JP2004263875A - 自動変速装置とスロットル弁の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の自動変速装置では、スリップ直結中にアクセルを踏み込まれた場合には、直結クラッチが過剰スリップを起こし、エンジン回転が吹き上がりを起こすことになり、直結クラッチが劣化する原因にもなる。
【解決手段】 アクセルの踏み込み量を検出するアクセル踏み込み量検出手段８と、スロットル弁９の開度を調整するスロットル弁制御手段１２と、トルクコンバータ３に直結機構４を有する自動変速機２と、自動変速機２を制御する自動変速機制御手段６とを備え、直結機構４が直結トルクの調整を行う直結トルク調整手段５を備え、直結トルク調整手段５が直結中にトルクコンバータを完全に直結させた状態とトルクコンバータのスリップ量を調整するスリップ直結状態とに制御するとともにスリップ直結状態での走行中にアクセル７が踏み込まれた場合にスロットル弁９の動作を制限して直結トルクを増加させた。
【選択図】 図１１

Description

この発明は自動車に搭載される自動変速装置とスロットル弁の制御方法に関するものである。

一般に、トルクコンバータに直結機構を有する自動変速装置は、車両重量の大きな高級車に用いられることが多く、同乗者が不快な変速ショックを発生することは好ましいことではない。また、運転者には、加速の際にもたつき感などの鈍重な感触を持たせないようにしながら、好燃費を得るようにするため、自動変速装置とその制御について様々な工夫がなされてきた。

図１３は、例えば特開平５−２６２１６９号公報に示された従来の車両の自動変速装置の概略を示す構成図である。この図１３において、１０５はトルクコンバータの直結機構、１０６は自動変速機制御手段、１０８はアクセル踏み込み量検出手段、２１はシフトレバーの設定位置を示すシフトレバー信号、２２は車速度を検出する車速用回転センサ、２３はエンジン回転センサ、２４はトルクコンバータ出力軸回転数検出手段、２５はアクセル踏み込み量検出手段１０８の信号に異常が発生した場合にアクセルの全閉や全開などの操作を検知するアクセルスイッチ、２６はスロットル制御器、２７はシフトソレノイド、２８はエンジン制御装置、２９は点火装置、３０は燃料制御装置、Ｖｔａｒは目標車速度、θｒｅａｌはスロットル弁の実開度、Ｑｆは残存燃料量を示している。以上のように実際の車両に搭載される自動変速装置は構成される。

図１４は自動変速装置の構成を、機能ごとのブロックにまとめた構成図である。図１４において、３１は車速検出手段、３２は目標駆動軸トルク検索手段、３３はアクセル踏み込み量検出手段、３４はトルク伝達演算手段、３５は第１，第２選択手段、３６は第１演算子、３７は第２演算子、３８は変速比選択手段、３９はスロットル開度演算手段、４０はスロットル制御器、４１は変速アクチュエータ、４２は直結制御手段、３０は燃料制御装置である。

次に、上記図１３と図１４を用いて動作について説明する。上記車速検出手段３１により検出した車速度と、アクセル踏み込み量検出手段３３により検出したアクセル踏み込み量とを目標駆動軸トルク検索手段３２に入力する。目標駆動軸トルク検索手段３２にはエンジン音や余裕駆動トルクを考慮して、あらかじめエンジンが発生する駆動トルクパターンが設定されており、車速度と要求駆動トルクに対応した目標駆動トルクの値が出力される。トルク伝達演算手段３４では、第１，第２選択手段３５において、トルクの伝達にトルクコンバータを使用するか、トルクコンバータを直結して直結制御を行うかを判定する。直結制御を実施する場合には、第２演算子３７を選択し、直結制御装置４２に出力するデューティ量を演算するとともに、直結制御時のトルク変動を防止するため、燃料制御装置３０にて燃料の量を制御する。トルク伝達演算手段３４は第１，第２選択手段の判定に基づいて、トルクコンバータの出力軸のトルクを変速比毎に演算する。変速比選択手段３８は、入力軸と出力軸間の伝達効率が最高となる変速比を選択し、その変速比となるように変速アクチュエータ４１に制御信号を出力する。スロットル開度演算手段３９は目標駆動トルクを発生するスロットル開度αを演算し、スロットル制御器４０を制御する。

図１５は上記自動変速装置の制御の一部を示したフローチャートである。ステップＳ１２０１では車速度Ｖｓｐとアクセル開度αを検出する。ステップＳ１２０２ではアクセルが踏み込まれているか否かの判断をする。アクセルが踏み込まれていると判断された場合、ステップＳ１２０３にてアクセル開度αから車両の目標駆動トルクＴｏを演算する。ステップＳ１２０４では、駆動トルクＴｏから各変速段毎に必要なエンジントルクを演算する。その後、直結・非直結どちらの場合においても燃料消費量が最小となる変速段を判定し、ステップＳ１２０５にて車速Ｖｓｐが目標車速Ｖ10かどうかを判断して、Ｖｓｐ≧Ｖ10 の場合にはステップＳ１２０６で各変速位置でのエンジン回転数を求め、次の処理Ａに進む。また、各判断の結果によって、ここでは図示されない処理Ｂ，Ｃへ進み、目標駆動トルクを得るためのスロットル弁開度を決定するようにしている。

また、図１６は特公平１−３９５０３号公報に示された従来の自動変速装置の構成図である。図１６において、１０１はエンジン、１０２は自動変速機、１０３はトルクコンバータ、４３は直結クラッチ、１０７はアクセル、４４はアクセル１０７の釈放を検出するアクセル釈放検出手段、４５はアクセル１０７が釈放されてからの時間を計測する計時手段、４６は直結クラッチ４３のフィードフォワード制御を行う直結クラッチフィードフォワード手段、４７は直結クラッチ４３のフィードバック制御を行う直結クラッチフィードバック手段である。

図１７は、同じく特公平１−３９５０３号公報に示されている自動変速装置の直結制御方法を示したタイムチャート図である。この図１７において、Ａはアクセル１０７を踏み込んでいるか、あるいは釈放しているかを示している信号で、アクセル１０７を踏み込んでいるときにはローレベルとなり、アクセル１０７を釈放しているときにはハイレベルを示す。Ｃはトルクコンバータ１０３の出力軸回転数（タービン回転数：車速度に比例）の変化である。ＤとＨはアクセル１０７釈放で走行しているときのエンジン回転数の変化を示している。Ｄはアクセル１０７の釈放中に直結クラッチ４３の締結力制御デューティを点線Ｂのように出力０％としてトルクコンバータ１０３をコンバータ状態で走行している場合のエンジン回転数の変化を示している。Ｈはアクセル１０７を釈放中にトルクコンバータ１０３のスリップ量が一定となるように実線Ｇで示すごとく直結クラッチ４３の制御デューティをフィードバック制御した場合のエンジン回転数の変化を示している。

次に図１６，図１７を用いて動作を説明する。図１７に示される時間ｔ１以前は運転者はアクセル１０７を踏んで走行している。このときにはエンジン１０１から自動変速機１０２に大きなトルクが伝達されるため、直結クラッチ４３にスリップが発生しないように直結クラッチ４３の制御デューティを高くしている（直結クラッチにスリップが発生しない直結方法を以下、完全直結という）。時間ｔ１でアクセル１０７を釈放してから時間Ｔ１の間は、直結クラッチフィードフォワード制御手段４６により、直結クラッチ４３の制御デューティをＸ％に保ち、トルクコンバータ１０３の直結クラッチ４３のスリップ量をフィードフォワード制御している。ｔ＝ｔ１より時間Ｔ１経過後、再びアクセル１０７を踏み込むｔ２までは、直結クラッチフィードバック制御手段４７によってトルクコンバータ１０３の入力回転数と出力回転数との差から直結クラッチ４３の締結力をフィードバック制御している。このときはエンジン回転数に応じて、トルクコンバータ１０３のスリップ量があらかじめ設定された値となるように、直結クラッチ制御デューティを制御している（直結クラッチの締結力が弱く、直結クラッチにスリップが生じる直結方法を以下、スリップ直結という）。

図１７に示されるＥはフューエルカットをやめて燃料の噴射を開始するフューエルカットリカバー回転数である。直結クラッチ制御デューティを出力しなかった場合（デューティ波線Ｂ）には、エンジン回転数はＤのように変化するため、フューエルカットを行っている時間はＴＦ１の区間である。直結クラッチ制御デューティをＧのように変化させた場合には、トルクコンバータの入力部（エンジンの回転数に等しい）と出力部はほぼ一体となって回転するため、エンジン回転数の下降が遅く、フューエルカットリカバー回転数に至るまでの時間が長いため、フューエルカット時間はＴＦ２の間に拡大される。また、スリップ直結を行った場合には、オートマチックフルード（トランスミッションオイル）を介して動力が伝達されるため、直結中に発生する振動を抑えることができる。
特開平５−２６２１６９号公報 特公平１−３９５０３号公報

上記説明で示した特公平１−３９５０３号公報の従来の自動変速装置は、アクセル釈放の減速中、もしくは惰性運転中にはスリップ直結を行っているが、スリップ直結では直結クラッチの結合トルク（締結力）が小さいため、スリップ直結中にアクセルを踏み込まれた場合には、直結クラッチが過剰スリップを起こし、エンジン回転が吹き上がりを起こすことになる。このエンジン吹き上がりが発生した場合には、運転者に与えるフィーリングが悪化するとともに、直結クラッチが過剰スリップするため、直結クラッチが劣化する原因にもなる。

本発明に係る自動変速装置とスロットル弁の制御方法は、アクセルの踏み込み量を検出するアクセル踏み込み量検出手段と、スロットル弁の開度を調整するスロットル弁制御手段と、トルクコンバータに直結機構を有する自動変速機と、自動変速機を制御する自動変速機制御手段とを備え、直結機構が直結トルクの調整を行う直結トルク調整手段を備え、直結トルク調整手段が直結中にトルクコンバータを完全に直結させた状態とトルクコンバータのスリップ量を調整するスリップ直結状態とに制御するとともにスリップ直結状態での走行中にアクセルが踏み込まれた場合にスロットル弁の動作を制限して直結トルクを増加させたことを特徴とする。

スリップ直結中にアクセルを操作した（踏み込まれた）場合に、エンジン出力トルクが増加しても、直結機構が過剰なスリップを起こさないようにすることができ、スムーズに駆動トルクを増加させることができる。このとき、過剰なスリップを防ぐことからエンジン回転数の吹き上がりも発生せず、直結機構の劣化を少なくするとともに運転フィーリングを向上させることができる。

実施の形態１．
この発明の実施の形態１を図について説明する。図１はこの実施の形態１を示す構成図である。図１において、１はエンジン、２は自動変速機、３は自動変速機２が有するトルクコンバータ、３ａはトルクコンバータ３のタービン、４はトルクコンバータ３が有するトルクコンバータ３を直結させる直結機構、６は自動変速機２を制御する自動変速機制御手段、７はアクセル、８はアクセル７の踏み込み量を検出するアクセル踏み込み量検出手段、９はスロットル弁、１０はスロットル弁を開閉動作させるモータ、１１はスロットル弁９の開度を検出するスロットル開度検出手段、１２はスロットル弁９の開度を制御するスロットル弁制御手段、１３は自動変速機制御手段６とスロットル弁制御手段１２とを接続する通信手段である。

次に動作について説明する。図２はこの実施の形態１の制御を示す図である。エンジン１の発生する駆動力を伝達するトルクコンバータ３は次のようにして制御される。アクセル踏み込み量検出手段８が検出したアクセル踏み込み量は、スロットル弁制御手段１２を介して通信手段１３により自動変速機制御手段６に入力される。また、従来の技術の説明にある図１３に示された、トルクコンバータ出力軸回転検出手段２４等の周知技術にて検出される、トルクコンバータ３の出力軸の回転数を示すタービン３ａのタービン回転数を自動変速機制御手段６に入力する。図２は、上記２つの入力から自動変速機制御手段が行うトルクコンバータ３の制御を示したものである。ａはトルクコンバータ３が油圧により動力を伝達する場合の非直結領域、ｂは直結機構４が働いて油圧を介さずに動力を伝達する直結状態となる直結領域である。Ａは直結／非直結切り替え線で、アクセル踏み込み量とタービン回転数の関係から、トルクコンバータ３が非直結状態で動作する場合と直結状態で動作する場合が切り替る境界線である。Ｂの破線はエンジン１の状態がパワーＯＮあるいはパワーＯＦＦかを判定する線で、トルクコンバータ３が完全に直結された状態で、タービン３ａが回転しているときにアクセル踏み込み量が所定値以上ならば、パワーＯＮと判別し、アクセルが踏み込み量が小さいならば、パワーＯＦＦと判定する境界線である（ここで、パワーＯＮとはエンジン出力が大きく発生しており、エンジンが自動変速装置等の駆動系機構を駆動している状態をさし、パワーＯＦＦとはエンジン出力の発生が小さく、車両が動いている場合に駆動系機構から伝わる駆動力によってエンジンが駆動されている、すなわちエンジンブレーキがかかっている状態を示す）。また、直結領域ｂは３領域に区分される。ｃはトルクコンバータ３の直結時にトルクコンバータ３の入力と出力が一体となってスリップすることなく回転する完全直結状態となる領域、ｄは直結機構４の締結力を弱くして直結機構４にスリップが生じるようにしてトルクコンバータ３の入力と出力に回転数差を持たせたスリップ直結とする領域である。ｅは上記完全直結状態とし、非直結時とはアクセル踏み込み量に対するスロットル弁の開度の制御特性を変更している（直結時）領域である。これは本願の特徴の一つである、自動変速機２の直結時と非直結時では、アクセル踏み込み量に対するスロットル弁９の開度の制御特性を変更する領域である。以上のようにアクセル踏み込み量とタービン回転数とで表現される領域によって、トルクコンバータ３をどのような状態に制御するかを判定している。

図３は、この実施の形態１のアクセル踏み込み量と、スロットル弁開度の関係を示した図である。図３（ａ）は非直結時のアクセル踏み込み量とスロットル弁開度の特性を示している。スロットル弁９の開度はアクセル踏み込み量に対して任意設定することができるが、ここでは説明簡略化のため、アクセル踏み込み量とスロットル弁開度の関係を単純な特性となるようにしており、アクセル踏み込み量がθ１のときはスロットル弁開度をθ１、アクセル踏み込み量θ２の場合にはスロットル弁開度をθ２としている。

図３（ｂ）は上記図２と同じもので、領域ｅはスロットル弁開度の特性変更を行う領域で、アクセル踏み込み量をθ１からθ２へ増加させ、タービン回転数がＮｔ１からＮｔ４まで上昇するように加速した場合をここで考える。タービン回転数がＮｔ１からＮｔ２まではトルクコンバータ３が油圧によって駆動力を伝達している非直結領域（非直結時）なので、スロットル弁開度の制御は通常の特性に基づいて行われる。タービン回転数がＮｔ２からＮｔ３までは領域ｅ内（直結時）となるため、トルクコンバータ３を完全直結としながらスロットル弁開度が調整される。

図３（ｃ）はアクセル踏み込み量をθ２一定として、タービン回転数をＮｔ１からＮｔ４まで上昇するように加速した場合の、タービン回転数とスロットル弁開度の関係を示したものである。タービン回転数がＮｔ１からＮｔ２までは非直結領域であるため（図３（ｂ）参照）、スロットル弁開度はθ２である。タービン回転数がＮｔ２からＮｔ３まではスロットル弁開度特性変更を行う領域となるので、スロットル弁開度を補正して、非直結時よりαだけ大きく開くようにする。タービン回転数Ｎｔ３からＮｔ４まではスロットル弁開度の補正を行わない領域なので、スロットル弁開度をθ２とする。上記説明のようにスロットル弁９の開度を大きくすることで、登坂路走行等の直結時のエンジン出力トルクが不足しないようにしている。

図３（ｄ）はアクセル踏み込み量をθ１一定として、タービン回転数がＮｔ１からＮｔ４まで上昇するように加速した場合の、スロットル弁開度とタービン回転数との関係を示したものである。タービン回転数Ｎｔ１からＮｔ２まではスロットル弁開度の特性変更を行わない領域なので、スロットル弁開度はθ１のままである。タービン回転数がＮｔ２からＮｔ３まではスロットル弁開度の特性変更行う領域なので、スロットル弁開度を補正して、非直結時よりβだけ小さく開くように補正する。タービン回転数がＮｔ３からＮｔ４まではスロットル弁開度を再びθ１に戻す。

図４は、この実施の形態１のスロットル弁制御手段１２が行う制御の一例をフローチャートに示したものである。ステップＳ８０１ではアクセル踏み込み量（θ）を検出して、スロットル弁制御手段１２へ読み込ませる。次にステップＳ８０２では自動変速装置が直結時か否かを判断する。このステップＳ８０２で直結時でないと判断されると、ステップＳ８０３にて目標スロットル弁開度をθと設定する。ステップＳ８０２で直結時と判断されるとステップＳ８０５にてスロットル弁開度を補正し、目標スロットル弁開度を上記説明のようにθ＋α、あるいはθ−βと補正する。ステップＳ８０４ではスロットル弁開度を上記目標スロットル弁開度となるように制御する。上記説明のように、スロットル弁開度を小さくすることで、下り坂走行等での過多な加速等が起こらないようにしている。

上記説明のように、タービン回転数とアクセル踏み込み量の関係からスロットル弁の開度の制御特性を変更して、スロットル弁の開度を大きくしたり、または小さくすることで、運転状態に応じた最適な駆動力を得ることができる。

実施の形態２．
実施の形態２について説明する。この実施の形態２の発明は上記実施の形態１と構成は同一であるため、上記実施の形態１にて説明した各部の符号を用い、その構成，符号の説明は省略する。
上記実施の形態１でトルクコンバータ３の直結時のスロットル弁開度の制御特性を変更することについて、アクセル踏み込み量に対して一定の補正を加える一例を説明したが、このトルクコンバータ３が直結中の加速時と定常走行時とで制御特性が変更されるように、タービン回転数（車速度）の変化によって制御特性を変更することも可能である。このスロットル弁９の制御方法を図５を用いて説明する。図５（ａ）は、上記実施の形態１にて説明した図２と同じくタービン回転数とアクセル踏み込み量に対するトルクコンバータ３の制御を示したものである。図５（ａ）においてＸ−ａ５−Ｙ−ｂ５の各点で囲まれた領域が、スロットル弁９の開度を補正してスロットル弁開度の制御特性を変更する領域（図２のｅで示される領域）である。

図５（ｂ）には、上記Ｘ−ａ５−Ｙ−ｂ５の各点で囲まれたスロットル弁９の開度を補正する領域での補正量の一例を示している。この図５（ｂ）において”補正線”は、アクセル踏み込み量とタービン回転数から求められる各点をつないだ線である。アクセル踏み込み量がＸ点の場合はタービン回転数によらずスロットル弁開度の補正量をγとする。ａ１−ｂ１の補正線上となるアクセル踏み込み量とタービン回転数のときには、スロットル弁開度の補正量を０．８γとする。同様にａ２−ｂ２の補正線上にあるときは補正量を０．６γとし、ａ３−ｂ３の補正線上では０．４γ、ａ４−ｂ４の補正線上では０．２γの補正量とする。ａ５−Ｙ−ｂ５の各点をつないだ補正線上にあるときは、スロットル弁９の開度を補正する必要がないほど、アクセル踏み込み量が小さい、または十分タービン回転数が高い（車速度が高い）場合なので、スロットル弁開度補正量を０γとする。

その他の、アクセル踏み込み量とタービン回転数での領域にあるときは、線形補間して補正量を求める。図５（ａ）において、アクセル踏み込み量θ１で、タービン回転数がＮｔ１からＮｔ２まで加速した場合の、スロットル弁開度の変化を図６（ａ）に示す。タービン回転数がＮｔ１のときにはスロットル弁開度の補正量０．９γをアクセル踏み込み量に加えて補正し、目標スロットル弁開度をθ１＋０．９γとする。その後、加速に従い徐々に補正量が減少されていき、タービン回転数がＮｔＹのときに補正量が０γとなり、目標スロットル弁開度はθ１となる。

図６（ａ）はトルクコンバータ３を直結中の直結領域である図５（ａ）の点Ｃ１から加速を行った場合の、スロットル弁開度の変化を示したものであるが、非直結領域の図５（ａ）の点Ｃ０から加速した場合のスロットル弁開度の変化を図６（ｂ）に示す。つまり、この図６（ａ），（ｂ）は、トルクコンバータ３の直結中の加速時に、加速開始からの時間経過に従って、アクセル踏み込み量に対するスロットル弁開度の制御特性を変更することを示しており、図５（ａ）においてタービン回転数がＮｔ１からＮｔ２まで上昇する加速を行ったときのスロットル弁開度を示したものである。タービン回転数がＮｔ０からＮｔ１までは、上記直結領域ではないので、目標スロットル弁開度はアクセル踏み込み量と同じθ１とする。タービン回転数がＮｔ１以上（直結時）になると、非直結時のアクセル踏み込み量に対するスロットル弁の開度の制御に補正を行う。このときも、上記説明にあったように、アクセル踏み込み量に対するスロットル弁の開度を、非直結時よりも大きく補正するものや、小さく補正するものなどが用いられる。

このように自動変速機２の直結中に、急激にスロットル弁開度が変化すると乗員に与えるショックが大きいので、スロットル弁の開度の制御に補正を行うようにしたり、加速時のスロットル弁開度の変化量（Δθ）を制限し、急激にスロットル弁を変化させないように制御する。
また、自動変速機２の直結中の加速時には、上記説明と同様に加速開始からの時間に従って、スロットル弁開度の制御に補正を行う。また、その補正量を徐々に減少させていき、タービン回転数がＮｔＹでスロットル弁開度θ１となるようにした例を図６に示している。
同じように、乗員に変速時に大きなショックを与えないようにするため、上記図２のＡに示される自動変速機が直結と非直結の切り替わり時には、自動変速機制御手段６とスロットル弁制御手段１２との間で通信を行い、スロットル弁開度の変化量を制限して制御される。
自動変速機２が直結中に、アクセル７が操作された場合に、スロットル弁９の動作を制限して、車両の姿勢が乱れないように制御することもでき、アクセル７が踏み込まれた場合には、スロットル弁９の動作を制限して、つまりアクセル７の踏み込み量に対してスロットル弁開度を小さくしたり、また、アクセル７が戻された場合に、スロットル弁９の動作を制限（スロットル弁９の閉じる量を小さく）することで、急激なトルクの発生や、タイヤがロックするほど急激なエンジンブレーキを防ぐようにしたものである。

図７は、これまで説明してきたスロットル弁開度を制御する、図１に示されたスロットル弁制御手段１２の動作を示すフローチャートである。ステップＳ９０１ではアクセル踏み込み量（θ１）を読み込む。ステップＳ９０２ではトルクコンバータ３が直結時か否かの判断をする。ステップＳ９０２で直結時でないと判断した場合に、ステップＳ９０３で目標スロットル弁開度θ（ｎ）をθ１とする。ステップＳ９０２で直結時であると判断した場合には、ステップＳ９０５で図６（ａ）に示すタービン回転数とアクセル踏み込み量の関係から、補正量Ｋγを決定する。ステップＳ９０６ではステップＳ９０５で決定した補正量を、補正した目標スロットル開度θ（ｎ）を求める。ステップＳ９０７では、今回の目標スロットル弁開度と前回のスロットル弁開度との差が、スロットル弁開度の変化制限量以下であるかどうかを判断する。ステップＳ９０７で今回の目標スロットル弁開度の変化量が前回と比較して制限量以下であると判断した場合には、ステップＳ９０８に進み、アクセル踏み込み量θ１に補正量を加えた値を、今回の目標スロットル弁開度として、θ（ｎ）＝θ１＋Ｋγとする。ステップＳ９０７で今回の目標スロットル弁開度の変化量が前回のスロットル弁開度と比較して、制限量以上である場合には、今回の目標スロットル弁開度は前回のスロットル弁開度に変化制限量分だけ変化させた値とし、θ（ｎ）＝θ（ｎ−１）＋Δθとする。ステップＳ９０４では目標スロットル弁開度となるようにスロットル弁開度を制御する。

上記説明のように、アクセル踏み込み量とタービン回転数の関係からスロットル弁開度の制御特性を加速時と定常走行時で変更するようにしたので、大きな駆動力が必要な加速時には強い駆動力が得られ、また小さな駆動力で十分な通常走行時には必要なだけの駆動力を得られ、運転状態に応じた最適な駆動力を得ることができる。
また、加速開始からの経過時間、すなわちタービン回転数（車速度）の上昇に従って、スロットル弁の開度の制御特性を変更するようにしたので、大きな駆動力が必要な加速開始時には強い駆動力を得て、必要駆動力が減少するとともに車両の駆動力を減少させることで、駆動トルクの変化は、理想的な内燃機関のトルク特性に近付けることができ、良好な走行特性を得ることができる。
また、スロットル弁の開度の制御を補正するようにしたので、理想的な駆動トルク特性に近付け、良好な走行特性を得ることができる。
また、スロットル弁の開度の制御を大きく補正することで、登坂路等での駆動トルクを不足させないようにすることができる。
また、スロットル弁の開度の制御を小さく補正することで、下り坂等での過剰な加速を起こさないようにすることができる。
また、加速時に、アクセル踏み込み量に対するスロットル弁開度に補正を行い、大きな駆動力が必要な加速時には強い駆動力を得ることができる。
また、加速開始からの経過時間に従って、スロットル弁の開度の制御特性を補正するようにしたので、大きな駆動力が必要な加速開始時には強い駆動力を得て、必要駆動力が減少するとともに車両の駆動力を減少させることで、良好な走行特性を得ることができる。
また、自動変速機の直結／非直結の切り替わり時では、スロットル弁開度の変化量に制限するようにしたので、エンジンの駆動力の変化を低減することができ、運転者に対して不快感を与えず、運転の感触を向上させることができる。
また、自動変速機の直結中に、アクセルが操作された場合、スロットル弁の動作を制限したので、非直結中のアクセル操作と同様に操作しても、駆動トルクの急激な変化を防ぐことができ、アクセルが踏み込まれた場合は、急加速を防ぐことができ、また、アクセルが戻された場合は急激なエンジンブレーキの発生を防ぐことができる。

実施の形態３．
上記実施の形態１、および実施の形態２では、自動変速機２が直結時のスロットル弁開度の補正量を、タービン回転数とアクセル踏み込み量によって変更していたが、他の方法を用いて変更する実施の形態について説明する。この実施の形態３についても、上記実施の形態１，２と同じ構成であるので、その説明を省略する。また、上記実施の形態１，２と同一符号を用いて説明する。図８（ａ）において、アクセルを踏み込んでからの経過時間に対しての補正率を変化させる一例を示したものであり、ここではアクセルの踏み込みからの時間の経過に従って補正量が少なくなるように設定している。図９（ａ）は図８（ａ）に示した補正方法を用いて、スロットル弁開度を補正した場合の、アクセル踏み込み量とスロットル弁開度の制御動作について、ｔ＝ｔ0にてアクセルを踏み込んだ場合を示している。これは時間ｔが、０＜ｔ＜ｔ0の範囲ではアクセル踏み込み量の補正を行わず、スロットル弁開度を制御している。ｔ＝ｔ0 にてアクセルが踏み込まれると、そのアクセル踏み込み量に補正量Ｋｃγを補正して、スロットル弁開度をθ（ｎ）＝θ１＋Ｋｃγとして制御する。ここで、θ１はアクセル踏み込み量である。これは時間の経過に従って、補正率Ｋｃを少なくしていくため、アクセル踏み込み量は一定であっても、スロットル弁開度は図９（ａ）に示すように減少していく。

また、図８（ｂ）に示すように、アクセル踏み込みからの経過時間と、アクセル踏み込み量の関係から補正率Ｋｃを決定する方法もある。ここでも時間ｔ0にアクセルが踏み込まれたもので、図８（ｂ）中の数値は、この図の各線（補正線）のようにアクセル踏み込み量が時間変化した場合に用いられる補正率の一例である。ゆっくり（少なく）アクセルを踏み込んだ場合ほど補正率が小さくなっており、また、この図に示された補正線と補正線との間については補間を行う。図９（ｂ）では時間ｔ0で、アクセル踏み込み量がθ１，θ２の２つ場合のスロットル弁開度の制御動作を示している。アクセル踏み込み量がθ１の場合には、スロットル弁開度をθ１＋Ｋc1γに基づいて補正され、これまでの説明のように時間経過に従い、スロットル弁開度を減少させていく。また、アクセル踏み込み量をθ２としたときには、スロットル弁開度をθ２＋Ｋc2γに基づいて制御し、上記説明と同様に時間経過に従いスロットル弁開度を減少させていく。図８（ｃ）はアクセル７が踏み込まれてからの時間と、それによって生じる加速度の関係からスロットル弁開度の補正量を決定するものについて示している。この図中の各線は時間経過に伴い、加速度が減少する一例を示しており、初めから加速度の小さい、すなわちアクセル踏み込み量の少ない場合ほど、スロットル弁開度の補正率Ｋｃも小さくなる。また、この図に示された線と線との間については補間を行って補正率Ｋｃを決定する。このように、加速度や加々速度等を要素として補正を行うこともできる。

以上の説明のように、スロットル弁の開度の制御を補正するようにしたので、理想的な駆動トルク特性に近付け、良好な走行特性を得ることができる。
また、スロットル弁の開度の制御を大きく補正することで、登坂路等での駆動トルクを不足させないようにすることができ、また、スロットル弁の開度の制御を小さく補正することで、下り坂等での過剰な加速を起こさないようにすることができる。
また、加速時に、アクセル踏み込み量に対するスロットル弁開度に補正を行い、大きな駆動力が必要な加速時には強い駆動力を得ることができる。
また、加速開始からの経過時間に従って、スロットル弁の開度の制御特性を補正するようにしたので、大きな駆動力が必要な加速開始時には強い駆動力を得て、必要駆動力が減少するとともに車両の駆動力を減少させることで、良好な走行特性を得ることができる。

実施の形態４．
これまでの説明は、運転者の操作によって動作するスロットル弁の開度に補正を実施したものや制御特性を変更するものであったが、走行抵抗等の走行条件に基づいて補正を行っても良い。上記実施の形態１、および実施の形態２では、自動変速機２が直結時のスロットル弁開度の補正量を、タービン回転数とアクセル踏み込み量によって変更していたが、他の方法を用いて変更，補正する実施の形態について説明する。この実施の形態４についても、上記実施の形態１，２と同じ構成であるので、その説明を省略する。また、上記実施の形態１，２と同一符号を用いて説明する。図１０（ａ）は車両が走行する際に路面や空気などから受ける走行抵抗に対するスロットル弁開度の補正率との関係を示した図である。この走行抵抗は、周知技術である車体の傾斜を検知する等の図示されない走行抵抗検出手段によって検出される。横軸は走行抵抗、縦軸は補正率を示している。この図では走行抵抗ｒａでの補正率をＫｒａとしている。また、走行抵抗は車両の走行に抵抗する場合と、下り坂のように走行の補助となるようにはたらく場合があり、そのため正負（＋，−）の場合について示している。図１０（ｂ）は走行抵抗ｒａがはたらいているときの、自動変速機制御手段６とスロットル弁制御手段１２とが行うスロットル弁開度の制御動作を示している。時間ｔ0にてアクセルをθ１だけ踏み込んだもので、走行抵抗ｒａの場合は図１０（ａ）から補正率はＫｒａと決定され、このときのスロットル弁開度はθ１＋Ｋｒａγとされる。ここでは、走行抵抗に対して補正率を決定する例を示したが、上記説明にあるアクセル踏み込み量や、加速度（アクセルが踏み込まれてからの経過時間）等と走行抵抗の関係を組合せることで補正率を決定することもできる。

自動変速機２の直結中の加速時には、上記説明と同様に加速開始からの時間に従って、スロットル弁開度の制御を補正し、その補正量を徐々に減少させていき、タービン回転数がＮｔＹでスロットル弁開度θ１となるようにしている。この補正量の減少の例を図６に示している。

以上説明のように、スロットル弁開度の制御特性を補正しているので、路面の勾配によって車速度が急変したり、駆動力不足や駆動力過剰になることを防ぎ、運転のフィーリングを向上させることができる。

実施の形態５．
この発明の実施の形態５を図について説明する。この実施の形態５は、上記実施の形態２で説明したように、自動変速機２が直結中に、アクセル７が操作された場合にスロットル弁９の動作を制限するものであるが、さらに直結中の直結機構４の直結トルク値を、直結トルク調整手段５にて変更するものである。図１１は、この実施の形態５を示す構成図である。この実施の形態５の構成は、上記実施の形態１とほとんど同一構成のため、同じものには同一符号を用い、その説明を省略する。図１１において、５はトルクコンバータ３の直結時のトルクを制御する直結トルク制御手段、６は自動変速機２を制御する自動変速機制御手段である。この自動変速機制御手段６は自動変速機２全般を制御するもので、直結機構４の制御は直結トルク制御手段５を介して行うものである。

次に動作について説明する。上記図１１において、実施の形態１で説明したようにアクセル踏み込み量と、タービン回転数を自動変速機制御手段６に入力する。この２つの入力から自動変速機制御手段６，直結トルク制御手段５がトルクコンバータ３の制御を行うものである。上記実施の形態１で説明したように図２において、ｄは直結機構４の直結トルク値（締結力）を弱くして、トルクコンバータ３の直結機構４にスリップが生じるようにして、トルクコンバータ３の入力と出力に回転数差を持たせたスリップ直結とする領域である。

図１２は自動変速機２の直結機構４の直結トルクを低下させて、直結中のトルクコンバータ３をスリップさせたスリップ直結で走行中にアクセルが踏み込まれた場合の動作を示した図である。図１２（ａ）はアクセル踏み込み量とスロットル弁開度の制御の時間経過変化を示している。また、図１２（ｂ）はトルクコンバータ３の入力軸回転数に相当するエンジン回転数と、トルクコンバータ３の出力軸回転数であるタービン回転数の時間変化を示しており、図１２（ｃ）は直結機構４の直結トルク（締結力）を調整するための直結機構制御デューティを示している。

上記図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）において、時間０から時間ｔ１までの範囲は、アクセル踏み込み量のないアクセル全閉状態である。この状態ではエンジン回転数が比較的低く、エンジン音や路面振動が少ない状態である。そのため、運転者は自動変速機２を直結した場合に発生するエンジンの振動、トルクの変動に対して敏感になっているため不快に感じることがあり、このような振動やトルク変動を低減するためにスリップ直結を行っている。図１２に示すように、ｔ＝ｔ１にてアクセルが踏み込まれた場合、この時点ではスロットル弁制御手段１２はスロットル弁開度の動作を制限してアクセル踏み込み量に追従させず、まず、自動変速機制御手段６が直結機構制御デューティを上昇させて、直結トルク制御手段５は直結機構４の直結トルクを増加させる。その後、時間Ｔ経過後の時間ｔ２でスロットル弁開度をアクセル開度に追従させるようにする。

以上説明したように、スリップ直結中にアクセルを操作した（踏み込まれた）場合に、スロットル弁開度を制限して、直結トルク値を変更させるようにしたので、エンジン出力トルクが増加しても、直結機構が過剰なスリップを起こさないようにすることができ、スムーズに駆動トルクを増加させることができる。このとき、過剰なスリップを防ぐことからエンジン回転数の吹き上がりも発生せず、直結機構の劣化を少なくするとともに運転フィーリングを向上させることができる。

この発明の実施の形態１を示す構成図である。 この発明の実施の形態１の制御を示す図である。 この発明の実施の形態１の制御を示す図である。 この発明の実施の形態１の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２の制御を示す図である。 この発明の実施の形態２の制御を示す図である。 この発明の実施の形態２の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３の制御を示す図である。 この発明の実施の形態３の制御を示す図である。 この発明の実施の形態４の制御を示す図である。 この発明の実施の形態５の構成図である。 この発明の実施の形態５の制御を示す図である。 従来の自動変速装置の構成図である。 従来の自動変速装置の構成図である。 従来の自動変速装置の制御を示すフローチャートである。 従来の自動変速装置の構成図である。 従来の自動変速装置の制御を示す図である。

符号の説明

１ エンジン、２ 自動変速機、３ トルクコンバータ、３ａ タービン、
４ 直結機構、５ 直結トルク制御手段、６ 自動変速機制御手段、
７ アクセル、８ アクセル踏み込み量検出手段、９ スロットル弁、
１２ スロットル弁制御手段。

Claims (1)

1. アクセルの踏み込み量を検出するアクセル踏み込み量検出手段と、スロットル弁の開度を調整するスロットル弁制御手段と、トルクコンバータに直結機構を有する自動変速機と、自動変速機を制御する自動変速機制御手段とを備え、直結機構が直結トルクの調整を行う直結トルク調整手段を備え、直結トルク調整手段が直結中にトルクコンバータを完全に直結させた状態とトルクコンバータのスリップ量を調整するスリップ直結状態とに制御するとともにスリップ直結状態での走行中にアクセルが踏み込まれた場合にスロットル弁の動作を制限して直結トルクを増加させたことを特徴とする自動変速装置とスロットル弁の制御方法。

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