JPS635144A - 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） この発明は、自動変速機を備えた車両において。

変速段がニュートラルレンジから他のレンジへ切換えら
れたのに応答してエンジンの運転状態を変化させるエン
ジンの制御装置に関する。

（従来の技術） 例えば特開昭５４−９８４１３＠公報に見られるように
、−般の自動車では、エンジンのアイドル回転数を負荷
状態に応じて調整し、常に安定で円滑なアイドル回転状
態を維持しようとしている。

自動変速機式の自動車の場合、変速機がニュートラルレ
ンジになっているか他のレンジになっているかによって
負荷が変化するので、シフトレバ−の切換えに応答して
エンジンのアイドル回転状態を変化させている。従来こ
の制御は、シフトレバ−がニュートラルレンジから他の
レンジへ切換えられたことを示すスイッチ信号を受Ｃノ
で、直ぐにエンジンの運転状態を制御しく例えばスロッ
トルバイパス弁を開り）、アイドル回転数を適宜に上昇
させるようにしていた。

（発明が解決しようとする問題点） シフトレバ−がニュートラルレンジがら他の走行レンジ
へ切換えられると、この切換えによって油圧駆動回路が
動作し、自動変速機の機構が動かされるわけであるが、
レバーの切換え時点から自動変速機の切換え動作が実際
に完了するまでには相当の時間がかかる（この時間を応
答時間Ｔ１とする）。

またエンジンの運転状態制御手段によってアイドル回転
数を上界させる制御信号（駆動信号）が発せられてから
、実際にエンジン出力がこれに応答するまでにもある程
度の時間を要する（この時間を応答時間Ｔ２と称する）
。

一般にエンジンの応答時間Ｔ２は十分小さく、自動変速
機の応答時間Ｔ１の方がなん倍も大きい。

自動変速機の内部機構が走行レンジに切換え終了するま
では、変速機の負？ｉ？ｊ（エンジンに対する負荷）は
ニュートラル状態と同様に非常に小さく、応答時間Ｔ１
を経た切換え完了後に大きくなる。

すなわち従来の装置では、シフトレバ−がニュートラル
レンジから走行レンジに切換えられた後、比較的短時間
でエンジン出力が上界するのに対し、変速機の負荷はこ
れより相当遅れて則大する。そのためこの１ｌｉｙ間差
のＩＪ間は、エンジン負荷が小さいのにエンジン出力が
増大され、アイドル回転数が無用に上昇し過ぎる状態と
なる。このようなエンジン運転状態の急変動は乗員に不
安感や不快感を与える。

自動変速機の応答時間Ｔ１が一定であれば、アイドル回
転数を上昇制御するタイミングを適宜に遅らせることに
より上記の問題は解消する。しかし、この応答時間Ｔ１
は自動変速機の油圧系統の温度や油の劣化などの要因で
相当大きく変動するので、このようなｔｇ純な方法では
上記の問題を解決できない。

この発明は上述した従来の問題点に鑑みなされたもので
、その目的は、自動変速機の切換え応答特性が変動して
も、ニュートラルレンジから他のレンジへ切換えたとき
のエンジン運転状態の制御が適切なタイミングでなされ
、エンジン運転状態が不要に急変動しないようにしたエ
ンジンの制御装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） この発明に係るエンジンの制御装置は、自動変速機のシ
フトレバ−がニュートラルレンジから他のレンジへ切換
えられたのを検出するレンジ切換え検出手段と、この手
段によるレンジ切換え□検出時点から所定時間Ｔａ後に
エンジンのアイドル回転数を適宜に上昇させる制御を行
なう運転状態制御手段と、上記レンジ切換え検出時点か
ら上記自動変速機の負荷状態がレンジ切換えによって上
昇し始める時点までの時間Ｔｂを計測する計測手段と、
繰り返し計測される上記時間Ｔｂの最新の複数のサンプ
ル値を統計的に処理し、その結果で上記時間Ｔａを更新
する学部制御手段とを備えたものである（第１図参照）
。

（作　用） 上記時間Ｔｂはすなわち自動変速機の応答時間である。

この時間Ｔｂは温度や経年変化で変動するわ＃Ｊだが、
上記学習ＶＪ　ｌ２ＩＩ手段は時〃り丁すの最新の複数
のサンプル値を統計的に処理し、時間Ｔｂの現在の平均
的な実際の値を求める。その求まった値に基づいて上記
運転状態制御手段の制御タイミングすなわち上記時間Ｔ
ａを決定する。

（実施例） 第２図はこの発明に係るエンジンの制御装置の一実施例
の概略構成図を示している。エンジンのアイドル回転数
を制御するためにスロットルバイパス弁が設けられ、こ
のバイパス弁を駆動するためにアクチエータ１００が設
けられている。アクチエータ１００はコントローラ２０
０によって以下のように制御される。

コントローラ２００には次の入力情報が与えられる。ス
ロットルセンサ３　’ＯＯの出力信号により、スロット
ル弁の開度が最小になっているアイドル状態か否かが分
る。自動変速機のシフトレバ−がニュートラルレンジか
ら他のレンジへ切換えられたのは、シフトレバ−に付帯
したニュートラルスイッチ５００のスイッチ信号で分る
。また、自動変速機の負荷状態を検出する手段として、
トルクコンバータのタービン回転数を検出するセンサ４
００が設けられている。

コントローラ２００は、自動変速機のレンジ切換えに伴
うアイドル制御として、第３図（Ａ）（Ｂ）に示す２つ
の処理を並行して実行する。以下この２つの処理を第４
図のタイミングチャートとともに説明する。

まず、第３図（Ａ）のアイドルアップ制御について説明
する。アイドル状態にて自動変速機のシフトレバ−がニ
ュートラルレンジから他のレンジへ切換えられると、ニ
ュートラルスイッチ５００がオンからオフに変化する。

するとステップ１０１から１０２に進み、タイマＡを起
動する。続くステップ１０３で、タイマＡの現在値（起
動後の時間）と所定のレジスタに格納されている設定時
間Ｔａとを比較する。ニュートラルスイッチ５００がオ
フに変化してから時間７ａが経過するとステップ１０４
に進み、アクチエータ１００を制御してスロットルバイ
パス弁の開度を所定ωだけ増加させる。この制御タイミ
ングから若干の応答時間ΔＴ（前述した時間Ｔ２に相当
する）を経過すると、エンジン出力が実際に上昇する。

次に第３図（Ｂ）に示ずパラメータの学習制御について
説明する。ここでパラメータとは、前述の処理（Ａ＞に
て使われる設定時間Ｔａのことである。

アイドル状態にてニュートラルスイッチ５００がオンか
らオフに変化すると、ステップ２０１か６２０２に進み
、タイマＢを起動する。その後ステップ２０３でトルク
コンバータのタービン回転数センサ４００の出力信号を
監視し、タービン回転数が減少し始めるタイミングを所
定の判断基準に従って検出する。このタイミングは、自
動変速機の負荷状態がレンジ切換えによって上昇し始め
るタイミングである。このタイミングが検出できたなら
ステップ２０４に進み、この時点のタイマＢの現在１−
ｒｂｉを号ンブリングし、所定のシフトレジストにスト
アする。

上記シフトレジスタは例えば１０個のサンプル値を格納
する容量があり、ステップ２０’４で新たなサンプル値
を格納すると、このシフトレジスタ中に格納されていた
最も古いサンプル値がシフトアウトされて捨てられる。

つまり、このシフトレジスタには最新の１０個のサンプ
ル値が格納されている。

次ステツプ２０５では、上記シフトレジスタ中の１０個
のサンプル値の平均値を算出する。この平均値を自動変
速機の平均応答時間Ｔｂとする。

次のステップ２０６では、上記の平均応答時間Ｔｂから
予め一定に定めているエンジンの応答時間６丁を減算し
、その減算結果をパラメータＴａとして所定のレジスタ
にｍぎ込む。すなわちレジスタに書かれている古いパラ
メータＴａに変えて新たに求めたＴａを書き込む。この
新たなパラメータＴａが次の礪会のアイドルアップ制御
のステップ１０３にて使われる。

以上で明らかなように、自動変速機の応答時間が温度や
経年変化で変動する−５のであっても、アイドルアップ
制御の駆動タイミングを決めるパラメータ７ａが、常に
最新の応答時間Ｔｂに基づいて更新されていくので、自
動変速機の負荷状態がレンジ切換えによって上昇し始め
るタイミングと、エンジン出力が上界し始めるタイミン
グとが−致し、この２つのタイミングがずれることによ
るエンジン運転状態の不愉快な変動がなくなる。

なお参考までに、第５図に基づいて本発明の周辺技術の
一例を説明する。

第５図に示すように、エンジン１の出力側には、自動変
速装置２が結合され、エンジン１の出力がこの自動変速
装置２．プロペラシＶフト３および図示しないデファレ
ンシャルを介して図示しない車輪に伝達されるようにな
っている。

上記自動変速装置２は流体式トルクコンバータ４と、摩
擦要素の選択的締結により速度比が変化する歯車変速装
置５を有する。このトルクコンバータ４は、エンジン１
の出力軸に直結されたポンプ４ａと、このポンプ４ａに
より作動油を介して駆動されるタービン４ｂと、ポンプ
４ａからタービン４ｂに伝達されるトルクを増大させる
スデータ４Ｃと、上記タービン４ｂに連結されたタービ
ンシ鵞２フト４ｄを有する。

また、上記歯車変速装置５は、摩擦要素の締結状態を選
択するシフトレバ−６を備え、このシフトレバー６をＮ
レンジに位置させると、上記トルクコンバータ４のター
ビン４ｂとプロペラシャフト３の間の動力伝達が遮断さ
れ、その他のＤレンジに位置させると、上記トルクコン
バータ４のタービン４ｂとプロペラシャフト３が所定の
変速比で連結連動されるようになっている。

−方、このエンジン１には、吸入空気ωを増減させてエ
ンジン回転数を調節する回転数調節手段７と、上記エン
ジン１の回転数を所定のアイドル回転数に一致させるよ
うに上記回転数調節手段７を制御する制御手段８が設け
られる。上記回転数調節手段７は、上記エンジン１の吸
気通路９にこれを間開１ｉｌｌｉするように設けられた
スロットルバルブ１０と、このスロットルバルブＩＣ）
＠１ｍ閉駆動するアクチエータ１１と、上記スロットル
バルブ１０をバイパスするように吸気通路９に接続され
たバイパス通路１２と、このバイパス通路１２を〃１閉
するソレノイド操作式の流ｍ補正弁１３を有する。

上記１１１制御手段８は、例えば、マイクロコンピュー
タからなる制御ユニット１４を有し、この制御ユニット
１４内には、自動変速機２の変速レンジがシフトされな
いときにエンジン回転数が所定のアイドル回転数に一致
するように回転数調節手段７を制御する通常アイドル制
御部と、上記自動変速機２の変速レンジがＮレンジとＤ
レンジとの間でシフトされたときに、このシフトに伴う
負荷変動による回転数変動を解消するように上記回転数
ＵＡｍ手段７を補正動作させる出力軸負荷補正制御部が
組み込まれている。

上記通常アイドル制御部は、上記スロワ１−ルバルブ１
０の開度を検出しその開度に対応する開度信号ａを出力
するＩＪｆｌ　ａ　’ｌ？ｌリンサと、エンジン１の水
温を検出しその水温に対応する水温信号すを出力する水
ｉｔ−ンサ１８と、エンジンエンジン回転数信号Ｃを出
力するエンジン回転数センリー１９と、クーラ、ランプ
などの急激に負荷がオンオフされるような外部負荷を検
出し、その外部負荷に対応する外部負荷信＠ｄを出力す
る外部負荷ヒンサ２０を有している。

また、上記通常アイドル制御部は、上記開度信ｑａとエ
ンジン回転数信号Ｃを入力し、エンジン１の運転領域が
所定のアイドル制御領域にあるか否かを判定し、アイド
ル１１１１ＩＩＩ領域にあると判定するときにアイドル
運転指令を出力するアイドル制御２ｔｈａ域判定部と、
上記水温信号すとアイドル運転指令を入力して、エンジ
ン１の目標回転数をエンジン１の負荷に対応したアイド
ル回転数に設定し、その目標回転数に対応する目標回転
数信号を出力する目標回転数設定部を有するとともに、
上記エンジン回転数信号Ｃと目標回転数信号を入力し、
エンジン１の目標回転数と実際の回転数の偏差をｘｉし
て、この偏差を解消するようにスロットルバルブ１０の
ＩＦＯ度を制御する制御信号と、上記流ｍ補正弁１３の
開度を中間開度である標７Ｆ、同度にする標準開度指令
を出力するフィードバック制御部を有している。

更に、上記通常アイドル制御部は、上記制御信号を入力
してスロットルバルブ１０のアクチエータ１１に駆＃ｌ
ｌ電力１〕１を出力す゛るスロットルバルブドライブを
有している。また更に、上記通常アイドル制御部は、外
部負荷信号ｄを入力して外部負荷の変動方向とその大き
さを判別し、その方向に対応する外部負荷変動方向信号
とその大ぎさに対応する外部負荷変動ｍ信号とを出力す
る外部負荷変動判別部と、上記標準開度指令、外部負荷
変動方向信号および外部負荷変動ｍ信号を入力して、外
部負荷の変動記対応するエンジン回転数の変動を解消す
るように流山補正弁１３の開度を調節する流量補正弁制
御信号を出力する目４ｆｆｉｆｆｆ１度設定部と、この
ＦＥω補正弁制御信号に従ってＲ扮補正弁１３を駆動す
るソレノイド１３ａに駆動電力Ｐ２を出力する流量補正
弁ドライバを有している。

上記出力軸負荷補正制御部は、自動変速機２のシフトレ
バ−６が位置する変速レンジを検出し、その変速レンジ
に対応するシフトレバ−位置検出信号Ａを出力１″るシ
フトレバ−位δセンサ２８を有するとともに、タービン
シャフト４ｄの回転数Ｔｓｐを検出し、この回転数Ｔｓ
ｐに対応するタービン回転数信号Ｂを出力するタービン
ロ転数検出手段として、例えば電磁ピックアップからな
るタービン回転数センサ２９を有している。

また、上記出力軸負荷補正制御部は、上記シフトレバ−
位置検出信号Ａを入力してシフトの有無およびその方向
を後述するようにして検出し、ＮレンジからＤレンジへ
のシフトがあるときには信号値゛１　”　、Ｄレンジか
らＮレンジへのシフトがあるときには信号値“０″とな
るようなフラグ信号からなるシフト検出信号Ｆを出力す
るシフト検出部と、シフト検出信号を入力し、負荷の増
減に対応して増速補正信号または減速補正指令を上記目
標１；ＩＩ設定部に出力する補正演算部を有している。

なＪ３、上記シフトレバ−位置センサ２８はスタータ電
源回路３６にスタータスイッチと直列に挿入され、この
スタータ電源回路をシフトレバ−６がＤレンジに位置す
るときに遮断してスタータの作動を禁止するインヒビタ
スイッチで構成されている。

このインヒビタスイッチが第２図におけるニュートラル
スイッチ５００に相当し、上記出力軸負荷補正制御部が
第２図のコントローラ２００に相当し、既に詳述したよ
うに動作する。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、この発明に係るエンジンの
制ｍｇ装置によれば、自動変速機の切換え応答特性が変
動すると、それに合せてレンジ切換えに伴うアイドル回
転数の制御タイミングが適切に変化するので、レンジ切
換え直接にアイドル回転数が急上昇したり急減少したり
する不愉快な現象がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は特許請求の範囲に記載の構成要件を図解したブ
ロック図、第２図はこの発明の一実施例によるエンジン
の制御装置の概略構成を示すブロック図、第３図は第２
図のコントローラによって実行されるｔ１１制御動作の
フローチャート、第４図は同上装置の動作を示すタイミ
ングチャート、第５図は本発明の周辺技術を示すエンジ
ン制御系の構成図である。 １００・・・・・・スロットルバイパス弁のアクチエー
タ２００・・・・・・コントローラ（マイクロコンピュ
ータ）３００・・・・・・スロットルセンサ ４００・・・・・・トルクコンバータのタービン回転数
センサ ５００・・・・・・ニュートラルスイッチ特許出願人　
　　　　　　　　マツダ　株式会社代　理　人　　　　
　　　　　弁理士　−色健輔同　　　　　　　　　　　
弁理士　松本雅利第３図 （ＡＪ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（
Ｂ）第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動変速機のシフトレバーがニュートラルレンジ
   から他のレンジへ切換えられたのを検出するレンジ切換
   え検出手段と、この手段によるレンジ切換え検出時点か
   ら所定時間Ｔａ後にエンジンのアイドル回転数を適宜に
   上昇させる制御を行なう運転状態制御手段と、上記レン
   ジ切換え検出時点から上記自動変速機の負荷状態がレン
   ジ切換えによつて上界し始める時点までの時間Ｔｂを計
   測する計測手段と、繰り返し計測される上記時間Ｔｂ（
   ７）最新の複数のサンプル値を統計的に処理し、その結
   果で上記時間Ｔａを更新する学習制御手段とを備えたエ
   ンジンの制御装置。