JPH0674319A

JPH0674319A - 車両の制御装置

Info

Publication number: JPH0674319A
Application number: JP22740492A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Itoyama; 浩之糸山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1992-08-26
Filing date: 1992-08-26
Publication date: 1994-03-15

Abstract

(57)【要約】【目的】出力特性が切換えられても、同じ変速感を維
持しつつ、自動変速機用マイコンに与えるプログラムが
ほとんど変更することなく使えるようにする。【構成】エンジン用マイコン１０１では同じスロット
ル開度に対して２以上の異なる出力が発生するエンジン
を運転条件に応じて制御し、自動変速機用マイコン１０
２では、スロットル開度信号と車速信号から変速タイミ
ングになったかどうかを判定し、この判定結果より変速
タイミングになると変速を行う。この場合に、補正手段
１０３をエンジン用マイコン１０１内に設け、エンジン
の出力特性の違いに応じてスロットル開度の検出信号を
補正し、この補正されたスロットル開度を変速タイミン
グに用いるスロットル開度として通信装置１０４を介し
自動変速機用マイコン１０２に送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、リーンバーンエンジ
ンのように、同一のスロットル開度に対して異なる出力
特性をもつエンジンと自動変速機とを備える車両の制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機付きの車両では、クラッチペ
ダル操作や、ギアチェンジなど変速制御が専用のマイコ
ンによりすべて行われる。これは、車速とスロットル開
度（エンジン負荷相当量）に応じた変速タイミングをあ
らかじめ決めてある線図（いわゆるシフトパターン）を
マイコン内に用意しておき、スロットルセンサからのス
ロットル開度信号と車速センサからの車速信号とから、
変速タイミングになったと判断すると、自動的にアップ
シフトやダウンシフトを行うのである。

【０００３】一方、目標空燃比を理論空燃比とリーン側
の空燃比とに切換えるようにしたエンジン（いわゆるリ
ーンバーンエンジン）がある。出力の要求されない運転
域においては、リーン側の空燃比で運転することにより
燃費改善を改善しつつ、燃焼の不安定が原因で発生する
ＮＯｘを、吸気にスワールを与えることによって低減す
るのである。その一方で高い出力が要求されるようにな
ると、目標空燃比を理論空燃比に切換えるとともに、三
元触媒で排気を浄化する。

【０００４】この場合に、理論空燃比を目標空燃比とし
てほぼ全運転域で空燃比がフィードバック制御されるエ
ンジンに対して自動変速機のシフトパターンをマッチン
グしている車に、リーンバーンエンジンが組み合わされ
ると、リーンバーンエンジンでは、リーン空燃比域で変
速タイミングに違和感が生じたり、加速不足からアクセ
ルペダルを踏み込み過ぎ、かえって燃費が悪くなる。

【０００５】たとえば、図２０にアップシフトに用いる
シフトパターンの一部を示すと、加速のためアクセルペ
ダルを踏み込んだとき、理論空燃比（実線で示す）によ
ればＡ点で３速に変速されるとする。ところが、リーン
空燃比になると、理論空燃比より同一スロットル開度に
対する出力が小さいので、同じような加速を行うために
は、アクセルペダルをさらに踏み込まなければならな
い。このアクセルペダルの踏み増し分に対応してスロッ
トル開度が増し、変速タイミングがＡからＢへと高車速
側（高回転側）に移る。このように、変速タイミングが
高回転側に移ると、２速にいる期間が長くなり、それだ
け燃費が悪くなるのである。また、エンジン回転が高い
ところで変速すると、変速ショックも大きくなる。

【０００６】また、特開昭６２−１６５０５３号公報で
は、リーン空燃比域になると、シフトパターンを理論空
燃比域でのシフトパターン（エコノミーパターン）から
動力重視のパワーパターンへと変更している。この動力
重視のパワーパターンは、図２１に示したように、同一
車速でよりスロットル開度の小さい側に変速タイミング
がくるようにしたものである。このパワーパターンによ
れば、リーン空燃比域で加速を行うと、２速にいる期間
が長くなるため、理論空燃比で運転しているときと同様
の変速感が得られることになるのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、リーン空燃
比域での目標空燃比が１つでなく、段階的に設定される
ことがある。この場合に、上記の装置のように、リーン
空燃比域で１つのシフトパターン（パワーパターン）を
用意するだけだと、そのパワーパターンにマッチングす
る目標空燃比と異なる目標空燃比になると、その空燃比
差に応じて、変速に違和感が残るし、パワーパターンに
マッチングする目標空燃比よりリーン側の目標空燃比で
あれば、アクセルペダルの踏み込みがちとなり、燃費が
悪くなる。つまり、出力特性を切換えても、切換前後で
変速タイミングや燃費が同じであるためには、異なる出
力特性と同数のシフトパターンが必要となるのである。

【０００８】ところが、目標空燃比の数だけ、シフトパ
ターンを用意するのでは、目標空燃比の数に比例してメ
モリ容量が大きくなり、複数のシフトパターンができる
と、目標空燃比に応じたシフトパターンを選択するため
の判断部分が新たに必要となるため、ロジックも複雑に
なる。

【０００９】そこでこの発明は、実スロットル開度信号
をエンジン用マイコンに入力し、これを出力特性の違い
により補正したスロットル開度を通信装置を介して自動
変速機用マイコンに送ることにより、出力特性が切換え
られても、同じ変速感を維持しつつ、自動変速機用マイ
コンに与えるプログラムをほとんど変更することなくそ
のまま適用できるようにすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１に示
すように、同じスロットル開度に対して２以上の異なる
出力が発生するエンジンを運転条件に応じて制御するエ
ンジン用マイコン１０１と、スロットル開度信号と車速
信号から変速タイミングになったかどうかを判定し、こ
の判定結果より変速タイミングになると変速を行うため
の油圧回路のバルブを開閉制御する自動変速機用マイコ
ン１０２とを備える車両の制御装置において、前記エン
ジンの出力特性の違いに応じてスロットル開度の検出信
号を補正する手段１０３を前記エンジン用マイコン１０
１内に設け、この補正されたスロットル開度を前記変速
タイミングに用いるスロットル開度として前記自動変速
機用マイコン１０２に送信する装置１０４とを設けた。

【００１１】第２の発明は、第１の発明において、エン
ジン用マイコン１０１により理論空燃比と１以上のリー
ン空燃比とを各目標空燃比として空燃比のフィードバッ
ク制御を行うとともに、スロットル開度補正手段１０３
により目標空燃比に応じ目標空燃比がリーン側になるほ
どスロットル開度の検出信号を減少補正するようにし
た。

【００１２】第３の発明は、第１の発明において、特性
の異なるカムプロフィルを有する複数のカムをもち、選
択されたカムにより吸排気弁の少なくとも一方を駆動す
るようにカムを切換える機構を備えたエンジンをエンジ
ン用マイコン１０１により制御するとともに、スロット
ル開度補正手段１０３により前記選択されたカムに応じ
てスロットル開度の検出信号を補正する（スロットル開
度の検出信号を、たとえば出力の小さなカムのときは減
少補正し、出力の大きなカムになると増量補正する）よ
うにした。

【００１３】第４の発明は、図２２に示すように、同じ
燃料に対して１つの出力が発生するエンジンを運転条件
に応じて制御するエンジン用マイコン１１１と、スロッ
トル開度信号と車速信号から変速タイミングになったか
どうかを判定し、この判定結果より変速タイミングにな
ると変速を行うための油圧回路のバルブを開閉制御する
自動変速機用マイコン１０２とを備える車両の制御装置
において、アルコール混合割合に応じ、アルコール混合
割合が大きくなるほどスロットル開度の検出信号を減少
補正する手段１１３を前記エンジン用マイコン１１１内
に設け、この補正されたスロットル開度を前記変速タイ
ミングに用いるスロットル開度として前記自動変速機用
マイコン１０２に送信する装置１０４とを設けた。

【００１４】

【作用】同じスロットル開度に対して小さな出力と大き
な出力とを発生するエンジンで考えると、たとえばエン
ジンが大きな出力を発生するときにマッチングしたシフ
トパターンを、エンジンが小さな出力を発生するときに
も用いたのでは、変速タイミングが高回転側に引っ張ら
れるため、変速タイミングに違和感を生じる。

【００１５】この場合に、異なる出力特性と同数（２
つ）のシフトパターンを自動変速機用マイコン内に用意
するとすれば、いずれの出力特性のときも変速タイミン
グが同じになるものの、シフトパターン用のメモリ容量
が増加してしまう。

【００１６】これに対して、第１の発明では、エンジン
用マイコンにおいて、小さな出力特性のときは、スロッ
トル開度の検出信号が小さくなるように補正され、これ
が変速タイミングの判断に用いられる。このスロットル
開度の減少補正は、小さな出力特性での実際のスロット
ル開度を、大きな出力特性でのスロットル開度相当量に
変換するものであり、これによって、大きな出力特性に
マッチングされているシフトパターンを用いることが可
能となるのである。これにより、小さな出力特性のとき
でも、大きな出力のときと変速フィーリングが同じにな
り、また変速タイミングが高回転側に引っ張られること
がないため、燃費が悪化することもない。

【００１７】この場合に、いずれの出力特性のときも使
われるのは、１つのシフトパターン（大きな出力特性の
ときにマッチングしたシフトパターン）である。つま
り、エンジンが２つの異なる出力特性に切換えられると
いっても、２つのシフトパターンを用意する必要はない
のであり、これにより自動変速機用マイコン内に用意す
るシフトパターン用のメモリ容量が、１つの出力特性し
かもたないエンジンと同じになる。また、変速判断のロ
ジックにおいても、実スロットル開度が、補正されたス
ロットル開度に変わるだけであるから、この点でも１つ
の出力特性しかもたないエンジンとほとんど変わりがな
い。

【００１８】一方、小さな出力特性にマッチングしたシ
フトパターンを、大きな出力特性のときにも用いると、
今度は変速タイミングが低回転側に引っ張られることに
なる。このときは、大きな出力特性になると、みかけじ
ょう大きくされたスロットル開度が変速タイミングの判
断に用いられる。

【００１９】これにより変速タイミングが低回転側に引
っ張られるのが防止されるとともに、この場合も、シフ
トパターンは小さな出力特性のときにマッチングしたシ
フトパターンだけあればよく、また変速判断のロジック
が、１つの出力特性しかもたないエンジンとほとんど変
わりがない。

【００２０】第２の発明は、リーンバーンエンジンの場
合で、運転条件に応じて目標空燃比が段階的にあるいは
連続的に切換えられると、同じスロットル開度に対する
出力が変化する。

【００２１】この場合の出力特性の違いは目標空燃比に
もとづくため、目標空燃比がリーン側になるほどスロッ
トル開度の検出信号が小さくなるように補正され、この
補正されたスロットル開度で変速タイミングになったか
どうかが判断されると、リーン空燃比を目標空燃比とす
るときも理論空燃比を目標空燃比とするときと変わらな
い加速性能や減速性能が維持されるほか、シフトパター
ンは、理論空燃比にマッチングしたシフトパターンだけ
用意すればよく、また変速判断のロジックも、ほぼ全運
転域で理論空燃比を目標空燃比としてフィードバック制
御されるエンジンとほとんど変わりがない。

【００２２】第３の発明は、いわゆる可変動弁装置を備
えるエンジンの場合で、運転条件に応じてカムが段階的
に切換えられると、同じスロットル開度に対する出力が
変化する。

【００２３】この場合に、基準カム（いずれのカムを基
準カムとしてもかまわない）にマッチングしたシフトパ
ターンを、この基準カムより出力特性の小さな他のカム
での運転時にも使うと、変速タイミングが高回転側に引
っ張られ、この逆に基準カムより出力特性の大きな他の
カムでの運転時に使うと、変速タイミングが今度は低回
転側に引っ張られる。

【００２４】この場合の出力特性の違いは選択されるカ
ムにもとづくため、第３の発明において、基準カムより
出力の小さなカムのとき、スロットル開度の検出信号が
小さくなるように、また基準カムより出力の大きなカム
でスロットル開度の検出信号が大きくなるようにそれぞ
れ補正され、この補正されたスロットル開度で変速タイ
ミングになったかどうかが判断されると、基準カムのと
きと変わらない加速性能や減速性能が維持されるほか、
シフトパターンは、基準カムにマッチングしたシフトパ
ターンだけ用意すればよく、また変速判断のロジック
も、基準カムだけで運転されるエンジンとほとんど変わ
りがない。

【００２５】第４の発明は、使用される燃料によって出
力特性が異なってしまうエンジンの場合で、アルコール
の混合された燃料が使用されると、同じスロットル開度
に対する出力が、ガソリン１００％の燃料を使用すると
きより低下する。

【００２６】この場合に、ガソリン１００％の燃料に対
してマッチングしたシフトパターンを、アルコールの混
合された燃料が使用されたときにもそのまま用いると、
変速タイミングが高回転側に引っ張られる。

【００２７】この場合の出力特性の違いはアルコールの
混合割合にもとづくため、第４の発明において、アルコ
ール混合割合に応じアルコール混合割合が大きくなるほ
どスロットル開度の検出信号が小さくなるように補正さ
れ、この補正されたスロットル開度で変速タイミングに
なったかどうかが判断されると、ガソリン１００％の燃
料のときと変わらない加速性能や減速性能が維持される
ほか、シフトパターンは、ガソリン１００％の燃料にマ
ッチングしたシフトパターンだけ用意すればよく、また
変速判断のロジックも、ガソリン１００％の燃料のとき
とほとんど変わりがない。

【００２８】

【実施例】図２において、リーンバーンエンジンでは、
燃焼室に流入する混合気の空燃比を理論空燃比よりもリ
ーン側の値に保つことによって燃費を向上させる一方
で、リーン空燃比域での燃焼不安定により増加するＮＯ
ｘを抑えるため、軽負荷時などの燃焼不安定時には燃焼
室内に流れ込む吸気にスワールが与えられる。吸気ポー
ト１２の近くに、一部に切欠き（図示せず）を有するス
ワールコントロールバルブ１３を設け、吸入空気量信号
から軽負荷時を検出すると（スロットルセンサ６の信号
からアイドル時を検出したときも）、スワールコントロ
ールバルブ１３を全閉位置にして吸気を絞ることによっ
て、吸気の流速を高め、燃焼室内にスワールを生じさせ
るのである。

【００２９】スワールコントロールバルブ１３は、ダイ
アフラムアクチュエータ１４によって駆動され、コント
ロールユニット２からの信号でスワールコントロールソ
レノイド１５をＯＮにすると、バキュームタンク１６か
らの負圧（作動圧）がアクチュエータ１４に導かれて、
バルブ１３が閉じられ、この逆にソレノイド１５をＯＦ
Ｆにすると、バルブ１３が全開位置に戻るようになって
いる。

【００３０】一方、リーンバーンエンジンでは、リーン
側の目標空燃比で発生する出力に限度がある。これより
高い出力が要求されるときは、実際の空燃比をリッチ側
にする必要があり、これによってＮＯｘ排出量が増大す
る。これに対処するため、高い出力が要求される運転域
になると、目標空燃比を理論空燃比に切換え、排気管１
８に設けた三元触媒１９によってＮＯｘを浄化する。

【００３１】エンジン用マイコン２では、目標空燃比を
切換えるためＴＤＭＬ＝１／（目標空燃比／理論空燃比）… で定義される目標燃料過剰率ＴＤＭＬを導入し、吸気ポ
ート１２に設けたインジェクタ３への燃料噴射パルス幅
Ｔｉを、Ｔｉ＝Ｔｐ・ＣＯＥＦ・α・ＴＤＭＬ＋Ｔｓ… ただし、Ｔｐ：吸入空気量とエンジン回転数から定まる
基本噴射パルス幅、ＣＯＥＦ：１と水温増量などの各種補正係数の和 α：空燃比フィードバック補正係数Ｔｓ：バッテリ電圧に応じた無効パルス幅によって計算する。

【００３２】リーン側の目標空燃比から理論空燃比への
切換時に、式において目標空燃比に理論空燃比をおけ
ば、ＴＤＭＬ＝１である。このときの式はＴｉ＝Ｔｐ・ＣＯＥＦ・α＋Ｔｓとなり、これは従来からの三元触媒方式に与えられる公
知の式である。

【００３３】この逆にリーン側の目標空燃比への切換時
にはその目標空燃比にあらかじめ定めた目標値ＴＤＭＬ
０（たとえば２２）を入れることによって、ＴＤＭＬが
１４．７／２２（つまり１より小さな値）となり、この
ＴＤＭＬにより理論空燃比を目標とするときよりも燃料
供給量が一気に少なくされる。理論空燃比からリーン側
の目標空燃比への切換時に燃料量をステップ的に減少さ
せることによって、リーン側の目標空燃比への切換時の
収束性が高められるわけである。その後は、広域空燃比
センサ９で実際の空燃比が検出され、これがリーン側の
目標空燃比と一致するように空燃比のフィードバック制
御が行われる。

【００３４】なお、目標空燃比ＴＡＦＲは、図３のよう
に、エンジン回転数Ｎｅと基本噴射パルス幅Ｔｐとから
あらかじめ段階的に定められている。図３において数値
が１４．７の領域が理論空燃比域（１２の領域は出力空
燃比域であるが、この領域も理論空燃比域に含める）、
１７，２０，２２の領域がリーン空燃比域である。図３
の特性は冷却水温が所定値以上のときのもので、冷却水
温が所定値以下（たとえば暖機時）のときは、全運転域
で理論空燃比が目標空燃比になる。

【００３５】このように、理論空燃比とリーン側の目標
空燃比とのあいだの切換制御や空燃比のフィードバック
制御を行うエンジン用マイコン２には、制御上必要とな
るエンジンの運転条件を検出する各種のセンサからの信
号が入力されている。４はエアクリーナから吸入される
空気量を検出するエアフローメータ、６はスロットル開
度（スロットルバルブ５の開度）を検出するスロットル
センサ、７は単位クランク角度ごとの信号とクランク角
度の基準位置ごとの信号とを出力するクランク角度セン
サ、８は水温センサ、９は理論空燃比からリーン側の空
燃比までの実際の空燃比を幅広く検出することのできる
広域空燃比センサである。

【００３６】ところで、リーンバーンエンジンでは、リ
ーン側の目標空燃比に切換えられると、同一のスロット
ル開度でも理論空燃比のときより出力が低下するため、
ほぼ全運転域で理論空燃比を目標空燃比としてフィード
バック制御されるエンジン（このエンジンを以下「通常
エンジン」で略称する）にマッチングしている１つのシ
フトパターンをそのままリーンバーンエンジンでも用い
ると、変速に違和感を生じたり、燃費が悪くなる。かと
いって、目標空燃比の数だけ、シフトパターンを用意し
たのでは、自動変速機用マイコンに用意するメモリ容量
が目標空燃比の数に比例して大きくなってしまう。

【００３７】これに対処するため、図４で示したよう
に、スロットルセンサ６の検出信号を自動変速機用マイ
コン７１に入力させるのでなく、エンジン用マイコン２
に入力させる一方で、このスロットル開度（実スロット
ル開度）を目標空燃比に応じ、目標空燃比がリーン側に
なるほど減少補正し、この補正したスロットル開度を通
信装置７２を介して自動変速機用マイコン７１に送る。

【００３８】図４において、そのほかの点は従来と同様
であり、自動変速機用マイコン７１には、変速判断に必
要となる車速信号（車速センサ７４からの検出信号）が
入力されている。自動変速機用マイコン７１では、この
車速信号とエンジン用マイコン２から送られてくるスロ
ットル開度信号とから変速タイミングになったかどうか
を判断するのである。

【００３９】電子制御式の自動変速機７３は、従来のメ
カニカルな自動変速機と基本的な構造において変わりな
く、そのなかのコントロールバルブ機構に、ソノイドバ
ルブを用いて油圧回路のバルブ開閉を行っている。

【００４０】変速は、前進４段ギアの場合、変速切換バ
ルブ（シフトバルブ）の切換が２つのシフトソノイド７
５，７６で行われる。２つのシフトソレノイド７５，７
６にＯＮ，ＯＦＦ信号を出力することによって１速から
４速（２つのシフトソレノイド７５，７６ともＯＮで１
速、シフトソレノイド７５がＯＦＦ、シフトソレノイド
７６がＯＮで２速、シフトソレノイド７５，７６がとも
にＯＦＦで３速、シフトソレノイド７５がＯＮ、シフト
ソレノイド７６がＯＦＦで４速）までの変速を行うので
ある。

【００４１】なお、前進５段ギアのものがあり、このも
のではシフトソレノイドが３つ必要になるが、このとき
も３つのシフトソレノイドに与えるＯＮ，ＯＦＦの組み
合わせによって変速を行うことに変わりない。

【００４２】さて、エンジン用マイコン２では、これに
入力された実スロットル開度ＴＶＯを目標空燃比がリー
ン側になるほど減少補正する。図５で示したように、目
標空燃比ＴＡＦＲに応じてスロットル開度補正量ＫＴＶ
Ｏを求め、この補正量ＫＴＶＯを実スロットル開度ＴＶ
Ｏに乗算することによって補正スロットル開度ＴＲＴＶ
Ｏを求めるのである（図５のステップ２，３）。

【００４３】スロットル開度補正量ＫＴＶＯの値は、図
７に示すように目標空燃比ＴＡＦＲがリーン側になるほ
ど小さくしている。これは、同一のスロットル開度でも
リーン側の目標空燃比になるほど出力が低下していくの
で、この出力低下にあわせてみかけじょう小さくしたス
ロットル開度（ＴＲＴＶＯ）で、後述する通常エンジン
にマッチングしたシフトパターンを参照させることによ
り、変速タイミングが高回転側に引っ張られないように
するのである。

【００４４】なお、目標空燃比ＴＡＦＲが同じでも、低
負荷低回転時と高負荷高回転時とで図７のようにＫＴＶ
Ｏの値を少しだけ変え、高負荷高回転時は低負荷低回転
時より大きくすることが望ましい。たとえば、図８（目
標空燃比が２０のときのもの）に示すように、エンジン
回転数Ｎｅと基本噴射パルス幅Ｔｐに応じてＫＴＶＯの
値を割り付けておくのである。

【００４５】これは、低負荷低回転時は、定常走行や緩
加速走行の状態が多いため、ＫＴＶＯの値を小さくする
ことにより、高負荷高回転時に比べて高速ギア側に早め
に変速させ、燃費を改善するためであり、この逆に高負
荷高回転時にＫＴＶＯの値を大きくして変速タイミング
を高回転側に引っ張ることで、加速要求に応じることが
できるからである。

【００４６】こうして求めた補正スロットル開度ＴＲＴ
ＶＯは、自動変速機用コントロールユニット７１に送信
する（図５のステップ４）。

【００４７】自動変速機用マイコン７１では、図６に示
したように、エンジン用マイコン２から送られてきた補
正スロットル開度ＴＲＴＶＯをＥＴＶＯ＝ＴＲＴＶＯ／全開開度により対全開開度比ＥＴＶＯに変換し、このＥＴＶＯと
車速ＶＳＰとからシフトパターンをルックアップして変
速タイミングになったかどうかを判断する（図６のステ
ップ１２，１３）。変速タイミングになっていれば、ダ
ウンシフトまたはアップシフトするための信号を出力す
る。

【００４８】図９にシフトパターンの一例を示すと、こ
れは、通常エンジンにマッチングしてあるシフトパター
ンを、縦軸だけ対全開開度比ＥＴＶＯに取り直したもの
であり、自動変速機用マイコン内に用意されるシフトパ
ターンはこれ１つである。

【００４９】なお、補正スロットル開度ＴＲＴＶＯを対
全開開度比に変換する必要は必ずしもなく、ＴＲＴＶＯ
と車速ＶＳＰから変速タイミングになったかどうかを判
断するようにすることもできる。

【００５０】ここで、この例の作用を説明する。

【００５１】この例では、リーン空燃比域になると、そ
のときの目標空燃比ＴＡＦＲがリーン側になるほど小さ
くなる補正スロットル開度ＴＲＴＶＯで、変速タイミン
グになったかどうかが判断される。たとえば目標空燃比
が２０のとき、スロットル開度補正量ＫＴＶＯが０．７
であれば、実スロットル開度ＴＶＯが４（ただし全開開
度を８とする）でも、対全開開度比ＥＴＶＯは、ＥＴＶＯ＝ＴＲＴＶＯ／全開開度＝（ＴＶＯ×ＫＴＶＯ）／全開開度＝（４×０．７）／８＝２．８／８となり、４という実スロットル開度よりも少ない開度
（つまり２．８という開度）で変速タイミングが判断さ
れる。

【００５２】これは、目標空燃比が２０のときに実スロ
ットル開度が４で発生する出力は、通常エンジンに換算
すると、実スロットル開度が２．８のときの出力に相当
することを意味する。つまり、リーンバーンエンジンで
の実スロットル開度を、スロットル開度補正量ＫＴＶＯ
によって通常エンジンでのスロットル開度相当量に変換
しているわけで、これによりリーンバーンエンジンで
も、変速フィーリングが通常エンジンと同じになり、ま
た変速タイミングが高回転側に引っ張られることがない
ため、燃費が悪化することもないのである。

【００５３】この場合に、目標空燃比は１４．７、１
７、２０、２２と段階的に変化するのに対し、自動変速
機用マイコンの側に用意するシフトパターンは図９に示
したように１つだけである。つまり、５つの異なる目標
空燃比に対して、５つのシフトパターンを用意する必要
はないのであり、これによりシフトパターン用のメモリ
容量は通常エンジンの場合と同じでよいことになる。な
お、目標空燃比をリーン空燃比域で無段階に変化させる
ものについても同様であり、このときも自動変速機用マ
イコン内に１つのシフトパターンを用意するだけで足り
ることはいうまでもない。

【００５４】これに対して、たとえば、図５のロジック
を自動変速機用マイコンに受け持たせることも考えられ
るが、この場合には図１０に示したようにエンジン用マ
イコンから空燃比信号（どの目標空燃比で運転している
のかの信号）をも通信装置を介して送る必要があり、通
信装置で送る信号が倍になる。しかしながら、実施例に
よれば、図４のように１つの信号（補正スロットル開度
信号）を送るだけで済むのである。

【００５５】ところで、カムの外形寸法（カムプロフィ
ル）の異なる３つのカムを備えておき、運転条件によっ
てカムの切換を行うことにより、それぞれにおいて最適
なバルブタイミングで運転することを可能とした、いわ
ゆる可変動弁装置がある。この可変動弁装置を備えるエ
ンジンも、同一のスロットル開度に対する出力特性が選
択されるカムにより異なるので、この発明を適用するこ
とができる。

【００５６】一実施例の可変動弁装置の具体的な構成を
図１１、図１２に示すが、これ自体は本出願人により、
特願平２−１１７２６１号として、既に提案されてい
る。

【００５７】２１は燃費重視型のカムプロフィルに設定
され、カムリフトおよびリフト区間のともに小さい第１
カム、２２は低回転域で高トルクを発生するカムプロフ
ィルに設定され、前記第１カム２１よりもカムリフトが
相対的に大きい（あわせてリフト期間が相対的に大きく
てもよい）第２カム（低速型出力カム）、２３は高回転
域で高トルクを発生するカムプロフィルに設定され、第
２カム２２よりもカムリフト、リフト区間のともに大き
い第３カム（高速型出力カム）で、これらは同一のカム
シャフトに並列的に設けられる。

【００５８】２４は吸気弁（吸気弁と排気弁のいずれで
もよい）、２５はローラ２６を介して前記第１カム２１
と常時接触するメインロッカーアームで、ロッカーシャ
フト２７を支点に揺動して、１気筒当たり２つの吸気弁
２４を開閉する。

【００５９】メインロッカーアーム２５にはシャフト３
０を支点にして揺動する２つのサブロッカーアーム２
８,２９が前記ローラ２６と並列的に支持され、一方の
サブロッカーアーム２８は前記第２カム２２と、他方の
サブロッカーアーム２９は前記第３カム２３と接触す
る。

【００６０】これらサブロッカーアーム２８，２９はメ
インロッカーアーム２５と係合していないときは、ロス
トモーションスプリング（図示せず）により常時第２カ
ム２２，第３カム２３に接触するように図１２において
上方に付勢され、メインロッカーアーム２５からは独立
して運動（揺動）する。

【００６１】これらサブロッカーアーム２８，２９をメ
インロッカーアーム２５に対して選択的に係合するた
め、まず一方のサブロッカーアーム２８の揺動部位には
円柱形のピン３２が、またメインロッカーアーム２５に
もこのピン３２と同軸上にピン３４が、それぞれカムシ
ャフト方向に摺動自在に配設され、かつこれらピン３
２，３４は常時はリターンスプリング３６に付勢されて
図１１の状態に保持され、メインロッカーアーム２５と
の係合を解かれているが、ピン３４の収装された油圧室
３８に通路４０を介して圧油が導かれると、ピン３２と
３４が所定量だけ押し出されて、サブロッカーアーム２
８がメインロッカーアーム２５と係合するようになって
いる。

【００６２】サブロッカーアーム２８がメインロッカー
アーム２５と一体になるのは、第１カム２１および第２
カム２２がベースサークルにあるときで、一体後は第１
カム２１よりもリフトの大きい第２カム２２にしたがっ
たバルブタイミングに切換わる（図１３）。つまり、第
１カム２１による燃費重視の特性から、第２カム２２に
よる低回転域での出力重視特性に切換えられるのであ
る。

【００６３】なお、図１１と図１２とではピン３２，３
４とスプリング３６などから構成される油圧シリンダ
（油圧アクチュエータ）の配置が逆になっているが、い
ずれでもかまわない。

【００６４】他方のサブロッカーアーム２９について
も、これと同様に構成され、油圧室３９に通路４１を介
して圧油が導かれると、ピン３５と３３がリターンスプ
リング３７に抗して押し出され、サブロッカーアーム２
９がメインロッカーアーム２５に係合することにより、
バルブタイミングは今度は図１３のように第１カム２１
よりもリフト、リフト区間のともに大きい第３カム２３
に依存するように切換えられ、高回転域での出力重視の
特性が得られるのである。

【００６５】なお、図１３に第１カム２１から第３カム
２３までのバルブリフト特性を示す。そして、各カムを
用いたときの全開出力特性は、図１４のようになり、第
１カムによれば、発生トルクは低いものの燃費がよく、
第２カム２２では低回転域での最大トルクが最も高く、
第３カム２３は低回転域での発生トルクは第２カム２２
よりも小さいものの、高回転域での最大トルクは最も大
きくなる。

【００６６】ところで、第１カム２１から第２カム２
２、第３カム２３への切換や、その反対に第２カム２
２、第３カム２３から第１カム２１への切換を制御する
ために図１５に示すようなエンジン用マイコン５１が備
えられ、運転条件によって最適なカムが選択されるので
ある。

【００６７】エンジン用マイコン５１におけるこのカム
の選択は、図１４の特性にもとづいて、要求するトルク
と回転数がたとえば燃費カムである第１カム２１の領域
にあるときはこの燃費カムを使い、この状態からアクセ
ル開度が増加して要求トルクが燃費カムの領域を外れて
たとえば低速型出力カムである第２カム２２の領域に移
行すると、燃費カムから低速型出力カムに切換えられ、
また、回転数が低回転域から高回転域に上昇してくる
と、高速型出力カムである第３カム２３に切換えられる
のである。

【００６８】このため、エンジン用マイコン５１では、
図１６で示したように運転条件（基本噴射パルス幅Ｔｐ
とエンジン回転数Ｎｅから定まる）がどのカムを使用す
る運転域にあるかを判定し（図１６のステップ２２，２
５）、判定結果に応じて前記２つの油圧室３８，３９へ
の油圧の切換を行うソレノイド弁（ＯＮ信号で開き、Ｏ
ＦＦ信号で閉じる）４５と４６の作動を選択的に制御す
る。図１８に示したように、ＴｐとＮｅからどのカムを
使用するかを決めるのである。

【００６９】高負荷低回転域で一方のソレノイド弁４５
を開くと（図１６のステップ２２，２５，２６）、第２
カム２２を働かせるために油圧室３８にオイルポンプか
らの圧油が油圧通路６１を介して導かれ、高負荷高回転
域で他方のソレノイド弁４６を開くことにより（図１６
のステップ２２，２５，２８）、今度は第３カム２３を
働かせるため油圧室３９に圧油が油圧通路６２を介して
導かれるのである。なお、図１５において４５ａ，４６
ａは、ソレノイド弁４５，４６のＯＦＦ時に油圧通路６
１，６２の圧油をオイルパンに戻すためのリリーフ通路
である。

【００７０】さて、このような可変動弁装置を備えるエ
ンジンでは、たとえば上記第２カム２２により全運転域
で運転するエンジン（このエンジンがこの他の実施例で
の通常エンジンになる）に対してマッチングしたシフト
パターンを、第１カム２１や第３カム２３を使用すると
きも用いたのでは、第１カムの使用時は、出力の低下に
より変速タイミングが高回転側に引っ張られ、この逆に
第３カムの使用時になると、変速タイミングが今度は低
回転側に引っ張られるため、加速を十分に行えなくな
る。かといって、カムと同数（３つ）のシフトパターン
を用意したのでは、メモリ容量の増加を招く。

【００７１】これに対処するため、この例でも図４と同
様にして、スロットル開度の検出信号を可変動弁装置を
備えるエンジン用マイコンに入力し、このスロットル開
度をカム位置に応じた補正を行った上で、通信装置を介
して自動変速機用マイコンに送る。

【００７２】可変動弁装置を備えるエンジン用マイコン
では、カム位置を知るため、図１６で示したように、Ｎ
ｅとＴｐから判定される運転域の結果に対応させて、フ
ラグＦＶＴＬに、高負荷域でないとき１、高負荷低回転
域で２、高負荷高回転域で３を入れる（図１６のステッ
プ２４，２７，２９）。これにより、フラグＦＶＴＬ
は、その値が１のとき第１カム、２のとき第２カム、３
のとき第３カムで運転されていることをそれぞれ表す。

【００７３】このフラグＦＶＴＬの値からは、図１７に
示したように、スロットル開度補正量Ｋ２ＴＶＯを求
め、これで実スロットル開度ＴＶＯを補正する（図１７
のステップ３２，３３）。

【００７４】スロットル開度補正量Ｋ２ＴＶＯの特性を
図１９に示すと、これは通常エンジン（第２カム２２だ
けで全運転域で運転するエンジン）に対してマッチング
したシフトパターンを用いるときの例で、第１カム２１
の使用時（ＦＶＴＬ＝１のとき）は、第２カム２２より
出力が低下するため、Ｋ２ＴＶＯの値を１より小さな値
とし、第３カム２３の使用時（ＦＶＴＬ＝３のとき）に
なると、今度は第２カム２２より出力が大きくなるた
め、Ｋ２ＴＶＯの値を１より大きな値とするのである。

【００７５】こうして求められた補正スロットル開度Ｔ
Ｒ２ＴＶＯが自動変速機用マイコンに送信され（図１７
のステップ３４）、自動変速機用マイコンで、この補正
スロットル開度ＴＲ２ＴＶＯと車速ＶＳＰから変速タイ
ミングが、１つだけのシフトパターン（第２カムの使用
時にマッチングしたシフトパターン）から判断される。

【００７６】最後に、この発明は、燃料が同じでも異な
る出力特性をもつエンジンに限らず、使用される燃料に
よって異なる出力特性となってしまうエンジンにも適用
が可能である。たとえば、ガソリン１００％の燃料を使
用するエンジンにシフトパターンをマッチングしている
車に、アルコールの混合された燃料が使用されたとき
は、出力低下により変速タイミングが高回転側に引っ張
られるなど、上記の実施例と同じ問題を生じる。

【００７７】したがって、このものでは、アルコール混
合割合を検出し、エンジン用マイコンにおいて、アルコ
ール混合割合が大きくなるほど実スロットル開度を小さ
くなる側に補正し、この補正したスロットル開度を通信
装置を介して、自動変速機用マイコンに送信する一方、
自動変速機用マイコンでこの送信されたスロットル開度
を用いて変速タイミングになったかどうかを判断させる
と、ガソリン１００％の燃料のときと変わらない加速性
能や減速性能が維持されるほか、シフトパターンは、ガ
ソリン１００％の燃料にマッチングしたシフトパターン
だけ用意すればよく、また変速判断のロジックも、ガソ
リン１００％の燃料のときとほとんど変わりがない。

【００７８】

【発明の効果】第１の発明によれば、同じスロットル開
度に対して２以上の異なる出力が発生するエンジンを運
転条件に応じて制御するエンジン用マイコンと、スロッ
トル開度信号と車速信号から変速タイミングになったか
どうかを判定し、この判定結果より変速タイミングにな
ると変速を行うための油圧回路のバルブを開閉制御する
自動変速機用マイコンとを備える車両の制御装置におい
て、前記エンジンの出力特性の違いに応じてスロットル
開度の検出信号を補正する手段を前記エンジン用マイコ
ン内に設け、この補正されたスロットル開度を前記変速
タイミングに用いるスロットル開度として前記自動変速
機用マイコンに送信する装置とを設けたため、出力特性
が切換えられても、１つの出力特性しかないエンジンと
変わらない加速性能や減速性能を維持しつつ、自動変速
機用マイコンに与えるプログラムを、１つの出力特性し
かないエンジンに組み合わせるときとほとんど変更する
ことなく使うことができる。

【００７９】第２の発明は、第１の発明において、エン
ジン用マイコンにより理論空燃比と１以上のリーン空燃
比とを各目標空燃比として空燃比のフィードバック制御
を行うとともに、スロットル開度補正手段により目標空
燃比に応じ目標空燃比がリーン側になるほどスロットル
開度の検出信号を減少補正するようにしたため、リーン
バーンエンジンでも、ほぼ全運転域で理論空燃比を目標
空燃比としてフィードバック制御されるエンジンと変わ
らない加速性能や減速性能を維持しつつ、自動変速機用
マイコンに与えるプログラムを、ほぼ全運転域で理論空
燃比を目標空燃比としてフィードバック制御されるエン
ジンのときとほとんど変更することなく使うことができ
る。

【００８０】第３の発明は、第１の発明において、特性
の異なるカムプロフィルを有する複数のカムをもち、選
択されたカムにより吸排気弁の少なくとも一方を駆動す
るようにカムを切換える機構を備えたエンジンをエンジ
ン用マイコンにより制御するとともに、スロットル開度
補正手段により前記選択されたカムに応じてスロットル
開度の検出信号を補正するようにしたため、シフトパタ
ーンをマッチングした基準カムからこれと出力特性の異
なるカムに切換えられても、基準カムだけで運転される
エンジンと変わらない加速性能や減速性能を維持しつ
つ、自動変速機用マイコンに与えるプログラムを、基準
カムだけで運転されるエンジンのときとほとんど変更す
ることなく使うことができる。

【００８１】第４の発明は、同じ燃料に対して１つの出
力が発生するエンジンを運転条件に応じて制御するエン
ジン用マイコンと、スロットル開度信号と車速信号から
変速タイミングになったかどうかを判定し、この判定結
果より変速タイミングになると変速を行うための油圧回
路のバルブを開閉制御する自動変速機用マイコンとを備
える車両の制御装置において、アルコール混合割合に応
じ、アルコール混合割合が大きくなるほどスロットル開
度の検出信号を減少補正する手段を前記エンジン用マイ
コン内に設け、この補正されたスロットル開度を前記変
速タイミングに用いるスロットル開度として前記自動変
速機用マイコンに送信する装置とを設けたため、アルコ
ールの混合された燃料が使用されたときにも、ガソリン
１００％の燃料のときと変わらない加速性能や減速性能
を維持しつつ、自動変速機用マイコンに与えるプログラ
ムを、ガソリン１００％の燃料のときとほとんど変更す
ることなく使うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明のクレーム対応図である。

【図２】リーンバーンエンジンの一実施例のシステム図
である。

【図３】目標空燃比ＴＡＦＲの特性図である。

【図４】自動変速機つき車両の一実施例のシステム図で
ある。

【図５】スロットル開度の減少補正を説明するための流
れ図である。

【図６】変速タイミングの判断を説明するための流れ図
である。

【図７】スロットル開度補正量ＫＴＶＯの特性図であ
る。

【図８】スロットル開度補正量ＫＴＶＯの特性図であ
る。

【図９】対全開開度比ＥＴＶＯと車速に対するシフトパ
ターンの特性図である。

【図１０】前記実施例の作用を説明するためのブロック
図である。

【図１１】他の実施例の可変動弁機構の平面図である。

【図１２】可変動弁機構の斜視図である。

【図１３】バルブリフトの特性図である。

【図１４】各カムを用いたときの全開出力の特性図であ
る。

【図１５】可変動弁機構を制御する油圧系統の構成図で
ある。

【図１６】カムの切換を説明するための流れ図である。

【図１７】スロットル開度の補正を説明するための流れ
図である。

【図１８】運転条件に対するカムの領域図である。

【図１９】スロットル開度補正量Ｋ２ＴＶＯの特性図で
ある。

【図２０】従来例の作用を説明するためのシフトパター
ンの特性図である。

【図２１】従来例のシフトパターンの特性図である。

【図２２】第４の発明のクレーム対応図である。

【符号の説明】

２エンジン用マイコン３インジェクタ４エアフローメータ６スロットルセンサ７クランク角度センサ９広域空燃比センサ１３スワールコントロールバルブ２１第１カム２２第２カム２３第３カム２４吸気弁２５メインロッカーアーム２８，２９サブロッカーアーム４５，４６ソレノイド弁５１エンジン用マイコン７１自動変速機用マイコン７２通信装置７３自動変速機７４車速センサ１０１エンジン用マイコン１０２自動変速機用マイコン１０３スロットル開度補正手段１０４通信装置１１１エンジン用マイコン１１３スロットル開度補正手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同じスロットル開度に対して２以上の異
なる出力が発生するエンジンを運転条件に応じて制御す
るエンジン用マイコンと、スロットル開度信号と車速信
号から変速タイミングになったかどうかを判定し、この
判定結果より変速タイミングになると変速を行うための
油圧回路のバルブを開閉制御する自動変速機用マイコン
とを備える車両の制御装置において、前記エンジンの出
力特性の違いに応じてスロットル開度の検出信号を補正
する手段を前記エンジン用マイコン内に設け、この補正
されたスロットル開度を前記変速タイミングに用いるス
ロットル開度として前記自動変速機用マイコンに送信す
る装置とを設けたことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】エンジン用マイコンにより理論空燃比と
１以上のリーン空燃比とを各目標空燃比として空燃比の
フィードバック制御を行うとともに、スロットル開度補
正手段により目標空燃比に応じ目標空燃比がリーン側に
なるほどスロットル開度の検出信号を減少補正するよう
にしたことを特徴とする請求項１記載の車両の制御装
置。
【請求項３】特性の異なるカムプロフィルを有する複
数のカムをもち、選択されたカムにより吸排気弁の少な
くとも一方を駆動するようにカムを切換える機構を備え
たエンジンをエンジン用マイコンにより制御するととも
に、スロットル開度補正手段により前記選択されたカム
に応じてスロットル開度の検出信号を補正するようにし
たことを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置。
【請求項４】同じ燃料に対して１つの出力が発生する
エンジンを運転条件に応じて制御するエンジン用マイコ
ンと、スロットル開度信号と車速信号から変速タイミン
グになったかどうかを判定し、この判定結果より変速タ
イミングになると変速を行うための油圧回路のバルブを
開閉制御する自動変速機用マイコンとを備える車両の制
御装置において、アルコール混合割合に応じ、アルコー
ル混合割合が大きくなるほどスロットル開度の検出信号
を減少補正する手段を前記エンジン用マイコン内に設
け、この補正されたスロットル開度を前記変速タイミン
グに用いるスロットル開度として前記自動変速機用マイ
コンに送信する装置とを設けたことを特徴とする車両の
制御装置。