JP2000313251A - 原動機および自動変速機の協調制御装置 - Google Patents
原動機および自動変速機の協調制御装置Info
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Abstract
力発生までの加速応答時間が短縮される自動変速機およ
び原動機の協調制御装置を提供する。 【解決手段】 制御開始条件判定手段102により、一
方向クラッチF2が解放されている車両の惰行走行状態
において、車両の加速操作が行われたことに基づいて出
力増大制御の開始条件が成立したと判定された場合に
は、出力増大制御手段116により、エンジン10の出
力が、上記開始条件が成立したと判定されない場合の値
に比較して、所定量増大させられることから、自動変速
機14の入力軸回転速度NC0がそのときの変速比γ1 と
出力軸回転速度NOUT との積である同期回転速度(N
OUT ×γ1 )に到達するまでの時間TREが短縮されるの
で、車両の加速操作時から一方向クラッチF2の係合に
よる駆動力の発生までの加速応答時間が短くなり、もた
つき感が解消されて車両の運転性が高められる。
Description
には係合させられるが、惰行走行時には解放させられる
摩擦係合装置を有する自動変速機と、その自動変速機を
介して伝達するための動力を発生させる原動機とを協調
して制御する協調制御装置に関する。
エンジンブレーキを発生させないように、車両の駆動走
行時には係合させられるが、惰行走行時には解放させら
れる摩擦係合装置たとえば一方向クラッチが備えられた
自動変速機を有する車両が知られている。たとえば、特
開平3−117763号公報に記載された車両がそれで
ある。
な摩擦係合装置を備えた自動変速機を有する車両では、
アクセルペダルを戻し操作したことによる惰行走行にお
ける車速低下により自動変速機のダウン変速が行われた
後では、自動変速機の入力軸回転速度とその同期回転速
度(自動変速機の実際の変速比と出力軸回転速度との
積)との差が大きく形成されることから、再加速操作が
行われたとき、上記入力軸回転速度が同期回転速度に到
達するまでの時間が長くなるので、摩擦係合装置の係合
による駆動力の発生までの応答時間が長くなり、もたつ
き感が発生して車両の運転性が低下するという不都合が
生じていた。
ものであり、その目的とするところは、惰行走行時にお
ける加速操作時において駆動力発生までの加速応答時間
が短縮される自動変速機および原動機の協調制御装置を
提供することにある。
めの本発明の要旨とするところは、車両の駆動走行時に
は動力伝達経路を成立させるために係合させられ、その
車両の惰行走行時には動力伝達経路を遮断させるために
解放させられる摩擦係合装置を有する自動変速機と、そ
の自動変速機を介して伝達するための動力を発生させる
原動機とを協調して制御する協調制御装置であって、
(a) 前記摩擦係合装置が解放されている車両の惰行走行
状態において前記車両の加速操作が行われたことに基づ
いて、出力増大制御の開始条件が成立したか否かを判定
する制御開始条件判定手段と、(b)その制御開始条件判
定手段により出力増大制御の開始条件が成立したと判定
された場合には、判定されない場合に比較して前記原動
機の出力を所定量増大させる出力増大制御手段とを、含
むことにある。
段により、摩擦係合装置が解放されている車両の惰行走
行状態において前記車両の加速操作が行われたことに基
づいて、出力増大制御の開始条件が成立したと判定され
た場合には、出力増大制御手段により、前記原動機の出
力が、判定されない場合に比較して、所定量増大させら
れる。このため、自動変速機の入力軸回転速度がそのと
きの変速比と出力軸回転速度との積である同期回転速度
に到達するまでの時間が短縮されるので、加速操作時か
ら摩擦係合装置の係合による駆動力の発生までの加速応
答時間が短くなり、もたつき感が解消されて車両の運転
性が高められる。
置は、車両の駆動走行時において係合させられるが、前
記自動変速機の入力軸回転速度がそのときの自動変速機
の変速比と出力軸回転速度との積である同期回転速度よ
りも小さくなると解放される一方向クラッチである。こ
の一方向クラッチは、エンジンから駆動輪へ向かう動力
伝達時において係合させられるとともに逆の動力伝達時
において解放されるように機械的に構成されているた
め、その解放制御が不要となる利点がある。
は、前記自動変速機の実際の変速段における変速比と出
力軸回転速度との積である同期回転速度よりも低い非同
期回転領域から入力軸回転速度が外れない大きさで前記
原動機の出力を増大させるものである。このようにすれ
ば、摩擦係合装置の係合時において入力軸回転速度の変
化率(上昇率)の急低下がないので、その摩擦係合装置
の係合ショックが好適に解消される。
は、前記自動変速機の入力軸回転速度が実際の変速段の
同期回転速度よりも低い非同期回転領域期間(幅)内で
前記原動機の出力の増大を継続させるものである。この
ようにすれば、入力軸回転速度が必要かつ十分に同期回
転速度に速やかに近接させられているので、加速応答性
が好適に高められる。
段は、前記自動変速機の入力軸回転速度が前記同期回転
速度から予め設定された第1の値を差し引いた値を下ま
わることに基づいて出力増大制御の開始条件が成立した
か否かを判定するものであり、前記出力増大制御手段は
その制御開始条件判定手段により出力増大制御の開始条
件が成立したと判定されている間、原動機の出力を増大
させるものである。このようにすれば、入力軸回転速度
が同期回転速度よりも第1の値だけ低い値を越える場合
には出力増大制御の開始条件が成立したと判定されない
ので、不要に出力増大制御を実行させることが回避され
るとともに、入力軸回転速度が同期回転速度に到達する
直前に出力増大制御が開始されて係合ショックが発生す
ることが好適に回避される利点がある。
段は、ダウン変速が実質的に完了したことに基づいて出
力増大制御の開始条件が成立したか否かを判定するもの
である。このようにすれば、ダウン変速直後においてそ
れに関与する摩擦係合装置が未だすべっている状態すな
わちトルク容量を持っている状態での出力増大制御の開
始が回避される利点がある。
段は、所定の変速段からのアップ変速開始直後において
そのアップ変速に関与する摩擦係合装置の係合が開始す
る前か否かに基づいて上記所定の変速段における出力増
大制御の開始条件が成立したか否かを判定するものであ
る。このようにすれば、所定の変速段からのアップ変速
が出力されても、そのアップ変速に関与する摩擦係合装
置の摩擦係合が開始されるまでは出力増大制御が開始さ
れ、その摩擦係合装置の摩擦係合が開始された後ではそ
の出力増大制御の開始が回避される利点がある。
段は、車両の加速度が予め設定された判断基準値を上ま
わることに基づいて上記所定の変速段における出力増大
制御の開始条件が成立したか否かを判定するものであ
る。このようにすれば、何らかの事情によって車両がす
でに加速されている状態での出力増大制御の開始が回避
される利点がある。
からの経過時間が予め設定された判断基準値を越えたこ
と、入力軸回転速度が同期回転速度から前記第1の値よ
りも小さく設定された第2の値を差し引いた値を上回る
こと、アクセルペダルが原位置に戻されたことの少なく
とも1つに基づいて、前記出力増大制御の終了を判定す
る制御終了条件判定手段を備え、前記出力増大制御手段
はその制御終了条件判定手段により出力増大制御の終了
が判定されるまで、出力増大制御を実行するものであ
る。このようにすれば、出力増大制御の期間が時間的に
或いは回転数領域的に制限され、また、加速意思のない
ときの出力増大制御が回避される利点がある。
は、所定の増加速度で原動機の出力を所定量まで増大さ
せ、所定時間その所定量を保持した後、所定の減少速度
で減少させる。このようにすれば、エンジンに対して急
激な吸入空気量の増大或いは減少が回避されるので、排
気ガス中の有害ガス濃度の悪化が防止される。この場
合、吸入空気量の遅れが大きい大排気量のエンジンほど
大きな効果がある。
は、同期回転速度と入力軸回転速度との差に応じて増大
量を決定する増大量決定手段を含み、その増大量決定手
段により決定された増大量だけ原動機の出力を増大させ
るものである。このようにすれば、同期回転速度と入力
軸回転速度との差に応じて増大量だけ原動機の出力を増
大させられるので、必要かつ十分な大きさの出力増大量
が得られ、摩擦係合装置の係合時のショックが発生しな
い範囲で十分な加速応答性が得られる。
基づいて詳細に説明する。
を備えた車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図で
ある。図において、自動車用の混合気吸入式内燃機関、
燃料噴射式内燃機関、或いは外燃機関などの原動機であ
るエンジン10の出力は、トルクコンバータ12を介し
て自動変速機14に入力され、図示しない差動歯車装置
および車軸を介して駆動輪へ伝達されるようになってい
る。
0のクランク軸16に連結されたポンプ翼車18と、自
動変速機14の入力軸20に連結されたタービン翼車2
2と、それらポンプ翼車18およびタービン翼車22の
間を直結するロックアップクラッチ24と、一方向クラ
ッチ26によって一方向の回転が阻止されているステー
タ28とを備えている。
2段の切り換えを行う第1変速機30と、後進ギヤ段お
よび前進4段の切り換えが可能な第2変速機32を備え
ている。第1変速機30は、サンギヤS0、リングギヤ
R0、およびキャリヤK0に回転可能に支持されてそれ
らサンギヤS0およびリングギヤR0に噛み合わされて
いる遊星ギヤP0から成るHL遊星歯車装置34と、サ
ンギヤS0とキャリヤK0との間に設けられたクラッチ
C0および一方向クラッチF0と、サンギヤS0および
ハウジング41間に設けられたブレーキB0とを備えて
いる。
ギヤR1、およびキャリヤK1に回転可能に支持されて
それらサンギヤS1およびリングギヤR1に噛み合わさ
れている遊星ギヤP1から成る第1遊星歯車装置36
と、サンギヤS2、リングギヤR2、およびキャリヤK
2に回転可能に支持されてそれらサンギヤS2およびリ
ングギヤR2に噛み合わされている遊星ギヤP2から成
る第2遊星歯車装置38と、サンギヤS3、リングギヤ
R3、およびキャリヤK3に回転可能に支持されてそれ
らサンギヤS3およびリングギヤR3に噛み合わされて
いる遊星ギヤP3から成る第3遊星歯車装置40とを備
えている。
一体的に連結され、リングギヤR1とキャリヤK2とキ
ャリヤK3とが一体的に連結され、そのキャリヤK3は
出力軸42に連結されている。また、リングギヤR2が
サンギヤS3に一体的に連結されている。そして、リン
グギヤR2およびサンギヤS3と中間軸44との間にク
ラッチC1が設けられ、サンギヤS1およびサンギヤS
2と中間軸44との間にクラッチC2が設けられてい
る。また、サンギヤS1およびサンギヤS2の回転を止
めるためのバンド形式のブレーキB1がハウジング41
に設けられている。また、サンギヤS1およびサンギヤ
S2とハウジング41との間には、一方向クラッチF1
およびブレーキB2が直列に設けられている。この一方
向クラッチF1は、サンギヤS1およびサンギヤS2が
入力軸20と反対の方向へ逆回転しようとする際に係合
させられるように構成されている。
ブレーキB3が設けられており、リングギヤR3とハウ
ジング41との間には、ブレーキB4と一方向クラッチ
F2とが並列に設けられている。この一方向クラッチF
2は、リングギヤR3が逆回転しようとする際に係合さ
せられるように構成されている。
は、たとえば図2に示す作動表に従って後進1段および
変速比が順次異なる前進5段のギヤ段のいずれかに切り
換えられる。図2において○印は係合状態を示し、空欄
は解放状態を示し、●はエンジンブレーキを発生させる
ときの係合状態を示している。この図2から明らかなよ
うに、シフトレバー72がエンジンブレーキレンジであ
るM(マニアル)レンジ、3レンジ、2レンジ、Lレン
ジのいずれかに操作されている最低速ギヤ段すなわち第
1速ギヤ段での走行時では、ブレーキB4が係合させら
れることよってアクセルペダル50の非操作状態である
ような非駆動走行においてエンジンブレーキが発生させ
られるようになっているが、シフトレバー72がDレン
ジに操作されている第1速ギヤ段での走行時では、その
ブレーキB4が解放させられることから、アクセルペダ
ル50の非操作状態であるような非駆動走行において一
方向クラッチF2の滑りおよびリングギヤR3の空転が
許容されるので、自動変速機14内において動力伝達経
路が解放され、車両がエンジンブレーキが作用しない惰
行走行とされるようになっている。第2速ギヤ段の走行
時でも、同様にクラッチC0が解放させられることによ
り一方向クラッチF0のすべりが許容されて惰行走行と
されるようになっている。このような第1速ギヤ段での
惰行走行では、一方向クラッチF2が滑らされて解放状
態とされる。たとえば、本実施例の第1速ギヤ段の走行
時では、上記一方向クラッチF2が、車両の駆動走行時
には動力伝達経路を成立させるために係合させられ、車
両の惰行走行時には動力伝達経路を遮断させるために解
放させられる摩擦係合装置として機能している。
操作量ACCがアクセル操作量センサ51により検出され
るようになっている。車両のエンジン10の吸気配管に
は、スロットルアクチュエータ54によってアクセルペ
ダル50の操作量ACCに応じた開き角(開度)θTHとさ
れるスロットル弁56が設けられている。また、アイド
ル回転制御のために上記スロットル弁56をバイパスさ
せるバイパス通路52には、エンジン10のアイドル回
転を制御するためにスロットル弁56全閉時の吸気量を
制御するISC弁53が設けられている。エンジン10
の回転速度N E を検出するためのエンジン回転速度セン
サ58、エンジン10の吸入空気量Qを検出するための
吸入空気量センサ60、吸入空気の温度TA を検出する
ための吸入空気温度センサ62、上記スロットル弁56
の全閉状態およびその開度θTHを検出するためのアイド
ルスイッチ付スロットルセンサ64、出力軸42の回転
速度NOUT すなわち車速Vを検出するための車速センサ
66、エンジン10の冷却水温度TW を検出するための
冷却水温センサ68、ブレーキの作動を検出するための
ブレーキスイッチ70、シフトレバー72の操作位置P
SHを検出するための操作位置センサ74、入力軸20の
回転速度NINすなわちクラッチC0の回転速度NC0(=
タービン回転速度NT )を検出するための入力軸回転セ
ンサ73、油圧制御回路84の作動油温度TOIL を検出
するための油温センサ75などが設けられており、それ
らのセンサから、エンジン回転速度NE 、吸入空気量
Q、吸入空気温度TA 、第1スロットル弁の開度θTH、
車速V、エンジン冷却水温TW、ブレーキの作動状態B
K、シフトレバー72の操作位置PSH、入力軸回転速度
NC0、作動油温度TOIL を表す信号がエンジン用電子制
御装置76或いは変速用電子制御装置78に供給される
ようになっている。
ー72は、車両の前後方向に位置するP(パーキング)
レンジ、R(リバース)レンジ、N(ニュートラル)レ
ンジ、D(ドライブ)およびM(マニアル)レンジ、3
レンジ、2レンジ、L(ロー)レンジへ操作されるとと
もに、DレンジとMレンジの間が車両の左右方向に操作
されるようにその支持機構が構成されている。このシフ
トレバー72には油圧制御回路84内の図示しないマニ
アル弁が連動させられており、機械的に走行レンジが決
まるようになっている。また、図5に示すように、車両
のステアリングホイール82の上面側には、走行レンジ
を低速側へ切り換えるために押し下げ操作される一対の
ダウンレンジスイッチ86D が設けられ、そのステアリ
ングホイール82の下面側には、走行レンジを高速側へ
切り換えるために押し上げ操作される一対のアップレン
ジスイッチ86U が設けられている。上記ダウンレンジ
スイッチ86D およびアップレンジスイッチ86U は、
シフトレバー72がMレンジ位置へ操作されることによ
りその操作が有効化されるようになっている。このスイ
ッチ選択モードが選択されると、ダウンレンジスイッチ
86D およびアップレンジスイッチ86U の操作に従っ
て電気的に走行レンジが選択されるようになっている。
PU、RAM、ROM、入出力インターフェースを備え
た所謂マイクロコンピュータであって、CPUはRAM
の一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプ
ログラムに従って入力信号を処理し、種々のエンジン制
御を実行する。たとえば、燃料噴射量制御のために燃料
噴射弁79を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ
80を制御し、アイドルスピード制御のためにISC弁
53を制御し、トラクション制御のためにスロットルア
クチュエータ54によりスロットル弁56を制御する。
エンジン用電子制御装置76は、スロットル弁56の制
御において、たとえば図6に示す関係から実際のアクセ
ルペダル操作量ACCに基づいてスロットルアクチュエー
タ54を駆動し、アクセルペダル操作量ACCが増加する
ほどスロットル弁開度θTHを増加させる。また、エンジ
ン用電子制御装置76は、ダウン変速後の第1速ギヤ段
での走行中において加速操作されたときの加速応答性を
高めることを目的として、エンジン10の出力すなわち
出力トルクを一時的に増大させる出力増大制御を実行す
るために、上記スロットル弁56を制御する。上記エン
ジン用電子制御装置76は、変速用電子制御装置78と
相互に通信可能に接続されており、一方に必要な信号が
他方から適宜送信されるようになっている。
マイクロコンピュータであって、CPUはRAMの一時
記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラ
ムに従って入力信号を処理し、油圧制御回路84の各電
磁弁或いはリニヤソレノイド弁を駆動する。たとえば、
変速用電子制御装置78は、たとえば図7に示す予め記
憶された変速線図から実際のスロットル弁開度θTHおよ
び車速Vに基づいて自動変速機14のギヤ段の変速やロ
ックアップクラッチ24の係合状態を決定し、この決定
された変速および係合状態が得られるように変速出力お
よび係合出力を行うことにより前記電磁弁SL1、SL
2、SL3、SL4を駆動する。
→3アップ変速線、3→4アップ変速線をそれぞれ示
し、それらの低車速側にそれぞれ位置する破線は2→1
ダウン変速線、3→2ダウン変速線、4→3ダウン変速
線である。アクセルペダル50が原位置(非操作位置)
へ戻し操作された車両の非駆動走行時において、車速V
がたとえば2→1ダウン変速線を低車速側へ横切った場
合には、2→1ダウン変速が判断されて第1速ギヤ段を
達成するための変速出力が行われる。その変速出力は、
Dレンジである場合にはクラッチC0およびC1を係合
させるものであり、エンジンブレーキレンジである場合
には、クラッチC0およびC1とブレーキB4を係合さ
せるものである。
4の協調制御装置としても機能する変速用電子制御装置
78の制御機能の要部を説明するための機能ブロック線
図である。図8において、変速制御手段100は、たと
えば図7に示すように予め記憶された変速線図から実際
の車速Vおよびエンジン負荷(アクセル操作量ACC、ス
ロットル弁開度θTH、吸入空気量Q、燃料噴射量)に基
づいて変速判断を行ない、その判断された変速段を実現
するための油圧式摩擦係合装置を選択的に作動させるこ
とにより、前記自動変速機14の変速段を切り換える。
この変速制御手段100は、たとえば、アクセルペダル
50が原位置(非操作位置)へ戻し操作された車両の非
駆動走行時において、車速Vがたとえば2→1ダウン変
速線を低車速側へ横切った場合には、2→1ダウン変速
が判断されて第1速ギヤ段を達成するための変速出力を
行う。このとき、Dレンジである場合にはクラッチC0
およびC1を係合させる変速出力となり、エンジンブレ
ーキレンジである場合には、クラッチC0およびC1に
加えて一方向クラッチF2のすべりを阻止するためのブ
レーキB4を係合させる変速出力となる。
ヤ段において一方向クラッチF2が解放される車両の惰
行走行状態において、(1) アクセルペダル50により車
両の加速操作が行われたこと、(2) 自動変速機14の入
力軸回転速度NC0がその同期回転速度(NOUT ×γ1 但
しγ1 は第1速ギヤ段の変速比すなわち車両駆動状態
(パワ─オン状態)でのNCO/NOUT )から予め設定さ
れた第1の値Cを差し引いた値(NOUT ×γ1 −C)を
下まわること、(3) ダウン変速出力からの経過時間がそ
の完了を判断するために設定された判定時間を経過して
そのダウン変速が実質的に完了していることすなわち第
2速ギヤ段、第3速ギヤ段、第4速ギヤ段、或いは第5
速ギヤ段から第1速ギヤ段へのダウン変速に関与する摩
擦係合装置ブレーキB3、ブレ─キB2、クラッチC
2、或いはブレ─キB0が確実に解放されていること、
(4) 第1速ギヤ段からのアップ変速が行われたときには
そのアップ変速が実質的に開始されていないことすなわ
ちアップ変速開始直後においてそのアップ変速に関与す
る摩擦係合装置の係合が開始してその摩擦係合装置がト
ルク容量を持つ前であること、(5) 車両の加速度dV/
dtが予め設定された判断基準値を下まわることなどに
基づいて、出力増大制御の開始条件が成立したか否かを
判定する。すなわち上記(1) 乃至(5) の条件がすべて満
足されたときに出力増大制御の開始条件が成立したと判
定する。
は、アクセルペダル操作量ACC、スロットル弁開度
θTH、或いはアイドルスイッチからの信号に基づいて、
第1速ギヤ段による惰行走行中にアクセルペダル50に
より車両の加速操作が行われたか否かを判定する加速操
作判定手段104と、自動変速機14の入力軸回転速度
NC0が逐次算出された同期回転速度(NOUT ×γ1 但し
γ1 は第1速ギヤ段の変速比)から予め設定された第1
の値Cを差し引いた値(NOUT ×γ1 −C)を下まわっ
ているか否かを判定する第1入力軸回転速度判定手段1
06と、ダウン変速出力から所定時間経過してそのダウ
ン変速が実質的に完了しているか否か、すなわち第1速
ギヤ段へのダウン変速に関与するブレーキB3が確実に
解放されているか否かを判定するダウン変速完了判定手
段108と、第1速ギヤ段からのアップ変速が未だ実質
的に開始されていないか否か、すなわちアップ変速開始
直後においてそのアップ変速に関与する摩擦係合装置た
とえば1→2アップ変速ではブレーキB3の係合が開始
してそれがトルク容量を持つ前であるか否かを判定する
アップ変速開始前判定手段110と、車両の加速度dV
/dtが予め設定された判断基準値を下まわるか否かを
判定する車両加速度判定手段112とを備えており、そ
れらの判定結果がすべて肯定された場合に、出力増大制
御の開始条件が成立したと判定する。
条件判定手段102により出力増大制御の開始条件が成
立したと判定された場合には、スロットル弁開度θTHを
所定量増量するようにスロットルアクチュエータ54を
作動させることにより、出力増大制御の開始条件の成立
が判定されない場合に比較して、エンジン10の出力を
所定量増大させ、制御終了条件判定手段118により出
力増大制御の終了条件が成立したと判定されるまでその
エンジン10の出力の所定量の増大を継続させる。この
出力の所定の増大量Dおよび増大期間Aは、第1速ギヤ
段へのダウン変速後における惰行走行時において再加速
操作が行われた場合の応答遅れを小さくするために予め
設定されたものであり、出力増大中の入力軸回転速度N
C0が同期回転速度(NOUT ×γ1 )を越えない非同期回
転範囲から外れない大きさとなるように、また、第1速
ギヤ段へのダウン変速の後において自動変速機14の入
力軸回転速度NC0が第1速ギヤ段の同期回転速度(N
OUT ×γ1 )よりも低い非同期回転領域期間(幅)内で
前記原動機の出力の増大を継続させるように、しかも所
定の速度で増大量(最大値)Dまで増加し且つ所定の速
度でその増大量Dから減少するように決定される。
とえば図9に示す予め記憶された関係から実際の惰行走
行時の第1速ギヤ段の同期回転速度(NOUT ×γ1 )と
入力軸回転速度NC0との差に基づいて、その差が大きく
なるほど大きくなるように、エンジン10の出力を非制
御時よりも増大させるための増大量Dたとえばスロット
ル弁開度付加値ΔθTHを決定する増大量決定手段120
と、所定の増加速度でスロットル弁開度付加値ΔθTHま
で増加させ、所定時間その所定量を保持した後、制御終
了条件判定手段118により制御終了条件の成立が判定
されると所定の減少速度で減少させる増大量変化手段1
22とを備え、上記増大量決定手段120により決定さ
れた増大量Dたとえばスロットル弁開度付加値ΔθTHだ
け増加させたスロットル弁開度max(θTH、ΔθTH)
を用いてエンジン10の出力を増大させる。上記増大量
変化手段122による増大量増加速度或いは減少速度
は、増大量変化による吸入空気量の変化によりエンジン
10に設けられた図示しない排ガス処理装置の排ガス浄
化処理能力を越えないように設定されている。
増大制御手段116によるエンジン10の出力増大制御
が開始されてからの経過時間tELが予め設定された判断
基準増大期間値Aを越えたか否かを判定する経過時間判
定手段124と、入力軸回転速度NC0が第1速ギヤ段の
同期回転速度(NOUT ×γ1 )から第1の値Cよりも小
さく設定された第2の値Bを差し引いた値(NOUT ×γ
1 )−Bを上回ったか否かを判定する第2入力軸回転速
度判定手段126と、アクセルペダル50が原位置に戻
されたか否かを判定する非加速操作判定手段128とを
備え、それら3つの手段の少なくとも1つが肯定された
ことに基づいて、出力増大制御手段116による出力増
大制御の終了を判定する。前記出力増大制御手段116
はその制御終了条件判定手段118により出力増大制御
の終了が判定されるまで、出力増大制御を実行するもの
である。
作動の要部を説明するためのフローチャートであって、
Dレンジでの惰行走行中の加速操作時における加速応答
性を高めるためにエンジン10の出力(トルク)を一時
的に増大させるエンジン出力増大制御ルーチンを示して
いる。
する)SA1では、自動変速機14が第1速ギヤ段の走
行中であるか否かが判断される。このSA1の判断が否
定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定さ
れる場合は、SA2において、各センサから供給される
信号の読み込みなどを行う入力信号処理が行われるとと
もに、第1速ギヤ段走行中の同期回転速度(NOUT ×γ
1 )が逐次読み込まれた出力軸回転速度NOUT および第
1速ギヤ段の変速比γ1 に基づいて逐次算出される。
を表す制御中フラグFTRQUP の内容が「1」にセットさ
れているか否かが判断される。当初はこのSA3の判断
が否定されるので、前記制御開始条件判定手段102に
対応するSA4において、エンジン出力増大制御の開始
条件が成立したか否かが判断される。この開始条件と
は、たとえば(1) アクセルペダル50により車両の加速
操作が行われたこと、(2) 自動変速機14の入力軸回転
速度NC0がその同期回転速度(NOUT ×γ1 但しγ1 は
第1速ギヤ段の変速比すなわちNCO/NOUT )から予め
設定された第1の値Cを差し引いた値(NOUT ×γ1 −
C)を下まわること、(3) ダウン変速出力から所定時間
経過してそのダウン変速が実質的に完了していることす
なわち第1速ギヤ段へのダウン変速に関与するブレーキ
B3が確実に解放されていること、(4) 第1速ギヤ段か
らのアップ変速が行われたときにはそのアップ変速が実
質的に開始されていないことすなわちアップ変速開始直
後においてそのアップ変速に関与する摩擦係合装置の係
合が開始してその摩擦係合装置がトルク容量を持つ前で
あること、(5) 車両の加速度dV/dtが予め設定され
た判断基準値を下まわることなどである。上記SA4で
は、それら(1) 乃至(5) の条件がすべて満足されたとき
に出力増大制御の開始条件が成立したと判定される。
で、SA8において制御中フラグFTR QUP の内容が
「1」であるか否かが判断される。当初はこのSA8の
判断も否定されるので本ルーチンが終了させられる。図
11のt2 時点までがこの状態を示している。図11に
おいて、t1 時点まではアクセルペダル50が非操作位
置まで戻され且つブレーキペダルによる制動操作が行わ
れた状態であり、図11のt 0 時点は車速Vの低下によ
り変速制御手段100から2→1ダウン変速出力が行わ
れたときを示している。このときの車両では、一方向ク
ラッチF2が解放され、車両は駆動状態でも制動状態で
もなく、惰行走行状態となっている。
と、SA5において、制御中フラグF TRQUP の内容が
「1」にセットされるとともに、エンジン出力増大制御
開始からの経過時間を計時するためのカウンタCTRQUP
の内容がクリアされる。このため、続くSA8において
制御中フラグFTRQUP の内容が「1」であると判断され
るので、前記出力増大制御手段116に対応するSA9
において、たとえば図9に示す予め記憶された関係から
実際の惰行走行時の第1速ギヤ段の同期回転速度(N
OUT ×γ1 )と入力軸回転速度NC0との差に基づいて、
その差が大きくなるほど大きくなるように、エンジン1
0の出力を非制御時よりも増大させるための増大量Dた
とえばスロットル弁開度付加値ΔθTHが決定され、さら
に所定の増加速度でスロットル弁開度付加値ΔθTHまで
増加させ、所定時間その所定量を保持した後、SA6に
より制御終了条件の成立が判定されると所定の減少速度
で減少させるための出力増量指令をエンジン用電子制御
装置76へ出力し、上記増大量Dたとえばスロットル弁
開度付加値ΔθTHだけ増加させたスロットル弁開度ma
x(θTH、ΔθTH)となるようにスロットルアクチュエ
ータ54を制御させる。
の判断が肯定されるので、前記制御終了条件判定手段1
18に対応するSA6において、エンジン出力増大制御
終了条件が成立したか否かが判断される。この終了条件
とは、たとえばエンジン10の出力増大制御が開始され
てからの経過時間tELが予め設定された判断基準増大期
間値Aを越えたか否か、入力軸回転速度NC0が第1速ギ
ヤ段の同期回転速度(NOUT ×γ1 )から第1の値Cよ
りも小さく設定された第2の値Bを差し引いた値(N
OUT ×γ1 )−Bを上回ったか否か、アクセルペダル5
0が原位置に戻されたか否かのいずれか1つの判断が肯
定されることである。
A8およびSA9が繰り返し実行されてエンジン出力増
大制御が継続される。図11のt2 時点乃至t3 時点は
この状態を示している。しかし、上記エンジン10の出
力増大制御が開始されてからの経過時間tELが予め設定
された判断基準増大期間値Aを越えたか否か、入力軸回
転速度NC0が第1速ギヤ段の同期回転速度(NOUT ×γ
1 )から第1の値Cよりも小さく設定された第2の値B
を差し引いた値(NOUT ×γ1 )−Bを上回ったか否
か、アクセルペダル50が原位置に戻されたか否かのい
ずれか1つが満足されると、SA6の判断が肯定される
ので、SA7において制御中フラグFTR QUP の内容が
「0」にクリアされる。これにより、続くSA8の判断
が否定されて本ルーチンが終了させられる。
1速ギヤ段の同期回転速度(NOUT×γ1 )よりも低い
非同期回転領域期間内すなわちt4 までの期間内におい
て、エンジン出力を増大させるための増大量出力継続期
間に対応するものであり、惰行走行中の加速応答を良く
しつつ、そのエンジン出力の一時的増大によって回転同
期時にショックが発生しないように予め設定されてい
る。また、前記図9に示す関係から実際の惰行走行時の
第1速ギヤ段の同期回転速度(NOUT ×γ1 )と入力軸
回転速度NC0との差に基づいて決定される増大量Dは、
第1速ギヤ段の同期回転速度(NOUT ×γ1 )よりも低
い非同期回転領域から入力軸回転速度NC0が上側へ外れ
ない大きさでエンジン10の出力を増大させるように、
すなわち回転同期時にショックが発生しないように予め
設定されている。また、上記第1の値Cは、同期回転速
度(NOUT ×γ1 )と入力軸回転速度NC0との差(N
OUT ×γ1 )−NC0が、出力増大制御の開始により加速
応答時間短縮の効果が得られる程に十分に大きいか否か
を判定するための値であって、予め実験的に求められた
ものである。入力軸回転速度NC0が同期回転速度(N
OUT ×γ1 )の近づいた状態(差(NOUT ×γ1 )−N
C0が第1の値Cよりも小さい状態)で出力増大制御が行
われても、加速応答時間短縮効果が得られず(または、
もともと十分な応答性があり)不要に出力増大制御を実
行させることになるとともに、却って同期ショックを発
生させかねないからである。また、上記第2の値Bは、
入力軸回転速度NC0が同期回転速度(NOUT ×γ1 )に
到達する直前となり、出力増大制御が同期後のショック
の発生などの不都合の発生に寄与しかねない状態を判定
するための値であって、予め実験的に求められたもので
ある。
走行中のアクセルペダル50の加速操作によりエンジン
出力が一時的に増量されると、当初は第1速ギヤ段の同
期回転速度(NOUT ×γ1 )よりも大幅に下まわってい
た入力軸回転速度NC0が、図11の実線に示すように、
破線に示すエンジン出力増大制御が行われない従来の場
合に比較して、その同期回転速度(NOUT ×γ1 )へ向
かって速やかに接近させられて、速やかにその同期回転
速度(NOUT ×γ1 )に到達させられる。図11のt4
時点はこの状態を示している。このt4 時点では、一方
向クラッチF2が係合させられてリングギヤR3の空転
が阻止されることにより、自動変速機14内においてそ
れまで解放されていた動力伝達経路が形成されて車両の
加速が行われるようになる。これにより、アクセルペダ
ル50の加速操作から車両の加速までの応答時間TREが
従来の応答時間TRE1 に比較して大幅に短縮される。
始条件判定手段102(SA4)により、一方向クラッ
チF2が解放されている車両の惰行走行状態において、
車両の加速操作が行われたことに基づいて出力増大制御
の開始条件が成立したと判定された場合には、出力増大
制御手段116(SA9)により、エンジン10の出力
が、上記開始条件が成立したと判定されない場合の値に
比較して、所定量増大させられることから、自動変速機
14の入力軸回転速度NC0がそのときの変速比γ1 と出
力軸回転速度NOUT との積である同期回転速度(NOUT
×γ1 )に到達するまでの時間TREが短縮されるので、
一方向クラッチF2の係合による駆動力の発生までの応
答時間が短くなり、もたつき感が解消されて車両の運転
性が高められる。
段116(SA9)は、第1速ギヤ段へのダウン変速の
後において、自動変速機14の実際の変速段における変
速比γ1 と出力軸回転速度NOUT との積である同期回転
速度(NOUT ×γ1 )よりも低い非同期回転領域から入
力軸回転速度NC0が外れないすなわち越えない大きさで
エンジン10の出力を増大させるものであることから、
一方向クラッチF2の係合時において入力軸回転速度の
変化率(上昇率)の急低下がないので、その一方向クラ
ッチF2の係合ショックが好適に解消される。
段116(SA9)は、第1速ギヤ段へのダウン変速の
後において自動変速機14の入力軸回転速度NC0が第1
速ギヤ段の同期回転速度(NOUT ×γ1 )よりも低い非
同期回転領域期間(幅)内でエンジン10の出力の増大
を継続させるものであるので、入力軸回転速度NC0が必
要かつ十分に同期回転速度(NOUT ×γ1 )に速やかに
近接させられているので、加速応答性が好適に高められ
る。
定手段102(SA4)は、自動変速機14の入力軸回
転速度NC0が同期回転速度(NOUT ×γ1 )から予め設
定された第1の値Cを差し引いた値を下まわることに基
づいて出力増大制御の開始条件が成立したか否かを判定
するものであり、出力増大制御手段116(SA9)は
その制御開始条件判定手段102により出力増大制御の
開始条件が成立したと判定されている間、エンジン10
の出力を増大させるものであることから、入力軸回転速
度NC0が同期回転速度(NOUT ×γ1 )よりも第1の値
Cだけ低い値を越える場合には出力増大制御の開始条件
が成立したと判定されないので、不要に出力増大制御を
実行させることが回避されるとともに、入力軸回転速度
NC0が同期回転速度(NOUT ×γ1 )に到達する直前に
出力増大制御が開始されて係合ショックが発生すること
が好適に回避される利点がある。
定手段102(SA4)は、2→1ダウン変速が実質的
に完了していることに基づいて出力増大制御の開始条件
が成立したか否かを判定するものであるので、2→1、
3→1、4→1、或いは5→1ダウン変速直後において
それに関与する摩擦係合装置ブレーキB3、ブレ─キB
2、クラッチC2、或いはブレ─キB0が未だすべって
いる状態で出力増大制御が開始されることが回避される
利点がある。
定手段102(SA4)は、第1速ギヤ段からのアップ
変速開始直後においてそのアップ変速に関与する摩擦係
合装置たとえば1→2アップ変速ではブレーキB3の係
合が開始する前か否かに基づいてその第1速ギヤ段にお
ける出力増大制御の開始条件が成立したか否かを判定す
るものであるので、第1速ギヤ段からのアップ変速の出
力が行われた後でも、そのアップ変速に関与するブレー
キB3の摩擦係合の開始までは出力増大制御が開始さ
れ、そのブレーキB3の摩擦係合が開始された後ではそ
の出力増大制御の開始が回避される利点がある。
定手段102(SA4)は、車両の加速度が予め設定さ
れた判断基準値を下まわることに基づいて上記所定の変
速段における出力増大制御の開始条件が成立したか否か
を判定するものであるので、何らかの事情によって車両
がすでに加速されている状態での出力増大制御の開始が
回避される利点がある。
開始からの経過時間tELが予め設定された判断基準増大
期間値Aを越えたこと、入力軸回転速度NC0が同期回転
速度(NOUT ×γ1 )から第1の値Cよりも小さく設定
された第2の値Bを差し引いた値を上回ること、アクセ
ルペダル50が原位置(非操作位置)に戻されたことの
少なくとも1つに基づいて、出力増大制御の終了を判定
する制御終了条件判定手段118(SA6)が備えら
れ、前記出力増大制御手段116はその制御終了条件判
定手段118により出力増大制御の終了が判定されるま
で、出力増大制御を実行するものであるので、出力増大
制御の期間が時間的に或いは回転数領域的に制限されて
同期ショックの発生が防止され、また、加速意思のない
ときの出力増大制御が回避される利点がある。
段116は、所定の増加速度で増大量Dを増加させるこ
とによりエンジン10の出力を増大させ、所定時間その
所定量を保持した後、制御終了条件判定手段118によ
り出力増大制御の終了が判定されると所定の減少速度で
減少させることから、エンジン10に対して急激な吸入
空気量の増大或いは減少が回避されるので、排気ガス中
の有害ガス濃度の悪化が防止される。この場合、吸入空
気量の遅れが大きい大排気量のエンジンほど大きな効果
がある。
示す予め記憶された関係から実際の同期回転速度(N
OUT ×γ1 )と入力軸回転速度NC0との差(NOUT ×γ
1 )−NC0に応じて増大量Dを決定する増大量決定手段
120を含み、その増大量決定手段120により決定さ
れた増大量Dだけ原動機の出力を増大させるものである
ことから、同期回転速度(NOUT ×γ1 )と入力軸回転
速度NC0との差(NOUT×γ1 )−NC0に応じた増大量
だけエンジン10の出力が増大させられるので、必要か
つ十分な大きさの出力増大量が得られ、一方向クラッチ
F2の係合時のショックが発生しない範囲で十分な加速
応答性が得られる。
説明したが、本発明は、以上に説明した実施例とは別の
他の態様としても実施され得る。
段における惰行走行時にエンジン出力増大制御が行われ
るように説明されていたが、その第1速ギヤ段よりも高
速側の第2速ギヤ段などにおける惰行走行時において
も、本発明が適用される。
内の動力伝達経路を解放する摩擦係合装置として、第1
速ギヤ段における惰行走行時に解放される一方向クラッ
チF2が用いられていたが、惰行走行時において解放制
御される油圧式ブレーキや、油圧式クラッチであっても
差し支えない。
16は、スロットルアクチュエータ54を制御すること
によりエンジン10の出力を一時的に増大させていた
が、たとえば図12に示すような惰行走行中の加速操作
時に用いる関係を用意し、惰行走行中の加速操作時には
それまで用いられていた図6に示す関係からその図12
に示す関係に切り換えてスロットルアクチュエータ54
の制御に用いるようにしてもよい。図12に示す関係
は、アクセルペダル操作量ACCが零から所定値までの所
定範囲であるときにスロットル弁開度θTHは零よりも大
きく設定された所定値に維持されるように決定されてい
るから、図6に示す関係からその図12に示す関係に切
り換えられることにより、エンジン10の出力が一時的
に増加させられる。
させるために、ISC弁53や燃料噴射弁79が用いら
れてもよいし、エンジン10に対してクラッチを介して
作動的に連結された補機が備えられている場合には、そ
のクラッチを解放して補機の負荷分だけエンジン10の
負荷を軽減してその出力を一時的に増大させてもよい。
また、原動機として、電動モータとエンジンのハイブリ
ット式原動機、或いは電動モータから構成される原動機
が用いられる場合には、その電動モータの出力を一時的
に上昇させてもよい。
16は、たとえば図9に示す関係から(NOUT ×γ1 )
と入力軸回転速度NC0との差(NOUT ×γ1 )−NC0に
応じて決定した増大量だけエンジン10の出力を増大さ
せていたが、予め設定された一定の増大量だけエンジン
10の出力を増大させるものであっても一応の効果が得
られる。
ブレーキを作用させないDレンジにおける2→1ダウン
変速後の惰行走行においてエンジン出力増大制御が実行
される例が説明されていたが、他のレンジやマニアル操
作に応答して発生する2→1、3→1、4→1、或いは
5→1ダウン変速においてもエンジンブレーキを作用さ
せないモードであれば、エンジン出力増大制御が実行さ
れてもよい。
段102では、出力増大制御の開始条件がすべて成立し
たか否かの判定に際して、(1) アクセルペダル50によ
り車両の加速操作が行われたこと、(2) 自動変速機14
の入力軸回転速度NC0がその同期回転速度(NOUT ×γ
1 但しγ1 は第1速ギヤ段の変速比すなわち車両駆動状
態でのNCO/NOUT )から予め設定された第1の値Cを
差し引いた値(NOUT×γ1 −C)を下まわること、(3)
ダウン変速出力から所定時間経過してそのダウン変速
が実質的に完了していることすなわち第1速ギヤ段への
ダウン変速に関与するブレーキB3が確実に解放されて
いること、(4) 第1速ギヤ段からのアップ変速が行われ
たときにはそのアップ変速が実質的に開始されていない
ことすなわちアップ変速開始直後においてそのアップ変
速に関与する摩擦係合装置の係合が開始してその摩擦係
合装置がトルク容量を持つ前であること、(5) 車両の加
速度dV/dtが予め設定された判断基準値を下まわる
ことの5種類の判定条件が用いられていたが、それらの
うちの一部が用いられてもよいし、他の条件が加えられ
てもよい。
前進5速であったが、前進4速以下或いは前進6速以上
の自動変速機であってもよく、また、図10に示すプロ
グラムを実行するのは、エンジン用電子制御装置76で
あってもよいし、エンジン用電子制御装置76および変
速用電子制御装置78とは独立したコンピュータであっ
てもよい。
一実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲に
おいて種々変更が加えられ得るものである。
れる、エンジンおよび自動変速機を備えた車両の動力伝
達装置の構成を説明する骨子図である。
複数の変速段とそれを達成するための油圧式摩擦係合装
置の作動の組み合わせとの関係を説明する図表である。
機を制御するための制御装置の電気的構成を説明するブ
ロック線図である。
ある。
ジスイッチが設けられたステアリングホイールの側面図
である。
めの特性であって、アクセルペダル操作量ACCとスロッ
トル弁開度θTHとの関係を示す図である。
いられる変速線図を示す図である。
説明する機能ブロック線図である。
るために用いられる関係を示す図である。
を説明するフローチャートであって、エンジン出力増大
量制御ルーチンを示す図である。
車両の作動を説明するタイムチャートである。
増大時にスロットルアクチュエータを制御するために選
択される関係を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 車両の駆動走行時には動力伝達経路を成
立させるために係合させられ、該車両の惰行走行時には
動力伝達経路を遮断させるために解放させられる摩擦係
合装置を有する自動変速機と、該自動変速機を介して伝
達するための動力を発生させる原動機とを協調して制御
する協調制御装置であって、 前記摩擦係合装置が解放されている車両の惰行走行状態
において前記車両の加速操作が行われたことに基づい
て、出力増大制御の開始条件が成立したか否かを判定す
る制御開始条件判定手段と、 該制御開始条件判定手段により出力増大制御の開始条件
が成立したと判定された場合には、判定されない場合に
比較して前記原動機の出力を所定量増大させる出力増大
制御手段とを、含むことを特徴とする原動機および自動
変速機の協調制御装置。 - 【請求項2】 前記摩擦係合装置は、車両の駆動走行時
において係合させられるが、前記自動変速機の入力軸回
転速度がそのときの自動変速機の変速比と出力軸回転速
度との積よりも小さくなると解放される一方向クラッチ
である請求項1の原動機および自動変速機の協調制御装
置。 - 【請求項3】 前記出力増大制御手段は、前記自動変速
機において実際の変速段における変速比と出力軸回転速
度との積である同期回転速度よりも低い非同期回転領域
から入力軸回転速度が外れない大きさで前記原動機の出
力を増大させるものである請求項1または2の原動機お
よび自動変速機の協調制御装置。 - 【請求項4】 前記出力増大制御手段は、前記自動変速
機において所定の変速段の非同期回転領域期間内で前記
原動機の出力の増大を継続させるものである請求項3の
原動機および自動変速機の協調制御装置。
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