JP3316631B2

JP3316631B2 - 車両駆動系の出力軸トルク制御装置

Info

Publication number: JP3316631B2
Application number: JP32892291A
Authority: JP
Inventors: 正伸堀口; 益夫柏原
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1991-12-12
Filing date: 1991-12-12
Publication date: 2002-08-19
Anticipated expiration: 2017-08-19
Also published as: JPH05164225A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動変速機の出
力軸等、車両駆動系の出力軸のトルク制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、従来より、車両用自動変速機の
変速時における変速ショックを低減するため、機関の点
火時期を遅角制御して機関の発生トルクをダウンさせる
ことにより、変速機出力軸トルクの急変を抑制すること
が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、点火時
期の遅角制御によるトルクダウンには排気性能等から限
界があり、十分な変速ショック低減効果が得られない場
合があった。そこで、本出願人は、点火時期の遅角制御
と、機関の一部気筒への燃料供給を停止する制御（燃料
カット気筒数制御）とを併用して、変速時トルクダウン
制御を行うようにした装置を提案している（特願平３−
２７３５７号）。

【０００４】具体的には、変速期間中、変速機出力軸の
実トルクを検出して、これを目標トルクに近づけるよう
に点火時期をフィードバック制御し、実トルクと目標ト
ルクとの偏差が所定値以上となった場合に、燃料カット
気筒数を増やすようにしたものである。即ち、燃料カッ
トで実トルクを大きく変化させる一方、点火時期のフィ
ードバック制御によって実トルクの微調整を行うもので
ある。

【０００５】ところが、この装置では、燃料カット気筒
数を実トルクと目標トルクとの偏差が所定値以上となっ
たところで増やすため、実トルクと目標トルクの偏差が
所定値以上になる以前で点火時期のフィードバック制御
中に点火時期（遅角量）が限界値に達してしまうと、こ
の限界値に達してからトルク偏差が所定値以上となるま
での間、有効な制御がなされず、実トルクが目標トルク
からかけ離れて、目標トルクへの追従性が悪化し、これ
によって変速ショックの発生を招くという問題がある。
このため、点火時期が限界値になると直ちに燃料カット
制御要求を発生して実行し、点火時期の制御量を燃料カ
ット後の出力軸トルクに見合った遅角量まで戻すような
制御が考えられる。しかし、点火時期制御量の変更を燃
料カット制御要求発生時に直ちに実行した場合、燃料カ
ットによるトルクダウン効果が実際に現れる以前に、点
火時期制御量の変更が燃料カットされない他の気筒に影
響して出力軸トルクの増大を招くので、目標トルクへの
追従性の点で改善の余地がある。尚、燃料カット時に点
火時期を制御する点火時期制御装置が特開平２−１９６
３３号公報に開示されているが、このものは燃料カット
条件が成立した時に燃料カットの実行を遅延させ、この
遅延期間中にエンジン回転数に基づいて点火時期を補正
するものである。即ち、前記公報のものは燃料カット実
行以前に点火時期を変更するものであり、本発明のよう
に燃料カット実行後に燃料カットによるトルクダウン効
果が実際に現れる時点でその他の制御量を変更するもの
とは異なる。

【０００６】本発明は上記の事情に鑑みなされたもの
で、燃料カット気筒数制御と点火時期のフィードバック
制御等その他の制御とを併用して車両駆動系の出力軸ト
ルクを制御する際に、その他の制御量が限界値に達して
燃料カットを実行する時に、燃料カットによる効果が現
れる時点でその他の制御量を変更することで目標トルク
への追従性を更に向上させることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、本発明は、燃
料カット気筒数制御とその他の制御を併用して車両駆動
系の出力軸トルクを制御する車両駆動系の出力軸トルク
制御装置において、図１に示すように、トルク制御要求
発生時に車両駆動系の出力軸の目標トルクを設定する出
力軸目標トルク設定手段と、トルク制御要求発生中前記
出力軸の実トルクを検出する実トルク検出手段と、トル
ク制御要求発生中に実トルクを目標トルクに近づけるよ
うに前記その他の制御の制御量をフィードバック制御す
るトルク制御量フィードバック制御手段と、前記フィー
ドバック制御手段でフィードバック制御される制御量が
所定の限界値に達したとき発生する燃料カット気筒数の
増減要求に基づいて燃料カット気筒数を増減設定する燃
料カット気筒数増減設定手段と、前記燃料カット気筒数
増減設定手段により設定された燃料カット気筒数に相当
する機関の一部気筒への燃料の供給を停止させる燃料カ
ット制御手段と、前記燃料カット増減要求発生後に燃料
カットする前記一部気筒の噴射タイミング時点から機関
回転速度に応じた所定時間後に、前記フィードバック制
御される制御量の燃料カット気筒数変化に基づく切り換
えを行う制御量切換手段とを備えて構成した。

【０００８】また、前記制御量切換手段を、前記燃料カ
ット増減要求発生後に燃料カットする前記一部気筒の点
火タイミング時点から予め設定した所定時間後に制御量
の切り換えを行う構成としてもよい。

【０００９】

【作用】上記の構成において、トルク制御要求が発生す
ると、出力軸目標トルク設定手段によって車両駆動系の
出力軸の目標トルクを設定する。そして、実トルク検出
手段で実トルクを検出し、これを目標トルクに近づける
ように、フィードバック制御手段で、燃料カット以外で
出力軸トルクを制御するための例えば点火時期等のよう
な制御量をフィードバック制御する。

【００１０】そして、フィードバック制御中に制御量が
所定の限界値に達したときは、この時発生する燃料カッ
ト気筒の増減要求に基づき燃料カット気筒数増減設定手
段で燃料カット気筒数が増減設定される。この時点では
未だフィードバック制御の制御量の切り換えは行わな
い。その後、燃料カットする一部気筒の噴射タイミング
時点で機関回転速度を検出しこの機関回転速度に応じた
所定時間後において、制御量切換手段によって燃料カッ
ト気筒の増減に伴うフィードバック制御による制御量の
切り換えを行う。また、制御量の切り換えを、燃料カッ
トされた一部気筒の点火タイミング時点から所定時間経
過後に行うようにしてもよい。

【００１１】これにより、一部気筒への燃料カットを併
用しつつ、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、燃料カット気筒数の
増減により、目標トルクへの追従性を向上させることが
できる。しかも、燃料カット気筒の増減要求が発生した
時点ではなく、燃料カット気筒の増減によるトルク変化
の効果が実際に現れる時点でフィードバック制御量の切
り換えを行うので、目標トルクへの追従性の精度をより
一層高めることができる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明を自動変速機の変速時の出力軸
トルク制御に適用した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。

【００１３】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、例えば、機関１の吸気系のスロットル弁７の開度Ｔ
ＶＯ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位置毎
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。

【００１４】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、車両駆動系の出力軸としての自動変速機
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
実トルク検出手段としての磁歪式のトルクセンサ12が設
けられている。

【００１５】前記コントロールユニット６は、例えば、
機関制御用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。
機関制御用ＣＰＵは、機関運転状態に基づいて機関１の
吸気系に各気筒毎に設けた燃料噴射弁13への燃料噴射パ
ルス信号を制御することにより燃料噴射タイミング及び
燃料噴射量等を制御し、また、機関運転状態に基づいて
各気筒の点火栓14にそれぞれつながれた点火コイル（図
示せず）への点火信号を制御することにより点火時期を
制御する。

【００１６】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。また、自動変速
機制御用ＣＰＵは、図３に示すフローチャートに従っ
て、変速ショック低減のため、変速時トルクダウン制御
を行い、その結果を機関制御用ＣＰＵに送って、点火時
期遅角制御及び燃料カット気筒数制御を行わせる。

【００１７】次に、変速時トルクダウン制御について、
図３に示すフローチャートに従って説明する。尚、本実
施例において、出力軸目標トルク設定手段、制御量（本
実施例では点火時期）フィードバック制御手段、燃料カ
ット気筒数増減設定手段、燃料カット制御手段及び制御
量切換手段としての機能は、図３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。

【００１８】ステップ１（図にはＳ１と記してある。以
下同様）では、変速開始によるトルクダウン要求発生か
否かを判定する。例えば、変速開始時にクラッチ解放に
より出力軸トルクＴ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。トルクダウン要求発生と判定された場合は、ステッ
プ２に進む。

【００１９】ステップ２では、変速機出力軸10の目標ト
ルクＴ₀を設定する。ここでは、変速開始直前の出力軸
トルクＴ、機関回転速度Ｎ、スロットル弁開度ＴＶＯ、
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とから得られるギヤ段間
比ＧＲ（＝Ｇａ／Ｇｂ）等に基づいて変速時の目標トル
ク波形を設定し、この目標トルク波形から現時点での目
標トルクＴ₀を読み出す。

【００２０】ステップ３では、トルクセンサ12からの信
号に基づいて変速機出力軸10の実トルクＴを検出する。
ステップ４では、実トルクＴと目標トルクＴ₀との偏差
ΔＴ＝Ｔ−Ｔ₀を算出する。ステップ５では、実トルク
Ｔを目標トルクＴ₀に近づけるように、トルク偏差ΔＴ
に基づいて点火時期の遅角量を設定し、点火時期の遅角
制御を実行する。

【００２１】ステップ６では、設定された遅角量を予め
定めた設定値（限界値）と比較し、遅角量≦設定値の場
合はこのルーチンを終了する。遅角量＞設定値の場合
は、遅角量が限界値に達したと判断して、ステップ７へ
進む。ここで、前記設定値は、バックファイヤや触媒損
傷等を考慮して決定される。ステップ７では、燃料カッ
ト気筒数の増加要求を発生する。

【００２２】ステップ８では、クランク角センサ９から
の信号に基づいて図４に示す今回燃料カットを行う気筒
の燃料噴射タイミングにおいて燃料噴射がキャンセルさ
れたか否かを判定する。噴射がキャンセルされ燃料カッ
トされたことが確認された時にはステップ９を実行し、
機関回転速度Ｎの検出を行う。ステップ10では、ステッ
プ９で検出した機関回転速度Ｎに基づいて、図４に示す
前記噴射タンミング時点から後述する点火時期の切換え
を開始するまでの待ち時間である所定時間ｔ₁を設定す
る。この所定時間ｔ₁は、燃料カットによりトルクダウ
ンの効果が実際に現れる時点、即ち、燃料カットした気
筒の点火が行われてから通常の燃料噴射された場合の火
炎伝播時間を考慮した時点に設定される。従って、前記
所定時間ｔ₁は、機関回転速度Ｎが高いときは短くな
り、機関回転速度Ｎが低いときは長くなる。

【００２３】ステップ11では、噴射タイミングの時点か
らの経過時間ｔがステップ10で設定した所定時間ｔ₁に
なったか否かを判定し、ｔ≧ｔ₁となったときステップ
12に進む。ステップ12では、点火時期の制御量の切り換
えを行い、限界値にある点火時期の遅角量を燃料カット
後の出力軸トルクに見合った遅角量まで戻す。即ち、点
火時期を進角側に戻すようにする。

【００２４】このように、図４に示すように、点火時期
の遅角量が限界値になり燃料カット気筒数の増加要求が
発生した時に、この発生時点で即座に点火時期の制御量
の切り換えを行わず、燃料カット気筒の点火動作後に実
際に燃料カットの効果が現れる時点で点火時期制御量の
切り換えを行えば、燃料カットによるトルクダウン効果
と他気筒の点火時期制御量の切り換えによるトルクアッ
プ効果とが相殺されることで、実トルクを目標トルク近
傍に精度良く維持することができる。

【００２５】次に変速時トルクダウン制御の別の実施例
を図５のフローチャートに示し説明する。本実施例にお
いて、ステップ21〜ステップ28までは前述の実施例と同
様であり説明を省略する。ステップ29では、燃料カット
気筒の点火タイミングか否かを判定する。点火タイミン
グになった時にはステップ30に進む。

【００２６】ステップ30では、前記点火タイミングにな
った時点からの経過時間ｔが予め設定した所定時間ｔ₂
になったか否かを判定する。ｔ≧ｔ₂になるとステップ
31にに進み、点火時期の制御量の切り換えを行い、限界
値にある点火時期の遅角量を燃料カット後の出力軸トル
クに見合った遅角量まで戻す。即ち、本実施例では、燃
料カット気筒の点火タイミング時点からの所定時間経過
後に、点火時期の制御量の切り換えを実行するようにし
ている。このようにすれば、噴射タイミング時点での機
関回転速度Ｎに応じて点火時期の制御量切り換え時期を
設定する場合に比べ、噴射タイミングから制御量切り換
え時点までの間での機関回転速度の変動の影響を受けず
に済み、前述の実施例に比べてより一層出力軸トルク制
御の精度が向上する。

【００２７】尚、本実施例では、燃料カット以外で出力
軸トルクを制御する制御量として、点火時期を用いた
が、これに限らず、吸入空気量を制御するようにしても
よい。ただし、吸入空気量を制御する場合には、応答遅
れを考慮して点火時期の場合の切り換えタイミングより
は早いタイミングで切り換えを行う必要がある。また、
本実施例は、変速機の変速ショック低減のための変速機
出力軸トルクの制御に適用したが、トラクション制御に
も適用できるものである。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
部気筒への燃料カットを併用しつつ、点火時期等のその
他の制御によって変速機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ことができると共に、該燃料カ
ット以外の制御のみではトルク偏差を無くしきれずその
制御量が限界値に達した時は、燃料カット気筒数の増減
要求を発生し、今回燃料カットされる気筒の噴射タイミ
ング或いは点火タイミングから所定時間後の燃料カット
による効果が実際に現れる時点で制御量の切り換えを行
うことで、目標トルクへの追従性を大幅に向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す機能ブロック図

【図２】本発明の一実施例のシステム図

【図３】本発明の一実施例の変速時トルクダウン制御の
フローチャート

【図４】点火時期切り換えタイミングの説明図

【図５】変速時トルクダウン制御の別実施例のフローチ
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４歯車式変速機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 11 車速センサ 12 トルクセンサ 13 燃料噴射弁 14 点火栓

フロントページの続き (56)参考文献特開平２−19633（ＪＰ，Ａ) 特開平２−45627（ＪＰ，Ａ) 特開平３−275950（ＪＰ，Ａ) 実開平３−51148（ＪＰ，Ｕ) 実開平１−111157（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/00 - 45/00 F02D 29/00 F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料カット気筒数制御とその他の制御を併
用して車両駆動系の出力軸トルクを制御する車両駆動系
の出力軸トルク制御装置において、トルク制御要求発生時に車両駆動系の出力軸の目標トル
クを設定する出力軸目標トルク設定手段と、トルク制御
要求発生中前記出力軸の実トルクを検出する実トルク検
出手段と、トルク制御要求発生中に実トルクを目標トル
クに近づけるように前記その他の制御の制御量をフィー
ドバック制御するトルク制御量フィードバック制御手段
と、前記フィードバック制御手段でフィードバック制御
される制御量が所定の限界値に達したとき発生する燃料
カット気筒の増減要求に基づいて燃料カット気筒数を増
減設定する燃料カット気筒数増減設定手段と、前記燃料
カット気筒数増減設定手段により設定された燃料カット
気筒数に相当する機関の一部気筒への燃料の供給を停止
させる燃料カット制御手段と、前記燃料カット気筒増減
要求発生後に燃料カットする前記一部気筒の噴射タイミ
ング時点から機関回転速度に応じた所定時間後に、前記
フィードバック制御される制御量の燃料カット気筒数変
化に基づく切り換えを行う制御量切換手段とを備えたこ
とを特徴とする車両駆動系の出力軸トルク制御装置。
【請求項２】前記制御量切換手段が、前記燃料カット気
筒増減要求発生後に燃料カットする前記一部気筒の点火
タイミング時点から予め設定した所定時間後に制御量の
切り換えを行う構成であることを特徴とする請求項１記
載の車両駆動系の出力軸トルク制御装置。