JPS63270959A - 自動車のパワ−プラント制御装置 - 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） 本発明は自動車のパワープラント制御装置、特にスロッ
トル弁の開度をアクセルペダルの踏込み量に応じて電気
的に制御するようにしたエンジンと、運転状態に応じて
変速段を自動的に切換える自動変速機とでなるパワープ
ラントの制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に自動車に搭載されるエンジンのスロットル弁は、
アクセルペダルの踏込み操作により機械的連動機構を介
して開閉制御されるのであるが、例えば特開昭５９−１
０７５１号公報によれば、アクセルペダルの踏込み量を
検出するアクセル踏込み量検出手段と、該検出手段によ
り検出されたアクセルペダルの踏込み量に応じてスロッ
トル弁の開度を制御するスロットル制御手段とを設け、
スロットル開度をアクセル踏込み量に対して所定の特性
で制御するようにしたスロットル制御装置が示されてい
る。これによれば、上記公報に示されているように、ア
クセル踏込み速度が大きいほど踏込み量に対するスロッ
トル開度のゲインを大きくする等、運転者の要求に応じ
た最適のスロットル制御を行うことが可能となる。

一方、エンジンに連結されて自動車のパワープラントを
構成する自動変速機は、車速やアクセル踏込み量等の運
転状態に応じて、予め設定された変速パターンに従って
変速段を自動的に切換えるように構成されたものである
が、上記変速パターンとして、変速ラインを低車速側に
設定した燃費重視型のエコノミパターンや、変速ライン
を高車速側に設定した出力重視型のパワーパターン等を
運転者の操作によって選択することができるようにした
ものがある。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、従来においては、上記の如きエンジンのスロッ
トル制御と、自動変速機の変速パターンの変更制御とは
互いに無関係に行われていたため、パワープラント全体
としては、必ずしも運転者の要求に合致した制御が行わ
れない嫌いがあった。例えば、運転者がアクセルペダル
を急激に踏込んで大きな加速力を要求した時に、エンジ
ンにおいては、アクセル踏込み量に対するスロットル開
度のゲインが大きくされて出力が増大されても、自動変
速機においては、変速パターンがエコノミパターンに設
定されていて、アクセル踏込み量の増大に拘らず変速段
がシフトダウンされず、或はシフトダウンが遅れ、その
ため運転者が要求する大きな加速力が速かに得られない
といった場合が生じるのである。

そこで、本発明は、上記の如きスロットル制御装置が備
えられたエンジンと、変速パターンに従って変速段を切
換える自動変速機とでなるパワープラントが搭載された
自動車において、エンジンのスロットル制御と自動変速
機の変速制御とを互いに関連づけて行うことにより、特
に運転者の加速要求時に、その要求に合致した加速力が
得られるようにすることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的達成のため、本発明に係るパワープラント制御
装置は次のように構成したことを特徴とする。

即ち、第１図に示すように、アクセルペダルＡの踏込み
量に応じてスロットル弁Ｂの開度を制御するスロットル
制御手段Ｃが備えられたエンジンＤと、運転状態に応じ
て変速パターンに従って変速段を切換える変速制御手段
Ｅが備えられた自動変速機ＦとでなるパワープラントＧ
において、上記アクセルペダルＡの踏込み速度を検出す
るアクセル踏込み速度検出手段Ｈと、該検出手段Ｈによ
って検出されるアクセル踏込み速度が大きいほど、上記
スロットル制御手段Ｃによるアクセル踏込み量に対する
スロットル開度のゲインを大きくするスロットルゲイン
変更手段Ｉと、同じくアクセル踏込み速度が大きいほど
、上記変速パターンにおけるシフトダウンラインを低ア
クセル踏込み量側に移行させる変速パターン変更手段Ｊ
とを設ける。

（作　　　用） 上記の構成によれば、アクセル踏込み速度が大きい時、
即ち運転者が大きな加速力を要求した時に、スロットル
ゲイン変更手段Ｉによりアクセル踏込み量に対するスロ
ットル開度のゲインが大きくされるので、該スロットル
開度ないしエンジン出力が全般的に増大されることにな
り、また変速パターン変更手段Ｊにより変速パターンの
シフトダウンラインが低アクセル踏込み量側に移行され
るので、アクセルペダルの踏み込み時に通常時よりも変
速段のシフトダウンが速かに行われることになる。この
ようにして、エンジン及び自動変速機が共に駆動力増大
方向に制御されることになって、運転者の要求に合致し
た加速力が得られることになる。

（実　　施　　例） 以下、本発明の実施例について説明する。

第２図に示すように、この実施例に係るパワープラント
１においては、エンジン２の吸気通路３に設けられたス
ロットル弁４がＤＣモータ等のアクチュエータ５により
開閉駆動されるようになっている、また、このエンジン
２と共にパワープラント１を構成する自動変速ｆｉ６は
複数の変速用ソレノイド７１．７２．７３とロックアツ
プ用ソレノイド８とを有し、変速用ソレノイド７４，７
□、７．の○Ｎ、ＯＦＦの組合せによって油圧回路が切
換えられて複数の油圧締結要素が選択的に締結されるこ
とにより、変速機構が複数の変速段に切換えられるよう
になっており、またロックアツプ用ソレノイド８のＯＮ
、ＯＦＦによってトルクコンバータ内のロックアツプク
ラッチ（図示せず）が締結もしくは解放されるようにな
っている。

そして、上記スロットル弁駆動用のアクチュエータ５と
、変速用及びロックアツプ用ソレノイド７１〜７５，８
に対して夫々スロットル制御信号ａ、変速制御信号す及
びロックアツプ制御信号Ｃを出力するコントローラ１０
が備えられ、該コントローラ１０に、アクセルペダルの
踏込み量を検出するアクセルセンサ１１と、車速を検出
する車速センサ１２と、変速機５のギヤポジション（変
速段）を検出するギヤポジションセンサ１３と、運転モ
ードを設定するモードレバー１４とがらの出力信号ｄ、
ｅ、ｆ、ｇが入力されるようになっている。ここで、上
記モードレバー１４は、燃費性能を重視したエコノミモ
ードと出力性能を重視したパワーモードとの間で段階的
に或は無段階的に運転モードを設定、変更するものであ
って、設定されたモードに応じた値の信号ｇを出力する
ようになっている。尚、該モードレバー１４は後述する
第２実施例で使用される。

次に、上記コントローラ１ｏの作動を示すフローチャー
トに従って本実施例の作用を説明する。

第３図に示すように、このコントローラ１゜は、作動開
始時に所定のシステムイニシャライズを行った上で、上
記信号ａによりアクチュエータ５を介してスロットル弁
４の開度の制御を行い、丈な上記信号す、ｃによりソレ
ノイド７１〜７３．８を介して自動変速機６の変速段の
制御とロックアツプクラッチの制御とを行う。

上記スロットル制御は、具体的には第４図に示すフロー
チャートに従って行われる。つまり、コントローラ１０
は、先ず、第２図に示す各センサ１１〜１３からの信号
ｄ〜ｆに基いてアクセルペダルの踏込み量α、車速■及
びギヤポジションＧを入力し、また上記アクセル踏込み
量αの時間的変化率（踏込み速度）α′を演算する（ス
テップＳ１〜Ｓ４）。

次にコントローラ１０は、アクセル踏込み量αに基いて
スロットル開度の基本となる関数値ｆ（α）を第５図に
示す特性に従って求める（ステップＳ５）、この特性は
、各ギヤポジションＧ毎に、アクセル踏込み量αの増大
に応じて上記関数値ｆ（α）が大きくなるように予めマ
ツプとして設定されたものであって、変速機出力が小さ
くなる高変速段側はと関数値ｆ（α）が大きくなるよう
に設定されている。

また、コントローラ１０は、上記アクセル踏込み速度α
′に基いてアクセル踏込み量αに対するスロットル開度
のゲイン（スロットルゲイン）Ｋを求める（ステップＳ
６）、このスロットルゲインには、第６図に示すように
踏込み速度α′に対して例えば１．０〜１．２の範囲で
リニアに設定される。そして、このスロットルゲインＫ
を用いて、上記ステップＳ５で第５図のマツプから求め
た関数値ｆ（α）を補正して、アクセル踏込み量αに応
じたスロットル開度θ（＝ＫＸｆ　（α））を算出し、
スロットル弁４がその開度θとなるように第２図に示す
アクチュエータ５に制御信号ａを出力する（ステップＳ
）、ｓ８）。

このようにして、アクセル踏込み量αに対してスロット
ル開度θが制御されるのであるが、上記のようにアクセ
ルペダルの踏込み速度α′が大きいほどスロットルゲイ
ンＫが大きくなるので、運転者の加速要求時に、その要
求に応じてスロットル開度θないしエンジン出方が増大
することになる。

一方、自動変速機６の変速制御（及びロックアツプ制御
）は、第７図のフローチャートに従って行われる。

この制御においても、コントローラ１０は先ずアクセル
踏込み量α、車速■及びギヤポジションＧを入力する（
ステップＴｌ〜Ｔ３）、そして、アクセル踏込み量と車
速とをパラメータとして予め設定された変速パターンの
シフトアップライン及びシフトダウンラインと、上記ス
テップＴ１゜Ｔ２で入力した実際のアクセル踏込み量α
及び車速■とを照し合せ、その時点でのギヤポジション
Ｇに対して変速段をシフトアップするか否か或はシフト
ダウンするか否かの判定を行い、また同様のロックアツ
プパターンと実際のアクセル踏込み量α及び車速Ｖとを
照し合せて、ロックアツプクラッチを締結するか解放す
るかの判定を行い、その判定結果に応じて第２図に示す
ソレノイド７１〜７３及び８に対して変速制御用及びロ
ックアツプ制御用の信号す、ｃを出力する（ステップＴ
４〜Ｔ）　）。

然して、上記のシフトアップの判定及びシフトダウンの
判定は、具体的には夫々次のように行われる。

シフトアップ判定は第８図のフローチャートに従って行
われ、コントローラ１０は、先ずギヤポジションセンサ
１３からの信号ｆに基いて自動変速機６の現在のギヤポ
ジションＧを判定する（ステップＴ１′〜Ｔ３′）。そ
して、最高変速段である４速（Ｇ＝４’）の場合はシフ
トアップ判定は行わず、３速（Ｇ＝３）の場合はステッ
プＴ４′〜Ｔフ′に従って、２速（Ｇ＝２）の場合はス
テップＴ８′〜Ｔ１４′に従って、１速（Ｇ＝　１　）
の場合はステップＴ１５′〜Ｔ２４′に従って夫々シフ
トアップ判定を行う。これらのシフトアップ判定は、い
ずれも第９図に示すアクセル踏込み量と車速とをパラメ
ータとする変速パターンにおける１−２，２−３，３−
４の各シフトアップラインＬ１２＋　Ｌ２３＋　Ｌ３４
と、第７図のフローチャートのステラ７”ｒ’、　、　
Ｔ２で測定した実際のアクセル踏込み量αと車速Ｖとで
定まる運転領域Ｒ（α。

■）とを比較することにより行われる。つまり、３速の
場合は、領域Ｒ（α、Ｖ）が３−４シフトアツプライン
Ｌ３４の高車速側にある場合は４速にシフトアップし、
低車速側にある場合は３速に保持すべきものと判定する
（ステップＴｂ　’　、Ｔ？′）、また、２速の場合は
、領域Ｒ（α、Ｖ）が３−４シフトアツプラインＬ３４
の高車速側にある場合は４速にシフトアップし、該ライ
ンＬ３４の低車速側であって、２−３シフトアツプライ
ンＬ２Ｂの高車速側にある場合は３速にシフトアップし
、該ラインＬ２３の低車速側にある場合は２速に保持す
べきものと判定する（ステップ’ｒ、、’　、Ｔ、。

’　、　ＴＩ４’　）　、更に、１速の場合は、領域Ｒ
（α、Ｖ）が３−４シフトアツプラインＬ’３４の高車
速側にある場合は４速にシフトアップし、該ラインＬ３
４の低車速側であって、２−３シフトアツプラインＬ２
３の高車速側にある場合は３速にシフトアップし、該ラ
インＬ２Ｓの低車速側であって、１−２シフトアツプラ
インＬ１２の高車速側にある場合は２速にシフトアップ
し、該ラインＬ１２の低車速側にある場合は１速に保持
すべきものと判定する（ステップＴ　１７’・Ｔ２０′
・Ｔ２３′・Ｔ２４′）。

一方、シフトダウン判定は第１０図のフローチャートに
従って次のように行われる。先ず、アクセル踏込み速度
α′を求め、次いでギヤポジションＧを判定する（ステ
ップＴ！″〜Ｔ４″）、そして、最低変速段である１速
（Ｇ＝１）の場合はシフトダウン判定を行わず、２速（
Ｇ＝２）の場合はステップＴ５−〜Ｔ９″に従って、３
速（Ｇ＝３）の場合はステップＴ１ｏ“〜Ｔ１８″に従
って、４速（Ｇ＝４　）の場合はステップＴ１゜〜Ｔ３
１″に従って夫々シフトダウン判定を行う、これらのシ
フトダウン判定は、いずれも第１１図に示す変速パター
ンにおける４−３，３−２，２−１の各シフトダウンラ
インと、現実の運転領域Ｒ（α、■）とを比較すること
により行われるが、このシフトダウン判定においては、
上記各シフトダウンラインが実線で示す基準ラインρ４
３＋　ｊ’１２＋　１２１と、その所定車速ΔＶだけ高
車速側に設定した破線で示す補助ライン”４３＋　β′
３２＋　１　’　２１との間で、アクセル踏込み速度α
′に応じてリニアに補正され、その補正後のラインＬ４
３、　Ｌｉ２．　Ｌ２１と領域Ｒ＜ａ、Ｖ）　とが比較
される。

ここで、このシフトダウンラインの補正は、具体的には
次のように行われる。つまり、あるアクセル踏込み量α
に対する基準ライン上の車速を■。、踏込み速度α′の
最小値と最大値を夫々α′ｍｉｎ、α’　ｗａｘとすれ
ば、上記アクセル踏込み量αに対する車速■が、 ■＝■ｏ＋ΔＶ　（ａ’　−ａ’　ｗｉｎ　）／　（（
Ｚ′ｗａｘ−ａ′ｍ１ｎ） となるようなラインに補正されるのである。従って、踏
込み速度α′が最小値α′ｌ１ｉｎの場合は、Ｖ＝Ｖ、
となって各補正ラインＬ４Ｓ＋　Ｌｉ２．Ｌ２１が上記
各基準ラインＩＩ　４５．’　３２＋　、１２２１と等
しくなり、また踏込み速度α′が最大値α′■ａｘの場
合は、Ｖ＝Ｖｏ＋ΔＶとなって、各補正ラインＬ４Ｓ＋
　Ｌ３２＋　Ｌ２□が上記各補助ラインρ　４３＋　”
　３２＋”２１と等しくなる。

そして、２速の場合は、領域Ｒ（α、■）が補正後の２
−１シフトダウンラインＬ２１の低車速側にある場合は
１速にシフトダウンし、該ラインＬ２１の高車速側にあ
る場合は２速に保持すべきものと判定する（ステップＴ
８″、Ｔ９″）。また、３速の場合は、領域Ｒ（α、■
）が同じく補正後の２−１シフトダウンラインＬ２１の
低車速側にある場合は１速にシフトダウンし、該ライン
Ｌ２１の高車速側であって、補正後の３−２シフトダウ
ンラインＬ３２の低車速側にある場合は２速にシフトダ
ウンし、該ラインＬ３２の高車速側にある場合は３速に
保持すべものとを判定する（ステップＴ１３″、Ｔ１７
″、’ｒ、、“）。更に、４速の場合は、領域Ｒ（α、
Ｖ）が補正後の２−１シフトダウンラインＬ２１の低車
速側にある場合は１速にシフトダウンし、該ラインＬｚ
ｔの高車速側であって、補正後の３−２シフトダウンラ
インし３□の低車速側にある場合は２速にシフトダウン
し、該ラインＬ３２の高車速側であって、補正後の４−
３シフトダウンラインＬ４３の低車速側にある場合は３
速にシフトダウンし、該ラインＬ４３の高車速側にある
場合は４速に保持すべきものと判定する（ステップＴ２
２″　　・　Ｔ２６″　・　Ｔ３０″　・　Ｔｓｔ”）
　・以上のようにして、変速段のシフトアップ及びシフ
トダウンが判定され、その判定結果に従って自動変速機
６が変速することになるが、その場合に、シフトダウン
については、アクセル踏込み速度α′に応じて各シフト
ダウンラインが高車速側（即ち、低アクセル踏込み量側
）に移行されるので、例えば第１１図のポイントＸｏで
示される運転状態での走行時に、最大値α’　ｗａｘの
踏込み速度でアクセルペダルを踏み込んだものとすれば
、従来はポイントＸ１でシフトダウンしていた所が、そ
の低アクセル踏込み量側のポイントｘ２でシフトダウン
することになり、アクセルペダルの踏込み操作に即応し
てシフトダウンが行われることになる。

そして、アクセルペダル踏込み時には、前記のように踏
込み速度α′に応じてスロットルゲインにないしエンジ
ン出力が増大されることにより、運転者の加速要求時に
、アクセル操作に連動してエンジン２及び変速機６が共
に駆動力増大方向に制御されることになり、これにより
要求に合致した加速力が得られることになる。

次に本発明の第２実施例に係るスロットル制御と変速制
御について説明する。

先ず、スロットル制御については、第１２図のフローチ
ャートに示すように、アクセル踏込み量α、車速■、ギ
ヤポジションＧに加えて、モードレバー１４からの信号
ｇに基づいて運転モードＭを入力する（ステップＳ５１
〜５５４）、次に、アクセル踏込み速度α′を演算し、
且つ上記アクセル踏込み量αに基づいてスロットル開度
の基本となる関数値ｆ（α）を第５図の特性に従って求
めた後、この実施例では、スロットルゲインＫを第１３
図の特性に従って上記アクセル踏込み速度α′と運転モ
ードＭの積算値に応じて設定する（ステップ３５５〜５
５７）、そして、上記関数値で（α）とスロットルゲイ
ンにとからスロットル開度θを求め、この開度となるよ
うに制御信号ａを第２図に示すアクチュエータ５に出力
する（ステップＳ５８・５５９）・ つまり、この実施例のスロットル制御においては、加速
要求時にモードレバー１４により設定された運転モード
Ｍと、アクセル踏込み速度α′に応じてエンジン出力が
増大されることになる。

一方、変速制御は第１４図のフローチャートに従って行
われ、先ず上記スロットル制御と同様に、アクセル踏込
み量α、車速Ｖ、ギヤポジションＧ及び運転モードＭの
入力と、アクセル踏込み速度α′の演算とを行う（ステ
ップＴ”ｓｔ〜Ｔ５５）。ここで、上記運転モードＭの
値は０〜１００の間で変化し、Ｍ＝Ｏの時（エコノミモ
ード）は、第１５図に実線で示す最も低車速側の変速ラ
インＬ　’　４ｊ＋　Ｌ　’　３２＋　Ｌ′２１が設定
され、またＭ＝１００の時（パワーモード）は、破線で
示す最も高車速側の変速ラインＬ“４３＋　Ｌ”　３□
、Ｌ″２１が設定される。尚、第１５図には変速ライン
としてシフトダウンラインのみを図示しているが、シフ
トアップラインも運転モードＭに応じて同様に変化する
ようになっている。

次に、コントローラ１０は上記モード値Ｍの値を判定し
、Ｍ〈３０の時はエコノミモードに従って、Ｍ≧７０の
時はパワーモードに従って、また３０≦Ｍく７０の時は
、上記両モードの中間に設定されたノーマルモードに従
って、夫々シフトアップ及びシフトダウンの判定を行う
（ステップＴ５６〜Ｔ６０）　＊ そして、コントローラ１０は、その後、アクセル踏込み
速度α′が所定値α′０より大きいが否かを判定し、α
′≦α′０の場合、即ち運転者が特に加速を要求してい
ない時は、上記運転モードＭに応じたパターン通りシフ
トアップ及びシフトダウンの判定を行うと共に、α′〉
α′０の場合、即ち運転者の加速要求時には、モードレ
バー１４で設定されている運転モードＭに拘らずパワー
モードを採用し、該モードに従ってシフトアップ及びシ
フトダウンの判定を行う（ステップＴ６□〜６３）、そ
して、以上のようにして判定した結果に従って第２図に
示す変速用ソレノイド７１〜７３に制御信号すを出力す
る。

従って、この実施例によっても、加速要求時に、アクセ
ル踏込み速度α′に応じてエンジン出力が増大されると
共に、変速段のシフトダウンが速かに行われることにな
り、所望の加速力が得られることになる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、アクセル踏込み量に応じ
てスロットル開度を電気的に制御するようにしたエンジ
ンと、運転状態に応じて変速パターンに従って変速段を
制御するようにした自動変速機とでなるパワープラント
を搭載した自動車において、アクセルペダルの踏込み時
に、その踏込み速度に応じて上記エンジンのスロットル
開度ないしエンジン出力が増大されると同時に、自動変
速機においては、確実且つ速かに変速段がシフトダウン
されることになる。これにより、パワープラントの全体
が駆動力増大方向に制御されることになって、運転者の
要求に合致した加速力が得られることになる。

【図面の簡単な説明】

、　　第１図は本発明の全体構成図、第２〜１１図は本
発明の第１実施例を示すもので、第２図は制御システム
図、第３図は全体の制御動作を示すフローチャート図、
第４図はスロットル制御動作を示すフローチャート図、
第５図はこのスロットル制御で用いられるアクセル踏込
み量に対するスロットル開度の基本値の特性を示す特性
図、第６図はスロットルゲインの演算に用いられる特性
図、第７図は変速制御動作を示すフローチャート図、第
８図及び第１０図はこの変速制御動作におけるシフトア
ップ判定及びシフトダウン判定の動作を夫々示すフロー
チャート図、第９図及び第１１図は上記の各判定動作で
夫々用いられるシフトアップ用及びシフトダウン用の変
速パターン図である。また第１２〜１５図は第２実施例
を示すも　　　゛ので、第１２図は該実施例におけるス
ロットル制御動作を示すフローチャート図、第１３図は
この制御で用いられるスロットルゲインの特性図、第１
４図は変速制御動作を示すフローチャート図、第１５図
はこの制御で用いられる変速パターン図である。 １・・・パワープラント、２・・・エンジン、４・・・
スロットル弁、６・・・自動変速機、１０・・・スロッ
トル制御手段、変速制御手段、スロットルゲイン変更手
段、変速パターン変更手段（コントローラ）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　スロットル弁の開度をアクセルペダルの踏込み
   量に応じて電気的に制御するスロットル制御手段が備え
   られたエンジンと、運転状態に応じて変速パターンに従
   って変速段を切換える変速制御手段が備えられた自動変
   速機とでなるパワープラントの制御装置であって、上記
   アクセルペダルの踏込み速度を検出するアクセル踏込み
   速度検出手段と、該検出手段により検出されるアクセル
   踏込み速度が大きいほど、上記スロットル制御手段によ
   るアクセル踏込み量に対するスロットル開度のゲインを
   大きくするスロットルゲイン変更手段と、同じくアクセ
   ル踏込み速度が大きいほど、上記変速パターンにおける
   シフトダウンラインを低アクセル踏込み量側に移行させ
   る変速パターン変更手段とを有することを特徴とする自
   動車のパワープラント制御装置。