
関に供給することにより、適切な昇温抑制効果を生じる
ことになる。点火時期の遅角による出力低下は、燃料量
の増量による出力上昇より、程度が大きいので、変速シ
ョックは十分低減できる。

次に本発明の実施例を説明する。ただし本発明の範囲は
これに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い限り、他の種々の態様が含まれる。

［実施例］ 次に、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。第２図は、本発明の第１実施例の変速ショック
低減装置を装備したガソリン式内燃機関のシステム構成
図である。

同図において、内燃機関１はシリンダ２、ピストン３、
シリンダブロック４、シリンダヘッド５により形成され
る燃焼室６を有している。上記燃焼室には点火プラグ７
が配設されている。ピストン３からの押圧力は後述の変
速機等各種装置を介して、図示しない駆動輪に伝達され
る。

内燃機関１の吸気系統は、燃焼室６の吸気バルブ８を介
して吸気管９に連通し、該吸気管９の上流には吸入空気
の脈動を吸収するサージタンク10が設けられており、該
サージタンク10上流にはスロットルバルブ11が配設され
ている。

一方、内燃機関１の排気系統は、燃焼室６の排気バルブ
16を介して、排気管17に連通している。

燃料系統は、図示しない燃料タンクおよび燃料ポンプよ
り成る燃料供給源と燃料供給管および吸気管９に配設さ
れた燃料噴射弁18により構成されている。

また、点火系統は、点火に必要な高電圧を出力するイグ
ナイタ19、および図示していないクランク軸に連動して
上記イグナイタ19で発生した高電圧を上記点火プラグ７
に分配供給するディストリビュータ20より構成されてい
る。

さらに、内燃機関１は検出器として、上記サージタンク
10に設けられて吸入空気圧力を計測する吸気圧センサ3
1、上記吸気管９内に設けられて吸入空気温度を測定す
る吸気温センサ32、スロットルバルブ11に連動して該ス
ロットルバルブ11の開度を検出するスロットルプジショ
ンセンサ33、シリンダブロック４の冷却系統に設けられ
て冷却水温度を検出する水温センサ34、排気管17内に設
けられて排気中の残存酸素濃度をアナログ信号として検
出する酸素濃度センサ35、アクセルペダルと連動し、ア
クセルペダルを踏み込んでいない状態で「ON」信号を出
力するアイドルスイッチ36を備える。

上記ディストリビュータ20内部には、該ディストリビュ
ータ20のカムシャフト１／24回転毎に、すなわちクラン
ク角０゜から30゜の整数倍毎に回転角度信号を出力する
回転速度センサを兼ねた回転角センサ38と、上記ディス
トリビュータ20のカムシャフトの１回転毎に、すなわち
図示しないクランク軸の２回転毎に基準信号を１回出力
する気筒判別センサ39とが設けられている。

なお、上記各センサからの信号は電子制御装置（以下単
にECUとよぶ。）40に入力されるとともに該ECU40は上記
内燃機関１を制御する。又、ECU40は変速機50を自動制
御している変速制御装置60との間で変速の有無を表わす
信号や内燃機関１の運転状態等の信号の入出力を行って
いる。該変速制御装置60は内燃機関１等の運転状態に基
づいて変速機50のシフトアップ、シフトダウン、ロック
アップ、オーバードライブ等の制御を行っている。

次に、上記ECU40の構成を第３図に基づいて説明する。

ECU40は、CPU40a、ROM40b、RAM40cおよびバックアップR
AM40d等を中心に論理演算回路として構成され、コモン
バス40eを介して入出力ポート40f,40g、出力ポート40h
に接続されて外部との入出力を行なう。

ECU40は上述した各センサの検出信号のバッファ40i,40
j,40k,40m、マルチプレクサ40n、Ａ／Ｄ変換器40pを有
し、これらの検出信号は入出力ポート40fを介してCPU40
aに入力される。

また、ECU40は、酸素濃度検出信号のバッファ40q、コン
パレータ40rおよび気筒判別・回転角両信号の波形整形
回路40sを備え、これらの信号、変速制御装置60からの
信号、変速制御装置60への信号およびスロットルポジシ
ョンセンサ33からの信号は入出力ポート40gを介してCPU
40aに又はCPU40aから入出力される。

さらに、ECU40は、既述した燃料噴射弁18、イグナイタ1
9の駆動回転40t,40uを有し、CPU40aは出力ポート40hを
介して上記両駆動回路40t,40uに制御信号を出力する。

上記変速制御装置60は、ECU40と同様なCPU70・ROM71・R
AM72・出力ポート73・入出力ポート74・クロック75から
構成され、各部をコモンバス77が相互に接続している。

該出力ポート73は、変速機50の電磁弁駆動部80・81へ接
続されている。該電磁弁駆動部80は、変速機50内のブレ
ーキへの油圧を調節するソレノイドバルブ85を駆動する
電力を出力し、上記電磁弁駆動部81は、同じく変速機50
内のブレーキへの油圧を切り替えるシフトバルブ86を駆
動する電力を出力する。上記入出力ポート74は、ディジ
タル信号を入力するバッファ90ないし94と、上記ECU40
とからの信号、又はECU40への信号を入出力するポート
である。上記入力ポート74へ接続されているバッファ90
以下のバッファは、例えば変速機50内のサンギアの回転
速度、出力軸回転速度、シフトポジション等の信号を各
々入力するバッファである。

これら変速機50内の各ギヤの動作状態、シフトポジショ
ンの状態等は、変速制御のデータとして用いられ、又、
ECU40が変速制御装置60より受ける変速動作中であるか
否かのデータの基礎ともなる。

次に上記ECU40により実行される制御を第４図乃至第６
図に基づいて説明する。

第４図はECU40のCPU40aにて実行される処理の内、本発
明に係る要部を表わすフローチャートである。

まず、キースイッチオンとともにECU40への電源もオン
となり、CPU40aの処理が開始する。最初は図示しない初
期設定がなされ、その後、ステップ100の処理から図示
した処理が開始する。ステップ100にては正規の燃料噴
射量TAUが算出される。TAUは主に吸入空気圧PMをパラメ
ータとして求められる基本燃料噴射量に、内燃機関１の
各種条件下にて必要とする補正が加味されることにより
求められる。補正とは、例えば、酸素濃度センサ35によ
り検出された空燃比を所定の空燃比に維持するための、
フィードバック補正係数が掛けられることによりなされ
る。

次にステップ110にて、変速ショックを低下させるため
に設けられた点火時期の遅角量AECTが零か否かが判定さ
れる。初期状態ではAECT＝０であるので、「YES」と判
定され、次にステップ120の処理に移る。ステップ120に
ては、点火時期ACALが算出される。ACALは、吸入空気の
圧力PMや内燃機関回転速度NEあるいは空燃比等から求め
た進角値、遅角値を予め定められている基本点火時期に
加味することにより求められる。次にステップ130に
て、変速中であることを示すフラグECTCGがセットされ
ているか否かが判定される。ECTCGは、変速制御装置60
側からの出力にて、与えられるフラグデータである。前
述したごとく、変速機50内の各ギヤやシフトの動作状態
を変速制御装置60が判断することにより、ECU40側に与
えられる。例えば、シフトポジションが変化した直後や
変速時に、必ず回転するギヤの回転が検出されれば、変
速制御装置60はECU側にECTCG＝０に該当する信号を出力
する。それ以外の状態ではECTCG＝１に該当する信号を
出力する。この変速制御装置60での処理のフローチャー
ト例は第５図に示すごとくである。即ち、ステップ400
にて所定ギヤ作動中か否かが判定され、「YES」であれ
ば、ステップ410にてECTCG＝０に該当する出力がなされ
る。勿論、変速中であることの判定は、この他にも多種
あり、例えば車速とスロットル開度とで決まる変速線図
を実際の車速とスロットル開度とで表わされる点が横切
った時、変速制御装置60が変速を開始するようにされて
いる場合、その横切った時点から所定時間は変速中であ
るとみなし、ECTCGを０にしたり、又、変速開始時にお
いて、変速終了時にとるべき機関回転速度を、変速開始
時の機関回転速度NEと変速先のギヤ比より求めておき、
実際の機関回転速度NEが上記回転速度付近となった時、
変速終了と判断して、上記変速開始時から機関回転速度
が終了時にとるべき回転速度付近となる時までECTCGを
０としてもよい。一方、ステップ400にて所定ギヤ作動
中でなくて、「NO」であれば、ステップ420にてECTCG＝
１に該当する出力がなされる。

変速中でなければ、ステップ130にて「YES」と判定され
て、次にステップ140にて点火時期遅角値AECTの内容を
クリアする。次に他の制御処理150に移った後、再度ス
テップ100に戻り、以後、状況の変化がない限り、上述
の処理を繰り返す。

次に変速制御装置60がECU40側から入力した内燃機関１
等の種々のデータから、変速が必要であると判断した場
合、変速制御装置60は変速機50のソレノイドバルブ85及
びシフトバルブ86を駆動して、変速機50を動作させ変速
させる。この変速動作の間、ギヤの回転速度センサ90a
やシフトポジションセンサ94a等からの検出内容に基づ
き変速中か否かのデータがECU40に送られる。

このため、ステップ130にては、ECTCG＝０となり、「N
O」と判定されて、ステップ160にて遅角量AECTが、第６
図に示すごとく、機関回転速度NE及び吸入空気圧力PMの
マップｍ（NE,PM）から求められる。即ち、NE又はPMが
大なるほど減少するような関係にてAECTの値が設定され
る。本実施例では吸入空気圧力PMを用いたが、吸気圧セ
ンサ31の替わりに、エアフロメータを備えて吸入空気量
で代用してもよいし、又、スロットルポジションセンサ
33の開度データを代用してもよい。次のステップ170で
は、実際の点火時期進角値ACALから上記求められたAECT
を減じて、新たに進角値ACALとして設定する。

この後、処理がステップ110に至ると、遅角量AECTが０
か否かが判定される。AECTにはステップ160にて０を越
える値が設定されているので、「NO」と判定されて、ス
テップ180にて変速時燃料増量係数FECTが上記遅角量AEC
Tに基づき、第７図に示すテーブルｔ（AECT）から求め
られる。FECTはAECTが増加するに従って増加する傾向に
ある。

次にステップ190にて基本燃料噴射量TAUにFECTが掛けら
れて、新たにTAUとして設定される。この後、図示しな
い所定機関回転毎の燃料噴射割り込みルーチンにて、TA
U又はその値を更に他の処理にて補正した値が、噴射時
間として設定され、混合気中に燃料を供給する。

本実施例は、このように構成されているので、変速機50
の作動に伴なう変速ショックが、遅角量AECTの設定によ
り、低減する。更に遅角量AECTの設定に伴なって、燃料
増量係数FECTを設定して、通常、機関の所定回転毎に行
なわれるいわゆる同期燃料噴射の噴射量を増加してい
る。このため排気温の上昇も防止できる。

又、遅角量AECTは、吸入空気圧力PMと機関回転速度NEと
に基づき、内燃機関１の運転状態に応じて、設定してい
るので、遅角による変速ショック低下も効率的に行なえ
る。又、燃料増量係数FECTも遅角量AECTの変化に応じて
設定されるため、排気温低下も効率的であり、無駄な増
量も防止できる。

次に本発明の第２実施例について説明する。

本実施例は、前述した第１実施例とは、ECU40における
処理が異なるのみで、他は全く同じ構成である。

その処理について、第８図乃至第10図に基づいて説明す
る。

第８図はメインルーチンの一部であり、第４図に示した
第１実施例のステップ120から170までの処理と同様の処
理であるので、説明は略す。ただしTAUの計算は第４図
のステップ100のみでも、あるいはステップ100,110,18
0,190を実行してもよい。又、TAUの計算タイミングは所
定クランク角毎でもよい。

次に第９図は混合気への点火処理のタイミングを決定
し、実行するサブルーチンであり、所定機関回転角毎に
割り込み実行されるものである。

まず所定回転角にて実行が開始すると、ステップ300に
て点火処理が実行される。即ち、メインルーチンのステ
ップ250にて、求められた点火進角に回転角が到達した
時に、予め通電されていたイグナイタ19への通電を遮断
することにより、所定の点火進角にて点火プラグ７に放
電を生じさせる。次にステップ310にて遅角量AECT＝０
か否かが判定される。ECTCG＝１で変速中でなければ、A
ECT＝０であるので、「YES」と判定されて、ステップ32
0にて噴射回数を示すカウンタCNTに０が設定される。変
速中でなければ、上述の処理を繰り返す。

変速中となった場合には、メインルーチンのステップ24
0でAECTに正の値が設定される。すると点火タイミング
サブルーチンのステップ310にて「NO」と判定され、次
のステップ330にて、非同期燃料噴射量τに、AECTの値
に基づき第10図に示すようなテーブルｈ（AECT）から求
められた値が、設定される。非同期燃料噴射とは、第１
実施例で示した所定機関回転毎に行なわれる燃料供給の
中心的な同期噴射処理と異なり、同期噴射とは別個に、
所望のタイミングで、噴射供給する燃料供給処理を言
い、ここでは点火処理直後のタイミングを言う。

次にステップ340にて、カウントCNTが所定回数ｎ以上か
否かが判定される。ｎ未満であれば、次のステップ350
にて非同期噴射が実行される。ｎは機関によって種々の
値が設定される。運転状態によって変更してもよい。次
にステップ360にてカウントCNTがインクリメントされ
る。遅角量AECT＝０とならない限り、非同期噴射がｎ回
実行され、その後、ステップ340にて、「YES」と判定さ
れ、非同期噴射は実行されなくなる。勿論所定機関回転
毎に行なわれる同期噴射は、以後も継続する。

一般に燃料の同期噴射は複数の燃料噴射弁を同時に開弁
させる同時噴射方式のものではBTDC70℃〜60℃Ａで噴射
されるので、当然噴射量はそれ以前に計算されたものと
なる。例えばBTDC90℃ＡでTAU計算、BTDC60℃Ａで燃料
噴射がなされるとすると、この燃料噴射タイミングに続
く点火の間に変速となり、点火が遅角されると（例えば
BTDC30℃Ａで点火）排気温が上昇するが、これをおさえ
る為の同期噴射の増量は内燃機関１の１回転後でないと
入らないので、十分ではない。この点点火処理毎に点火
遅角に伴なう増量を非同期で行うことはより早い昇温抑
制が可能である。これは各気筒の所定クランク毎に燃料
を噴射するいわゆる独立噴射や、グループ噴射方式のも
のでも同じことが言える。

上述したごとく、本実施例は非同期燃料噴射にて燃料増
量補正しているので、第１実施例の効果に加えて、更
に、点火タイミングに適合させた応答の速い排気温上昇
防止が可能となる。上記各実施例において、ECU40で実
行される処理が、点火時期補正手段M4及び燃料量補正手
段M5としての処理に該当し、変速機50及び変速制御装置
60が自動変速機M2に該当する。

又、本実施例では点火毎に非同期要求を見ているが、十
分高速のタイミングで点火遅角を検出して、検出した時
には即非同期噴射を実行しても勿論良い。

又、前述した第１実施例及び上述の第２実施例は組み合
せて用いることもできる。例えば、遅角時に非同期噴射
と同期噴射との両者を増量してもよく、又、運転条件に
よって非同期噴射のみ、同期噴射のみ、両噴射とも増
量、を選択するようにしてもよい。更に、このような点
火遅角による排気温上昇は比較的高負荷、高回転にて顕
著であるので、例えばスロットル開度が所定値以上、吸
気管圧力が所定値以上、機関回転数が所定値以上、等の
条件付で増量を許可するようにして、必要最小限の増量
にて排気温上昇を抑制して良い。又排気温が所定温度以
上における変速遅角時のみ増量を許可しても良い。

［発明の効果］ 本発明は、変速ショックを点火時期の遅角処理にて低減
させるに際して、燃料を点火時期の遅角量に応じて遅角
量が大きいほど大量に増量補正し遅角量が小さいほど小
量に増量補正している。このため、変速ショックも迅速
に防止できるとともに、内燃機関に悪影響を及ぼす排気
系の高温化も適切に防止でき、内燃機関に溶損等の耐久
性上の悪影響を与えることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成例示図、第２図は本発明第
１実施例のシステム構成図、第３図はECU及び変速制御
装置60のブロック図、第４図はECUで行なわれる第１実
施例の制御を示すフローチャート、第５図は変速制御装
置で行なわれる処理を示すフローチャート、第６図は機
関回転数と吸入空気圧力とから遅角量を求めるマップに
該当するグラフ、第７図は遅角量から増量補正係数を求
めるテーブルに該当するグラフ、第８図はECUで行なわ
れる第２実施例の制御を示すフローチャート、第９図は
その点火タイミングサブルーチンのフローチャート、第
10図は遅角量から非同期噴射量を求めるテーブルに該当
するグラフを表わす。 M1,1……内燃機関 M2……自動変速機 M3……駆動輪 M4……点火時期補正手段 M5……燃料量補正手段 ７……点火プラグ 11……スロットルバルブ 18……燃料噴射弁 19……イグナイタ 20……ディストリビュータ 31……吸気圧センサ 38……回転角（回転速度）センサ 40……電子制御装置（ECU） 50……変速機 60……変速制御装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の出力を自動変速機を介して駆動
   輪に伝達する自動車に用いられるとともに、上記自動変
   速機の変速時に生じるショックを防止するために、該変
   速時に上記内燃機関の点火時期を遅角側へ補正する点火
   時期補正手段を備えた変速ショック低減装置において、 更に、上記点火時期の遅角側への補正時に、上記内燃機
   関への燃料量を上記点火時期の遅角量に応じて遅角量が
   大きいほど大量に増量補正し遅角量が小さいほど小量に
   増量補正する燃料量補正手段を備えたことを特徴とする
   変速ショック低減装置。
2. 【請求項２】燃料量補正手段が、増量補正を、内燃機関
   の所定回転角毎に行なわれる燃料供給処理の燃料量を補
   正することにより行なうよう構成された特許請求の範囲
   第１項記載の変速ショック低減装置。
3. 【請求項３】燃料補正手段が、増量補正を、自動変速機
   の変速時を基準として、内燃機関の所定回転毎に行なわ
   れる燃料供給処理とは別個に、所定量の燃料を供給する
   ことにより行なうよう構成された特許請求の範囲第１項
   記載の変速ショック低減装置。