JPH0921337A - 自動変速機付車両のエンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動変速機付車両のアップシフト変速中にエ
ンジンの出力トルクを一時的に低減するため、吸入空気
量を制御して変速ショックを低減する。 【構成】 エンジン１に、通常のスロットルバルブ１５
の他に、その下流側に第２スロットルともいうべき、電
子制御スロットル１７を設置し、これをエンジン制御コ
ンピュータ３により制御して、エンジンのトルクダウン
を実現する。エンジン制御コンピュータ３は、スロット
ルバルブ１５の開度を検出するスロットル開度センサ１
８、エンジン回転センサ１９及び車速センサからの信号
と自動変速機４からのトルクダウン信号などに基づい
て、電子制御スロットル１７のスロットル制御信号を演
算して、電子制御スロットル１７の開度を決める。電子
制御スロットル１７の開度調整のみでは出力トルクの低
減目標値を実現できない場合に、点火時期或いは燃料噴
射量の制御を加える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動変速機付車両におけ
る変速ショックを低減するための自動変速機付車両のエ
ンジン制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動変速機付車両では、各種摩
擦要素の選択的油圧作動により所定変速段数を選択し、
油圧作動させる摩擦要素の変更により他の変速段への変
速を行うことができるものであり、これらの変速時、ギ
ヤ比の変化にともなう変速ショックが生ずるのを免れ
ず、その大小は自動変速機付車両の商品価値を大きく左
右している。

【０００３】従来、自動変速機付車両における変速ショ
ックの低減対策としては、変速中に、特にアップシフト
変速中にエンジンの出力トルクを一時的にダウンさせる
ことが一般的であり、そのためには、点火時期をリター
ド（遅角）させたり、あるいは出力トルクの低減量を幅
広く確保するために、例えば、特開平２−４５６２７号
公報に開示されているように、要求されるトルクダウン
量に応じて燃料供給の停止を行う気筒数を変更するよう
にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、実際、エン
ジンの負荷が大きいときの変速では、エンジン出力を大
幅に低減させなければならず、点火時期制御方式では大
幅な点火時期の遅角が必要になり、くすぶりや失火など
を引き起こす可能性がある。すなわち、点火時期を遅ら
せると着火時間が遅れ、燃焼が膨張行程の終了近くにま
で延びるとともに排気行程が始まっても燃焼が終了せ
ず、そのまま排気バルブが開いて排出されるので排気温
度が異常に高くなってしまうだけでなく、触媒装置など
を損傷させるなどの問題点があった。

【０００５】また、エンジン出力を一時的に低減させる
ために、燃料供給を低減したり、一部気筒への燃料供給
を停止したりする方式では、前行程での壁流分の燃料が
そのまま燃焼できずに排気されて、高温の排気管中や触
媒装置内で燃焼するために、排気温度が異常に高くなっ
たり触媒装置を損傷させるなどの問題点があった。

【０００６】そこで従来は、変速中にほどほどの状態で
エンジンの出力トルクの低減を行っているのが現状であ
り、変速ショックの低減対策として満足できるものでは
なく、ドライバビリティーが損なわれるなどの難点があ
った。

【０００７】本発明は、従来の課題を解決するためにな
されたものであり、自動変速機付車両のアップシフト変
速中にエンジンの出力トルクを一時的に低減するため、
電子制御スロットルやスロットルクローザなどにより吸
入空気量を制御して変速ショックを低減することを目的
とした自動変速機付車両のエンジン制御装置を提供する
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明による自動変速機付車両のエンジン制御装置
は、請求項１において、エンジンと自動変速機とを備
え、自動変速機の変速中にエンジンの出力トルクを低下
させるトルクダウン手段を設けた自動変速機付車両にお
いて、前記自動変速機付車両の運転状態を検出する運転
状態検出手段と、前記運転状態に応じた出力トルクの低
減目標値を演算するトルクダウン目標値設定手段と、前
記出力トルクの低減目標値に対応してエンジンの吸入空
気量を制御する第１のトルクダウン手段と、点火時期制
御、燃料噴射量制御のうち、少なくとも一つを制御する
第２のトルクダウン手段とを備え、前記出力トルクの低
減目標値が所定値を越えたとき、前記第１のトルクダウ
ン手段に加えて、前記第２のトルクダウン手段を作動さ
せるようにしたものである。

【０００９】又、請求項２において、前記第１のトルク
ダウン手段は、エンジンの吸入空気量が零にならないよ
うに制御する手段を有したものである。

【００１０】

【作用】このような構成に基づいて、請求項１記載の本
発明によれば、第１のトルクダウン手段をアップシフト
変速中動作させて、エンジンの吸入空気量を制御するこ
とにより、変速ショック低減に必要なトルクダウンを確
実に行うことができる。また、それ以上のトルクダウン
が必要な場合には、第２のトルクダウン手段により点火
時期制御あるいは燃料噴射量制御を行うことにより、く
すぶりや失火などを引き起こしたり触媒装置を損傷した
りすることもなく、十分なトルクダウン量を確保するこ
とができる。

【００１１】したがって、アップシフト変速中のトルク
ダウン量が適確にマッチせずに変速ショックの軽減がな
されなかったり、ドライバビリティが損なわれるような
トラブルが解消される。

【００１２】さらに、請求項２記載の本発明によれば、
第１のトルクダウン手段は、エンジンの吸入空気量が零
にならないよう制御する手段を有することから、一定の
開度まで閉じても全閉状態にならないようにスロットル
開度にリミッター値を設けたこととなって、万が一の故
障が発生した場合でも、吸入空気量が零にならず車両が
走行可能な必要最小限の吸入空気量を確保することがで
きる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

【００１４】図１は本発明による自動変速機付車両のエ
ンジン制御装置を説明するシステム図であり、図におい
て、１はエンジン、２は自動変速機、３はエンジン制御
コンピュータ、４は自動変速機制御コンピュータ、をそ
れぞれ示している。エンジン１の動力は、トルクコンバ
ータ５を経て自動変速機２に入力され、自動変速機２は
自動変速機制御コンピュータ４より出力された変速制御
信号により選択変速段数に応じたギヤ比で動力を出力軸
６に伝え、車両を走行させる。

【００１５】エンジン１は多気筒エンジンで、各気筒に
はインテークマニホールド７と吸気バルブ８、エキゾー
ストマニホールド９と排気バルブ１０、および点火プラ
グ１１と燃料噴射弁１２とがそれぞれ設置されている。
点火プラグ１１にはエンジン制御コンピュータ３からの
点火信号によりイグニッションコイル１３を経て着火電
流が供給されるとともに、燃料噴射弁１２はエンジン制
御コンピュータ３からの燃料噴射信号により開閉制御さ
れるようになっている。また、インテークマニホールド
７にはアクセルペダル１４の操作により開閉するスロッ
トルバルブ１５が設置されており、エンジン１内に吸入
される吸入空気量を制御している。

【００１６】さらに、本発明によるエンジン１では、通
常のスロットルバルブ１５の下流側に、エンジン制御コ
ンピュータ３からのスロットル制御信号により開閉制御
される電子制御スロットル１７が設置されている。この
電子制御スロットル１７は、エンジンの吸入空気量を制
御することにより出力トルクを低減する第１のトルクダ
ウン手段としての機能を備えており、しかも、この第１
のトルクダウン手段はエンジンの吸入空気量が零になら
ないよう制御する手段を備えていることから、一定の開
度までしか閉じずに全閉状態にならない第２スロットル
的な機能を有している。

【００１７】ここでエンジン制御コンピュータ３は、基
本的には、スロットルバルブ１５の開度を検出するスロ
ットル開度センサ１８からのスロットル開度信号、エン
ジン回転数Neを検出するエンジン回転センサー１９から
のエンジン回転信号、車両の速度を検出する車速センサ
２０からの車速信号、および自動変速機４からのトルク
ダウン信号などに基づいて、エンジン１の燃料噴射信
号、点火信号およびスロットルバルブ１５のスロットル
制御信号を演算した後、エンジン１の運転を可能にして
いる。

【００１８】また、自動変速機制御コンピュータ４は、
エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサー１９
からのエンジン回転信号、車両の速度を検出する車速セ
ンサ２０からの車速信号、およびトルクコンバータ５の
タービン回転数を検出するタービン回転センサ２１から
のタービン回転信号などに基づいて、エンジン１のトル
クダウン信号および自動変速機２の変速制御信号を演算
した後、この変速制御信号により自動変速機２に備えて
いる変速制御用のコントロールバルブ２２を制御するよ
うになっている。

【００１９】一方、エンジン制御コンピュータ３からの
スロットル制御信号により開閉制御される電子制御スロ
ットル１７は、図２に詳細に示されている。これによれ
ば、通常のスロットルバルブ１５の下流側に直列に、ス
ロットルクローザ２６を備え、このスロットルクローザ
２６を、スロットルアクチュエータとして、ソレノイド
２５を使用して開閉する構成にしている。

【００２０】したがって、図２に示す実施例において
は、シフトアップ変速中の変速ショックを低減する目的
でエンジンの出力トルクを一時的にダウンさせる場合に
は、通常のスロットルバルブ１５とともに、エンジン制
御コンピュータ３からのスロットル制御信号により設定
されたスロットル開度に従い電子制御スロットル１７の
スロットルクローザ２６を閉弁動して、インテークマニ
ホールド７を閉じることにより吸入空気量を制御するよ
うにしている。

【００２１】また、電子制御スロットル１７は、所定の
スロットル開度まで閉じても全閉状態にならないように
設定されて、エンジンの吸入空気量が零にならないよう
に制御する手段が付加されている。又、エンジンの出力
トルクを低減させるために、電子スロットル１７が限度
まで閉じても出力トルクの低下量が不足する場合には、
エンジン制御コンピュータ３により、必要に応じて点火
信号により点火時期を制御したり、燃料噴射信号により
燃料噴射量を制御するなどして出力トルクの低減量を幅
広く確保している。従って、エンジン制御コンピュータ
３は、第２のトルクダウン手段をも構成している。

【００２２】すなわち、エンジン制御コンピュータ３か
らのスロットル制御信号により開閉制御される電子制御
スロットル１７は、一定の開度まで閉じても全閉状態に
ならないようにスロットル開度にリミッター値が設けら
れており、このリミッター値は、エンジンの運転状態、
エンジン負荷によって変化させることが可能であり、万
が一の故障が発生した場合でも、車両が走行可能な必要
最小限の吸入空気量が確保されるようになっている。

【００２３】図３および図４は、電子制御スロットル１
７の他の実施例を示すもので、そのうち図３に示す実施
例では、通常のスロットルバルブ１５の下流側にステッ
プモータ２７により開閉する第２スロットルバルブ２８
を直列に設置したものである。

【００２４】また、図４に示す実施例では、通常のスロ
ットルバルブを廃止し、アクセルペダル１４からのアク
セルペダル信号とエンジン制御コンピュータ３からのス
ロットル制御信号とによりスロットルバルブコントロー
ラ２９によりスロットル開度を演算した後、このスロッ
トル開度信号によりステップモータ３０を介して開閉制
御される電子制御スロットルバルブ３１を設置したもの
である。そして、これら図３および図４の電子制御スロ
ットル１７は、図２の実施例と同様にエンジン１の吸入
空気量を制御するものである。

【００２５】図５は本発明により出力トルクを低下させ
る方法を決定する制御プログラムのフローチャートであ
り、エンジン１の吸入空気量制御によって出力トルクを
ダウンさせるのか、あるいは、点火時期制御、燃料噴射
制御を付加するのかを決定するものである。

【００２６】まず、ステップ５０では、エンジン回転が
所定値以上で、かつエンジン制御コンピュータ３または
自動変速機制御コンピュータ４がトルクダウン禁止信号
を発信しているか否かをチェックする。トルクダウンが
可能であるならばステップ５１〜５３で、変速が１速か
ら２速、２速から３速、あるいは３速から４速のアップ
シフトか否かを判別する。ステップ５０でトルクダウン
禁止、またはステップ５１〜５３でダウンシフトあるい
は非変速状態と判定された場合は、ステップ５４に進
み、トルクダウンコマンドＴＤ＝０（トルクダウン無
し）をセットして終了する。

【００２７】また、ステップ５１で変速が１速から２速
へアップシフトと判定された場合は、ステップ５５でス
ロットル開度ＴＶＯとエンジン回転Neからなる二次元マ
ップを検索し、トルクダウンコマンドＴＤをセットす
る。すなわち、二次元マップよりＴＤ＝１のときは、電
子制御スロットル１７による吸入空気量制御のみによっ
てトルクダウンを行い、これによって、第１のトルクダ
ウン手段を構成することとなる。そして、ＴＤ＝２〜３
のときは吸入空気量は電子制御スロットル１７をリミッ
ト値まで絞るとともに、エンジン制御コンピュータ３が
点火時期のリタード信号を送出して、トルクダウンを付
加する。さらに、ＴＤ＝４〜６では、吸入空気量は電子
制御スロットル１７をリミット値まで絞り込むととも
に、エンジン制御コンピュータ３が点火時期のリタード
を付加した上に燃料噴射量を制御することによるトルク
ダウンを付加する。これによって、第２のトルクダウン
手段が構成される。変速が１速から２速へアップシフト
する以外のアップシフトの場合も同様に、ステップ５
６、５７にてそれぞれの変速用のマップを検索してトル
クダウンコマンドＴＤをセットして終了する。

【００２８】図６は変速を検知する制御プログラムのフ
ローチャートを示したものであり、まず、ステップ６０
で変速機出力軸６に設けた車速センサ２０からの回転数
Noと、タービン回転センサ２１からのタービン回転数Nt
との比、つまり自動変速機の見掛け上のギヤ比Ｇ＝Nt／
Noを演算する。次いでステップ６１にて自動変速機２に
よる変速が１速から２速へアップシフトか、あるいはそ
れ以外のダウンシフト変速または非変速かを判別し、１
速から２速へのアップシフトすると判定された場合、ス
テップ６２でギヤ比Ｇが図７に示したギヤ比設定値にあ
るか否かをチェックし、変速中か否かを判定する。そし
て変速中と判定された場合にはステップ６３にて変速中
フラグＦlg＝１をセットし、変速中と判定されなかった
場合にはステップ７１にて変速中フラグＦlgを０にリセ
ットして終了する。また、ステップ６１にてダウンシフ
ト変速または非変速と判定された場合には変速ショック
低減用のエンジン出力トルクの制御が不要であるから、
このことを示すようにステップ７１で変速中フラグＦlg
を０にリセットして終了する。

【００２９】さらに、変速が１速から２速へのアップシ
フト以外に、２速から３速、３速から４速へアップシフ
ト変速である場合も同様に、ステップ６５および６９で
ギヤ比Ｇが図７に示したギヤ比設定値間のアップシフト
変速実行中か否かを判定し、変速実行中ならステップ６
６および７０にて変速中フラグＦlg＝１をセットし、変
速中と判定されなかった場合には、それぞれステップ６
１および７１にて変速中フラグＦlgを０にリセットして
終了する。

【００３０】図８はトルクダウン方法を選択実行する制
御プログラムのフローチャートを示すものであり、ステ
ップ８０で変速中でない、またはステップ８１でトルク
ダウンコマンドＴＤ＝０（トルクダウン無し）と判定さ
れた場合には終了し、そうでない場合にはステップ８２
で電子制御スロットル１７が吸入空気量制御によるトル
クダウンを行う。次に、ステップ８３にてトルクダウン
コマンドＴＤ＞１か否かを判定する。トルクダウンコマ
ンドＴＤが１以下なら終了し、２以上ならステップ８４
にてトルクコマンドに応じて、エンジン制御コンピュー
タ３が点火時期のリタード信号を送出して点火時期のリ
タードを行い、さらにステップ８５にてトルクコマンド
ＴＤが３より大きいか否かを判定し、３以下ならばその
まま終了し、４以上ならばステップ８６にてエンジン制
御コンピュータ３がトルクコマンドに応じた燃料供給量
を制御して終了する。

【００３１】図９は図８における電子制御スロットル１
７によるエンジンの吸入空気量を制御する制御プログラ
ムのフローチャートを示すものであり、まず、ステップ
９０でエンジン回転数、アクセル踏み込み量、変速の種
類などから目標とする出力トルクのダウン量を演算し、
目標スロットル開度θt を演算する。次にステップ９１
でエンジン回転数、アクセル踏み込み量、変速の種類な
どから目標スロットル開度の上限値θlim を検索し、ス
テップ９２では目標スロットる開度θt が上限値θlim
であるか否かをチェックし、θt ＝θlim である場合に
はステップ９３でトルクダウンコマンドＴＤが１より大
きいか否かがチェックされる。そして、θt ＞θlim も
しくはＴＤ＞１と判定された場合、ステップ９４でθt
＝θlimをセットする。ステップ９５では目標スロット
ル開度θt をスロットルアクチュエータ１６に出力して
電子制御スロットル１７を制御して所望のトルクダウン
を行う。

【００３２】かくして、エンジン制御コンピュータ３
は、自動変速機４のアップシフト変速中のトルクダウン
を実現すべく、電子制御スロットル１７による空気量制
御或いは点火時期制御や燃料噴射量制御による出力トル
クの低減目標値を演算するトルクダウン目標値設定手段
としての構成を有するものである。

【００３３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１記
載の本発明による自動変速機付車両のエンジン制御装置
は、自動変速機付車両におけるアップシフト時の変速シ
ョックを低減するために、出力トルクの低減目標値に対
応してエンジンの吸入空気量を制御する第１のトルクダ
ウン手段を備えたことにより、アップシフト変速中にエ
ンジンの吸入空気量を制御して、変速ショック低減に必
要なトルクダウンを確実に行うことができる。また、そ
れ以上のトルクダウンが必要な場合には、前記第１のト
ルクダウン手段に加えて、点火時期制御、燃料噴射量制
御のうち、少なくとも一つを制御する第２のトルクダウ
ン手段を設けて、点火時期制御あるいは燃料噴射量制御
を行うことにより、くすぶりや失火などを引き起こした
り触媒装置を損傷したりすることもなく、十分なトルク
ダウン量を確保することできる。

【００３４】したがって、請求項１記載の本発明によれ
ば、アップシフト変速中のトルクダウン量が適確にマッ
チせずに変速ショックの軽減がなされなかったり、ドラ
イバビリティが損なわれるようなトラブルを回避するこ
とができる。この結果、アップシフト変速中のトルクダ
ウン量が適確にマッチせずに変速ショックの軽減がなさ
れなかったり、ドライバビリティが損なわれるようなト
ラブルを回避することができる。

【００３５】また、請求項２記載の本発明によれば、前
記第１のトルクダウン手段は、エンジンの吸入空気量が
零にならないように制御する手段を有するため、万が一
の故障が発生した場合でも、吸入空気量が零にならず車
両が走行可能な必要最小限の吸入空気量を確保すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動変速機付車両のエンジン制御
装置を説明するシステム図である。

【図２】本発明による電子制御スロットルの構成を示す
実施例であり、通常のスロットルバルブの下流側にソレ
ノイドにより開閉するスロットルクローザを直列に設置
したものである。

【図３】本発明による電子制御スロットルの構成を示す
実施例であり、通常のスロットルバルブの下流側にステ
ップモータにより開閉する第２スロットルバルブを直列
に設置したものである。

【図４】通常のスロットルバルブを廃止し、スロットル
開度信号によりステップモータを介して開閉制御される
電子制御スロットルバルブを設置したものである。

【図５】本発明により出力トルクを低下させる方法を決
定する制御プログラムのフローチャートである。

【図６】図１における変速を検知する制御プログラムの
フローチャートである。

【図７】図６のフローチャートにより変速実行中を検知
するときに用いるギヤ比設定値を示す線図である。

【図８】トルクダウン方法を選択実行する制御プログラ
ムのフローチャートである。

【図９】図８におけるエンジンの吸入空気量を制御する
制御プログラムのフローチャートである。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 自動変速機 ３ エンジン制御コンピュータ（トルクダウン目標値設
定手段、第２のトルクダウン手段） ４ 自動変速機制御コンピュータ ５ トルクコンバータ ６ 出力軸 １１ 点火プラグ １２ 燃料噴射弁 １４ アクセルペダル １５ スロットルバルブ １７ 電子制御スロットル（第１のトルクダウン手段） １８ スロットル開度センサ １９ エンジン回転センサ ２０ 車速センサ ２１ タービンセンサ

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ１６Ｈ 61/04 Ｆ１６Ｈ 61/04 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｂ // Ｆ１６Ｈ 59:74

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンと自動変速機とを備え、自動変
   速機の変速中にエンジンの出力トルクを低下させるトル
   クダウン手段を設けた自動変速機付車両において、 前記自動変速機付車両の運転状態を検出する運転状態検
   出手段と、 前記運転状態に応じた出力トルクの低減目標値を演算す
   るトルクダウン目標値設定手段と、 前記出力トルクの低減目標値に対応してエンジンの吸入
   空気量を制御する第１のトルクダウン手段と、 点火時期制御、燃料噴射量制御のうち、少なくとも一つ
   を制御する第２のトルクダウン手段とを備え、 前記出力トルクの低減目標値が所定値を越えたとき、前
   記第１のトルクダウン手段に加えて、 前記第２のトルクダウン手段を作動させることを特徴と
   する自動変速機付車両のエンジン制御装置。
2. 【請求項２】 前記第１のトルクダウン手段は、エンジ
   ンの吸入空気量が零にならないように制御する手段を有
   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
   のエンジン制御装置。