JPH0526929B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動変速機を備えた内燃機関の機械式
過給機制御装置に関する。

従来の技術 機械式過給機を備えた内燃機関においては過給
機は第７図のようにスロツトル開度が或る開度θ₁
以下でかつエンジン回転数が或る回転数Ne₁以下
で停止、それ以外のスロツトル開度及びエンジン
回転数領域で作動するようになつている。これは
燃費を考えたものえある。このような作動ダイヤ
グラムからして、スロツトル開度の小さい状態か
ら加速してゆく場合（例えば第７図でＡ点から矢
印のように加速する場合）、その途中で過給機が
停止から作動に切替る切替点が存在している。一
方、自動変速機の作動についていえば加速時を検
知してキツクダウンが行われギヤ比が自動的に低
トルクから高トルク型に変えられるようになつて
いる。これは、過給機のオフからオンへの切替と
並列的にキツクダウンによるエンジントルクの急
増が行われることを意味する。

発明が解決しようとする問題点 過給機のオフからオンへの切替とキツクダウン
とが並列的に行われると次の二つの問題が生ず
る。(a)一つは過給機のオフからオンへの切替とキ
ツクダウンとが起こつた瞬間におけるトルクの一
時的な急激な落ち込みと、(b)その後におけるトル
クの急増によるクラツチやブレーキ等の摩擦係合
装置で吸収すべきエネルギが大きくなることによ
る、摩擦係合装置の耐久性の低下である。後者の
(b)の問題については特開昭58−126445号公報では
キツクダウン時に吸気系に供給される燃料を本来
の燃料量と比較して減量するものを開示してい
る。即ち、キツクダウン時による加速により燃料
の要求量は増大するが、この要求量よりは減量さ
せることでキツクダウン後にエンジントルクが急
増することを防止し、これにより摩擦係合装置に
より吸収すべきエネルギの増大を抑え、その耐久
性の向上を図ることができる。特開昭58−126445
号の思想は自動変速機と機械式過給機を備えた車
両においてこの問題(b)の解決のため採用すること
は可能である。

一方、(a)の問題はキツクダウン時の自動変速機
のクラツチの係合と、加速による機械式過給機の
クラツチの係合とが同時に起こりことによる。即
ち、クラツチ係合時の瞬間的な伝達トルクの低下
はクラツチの構造上避けられない問題であるが、
キツクダウン時の自動変速機のクラツチの係合
と、加速による機械式過給機のクラツチの係合と
が同時に起こりことにより、瞬間的なトルク低下
は倍加され、運転性を損なうことになる。従来技
術における燃料減量ではこの問題に対処できない
ことはいうまでもない。

本発明は自動変速機と機械式過給機とを備えた
車両において、キツクダウンの瞬間のトルク低下
を抑制することを目的とする。

問題点を解決するための手段 第１図に示すように本発明においては、エンジ
ン本体Ｅに自動変速機Ｔが連結される。機関の吸
気管Ｉに機械式過給機Ｓが接続される。機械式過
給機制御装置は機械式過給機Ｓを機関回転軸E′に
対して断続制御するためのクラツチ手段Ｃと、機
関の各運転条件の検知手段D₁と、運転条件の検
知手段D₁よりの運転条件信号にに応じてクラツ
チ手段を選択的に係合又は解放する指令を発生す
る手段Ｏと、自動変速機のキツクダウン条件を検
知するキツクダウン検知手段D₂と、キツクダウ
ン検知手段D₂によつてキツクダウンと検知した
とき、キツクダウン完了までクラツチ手段を係合
させる指令信号の伝達を遅延する手段Ｍとより成
る。

作 用 クラツチ作動手段Ｏが過給機Ｓを停止から作動
への切替をするべく指令信号を出すとき、キツク
ダウン検知手段D₂が変速機Ｔのキツクダウンを
検知していれば、キツクダウン完了まで過給機の
停止から作動への切替信号の伝達が遅延され、過
給機Ｓはキツクダウン後に作動に入ることにな
る。

実施例 本発明の実施例を示す第２図において、１０は
空気クリーナ、１２はエアフローメータ、１６は
スロツトル弁、１８はサージタンク、１９はエン
ジン本体、２０は吸気弁、２２はピストン、２３
はクランク軸、２４は排気弁、２６は排気マニホ
ルド、２８はデイストリビユータである。３０は
ルーツポンプとしての機械式過給機である。ルー
ツポンプ３０は一対のまゆ型ロータ３２を備え、
これらは互に反対方向に回転しながら、吸入口３
４より空気を吸入し、吐出口３６より空気の圧送
を行う。一方のロータ３２の回転軸上にプーリ付
クラツチ３８があり、これはベルト４０を介して
クランク軸２３上のプーリ４２に連結される。エ
ンジン本体１９の背後に自動変速機４６が位置
し、その内部に図示しないトルクコンバータ及び
歯車機、更にはクラツチ、ブルーキ等の各種摩擦
係合手段が設けられる。これらの摩擦係合手段は
シフトバルブ駆動用ソレノイド４８−１，２，３
等より成る油圧制御回路４９を備え、後述の制御
回路７０によつて駆動され自動変速制御が行われ
る。

６６は機械式過給機の制御回路であり、運転条
件（この場合はスロツトル開度θとエンジン回転
数Ne）に応じて過給機３０の作動すなわちクラ
ツチ３８の断続を制御する。この制御回路６６は
過給機の制御以外の他の制御機能、例えば空熱比
制御、燃料噴射時期制御も分担させることができ
るが、これは本発明と直接関係しないことから説
明を省略する。過給機制御のため、スロツトルセ
ンサ６９からの吸入空気量信号が線l₁を介し制御
回路６６に印加され、またデイストリビユータの
分配軸２８′のマグネツト６８に対面したホール
素子である回転数センサ６７からの回転数信号が
線l₂を介し制御回路６６に印加される。制御回路
６６はこれらの信号に基づいてクラツチ３８への
作動信号を線l₃を介して出力する。

７０は自動変速機の制御回路であり、エンジン
運転条件（例えばスロツトル開度θと、車速
SPD）に応じて油圧制御回路４９の制御を行う。

第３図は過給機制御回路６６及び自動変速機制
御回路７０をブロツクダイヤグラムによつて示す
ものである。過給機制御回路６６はマイクロコン
ピユータシステムとして構成され、マイクロプロ
セシングユニツト（MPU）７２、メモリ７４、
入力ポート７６、出力ポート７８を備える。入力
ポート７６はスロツトルセンサ６９はアナログデ
イジタル変換器８０を介して結線され、また回転
数センサ６７に結線される。出力ポート７８は過
給機クラツチ３８のソレノイド３８′の駆動のた
めのトランジスタ８４に接続される。

変速機制御回路７０もマイクロコンピユータシ
ステムとして構成され、MPU８６、メモリ８８、
入力ポート９０、出力ポート９２を持つ。入力ポ
ート９０はＡ／Ｄ変換器９４を介して種々のセン
サ、例えばスロツトルセンサ６９、車速センサ９
５等に結線される。出力ポート９２は油圧制御回
路４９の各シフトバルブ駆動用ソレノイド４８−
１，２，３に接続される。

本発明によればキツクダウンがあつたとき過給
機３０の停止から作動への切替をキツクダウンが
完了するまで遅延する制御を行う。そのため過給
機作動制御回路６６と変速機制御回路７０とはハ
ードウエア及びソウトウエア上リングされてい
る。即ちハードウエア的には変速機制御回路７０
の出力ポート９２は制御線９９を介して過給機制
御回路６６の入力ポート７６に結線される。ソフ
トウエア上のリンクについては後述のフローチヤ
ートの説明より明らかとなろう。

第４図は変速機制御回路７０のソフトウエアを
示すフローチヤートであり、このフローチヤート
を実現するプログラムはメモリ８８の不揮発領域
に格納されている。100でプログラムが実行され
ると、MPU８６は110で、現在の変速機の変速段
RACTを格納したメモリアドレスのデータを内
部レジスタに転送する。次の120ではMPU８６は
運転条件により変速段の演算を行う。即ち、車速
センサ９５からの車速データ、スロツトルセンサ
６９からのスロツトル開度のデータより、マツプ
によつて変速段RCALを計算する。次の130では
RACT＝RCAL、即ち、実測される変速段と計
算された変速段とが一致しているかどうか判断さ
れる。Noの結果は変速の必要があることを意味
し、このときは140に進む。するとMPU８６は出
力ポート９２より油圧制御回路４９に、120のス
テツプで演算された変速段をとるように、シフト
バルブを駆動すべき信号を送る。次の150のステ
ツプは140で実行される変速操作がキツクダウン
であるか否か判定する。Yesのときは160に進み、
MPU８６は出力ポート９２より線９９を介して
入力ポート７６に過給機作動禁止フラグF₁をセ
ツトする。Noのときは170のステツプに進み過給
機作動禁止フラグF₁のリセツトを行う。このフ
ラグF₁は後述の過給機制御において使用される。
尚、以上説明の変速機の作動制御は簡明のため簡
略化して説明しており、要は、この変速機制御の
過程でキツクダウンを検知する信号が得られれば
良い。従つて自動変速機は必ずしも電子制御でな
く油圧式でも良い。

次に制御回路６６のソフトウエアを説明する。
このソフトウエアは第５図でフローチヤートとし
て示され、このフローチヤートを実現するプログ
ラムはメモリ７４の不揮発領域に格納されてい
る。

200でプログラムがスタートすると、210のステ
ツプでは、MPU７２は回転数センサ６７からの
回転数Neのデータの入力を行い、NeがNe₁以上
が否か判定する。次の220のステツプでは、MPU
７２はスロツトルセンサ６９により検知されるス
ロツトル開度がθ₁より大きいか否か判定する。第
７図に過給機の作動マツプが例示されており、ス
テツプ210がNoでかつ220でNoの場合は非過給領
域と判定される。この場合プログラムは230のス
テツプに進み、MPU７２は出力ポート７８より
トランジスタ８４にカツトオフ信号を送り、クラ
ツチ３８のコイル３８′に電流が流れないため、
クラツチ３２は切離され、エンジンの回転はロー
タ３２に伝達されず、過給は行われない。240は
過給表示フラグF₂リセツトを示す。このフラグ
F₂は過給中に“１”となり非過給中に“０”と
なる。

210でYes又は210でNoでも220でYesの場合は
第７図より過給運転域と判定される。この場合、
プログラムは250のステツプに進み、スーパーチ
ヤージ作動中に“１”となり、非作動中に“０”
となる前記フラグF₂が１か否か判定すがる。No
の結果は、前回過給機３０が非作動であり、今回
の作動域に切替つたことを表示する。次の260の
ステツプでは、変速機制御回路７０の出力ポート
９２より線９９を介して入力ポート７６に第４図
の160又は170のステツプ実行中に前述のように書
き込まれている、過給作動禁止フラグF₁が１か
否か判定する。このフラグF₁は、前述の通り変
速機がキツクダウンのときは“１に、非キツクダ
ウン時は“０”とされる。

260でNo、即ち、非キツクダウン時はプログラ
ムは270に進み、MPU７２は出力ポート７８より
トランジスタ８４にHigh信号を印加する。その
ため過給機クラツチソレノイド３８′が励磁され、
クラツチ３８が入り、エンジンの回転は過給機３
０に伝達されるため過給が行われる。280のステ
ツプは過給機作動表示フラグF₂をセツトする。

このようにして過給機３０が作動に入ると、
250の判定はF₂＝１であるから、Yesと判定され、
過給機の作動は継続する。

260でYesと判定された場合は変速機がキツク
ダウン中でありこのときは300に進む。このステ
ツプではタイマをＴにセツトする。こと時間Ｔは
キツクダウンが完了するための時間に設定されて
いる。この時間Ｔは一定でも良いが、スロツトル
開度、車速、変速の段によつて変えることができ
る。即ち、メモリ７４内にはこれらの因子に応じ
た遅延時間Ｔがマツプとして組まれており、これ
ら因子のデータを実測することによつてＴを演算
することができる。

タイマによつてその時間Ｔが計測されると、第
６図の時間割り込みルーチンが320より起動され、
330ではMPU７２は出力ポート７８よりトランジ
スタ８４がON指令を出力し、クラツチコイル３
８′に通電されるためクラツチ３８は係合を開始
し、そのためエンジンの回転はルーツポンプ３２
に伝わり過給が開始される。230では過給機作動
表示フラグF₂がセツト、240ではタイマのリセツ
トがされる。

第８図イ，ロはキツクダウン時のクラツチ係合
を遅延させない従来と本発明とで変速（キツクダ
ウン）前、変速中、キツクダウン後のエンジント
ルクと、出力トルクとの変化を夫々破線、実線で
示すものである。図中、 t₁；変速開始までの時間、 t₂；過給機のレスポンス時間、 t₃；t₂から規定のトルクに達するまでの時間、 t₄；変速終了までの時間、 t₅；本発明による遅延時間 である。

エンジンのトルク特性については、従来技術で
は第８図のイのように変速開始してから即座に
（時刻t₂から）エンジンのトルクが立ち上がる。
一方、本発明では第８図のロに示すようにt₅（＞
t₂）の遅れの後にエンジントルクは立ち上がる。

一方、第９図は時間に対するスロツトル弁開度
及び変速機１９の出力軸トルク及びエンジン回転
数の特性を示す。図中t_Xの時刻でスロツトル弁開
度θ₁からθ₂に開けたものとする。変速の瞬間にお
いてはクラツチ係合によるトルクの一時的な低下
があり、従来技術はm₁にて表され、本発明はn₁
となる。そして、変速作動の中間過程に移行する
と変速の瞬間での出力軸トルク低下は解消され、
出力軸トルクは従来技術ではm₂のように本発明
ではn₂のように立ち上がつて行く。過給機のクラ
ツチの係合を遅延させていないため従来技術エン
ジンの回転数は過給機が即座に作動されるため変
速の過程においてラインｐで示すように早めに増
大する。一方、本発明では過給機のクラツチの係
合が遅延されるためエンジン回転数の増大はｑの
ようになり、遅延させない場合(p)と比較して回転
数の増大は遅れる。従つて、変速の過程で軸トル
クの増大特性は従来技術（m₂）が本発明（n₂）
より急である。本発明により変速の過程でのトル
クを相対的に小さくすることができるため、変速
機１９に設けられるクラツチや機械式過給機のク
ラツチ３８の摩擦係合装置で吸収すべきエネルギ
を減少させることができ、変速時のシヨツクを抑
制しつつ摩擦係合装置の耐久性の向上を図ること
ができる。

一方、変速の瞬間について述べると、クラツチ
の係合に伴うトルクの一時的な降下は本発明でも
（n₁）、従来も（m₁）避けられない。ところが、
従来技術ではキツクダウンによる変速機１９のク
ラツチの係合とスロツトル弁の開度が閾値θ₁を越
えたことによる機械式過給機のクラツチ３８の係
合とが同時に発生することによりトルクの一時的
な降下はm₁のように大きく、運転性を悪化させ
ていた。これに対して本発明では機械式過給機の
クラツチ３８の係合を遅らせているためためキツ
クダウンによる変速機１９のクラツチの係合と機
械式過給機のクラツチ３８の係合とが同時に起こ
ることはないため、トルク降下はn₁のように緩慢
となり、運転性の悪化を抑制することができる。

発明の効果 本発明では自動変速機のキツクダウンを検知す
ることにより過給機が停止から作動に入るまでの
時間を変速作動が完了するまで遅延させている。
そのため、変速作動中のエンジントルクが過大と
なることを防止し、変速過程でクラツチ等の摩擦
係合装置が吸収しなければならないエネルギを小
さくすることができ、摩擦係合装置の耐久性と変
速衝撃の係合との矛盾する要求を調和させること
ができると共に、変速の瞬間に変速機のクラツチ
の係合と機械式過給機のクラツチの係合とが同時
に起こらないため、変速の瞬間のトルク低下を抑
制することができ、運転性の向上を図ることがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は実施例のを
示す図、第３図は制御回路のブロツク図、第４図
から第６図は制御回路のソフトウエア構成を説明
するフローチヤート図、第７図は過給機マツプ、
第８図は本発明の過給機の作動を模式的に示すグ
ラフ、第９図は実機でのトルク変化の様子を示す
グラフ。 １９……エンジン本体、３０……機械式過給
機、３８……過給機クラツチ、４６……自動変速
機、６６……過給機制御回路、７０……自動変速
機制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 次の各構成要素より構成される自動変速機を
   備えた内燃機関における機械式過給機制御装置、 機械式過給機を機関回転軸に対して断続制御す
   るためのクラツチ手段、 機関の各運転条件の検知手段、 運転条件の検知手段よりの運転条件信号にに応
   じてクラツチ手段を選択的に係合又は解放する指
   令を発生する手段、 自動変速機のキツクダウン条件を検知するキツ
   クダウン検知手段、 キツクダウン検知手段によつてキツクダウンと
   検知したときキツクダウン完了までクラツチ手段
   を係合させる指令信号の伝達を遅延する手段。