JPH04132840A - 自動変速機付車両用エンジンの制御装置 - 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、エンジン出力の調整で自動変速機の変速ショ
ックを抑制するようにした自動変速機付車両用エンジン
の制御装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、自動変速機を備えた車両で、その変速時には
前後のトルク変動に基づいて変速ショックが発生するこ
とから、この変速ショックを低減するために、上記変速
時におけるエンジン出力を点火時期の遅角によって低減
するようにした技術が、例えば、特開昭５５−６９７３
８号公報に見られるように公知である。

（発明が解決しようとする課題） しかして上記のように自動変速機の変速動作に応じて点
火時期を調整して変速ショックを抑制するようにしたも
のでは、変速ショックの大きさの変化に対するエンジン
出力の低減量が過不足となって変速ショックの抑制が不
十分かもしくはエンジン出力の低下が過大で運転性に影
響を与える問題を有する。

すなわち、自動変速機はその経時変化によって動力伝達
系統のギヤ摩耗が増大し、このギヤ摩耗量の増大は同一
運転状態の変速であっても車体側に伝わる変速ショック
が大きくなるものであり、常時同一のエンジン出力低減
量による変速ショック抑制制御では良好な変速ショック
の抑制が行えなくなる。

また、実際の変速ショックの大きさはエンジン負荷等に
よっても変化し、これらに対応した変速ショックの抑制
制御が必要となる。この点について、点火時期の遅角に
よってエンジン出力を低減して変速ショックを抑制する
ものでは、抑制できる変速ショックの大きさに限界があ
り、点火時期調整のみによっては変速ショックの抑制は
十分に行えないものである。

そこで本発明は上記事情に鑑み、自動変速機の動力伝達
系のギヤ摩耗などによって変動する変速ショックの大き
さに対応して正確な変速ショックの抑制が行えるように
した自動変速機付車両用エンジンの制御装置を提供する
ことを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明のエンジンの制御装置は
、自動変速機の変速動作に応じてエンジン出力の低減制
御を行って変速ショックを抑制する変速ショック抑制手
段を備えると共に、前記自動変速機の動力伝達系統のギ
ヤ摩耗に関連して変速ショックの増大程度を判定する変
速ショック判定手段と、該変速ショック判定手段の信号
を受け、ギヤ摩耗量の増大に基づく変速ショックの増大
に対応して前記変速ショック抑制手段によるエンジン出
力の低減量を増大補正する補正手段とを備えて構成した
ものである。

また、変速ショックの増大程度を判定する変速ショック
判定手段としては、変速動作と同期して検出したエンジ
ン振動に基づいて判定するものが好適である。

一方、他の制御装置として、変速ショック抑制手段によ
ってエンジン出力の低減制御で変速シタツクを抑制する
について、この変速ショック抑制手段はエンジン出力の
低減量が少ない領域では点火時期の遅角によって変速シ
ョックを抑制し、エンジン出力の低減量が多い領域では
燃料供給カットによって変速ショックを抑制するように
構成したものである。

さらに、上記変速ショック抑制手段は、エンジン負荷が
小さい領域では点火時期の遅角によって変速ショックを
抑制し、エンジン負荷が大きい領域では燃料供給カット
によって変速ショックを抑制するように構成してもよい
ものである。

さらに、他の制御装置は、点火時期の遅角でエンジン出
力の低減制御を行って変速ショックを抑制する遅角制御
変速ショック抑制手段と、燃料供給カットでエンジン出
力の低減制御を行って変速ショックを抑制する燃料カッ
ト変速ショック抑制手段と、変速ショックの小領域で遅
角制御変速ショック抑制手段を作動させる一方、変速シ
ョックの大領域で燃料カット変速ショック抑制手段を作
動させる切換手段と、変速ショックの増大程度を判定す
る変速ショック判定手段と、該変速ショック判定手段の
信号を受け、変速ショックの増大に対応して前記切換手
段の切換条件を変速ショックの小領域側に移行する補正
手段とを備えて構成したものである。

（作用） 上記のようなエンジンの制御装置では、変速時のエンジ
ン振動の増大検出などに基づいて自動変速機の動力伝達
系統のギヤ摩耗に関連する変速ショックの増大程度を変
速ショック判定手段で判定すると、この変速ショックの
増大に対応して変速ショック抑制手段によるエンジン出
力の低減量を増大補正して、ギヤ摩耗などの経時変化に
よって変化した変速ショックに対応したエンジン出力の
低減量を調整して適切な変速ショックの抑制を行うよう
にしている。このエンジン出力の低減量の変更を、変速
ショックの大きさもしくはエンジン負荷に応じて、変速
ショックの小領域で点火時期の遅角制御で行い、変速シ
ョックの大領域で燃料供給カット制御で行い、さらに、
変速ショックの増大に応じて上記点火時期遅角制御から
燃料供給カット制御への切換条件を変速ショックの小領
域側に補正することで、より正確な変速ショックの抑制
を行うようにしている。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第１図に一実施例の制御装置を備えた自動変速機付エン
ジンの全体構成を示す。

エンジン１の出力は自動変速機２を介して駆動輪側に出
力され、この自動変速機２は実施例ではロックアツプク
ラッチ付きのトルクコンバータ３と遊星歯車式の多段変
速歯車機構４とから構成されて、この多段変速歯車機構
４は前進４段用とされている。

多段変速歯車機構４は、既知のようにクラッチ、ブレー
キ等の複数の摩擦要素の締結と締結解除との組み合わせ
に応じて、１速〜４速の４つの変速段の範囲で変速され
る。この各摩擦要素は油圧作動式とされて、その油圧回
路に組み込まれた複数のソレノイド５を適宜オン作動あ
るいはオフ作動させることにより、上述の１速〜４速の
範囲での変速が行われる。また、ロックアツプクラッチ
用の油圧回路に組み込まれたソレノイド６をオン・オフ
作動させることにより、ロックアツプクラッチの断続が
行われる。なお、上記の技術は周知の事項であり、その
詳細な構造および作用の説明は省略する。

エンジン１の点火系は、各気筒毎に設けられた点火プラ
グ７の他、点火コイル８、ディストリビュータ９、イグ
ナイタ１０を備えている。すなわち、所定の点火タイミ
ングでイグナイタ１０が点火コイル８の一次電流（バッ
テリ１１からの低圧電流）を遮断すると、点火コイル８
で高圧の二次電流が発生し、この二次電流がディストリ
ビュータ９を介して所定の点火プラグ７へ供給されて点
火されることになる。

また、エンジン１の燃料系は、各気筒毎に吸気系に配設
されたインジェクタ１２を備え、このインジェクタ１２
に図示しない燃料タンクからの燃料が燃料ポンプで加圧
され所定圧力に調整されて供給される。また、所定のタ
イミングでインジェクタ１２に燃料噴射パルスが出力さ
れると、該噴射パルスに応じた期間だけインジェクタ１
２から燃料を噴射して所定量の燃料が供給されることに
なる。

前記変速用のソレノイド５，６は変速制御ユニットＵ１
によって制御され、また、点火時期および燃料噴射はエ
ンジン制御ユニットＵ２によって制御され、それぞれの
制御ユニットＵ１．Ｕ２から運転状態などに応じて変速
信号、点火信号、燃料噴射パルスが制御信号として出力
される。

前記変速制御ユニットＵ１には、スロットル開度すなわ
ちエンジン負荷を検出するスロットル開度信号ＴＶＯ，
車速を検出する車速信号ｖ１シフトレバ−の操作位置を
検出する操作レンジ信号ＩＨ（インヒビタ信号）などが
それぞれ入力される。

また、エンジン制御ユニットＵ２には、吸気量を検出す
る吸入空気量信号Ｑ　ａ　ｓエンジン回転角および回転
数を検出するエンジン回転信号Ｎｅ、エンジン水温を検
出する水温信号７ｗ、前記スロットル開度信号ＴＶＯ，
エンジン振動を検出する振動センサ（ノックセンサ）か
らの振動信号ＢＫおよび自動変速機２の変速動作を検出
する前記変速制御ユニットＵ１からの変速信号Ｍ等がそ
れぞれ入力されるものである。

上記エンジン制御ユニットＵ２は、自動変速機２の変速
動作に応じて点火時期の遅角もしくは燃料供給カットで
エンジン出力の低減制御を行って変速ショックを抑制す
る変速ショック抑制手段と、変速ショックの小領域で遅
角制御変速ショック抑制手段を作動させる一方、変速シ
ョックの大領域で燃料カット変速ショック抑制手段を作
動させる切換手段と、自動変速機の動力伝達系統のギヤ
摩耗に関連して変速時のエンジン振動から変速ショック
の増大程度を判定する変速ショック判定手段と、該変速
ショック判定手段の信号を受け、変速ショックの増大に
対応して前記切換手段の切換条件を変速ショックの小領
域側に移行する補正手段とを備え、各状態変化に対して
良好な変速ショックの抑制制御を行うようにしている。

次に上記制御ユニットＵｌ、Ｕ２による制御の概要を説
明する。まず、変速制御ユニットＵ１は、車速Ｖとスロ
ットル開度ＴＶＯに応じて予め変速段およびロックアツ
プ領域が設定されている変速マツプに基づいて、現在の
運転状態に対応する変速段およびロックアツプの作動を
求めて、変速段が変更する時およびロックアツプの作動
が変化する時に、前記自動変速機２のソレノイド５．６
に対して変速信号およびロックアツプ信号を出力して変
速およびロックアツプ制御を行う。その際、前記操作レ
ンジ信号ＩＨに応じて、それぞれのレンジＣＤ、２．１
等）で変速の範囲を変更する。

また、上記変速動作を行うための変速信号Ｍは、変速シ
ョック抑制制御を行うために前記エンジン制御ユニット
Ｕ２に出力される。

一方、エンジン制御ユニットＵ２は、エンジン回転数Ｎ
ｅと吸入空気量Ｑａとに基づいて基本的な点火時期およ
び燃料噴射量を演算し、これに加速補正等の各種補正を
行って最終点火時期Ｉｇおよび燃料噴射量Ｔを求めて、
所定タイミングに点火信号および燃料噴射パルスを出力
して点火および燃料噴射を実行するものである。なお、
上記点火制御において、振動センサによってノッキング
の発生が検出されると点火時期を遅角補正してノッキン
グの発生を抑制する。

また、変速ショックの抑制制御は、基本的には変速時に
エンジン出力を低減制御して変速ショックを抑制するも
のであるが、エンジン出力の低減量は点火時期の遅角に
よる制御では小さく、燃料供給カットによる制御では大
きなものとなり、変速ショックの大きさに応じて点火時
期遅角による変速ショック抑制と燃料供給カットによる
変速ショック抑制とを切り換えるものである。すなわち
、スロットル開度ＴＶＯが所定値ＴＶＯｓ未満の低負荷
領域では、変速時に発生する変速ショックは小さいこと
から、変速信号の入力時に点火時期を所定量遅角してエ
ンジン出力を低減して変速ショックを抑制する。一方、
上記スロットル開度ＴＶＯが所定値ＴＶＯｓ以上の高負
荷領域では、変速時に発生する変速ショックも大きくな
ることから、変速信号の入力時に燃料供給を停止してエ
ンジン出力を低減して変速ショックを抑制する。

また、前記変速ショックは自動変速機２のギヤ列の摩耗
等によって増大するものであるが、この変速ショックの
程度を変速時の振動センサの信号ＢＫからのエンジン振
動によって検出判定し、この変速時の前記変速ショック
抑制制御によって十分に変速ショックが抑制されていな
い場合、すなわちエンジン振動が大きい場合には、上記
変速ショック抑制制御の切換えを行うスロットル開度Ｔ
ｖＯの設定値ＴＶＯｓを低負荷側に補正し、燃料供給カ
ットによる変速ショック抑制制御の領域を拡大する。

なお、上記変速ショック抑制制御は、エンジン水温Ｔｗ
が例えば７２℃以上に上昇した暖機状態で、行う。また
、シフトアップ変速時のみ上記変速ショック抑制制御を
行うようにしてもよい。さらに、スロットル開度ＴＶＯ
が前記設定値ＴＶＯｓよりさらに低い低スロツトル開度
（５／１８以下）の低負荷領域においては、変速ショッ
クそのものがさらに小さくなるので点火時期の遅角によ
る変速ショック抑制制御も停止するようにしている。

第２図に上記変速ショック抑制制御のタイムチャートを
示せば、車速Ｖの上昇などによって運転状態が変速マツ
プの変速ラインを横切って変速段が変化した場合には、
ａ点で変速信号が出力されるものであり、これに応じて
ｂ点までの設定時間だけ点火時期（遅角量）を所定値１
ｇＭ遅角するか、もしくは燃料供給量Ｔｐを０に設定し
て燃料供給を停止する変速ショック抑制制御を行い、変
速後に破線で示すように生じるトルクの上昇を実線のよ
うに低減して変速ショックを抑制するものである。

上記のようなエンジン制御ユニットＵ２による変速ショ
ック抑制制御における処理を第３図および第４図のフロ
ーチャートに沿って説明する。第３図は点火時期制御ル
ーチンであり、制御スタート後、ステップＳ１で吸入空
気ｆｆ１Ｑａ、エンジン回転数Ｎｅ、スロットル開度Ｔ
ＶＯ，振動センサ信号ＢＫ、変速レンジ信号ＩＨ，水温
信号Ｔｗなどの各種信号を読み込む。そして、上記吸入
空気量Ｑａおよびエンジン回転数Ｎｅに基づいて、ステ
ップＳ２でマツプから基本点火時期１ｇＢ（遅角量）を
演算設定する。なお、この基本点火時期ＩｇＢはマツプ
によらず、その他の算出方法で演算して設定するように
してもよい。

また、ステップＳ３〜Ｓ５は変速ショック抑制用の遅角
条件を満たしているか否かを判定する。

まず、ステップＳ３で水温Ｔｗが設定値７２℃以上の暖
機完了状態か否かを判定し、暖機完了時にはステップＳ
４でスロットル開度ＴＶＯが設定値ＴＶＯｓ未満の点火
時期による変速ショック抑制領域か否かを判定する。こ
のステップＳ４の判定がＹＥＳで設定値ＴＶＯｓ未満の
低負荷領域では、ステップＳ５に進んで変速信号Ｍの入
力を待つ。

上記設定値ＴＶＯｓは第５図（Ａ）のテーブル例では１
３７１Ｂに設定され、このテーブルでは制御Ｙが点火時
期の遅角制御で、その量が遅角クランク角度を示し、制
御Ｚが燃料カット制御で、その量が燃料カット率を示し
ている。

そして、自動変速機２の変速条件が満たされて変速信号
Ｍが出力されると、ステップＳ６で変速ショック抑制用
の遅角量ＩｇＭを設定する。この遅角１１ｇＭは例えば
上記第５図（Ａ）のテーブルに示すように、スロットル
開度に応じスロットル開度が６／１６〜１２／１Ｂの範
囲で遅角量がｌＯ〜２０゜（クランク角）に設定されて
いる。これは、スロットル開度すなわちエンジン負荷が
大きくなるほど変速ショックが大きくなるのに対応して
、遅角制御によるエンジン出力の低減量を増大して変速
ショックを抑制するように、スロットル開度ＴＶＯが大
きくなるほど遅角量が大きくなるように設定されている
。

次にステップＳ７で振動センサの検出信号によりエンジ
ン振動ＢＫが所定値Ｂｓｌより大きいか否かを判定し、
この判定がＹＥＳで変速ショックが発生している場合に
は、ステップＳ８で判定回数ｎが所定回数５になったか
否かを判定し、所定回数に達するまでは、ステップＳｌ
Ｏで判定回数ｎのカウントアツプを行う。また、変速シ
ョック抑制用の遅角制御で変速ショックが抑制され、上
記ステップＳ７の判定がＮｏとなった場合には、ステッ
プＳｌｌで判定回数ｎのリセットを行う。

また、前記ステップＳ５の判定がＮｏで変速信号が入力
されていない場合には、ステップＳ１２で振動センサの
検出信号によりエンジン振動ＢＫが所定値Ｂｓ２（≦Ｂ
　ｓｌ）より大きいか否かを判定し、この判定がＹＥＳ
でノッキングが発生している場合には、ステップＳ１３
でノッキング抑制用の遅角量１ｇＫを設定し、上記判定
がＮＯでノッキングが発生していない場合にはステップ
５１４で遅角量ＩｇＫは０とする。また、変速時でない
ことからステップＳ１５で変速ショック抑制用の遅角ｆ
ｆｉＩｇＭは０に設定している。

上記のような変速ショック抑制用およびノッキング抑制
用の遅角補正量１ｇＭ、ＩｇＫの設定に続いて、ステッ
プＳｌＢで加速遅角等の他の補正量ＩｇＣを設定し、こ
れらの補正量と前記基本点火時期ＩｇＢとによってステ
ップＳ１７で最終点火時期１ｇ（遅角量）を設定して、
ステップ８１８でこの最終点火時期Ｉｇに基づいて点火
を実行し、低負荷状態での変速時には点火時期の遅角に
よってエンジン出力を低減して変速ショックを抑制する
。

ここで、前記ステップＳ７の判定がＹＥＳで変速ショッ
ク抑制用の遅角補正を行っても変速ショックが発生して
いる場合で、しかも、ステップＳ８の判定がＹＥＳで所
定判定回数ｎが経過しても変速ショックが発生している
ときには、ステップＳ９に進んで前記ステップＳ４の判
定に使用するスロットル開度ＴＶＯの設定値ＴＶＯｓを
修正する。この修正は、設定値ＴＶＯｓから所定値Δθ
減算して小さいスロットル開度に移行するものである。

すなわち、上記修正後のテーブルは第５図（Ｂ）に示す
ように、切換設定値ＴＶＯｓが第５図（Ａ）の１３／１
１３から１２／１Ｂに移行し、この１２７１６のスロッ
トル開度では遅角制御が燃料カット制御に移行して設定
されている。

次に、第４図は燃料噴射制御ルーチンであり、制御スタ
ート後、ステップＳ２１で吸入空気量Ｑ　ａ　ｓエンジ
ン回転数Ｎｅ、スロットル開度ＴＶＯ，変速信号ＩＨな
どの各種信号を読み込む。

そして、ステップ８２２〜Ｓ２４で変速ショック抑制用
の燃料カット条件を満たしているか否かを判定する。ま
ず、ステップＳ２２で水温Ｔｗが設定値７２℃以上の暖
機完了状態か否かを判定し、暖機完了時にはステップＳ
２３でスロットル開度ＴＶＯが設定値ＴＶＯｓ以上の燃
料カットによる変速ショック抑制領域か否かを判定する
。このステップＳ２３の判定がＹＥＳで設定値ＴＶＯｓ
以上の高負荷領域では、ステップＳ２４に進んで変速信
号Ｍの入力を待つ。そして、自動変速機２の変速条件が
満たされて変速信号Ｍが出力されると、ステップＳ２５
で変速ショック抑制用に燃料噴射パルスＴを０に設定し
、燃料噴射をカットするものである。

一方、前記ステップ３２２〜Ｓ２４のいずれかの判定が
ＮＯで、燃料カットによる変速ショック抑制条件を満た
さない場合には、ステップＳ２６で燃料噴射量Ｔを周知
の方法で演算し、これに基づいてステップＳ２７でイン
ジェクタ１２に燃料噴射パルスを出力し、燃料噴射を実
行するものである。

なお、上記実施例においては自動変速機２のギヤの摩耗
量の増加に伴う変速ショックの増大程度を変速時のエン
ジン振動から検出判定するようにしているが、車両の走
行距離に応じて変速ショックの大きさが変化することを
判定し、走行距離の増大に応じてエンジン出力の低減量
を増大するように制御してもよい。また、変速ショック
抑制用のエンジン出力低減量の変更を、点火時期の遅角
と燃料カットとによって行うようにしているが、空燃比
の変更、過給圧の変更などによって行うようにしてもよ
い。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、変速ショックの大きさが
ギヤ摩耗等に基づいて変化した場合にも、これに対応し
てエンジン出力の低減量を変更して適正な変速ショック
抑制制御が行え、しかも、上記エンジン出力の低減量の
変化に対して点火時期の遅角制御と燃料カット制御との
切換を行うものでは、さらに正確な変速ショック抑制制
御ができるものであり、過大なエンジン出力の低下を招
くことなく確実に変速ショックを抑制して滑らかな走行
が行えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御装置を備えた自動変速機付車両用
エンジンの全体構成図、 第２図は変速ショック抑制制御の特性を示すタイムチャ
ート、 第３図はコントローラの処理を説明するための点火時期
による変速ショック抑制制御のフローチャート図、 第４図は同燃料カットによる変速ショック抑制制御のフ
ローチャート図、 第５図（Ａ）、（Ｂ）は変速ショック抑制制御の制御テ
ーブルを示す説明図である。 １・・・・・・エンジン、２・・・・・・自動変速機、
７・・・・・・点火プラグ、５，６・・・・・・ソレノ
イド、１２・・・・・・インジェクタ、Ｕｌ・・・・・
・変速制御ユニット、Ｕ２・・・・・・エンジン制御ユ
ニット（変速ショック抑制手段、変速ショック判定手段
、切換手段、補正手段）。 第 図 時間 第 図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動変速機の変速動作に応じてエンジン出力の低
   減制御を行って変速ショックを抑制する変速ショック抑
   制手段を備えた自動変速機付車両用エンジンの制御装置
   において、前記自動変速機の動力伝達系統のギヤ摩耗に
   関連して変速ショックの増大程度を判定する変速ショッ
   ク判定手段と、該変速ショック判定手段の信号を受け、
   ギヤ摩耗量の増加に基づく変速ショックの増大に対応し
   て前記変速ショック抑制手段によるエンジン出力の低減
   量を増大補正する補正手段とを備えたことを特徴とする
   自動変速機付車両用エンジンの制御装置。
2. （２）前記変速ショック判定手段が、変速動作と同期し
   て検出したエンジン振動に基づいて判定することを特徴
   とする請求項１記載の自動変速機付車両用エンジンの制
   御装置。
3. （３）自動変速機の変速動作に応じてエンジン出力の低
   減制御を行って変速ショックを抑制する変速ショック抑
   制手段を備えた自動変速機付車両用エンジンの制御装置
   において、前記変速ショック抑制手段は、エンジン出力
   の低減量が少ない領域では点火時期の遅角によって変速
   ショックを抑制し、エンジン出力の低減量が多い領域で
   は燃料供給カットによって変速ショックを抑制すること
   を特徴とする自動変速機付車両用エンジンの制御装置。
4. （４）前記変速ショック抑制手段は、エンジン負荷が小
   さい領域では点火時期の遅角によって変速ショックを抑
   制し、エンジン負荷が大きい領域では燃料供給カットに
   よって変速ショックを抑制することを特徴とする請求項
   ３記載の自動変速機付車両用エンジンの制御装置。
5. （５）点火時期の遅角で変速ショックを抑制する遅角制
   御変速ショック抑制手段と、燃料供給カットで変速ショ
   ックを抑制する燃料カット変速ショック抑制手段と、変
   速ショックの小領域で上記遅角制御変速ショック抑制手
   段を作動させる一方、変速ショックの大領域で上記燃料
   カット変速ショック抑制手段を作動させる切換手段と、
   変速ショックの増大程度を判定する変速ショック判定手
   段と、該変速ショック判定手段の信号を受け、変速ショ
   ックの増大に対応して前記切換手段の切換条件を変速シ
   ョックの小領域側に移行する補正手段とを備えたことを
   特徴とする自動変速機付車両用エンジンの制御装置。