JPH0681946A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動変速機の変速制御において運転者の意思
に応じてスムーズなトルク変化を与えかつ、好ましいロ
ックアップ制御を行う。 【構成】コントロールユニット１３は、メカニカルスロ
ットル弁１０の開度及びエンジン回転数Ｎに基づいて変
速制御を行う。スリップ制御及びロックアップ制御を運
転状態（合成スロットル開度θG 及びエンジン回転数
Ｎ）に応じて行う（ステップＳ６）。次に、コントロー
ルユニット１３は、上記ステップＳ２で設定された所定
の変速段を得るために変速機構を制御する油圧回路のソ
レノイドバルブを駆動する信号を発生する（ステップＳ
７）。これによってソレノイドが動作し、所定の摩擦要
素が結合または、解除して当該変速段が達成される。そ
して、ロックアップクラッチ２９の結合、解除によるロ
ックアップ制御を行う（ステップＳ８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動変速機の制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】車両にはアクセルペダルと連動して、エ
ンジンへの吸気量を制御するメカニカルスロットル弁が
設けられる。実開平２−２２１６５８号公報には、さら
にこのメカニカルスロットル弁に加えて、電気信号によ
って吸気量を制御するエレキスロットル弁とをエンジン
の吸気通路に直列に配置して、２つのスロットル弁によ
って吸気量を制御するようにしている。

【０００３】

【解決すべき課題】上記のようにメカニカルスロットル
弁とエレキスロットル弁とを直列に設けメカニカルスロ
ットル弁の開度をエレキスロットル弁によって補償して
吸気量の制御すなわち、エンジンの出力制御を行うよう
にすると、以下のような利点がある。

【０００４】メカニカルスロットル弁の特性として、ア
クセルペダルの踏み込み量が小さい場合すなわちスロッ
トル開度が小さい場合には、スロットル開度変化に対し
て吸気量の変化が比較的大きく、一方、スロットル開度
が大きくなるとスロットル開度変化に対して吸気量の変
化が小さくなる。したがって、スロットル開度の変化率
と吸気量の変化率が変化するためアクセルペダルの踏み
込み量の変化に対するエンジン出力の変化が一定になら
なくなり、運転者にとって好ましい出力特性が得られな
いという問題がある。このことに鑑み、メカニカルスロ
ットル弁と直列に吸気通路にエレキスロットル弁を設
け、メカニカルスロットル弁の開度が大きくなるのに応
じてモータ等の電気的アクチュエータを起動してエレキ
スロットル弁を開度を大きくする。これによってメカニ
カルスロットル弁の開度変化率と吸気量と変化率との関
係が大幅に変化しないようにしている。このようにエレ
キスロットル弁をメカニカルスロットル弁に連動して操
作することによって、アクセルペダルの踏み込み量に対
応して好ましいエンジンの出力特性が得られる。

【０００５】また、車両が低速段で走行しているときに
は、アクセルペダルの踏み込み量すなわち吸気量変化に
対してエンジンの出力トルクの変化は大きくなる。した
がって、走行変速段が低い場合には、エレキスロットル
弁の開度を絞り、変速段が高くなるにつれてエレキスロ
ットル弁の開度を大きくする。このようにすることよっ
て、アクセルペダルの踏み込み量の変化に対するトルク
変化の関係が大幅に変化することを解消することがで
き、一貫性のある駆動力特性が得られる。

【０００６】自動変速機の変速制御では、吸気量と車
速、エンジン回転数、タービン回転数などの車両駆動機
構の回転数に応じて、自動変速機の変速段を与える複数
の変速制御ラインを備えた変速マップが用意されてお
り、吸気量と車両駆動機構の回転数とで特定される運転
状態が変速制御ラインを横切るごとに、変速段が変化す
る。すなわち、選択された変速段に対応して、自動変速
機内において所定の摩擦要素の解放、結合が行われる変
速制御が行われる。

【０００７】しかし、上記のようなエレキスロットル弁
の制御を自動変速機の変速制御と関連して制御する場
合、メカニカルスロットル弁だけを備えているエンジン
のスロットル開度に対応する吸気量に比して、メカニカ
ルスロットル弁とエレキスロットル弁とを備えている場
合には、エレキスロットル弁で吸気がさらに絞られるの
でメカニカルスロットル弁だけを備えているエンジンに
比して、実際の吸気量は少なくなるので、適正な変速制
御を行うにはこの点を考慮しなければならない。

【０００８】さらに、ロックアップ制御を行う場合に
は、エンジンの応答遅れが生じる等の問題があるので、
上記の変速マップによる変速制御をそのままロックアッ
プ制御に適用しても適正な制御を行うことができない。
したがって、本発明は、自動変速機の変速制御において
運転者の意思に応じてスムーズなトルク変化を与えるこ
とができる自動変速機の制御装置を提供することを目的
とする。

【０００９】さらに本発明は、好ましいロックアップ制
御を行うことができる自動変速機の制御装置を提供する
ことを目的とする。上記変速マップは、エレキスロット
ル弁による絞り分を考慮して設定する。これによって、
変速時におけるトルクの急激な変動を防止することがで
きる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は以下のように構成される。本発明に係る自動
変速機の制御装置は、電気信号に基づいて吸気量を制御
するエレキスロットル弁と、アクセルペダルに連動して
吸気量を制御するメカニカルスロットル弁とを備えたエ
ンジンと、自動変速機と、主としてメカニカルスロット
ル弁の開度と車両駆動機構の回転数に基づいて自動変速
機の変速制御を実行する変速制御手段と、エレキスロッ
トル弁とメカニカルスロットル弁との合成開度と前記車
両駆動機構の回転数に基づいてロックアップ制御を実行
するロックアップ制御手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１１】さらに好ましい態様では、前記変速制御手
段による変速制御と、ロックアップ制御手段に基づくロ
ックアップ制御とが干渉する場合には、変速制御がロッ
クアップ制御に優先して実行されるようになっている。

【００１２】

【作用】本発明によれば、エンジンの吸気系には、メカ
ニカルスロットル弁とエレキスロットル弁とが直列に設
けられており、エンジンに導入される実際の吸気量は両
者の開度によって決まる。自動変速機の変速制御は、メ
カニカルスロットル弁の開度とエンジン回転数、タービ
ン回転数あるいは車速などで代表される車両駆動機構の
回転数との関係に基づいて変速ラインを設定した変速マ
ップに基づいて決定される。このように、アクセルペダ
ルと連動するメカニカルスロットル弁の開度に基づいて
変速制御を行うことによって、運転者のアクセルペダル
を介しての車両操作、すなわち運転者の意思を忠実に反
映させた変速制御が可能となる。この場合、本発明の構
成では、メカニカルスロットル弁で絞られた吸気はさら
に、エレキスロットル弁で絞られるので、メカニカルス
ロットル弁の開度との関係で作成される上記変速マップ
は、エレキスロットル弁による絞り、すなわち、エレキ
スロットル弁の開度を考慮して作成される。エレキスロ
ットル弁の開度は、低速段では小さく、高速段になるに
したがって大きくなる。このようにすると、吸気量の変
化に対するトルク変化の大きい低速段でのトルクの急激
な変化を抑えることができるとともに、高速段でのトル
ク要請にも応えることができる。

【００１３】また本発明に係る自動変速機はロックアッ
プ機構を備えている。ロックアップ制御はロックアップ
クラッチを介してのトルク伝達の要否の判断に基づいて
行うものであって、通常のロックアップ制御において
は、加速、減速時等のエンジンからの自動変速機へのト
ルクコンバータを介して伝達されるトルクの変動が大き
い場合には、ロックアップクラッチは解除され、定常運
転のようなトルク変動が少ない場合には、スリップ制
御、あるいはロックアップが行われる。しかし、このロ
ックアップ制御を上記変速制御と同様にメカニカルスロ
ットル弁の開度のみに着目して行うと、メカニカルスロ
ットル弁の開度変化とトルクコンバータへのトルク伝達
の変化との間には、エンジンの作動遅れ等に起因して時
間的あるいは、量的なずれが生じる。たとえば、ロック
アップ状態において、運転者が加速させようとしてアク
セルペダルを踏み込むと、これに連動してメカニカルス
ロットル弁の開度は大きくなるが、実際の吸気量のその
開度に対応する量よりも少なく、トルク変化も少ない。
したがって、この状態ではロックアップを解除する必要
はない。しかし、メカニカルスロットル弁の開度に着目
してロックアップ制御を行うと、この開度変化は、大き
なトルク変化に対応するのでロックアップが解除されて
しまう可能性がある。この結果、適正なロックアップ制
御が出来なくなるという恐れがある。したがって、本発
明ではこのロックアップ制御はメカニカルスロットル弁
の開度だけでなく、エレキスロットル弁の開度も考慮し
て、極力最終的にエンジンに導入される吸気量に対応し
た合成のスロットル開度を設定して、この合成スロット
ル開度と車両駆動機構の回転数との関係に基づいて行う
ようになっている。

【００１４】このようにメカニカルスロットル弁の開度
と車両駆動機構の回転数との関係に基づいて行われる変
速制御とメカニカルスロットル弁及びエレキスロットル
弁との合成スロットル開度に基づいて行われるロックア
ップ制御とが干渉する場合すなわち、上記変速制御の変
速ラインと上記ロックアップ制御におけるロックアップ
領域あるいはスリップ領域とが交差する場合には、変速
制御を優先させる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。図１を参照すると、自動車用のパワープラン
トＰＴは４気筒エンジン１とトルクコンバータ２と多段
変速機構３とを有する自動変速機ＡＴを備えている。エ
ンジン１は吸気マニホルド４を有する吸気装置５及び排
気マニホルド６を有する排気装置７とを備えている。吸
気装置５の吸気通路８には、アクセルペダル９に連結さ
れこれと連動するメカニカルスロットル弁１０と、この
メカニカルスロットル弁１０の上流に設けられ、電気作
動のアクチュエータ１１によって開度調整されるエレキ
スロットル弁１２とが設けられる。アクチュエータ１１
はコントロールユニットからの信号によって開度調整さ
れるようになっている。図２を合わせて参照すると、コ
ントロールユニット１３はエンジン１を制御するエンジ
ンコントローラ１４及び自動変速機ＡＴを制御するトラ
ンスミッションコントローラ１５とを備えている。エン
ジン１は、さらにシリンダボア内に摺動自在に配置され
るピストン１６を備えており、ピストン上方のシリンダ
ボア空間は燃焼室を構成する。燃焼室１７には吸気ポー
ト１８及び排気ポート１９が連通しており、それぞれ吸
気弁２０及び排気弁２１が設けられる。また、燃焼室１
７の頂部には、点火プラグ２２が挿入される。さらに吸
気通路８には燃料を噴射する燃料噴射弁２３が取付けら
れる。メカニカルスロットル弁１０及びエレキスロット
ル弁１２の開度はそれぞれメカニカルスロットル弁用ス
ロットル開度センサ２４、及びエレキスロットル弁用ス
ロットル開度センサ２５が設けられる。

【００１６】コントロールユニット１３はメカニカルス
ロットル弁用スロットル開度センサ２４、エレキスロッ
トル弁用開度センサ２５等からの信号を受けてエレキス
ロットル弁のアクチュエータ１１、燃料噴射弁２３及び
イグナイタ２６を介して点火プラグ２２に信号を出力す
る。この場合、エレキスロットル弁１２は変速制御と連
動して行われるようになっており、自動変速機ＡＴの変
速動作が生じたとき開度が変化するようになっている。
この場合、エレキスロットル弁１２の開度特性は、たと
えば、図３に例示するように、メカニカルスロットル弁
１０の開度及び変速段に対応して決まる。変速段が大き
くなるごとに、また、メカニカルスロットル弁１０の開
度が大きくなるにしたがって大きくなる。

【００１７】更に、コントロールユニット１３はメカニ
カルスロットル弁用スロットル開度センサ２４からの信
号及び車速、変速段、タービン回転数、エンジン回転数
などを入力して変速制御を行う。上記のように本例の自
動変速機ＡＴは、エンジン１の後部に連結されるトルク
コンバータ２とトルクコンバータの出力側に連結される
多段変速機構３を備えている。図４に示すように、トル
クコンバータ２はエンジンの出力軸１ａに連結されるポ
ンプ２７と、トルクコンバータ２の出力軸２ａに連結さ
れるタービン２８と、ポンプとタービンとの間に設けら
れるステータ（図示せず）とを備えている。エンジン出
力は、ポンプ２７に伝達され、流体を介してタービン２
８にトルク増幅を伴って伝達される。さらに本例のトル
クコンバータ２はエンジンの出力軸と多段変速機構の入
力軸にエンジン出力を直接伝達するロックアップクラッ
チ２９を備えている。

【００１８】以上の構成のパワープラントＰＴにおいて
その変速制御及び、ロックアップ制御及びこれに関連し
たスロットル制御について説明する。図５を参照する
と、本発明の１実施例に係る制御のフローチャートが示
されている。コントロールユニット１３は、メカニカル
スロットル弁１０、エレキスロットル弁１２の開度θM
、θE 、及びエンジン回転数Ｎ（または、車速、ター
ビン回転数）を読み込む（ステップＳ１）。

【００１９】つぎに、コントロールユニット１３は、メ
カニカルスロットル弁１０の開度及びエンジン回転数Ｎ
に基づいて変速制御を行う。この場合、コントロールユ
ニットは、メカニカルスロットル弁１０の開度とエンジ
ン回転数Ｎとの関係において変速ラインを設定してある
変速マップを備えている。この場合変速ラインはエレキ
スロットル弁１２の開度を考慮して設定してある（ステ
ップＳ２）。したがって、エレキスロットル弁１２がな
い場合に比して、変速が生じるメカニカルスロットル弁
１０の開度は大きい。

【００２０】この場合、メカニカルスロットル弁１０の
開度が大きくなるにつれて、また変速段が上がるにつれ
てエレキスロットル弁１２の開度がおおきくなるので
（図３参照）エレキスロットル弁１２の絞りの影響は減
少する。つぎに、コントロールユニット１３は、メカニ
カルスロットル弁１０とエレキスロットル弁１２の開度
から合成スロットル開度θG を算出する（ステップＳ
３）。この合成スロットル開度θG は、最終的にエンジ
ンに導入される吸気量に対応するものであって、メカニ
カルスロットル弁１０、エレキスロットル弁１２の開度
θM 、θE から実験的に求めた式にしたがって、合成ス
ロットル開度θG を算出する。コントロールユニット１
３は、上記の変速制御において選択された変速段を判定
する（ステップＳ４）。本例では変速段が３速及び４速
においてロックアップ制御が実施される。３速の場合に
はスリップ制御が実施されるスリップ制御領域が設定さ
れているが、ロックアップ制御領域は設定されていな
い。スリップ状態においては、ロックアップクラッチ２
９は、一定のスリップを許容しつつ動力を伝達する。こ
のスリップ制御領域は、合成スロットル開度θG とエン
ジン回転数Ｎとの関係において作成されたマップに基づ
いて設定されている（ステップＳ５）。また、本例にお
いては、上記ステップＳ３において、４速と判定された
場合には、スリップ制御及びロックアップ制御が運転状
態（合成スロットル開度θG 及びエンジン回転数Ｎ）に
応じて行われる（ステップＳ６）。次に、コントロール
ユニット１３は、上記ステップＳ２で設定された所定の
変速段を得るために変速機構を制御する油圧回路のソレ
ノイドバルブを駆動する信号を発生する（ステップＳ
７）。これによってソレノイドが動作し、所定の摩擦要
素が結合または、解除して当該変速段が達成される。こ
の変速機構及び、その油圧制御回路の構成自体は従来公
知のものであるので詳細な説明は省略する。

【００２１】次に、コントロールユニット１３は、ステ
ップＳ５、Ｓ６によってえられた結果に従って、ロック
アップソレノイドを駆動し、ロックアップクラッチ２９
の結合、解除によるロックアップ制御を行う（ステップ
Ｓ８）。なお、本実施例においては、ステップＳ５ある
いはＳ６のロックアップおよびスリップＳ２の変速ライ
ンに沿って設定されており、変速制御が優先される。

【００２２】

【効果】本発明によれば、メカニカルスロットル弁とエ
レキスロットル弁の両方が設けられているが、変速制御
については、アクセルペダルと連動するメカニカルスロ
ットル弁の開度のみに基づいて行うので、運転者のアク
セルペダルを介しての車両操作、すなわち運転者の意思
を忠実に反映させた変速制御が可能となる。この場合、
エレキスロットル弁の開度は、低速段では小さく、高速
段になるにしたがって大きくなる。このようにすると、
吸気量の変化に対するトルク変化の大きい低速段でのト
ルクの急激な変化を抑えることができるとともに、高速
段でのトルク要請にも応えることができる。

【００２３】一方、本発明ではロックアップ制御はメカ
ニカルスロットル弁の開度だけでなく、エレキスロット
ル弁の開度も考慮して、最終的にエンジンに導入される
吸気量に対応した合成のスロットル開度を設定して、こ
の合成スロットル開度と車両駆動機構の回転数との関係
に基づいて行うようになっている。これによって、エン
ジン出力トルクの変化に対応した信頼性のあるロックア
ップ制御が可能となる。上記変速制御の変速ラインと上
記ロックアップ制御におけるロックアップ領域あるいは
スリップ領域とが交差する場合には、変速制御を優先さ
せる。これによって変速制御と、ロックアップ制御との
干渉を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係るパワープラントの概略
構成図、

【図２】本発明のエンジンの制御系の概略図、

【図３】エレキスロットル弁開度とメカニカルスロット
ル弁開度との関係を示すグラフ、

【図４】トルクコンバータの概略構成を示す図、

【図５】本発明に係るパワープラントの制御のフローチ
ャートである。

【符号の説明】

ＰＴ パワープラント、１ ４気筒エンジン、２ トル
クコンバータ、３ 多段変速機構、ＡＴ 自動変速機、
４ 吸気マニホルド、５ 吸気装置、６ 排気マニホル
ド、７ 排気装置、８ 吸気通路、９ アクセルペダ
ル、１０ メカニカルスロットル弁、１１ アクチュエ
ータ、１２ エレキスロットル弁、１３ コントロール
ユニット、１４ エンジンコントローラ、１５ トラン
スミッションコントローラ、 １６ ピストン、１７
燃焼室、１８ 吸気ポート、１９ 排気ポート、２０
吸気弁、２１ 排気弁、２２ 点火プラグ、２３ 燃料
噴射弁、２４ メカニカルスロットル弁用スロットル開
度センサ、２５ エレキスロットル弁用スロットル開度
センサ、２６ イグナイタ、２７ ポンプ、２８ ター
ビン、２９ ロックアップクラッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気信号に基づいて吸気量を制御するエレ
   キスロットル弁と、アクセルペダルに連動して吸気量を
   制御するメカニカルスロットル弁とを備えたエンジン
   と、自動変速機と、主としてメカニカルスロットル弁の
   開度と車両駆動機構の回転数に基づいて自動変速機の変
   速制御を実行する変速制御手段と、エレキスロットル弁
   とメカニカルスロットル弁との合成開度と前記車両駆動
   機構の回転数に基づいてロックアップ制御を実行するロ
   ックアップ制御手段とを備えたことを特徴とする自動変
   速機の制御装置。
2. 【請求項２】前記変速制御手段による変速制御と、ロッ
   クアップ制御手段に基づくロックアップ制御とが干渉す
   る場合には、前記変速制御がロックアップ制御に優先し
   て実行されることを特徴とする自動変速機の制御装置。