JP2559493B2 - 車両の走行制御装置 - Google Patents

車両の走行制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、過給機を備えたエンジンの出力回転が自動
変速機を介して駆動輪に伝達される車両の走行制御装置
に関する。
従来の技術 一般に、車両に搭載されたエンジンの出力を増大させ
る手段として各種工夫が成されるが、なかでも過給機を
用いてエンジンの吸入空気圧を加圧することにより、著
しい出力増大が図られることが知られている（『新編自
動車工学便覧』昭和62年６月；社団法人自動車技術会発
行，第４編第１−28〜30頁参照）。
一方、近年ではパワープラントに自動変速機が用いら
れた場合、該自動変速機の変速時にエンジンの点火進角
をリタード（遅れ）させることにより、該エンジンの出
力を低下させて変速ショックを低減させるようにしたシ
ステムが提案されている。
発明が解決しようとする課題 ところで、かかる過給機付きエンジンでは、変速時
に、過給圧を低下させることにより、エンジン出力の低
下を行うようにすることが考えられるが、この過給圧制
御ではエンジン出力変化に対する応答性が低いため、こ
れのみで変速ショックを十分に防止することができな
い。
一方、点火進角のリタードは応答性が高いが、イナー
シャフェーズ中においてはトルクカットの絶対量が要求
されるため、一層エンジン出力を低下させることができ
れば好ましい。
従って、変速時に、点火進角のリタードと過給圧制御
との双方を同時に行う構成を採用することが考えられる
が、上述のように、両者の応答性は異なるため、両制御
を同時に行う構成では、点火進角のリタードによるエン
ジン出力の低下と過給圧制御によるエンジン出力の低下
との適合がとれず、変速ショックを十分に防止すること
が難しい。
そこで、本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、変速時に、エンジン出力を速やかに、
かつ十分に低下させることにより、変速ショックを低減
できるようにした車両の走行制御装置の提供を目的とす
る。
課題を解決するための手段 かかる目的を達成するために、本発明に係る車両の走
行制御装置は、第１図に示すように、過給機ａおよび過
給圧可変手段ｂが設けられたエンジンｃと、該エンジン
ｃの出力回転を内部に収容した複数の摩擦要素の締結と
解放により適宜変速して駆動輪側に出力する自動変速機
ｄとを備え、変速判断が行われたときには該自動変速機
ｄに変速信号を出力して各摩擦要素への油圧を制御する
ことにより実変速が開始されるようにした車両におい
て、上記自動変速機ｄが変速されるときの変速判断が行
われる変速判断時点と実変速が開始される実変速開始時
点と変速終了時点とを検出する変速過程検出手段ｅと、
上記変速過程検出手段ｅにより変速判断時点が検出され
たときに上記過給圧可変手段ｂに過給圧を低下させる過
給圧低下信号を出力する過給圧制御手段ｇと、上記変速
過程検出手段ｅにより実変速開始時点が検出されたとき
に上記エンジンｃの点火進角をリタードさせる点火時期
制御手段ｆとを設け、上記変速過程検出手段ｅにより変
速終了時点が検出されたときには、前記過給圧制御手段
ｇから過給圧可変手段ｂへの過給圧低下信号の出力を停
止させると共に、前記点火時期制御手段ｆによる点火進
角のリタードを停止させるようにしたことを特徴とす
る。
作用 まず、自動変速機ｄの変速を行うときの変速判断がな
されると、変速信号によって自動変速機ｄ内の複数の摩
擦要素が締結、解放され、これにより適宜な実変速が開
始される。また、この変速信号出力によって変速を開始
する変速判断がなされる時点と実際の変速が開始する実
変速開始時点とは、変速過程検出手段ｅによって検出さ
れる。
そして、変速判断時点が検出されると、応答性の低い
過給圧低下制御が先行して開始され、その次に、実変速
開始時点が検出されると応答性の高い点火進角のリター
ドが行われる。そして、最後に、変速終了時点が検出さ
れると、過給圧低下制御と点火進角のリタードとの双方
が同時に停止される。
過給圧低下制御は、応答性が低いものの、点火進角の
リタードに先行して変速判断時点で開始されるため、イ
ナーシャフェーズが開始する実変速開始時点に達したと
きには、比較的エンジン出力を低下させることができ
る。従って、変速時の油圧制御が困難な変速開始時点に
おいて、過給圧低下によるエンジン出力の低下と点火進
角のリタードによるエンジン出力の低下との双方を得る
ことができ、トルク変化の大きな変速開始時点でのショ
ックが大幅に低減される。
さらに時間が経過すると、過給圧低下は最大レベルに
達するため、エンジン出力は最も低下する。従って、ト
ルクカットの絶対量が要求されるイナーシャフェーズ中
にエンジンａの出力低下量を大きくして変速終了時点で
の変速ショックを著しく低減させることができる。
実施例 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明す
る。
即ち、第２図は本発明の車両の走行制御装置の一実施
例を示し、10はエンジン、12は自動変速機で、該エンジ
ン10の出力回転は図外のトルクコンバータを介して自動
変速機12に入力され、この入力されたエンジン回転は該
自動変速機12によって適宜変速されて図外の終減速装置
を介して駆動輪に伝達される。
上記エンジン10は吸入空気通路10aにターボチャージ
ャーとかスーパーチャージャー等の過給機14が設けら
れ、該過給機14によって吸入空気の加圧が行われるよう
になっており、更に、該過給機14の後流側には過給圧可
変手段としてのリリーフバルブ16が設けられ、該リリー
フバルブ16が開弁されることにより過給機14で発生され
る過給圧の一部を放出できるようになっている。
上記リリーフバルブ16は、上記エンジン10のエンジン
コントロールユニット18に内蔵される過給圧制御手段20
から出力される駆動信号により開閉制御されるようにな
っている。
また、上記エンジン10には、点火時期を制御すること
ができる点火進角装置22が一般に設けられており、該点
火進角装置22は上記エンジンコントロールユニット18に
内蔵された点火時期制御手段24から出力される制御信号
により駆動されるようになっている。
一方、上記自動変速機12は第３図に示すように第１遊
星歯車組PG1と第２遊星歯車組PG2とを備えることにより
ギアトレーンが構成されている。
上記第1,第２遊星歯車組PG1,PG2はそれぞれ単純遊星
歯車として構成され、第1,第２サンギアS1,S2と、第1,
第２ピニオンギアP1,P2と、第1,第２リングギアR1,R
2と、第1,第２ピニオンキャリアPC1,PC2とによって構成
される。
また、上記第1,第２遊星歯車組PG1,PG2で構成される
ギヤトレーンには、図示するようにインプットシャフト
26と第１サンギアS1とを接続するリバースクラッチR/
C、インプットシャフト26と第１ピニオンキャリアPC1と
を接続するハイクラッチH/C、第１ピニオンキャリアPC1
と第２リングギアR2とを接続するフォワードクラッチF/
C、第１サンギアS1をケーシング28側に固定するバンド
ブレーキB/B、第１ピニオンキャリアPC1をケーシング28
側に固定するローアンドリバースブレーキＬ＆R/Bが設
けられる。
更に、上記フォワードクラッチF/Cと第２リングギアR
2との間にフォワードワンウエイクラッチF/O・Ｃが設け
られると共に、第１ピニオンキャリアPC1とケーシング2
8との間にローワンウエイクラッチL/O・Ｃが設けられ、
かつ、第１ピニオンキャリアPC1と第２リングギアR2と
の間で上記フォワードワンウエイクラッチF/O・Ｃと並
列にオーバーランクラッチＯ・R/Cが配置される。
また、上記第３図中上記インプットシャフト26には、
トルクコンバータT/Cを介してエンジン10回転が入力さ
れる。
ところで、上記主変速機12では次に示す第１表のよう
に、各摩擦要素（R/C,H/C,F/C,B/B,L＆R/B）がコントー
ルバルブ30から供給される変速液圧で締結および解放さ
れることにより、各種変速段が得られるようになってい
る。
上記コントロールバルブ30は、例えば第４図に示すシ
フトスケジュールに基づいてA/Tコントロールユニット3
2に内蔵から出力される変速信号により駆動されるよう
になっている。
尚、上記A/Tコントロールユニット32にはスロットル
開度センサ34によって検出されるスロットル開度信号お
よび車速センサ36によって検出される車速信号が入力さ
れ、これら各信号に基づいて上記シフトスケジュールか
ら現在設定すべき変速段が決定されるようになってい
る。
尚、同表中○印は締結状態を表し、無印は解放状態を
表す。
また、上記フォワードワンウエイクラッチF/O・Ｃ
は、第１ピニオンキャリアPC1に対して第２リングギアR
2が正転方向の回転時にフリー、逆転方向の回転時にロ
ックされると共に、上記ローワンウエイクラッチL/O・
Ｃは第１ピニオンキャリアPC1の正転方向の回転時にフ
リー、逆転方向の回転時にロックされる。
更に、上記オーバーランクラッチＯ・R/Cは第１表に
は示していないが、該オーバーランクラッチＯ・R/Cは
第３速以下の低速段側でアクセル開度が1/16以下で締結
されることにより、上記フォワードワンウエイクラッチ
F/O・Ｃの機能を無くして、エンジンブレーキが作動さ
れるようになっている。
ここで、本実施例は上記A/Tコントロールユニット32
に、上記自動変速機12が変速されるときの変速判断時点
と変速終了時点とを検出する変速過程検出手段38を設
け、該変速過程検出手段38で検出された各変速過程に応
じて、上記過給圧制御手段20および上記点火時期制御手
段24に信号を出力するようになっている。
即ち、上記変速過程検出手段38は、まず最初に、第７
図中の（ａ）に示すように変速判断が行われる変速判断
時点において、上記過給圧制御手段20に対して過給圧制
御信号を出力し、該過給圧制御手段20からリリーフバル
ブ16に過給圧を低下させる過給圧低下信号を出力せし
め、該リリーフバルブ16を開弁して過給機14で発生され
た過給圧の一部を放出させるようになっている。
次に、上記変速過程検出手段38は、過給圧低下を先行
して開始した後、第７図中に示すイナーシャフェーズが
開始する実変速開始時点で、上記点火時期制御手段24に
対してリタード要求信号を出力し、該点火時期制御手段
24から上記点火進角装置22に駆動信号を出力せしめ、点
火進角をリタードさせるようになっている。
最後に、上記変速過程検出手段は、第７図中に示すイ
ナーシャフェーズが終了する変速終了時点で、過給圧制
御手段20に対する過給圧制御信号の出力を停止すると共
に、点火時期制御手段24に対するリタード要求信号を停
止する。これにより、リリーフバルブ16は閉弁すると共
に、点火進角装置22によるリタードも停止する。
尚、上記変速判断時点、実変速開始時点および変速終
了時点は、上記摩擦要素のイナーシャフェーズおよびト
ルクフェーズ等を検出することにより検知することがで
きるが、これら各変速過程は例えば自動変速機12の入，
出力回転を検出して、これら入，出力回転から摩擦要素
の滑り率を演算することにより得ることができる。
以上の構成により本実施例の車両の走行制御装置の機
能を第５図，第６図に示すフローチャートに沿って説明
する。
尚、第５図に示すフローチャートはA/Tコントロール
ユニット32で実行される一処理例を示し、第６図に示す
フローチャートはエンジンコントロールユニット18で実
行される一処理例を示し、これら各フローチャートは所
定の短時間毎（例えば10msec毎）に実行されるものとす
る。
即ち、上記第５図のフローチャートではまずステップ
100によってエンジン10の回転数変化を計算し、次のス
テップ101では車速およびスロットル開度を読み込み、
これら車速，スロットル開度に基づいてステップ102で
は第４図に示すシフトスケジュールから現在の走行条件
が変速線を通過したかどうかが判断される。
そして、上記ステップ102で「NO」と判断された場合
は変速されない場合であるためそのままリターンされ、
「YES」と判断された場合は変速される場合であるた
め、ステップ103に進んでトルク制御が必要かどうかが
判断され、「NO」と判断された場合はそのままリターン
される一方、「YES」と判断された場合はステップ104に
進んで過給圧制御信号をエンジンコントロールユニット
18の過給圧制御手段20に出力し、次のステップ105に進
む。
上記ステップ105では、ステップ100で読み込まれたエ
ンジン10回転がマイナス変化されたかどうか、つまり、
イナーシャフェーズが検出されたかどうかが判断され、
「YES」の場合はステップ106に進んで点火リタード要求
信号を、エンジンコントロールユニット18の点火時期制
御手段24に出力する。
一方、上記ステップ105で「NO」と判断された場合は
トルクフェーズに入ったことを意味し、ステップ107に
進んで点火リタード要求信号の出力中かどうかが判断さ
れ、「NO」の場合はそのままリターンされ、「YES」の
場合はステップ108に進んで点火リタード要求信号の出
力を停止すると共に、ステップ109に進んで過給圧制御
信号の出力を停止する。
ところで、上記第６図のフローチャートは上記第５図
のフローチャートを受けて、まず、ステップ110では点
火リタード要求信号を読み込むと共に、ステップ111で
は過給圧制御信号を読み込み、次のステップ112では過
給圧制御ONかどうか、つまり、過給圧を低下させる信号
が出力されているかどうかが判断される。
そして、上記ステップ112で「YES」と判断された場合
はステップ113に進んでリリーフバルブ16に過給圧を低
下、つまり該リリーフボルブ16を開弁させる駆動信号を
出力すると共に、「NO」と判断された場合はステップ11
4に進んで過給圧を定常制御する信号をリリーフバルブ1
6に出力してステップ115に進む。
上記ステップ115では点火リタードの要求信号がONか
どうかが判断され、「NO」の場合はステップ116に進ん
で点火進角を定常制御し、「YES」の場合はステップ117
に進んで過給圧が低下、つまりリリーフバルブ16が開弁
されているかが判断される。
そして、上記ステップ117で「NO」と判断された場合
はステップ118に進んで、中リタードの制御信号を点火
進角装置22に出力する一方、「YES」と判断された場合
はステップ119に進んで、大リタードの制御信号を該点
火進角装置22に出力する。
尚、上記中リタードとは点火進角の遅れ量を少なめに
設定し、かつ、上記大リタードとは点火進角の遅れ量
を、自然吸気のエンジンの場合と同様に大きく設定する
ことを意味する。
第７図は上記各フローチャートで制御された場合の各
制御要素のタイムチャートの一態様を示し、同図（ａ）
は変速判断信号，（ｂ）はエンジン回転数変化，（ｃ）
は過給制御要求信号，（ｄ）は実際の過給圧変化，
（ｅ）は点火リタード信号，（ｆ）はリタードの作動状
況，（ｇ）はエンジン10から出力されるトルク変化であ
る。
即ち、（ａ）で変速判断が行われるといままで締結さ
れていた摩擦要素が解放されて新たに別の摩擦要素が締
結されるが、これら摩擦要素の切り換え時に一時的にニ
ュートラル状態となるため、エンジン回転は図示（ｂ）
するように変化される。
このとき、（ｃ）で過給制御要求信号を上記変速判断
に伴ってONさせると、（ｄ）に示すように実際の過給圧
変化は緩やかに変化され、上記エンジン回転が低下され
るイナーシャフェーズ相で該過給圧は最低となる。
また、上記イナーシャフェーズ相の終わりで過給制御
信号をOFFすることにより、過給圧はトルクフェーズに
至って再度緩やかに上昇される。
一方、（ｅ）に示す点火リタード信号はイナーシャフ
ェーズの検知時点でON信号が出力され、これによって点
火進角は迅速に応答されて（ｆ）に示すようにリタード
されてエンジン出力を低下させ、かつ、イナーシャフェ
ーズの終わりで点火リタード信号をOFFさせることによ
り再度迅速にエンジン出力の復帰が行われる。
従って、実際に出力制御されるエンジン10のトルク変
化は（ｇ）に示すように、上記過給圧制御によるトルク
変化と上記点火リタード制御によるトルク変化とが合成
されたものとなり、変速中のトルクカット絶対量を要求
される部分で著しいトルク低下を達成することができ、
変速ショックの大幅な低減が図ることができる。
尚、上記第７図に示すタイムチャートは過給圧の低下
制御中に点火リタードさせ、かつ、点火リタードを終了
するまで過給圧低下を継続させた場合で、このときは過
給圧の低下によりエンジン10のシリンダ内圧も低下され
ているため点火リタード量を大きくすることができ、こ
れに伴ってトルクの低下量を大きくすることができる。
さらに、変速判断によって自動変速機12に変速信号を
出力し、該自動変速機12の各摩擦要素（R/C等）への変
速液圧を制御して、実際の変速の開始を行うようにした
ため、過給圧の低下によるトルク低圧と変速によるトル
ク変化とを双方同時に行うことができる。従って、運転
者は、過給圧によるトルク低下を特に意識することがな
く、違和感が生じない上に、変速判断と変速信号出力と
の間にタイムラグがないため変速の間延び感も生じず、
これにより、運転性の悪化を防止しつつ、変速ショック
を有効に低減することができる。
ところで、本実施例ではA/Tコントロールユニット32
が過給圧制御信号および点火リタード要求信号を出力す
るようにした場合を示したが、これに限らず、該A/Dコ
ントロールユニット32は変速信号のみを出力し、過給圧
制御および点火リタード要求をエンジンコントロールユ
ニット18で行うこともできる。
発明の効果 以上詳述した通り、本発明に係る車両の走行制御装置
によれば、まず最初に、変速判断時点が検出されると、
応答性の低い過給圧低下制御を先行して開始し、次に、
実際の変速が開始される実変速開始時点が検出されると
応答性の高い点火進角のリタードを行い、最後に、変速
終了時点が検出されると、過給圧低下制御と点火進角の
リタードとの双方を同時に停止する構成としたため、変
速時の油圧制御が困難でトルク変化の大きいイナーシャ
フェーズの開始時点において、過給圧低下によるエンジ
ン出力の低下と点火進角のリタードによるエンジン出力
の低下との双方を得ることができ、変速ショックを大幅
に低減することができる。
また、さらに時間が経過すると、過給圧低下が最大レ
ベルに達するため、トルクカットの絶対量が要求される
イナーシャフェーズ中にエンジンの出力低下量を最も大
きくして、変速終了時点での変速ショックを著しく低減
させることができる。
さらに、変速判断されると同時に変速信号を出力して
変速を開始すると共に、過給圧の低下制御を行う構成の
ため、変速によるトルク変化と過給圧によるトルク低下
との間に違和感がなく、変速開始までの間延び感も生じ
ない。この結果、運転性の悪化を防止しつつ、変速ショ
ックを有効に低減できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の概念を示す概略図、第２図は本発明の
一実施例を示す概略図、第３図は本発明に用いられる自
動変速機のギアトレーンを示す概略図、第４図は本発明
に用いられる自動変速機のシフトスケジュールを示す説
明図、第５図，第６図は本発明の制御を実行するための
一処理例をそれぞれ示すフローチャート、第７図は本発
明で制御される変速判断，過給制御，点火リタード制御
とトルク変化との関係を示すタイムチャートである。 10……エンジン、12……自動変速機、14……過給機、16
……リリーフバルブ（過給圧可変手段）、18……エンジ
ンコントロールユニット、20……過給圧制御手段、22…
…点火進角装置、24……点火時期制御装置、32……A/T
コントロールユニット、38……変速過程検出手段。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｂ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｂ 37/00 ３０３Ｈ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】過給機および過給圧可変手段が設けられた
    エンジンと、該エンジンの出力回転を複数の摩擦要素の
    締結と解放により適宜変速して駆動輪側に出力する自動
    変速機とを備え、変速判断が行われたときには該自動変
    速機に変速信号を出力して各摩擦要素への油圧を制御す
    ることにより実変速が開始されるようにした車両におい
    て、 上記自動変速機が変速されるときの変速判断が行われる
    変速判断時点と実変速が開始される実変速開始時点と変
    速終了時点とを検出する変速過程検出手段と、 上記変速過程検出手段により変速判断時点が検出された
    ときに上記過給圧可変手段に過給圧を低下させる過給圧
    低下信号を出力する過給圧制御手段と、 上記変速過程検出手段により実変速開始時点が検出され
    たときに上記エンジンの点火進角をリタードさせる点火
    時期制御手段とを設け、 上記変速過程検出手段により変速終了時点が検出された
    ときには、前記過給圧制御手段から過給圧可変手段への
    過給圧低下信号の出力を停止させると共に、前記点火時
    期制御手段による点火進角のリタードを停止させるよう
    にしたことを特徴とする車両の走行制御装置。
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