JP2876820B2 - 自動変速機及びエンジンの一体制御装置 - Google Patents

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、特に、ク
ラッチ ツウ クラッチ変速を実行することのある自動
変速機とエンジンとを一体的に制御する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機の特定の変速を達成する場合
に、２つの摩擦係合装置の係合と解放とを同時に行わな
ければならないことがよくある（いわゆるクラッチ ツ
ウ クラッチ変速）。この場合、各摩擦係合装置の係合
と解放との同期を的確に取らないと、自動変速機のギヤ
トレーンが瞬間的にリジッドの状態となったり、あるい
はニュートラルの状態となって出力軸トルクが急降下し
たり、エンジンの噴き上りが発生したりする。

【０００３】このため、従来このような制御を行わせる
場合には、一方の摩擦係合装置の機能と実質的に同等な
機能を果たす一方向クラッチを設け、こうした不具合が
発生しないように配慮している。

【０００４】しかしながら、このように一方向クラッチ
を用いることによって各摩擦係合装置の同期を取る方法
は、当該一方向クラッチを付設する分、重量が増大した
り収容スペースを占める等の問題がある。

【０００５】このような点に鑑み、近年、一方向クラッ
チを用いることなくこのような「クラッチ ツウ クラ
ッチ変速」を良好に達成させるための技術として、次の
ような技術が開示されている（ＳＡＥ Ｐaper 890529
）。

【０００６】この技術は、特定の変速を達成する場合に
１つの摩擦係合装置を解放させると共に他の摩擦係合装
置を係合させる、いわゆるクラッチ ツウ クラッチの
変速制御を実行するに当って、例えばパワーオフ（動力
が車輪側からエンジン側へと伝達されている被駆動状
態）でのアップシフトの場合に、まず解放側の摩擦係合
装置を滑らすことによってエンジン回転速度を変速後の
同期回転速度付近にまで落し、ここで係合側の摩擦係合
装置を係合させるというものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現実に
は各種運転条件下でエンジン回転速度が変速後の同期回
転速度付近となっているときに係合側の係合を実行する
のは非常に困難である。

【０００８】この場合に、例えばパワーオフでのアップ
シフトで係合側の摩擦係合装置の係合が早まったような
場合には、いわゆるオーバラップ状態となり、出力トル
クが負から正に変わって強い変速ショックが発生する。

【０００９】このため、制御態様としては係合側の摩擦
係合装置の係合を遅らせぎみにし、いわゆるアンダアッ
プ状態となるようにしながら当該クラッチ ツウクラッ
チ変速を実行することが考えられる。

【００１０】しかしながら、この場合この状態でアクセ
ルペダルがわずかでも踏み込まれるとエンジン回転速度
が容易に増加しいわゆるエンジンの噴き上がりが生ず
る。

【００１１】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、パワーオフ クラッチ ツウ クラッ
チ変速の場合に、アンダラップ制御を基本としながらア
クセルペダルが多少踏み込まれてもエンジンの噴き上が
りを防止することのできる自動変速機及びエンジンの一
体制御装置を提供し、上記課題を解決せんとしたもので
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１にその要
旨を示すように、自動変速機とエンジンとを一体的に制
御する装置において、自動変速機にパワーオフ クラッ
チ ツウ クラッチ変速が生じる状態か否かを検出する
手段と、エンジンのトルクダウンが許容し得る状態か否
かを検出する手段と、前記パワーオフ クラッチ ツウ
クラッチ変速が生じる状態と検出されたときに、エン
ジンのトルクダウンが許容し得る状態の場合は、変速中
のエンジントルクをスロットル全閉相当のトルクに維持
すると共にアンダラップ制御にて変速を実行し、エンジ
ンのトルクダウンが規制された状態の場合は、そのとき
のエンジントルクをそのまま自動変速機に導入した状態
下においてオーバラップ制御にて変速を実行する手段と
を備えたことにより、上記課題を解決したものである。

【００１３】

【作用】本発明においては、パワーオフ クラッチ ツ
ウ クラッチ変速を実行するにあたって、いわゆるオー
バラップ制御を実行すると変速ショックが発生する恐れ
があるため、基本的にアンダラップ制御によって当該変
速を実行するようにし、その上で、この状態でアクセル
ペダルが踏み込まれた場合のエンジンの噴き上がりを防
止するために、変速中はエンジントルクをスロットル全
閉相当のトルクに維持させるようにしている。

【００１４】この結果、たとえアンダラップ状態でアク
セルペダルが踏み込まれたとしても、エンジンが噴き上
がるのを最小限に抑えることができるようになる。

【００１５】ところで、エンジントルクは必ずしも常に
低下し得る状態にあるわけではなく、ときに該エンジン
トルクを低下することができない（即ちスロットル全閉
相当のトルクを維持できない）状態にある場合がある。

【００１６】例えば、エンジントルクの低減を点火時期
の遅角によって実現しているような場合には、通常これ
によって触媒の温度が上昇するため、該触媒の温度が一
定値以上になると当該エンジントルクの低減が禁止され
る措置がよく採られる。

【００１７】又、自動変速機とエンジンとを別体のコン
ピュータで制御し、自動変速機コントロールコンピュー
タから変速制御に伴いエンジンコントロールコンピュー
タにトルクダウン制御の指令信号を送信する場合には、
信号線の断線あるいはショートが発生することがときに
あるが、この場合に異常信号に基づいてエンジントルク
を低減するよりは、むしろ全く低減しない方がよいとい
う理由に基づいて、エンジントルクを低減しないように
構成することもある。

【００１８】このように、エンジントルクが低減できな
いような状態にあるときには、該エンジントルクをスロ
ットル全閉相当のトルクに維持するという制御を実行で
きないため、クラッチ ツウ クラッチ変速をそのまま
アンダラップ制御によって実行した場合には、ちょっと
したアクセルの踏み込みによってエンジンが容易に噴き
上がるという問題が生ずることになる。

【００１９】本発明は、この点に対処するために、エン
ジントルクを低減し得る状態の下では当該クラッチ ツ
ウ クラッチ変速の間、エンジントルクをスロットル全
閉相当のトルクに維持すると共にアンダラップ制御にて
変速を実行し、エンジンのトルクダウンが規制された状
態の場合は、規制下において、即ち、そのときのエンジ
ントルクをそのまま自動変速機に導入した状態下におい
てオーバラップ制御にて変速を実行するようにしてい
る。

【００２０】このため、通常時は変速ショックがほとん
どなく、且つエンジンの噴き上がりの防止された変速を
実行でき、エンジントルクを低減するのが規制されてい
る状態であっても当該変速がオーバラップ制御によって
実現されるためエンジンの噴き上がりが生ずるのを的確
に防止することができるようになる。

【００２１】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。

【００２２】図２は、本発明が採用された、自動変速機
及びエンジンの一体制御装置の全体概略図である。

【００２３】エンジン１は、エンジンコントロ―ルコン
ピュータ７によつて、そのインジェクションバルブ１９
における燃料噴射量及びディストリビュータ２０におけ
る点火時期が制御され、アクセルペダル２２のアクセル
開度（操作量）とエンジン回転速度とに対応したエンジ
ン出力が得られるようになっている。

【００２４】即ち、エンジン１の吸気管２４にはアクセ
ルペダル２２の動きと連動して開閉されるメインスロッ
トル弁２６と、アクセルペダル２２とは関係なくエンジ
ンコントロールコンピュータ７からの指令によって駆動
されるモータ２８の動きと連動して開閉されるサブスロ
ットル弁３０とが直列に配置されており、この２つのス
ロットル弁２６、３０の機能により、本発明が実現され
る。

【００２５】具体的には、メインスロットル弁２６に関
してはアクセルペダルに直結しているためアクセル操作
量とエンジン出力とがリニアに対応するが、サブスロッ
トル弁３０のほうについては、自由にその開度を設定で
きるため、全体として意図した特性の等価スロットル開
度が得られるものである。具体的には直列であるため、
両者のうち開度の小さな方の開度に支配される。

【００２６】自動変速機２は、自動変速機コントロール
コンピユータ８によって油圧制御装置３の電磁弁Ｓ1 〜
Ｓ3 が制御され、該油圧制御装置３内の油路が変更され
た結果各摩擦係合装置の係合状態が選択的に変更され、
車速とアクセル開度とに対応した変速段が得られるよう
になっている。

【００２７】エンジンコントロールコンピュータ７に
は、エンジン回転センサ９によるエンジン回転速度、吸
入量センサ１０による吸入空気量、吸入空気温センサ１
１による吸入空気温度、アクセル開度センサ１２による
アクセル開度、車速センサ１３による車速、エンジン水
温センサ１４によるエンジン水温、ブレーキスイッチ１
５によるブレーキＯＮの各信号が入力されている。

【００２８】エンジンコントロールコンピュータ７はこ
れらの信号に基づいて、前記燃料噴射量及び点火時期を
決定している。

【００２９】一方、自動変速機コントロールコンピュー
タ８には、前記アクセル開度センサ１２、車速センサ１
３、エンジン水温センサ１４、ブレーキスイッチ１５等
からの各信号に加え、シフトポジションセンサ１６によ
るシフトレバーの位置、パターンセレクトスイッチ１７
による燃費重視走行又は動力性能重視走行等の走行選択
パターン、オーバードライブスイッチ１８によるオーバ
ードライブへのシフト許可の信号、及び自動変速機の入
力軸回転速度を検出するためのタービン回転数センサ２
１の信号等が入力され、車速、アクセル開度に対応した
変速段が得られるように前記電磁弁Ｓ1 〜Ｓ3 がＯＮ−
ＯＦＦ制御されるようになっている。

【００３０】図３に前記自動変速機２のトランスミッシ
ョン部を示す。このトランスミッション部は、トルクコ
ンバータ１２０と、オーバードライブ機構１４０と、ア
ンダードライブ機構１６０とを備える。

【００３１】前記トルクコンバータ１２０は、ポンプ１
２１、タービン１２２、及びステータ１２３を含む周知
のものであり、ロックアップクラッチ１２４を備える。

【００３２】前記オーバードライブ機構１４０は、サン
ギヤ１４３、該サンギヤ１４３に噛合するプラネタリピ
ニオン１４２、該プラネタリピニオン１４２を支持する
キャリア１４１、プラネタリピニオン１４２に噛合する
リングギヤ１４４からなる１組の遊星歯車装置を備え、
この遊星歯車装置の回転状態をクラッチＣ0 、ブレーキ
Ｂ0 、及び一方向クラッチＦ0 によって制御している。

【００３３】前記アンダードライブ機構１６０は、共通
のサンギヤ１６１、該サンギヤ１６１に噛合するプラネ
タリピニオン１６４、１６５、該プラネタリピニオン１
６４、１６５を支持するキヤリア１６６、１６７、プラ
ネタリピニオン１６４、１６５と噛合するリングギヤ１
６２、１６３からなる２組の遊星歯車装置を備え、この
遊星歯車装置の回転状態、及び前記オーバードライブ機
構４０との連結状態をクラッチＣ1 、Ｃ2 、ブレーキＢ
1 、Ｂ3 、及び一方向クラッチＦ2 によって制御してい
る。

【００３４】各変速段はクラッチＣ0 、Ｃ1 、Ｃ2 、ブ
レーキＢ0 、Ｂ1 、Ｂ3 を図４に示されるようにして係
合（図４において○印で表示）させることにより達成さ
れる。このとき、一方向クラッチＦ0 、Ｆ2 は第４図で
◎印の表示された位置で駆動時（エンジンから車輪に動
力が伝達されているとき）に作動（ロック）するように
なる。

【００３５】ここで、第２速段から第３速段への変速
は、ブレーキＢ1 の解放及びクラッチＣ2 の係合のいわ
ゆる「クラッチ ツウ クラッチ変速」となっている。
従って、この実施例では、パワーオフ時における第２速
段から第３速段へのクラッチツウ クラッチ変速におい
て本発明が適用されるようになっている。

【００３６】図５の制御フローはこの第２速段から第３
速段へのパワーオフ クラッチ ツウ クラッチ アッ
プシフト制御の流れを示している。

【００３７】まず、ステップ２１０において各種信号が
読み込まれる。具体的には、例えばアクセル開度θ、車
速Ｖ、パターンセレクトスイッチのセレクト位置等が読
み込まれる。ステップ２２０においては、変速判断、特
に第２速段から第３速段への変速判断があるか否かが判
定される。変速判断がないとき、又、第２速段から第３
速段への変速判断でなかったときにはそのままこの制御
フローを抜ける（リターンされる）。

【００３８】ステップ２３０においては、パワーオフで
あるか否かが判断される。パワーオフであるか否かは、
そのときの車速Ｖ、及びアクセル開度θから判断する。

【００３９】パワーオフでないときは本制御は実行され
ないためこのまま制御フローを抜ける。

【００４０】ステップ２２０、２３０においてパワーオ
フ２→３（クラッチ ツウ クラッチ）変速が発生する
と判断されたときは、ステップ２４０に進んでエンジン
のトルクダウン制御が規制中であるか否かが判断され
る。

【００４１】例えばエンジンのトルクダウン制御の指令
信号を送信する信号線に断線又はショートが発生したと
きには別途の周知の制御フローによりエンジントルクダ
ウン制御を規制する旨のフラグがたてられるようになっ
ており、ここではこのフラグの値を読むことによってエ
ンジンのトルクダウン制御が規制中であるか否かが判断
される。

【００４２】エンジンのトルクダウン制御が規制中であ
ったときには、ステップ２５０に進んでサブスロットル
開度ＴＨがアクセル開度θに対応したエンジン出力とな
るような開度で制御される。又、この場合、エンジンの
噴き上がりを防止するためにステップ２６０にてオーバ
ラップ制御にて当該２→３クラッチ ツウクラッチ変速
が実行される。

【００４３】一方、エンジンのトルクダウン制御が規制
されていないときには、サブスロットル弁３０が全閉に
固定され、エンジントルクダウン制御が実行される。そ
の結果、アクセルペダルが踏み込まれてもエンジンの噴
き上がりが防止される。

【００４４】又、この状態で２→３クラッチ ツウ ク
ラッチ変速はアンダラップ制御にて実行される（ステッ
プ２８０）。

【００４５】オーバラップ制御は、ブレーキＢ1 の解放
に対してクラッチＣ1 の係合を早めることによって達成
でき、一方、アンダラップ制御は、これを遅くすること
によって実現できる。

【００４６】図６に示されるように、第２速段から第３
速段へのパワーオフアップシフトの場合、ブレーキＢ1
が解放されると共にクラッチＣ2 が係合されるが、この
場合図の実線で示されるように、ブレーキＢ1 の解放に
対してクラッチＣ2 の係合を早めるといわゆるオーバラ
ップ制御が実現できる。又、遅くするとアンダラップ制
御が実現される（一点鎖線参照）。

【００４７】アンダラップ制御によってこの第２速段か
ら第３速段への変速が実行されるときは、自動変速機が
事実上ニュートラルの状態となるため、エンジントルク
が絞られた状態にないと容易にエンジン回転速度が噴き
上がってしまう。この実施例では、アンダラップ制御を
実行すると共にエンジントルクを絞るようにしているた
め、変速ショックを発生することなく且つエンジンの噴
き上がりが防止できる。

【００４８】又、何らかの原因でエンジントルクを絞る
ことができない場合には、オーバラップ制御によって変
速が実現されるため、この場合もエンジンの噴き上がり
を防止することができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、パ
ワーオフ クラッチ ツウ クラッチ変速が実行される
ような場合に、アンダラップ制御を実行すると共にエン
ジントルクを低減するようにしているため、変速ショッ
クが小さく、且つエンジンの噴き上がりの生じない変速
を実現でき、その一方で、何らかの原因でエンジントル
クを低減することができないときには、当該変速をオー
バーラップ制御によって実現するようにしたため、この
場合もエンジン回転速度の噴き上がりを防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の要旨を示すブロック図であ
る。

【図２】図２は、本発明の実施例が適用された車両用自
動変速機及びエンジンの全体該略図である。

【図３】図３は、上記自動変速機のギヤトレインを示す
スケルトン図である。

【図４】図４は、上記自動変速機の摩擦係合装置の係合
状態を示す線図である。

【図５】図５は、上記実施例装置で実行される制御フロ
ーを示す流れ図である。

【図６】図６は、本発明の実施例の効果を定性的に示す
変速過渡特性を示した線図である。

【符号の説明】

Ｂ1 …解放側摩擦係合装置、 Ｃ2 …係合側摩擦係合装置、 ２２…アクセルペダル、 ２６…メインスロットル弁、 ２８…モータ、 ３０…サブスロットル弁、 １２…アクセル開度センサ、 １３…車速センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−46361（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−20291（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60K 41/04 F02D 29/00 F02D 41/00 F16H 61/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動変速機とエンジンとを一体的に制御す
   る装置において、 自動変速機にパワーオフ クラッチ ツウ クラッチ変
   速が生じる状態か否かを検出する手段と、 エンジンのトルクダウンが許容し得る状態か否かを検出
   する手段と、前記パワーオフ クラッチ ツウ クラッチ 変速が生じ
   る状態と検出されたときに、 エンジンのトルクダウンが許容し得る状態の場合は、変
   速中のエンジントルクをスロットル全閉相当のトルクに
   維持すると共にアンダラップ制御にて変速を実行し、 エンジンのトルクダウンが規制された状態の場合は、そ
   のときのエンジントルクをそのまま自動変速機に導入し
   た状態下においてオーバラップ制御にて変速を実行する
   手段と、 を備えたことを特徴とする自動変速機及びエンジンの一
   体制御装置。