JP2672374B2

JP2672374B2 - 動力ユニットの制御方法

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Publication number: JP2672374B2
Application number: JP1202223A
Authority: JP
Inventors: 康夫木間; 青木　　隆; 常雄今野; 正花岡; 準一三宅; 雅雄窪寺
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1989-08-03
Filing date: 1989-08-03
Publication date: 1997-11-05
Anticipated expiration: 2012-11-05
Also published as: JPH0367031A

Description

【発明の詳細な説明】イ．発明の目的（産業上の利用分野）本発明は、バルブ作動特性が切換自在なエンジンと、
このエンジン出力を伝達する動力伝達機構とから構成さ
れる動力ユニットに関する。

なお、バルブ作動特性の切換とは、吸気バルブもしく
は排気バルブの開閉時期、開放期間およびバルブリフト
量の少なくとも一つを切換えることを言い、１気筒内の
複数の吸気バルブまたは排気バルブの少なくとも１つの
バルブの開放期間を実質的に零にして、これを閉弁状態
に切換えることも含む。

（従来の技術）吸気バルブと排気バルブの両方またはどちらか一方の
バルブ作動特性を低回転領域に適した低速バルブ作動特
性と、高回転領域に適した高速バルブ作動特性とに切換
自在としたエンジンが、特公昭49−33289号公報に開示
されているが、このものでは、エンジンの回転数が所定
値以下で、且つ吸気負圧が所定値以下（真空側）の領域
で低速バルブ作動特性に切換わり、その他の領域では高
速バルブ作動特性に切換わる。このようにしてそれぞれ
の回転領域において、全回転域を一つのバルブ作動特性
が支配しているエンジンよりも比較的高いエンジン出力
トルクを得ることを可能にしている。

このようなエンジンの出力特性の１例を示すのが第６
図であり、低速バルブ作動特性使用時には線Ｌで示す特
性となり、高速バルブ作動特性使用時には線Ｈで示す特
性となる。両特性はエンジン回転数N₁の点で交差し、エ
ンジン回転数Ne＜N₁の領域では、低速バルブ作動特性の
トルク（線A₁）の方が高速バルブ作動特性のトルク（線
B₁）より大きく、Ne＞N₁の領域では、高速バルブ作動特
性のトルク（線A₂）の方が低速バルブ作動特性のトルク
（線B₂）より大きい。この場合において、トルクが大き
い方の特性（線A₁およびA₂で示す特性）を高トルクバル
ブ作動特性と称し、トルクが小さい方の特性（線B₁およ
びB₂で示す特性）を低トルクバルブ作動特性と称す。

また、上記エンジンの動力伝達機構として、油圧を用
いて変速制御を行う変速機に、例えば、特公昭60−4978
6号公報に開示されているものがあり、このものでは入
力軸と出力軸との間に、複数の動力伝達要素が配設され
ている。それぞれの動力伝達要素は主として、入力軸に
配設された駆動ギヤと、出力軸またはカウンタ軸に配設
された被動ギヤと、それらギヤ列を選択作動させるため
の油圧クラッチ等の摩擦要素とからなり、それらの組み
合わせにより、一つの変速段を構成している。例えば、
入力軸と駆動ギヤとが回動自在に取り付けられた変速段
では、これらの間に設けられた油圧クラッチを作動締結
させてこれらを一体に回転させ、駆動ギヤに係合する被
動ギヤを回転させる。このとき被動ギヤが出力軸と一体
に取り付けられていればそのまま出力軸が回転し、被動
ギヤが出力軸に対して回動自在であれば、これらの間に
設けられた油圧クラッチを締結させて出力軸を回転させ
る。

（発明が解決しようとする課題）上記のようなエンジンと変速機とにより構成される動
力ユニットにおいては、エンジンが高トルクバルブ作動
特性で運転中に、例えば、変速機の変速制御を行う圧油
の温度が上昇し過ぎると、現変速段の油圧クラッチを作
動締結させている油圧の低下が起きる。したがって、こ
の締結力が弱まり、油圧クラッチに滑りが生ずることが
ある。そしてこのままエンジンを高トルクバルブ作動特
性で運転し、変速機入力軸に大きな回転トルクが加われ
ば、滑りが生じている油圧クラッチの摩擦面が摩耗した
り、摩擦熱によって焼損したりする恐れがある。また、
このような高油温下では、各シール材等が劣化すること
があり、油漏れによる油圧低下を引き起こす恐れもあ
る。これらの問題は変速機の耐久性低下に繋がるもので
ある。

本発明では、以上のような問題に鑑み、変速機等の動
力伝達機構の伝達効率が低下しても、適切な運転ができ
るようにした動力ユニットの制御方法を提供することを
目的としている。

ロ．発明の構成（課題を解決するための手段）上記のような問題を解決するために、本発明では、ク
ラッチの油圧作動制御用の作動油温が所定値以上となり
且つクラッチの作動油圧が所定値より低くなったとき
に、バルブ作動特性を、低トルクバルブ作動特性に切り
換える。

（作用）このような動力ユニットの制御方法では、エンジンが
高トルクバルブ作動特性で運転中に、例えば、変速機油
温が高くなってクラッチ作動油温が所定値以上となり、
且つクラッチ制御油圧が所定値以下となると、クラッチ
に滑りが発生するおそれが高くなるのであるが、このと
きには低トルクバルブ作動特性への切換が行われ、クラ
ッチの滑りが防止される。クラッチに滑りがあると変速
機油温が上昇するが、このように滑りを防止することに
より、変速機油温を低下させることができ、変速機油温
が過度に高温となってシール材等が劣化することを防止
し、ひいては変速機の耐久性を向上させる。

（実施例）以下、図面に基づいて本発明の好ましい実施例につい
て説明する。

第１図は本発明に係る方法により制御される動力ユニ
ットを示し、この動力ユニットは、可変バルブタイミン
グ・リフト機構VTを有するエンジンＥと、油圧コントロ
ールバルブCVにより制御される自動変速機ATとから構成
される。ここで可変バルブタイミング・リフト機構VT
は、エンジンＥの吸気バルブの開閉時期、開放期間およ
びリフト量を、低回転領域に適した低速バルブ作動特性
と、高回転領域に適した高速バルブ作動特性とに切換る
機構であり、この切換は、後述するように、切換バルブ
91のON・OFF作動による所定油圧の給排により行われ
る。また、油圧コントロールバルブCVは、自動変速機AT
内のロックアップクラッチの係合制御および変速クラッ
チの作動制御等を行うバルブである。

上記切換バルブ91および油圧コントロールバルブCVの
作動は、コントロールユニットCUからの作動信号により
制御されるが、本発明に係る制御方法を行うため、コン
トロールユニットCUには、変速機内の油温を検出する油
温センサ92からの油温信号T_OIL、各変速段の油圧クラッ
チを作動させるライン圧の油圧を検出する圧力センサ9
3、変速機の入力軸61の回転数を検出する入力軸回転セ
ンサ94からの回転信号Ne_Iおよびカウンタ軸の回転数を
検出するカウンタ軸回転センサ95からの回転信号Ne_C等
の各種信号が入力されており、これら各種信号に基づい
て、コントロールユニットCUから切換バルブ91に切換信
号VTSが出力される。

まず最初に、可変バルブタイミング・リフト機構VTに
ついて第２図および第３図を参照しながら説明する。エ
ンジンＥの各機構毎に一対の吸気バルブ1a,1bが配設さ
れ、これら一対の吸気バルブ1a,1bは、エンジンの回転
に同期して1/2の回転比で駆動されるカムシャフト２に
一体的に設けられた第１低速用カム3,第２低速用カム
３′および高速用カム５と、カムシャフト２と平行なロ
ッカシャフト６に枢支される第1,第２および第３ロッカ
アーム7,8,9との働きによって開閉作動される。

カムシャフト２はエンジン本体の上方で回転自在に配
設されており、第１低速用カム３は一方の吸気バルブ1a
に対応する位置でカムシャフト２に一体的に設けられ、
第２低速用カム３′は他方の吸気バルブ1bに対応する位
置でカムシャフト２に一体的に設けられる。また、高速
用カム５は両吸気バルブ1a,1b間に対応する位置でカム
シャフト２に一体的に設けられる。しかも、第１および
第２低速用カム3,3′はエンジンの低速運転時に対応し
た高位部3a,3a′を有する。高速用カム５はエンジンの
高速運転時に対応した高位部5aを有する。

ロッカシャフト６には第１〜第３ロッカアーム７〜９
がそれぞれ枢支され、第１および第２ロッカアーム7,8
は各吸気バルブ1a,1bの上方位置まで延設される。ま
た、第１ロッカアーム７の上部には低速用カム３に摺接
するカムスリッパ10が設けられ、第２ロッカアーム８の
上部には第２低速用カム４に当接し得るカムスリッパ11
が設けられる。なお、各吸気バルブ1a,1bは、バルブば
ね16,17により閉弁方向すなわち上方に向けて付勢され
ている。

第３ロッカアーム９は、第１および第２ロッカアーム
7,8間でロッカシャフト６に枢支される。この第３ロッ
カアーム９は、ロッカシャフト６から両吸気バルブ1a,1
b側に僅かに延出され、その上部には高速用カム５に摺
接するカムスリッパが設けられる。

第３図に示すように、第１〜第３ロッカアーム7,8,9
は、相互に摺接されており、それらの相対角度変位を可
能とする状態と、各ロッカアーム７〜９を一体的に連結
する状態とを切換可能な連結手段21が第１〜第２ロッカ
アーム7,8,9に設けられる。

連結手段21は、第１および第３ロッカアーム7,9を連
結する位置およびその連結を解除する位置間で移動可能
な第１ピストン22と、第３および第２ロッカアーム9,8
を連結する位置およびその連結を解除する位置間で移動
可能な第２ピストン23と、第１および第２ピストン22,2
3の移動を規制するストッパ24と、第１および第２ピス
トン22,23を連結解除位置側に移動させるべくストッパ2
4を付勢するばね25とを備える。

これら第１および第２ピストン22,23の移動は、ソレ
ノイドバルブ91の作動に応じて油路31,32,30を通って油
圧室29内に供給される油圧により行われる。

なお、このような可変バルブタイミング・リフト機構
は、例えば、特開昭62−121811号公報に詳細に開示され
ている。

次に、上記のように構成された可変バルブタイミング
・リフト機構VTの作動を説明する。

エンジンＥの低速運転時には、ソレノイドバルブ91が
OFFであり、第３図に示すように油路31と油圧源（図示
せず）との連通が断たれており、連結切換手段21の油圧
室29に油圧が供給されず、ストッパ24はばね25によって
第３ロッカアーム９側に押圧される。このため各ロッカ
アーム7,8,9はそれぞれ独立して変位可能である。

このような連結切換手段21の連結解除状態にあって、
カムシャフト２の回転動作により、第１ロッカアーム７
は第１低速用カム３との摺接に応じて揺動し、第２ロッ
カアーム８は第２低速用カム３′との摺接に応じて揺動
する。したがって、両吸気バルブ1a,1bが、第１および
第２低速用カム3,3′によって開閉作動する。このと
き、第３ロッカアーム９は高速用カム５との摺接により
揺動するが、その揺動動作は両吸気バルブ1a,1bの作動
に何の影響も及ぼさない。

このようにして、エンジンＥの低速運転時には、第5A
図において破線３および一点鎖線３′で示すように、一
方の吸気バルブ1aが第１低速用カム３の形状に応じたタ
イミングおよびリフト量で開閉作動し、他方の吸気バル
ブ1bが第２低速用カム３′の形状に応じたタイミングお
よびリフト量で開閉作動する。したがって低速運転に適
した混合気流入速度が得られ、燃費の低減およびキッキ
ング防止を図るとともに、最適な低速運転を行わせるこ
とができる。

なお、低速運転に適した混合気流入速度を得るため
に、例えば、第5B図に示すように、第２低速用カム３′
の高位部3a′を低くして低速運転時には吸気バルブ1bの
開放時間・量を極く僅かにするようにしても良く、さら
には、上記高位部3a′を零にして、低速運転時には吸気
バルブ1bを全く開弁させないようにしてバルブ休止状態
を作り出すようにしても良い。

エンジンＥの高速運転に際しては、ソレノイドバルブ
91がONであり、第４図に示すようにソレノイドバルブ91
により油圧源（図示せず）と油路31とが連通されてお
り、連結切換手段21の油圧室29に作動油圧が供給され
る。これにより、第４図に示すように、ストッパ24が規
制段部36に当接するまで、第１および第２ピストン22,2
3が移動し、第１ピストン22により第１および第３ロッ
カアーム7,9が連結され、第２ピストン23により第３お
よび第２ロッカアーム9,8が連結される。

このようにして、第１〜第３ロッカアーム7,8,9が連
結切換手段21によって相互に連結された状態では、高速
用カム５に摺接した第３ロッカアーム９の揺動量が最も
大きいので、第１および第２ロッカアーム7,8は第３ロ
ッカアーム９とともに揺動する。したがって、エンジン
Ｅの高速運転時には、第5A図において実線５で示すよう
に、両吸気バルブ1a,1bが、高速用カム５の形状に応じ
たタイミングおよびリフト量で開閉作動する。この場合
のタイミングおよびリフト量は、低速運転時のそれらよ
り大きく、高速運転に適する吸気が得られるようになっ
ており、エンジン出力の向上を図ることができる。

以上のような作動において、第１および第２低速用カ
ム3,3′に基づく吸気バルブ1a,1bの開閉タイミングおよ
びリフト量を低速バルブ作動特性と称し、高速用カム５
に基づく吸気バルブ1a,1bの開閉タイミングおよびリフ
ト量を高速バルブ作動特性と称する。両バルブ作動特性
は、低速運転領域と高速運転領域とに分けて用いられ、
このときのエンジン出力トルクとエンジン回転数との関
係は第６図のようになる。前述のように、この図におい
て低速バルブ作動特性運転での特性を線Ｌで示し、高速
バルブ作動特性運転での特性を線Ｈで示しており、線
A₁,A₂で示す特性が高トルクバルブ作動特性であり、線B
₁,B₂で示す特性が低トルクバルブ作動特性である。

次に、自動変速機ATについて第７図に基づき説明す
る。

この自動変速機ATは、トルクコンバータ40と変速機機
構50とから構成され、トルクコンバータ40はエンジン出
力軸E_OPに繋がるポンプ46a,出力軸（変速機構入力軸）6
1に繋がるタービン46bおよび固定保持されるステータ46
cからなり、さらに、ポンプ46aとタービン46bとを係脱
自在なロックアップクラッチ47を有する。

変速機構50は、トルクコンバータ出力軸と一体の入力
軸61、これと並行なカウンタ軸62および出力軸63を有す
る。入力軸61およびカウンタ軸62間には、それぞれ互い
に噛合する５組のギヤ列、すなわち、１速ギヤ列51a,51
b、２速ギヤ列52a,52b、３速ギヤ列53a,53b,4速ギヤ列5
4a,54bおよびリバースギヤ列55a,55b,55Cが配設されて
いる。各ギヤ列の駆動ギヤもしくは被動ギヤに各ギヤ列
を選択するための油圧クラッチ64〜68が配設されてお
り、これら油圧クラッチ64〜68を選択作動させることに
よりいずれかのギヤ列による動力伝達経路が選択切換さ
れ、変速がなされる。

カウンタ軸62と出力軸63との間には、アウトプットギ
ヤ列59a,59bが配設され、上述のように変速された動力
はアウトプットギヤ列59a,59bを介して出力軸に伝達さ
れる。

なお、１速被動ギヤ51bおよび２速被動ギヤ52bには、
ワンウェイクラッチ56,57が取り付けられており、さら
に、これらワンウェイクラッチ56,57をロック保持する
ためのエンブレクラッチ69が設けられている。

上記構成の自動変速機ATにおけるロックアップクラッ
チ47の作動制御および変速機構50の各クラッチ64〜69の
作動制御は、第１図に示すコントロールバルブCVにより
行われる。

以上説明したような構成の動力ユニットにおいて、本
発明に係る制御方法を第８図の制御フローを参照して説
明する。

エンジンが高トルクバルブ作動特性HTVTで運転中に、
まずステップS1において、第１図の各センサにより変速
機油温T_OIL、ライン圧P_L、変速機入力軸回転数Ne_Iおよ
び変速機カウンタ軸回転数Ne_Cを検出する。次にステッ
プS2に進み、油温T_OILが所定温度T_Lより高いか否かを判
断し、高い場合には、変速機に使用されているシール材
等が劣化する恐れがあるのに加えて、当該油圧の低下を
引き起こすことがある。そこで、ステップS3に進み、油
圧クラッチ（第７図の第１速クラッチ64や第２速クラッ
チ65等）を作動させるライン圧P_Lが所定圧P_LLより低く
なっているか否かを判断する。ここでライン圧P_Lが低い
と、現在選択されている油圧クラッチを完全に係合させ
ているはずの作動油圧が低下するので、この油圧クラッ
チに滑りが生ずる。このため、油圧クラッチの摩擦面が
摩耗したり、摩擦熱により焼損したりすることが考えら
れる。したがって、ステップS6に進み、変速機入力軸61
の回転トルクを低下させてこの滑りを抑えるため、エン
ジンを高トルクバルブ作動特性HTVTでの運転から低トル
クバルブ作動特性LTVTでの運転に切換える。このとき、
第６図に示すように、エンジン回転数Ne＜N₁であれば、
第４図のように、連結切換手段21を連結状態にし、Ne＞
N₁であれば、第３図のように、連結解除状態に態にす
る。

このような滑りは、第７図のロックアップクラッチ47
についても発生することがあり、その場合にも以上と同
様な制御を行う。

また、ステップS2で油温T_OILは所定温度T_L以下である
と判断した場合と、ステップS3で油温T_OILは所定温度T_L
より高いものの、ライン圧P_Lは所定圧P_LL以下であると
判断した場合には、即低トルクバルブ作動特性に切換え
る必要はない。しかしながら、何らかの原因で、油圧ク
ラッチに滑りが生ずる可能性があり、この場合にも前述
したように油圧クラッチを害するので、エンジンを低ト
ルクバルブ作動特性での運転に切換えることが望まし
い。そこで、まずステップS4において、現時点が、油圧
クラッチが変速中であるために滑っている状態やロック
アップクラッチ47が運転状況に応じて滑るように制御さ
れている状態である、いわゆる滑り制御中であるか否か
を判断する。滑り制御中でない場合、すなわち通常の制
御状態であると判断した場合には、ステップS5におい
て、これらの滑りe_CLが所定量e_CLLより多いか否かを判
断する。ここで各変速段の油圧クラッチ（第７図の第１
速クラッチ64や第２速クラッチ65等）の滑りe_CLは、上
記ステップS1で検出された入力軸回転数Ne_Iおよびカウ
ンタ軸回転数Ne_Cを用いて、そのとき選択された変速段
の駆動ギヤと被動ギヤのギヤ比をｋとすると、（Ne_I−k
Ne_C）で算出される値に基づいて把握される。またロッ
クアップクラッチ47の滑りは、エンジン出力軸と上記Ne
_Iの差に基づいて把握される。ステップS5でe_CL＞e_CLLと
判断した場合は、ステップS6に進み、エンジンを高トル
クバルブ作動特性HTVTでの運転から低トルクバルブ作動
特性LTVTでの運転に切換える。

ステップS4で滑り制御中であると判断した場合と、ス
テップS5でe_CL＜e_CLLと判断した場合は、ステップS16に
進み、高トルクバルブ作動特性HTVTを維持する。

このように本発明の制御方法では、エンジンが高トル
クバルブ作動特性HTVTで運転中に、変速機油温T_OILが所
定温度T_Lより高くなったとき、ライン圧P_Lが所定圧P_L以
下に低下したときおよび油温T_OILが所定温度T_Lより低い
場合もしくはライン圧P_Lが所定圧P_L以上ある場合でも、
油圧クラッチやロックアップクラッチ等の摩擦要素の所
定量e_CLL以上の滑りe_CLを検出したときに、エンジンを
高トルクバルブ作動特性HTVTでの運転から低トルクバル
ブ作動特性LTVTでの運転に切換え、エンジン出力トルク
を低下させる。したがって変速機入力軸の回転トルクが
低下し、上記摩擦要素の滑りを防止でき、また油温T_OIL
を下げることができるので、シール材等の劣化を防止
し、ひいては自動変速機ATの耐久性を向上させることが
できる。

ハ．発明の効果以上のように、本発明の動力ユニットの制御方法で
は、エンジンが高トルクバルブ作動特性で運転中に、ク
ラッチ作動油温が所定値以上となり且つクラッチ制御油
圧が所定値以下となると、クラッチに滑りが発生するお
それが高くなるのであるが、このときには低トルクバル
ブ作動特性への切換が行われ、クラッチの滑りが防止さ
れるので、クラッチの滑りを原因とする変速機油温の上
昇を防止でき、変速機油温が過度に高温となってシール
材等が劣化することを防止し、ひいては変速機の耐久性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る動力ユニットの制御方法を用い
るための動力ユニットの構成を示す概略図、第２図、第３図および第４図は、上記動力ユニットを構
成するエンジンの可変バルブタイミング・リフト機構を
示す断面図、第5A図と第5B図は、上記可変バルブタイミング・リフト
機構のバルブタイミングとリフト量の変化を示したグラ
フ、第６図は、上記可変バルブタイミング・リフト機構によ
るエンジン出力トルクとエンジン回転数の関係を示した
グラフ、第７図は、上記動力ユニットを構成する自動変速機の構
成を示す概略図、第８図は、上記動力ユニットの制御方法の制御フローで
ある。 1a,1b……吸気バルブ 3,3′……低速用カム、５……高速用カム 21……連結切換手段 40……トルクコンバータ、61……入力軸 62……カウンタ軸、92……油温センサ 93……圧力センサ 94,95……回転センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者花岡正埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者三宅準一埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者窪寺雅雄埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (56)参考文献特開昭61−119435（ＪＰ，Ａ) 特開平３−33439（ＪＰ，Ａ) 特公昭49−33289（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気バルブと排気バルブの少なくとも一方
のバルブ作動特性が切換自在なエンジンと、このエンジ
ンの出力を油圧クラッチを介して伝達する動力伝達機構
とからなる動力ユニットにおいて、前記動力伝達機構において前記クラッチの油圧作動制御
を行う作動油の温度が所定値以上となり且つ前記クラッ
チの作動油圧が所定値より低くなったときに、前記バル
ブ作動特性を、その時点における出力トルクより低いト
ルクを発生するバルブ作動特性に切り換えることを特徴
とする動力ユニットの制御方法。