JPH09195808A - エンジンおよび自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジントルクの低減速度の割合いを変更す
ることのできるエンジンおよび自動変速機の制御装置を
提供する。 【解決手段】 自動変速機の変速中のイナーシャ相の開
始を検出するイナーシャ相検出手段（ステップ１）と、
イナーシャ相の開始後に少なくともエンジンの負荷を含
む車両の走行状態を検出する走行状態検出手段（ステッ
プ２）と、検出された走行状態に基づいてエンジンのト
ルクの低減速度の割合いを設定する変化速度設定手段
（ステップ３）と、設定された低減速度の割合いでエン
ジンのトルクを低減するトルク低減手段（ステップ４）
とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動変速機の変
速時に発生する変速ショックを軽減するため、イナーシ
ャ相でエンジンのトルクを低減させる制御を行うエンジ
ンおよび自動変速機の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように自動変速機は、トルクコン
バータ、複数の遊星歯車機構、複数の摩擦係合装置など
のトルク伝達要素を備えており、車両の走行中における
車速およびエンジンの負荷、例えばスロットル開度など
に応じて自動的に変速段が決定される。この決定に基づ
いて複数の摩擦係合装置の選択的な係合・開放が行われ
て遊星歯車機構が動作し、所望の変速段への変速（アッ
プシフト、ダウンシフト）が行われる。

【０００３】この変速動作中、イナーシャ相が開始する
と、エンジンのトルクと摩擦係合装置のトルク容量との
差によりエンジンの回転数が変化し、エンジンのトルク
と慣性力とを合わせた回転力が急激に変化した場合には
変速ショックが発生する。そこで、通常は自動変速機の
変速中のイナーシャ相でエンジンの点火時期、燃料噴射
量、吸入空気量などを調整することで、エンジントルク
を低減させ、変速ショックの軽減を図る制御装置が用い
られている。なお、この種の制御装置の一例が特開昭６
２−３４２０７号公報に記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジント
ルクの低減制御は、以下に述べるように車両の走行状
態、例えば、エンジンの負荷に基づいて行うことが望ま
しい。すなわち、エンジン負荷の大きい状態において
は、イナーシャ相で自動変速機内の入力部材と出力部材
との間の回転数差が大きいため、摩擦係合装置により吸
収しなければならない慣性力が大きい。したがって、エ
ンジンのトルクを迅速に低減させて、摩擦係合装置の滑
りを少なくし、その熱負荷を軽減させることが望まし
い。

【０００５】一方、エンジン負荷が小さい状態において
は、エンジントルクの低減を迅速に行うとイナーシャ相
において大きなトルク変動となり、これが出力軸側で無
視できないトルクの変動となって現れる。したがって、
エンジントルクの低減をなるべくゆっくり実行し、出力
軸側のトルクの変動を防止することが望ましい。

【０００６】ところが、従来の制御装置ではエンジン負
荷の状態に関わりなくトルクの低減速度が一定に制御さ
れていたため、上記のようなエンジン負荷に即したエン
ジントルクの低減制御を行えなかった。すなわち、仮に
図５に示すイナーシャ相において、エンジンの高負荷状
態に合わせて迅速にエンジントルクＴ１を低減させれ
ば、摩擦係合装置の熱負荷を軽減させることは可能であ
る。この際、出力部材側では例えばトルクＴ２のような
トルク変動が発生する。

【０００７】しかし、エンジンが低負荷状態でも同様の
制御を行なうと、出力軸側では点線で示すようなトルク
Ｔ３の変動が発生し、振動やショックとなって運転者に
体感される可能性がある。また、エンジンの低負荷状態
に合わせてトルク低減をゆっくり行えば、摩擦係合装置
の熱負荷を抑制することができず、上記とは逆の不都合
が生じるため本質的な解決にはならない。

【０００８】なお、エンジン負荷以外の走行状態、例え
ばの車速や変速モードなどの選択条件によっては、エン
ジン負荷が大きい時にエンジントルクの低減をゆっくり
行い、エンジン負荷が小さい時にエンジントルクの低減
を迅速に行う、というように前述とは逆の制御を行う方
が望ましい場合もある。

【０００９】この発明は、上記事情を背景としてなされ
たもので、エンジントルクの変化速度の割合いを車両の
走行状態に応じて変化させることのできるエンジンおよ
び自動変速機の制御装置を提供することを目的としてい
る。この目的は、エンジンのトルクの変化速度の割合い
を変更可能に構成することで達成される。

【００１０】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記目的
を達成するため請求項１に記載された発明は、自動変速
機の変速時にエンジンのトルクを変化させるエンジンお
よび自動変速機の制御装置において、前記自動変速機の
変速中にイナーシャ相の開始を検出するイナーシャ相検
出手段と、前記イナーシャ相の開始が検出された後に前
記エンジンのトルクを変化させるトルク変化手段とを備
え、このトルク変化手段は、前記トルクの変化速度の割
合いを変更可能であることを特徴とする。

【００１１】したがって、請求項１に記載された発明に
よれば、自動変速機のイナーシャ相の開始がイナーシャ
相検出手段により検出されると、トルク変化手段がエン
ジントルクを変化させ、変速に関与する摩擦係合装置の
熱負荷が軽減される上、慣性力の吸収も充分に行われて
変速ショックが防止される。ここで、トルク変化手段に
よりトルクの変化速度の割合を変更すれば、車両の走行
状態に応じた変化速度の割合でトルクを変化させること
ができ、乗り心地やドライバビリティが向上する。

【００１２】請求項２に記載された発明は、前記イナー
シャ相の開始後に、少なくとも前記エンジンの負荷を含
む車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、検出
された車両の走行状態に基づいて前記エンジンのトルク
の変化速度の割合いを設定する変化速度設定手段とを備
え、設定された変化速度の割合いに基づいて、前記トル
ク変化手段が前記エンジンのトルクを変化させる。車両
の走行状態としては、エンジンの負荷の他に車速、変速
モードなどを例示できる。

【００１３】したがって、請求項２に記載された発明に
よれば、請求項１と同様の作用を得られる他、少なくと
もエンジン負荷を含む車両の走行状態が検出され、検出
された走行状態に基づく変化速度の割合でエンジンのト
ルク変化が行われるため、車両の走行状態に適合したエ
ンジントルクの変化を実行でき、乗り心地やドライバビ
リティが一層向上する。

【００１４】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明を図面を参照し
てより具体的に説明する。図１はこの発明に係るエンジ
ンおよび自動変速機の制御装置の一例を模式的に示すブ
ロック図であり、自動変速機１を連結してあるエンジン
２は、その吸気管路３にスロットルバルブ４が設けられ
ている。スロットルバルブ４はアクセルペダル６に連結
されていて、アクセルペダル６の踏み込み量に応じて開
閉される。

【００１５】エンジン２には、その燃料噴射量および点
火時期などを制御するためのエンジン用の電子制御装置
（Ｅ−ＥＣＵ）８が接続されている。この電子制御装置
８は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）および記憶装置（Ｒ
ＡＭ、ＲＯＭ）並びに入出力インターフェースを主体と
するマイクロコンピュータであって、この電子制御装置
８には、制御のためのデータとしてしてエンジン（Ｅ／
Ｇ）回転数Ｎ、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度、スロット
ル開度、車速、エンジン水温、ブレーキスイッチからの
信号などの各種の信号が入力される。

【００１６】一方、自動変速機１の内部には、トルクコ
ンバータ、ロックアップクラッチ、複数の遊星歯車機
構、入力部材（入力軸）および出力部材（出力軸）、こ
の入力部材と出力部材との間に介在される複数の摩擦係
合装置（クラッチ、ブレーキ）など、周知のトルク伝達
要素（いずれも図示せず）が設けられている。そして、
自動変速機１の変速およびライン圧は、油圧制御装置９
によって制御される。この油圧制御装置９は電気的に制
御されるように構成されており、また変速を実行するた
めの第１ないし第３のシフトソレノイドバルブＳ１，〜
Ｓ３、エンジンブレーキ状態を制御するための第４ソレ
イドバルブＳ４、ライン圧を制御するためのリニアソレ
イドバルブＳＬＴ、アキュムレータ背圧を制御するため
のリニアソレイドバルブＳＬＮ、ロックアップクラッチ
を制御するためのリニアソレノイドバルブＳＬＵが設け
られている。

【００１７】これらのソレイドバルブに信号を出力して
変速やライン圧あるいはアキュムレータ背圧などを制御
する自動変速機用の電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）１０が
設けられている。この電子制御装置１０は、中央演算処
理装置（ＣＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）な
らびに入出力インターフェースを主体とするマイクロコ
ンピュータであって、電子制御装置１０には、制御のた
めのデータとしてスロットル開度、車速、エンジン水
温、ブレーキスイッチからの信号、シフトポジション信
号、パターンセレクトスイッチからの信号、オーバード
ライブスイッチからの信号、自動変速機の油温、マニュ
アルシフトスイッチからの信号などが入力される。

【００１８】また、電子制御装置８，１０は、相互にデ
ータ通信可能に接続されており、エンジン用の電子制御
装置８から自動変速機用の電子制御装置１０に対して
は、１回転あたりの吸入空気量（Ｑ／Ｎ）などの信号が
送信される。一方、電子制御装置１０から電子制御装置
８に対しては、各ソレイドバルブに対する指示信号と同
等の信号および変速段を指示する信号などが送信されて
いる。

【００１９】すなわち、電子制御装置１０は、入力され
たデータや、予め各種の変速モード（例えば、ノーマル
モード、エコノミーモード、スポーツモード、パワーモ
ード、スノーモードなど）に対応して記憶させてある変
速マップに基づいて変速段やロックアップクラッチのＯ
Ｎ／ＯＦＦを判断し、その判断結果に基づいて所定のソ
レイドバルブに指示信号を出力し、さらにフェイルの判
断やそれに基づく制御を行うようになっている。

【００２０】また、電子制御装置８は、入力されたデー
タに基づいて燃料噴射量や燃料噴射時期を制御すること
に加え、自動変速機１の変速時にエンジン２の出力トル
クを変化、つまり低減させる制御を行うようになってい
る。このため電子制御装置８の記憶装置には、少なくと
もエンジン２の負荷状態（例えばスロットル開度、吸気
管３内の負圧、吸入空気量など）を含む車両の走行状態
に関する情報と、この情報に適合するようなトルクの変
化速度の割合いデータ、つまり低減速度マップとが予め
記憶されている。なお、車両の走行状態としては、エン
ジン負荷の他に車速、変速モードを例示できる。

【００２１】さらに、電子制御装置８は、自動変速機１
のイナーシャ相で車両の走行状態を検出する機能と、検
出された走行状態と変化マップとを照合させてエンジン
２のトルクの変化速度の割合い、つまり低減速度の割合
いを設定する機能と、設定された低減速度の割合いでエ
ンジン２のトルクを低減させる機能と、を備えている。
エンジン２のトルク低減は、具体的には燃料噴射量、点
火時期などを調整することで達成される。

【００２２】図２はこの発明のエンジンおよび自動変速
機の制御装置の制御ルーチンを示すフローチャートであ
る。まず、車両（図示せず）の走行中は、運転者により
選択された変速モードに対応する変速マップに基づいて
変速段が設定される。すなわち、車両の車速やスロット
ル開度などを検出し、変速マップによって決まる走行状
態が所定の変速段、例えば第２速状態であれば、変速段
は第２速に維持される。一方、車速の増大などにより走
行状態が他の変速段、例えば第３速状態になると、油圧
制御装置９の作動により自動変速機１内の摩擦係合装置
の選択的な係合・開放動作が行われ、変速が開始され
る。

【００２３】電子制御装置８，１０は自動変速機１の変
速段階でイナーシャ相が開始されたか否かを検出する
（ステップ１）。このステップ１がこの発明におけるイ
ナーシャ相検出手段に相当する。なお、イナーシャ相の
検出は、入力回転数および出力回転数並びにギヤ比に基
づき公知の方法によって行うことができる。

【００２４】ステップ１でイナーシャ相が開始されてい
なければエンジン２の出力トルクはそのまま維持される
が、ステップ１でイナーシャ相の開始が検出されると、
電子制御装置８は車両の走行状態を検出（ステップ２）
する。このステップ２がこの発明における走行状態検出
手段に相当する。そして、電子制御装置８は検出した走
行状態と予め記憶されているトルク低減速度マップとを
照合させ、走行状態に適合するトルクの低減速度割合い
を設定する（ステップ３）。

【００２５】車両の走行状態、例えばエンジン２の負荷
が大きい場合には、短時間でトルク低減が完了するよう
に高速度に設定し、負荷が小さい場合にはこれよりも長
時間で同じ値までのトルク低減が完了するように低速度
に設定する。このステップ３がこの発明における変化速
度設定手段に相当する。

【００２６】こうしてエンジン２のトルクの低減速度の
割合いが設定されると、電子制御装置８は低減速度の割
合いに基づいてエンジン２の点火時期、燃料供給量、空
気吸入量などを制御してエンジン２のトルクの低減（ス
テップ４）を行い、入力部材および出力部材との回転数
差による変速ショックを抑制する。このステップ４がこ
の発明のトルク低減手段（トルク変化手段）に相当す
る。その後、エンジン２のトルクは低減前の値に復帰さ
れるとともに、自動変速機１の入力回転数が第３速の同
期回転数になることにより変速が完了する。

【００２７】このように、この発明においては自動変速
機１の変速時におけるイナーシャ相においてエンジン２
の出力トルクを低減させて変速ショックを抑制している
とともに、エンジン２の出力トルクの低減速度の割合い
はイナーシャ相におけるエンジン２の負荷に基づいて制
御される。

【００２８】すなわち、仮にエンジン２の負荷が大きい
場合には、図３に示すイナーシャ相において実線で示す
ようにエンジントルクＴ４の低減を高速度で迅速に、言
い換えれば急な傾きで行えば、入力部材と出力部材との
回転数差による摩擦係合装置の滑りが少なくなって熱負
荷が抑制され、摩擦係合装置の耐久性が向上する。その
後、イナーシャ相終了前に低減前のトルクに復帰する制
御を行うことは勿論である。なお、Ｔ５はこの場合の出
力側におけるトルクＴ５の変動例を示している。

【００２９】一方、エンジン２の負荷が小さい場合に
は、図３の点線で示すように高負荷時に比べて低速度で
ゆっくり、言い換えれば緩やかな傾きでトルクＴ４の低
減を行えば、点線で示すように出力部材側におけるトル
クＴ６の変動が抑制され、変速ショックが防止される。

【００３０】このように、図２の制御例では車両の走行
状態の把握が正確に行われるとともに、走行状態に適し
た速度割合でエンジントルクの低減が行なわれるから、
車両の乗り心地やドライバビリティが向上する。

【００３１】上記実施例では、第２速から第３速へのア
ップシフトを例にとって説明しているが、他の変速段で
も上記と同様のトルクダウン制御を行ってもよいし、ま
た、ダウンシフト時にも同様の制御を行ってもよいこと
は勿論である。さらに、車両の走行状態として、エンジ
ン負荷の他に車速、変速モードを考慮してエンジントル
クの変化速度の割合いを設定する制御を行うことも可能
である。

【００３２】図４はこの発明の他の制御例を示すフロー
チャートであり、エンジン負荷以外の走行状態、例えば
車速、走行モードなどが図２の制御例とは相違する場合
を示す。図４のステップ１１，１２，１４の制御内容
は、図２のステップ１，２，４と同様である。このステ
ップ１１がこの発明におけるイナーシャ相検出手段に相
当し、ステップ１２がこの発明における走行状態検出手
段に相当し、ステップ１３がこの発明における変化速度
設定手段に相当し、ステップ１４がこの発明のトルク低
減手段（トルク変化手段）に相当する。

【００３３】図４の制御例では、ステップ１２で検出さ
れたエンジン負荷が大きい場合には、ステップ１３にお
いて、エンジントルクの低減が低速度でゆっくりと、言
い換えれば緩やかな傾きで行なわれるように変化速度の
割合いが設定され、ステップ１２で検出されたエンジン
負荷が小さい場合には、エンジントルクの低減が高低速
度で迅速に、言い換えれば急な傾きで行なわれるように
変化速度の割合いが設定される。

【００３４】このように変化速度の割合が設定されれ
ば、ステップ１４でエンジントルクの低減を行なう際、
エンジン負荷が大きい場合にはゆっくりとエンジントル
クの低減が行われて変速ショックが抑制され、エンジン
負荷の小さい場合には変速ショックが比較的少ないた
め、迅速にエンジントルクの低減が行われて変速動作を
迅速化できる。つまり、図４の制御例により行われるエ
ンジントルクの低減制御内容は、図２の制御例とは逆の
状態となる。図４の制御例でも車両の走行状態の把握が
正確に行われるとともに、走行状態に適した速度割合で
エンジントルクの低減が行なわれるから、車両の乗り心
地やドライバビリティが向上する。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載され
た発明によれば、自動変速機の変速時にエンジントルク
が変化して変速ショックが軽減されるとともに、エンジ
ントルク変化の速度割合を車両の走行状態に応じて変更
すれば、乗り心地やドライバビリティが向上する。

【００３６】具体的には、車両の走行状態、例えばエン
ジン負荷が大きい場合には、エンジントルクの低減を高
速度で迅速に行なえば自動変速機の摩擦係合装置の滑り
が少なくなって熱負荷が抑制されて摩擦係合装置の耐久
性が向上する一方、エンジンの負荷が小さい場合には、
高負荷時に比べて低速度でゆっくりとエンジントルクの
低減を行なえば、イナーシャ相における出力部材側のト
ルクの変動が抑制され、エンジン負荷に即した変速ショ
ック防止動作を行うことができる。

【００３７】また、車両の走行状態によっては、上記と
は逆の制御を行ってもよい。つまり、エンジン負荷が大
きい場合にゆっくりとエンジントルクの低減を行なえば
変速ショックが抑制される一方、エンジン負荷の小さい
場合は変速ショックが比較的少ないため、迅速にエンジ
ントルクの低減を行なえば変速動作が迅速化される効果
がある。

【００３８】請求項２に記載された発明によれば、請求
項１と同様の効果を得られる他、少なくともエンジン負
荷を含む車両の走行状態が検出され、検出された走行状
態に基づく変化速度の割合でエンジンのトルク変化が行
われるため、車両の走行状態の把握が正確に行われると
ともに、走行状態に適した速度割合でエンジントルクの
変化が行なわれ、乗り心地やドライバビリティが一層向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るエンジンおよび自動変速機の制
御装置の一例を示す模式的なブロック図である。

【図２】この発明にエンジンおよび自動変速機の制御装
置で実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャー
トである。

【図３】この発明におけるエンジントルクおよび出力部
材側トルクの変化を示すタイムチャートである。

【図４】この発明にエンジンおよび自動変速機の制御装
置で実行される制御ルーチンの他の例を示すフローチャ
ートである。

【図５】従来例におけるエンジントルクおよび出力部材
側トルクの変化を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１ 自動変速機 ２ エンジン ８ エンジン用の電子制御装置 ９ 油圧制御装置 １０ 自動変速機用の電子制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｈ 59:30 59:74

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動変速機の変速時にエンジンのトルク
   を変化させるエンジンおよび自動変速機の制御装置にお
   いて、 前記自動変速機の変速中にイナーシャ相の開始を検出す
   るイナーシャ相検出手段と、前記イナーシャ相の開始が
   検出された後に前記エンジンのトルクを変化させるトル
   ク変化手段とを備え、このトルク変化手段は、前記トル
   クの変化速度の割合いを変更可能であることを特徴とす
   るエンジンおよび自動変速機の制御装置。
2. 【請求項２】 前記イナーシャ相の開始後に、少なくと
   も前記エンジンの負荷を含む車両の走行状態を検出する
   走行状態検出手段と、検出された車両の走行状態に基づ
   いて前記エンジンのトルクの変化速度の割合いを設定す
   る変化速度設定手段とを備え、設定された変化速度の割
   合いに基づいて、前記トルク変化手段が前記エンジンの
   トルクを変化させることを特徴とする請求項１記載のエ
   ンジンおよび自動変速機の制御装置。