JPS6390636A - 自動変速機を備えた車両のエンジン制御装置 - 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） 本発明は自動変速はを備えた車両のエンジン制御装置に
関し、特にシフトアップ時の制御に関するものである。

（従来技術） 一般に自動変速機は、車両の走行状態に応じて予め設定
された変速パターンに基づいて自動的に変速され、つま
り、車速とエンジン負荷〈スロットル開度）とに応じた
シフト位置を予め設定した変速パターンが制御部に記憶
され、この変速パターンに従って変速が制御されるよう
になっている。

また、このような自動変速機を搭載した車両において、
自動変速機に関連してエンジンの制御を行なうものとし
ては、例えば特開昭５６−９６１２９号公報に示されて
いるような燃料供給装置が知られている。この装置は、
自動変速機が例えば第１速から第２速、あるいは第２速
から第３速等にシフトアップされるとき、シフトアップ
信丹があった後に一時的に自動変速機の出力軸トルクの
上昇が生じる時期があることに看目し、このトルク上昇
を抑制するため、上記シフトアップ時に燃料供給伍を減
少〈燃圧を低下）させてエンジン出力を低下させるよう
にしたものである。

ところが、上記従来装置によると、必ずしもイｊ効に変
速ショックが解消されない場合があった。

すなわち、シフトアップ時のトルク変動を詳しく調べる
と、シフトアップ信号があった後に変速機構が実際に切
替わり動作を行うときに、先ず変速前の状態が解除され
るまでの摩擦抵抗の増大等によりいったん出力軸トルク
の落込みが生じる時期があり、それから出力軸トルクが
上昇するという傾向がある（第３図の線Ｂ１参照）。こ
のため、単に、シフトアップに応じて燃料を減損するだ
けでは、トルク上昇傾向が生じる時期以外のトルク落込
み時期等にもエンジン出力が低下し、トルクの落込みを
助長してこれによる変速ショックを生じさせることにも
なりかねない。

なお、上記公報には、３速へのシフトアップ時には変速
機の作動遅れを考慮して燃圧低下「、１期を遅延させる
ことが開示されてはいる。しかし、この場合にも、遅延
時間の設定誤差などにより、トルク上昇時期と燃圧低下
時期とがずれる可能性があり、また２速へのシフトアッ
プ時には遅延がおこなわれないため、上記問題を完全に
解消することはできなかった。

（発明の目的） 本発明は上記の事情に鑑み、自動変速機のシフトアップ
時に、確実にトルク上背時期に対応させてエンジン出力
を低下させ、有効に変速ショックを軽減することができ
る自動変速機を備えた車両のエンジン制御装置を提供す
るものである。

（発明の構成） 本発明は、第１図の全体構成図に示すように、車両の走
行状態に応じて予め設定された変速パターンに基づいて
変速を行う自動変速機１を備えた車両において、エンジ
ン２の出力を調節するエンジン出力調節手段３と、自動
変速Ｒ１のシフトアップ時に実際に変速歯車機構が高速
段側に切替わり始めた時点を検出する検出手段４と、こ
の検出手段４による検出時点から所定時間だけエンジン
出力を低下させるＩ１１御信弓部エンジン出力調節手段
３に出力するエンジン出力制御手段５とを設けたもので
ある。

つまり、自動変速機１は変速パターンを記憶した制御部
６によって＄＋１　Ｉｌｌされ、シフトアップ時には上
記制御部６からのシフトアップ信号により自動変速機１
内の変速機構がある程度の作動遅れをちって切替わり作
動するが、この場合に、実際に高速段側に変速歯ｉｎ構
が切替わり始めた時点からエンジン出力が低下し、これ
が自動変速機の出力軸トルク上昇傾向の時期と正しく合
致するように制御される。

（実施例） 第２図は自動変速Ｒ１とエンジン２、およびこれらに対
する制御系の全体構造を示しており、この図において、
１０は自動変速機１とエンジン２とを総合的に制御する
コントロールユニット（ＥＣＵ）である。上記自動変１
１１は、トルクコンバータと変速歯車機構およびこれを
駆動する油圧回路で構成され、油圧回路に組込まれた複
数のソレノイドバルブ１１がコントロールユニット１０
によって制御されることにより、変速が行われるように
なっている。上記自動変速機１の変速歯車機構は、一般
に知られたものであるため詳しい説明および図示は省略
するが、所定の遊星歯巾構造に組合された各種歯車要素
と、これらの動きをコントロールするブレーキ、クラッ
チ、一方向クラッチ等の各種摩擦要素とで構成され、ｆ
！！擦要素の作動に応じて変速比が変るようになってい
る。この自動変速１１には、その出力軸の回転がら車速
を検出する車速センサ１２と、ニュートラルおよびパー
キング状態を検出するインヒビタスイッチ１３と、トル
クコンバータのタービン回転数を検出するタービン回転
数センサ１４が取付けられており、これらからの信号が
コントロールユニット１０に入力されている。

一方、エンジン２に対しては、吸気通路１５および排気
通路１６と、燃料噴射弁１７および燃料ポンプ１８等か
らなる燃料系と、点火プラグ１９、ディストリビュータ
２０およびイグナイタ２１等からなる点火系とが具備さ
れており、吸気通路１５中にはスロットル弁２２が配置
されている。２３は吸入空気団を検出するエアフローメ
ータ、２４はディストリビュータ２０に取付けられたク
ランク角センサ、２５はスロットル弁２２の開度を検出
するスロットル開度センサ、２６は排気通路１６に設け
られた０２センサであり、これらからの信号もコントロ
ールユニット１０に入力されている。

さらにコントロールユニット１０には、自動変速機１の
レンジを指定する信号（１，２，Ｄレンジ信号）２７、
イグニッションスイッチからの信号２８等が入力されて
いる。このほかにも、自動変速機１の制御やエンジン２
の制御に必要なａ々の信号をコントロールユニット１０
に入力させておけばよい。

そしてコントロールユニット１０は、予め自動変速機１
のシフト位置を車速とスロットル開度とに応じて設定し
た変速パターンを記憶し、この変速パターンに基づいて
自動変速機１を制御する信号をソレノイドバルブ１１に
出力する一方、エンジン２の燃料系、点火系等を制御す
る信号を燃料噴射弁１７、燃料ポンプ１８、イグナイタ
２１等に出力している。さらにシフトアップ時には、後
述のように点火タイミングを補正する制御信号をイブｌ
イタ２１に出力することにより、エンジン出力を制御し
ている。従って、この実施例では、上記コントロールユ
ニット１０に、第１図の構成説明図に示した制御部６、
検出手段４およびエンジン出力制御手段５が含まれ、ま
た点火系によってシフトアップ時のエンジン出力調節手
段３が構成されている。

なお、自動変速機１の制御とエンジン２の制御とを別個
のコントロールユニットで行ってもよいが、この場合は
各コントロールユニット間で通信を行うようにしておい
てもよい。

第３図は上記コントロールユニット１０によるシフトア
ップ時の制御動作をタイムチャートで概略的に示してい
る。この図に示すように、コントロールユニット１０内
での変速パターンに塁づく変速段計粋値がシフトアップ
方向に変化したとさ、その時点ｔｏでシフトアップ信号
がソレノイドバルブ１１に出力され、それに応じて変速
歯車機構が切替わり動作することに伴い、自動変速機１
の出力軸トルクが変動する。この場合、例えば第１速か
ら第２速へのシフトアップ時には、変速歯車機構におい
て第１速状態を保持していた一方向クラッチが解放され
るまでに！！！擦抵抗抵抗大によりトルクがいったん落
込み、一方向クラッチ解放されると第２速側（高速段側
）にギヤ状態が切替わり始め、この時点ｔ１からイナー
シャ等によりトルクが上昇する。セカンドブレーキによ
る第２速状態の締結完了時点ｔ３となった後はある程度
トルクが低下して安定する。また、タービン回転数は、
上記切替わり始め時点ｔ１から、次第に第２速の収束回
転数に向けて低下する。他の変速段へのシフトアップ時
にもほぼ同様の傾向が生じる。

そこで、当実施例では、エンジンの運転状態に応じて点
火タイミングの基本進角爪θｂを設定しておくとともに
、シフトアップ時には、例えばタービン回転数変化の検
出に基づいて高速段側に変速歯車機構が切替わり始める
時点ｔ１を検出し、この検出時点ｔ１から所定時間、点
火タイミングをＲ角側に補正量ｍ　することにより、エ
ンジン出力を低下させる方向に制ｔＩ１７ｉる。この補
正制聞は、例えば第３図にねＡで示すように、上記時点
ｔ１からタイマによる設定時間Ｔが経過するまではトル
ク上昇度に見合う所定の補正量θｈだけ遅角させ、その
後ギＶの締結が完了するまでの間に阜木進角廖に復帰さ
せるようにする。この場合、上記のトルク上昇度および
変速歯車機構の切替わりに要する時間は、シフトアップ
される変速段、スロットル開度に応じた作動油の油圧、
油温もしくは水温に応じた作動油の粘度によって変化す
る。このため、設定時間Ｔ、進角補正量θｈおよびｊｔ
木進角ｔＸθｂへの復帰速度は、変速段、スロットル開
度および油温（もしくは水温）に応じて設定しておけば
よい。

なお１点火タイミングの代りに、燃料の噴ＤＡ　Ｖ’ｘ
を制御してもよく、この場合、例えば上記設定時間Ｔに
は燃料をカットすればよい。また、このような燃料制御
と、上記の点火タイミングの制御とを併せて行ってもよ
い。

第４図は上記コントロールユニツ１〜１０による制御の
具体例をフローチャートで示している。このフローチャ
ートはイグニッションスイッチのＯＮによりスタートし
、ステップＳ１で初期設定を行い、ステップＳ２で進角
補正Ｌｌｈ、タイマＴおよびフラッグしを０と初期化す
る。これら初期処理の後は、ステップ８３以下の処理を
繰返す。

ステップＳ３では各種センサ、スイッチからの情報を読
込み、ステップＳ４では車速およびスロットル開度に応
じて変速パターンに基づく変速段の計ｎを行い、それに
応じた制御信号をソレノイドバルブ１１に出力する（ス
テップ８５　）。続いて、ステップＳ６で吸入空気はお
よびエンジン回転数等に応じて基本進角礒θｂを演算す
る。

次にステップＳ７でシフトアップ制御判定用のフラッグ
Ｌが１か否かを調べ、その判定結果がＮＯであれば、ス
テップＳ８で変速段引算値がシフトアップ方向に変化し
たか否かを調べ、シフトアップ点の検出を行う。このス
テップｓ８での判定結果がＮｏであれば、通常時の制御
として、ステップＳ９で基本進角量θｂを最終進角ωθ
とする。

そして、最終進角１ｎθの点火化りをイグナイタ２１へ
出力しくステップ５１０）、それからステップＳ３に戻
る。

ステップＳ８での判定結果がＹＥＳのときは、ステップ
Ｓ１１でフラッグＬを１とするとともに、ステップＳ１
２で、補正期間設定用のタイマＴ、進角補正量θｈ、復
帰速度を決めるＩＦの６値を、前述のように変速段、ス
ロットル開度および油温（または水温）に応じて設定し
、それからステップ８３以下の処理に移る。また、上記
のようにフラッグＬが１とされてからその後にフラッグ
しが０にされるまでの間は、ステップＳ７での判定結果
がＹＥＳとなって、ステップ＄８、Ｓ１１、Ｓ１２を通
らずにステップ８３以下の処理に移る。

ステップＳ１３では、今回と前回とのタービン回転数に
基づいてその回転数変化を調べる。そして、ステップＳ
　１４で、タービン回転数が上昇方向から低下方向へ変
る変極点を調べることにより、実際に変速歯ｌ′ｍ機構
が切替わり始める変速開始点か否かを調べる。このステ
ップＳ　１４の判定結果がＮ。

の間はそのままステップＳ９に移り、ＹＥＳとなったと
きは、続いてステップ＄１５およびステップＳ　１ｓで
、補正期間設定用のタイマＴをデクリメントしてこれが
Ｏとなったか否かを調べる。そして、タイマＴがＯとな
るまでの補正期間中は、ステップＳ　１７に移り、基本
進角１θｂから上記進角補正量Ｏｈを減峰して最終進角
量Ｏを求め、ステップＳ　１ｏを経てステップＳ３に戻
る。

また、タイマＴが０となってからは、もｔ本進角吊θｂ
に徐々に復帰させるための処理として、ステップＳ　１
ａで進角補正量θｈを一定量ずつ減少させつつ、進角補
正１がＯより大きいか否かの判定（ステップ５１９）に
塁づぎ、この判定結果がＹＥＳである間はそのままステ
ップＳｖに移り、ＮＯとなったとぎはステップ８２０で
フラッグＬをＯとするとともにステップ８２１で進角補
正量θｈをＯとしてからステップＳ１７に移る。

以上のフローチャートにしたがった処理により、シフト
アップ点には第３図に示した点火タイミングの制御が実
行され、つまり、シフトアップ信号がめった後、実際に
変速歯車Ｉ構が高速段側に切替わり始めた時点ｔ１から
点火タイミングが遅角されることにより、確実にトルク
上界傾向が生じる時期とｆｉｉｌ　）９１　Ｌ／てエン
ジン出力が低下し、変速ショックが軽減される。すなわ
ち、上記時点ｔ１から上昇するトルクは、ギヤ締結完了
時＋ｌｌＩ直前に最大となり、このときのトルクが高い
ほど、締結完了時に急激なトルク低下が生じてこれが変
速ショックの原因となるが、エンジン出力が低下すると
、上記トルク上昇が抑制されるとともに、締結に要する
力が小さくなるためギヤ締結完了時期し早められて、出
力軸トルクは第３図に破線Ｂ２で示すようになり、締結
完了時のトルク変動が補正制御を行わない場合（線Ｂ１
）と比べて小さくなる。

また、ギＸ７締結完了までの時間が短縮されることによ
り、摩擦要素の摩耗が抑制され、変速歯車門構の信頼性
向上にも有利となる。

また、確実にトルク上胃時朋にエンジン出力が低下する
ため、それ以前のトルクの落込みを助長するようなこと
がない。

なお、上記実施例では、シフトアップ哨に実際に変速歯
車機構が切替わり始める時点の検出をタービン回転数の
検出に基づいて行っているが、変速歯車機構のギヤ等の
動きを直接検出するセンサ等によってもよい。また、エ
ンジン出力の調整は上記実施例の他にも、排気ガス環流
但笠で行うことができる。

（発明の効果） 以上のように本発明は、自動変速機のシフトアップ時に
、実際に変速歯車機構が高速段側に切替わり始めた時点
でこれを検出し、この時点から所定時間、エンジン出力
を低下させるようにしているため、上記時点からのトル
ク上昇を抑制し、かつ、変速歯車機構の締結完了までの
時間を短縮することができ、これによって締結完了時の
トルクの急変を抑制することができる。とくに、上記検
出に桔づいてエンジン出力を低下させる制御を行ってい
るため、それまでのトルクの落込みを助長することなく
、確実にトルク上昇が生じる時期にこれを抑１ｉ１１　
Ｌ、、有効に変速シミツクを軽減することがでさるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成説明図、第２図は本発明の一実施
例を示す装置の概略図、第３図はシフトアップ時の制御
動作を示すタイムチャート、第４図はゐ制御の具体例を
示す７０−チト一トである。 １・・・自動変速機、２・・・エンジン、３・・・エン
ジン出力調節手段、４・・・検出手段、５・・・エンジ
ン出力制御手段、１０・・・コントロールユニット、２
１・・・イグナイタ。 特許出願人　　　　　　マ　ツ　ダ　株式会社代　理　
人　　　　　　弁理士　　小谷　悦司同　　　　　　　
　弁理士　　艮ＩＩＩ　　　正向　　　　　　　　弁理
士　　板谷　１１夫第　　１　　図 第　　３　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　１．車両の走行状態に応じて予め設定された変速パタ
   ーンに基づいて変速を行う自動変速機を備えた車両にお
   いて、エンジンの出力を調節するエンジン出力調節手段
   と、自動変速機のシフトアツプ時に実際に変速歯車機構
   が高速段側に切替わり始めた時点を検出する検出手段と
   、この検出手段による検出時点から所定時間だけエンジ
   ン出力を低下させる制御信号をエンジン出力調節手段に
   出力するエンジン出力制御手段とを設けたことを特徴と
   する自動変速機を備えた車両のエンジン制御装置。