JP3041726B2

JP3041726B2 - 自動変速機の出力軸トルク制御装置

Info

Publication number: JP3041726B2
Application number: JP2735791A
Authority: JP
Inventors: 益夫柏原
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1991-02-21
Filing date: 1991-02-21
Publication date: 2000-05-15
Anticipated expiration: 2015-05-15
Also published as: JPH04265431A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機の変速時に
おける出力軸トルクを機関トルクの制御によってフィー
ドバック制御する出力軸トルク制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車用自動変速機の高速段
側への変速時における変速ショック低減装置として、機
関の点火時期を遅角制御して機関トルクをダウンさせる
ことにより、変速時における変速機出力軸トルクの急変
を抑制して変速ショックを緩和するようにしたものがあ
る（例えば特願平１−３２５７９８号等参照）。

【０００３】このような点火時期の遅角制御による従来
の変速ショック低減装置では、変速時において、その時
のスロットル弁開度ＴＶＯが予め定めた所定範囲内の時
に、機関出力トルクのダウン要求を発生させ、このトル
クダウン要求の発生により、点火時期を、前記スロット
ル弁開度領域に対応した予め設定した遅角量だけ遅角制
御して、機関出力軸トルクを低下させて自動変速機出力
軸のトルク変化を抑制するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置では、変速中の実際の変速機出力軸トルクに基づいて
点火時期を制御するものではなく、変速時におけるスロ
ットル弁開度ＴＶＯによって点火時期の遅角量が一義的
に設定されるオープン制御方式であり、また、ある範囲
を持ったスロットル弁開度領域に対して同一の遅角量が
設定される。従って、変速中の変速機出力軸トルク制御
精度は、充分とは言えず変速ショックの低減効果が充分
なものではなかった。

【０００５】本発明はこのような従来の問題点に鑑みな
されたもので、機関の２つの制御を優先度をつけて制御
することにより、変速機出力軸トルクを高精度にフィー
ドバック制御できる出力軸トルク制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため本発明に係る自
動変速機の出力軸トルク制御装置は、図１に示すよう
に、機関トルクをトルクコンバータを介して変速機構に
伝達するように構成された自動変速機において、機関の
運転状態を検出する運転状態検出手段と、自動変速機の
ギア比を検出するギア比検出手段と、変速開始時に検出
された機関運転状態と変速前後のギア比とに基づいて変
速後の変速機出力軸の目標トルクを設定する目標トルク
設定手段と、変速機出力軸のトルクを検出するトルク検
出手段と、検出された変速機出力軸のトルクを設定され
た目標トルクに近づけるように機関の点火時期をフィー
ドバック制御する点火時期フィードバック制御手段と、
前記目標トルクと検出トルクとの偏差が所定以上あると
きに点火時期フィードバック制御と並行して一部の気筒
への燃料供給を停止する燃料供給気筒数制御手段と、を
含んで構成した。

【０００７】また、前記燃料供給気筒数制御手段は、前
記目標トルクと検出トルクとの偏差の大きさに応じて段
階的に燃料供給停止気筒数を増やすように制御する構成
としてもよい。

【０００８】

【作用】かかる構成において、変速要求が発生すると、
運転状態検出手段により検出された機関回転速度や機関
負荷を代表するスロットル弁開度等と、ギア比検出手段
により検出された変速前後のギア比とに基づいて、変速
後の変速機出力軸の目標トルクが目標トルク設定手段に
より設定される。

【０００９】一方、トルク検出手段により変速機出力軸
の実際のトルクが検出され、該トルクを前記目標トルク
に近づけるように点火時期制御手段により機関の点火時
期がフィードバック制御される。また、目標トルクと検
出トルクとの偏差が所定以上あるときには前記点火時期
フィードバック制御に加えて、燃料供給気筒数制御手段
により一部の気筒への燃料供給が停止される。

【００１０】これにより、点火時期制御によって変速機
出力軸トルクをリニアに制御できると共に、該点火時期
制御のみではトルク偏差を無くしきれない場合には、一
部の気筒への燃料供給を停止することでフィードバック
制御の応答性を良好に維持できる。その場合、燃料供給
停止気筒数をトルク偏差の大きさに応じて制御すること
で広範囲なトルク偏差に対して最適なトルクフィードバ
ック制御を実行できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。本実施例の構成を示す図２において、機関１の
出力側に自動変速機２が接続されている。自動変速機２
は、機関１の出力側に介在するトルクコンバータ３と、
このトルクコンバータ３を介して連結された歯車式変速
機４と、この歯車式変速機４中の各種変速要素の結合・
解放操作を行う油圧アクチュエータ５とを備える。油圧
アクチュエータ５に対する作動油圧は、図示しない各種
の電磁バルブを介してＯＮ・ＯＦＦ制御される。

【００１２】コントロールユニット６には、各種のセン
サからの信号が入力される。前記各種のセンサとして
は、機関１の吸気系のスロットル弁７の開度ＴＶＯを検
出するスロットルセンサ８が設けられている。また、機
関１のクランク軸又はこれに同期して回転する軸にクラ
ンク角センサ９が設けられている。このクランク角セン
サ９からの信号は例えば基準クランク角毎のパルス信号
で、その周期より機関回転速度Ｎが算出される。

【００１３】また、自動変速機２の出力軸10より回転信
号を得て車速ＶＳＰを検出する車速センサ11が設けられ
ている。また、自動変速機２の出力軸10に取付けられて
出力軸トルクＴを検出するトルク検出手段としてのトル
クセンサ12が設けられている。前記コントロールユニッ
ト６は、例えば、機関制御（燃料噴射制御や点火時期制
御）用ＣＰＵと、自動変速機制御用ＣＰＵとを内蔵する
一体型のもので、両ＣＰＵからアクセス可能なデュアル
ポートＲＡＭを使用しており、かかる構成とすることに
より、両ＣＰＵで算出されるデータを共用できる。

【００１４】コントロールユニット６の自動変速機制御
用ＣＰＵは、運転者が操作するセレクトレバーの操作位
置信号に基づきセレクトレバーがＤレンジの状態では、
スロットル弁開度ＴＶＯと車速ＶＳＰとに従って１速〜
４速の変速位置を自動設定し、油圧アクチュエータ５を
介して歯車式変速機４をその変速位置に制御する変速制
御を行う。

【００１５】次に、本実施例による変速中の変速機出力
軸トルクの制御動作を、図３及び図４のフローチャート
に従って説明する。尚、本実施例においてギア比検出手
段、目標トルク設定手段、点火時期フィードバック制御
手段、燃料供給気筒数制御手段としての機能は、前記図
３及び図４のフローチャートに示すようにソフトウエア
的に備えられている。

【００１６】まず、ステップ１（図中ではＳ１と記し、
以下同様とする）では、後述する制御開始フラグＦの値
を判定し、０のときはステップ２へ進むが、１の場合は
ステップ５へ進み、後述する変速操作開始後の経過時間
を計測するタイマＴの値が後述するようにして設定され
る目標変速時間ｔに達したか否かを判定する。そして達
しているときは、変速が終了したと判断してステップ６
で前記フラグＦを０リセットした後この制御を終了し、
達していない時は変速中であるからステップ７へ進ん
で、後述する点火時期制御における基本制御量ＲＥＴＩ
Ｎを変速操作開始後の時間経過と共に漸増させるため、
ΔＲＥＴＩＮ (＞０)を加算した値で更新する。

【００１７】ステップ２では、変速操作の開始 (イナー
シャフェーズ)を判定する。例えば、変速開始時にクラ
ッチ解放により変速機の出力軸トルクが急減し、その後
クラッチ接続開始により急増するため該トルク変化を検
出して判定できる。該ステップ２で変速操作開始でない
と判定された場合は、前記フラグＦが０であるため変速
中でもないので、このルーチンを終了する。

【００１８】ステップ２で変速操作開始と判定されると
ステップ３で制御開始フラグＦを１にセットすると共に
前記タイマＴを０リセットした後、ステップ４へ進んで
前記基本制御量ＲＥＴＩＮの初期値及び目標変速時間ｔ
を設定する。これらの値は、図５に示したように、スロ
ットル弁開度と変速種類（１速→２速，２速→３速等）
に応じた変速前ギヤ比Ｇｂと変速後ギヤ比Ｇａとから得
られたギヤ段間比ＧＲ（＝Ｇａ／Ｇｂ）とに基づいて基
本制御量ＲＥＴＩＮの初期値を設定したマップからの検
索等によって設定される。

【００１９】ステップ４又はステップ７を経た後ステッ
プ８へ進む。ステップ８では、変速機出力軸の目標トル
クＴＲＱＲＥＦを設定する。具体的には変速前後のギア
比と機関回転速度Ｎとに基づいて車速が一定に保たれた
場合の変速後の機関回転速度Ｎを求め、スロットル弁開
度も一定に保たれた場合の機関トルクを図６に示すよう
なマップからの検索等によって求める。尚、変速前後の
ギア比は前記スロットル弁開度ＴＶＯと車速ＶＳＰとに
従って設定される１速〜４速の変速位置のパターンから
求められる。したがって、ギア比検出手段は、該変速位
置パターンを設定したマップと、該マップからの検索機
能とで構成される。このステップ８の機能が目標トルク
設定手段を構成する。

【００２０】ステップ９では、トルクセンサ12により検
出された変速機の出力軸トルクＴＲＱとステップ８で設
定された目標トルクＴＲＱＲＥＦとの偏差ＴＲＱＥＲＲ
(＝ＴＲＱ−ＴＲＱＲＥＦ) を演算する。ステップ10で
は、本発明に係る変速時の点火時期制御と並行して行わ
れる燃料供給気筒数制御において燃料供給が停止される
気筒数を示す値ＣＵＴＣＹＬを０リセットする。

【００２１】ステップ11では、燃料供給気筒数制御を行
うのに適当な高出力領域であるか否かを出力混合比補正
係数ＫＭＲの値によって判定する。そして、ＫＭＲ＝０
である高出力領域以外の領域では燃料供給気筒数制御を
行うことなくステップ15へジャンプして点火時期制御を
実行するが、ＫＭＲ≠０である高出力領域では、ステッ
プ12へ進む。

【００２２】ステップ12では、前記ステップ９で演算し
た偏差ＴＱＲＥＲＲと所定の減少トルク量ＴＲＱＤＷＮ
とを比較する。そして、ＴＱＲＥＲＲ＞ＴＲＱＤＷＮの
ときは燃料供給を停止する気筒を増やせるだけトルクの
偏差が大きいと判断してステップ13へ進み、前記ＣＵＴ
ＣＹＬの値をカウントアップした上でステップ14へ進
み、偏差ＴＱＲＥＲＲから燃料供給停止気筒を１増やし
た場合に減少すると推定されるトルク量ＴＤ１ＣＹＬを
減少した値で偏差ＴＱＲＥＲＲを更新した後、ステップ
12へ戻り再度同様の判定を行う。このようにしてＴＱＲ
ＥＲＲ≦ＴＲＱＤＷＮとなった段階でステップ15へ進
み、点火時期制御を実行する。ここで、ステップ12〜ス
テップ14の機能が燃料供給気筒数制御手段を構成する。

【００２３】ステップ15では、点火時期 (遅角量) の制
御量ＲＥＴＡＴを次式に従って演算する。ＲＥＴＡＴ＝Ｋ_p・ＴＲＱＥＲＲ＋Ｋ_i∫ＴＲＱＥＲＲ＋Ｋ_D・ｄ／ｄｔ (ＴＲＱＥＲＲ) ＋ＲＥＴＩＮつまり、フィードフォワード分としての基本制御量を基
に、比例分Ｋ_p・ＴＲＱＥＲＲ，積分分Ｋ_i∫ＴＲＱＥ
ＲＲ，微分分Ｋ_D・ｄ／ｄｔ (ＴＲＱＥＲＲ) を加算し
た補正量でフィードバック制御を行うのであり、このよ
うに基本制御量が与えられることで、変速開始から応答
性のよい点火時期制御を行うことができ以て変速ショッ
クを可及的に低減できる (図７参照) 。

【００２４】また、点火時期制御により出力軸トルクを
リニアに制御する一方、該点火時期制御のみではトルク
偏差ＴＲＱＥＲＲを短時間で無くすことのできないよう
な場合には、該偏差ＴＲＱＥＲＲの大きさに応じて燃料
供給停止気筒を段階的に増やす制御を行うことにより、
広範囲なトルク偏差に対して応答性よくトルクフィード
バック制御を行うことができる。

【００２５】更に、基本制御量ＲＥＴＩＮはステップ７
において変速後経過時間の増大に従って漸増され、これ
により、変速前から変速後に至るトルク変化が緩やかと
なり変速ショック低減効果をより高めることができる。
ステップ16では、該点火時期のフィードバック制御が実
行された初回か否かを判定する (例えば前記制御開始フ
ラグＦが０から１に判定したか否かで判定できる)。

【００２６】そして、初回であると判定されたときはス
テップ17へ進んで、ステップ15で設定された制御量ＲＥ
ＴＡＴによって、同一条件における前記マップに記憶さ
れた基本制御量ＲＥＴＩＮを更新する。２回目以降と判
定された場合は、ステップ17をジャンプしてステップ18
へ進む。このように、基本制御量の初期値を初回のフィ
ードバック制御結果に応じた値に学習修正することによ
り、クラッチ摩擦係数等の経時変化に伴い機関回転速度
Ｎと目標トルクＴＲＱＲＥＦとの相関がずれてきた場合
でも、基本制御量の修正によって良好なフィードバック
制御性能を維持することができる。

【００２７】ステップ18では、ＣＵＴＣＹＬに示された
数の気筒への燃料供給を停止する。但し、０であるとき
は燃料供給停止気筒はない。つまり、点火時期制御が燃
料供給気筒数制御に優先して実行されるわけである。ス
テップ19では、ステップ15で設定された制御量ＲＥＴＡ
Ｔだけ、点火時期を遅角制御する。

【００２８】ここで、ステップ９，ステップ15，ステッ
プ19の機能が点火時期フィードバック制御手段を構成す
る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、変速時に変速機出力軸トルクを目標値に近づけるべ
く機関トルクを制御するに際し、点火時期フィードバッ
ク制御を行って出力軸トルクをリニアに変化させて高精
度な制御を行う一方、トルク偏差が大きいときでも一部
の気筒への燃料供給を停止する制御を並行して行うこと
により変速当初から応答性よくフィードバック制御する
ことができ、変速ショック低減効果を高めることができ
る。

【００３０】また、前記燃料供給を停止する気筒数をト
ルク偏差に応じて段階的に増やす制御を行うことによ
り、広範囲なトルク偏差に対処でき、以てあらゆる変速
条件で可及的に変速ショック低減効果を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を説明するブロック図。

【図２】本発明の一実施例の全体システム構成図。

【図３】同上実施例のトルク制御ルーチンのフローチャ
ート。

【図４】同上実施例のトルク制御ルーチンのフローチャ
ート。

【図５】同上実施例の点火時期の基本制御量のマップ。

【図６】同上実施例の目標トルクの設定を説明する図。

【図７】同上実施例の変速時の特性を示すタイムチャー
ト。

【符号の説明】

１機関２自動変速機３トルクコンバータ６コントロールユニット８スロットルセンサ９クランク角センサ 10 変速機出力軸 12 トルクセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＦ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｂ３０１Ｈ 45/00 ３３０ 45/00 ３３０Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ１６Ｈ 61/04 Ｆ１６Ｈ 61/04 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｂ // Ｆ１６Ｈ 63:40 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 17/02 F02D 29/00 F02D 41/02 F02D 43/00 F02D 45/00 F02P 5/15

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】機関トルクをトルクコンバータを介して変
速機構に伝達するように構成された自動変速機におい
て、機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、自
動変速機の変速前後のギア比を検出するギア比検出手段
と、変速開始時に検出された機関運転状態と変速前後の
ギア比とに基づいて変速後の変速機出力軸の目標トルク
を設定する目標トルク設定手段と、変速機出力軸のトル
クを検出するトルク検出手段と、検出された変速機出力
軸のトルクを設定された目標トルクに近づけるように機
関の点火時期をフィードバック制御する点火時期フィー
ドバック制御手段と、前記目標トルクと検出トルクとの
偏差が所定以上あるときに点火時期フィードバック制御
と並行して一部の気筒への燃料供給を停止する燃料供給
気筒数制御手段と、を含んで構成したことを特徴とする
自動変速機の出力軸トルク制御装置。
【請求項２】前記燃料供給気筒数制御手段は、前記目標
トルクと検出トルクとの偏差の大きさに応じて段階的に
燃料供給停止気筒数を増やすように制御することを特徴
とする請求項１に記載の自動変速機の出力軸トルク制御
装置。