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JPH0672187A - 自動変速機付車両用エンジン制御装置及びその制御方法 - Google Patents

自動変速機付車両用エンジン制御装置及びその制御方法

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Publication number
JPH0672187A
JPH0672187A JP4286320A JP28632092A JPH0672187A JP H0672187 A JPH0672187 A JP H0672187A JP 4286320 A JP4286320 A JP 4286320A JP 28632092 A JP28632092 A JP 28632092A JP H0672187 A JPH0672187 A JP H0672187A
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JP
Japan
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engine
torque
automatic transmission
output
rotation speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4286320A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinji Watabe
晋治 渡部
Ryoji Nishiyama
亮治 西山
Kouji Hasunaka
浩二 蓮中
Hideaki Katashiba
秀昭 片柴
Hitoshi Inoue
仁志 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP4286320A priority Critical patent/JPH0672187A/ja
Priority to US08/052,677 priority patent/US5403245A/en
Publication of JPH0672187A publication Critical patent/JPH0672187A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この本発明は自動変速機付車両用エンジン制
御装置において、変速中の変速機の出力軸トルクの制御
精度を高める。 【構成】 エンジン燃焼室24内の圧力を検出する筒内
圧センサ17の出力から変速期間中のエンジン出力トル
クを検出し、この検出力トルクとエンジン及びトルクコ
ンバータ3の出力軸36の回転速度から変速機4の出力
軸41のトルクを算出し、この出力軸トルクが目標トル
クとなるようにエンジン出力トルク又は変速機油圧の少
なくとも一方を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動変速機付き車両
において、自動変速機による変速時にエンジン出力を制
御するようにした自動変速機付車両用エンジン制御装置
及びその制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図19は例えば特開平3−20164号
公報に示された、従来の自動変速機付車両用エンジン制
御装置の構成を示し、エンジン本体1には往復動するピ
ストン23が挿入され、ピストン23の上方に燃焼室2
4が形成されている。燃焼室24にはそれぞれ吸気管1
0及び排気管13が連通され、吸気管10の上流にはス
ロットル弁12が設けられるとともに、下流には吸気管
10内に突出するようにインジェクタ11が取付けられ
ている。
【0003】又、上記公報には記されていないが、これ
に加えて、スロットル弁12の上流に吸入空気量センサ
や吸気管10の通路内圧力を検出するブースト圧センサ
を具備したものもある。又、燃焼室24内に突出するよ
うに点火プラグ15が配置されている。さらに、ピスト
ン23に連結され連動して回転するクランク軸31に
は、エンジンクランク角度と吸気行程TDCとを検出す
るクランク角センサ18が装着されている。
【0004】スロットル弁12には、スロットル開度セ
ンサ19とこれを駆動するサーボモータ19b及びその
サーボモータ駆動回路19aが連結されている。又、図
示しないアクセルペダルにはアクセルペダルの操作量即
ちアクセル開度を検出するアクセル開度センサ101が
装着され、また車体には車両重量を検出する目的で図示
しないサスペンションの沈み量を検出するストロークセ
ンサ102が装着されている。
【0005】一方、自動変速機4には、歯車変速部43
の変速段を検出するギヤ位置センサ64、トルクコンバ
ータ3の出力軸回転速度即ちトルコン出力軸回転速度を
検出する回転速度センサ62、図示しない駆動輪の回転
数から車速を検出する車速センサ63、及び歯車変速部
43を車両走行状態に応じた変速段にするために自動変
速機4内に複数配置されている油圧式摩擦要素42の作
動組み合わせを切り換えるための油圧制御部5aが装着
されている。
【0006】電子制御部(ECU)6は、エンジンの種
々の運転状態を検出するセンサ、例えば吸入空気量セン
サ、スロットル開度センサ19、クランク角センサ18
等からの検出信号や自動変速機4からの変速信号等を受
け、予め記憶されているプログラムに従ってインジェク
タ11の燃料噴射開始と開弁時間を制御すると共に、点
火プラグ15へのイグニッションコイル16を介しての
放電エネルギの通電タイミングと通電時間を制御する。
又、ECU6はアクセルベダルの操作量に応じたエンジ
ン出力トルクが得られるように、サーボモータ19bを
介してスロットル開度を制御して吸入空気量を制御し、
かつ車速センサ63から得られた車速と上記エンジン運
転状態に応じて、自動変速機4の歯車変速部43の変速
段が最適な変速段となるように、油圧式摩擦要素の作動
組み合わせを変速段に応じた組み合わせに切換えるため
の制御信号を油圧制御部5aに出力して変速制御する。
【0007】ECU6はCPU,ROM,RAM、マル
チプレクサを有するA/D変換器、I/Oインタフェー
ス回路、及びこれらを結び付けるコモンバス等によって
構成される。CPUはROMに記憶されているプログラ
ムに従って、各センサによって検出されたデータに基づ
いて燃料噴射量を算出し、この算出された噴射量に基づ
くパルス信号をI/Oインタフェース回路内の駆動回路
を介してインジェクタ11に出力する。ここで、燃料噴
射量TAU0は次の(1)式に基づいて決定される。
【0008】 TAU0=TP・FAF・K+TV ・・・・・(1)
【0009】ただし、TPは吸入空気量Qaとエンジン
回転速度NEとの比A/N=Qa/NEから定まる基本噴
射量、FAFは空燃比補正係数、Kはその他の補正係
数、TVはインジェクタ11の作動遅れに起因する無効
噴射時間である。又、点火時間SA0は、エンジン回転
速度NEとA/N値とで予め定められた進角マップから
テーブルルックアップにより算出し、この算出値に基づ
いてI/Oインタフェース回路内の点火信号駆動回路を
介して点火時期と通電時間の制御をする。
【0010】又、ECU6は、エンジンの種々の運転状
態を検出する各センサからの信号に応じて、目標エンジ
ントルクTerを次の(2)式によって演算推定する。
【0011】 Ter=K1・a−K2・NE ・・・・・(2)
【0012】ただし、K1,K2はエンジンの出力トルク
の特性を決定するパラメータであり、K1はアクセル開
度aに対するエンジンの出力トルクの比例係数、K2
エンジン回転速度NEに対する出力トルクの比例係数で
あり、それぞれ次の(3)式により演算する。
【0013】 K1=K1・W/m、K2=K2・W/m2 ・・・・・(3)
【0014】ここで、mは歯車変速装置43のギヤ比
(減速比)、K1、K2は予め実験等によって求められた
最良の車両の操縦感覚が得られる定数、Wは次の(4)
式により求められる車両重量である。
【0015】 W=W0+x/K ・・・・・(4)
【0016】ここで、W0は予め知られている車体のみ
の重量、xはストロークセンサ102の出力であり、乗
車人員や積載物の荷重によって生じたサスペンションの
沈み量、Kはサスペンションのばね定数である。
【0017】さらに、目標エンジントルクTerを出力す
るために必要となる吸入空気量を与える目標スロットル
開度を、エンジン回転速度NEと目標エンジントルクT
erによりスロットル開度テーブルが読み出し、サーボモ
ータ駆動回路19aに出力する。サーボモータ駆動回路
19aは、スロットル開度センサ19により検出された
実際のスロットル開度と目標スロットル開度との偏差に
応じてサーボモータ19aを正逆転駆動し、スロットル
弁12の開度を目標値に追従させて吸入空気量の制御を
行い、エンジンを目標トルクTerに制御する。
【0018】又、ECU6はトルコン出力軸回転速度N
tとエンジン回転速度NEとの速度比からトルコン速度比
e(=Nt/NE)を演算し、トルコンのトルク比fをト
ルコン速度比eの関数として予め設定されたトルク比マ
ップから読み取り、トルク比fと目標エンジントルクT
erとからトルコン出力軸トルクTtを次の(5)式に基
づき演算する。
【0019】 Tt=f・Ter ・・・・・(5)
【0020】さらに、ECU6は、車速センサ63によ
り検出された車速VSPとトルコン出力軸トルクTtとに
より、予め設定されたシフトパターンスケジュールテー
ブルから目標変速段を読みだし、歯車変速部43を現変
速段から目標変速段となるように、自動変速機4の油圧
制御部5a内のシフトソレノイドバルブに目標変速段に
応じたオンオフ論理の制御信号を出力して、油圧式摩擦
係合要素の作動状態の組み合わせを切り換えて変速制御
する。
【0021】他の従来技術として、従来複数個のギヤの
選択的組み合わせにより複数段の変速比を達成する自動
変速機に用いられる油圧湿式クラッチやブレーキはライ
ン圧と呼ばれる液圧の供給・排出によって伝達トルクの
係合・解放を行っている。
【0022】一般に、このライン圧はスプールバルブを
用いた圧力調整弁の軸方向のセット圧とフィードバック
圧によりスプール開度を調整することにより調圧され、
変速段やエンジンの出力、例えば、スロットル開度の増
大に応じて設定されるようになっている。
【0023】また、ライン圧をエンジンの燃料噴射パル
ス幅に基づいてライン圧を設定することがすでに考えら
れており、例えば、特開平1−116363号公報に示
されている。この従来例は、燃料パルス幅がほぼエンジ
ン出力トルクに比例するとみなし、このエンジントル推
定値に基づき、自動変速機のライン圧を調整しようとす
るものである。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】従来の自動変速機付車
両用エンジン制御装置においては、エンジン出力トルク
を検出せず、自動変速機4の変速時の目標となる出力軸
トルクTtをアクセル開度aとエンジン回転速度NEとか
ら間接的に演算推定しており、変速時にこの出力軸トル
クに応じた油圧制御をしておらず、エンジンや自動変速
機4の油圧特性のバラツキ、経時変化等により変速ショ
ックが生じ、ドライバに対して不快感を与えることがあ
り、良好なシフトクォリティが得られないという問題点
があった。
【0025】従来の自動変速機付車両用エンジン制御装
置におけるライン圧制御装置にあっては、直接エンジン
トルクを検出することなくエンジン出力を推定し、トル
クコンバータの平均的特性を基に自動変速機の入力トル
クを導出し、かつ急激な負荷変動に対する安全率を見込
んだトルク量を自動変速機への入力トルクとみなし、こ
のトルク伝達に必要なライン圧をあらかじめ定めておい
た手法、例えばマップルックアップにより導き、ライン
圧を設定するようにしている。
【0026】このため、エンジンの固体差、経年変化な
どにより、例えば油圧湿式クラッチ・ブレーキの過大な
スリップなどによる不具合を生じさせないため、実際に
必要なライン圧をあらかじめ高めに設定するようにして
いる。このため、自動変速機のポンプ駆動損失を大きく
し、エンジンの燃費を悪化する要因となる。
【0027】また、燃料噴射パルス幅を使ってエンジン
トルクを推定する従来の例では、吸入空気量変化やエン
ジン暖気状態の変化によりエンジンの燃焼効率が変化す
ると、トルク推定精度が低下し、その結果、ライン圧制
御精度が低下するという問題点があった。
【0028】請求項1の発明は上記のような問題点を解
決するためになされたものであり、出力軸トルクを推定
し、この出力軸トルクに基づいてエンジン出力トルク及
び自動変速機の油圧などの制御を行い、良好なシフトク
ォリティを実現することができる自動変速機付車両用エ
ンジン制御装置を得ることを目的とする。
【0029】また請求項2の発明は上記のような問題点
を解決するためになされたもので、過剰なポンプ仕事に
よるエンジンの燃費の悪化を防止することができる自動
変速機付車両用エンジン制御装置を得ることを目的とす
る。
【0030】更に請求項3の発明はエンジンの経年変化
などらよらず、常に自動変速機へ供給する作動液体に係
るエンジンの動力損失を最小に保つことができる自動変
速機付車両用エンジンの制御方法を得ることを目的とし
ている。
【0031】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る自
動変速機付車両用エンジン制御装置は、エンジンの燃焼
室の圧力を検出する筒内圧センサと、筒内圧センサの出
力を所定クランク角で検出する手段と、この検出値に基
づきエンジン出力トルクを算出する手段と、エンジン回
転速度及びトルクコンバータ出力軸回転速度を検出する
手段と、トルクコンバータ出力軸回転速度とエンジン回
転速度の速度比を算出する手段と、エンジン出力トルク
とエンジン回転速度とトルクコンバータ出力軸回転速度
と上記速度比から自動変速機の出力軸トルクを算出する
手段と、この出力軸トルクが目標トルクとなるように点
火時期、燃料噴射量、スロットル開度、自動変速機の油
圧の少なくともいずれかを制御する制御手段を設けたも
のである。
【0032】請求項2の発明に係る自動変速機付車両用
エンジン制御装置は、エンジン燃焼室内の圧力を検出す
る筒内圧センサと、エンジンの出力回転速度を検出する
手段と、前記筒内圧センサの出力を所定のクランク角で
検出してその検出値に基づきエンジンの出力トルクを算
出するとともに、トルクコンバータの出力軸回転速度と
前記エンジンの回転速度との比からトルクコンバータの
速度比を算出し、かつ前記自動変速機の変速比と、前記
エンジン出力トルクと、エンジン回転速度と、トルクコ
ンバータの出力軸回転速度と、前記速度比とから自動変
速機の入力軸トルクを推定する制御手段と、この制御手
段で推定された前記自動変速機の入力軸トルクに基づい
て、自動変速機へ供給する作動液体のライン圧を制御す
る油圧制御手段とを設けたものである。
【0033】請求項3の発明に係る自動変速機付車両用
エンジンの制御方法は、エンジンの燃焼室内の圧力を所
定クランク角で検出した検出値に基づきエンジンの出力
トルクを算出する工程と、エンジンの回転速度をトルク
コンバータの出力軸回転速度との速度比を算出する工程
と、エンジンの出力トルクと、エンジンの回転数と、ト
ルクコンバータの出力軸回転速度と、前記速度比とから
自動変速機の入力軸トルクを算出して自動変速機の入力
軸トルクを推定する工程と、この推定に基づき、自動変
速機に供給する作動液体のライン圧を制御する工程とを
導入したものである。
【0034】
【作用】この請求項1の発明における自動変速機付車両
用エンジン制御装置は、エンジン出力トルクが算出さ
れ、このエンジン出力トルクとエンジン回転速度とトル
クコンバータ出力軸回転速度から自動変速機の出力軸ト
ルクが算出され、この出力軸トルクが目標トルクとなる
ように点火時期、燃料噴射量、スロットル開度、自動変
速機の油圧の少なくともいずれかが制御される。
【0035】請求項2の発明における自動変速機付車両
用エンジン制御装置は、筒内圧センサでエンジンの燃焼
室の圧力を検出し、この筒内圧センサの出力を所定のク
ランク角で検出してその検出値に基づいて、制御手段は
エンジンのトルクを算出するとともに、トルクコンバー
タの出力回転速度とエンジンの回転速度との比からトル
クコンバータの速度比を算出する。また、制御手段は自
動変速機の変速比とエンジンの出力トルクと、エンジン
の回転数と、トルクコンバータの出力軸回転速度と、ト
ルクコンバータの速度比とから自動変速機の入力軸トル
クを推定する。この推定値に基づいて、油圧制御手段に
より、自動変速機へ供給する作動液体のライン圧を制御
する。
【0036】請求項3の発明における自動変速機付車両
用エンジンの制御方法は、エンジンの燃焼室内の圧力を
所定クランク角で検出し、その検出値に基づいてエンジ
ンの出力トルクを算出するとともに、エンジンの回転速
度とトルクコンバータの出力軸回転速度との速度比を算
出し、エンジンの出力トルクと、エンジンの回転数と、
トルクコンバータの出力軸回転速度と、変速比とから自
動変速機の入力軸とトルクを算出して、自動変速機の入
力軸トルクを算出することにより、自動変速機の入力軸
を推定する。この推定値に基づき、自動変速機に供給す
る作動液体のライン圧を制御するように作用する。
【0037】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の実施例1を図面とともに説
明する。図1はこの実施例による自動変速機付車両用エ
ンジン制御装置の構成を示すブロック図である。尚、図
中図19と同一符号は同一又は相当部分を示す。トルク
コンバータ3はポンプ32、タービン33、ステータ3
4、ワンウェイクラッチ35を有し、ステータ34はワ
ンウェイクラッチ35を介して自動変速機4のケーシン
グに連結されるとともに、ワンウェイクラッチ35の機
能によって入力軸(エンジンクランク軸)31と同方向
に回転するが、その逆方向への回転は許容されない。入
力軸31と出力軸36に連結されたタービン33との間
にはロックアップクラッチ37が設けられ、このロック
アップクラッチ37は主に高速段での定常走行時に作動
し、入力軸31と出力軸36とをロックアップして伝達
効率を向上させる。即ち、エンジン本体1の出力は、ロ
ックアップクラッチ37又はポンプ32で内部の作動油
を回すことにより、ステータ34による反力下でトルク
を増大させつつタービン33に伝達される。タービン3
3に伝達されたトルクは、トルクコンバータ3の出力軸
(自動変速機4の入力軸)36を介して、歯車変速部4
3へ伝達される。なお、14は空燃比センサ、17は筒
内圧センサ、41は出力軸、42は油圧式摩擦係合要
素、5bは油圧制御部である。
【0038】図4は前進4段後退1段の変速段が達成可
能な歯車変速部43の模式図であり、出力軸36は油圧
式摩擦係合要素42としてのアンダードライブクラッチ
(以下UDクラッチという)C1、オーバドライブクラ
ッチ(ODクラッチ)C2及びリバースクラッチ(Rク
ラッチ)C3に連結されており、ODクラッチC2の出
力側は第1中間軸45aを介して第1単純遊星歯車部
(以下、第1歯車部という。)PG1の第1キャリア4
5と、第2単純遊星歯車部(以下、第2歯車部とい
う。)PG2の第2キャリア48とに連結されるととも
に、第1中間軸45aの回転を停止する油圧式摩擦係合
要素としてのローリバースブレーキB1に連結されてい
る。
【0039】又、UDクラッチC1の出力側は第1歯車
部PG1の第1サンギヤ44に連結され、RクラッチC
3の出力側は第2中間軸46aを介して第1歯車部PG
1の第1リングギヤ46及び第2歯車部PG2の第2サ
ンギヤ47に連結されるとともに、第2中間軸46aの
回転を停止させる油圧式摩擦係合要素としての2−4ブ
レーキB2に連結されている。
【0040】第1歯車部PG1は、第1サンギヤ44、
第1サンギヤ44と噛合する第1ピニオンギヤ45b、
第1ピニオンギヤ45bを回転自在に支持するとともに
自身が回転可能な第1キャリア45及び第1ピニオンギ
ヤ45bと噛合する第1リングギヤ46から構成され、
第2歯車部PG2は第2サンギヤ47、第2サンギヤ4
7と噛合する第2ピニオンギヤ48a、第2ピニオンギ
ヤ48aを回転自在に支持するとともに自身が回転可能
な第2キャリア48及び第2ピニオンギヤ48aと噛合
する第2リングギヤ49から構成されている。第2リン
グギヤ49は、歯車変速部43の出力軸41に連結され
ている。
【0041】各クラッチC1〜C3及びブレーキB1,
B2はそれぞれ係合用ピストン装置あるいはサーボ装置
等を備えており、油圧が供給、排出されることにより係
合、解放動作が行われる。この油圧は油圧制御部5bか
ら選択的に供給され、クラッチC1〜C3及びブレーキ
B1,B2の作動の組み合わせによって、前進4段後退
1段の変速段が達成される。表1は各変速段における各
クラッチC1〜C3及びブレーキB1,B2の作動状態
を示したものであり、「○」印はクラッチ又はブレーキ
の係合を示し、「−」印は解放を示している。
【0042】
【表1】
【0043】上記構成において、ローリバースブレーキ
B1が係合すると、各キャリア45,48が固定されて
反力要素となり、UDクラッチC1の係合により、トル
クコンバータ3からの駆動力は入力軸36、UDクラッ
チC1、第1サンギヤ44、第1ピニオンギヤ45b、
第1リングギヤ46、第2サンギヤ47、第2ピニオン
ギヤ48a及び第2リングギヤ49を介して出力軸41
に伝達され、第1速が達成されている。
【0044】次に、UDクラッチC1の係合状態を保持
したまま、ローリバースブレーキB1を解放して2−4
ブレーキB2を係合させると、第1リングギヤ46及び
第2サンギヤ47の回転が停止されて反力要素となり、
トルクコンバータ3の駆動力が第1サンギヤ44、第1
キャリア45、第2キャリア48、第2リングギヤ49
を介して出力状態41へ伝達され、第2速が達成され
る。
【0045】次に、UDクラッチC1の係合を保持した
まま、2−4ブレーキB2を解放してODクラッチC2
を係合させると、第1サンギヤ44と第1キャリア45
が一体的に回転するので、第1歯車部PG1が全体とし
て一体に回転し、従って第2歯車部PG2も同様に一体
的に回転し、入力軸36と出力軸41が同一回転速度と
なって第3速が達成される。
【0046】次に、ODクラッチC2の係合状態を保持
したまま、UDクラッチC1を解放して2−4ブレーキ
B2を係合させると、第2サンギヤ47の回転が停止し
て反力要素となり、トルクコンバータ3の駆動力が入力
軸36からODクラッチC2、第1中間軸45a、第1
キャリア45、第2キャリア48、第2ピニオンギヤ4
8a及び第2リングギヤ49を介して出力軸41へ伝達
され、出力軸41の回転が入力軸36の回転よりも速く
なるオーバドライブの第4速が達成される。
【0047】次に、ODクラッチC2及び2−4ブレー
キB2を解放してローリバースブレーキB1を係合する
と、キャリア45,48が固定されて反力要素となり、
RクラッチC3の係合により、駆動力が第2中間軸46
a、第1リングギヤ46、第2サンギヤ47、第2ピニ
オンギヤ48a、第2リングギヤ49を介して出力軸4
1へ伝達され、後退の変速段が達成される。
【0048】次に、図4の歯車変速部43において表1
に示す各変速段を達成するための油圧制御部5bの構成
及び動作について説明する。図5は油圧制御部5bの構
成を示し、エンジンクランク軸31上に配置され、エン
ジンにより駆動されるオイルポンプ50で発生した油圧
がプレッシャレギュレートバルブ51によりライン圧と
して一定圧に調圧される。20はオイルパンである。
【0049】調圧されたライン圧は図示しないシフトレ
バーに直結して動作するシフトコントロールバルブ52
に供給され、シフトレバー位置に応じて油路が選択的に
切り換えられ、前進、後退時に係合動作するクラッチC
1〜C3及びブレーキB1,B2への油圧供給が各ソレ
ノイドバルブ55〜58を介して、又は直接に行われ
る。又、調圧されたライン圧はトルクコンバータ3用の
調圧弁53を介してトルクコンバータ制御弁54へ供給
され、ロックアップソレノイドバルブ59により間接的
にトルクコンバータ制御弁54を制御し、ロックアップ
クラッチ37の油圧を制御してその係合解放動作を行
う。
【0050】各油圧制御用ソレノイドバルブ55〜59
の構成及び動作は、自動車技術会学会誌1988年、V
ol.42,No.4,P517〜523掲載の「電気
・油圧変換用デューティ制御ソレノイドバルブの特性解
析」において公知であり、各クラッチ、ブレーキの係合
解放動作時にそれぞれソレノイドバルブ55〜59をデ
ューティ制御することによって油圧制御を行う。即ち、
ソレノイドバルブ55〜59を用いて、ある変速段から
別の変速段への移行に伴う各クラッチ、ブレーキの切換
時の油圧を制御する。例えば、1速から2速へのパワー
オンアップシフトを行う場合は、ソレノイドバルブ56
により2−4ブレーキB2の油圧を増加し係合させると
同時に、ソレノイドバルブ55によりローリバースブレ
ーキB1の油圧を2−4ブレーキB1の油圧上昇に応じ
て低下させ解放していく。
【0051】図2はECU6A内の概略構成を示し、筒
内圧センサ17等の出力信号をA/D変換器71及び波
形整形器72を介して入力インタフェース73に入力す
るとともに、ギヤ位置センサ64からの入力信号も入力
インタフェース73に入力し、入力インタフェース73
の出力はマイクロプロセッサ74へ入力し、エンジン本
体1及び自動変速機4へ供給すべき燃料量TAU、点火
時期SA、スロットル開度Th、油圧設定値DUを演算
し、その結果に従って出力インタフェース78を介して
インジェクタ11、点火コイル16、サーボモータ駆動
回路19b、油圧制御部5b内のソレノイドバルブ55
〜59へ制御信号を出力する。
【0052】マイクロプロセッサ74の制御手順やデー
タは予めROM76で記憶しており、RAM75は演算
過程におけるデータを一時的に格納するようにしてい
る。又、ディジタルシグナルプロセッサ(DSP)77
は、筒内圧センサ17の出力信号をクランク角に同期し
て高速に演算処理し、コモンバスを介して演算結果をマ
イクロプロセッサ74へ送信する。
【0053】図3は燃焼室24内の圧力を検出する筒内
圧センサ17とその取付状況を示している。21はシリ
ンダブロック、22はシリンダヘッド、23はピスト
ン、17は圧力検出部17aを有する筒内圧センサであ
り、シリンダブロック21に装着されている。25は燃
焼室24から筒内圧センサ17へ圧力を導く導圧部であ
り、筒内圧センサ17は燃焼室24内圧力に比例した筒
内圧力信号を出力する。導圧部25に露呈した圧力検出
部17aは、例えば金属製ダイヤフラム内に封入したシ
リコンオイルなどを介し、圧力変換素子によって圧力を
計測する。圧力変換素子としては、高温(300℃)、
高圧(60kg/cm2)に耐える半導体型センサを用いて
おり、酸化シリコン上に形成された単結晶シリコンにボ
ロンなどの不純物を注入して形成したひずみゲージを用
いて、シリコンオイルを介して加わる圧力をひずみ量に
変換して計測するものである。なお、筒内圧センサ17
として圧電素子を用いてもよい。
【0054】次に、ECU6の演算手順を図6,7のフ
ローチャートを用いて説明する。図6に示したメインル
ーチンはECU6内のマイクロプロセッサ74で処理さ
れ、図7のクランク角同期の割込ルーチンはECU6内
のDSP77で処理されて所定のタイミングで演算結果
をマイクロプロセッサ74へ送るようになっている。ま
ず、図6のフローチャートに基づき、メインルーチンの
動作について説明する。ここでは、簡単のために単一気
筒の場合について説明するが、多気筒の場合にはクラン
ク角センサ18の出力信号に基づいて気筒識別する処理
を加え、個々の気筒に対し単一気筒の場合と同様の処理
を行う。
【0055】ステップS100でスタートし、ステップ
S101ではスロットル開度センサ19の出力から、ス
ロットル開度Thを読み込み、RAM75に記憶する。
ステップS102ではクランク角センサ18からのクラ
ンク角信号に基づいてエンジン回転速度ωeとその変化
率Δωeを算出し、RAM75に記憶する。ステップS
103では回転速度センサ62の出力からトルコン出力
軸回転速度ωtとその変化率Δωtを算出し、RAM75
を記憶する。
【0056】ステップS104ではエンジン回転速度ω
eとトルコン出力軸回転速度ωtとの比e=ωt/ωeを算
出し、RAM75に記憶する。ステップS105では車
速センサ63の出力から車速(変速機出力軸回転速度)
ω0を算出し、RAM75に記憶する。ステップS10
6では後述のクランク角割込ルーチンにより処理された
DSP77の演算結果である図示平均有効圧ΔPiをD
SP77内蔵RAMより読み込み、RAM75に記憶す
る。
【0057】ステップS107ではギヤ位置センサ64
の出力を読み込み、自動変速機4のシフトレバー位置
(ドライバの操作により、変速機4の前進,中立,後退
モードのいずれかがセレクトされる。)を検出し、シフ
トレバー位置とスロットル開度Thと車速ω0とに対して
予め与えられたシフトパターンスケジュールテーブルか
ら目標変速段を読み出し、目標変速段とそれに対するギ
ヤ比irをRAM75に記憶する。
【0058】ステップS108では変速機4の現変速段
(前回の変速完了時の変速段とそれに応じたギヤ比ia
がRAM75に記憶されている。)をRAM75から読
み出し、ステップS107で検出した目標変速段と比較
することにより、変速機4がアップシフトを実行中か否
かを判定し、実行中の場合にはステップS109へ進
む。
【0059】ステップS109ではアップシフト実行中
の変速機4の動作状態がイナーシャフェーズか否かを判
定する。イナーシャフェーズとは、変速機4が機械的な
ギヤ変更(クラッチの切換)を完了しているにもかかわ
らず、エンジン及び変速機4の慣性によってエンジン回
転速度ωeとトルコン出力軸回転速度ωtがまだ変速完了
時の目標回転数に収束していない状態である。
【0060】このイナーシャフェーズが発生すること
は、SAE Paper 311A 1961 「RATIO CHANGING THE PASSE
NGER CAR AUTOMATIC TRANSMISSION」 によって既に公知
であり、有段変速機特有の減少であって変速時間を支配
するものである。ステップS109では、現変速段のギ
ヤ比iaと車速ω0とトルコン出力軸回転速度ωtとか
ら、変速機4の入出力軸速度関係においてωt<ia・ω
0の関係が成立する場合には、現在の変速状態がイナー
シャフェーズであると判定し、ステップS110へ進
む。ステップS108,S109のいずれかでNOと判
定された場合にはスタートへ戻る。
【0061】ステップS110では、目標変速段のギヤ
比irと車速ω0とトルコン出力軸回転速度ωtとから、
変速機4の入出力軸速度関係においてωt=ir・ω0
関係が成立した場合には変速完了と判定する。ステップ
S110でNOと判定された場合には、ステップS11
1でロックアップクラッチ37がロックアップ状態であ
るか否かを判定する。
【0062】ステップS110でYESと判定された場
合はステップS112へ進み、点火時期補正値ΔSAを
ゼロにリセットし、かつ目標変速段とそのギヤ比ir
現変速段とそのギヤ比iaの値として更新し、RAM7
5へ記憶してメインルーチンの処理を終わり、スタート
点へ戻る。
【0063】ステップS111では、スロットル開度T
hとトルコン出力軸回転速度ωtとから、予め設定された
トルクコンバータ3のロックアップ作動域マップによ
り、ロックアップ作動状態か否かを判定する。ロックア
ップ状態でないと判定された場合にはステップS113
へ進み、ギヤ比irと速度比eに応じて予めさだめられ
た係数α,β,γをROM76から読みとり、RAM7
5に記憶されている図示平均有効圧ΔPi、エンジン回
転速度変化率Δωe、トルコン出力軸回転速度変化率Δ
ωtを用いて、次の(6)式に基づき自動変速機4の出
力軸トルクΔT0を演算記憶する。
【0064】 ΔT0=α・ΔPi−β・Δωe−γ・Δωt ・・・・・(6)
【0065】係数α,β,γは3000ccエンジン、4
速AT搭載の量産車において例えば1速から2速へのア
ップシフトの場合でα=1.57、β=0.02、γ=
0.01である。なお、β,γはトルコン速度比eの範
囲に応じて設定値を変えるようにしても良い。
【0066】ステップS111でロックアップ状態と判
定された場合にはステップS114へ進み、次の(7)
式を用いて出力軸トルクΔT0を演算記憶する。
【0067】 ΔT0=k・ΔPi ・・・・・(7)
【0068】ただし、kはロックアップ状態におけるエ
ンジンから変速機4までの機械的な軸とギヤの連結状態
に対応した係数であり、ギヤ比irに応じて予め定めら
れている。
【0069】ステップS113,S114で出力軸トル
クT0を演算記憶した後、ステップS115へ進み、ア
クセル開度センサ101の出力からアクセル開度THA
を読み込み、RAM75に記憶する。ステップS116
ではアクセル開度THAと車速ω0とに対して予め定め
られている目標トルクΔTorを読み込む。
【0070】ステップS117では、目標トルクΔTor
と出力軸トルクΔT0から、誤差ΔEr=ΔTor−ΔT0
を演算記憶する。ステップS118では、点火時期補正
値ΔSAを次の(8)式により演算記憶する。
【0071】 ΔSA=kp・ΔEr+kl∫ΔErdt ・・・・・(8)
【0072】ここで、kpは比例ゲイン、klは積分ゲイ
ンである。ステップS119では基本点火時期SA0
対して点火時期補正値ΔSAを加算し、点火時期SAを
演算記憶してメインルーチンを終了する。
【0073】なお、上記実施例では、ステップS118
で点火時期補正値ΔSAを比例、積分ゲインに基づき演
算したが、これに代わって、エンジン回転速度ωeとト
ルク誤差ΔErとを入力とするファジー演算を行っても
よい。
【0074】次に、クランク角割り込みルーチンを図7
により説明する。まず、ステップS201ではクランク
角センサ18の出力からクランク角θを読み込む。ステ
ップS202では、筒内圧センサ17の圧力信号をクラ
ンク角θにおける筒内圧力値P(θ)として測定記憶す
る。ステップS203では、クランク角θが吸気TDC
θ0であるか否かを判定し、θ0であればステップS20
4で吸気、圧縮、燃焼、排気の各行程における各々の筒
内圧力総和をPint=0、Pcomp=0、Pexp=0、P
exh=0として各値をリセットする。
【0075】ステップS206ではクランク角θが吸気
TDCを0°CAとして0≦θ<180であるか否か即
ち吸気行程か否かを判定し、YESの場合にはステップ
S207で吸気行程の筒内圧力和Pint=Pint+Pを演
算記憶する。吸気行程でない場合にはステップS208
で圧縮行程か否かを判定し、YESの場合にはステップ
S209で筒内圧力和Pcomp=Pcomp+Pを演算記憶す
る。同様に、ステップS210では燃焼行程か否かを判
定し、YESの場合にはステップS211で筒内圧力和
exp=Pexp+Pを演算記憶する。燃焼行程でない場合
には排気行程であるので、ステップS212で筒内圧力
和Pexh=Pexh+Pを演算記憶する。
【0076】ステップS203でθ=θ0でなければス
テップS205へ進み、ここでθ=θ359と判定された
場合には演算対象のエンジンの気筒がクランク角で2回
転したと判断して筒内圧測定演算処理を終了し、ステッ
プS213で次の(9)式に基づき図示平均有効圧Pi
を演算記憶する。
【0077】 Pi(j)=(Pint−Pcom+Pexp−Pexh)/n ・・・・・(9)
【0078】ここで、nはクランク角検出分解能が2°
CAの場合、n=180/2=90である。ステップS
214では前回(j−1)における図示平均有効圧Pi
(j−1)と今回のPi(j)との差ΔPi(j)を(1
0)式のごとく記憶する。
【0079】 ΔPi(j)=Pi(j)−Pi(j−1) ・・・・・(10)
【0080】そして、その後ステップS215でj=j
+1として割り込みルーチンを終了する。
【0081】実施例2.実施例1では点火時期補正を実
行する場合について説明したが、実施例2では燃料噴射
量TAUの補正の場合を示し、図8はその動作を示すフ
ローチャートである。ステップS100〜S111,S
113〜S117は実施例1と同じである。ステップS
120では燃料噴射量補正値ΔTAUをゼロにリセッ
ト、目標変速段とそのギヤ比irを現変速段とそのギヤ
比iaの値として更新し、RAM75へ記憶してスター
ト点へ戻る。ステップS121では燃料噴射量補正値Δ
TAUを次の(11)式により演算記憶する。
【0082】 ΔTAU=kp・ΔEr+kl∫ΔErdt ・・・・・(11)
【0083】ステップS122では基本燃料噴射量TA
0に対し燃料噴射量補正値ΔTAUを加算し、燃料噴
射量TAUを演算記憶してメインルーチンを終了する。
効果は実施例1と同様である。
【0084】実施例3.図9は実施例3による動作を示
すフローチャートであり、ステップS100〜S11
1,S113〜S117は実施例1と同じである。ステ
ップS123ではスロットル開度補正値ΔThをゼロに
リセットし、目標変速段とそのギヤ比irを現変速段と
そのギヤ比iaの値として更新し、RAM75へ記憶し
てスタート点へ戻る。ステップS124ではスロットル
開度補正値ΔThを次の(12)式により演算記憶す
る。
【0085】 ΔTh=kp・ΔEr+kl∫ΔErdt ・・・・・(12)
【0086】ステップS125では基本スロットル開度
h0に補正値ΔThを加算し、スロットル開度Thを演算
記憶してメインルーチンを終了する。効果は実施例1と
同様である。
【0087】実施例4.実施例1〜3ではエンジン出力
トルクを制御する場合について述べたが、実施例4では
変速機4の油圧制御部5bの制御の場合について説明
し、図10はそのフローチャートを示す。ステップS1
00〜S111,S113〜S117は上記実施例と同
じである。ステップS127では、ステップS117で
得られたトルク誤差ΔErに基づいて、係合側クラッチ
例えばパワーオン1−2アップシフトの場合2−4ブレ
ーキB2の油圧制御用ソレノイドバルブ56の油圧制御
信号としてのデューティ補正値ΔDUを次の(13)式
に基づき演算記憶する。
【0088】 ΔDU=kp・ΔEr+kl∫ΔErdt ・・・・・(13)
【0089】ステップS128では、エンジン負荷に応
じて予め設定された各クラッチ、ブレーキの係合初期デ
ューティ値テーブルからスロットル開度Thと変速機出
力軸回転速度ω0に応じて読み出した変速時の基本デュ
ーティ値DU0に対しデューティ補正値ΔDUを加算
し、デューティ出力値DUを演算記憶してメインルーチ
ンのスタートへ戻る。又、ステップS110の変速完了
時にはステップS126で補正値ΔDUをゼロにリセッ
トし、メインルーチンのスタートに戻る。
【0090】デューティ値DUは変速の種類に応じてE
CU6によりセレクトされる。1−2アップシフトの場
合、油圧制御部5bにおいて、2−4ソレノイドバルブ
56がセレクトされ、ECU6から例えば駆動周波数5
0Hzのデューティ制御信号を油圧制御信号として出力
し、2−4ブレーキB2を係合制御する。
【0091】上記各実施例では、演算した結果に基づ
き、点火時期SA、燃料噴射量TAU、スロットル開度
h、油圧制御値DUの少なくともいずれかを操作量と
してECU6から出力することにより、変速時の変速機
出力軸トルクT0を目標トルクTorに一致させるように
制御する。
【0092】実施例5.図11は自動変速機の入力軸ト
ルクに基づいて自動変速機に供給する作動液体のライン
圧を制御する油圧制御装置を備えた自動変速機付車両用
エンジン制御装置の全体構成を示すブロック図である。
この実施例5による発明の構成は、コントロールユニッ
ト(以下、ECUという)6B内のマイクロプロセッサ
を中心とする演算処理やデータ設定方法が、図1に示し
た実施例1の発明と異なる以外その構成は同一である。
【0093】ECU6Bからサーボ駆動回路19aを制
御し、それによってサーボモータ19bが駆動され、ス
ロットル弁12の開度制御をするようになっている。こ
のスロットル弁12の開度はスロットル開度センサ19
で検出され、スロットル開度信号65がECU6に入力
されるようになっている。また、吸気マニホールド10
には、インジェクタ11が取り付けられており、このイ
ンジェクタ11はECU6の制御により、吸気マニホー
ルド10内に燃料を噴射するようになっている。
【0094】図11において示した、前記トルクコンバ
ータ3は、ポンプインペラ32、タービンライナ33、
ステータ34、ワンウェイクラッチ35を有し、ステー
タ34はワンウェイクラッチ35を介して図示しないト
ランスミッションケースに連結されるとともに、前記ワ
ンウェイクラッチ35の機能によって、トルクコンバー
タ入力軸31(エンジンクランク軸)と同方向に回転す
るが、その逆方向への回転は許容されないようになって
いる。
【0095】また、入力軸31と出力軸36に連結され
たタービン33との間には、ロックアップクラッチ37
が設けられ、このロックアップクラッチ37は主に高速
段での定常走行時に作動し、前記高速段におけるトルク
コンバータ3の入力軸31と出力軸36とをロックアッ
プして伝達効率を向上させるためのクラッチとして機能
する。
【0096】すなわち、エンジン1の出力は、ロックア
ップクラッチ37、または、ポンプインペラ32で内部
の作動液体を回動し、この作動液体によりステータ34
による反力下でトルクを増大させつつ、タービン33に
伝達される。タービン33に伝達されたトルクは、トル
クコンバータ3の出力軸36(変速機の入力軸でもあ
る)によって、その後部を配置された変速歯車機構43
に伝達される。
【0097】さらに、タービンライナ回転センサ62に
より、タービンライナ33の回転速度を検出するように
なっている。この検出出力はECU6に送出されるよう
になっている。同様にして、変速機出力軸41の回転速
度は変速機出力軸回転センサ63により検出され、その
検出出力もECU6に送出されるようになっている。4
2は自動変速機4の油圧摩擦係合要素、64はシフトポ
ジションセンサであり、自動変速機4のシフトポジショ
ンを検出して、その検出出力をECU6に検出するよう
になっている。さらに、ECU6からはバルブ制御信号
66が油圧制御装置であるECU6に送出するようにな
っている。
【0098】図13は前進4段,後退1段の変速段が達
成可能な歯車変速装置43のスケルトン図で、トルクコ
ンバータ3の出力軸36は、油圧式摩擦係合要素として
のアンダドライブクラッチC1(以下、UDクラッチC
1という)、オーバドライブクラッチC2(以下、OD
クラッチC2という)、およびリバースクラッチC3
(以下、RクラッチC3という)に連結されており、前
記ODクラッチC2の出力側は第1中間軸45aを介し
て、第1単純遊星歯車装置PG1(以下、第1歯車装置
PG1という)の第1キャリア45と第2単純遊星歯車
装置PG2(以下、第2歯車装置PG2という)の第2
キャリア48とに連結されるとともに、前記中間軸45
aの回転を停止するための油圧式摩擦係合要素としての
ロー・リバースブレーキB1(以下、L&RブレーキB
1という)に連結されている。
【0099】前記UDクラッチC1の出力側は前記第1
歯車装置PG1の第1サンギヤ44に連結され、Rクラ
ッチC3の出力側は第2中間軸46aを介して、前記第
1歯車装置PG1の第1リングギヤ46と、前記第2歯
車装置PG2の第2サンギヤ47とに連結されるととも
に、前記第2中間軸46aの回転を停止させるための油
圧式摩擦係合要素としての2ー4ブレーキB2に連結さ
れている。
【0100】前記第1歯車装置PG1は、前記第1サン
ギヤ44、この第1サンギヤ44に噛合する第1ピニオ
ンギヤ45b、第1ピニオンギヤ45bを回転自在に支
持するとともに、自身が回転可能な前記第1キャリア4
5、前記第1ピニオンギヤ45bと噛合する第1リング
ギヤ46から構成されている。
【0101】また、前記第2歯車装置PG2は前記第2
サンギヤ47、第2サンギヤ47に噛合いする第2ピニ
オンギヤ48a、第2ピニオンギヤ48aを回転自在に
支持するとともに、自身が回転可能な前記第2キャリア
48、前記第2ピニオンギヤ48aと噛合する前記第2
リングギヤ49から構成されている。そして、この第2
リングギヤ49は、前記噛合変速装置43の出力軸41
に連結されている。
【0102】前記、各クラッチ,ブレーキはそれぞれ図
示しない係合用ピストン装置あるいはサーボ装置等を備
えており、作動液圧が供給、排出されることにより係
合、解放動作が行われる。前記作動液圧は、油圧制御装
置5bによって、各クラッチ,ブレーキに選択的に供給
され、同各クラッチ,ブレーキの作動の組み合わせによ
って、前進4段後退1段の変速段が達成される。
【0103】次の「表2」は各変速段における各クラッ
チ,ブレーキの作動状態を示したものであり、この「表
1」の各項目の上段において、「0」印はクラッチ、ま
たはブレーキの係合を示し、「−」印は解放を示してい
る。
【0104】
【表2】
【0105】この「表2」中の各項目の下段は変速機入
力軸トルクTtに対するクラッチ,ブレーキの受け持ち
トルクを示している。「0」はトルクゼロを意味する。
なお、i1,i2,i3,i4,iRは各変速機のギヤ比を
意味する。自動変速機出力軸トルク7は入力軸トルクと
変速段のギヤ比の積で記述される。
【0106】一般に、油圧湿式クラッチ,ブレーキの受
け持ちトルクTは以下の(14)式で与えられる。
【0107】 T=2・n・A・r・μ・(P−P0) ・・・・・(14)
【0108】ここで、nはクラッチ枚数、Aは受圧面
積、rは平均半径、μは摩擦係数、Pは供給された作動
液圧、P0はリターンスプリングで作用する等価のオフ
セット圧であり、クラッチ,ブレーキ各々に固有の寸法
形状等によって定められたものである。式(1)を基に、
トルクに対応する作動液圧を算出することができる。
【0109】上記構成において、LRブレーキB1が係
合すると、第1キャリア45と第2キャリア48が固定
されて反力要素となり、UDクラッチC1の係合によ
り、トルクコンバータ3からの駆動力は入力軸36、U
DクラッチC1、第1サンギヤ44、第1ピニオンギヤ
45b、第1リングギヤ46、第2サンギヤ47、第2
ピニオンギヤ48a、第2リングギヤ49を介して出力
軸41に伝達され、第1速が達成される。「表2」に示
すように、UDクラッチC1の受け持ちトルクは変速機
入力軸トルクTtに等しい。LRブレーキの受け持ちト
ルクは(i1−1)・Ttとなる。以下、同様の関係を
「表2」から読み取ることができる。
【0110】次に、UDクラッチC1の係合状態を保持
したまま、LRブレーキB1を解放して、24ブレーキ
B2を係合させると、第1リングギヤ46、第2サンギ
ヤ47の回転が停止されて反力要素となり、駆動力が第
1サンギヤ44、第1キャリア45、第2キャリア4
8、第2リングギヤ49、出力軸41へと伝達され、第
2速が達成される。
【0111】次に、UDクラッチC1の係合状態を保持
したまま、24ブレーキB2を解放し、ODクラッチC
2を係合させると、第1サンギヤ44と第1キャリア4
5とが一体的に回転するので、第1歯車装置PG1全体
が一体的に回転し、したがって、第2歯車装置PG2も
同様に全体が一体的に回転して、入力軸36と出力軸4
1とが同一回転速度となる第3速が達成される。
【0112】次に、ODクラッチC2の係合状態を保持
したまま、UDクラッチC1を解放し24ブレーキB2
を係合させると、第2サンギヤ47の回転が停止して反
力要素となるので、駆動力が入力軸36からODクラッ
チC2、第1中間軸45a、第1キャリア45、第2キ
ャリア48、第2ピニオンギヤ48a、第2リングギヤ
49、出力軸41へと伝達され、出力軸41の回転が入
力軸36の回転よりも速くなるオーバドライブの第4速
が達成される。
【0113】次に、ODクラッチC2、24ブレーキB
2を解放し、LRブレーキB1を係合すると、第1キャ
リア45と第2キャリア48が固定されて反力要素とな
り、RクラッチC3の係合により、駆動力が第2中間軸
46a、第1リングギヤ46、第2サンギヤ47、第2
ピニオンギヤ48a、第2リングギヤ49、出力軸41
へと伝達され、後退の変速段が達成される。
【0114】次に、図13に示す歯車変速装置43にお
いて、「表2」に示す各変速段を達成と自動変速機のラ
イン圧を制御するための油圧制御装置5の構成およびそ
の動作について説明する。
【0115】図14はこの自動変速機4の油圧制御装置
5のブロック図を示したもので、エンジンにより駆動さ
れるオイルポンプ50によって油タンク50a内からオ
イルフィルタ50bを介して油吸い込み通路50cを通
して作動油を吸入し、送出通路50dを通して作動液体
をライン圧レギュレータ60へ送る。作動液圧はプレッ
シャーレギュレートバルブのライン圧制御バルブ61へ
の制御信号によって、設定されたライン圧に調圧されて
いる。図14中の「X」は油圧回路中の大気圧排出通路
を示し、「SOL,V」はソレノイドバルブを示す。
【0116】ライン圧レギュレータ57aで調圧された
前記ライン圧は、一つは図示しないシフトレバーに直結
して動作するシフトコントロールバルブ54に供給さ
れ、シフトレバー位置に応じて油路が選択的に切り換え
られ、前進,後退時に係合動作をするクラッチ、ブレー
キへの液圧供給が各ソレノイドバルブを介して(Rクラ
ッチC3を除く)行われる。
【0117】もう一方は、トルクコンバータ3用の調圧
バルブ55を介してトルクコンバータコントロールバル
ブ56へ供給され、ロックアップソレノイドバルブ56
aにより、間接的に前記トルクコンバータコントロール
バルブ56を制御してロックアップクラッチ37の作動
液圧を制御して、ロックアップクラッチ37の係合・解
放動作を行う。
【0118】前記、各クラッチ、ブレーキ毎に配置され
た液圧制御用ソレノイドバルブ57a,57b,57
c,57dの構成と動作については、自動車技術会学会
誌1988年、VoL42,No.4,P517〜P5
23に掲載の「電気・油圧変換用デューティ制御ソレノ
イドバルブの特性解析」において既に公知であり、各ク
ラッチ,ブレーキの係合・解放動作時に、それぞれソレ
ノイドバルブをデューティ制御することによって油圧制
御するものである。後述するライン圧制御バルブ53a
も同様の構成である。
【0119】このソレノイドバルブ57a〜57dを用
いて、前記各変速段から別の変速段への移行に伴う各ク
ラッチ,ブレーキの切り換え時の液圧を制御する。例え
ば、1速〜2速へのパワーオンアップシフトを行う場合
は、24ソレノイドバルブ57bにより24ブレーキB
2の液圧を増加し、係合させると同時に、LRソレノイ
ドバルブ57aにより、LRブレーキB1液圧を前記2
4ブレーキB1の液圧上昇に応じて低下させ解放してい
くことによって、「1」→「2」変速を達成する。
【0120】図17はライン圧レギュレータ60の構成
を示したもので、スプールバルブ60a、排出オリフィ
ス60b、フィードバックオリフィス60c、セットオ
リフィス60d、フィードバック油室60e、セット圧
油室60f、スプールスプリング60g、そしてライン
圧制御バルブ60hとセットオリフィス60dを結ぶ通
路60i、シフトコントロールバルブ54と調圧バルブ
55に作動油を送る通路60jから成っている。
【0121】図18はライン圧レギュレータ60の制御
特性を図示したもので、ライン圧制御バルブ60hの制
御デューティ率信号Dtに対応するセット圧油室60f
の油圧PSOLと油圧通路60j圧力(ライン圧PLを意味
する)の関係を示している。
【0122】図12は、ECU6B内の概略構成を示す
ものであり、この構成に関しては図2に示すECU6A
の構成と同ようである。 このマイクロプロセッサ74
の制御手順やデータは予めROM76で記憶しており、
また、RAM75で演算過程におけるデータを一時的に
格納するようにしている。そして、デジタルシグナルプ
ロセッサ(以下、DSPという)77は、筒内圧センサ
出力信号をクランク角に同期して高速に演算処理し、コ
モンバスを介して、その演算結果をマイクロプロセッサ
74へ送信するようにしている。
【0123】次に、ECU6Bの演算手順を図15,1
6のフローチャートに従って説明する。図15はメイン
ルーチンを示し、図16はクランク角同期の割り込みル
ーチンを示す。この図15に示したメインルーチンはE
CU6B内のマイクロプロセッサ74で処理され、図1
6のクランク角同期の割り込みルーチンはECU6B内
のDSP77で処理され、所定のタイミングでその演算
結果をマイクロプロセッサ74に送るように、ROM7
6に内蔵されているプログラムが構成されている。
【0124】ここでは、簡単のため、単一気筒の場合を
説明するが、多気筒に対しては、クランク角センサ18
の出力信号に基づいて気筒識別する処理を加え、個々の
気筒に対し、単一気筒の場合と同様の処理を行う。
【0125】図15のフローチャートに基づきメインル
ーチンの動作について説明する。まず、ステップS30
0でメインルーチンの処理がスタートし、ステップS3
01において、クランク角センサ18からのクランク角
信号に基づいて、エンジン回転速度ωeとその変化率Δ
ωe/Δtを算出し、かつRAM75に記憶する。
【0126】次いで、ステップS302では、タービン
回転センサ62からのタービンランナ回転パルス信号に
基づいて、トルクコンバータ出力軸回転速度ωtとその
変化率Δωt/Δtを算出し、かつRAM75を記憶す
る。
【0127】ステップS303では、変速機出力軸回転
センサ63からの回転パルス信号に基づいて変速機出力
軸回転速度をωoを算出し、かつ、RAM75に記憶す
る。
【0128】ステップS304では、エンジン回転速度
ωeとトルクコンバータ出力軸回転速度ωtとの速度比
e=ωt/ωeを算出し、RAM75に記憶する。
【0129】ステップS305では、図示しない変速制
御ルーチン内の変速段を判定し、トルクコンバータ出力
回転速度ωtと変速機出力軸速度ωoとから、ギヤ比i
a=ωt/ωoを算出し、かつ、RAM75に記憶す
る。
【0130】ステップS306では、図16により後述
するクランク角割り込みルーチンのステップS400で
処理されたDSP77の演算結果の図示平均有効圧Pi
をDSP77内蔵の図示しないRAMより読み込み、E
CU6内のRAM75に記憶する。
【0131】次に、ステップS307では、トルクコン
バータ3のロックアップ制御ルーチンの図示しない制御
バルブの動作を判定し、エンジン回転速度ωeとトルク
コンバータ出力回転速度ωtとから、トルクコンバータ
3がロックアップ状態であるか否かを判定する。ロック
アップ状態と判断された場合、ステップS308に進
む。
【0132】ステップS308では、まず、エンジン回
転速度ωe、トルクコンバータ速度比eに応じてあらか
じめ定められた係数α,β,γ,LtをROM76から
読み取り、RAM75に記憶されている図示平均有効圧
i,エンジン回転速度変化率Δωe/Δt、およびト
ルクコンバータ出力軸回転速度変化率Δωt/Δtを用
いて、次の(15)式に基づき、自動変速機入力軸トル
クTtを演算・記憶する。
【0133】 Tt=α・Pi−β・Δωe/Δt−γ・Δωt/Δt−Lt ・・(15)
【0134】一方、ステップS307でロックアップ状
態であると判定されたら、ステップS309へ進み、ス
テップS308と同様に、次式を用いて自動変速機入力
軸トルクTtを演算・記憶する。
【0135】 Tt=K・Pi+L ・・・・・(16)
【0136】ただし、K,Lはロックアップ状態におけ
るエンジンから変速機までの機械的な軸とギヤの連結状
態に対応した係数であり、ギヤ比iaに応じてあらかじ
め定められている。
【0137】次に、ステップS310では、変速機のギ
ヤ比iaに応じてあらかじめ定められた係数a1,a2
ROM76から読み取り、RAM75に記憶されている
自動変速機入力軸トルクTtを用いて、次の(17)式
に基づき、目標ライン圧PLTを演算・記憶する。
【0138】 PLT=a1・Tt+a2 ・・・・・(17)
【0139】例えばこの一実施例では、「表2」から、
1速のギヤ比の場合(ギヤ比ia=i1、一般にi1
1)、LRブレーキの受け持ちトルクはTLR=(i1
1)Ttであり、UDクラッチTUD=Ttである。このと
き必要なライン圧をPLR,PUDとすると、式(14)か
ら、
【0140】 TLR=CLR・(PLR−PLRO) ・・・・・(18)
【0141】 TUD−CUD・(PUD−PUDO) ・・・・・(19)
【0142】である。ここで、CLR,CUD,PLRO,P
UDOはクラッチ,ブレーキの構成によって決まる定数。
【0143】 PLR=PLRO+TLR/CLR ・・・・・(20)
【0144】 PUD=PUDO+TUD/CUD ・・・・・(21)
【0145】従ってPLR,PUDは上式(20)、(2
1)で求められる。
【0146】あらかじめ、クラッチ,ブレーキの構成か
ら、PLR>PUDとなっているならば、1速のギヤ比で有
れば、係数はa1=1/CLR、a2=PLROとする。同様
にして、各ギヤ比によって係数a1,a2をあらかじめ求
めておくことができる。
【0147】ステップS311では、あらかじめライン
圧力PLに応じて定められたライン圧制御バルブ58a
の制御デューティ率DLをROM76からの読み込み、
RAM75に記憶されている目標ライン圧PLに基づ
き、ライン圧制御バルブ58aの制御デューティ率DL
を演算して記憶する。
【0148】ステップS312では、ステップS311
で演算・記憶されたデューティ率DLをライン圧制御バ
ルブ58aの図示しないバルブ駆動回路へ出力し、ライ
ン圧PLと目標ラインPLTを一致させるように制御す
る。以上のステップを経てこのメインルーチンを終了す
る。
【0149】次に、図16に基づいて、クランク角割り
込みルーチンの動作を説明する。割り込みルーチンの処
理の初めに、まず、ステップS400で割込みルーチン
がスタートし、次のステップS401において、クラン
ク角センサ18の出力信号からクランク角θを読み込
む。
【0150】次のステップS402に進み、筒内圧セン
サ17の圧力信号をクランク角θにおける筒内圧力値P
(θ)として測定・記憶する。次いで、ステップS40
3では、クランク角θが吸気TDC(θ0)であるか否か
を判定する。
【0151】ステップS403でYESと判定された場
合は、ステップS404に進み、吸気・圧縮・燃焼・排
気の各行程における各々の筒内圧力総和Pint=0,P
copm=0,Pexp=0,Pexh=0として、各値をリセッ
トする。
【0152】次いで、ステップS406に進み、クラン
ク角θが吸気TDCを0°CAとして、0<=θ<180
であるか否かを判定する。このステップS406でYE
Sと判定された場合は、ステップS407へ進み、吸気
行程中の筒内圧力和Pint=Pint+Pを演算してRAM
75に記憶する。
【0153】同様に、ステップS408およびS410
で、クランク角θが圧縮行程が燃焼行程かを判定して、
ステップS408での判定の結果、圧縮行程であれば、
ステップS409で筒内圧力Pcom=Pcom+Pを演算し
て、RAM75に記憶し、ステップS410での判定の
結果、燃焼行程であれば、ステップS411で筒内圧力
exp=Pexp+Pを演算して、記憶する。
【0154】ステップS408で圧縮行程でなければ、
ステップS410に進み、このステップS410で燃焼
行程でなければ、ステップS412に進み、筒内圧力P
exh=Pexh+Pの演算を行い、RAM75に記憶して本
割り込みルーチンを終了する。
【0155】ステップS403でNOと判定され、か
つ、ステップS405でθ=θ359であると判定され
た場合は、演算対象のエンジンの気筒がクランク角で2
回転したと判断して、筒内圧測定・演算処理を終了し、
ステップS413へ進み、次の式(8)に基づき図示平均
有効圧Piを演算して、RAM75に記憶する。
【0156】 Pi=(Pint−Pcomp+Pexp−Pexh)/n ・・・・・(22)
【0157】ここで、nはクランク角検出分解能が2°
ACである場合、n=180/2=90である。以上の
ステップを経てこの割り込みルーチンを終了する。
【0158】この割り込みルーチンによって演算・記憶
された図示平均有効圧Piを図6のメインルーチン内の
ステップS306で読み込み、変速機入力軸トルクTt
を推定し、目標ラインPLTの演算を行い、油圧制御装置
5によりライン圧PLを目標ライン圧PLTに一致するよ
うに制御する。
【0159】なお、この実施例1では、オイルポンプ5
0をエンジン1により駆動されるものとしたが、オイル
ポンプ50を、ポンプが送出する作動液体の流量を可変
にできる、いわゆる可変容量ポンプとしても、同様の効
果が得られる。また、オイルポンプ50をエンジン1に
よらず駆動されるオイルポンプ、例えば電動ポンプを用
いたものであっても、同様の効果が得られる。
【0160】また、この実施例では、ライン圧制御バル
ブ53aへの出力をデューティ率Dtで行っているが、
ライン圧を検出する油圧センサを配置し、現在のライン
圧PLを直接検出するようにすることにより、ライン圧
Lを目標ライン圧PLTに一致するように制御するもの
としても、同様の効果が得られる。
【0161】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、エンジン燃焼
室内の圧力を検出する筒内圧センサと、筒内圧センサの
出力を所定クランク角で検出する手段と、この検出値に
基づきエンジン出力トルクを算出する手段と、エンジン
回転速度を検出する手段と、トルクコンバータの出力軸
回転速度を検出する手段と、トルクコンバータ出力軸回
転速度とエンジン回転速度との速度比を算出する手段
と、エンジン出力トルクとエンジン回転速度とトルクコ
ンバータ出力軸回転速度と上記速度比から自動変速機の
出力軸トルクを算出する手段と、この出力軸トルクが目
標トルクとなるようにエンジン出力トルク又は自動変速
機の油圧の少なくともいずれかを制御する制御手段を備
えたので、エンジン燃料室内の圧力を検出する筒内圧セ
ンサの出力から変速期間中のエンジン出力トルクを検出
し、これとエンジン及びトルクコンバータ出力軸の回転
速度から変速機の出力軸トルクを算出し、この出力軸ト
ルクが目標トルクと一致するようにエンジン出力トルク
又は変速機油圧の少なくとも一方を制御するようにして
おり、変速中の変速機の出力軸トルクの制御精度を高め
ることができるという効果がある。
【0162】請求項2の発明によれば、エンジンの燃焼
室内の圧力を検出する筒内圧センサと、自動変速機へ供
給する作動液体のライン圧を設定する手段と、エンジン
回転速度を検出する手段と、前記筒内圧センサの出力を
所定クランク角で検出してその検出値に基づきエンジン
の出力トルクを算出するとともに、トルクコンバータの
出力軸回転速度と前記エンジン回転速度との速度比を算
出し、かつ前記自動変速機の変速比と、前記エンジンの
出力トルクと、前記エンジン回転速度と、前記トルクコ
ンバータの出力軸回転速度と、前記速度比とから、前記
自動変速機の入力軸トルクを算出して前記自動変速機の
入力軸トルクを推定する制御手段と、この制御手段で推
定された前記自動変速機の入力軸トルクに基づいて前記
自動変速機に供給する作動液体のライン圧を制御する油
圧制御手段とを備えたので、筒内圧センサに基づき演算
したエンジン出力トルクと、エンジン回転速度とトルク
コンバータ出力軸回転速度との値に基づいて変速機入力
軸トルクを算出し、この算出トルクに基づいて自動変速
機へ供給する作動液体のライン圧を制御することによ
り、過剰なポンプの仕事によるエンジン燃費の悪化を防
止することができるという効果がある。
【0163】請求項3の発明によれば、筒内圧センサに
よりエンジン燃焼室内の圧力を検出する工程と、前記燃
焼室内の圧力を所定クランク角で検出してその検出値に
基づきエンジンの出力トルクを算出する工程と、自動変
速機へ供給する作動液体のライン圧を設定する工程と、
前記エンジンの回転速度を検出する工程と、トルクコン
バータの出力軸回転速度と前記エンジンの回転速度との
速度比を算出する工程と、前記自動変速比を検出する工
程と、前記エンジンの出力トルクと前記エンジンの回転
数と前記トルクコンバータの出力軸回転速度と前記変速
比とから前記自動変速機の入力軸とトルクを算出して前
記自動変速機の入力軸トルクを推定する工程と、この推
定に基づき目標ライン圧を算出し前記自動変速機に供給
する作動液体のライン圧を制御する工程とを設けたこと
で、筒内圧センサで検出した筒内圧を基にして、エンジ
ン出力を演算し、エンジントルクとエンジン回転速度と
トルクコンバータ出力軸回転速度とから自動変速機の入
力軸トルクを推定演算して自動変速機へ供給する作動液
体のライン圧を制御することにより、エンジンの経年変
化などによらず、常に、自動変速機へ供給する作動液体
に係わるエンジンの動力損失を最小に保つことができる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1による自動変速機付車両用
エンジン制御装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1における電子制御部(ECU)の構成を示
すブロック図である。
【図3】図1における燃焼室17における筒内圧センサ
の取付状態を示す図である。
【図4】図1における自動変速機4の歯車変速部の構成
図である。
【図5】図1における自動変速機4の油圧制御部の構成
図である。
【図6】この発明の実施例1の動作を説明するメインフ
ローチャートである。
【図7】この発明の実施例1によるクランク角割り込み
ルーチンの動作を説明するフローチャートである。
【図8】この発明の実施例2の動作を説明するメインフ
ローチャートである。
【図9】この発明の実施例3の動作を説明するメインフ
ローチャートである。
【図10】この発明の実施例4の動作を説明するメイン
フローチャートである。
【図11】この発明の実施例5による自動変速機付車両
用エンジン制御装置の構成を示すブロック図である。
【図12】図11における電子制御部(ECU)の構成
を示すブロック図である。
【図13】図11における自動変速機4の歯車変速部の
構成図である。
【図14】図11における自動変速機4の油圧制御部の
構成図である。
【図15】この発明の実施例5の動作を説明するメイン
フローチャートである。
【図16】この発明の実施例5によるクランク角割り込
みルーチンの動作を説明するフローチャートである。
【図17】図14におけるライン圧レギュレータ60の
構成を示す図である。
【図18】図14におけるライン圧レギュレータ60の
制御デューティ率に対するライン圧の特性図である。
【図19】従来の自動変速機付車両用エンジン制御装置
の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 エンジン本体 3 トルクコンバータ 4 自動変速機 6A,B ECU 17 筒内圧センサ 18 クランク角センサ 24 燃焼室 36 トルコン出力軸 62 回転速度センサ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年5月18日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項3
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】さらに、目標エンジントルクTerを出力す
るために必要となる吸入空気量を与える目標スロットル
開度を、エンジン回転速度NEと目標エンジントルクT
erによりスロットル開度テーブルから読み出し、サーボ
モータ駆動回路19aに出力する。サーボモータ駆動回
路19aは、スロットル開度センサ19により検出され
た実際のスロットル開度と目標スロットル開度との偏差
に応じてサーボモータ19aを正逆転駆動し、スロット
ル弁12の開度を目標値に追従させて吸入空気量の制御
を行い、エンジンを目標トルクTerに制御する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0023
【補正方法】変更
【補正内容】
【0023】また、ライン圧をエンジンの燃料噴射パル
ス幅に基づいてライン圧を設定することがすでに考えら
れており、例えば、特開平1−116363号公報に示
されている。この従来例は、燃料パルス幅がほぼエンジ
ン出力トルクに比例するとみなし、このエンジントル
推定値に基づき、自動変速機のライン圧を調整しようと
するものである。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0030
【補正方法】変更
【補正内容】
【0030】更に請求項3の発明はエンジンの経年変化
などよらず、常に自動変速機へ供給する作動液体に係
るエンジンの動力損失を最小に保つことができる自動変
速機付車両用エンジンの制御方法を得ることを目的とし
ている。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0033
【補正方法】変更
【補正内容】
【0033】請求項3の発明に係る自動変速機付車両用
エンジンの制御方法は、エンジンの燃焼室内の圧力を所
定クランク角で検出した検出値に基づきエンジンの出力
トルクを算出する工程と、エンジンの回転速度トルク
コンバータの出力軸回転速度との速度比を算出する工程
と、エンジンの出力トルクと、エンジンの回転数と、ト
ルクコンバータの出力軸回転速度と、前記速度比とから
自動変速機の入力軸トルクを算出して自動変速機の入力
軸トルクを推定する工程と、この推定に基づき、自動変
速機に供給する作動液体のライン圧を制御する工程とを
導入したものである。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0036
【補正方法】変更
【補正内容】
【0036】請求項3の発明における自動変速機付車両
用エンジンの制御方法は、エンジンの燃焼室内の圧力を
所定クランク角で検出し、その検出値に基づいてエンジ
ンの出力トルクを算出するとともに、エンジンの回転速
度とトルクコンバータの出力軸回転速度との速度比を算
出し、エンジンの出力トルクと、エンジンの回転数と、
トルクコンバータの出力軸回転速度と、速度比とから自
動変速機の入力軸とトルクを算出して、前記自動変速機
の入力軸トルクを推定する。この推定値に基づき、自動
変速機に供給する作動液体のライン圧を制御するように
作用する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片柴 秀昭 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社産業システム研究所内 (72)発明者 井上 仁志 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社産業システム研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジン燃焼室内の圧力を検出する筒内
    圧センサと、筒内圧センサの出力を所定クランク角で検
    出する手段と、この検出値に基づきエンジン出力トルク
    を算出する手段と、エンジン回転速度を検出する手段
    と、トルクコンバータの出力軸回転速度を検出する手段
    と、トルクコンバータ出力軸回転速度とエンジン回転速
    度との速度比を算出する手段と、エンジン出力トルクと
    エンジン回転速度とトルクコンバータ出力軸回転速度と
    上記速度比から自動変速機の出力軸トルクを算出する手
    段と、この出力軸トルクが目標トルクとなるようにエン
    ジン出力トルク又は自動変速機の油圧の少なくともいず
    れかを制御する制御手段を備えたことを特徴とする自動
    変速機付車両用エンジン制御装置。
  2. 【請求項2】 エンジンの燃焼室内の圧力を検出する筒
    内圧センサと、自動変速機へ供給する作動液体のライン
    圧を設定する手段と、エンジン回転速度を検出する手段
    と、前記筒内圧センサの出力を所定クランク角で検出し
    てその検出値に基づきエンジンの出力トルクを算出する
    とともに、トルクコンバータの出力軸回転速度と前記エ
    ンジン回転速度との速度比を算出し、かつ前記自動変速
    機の変速比と、前記エンジンの出力トルクと、前記エン
    ジン回転速度と、前記トルクコンバータの出力軸回転速
    度と、前記速度比とから、前記自動変速機の入力軸トル
    クを算出して前記自動変速機の入力軸トルクを推定する
    制御手段と、この制御手段で推定された前記自動変速機
    の入力軸トルクに基づいて前記自動変速機に供給する作
    動液体のライン圧を制御する油圧制御手段とを備えた自
    動変速機付車両用エンジン制御装置。
  3. 【請求項3】 筒内圧センサによりエンジン燃焼室内の
    圧力を検出する工程と、前記燃焼室内の圧力を所定クラ
    ンク角で検出してその検出値に基づきエンジンの出力ト
    ルクを算出する工程と、自動変速機へ供給する作動液体
    のライン圧を設定する工程と、前記エンジンの回転速度
    を検出する工程と、トルクコンバータの出力軸回転速度
    と前記エンジンの回転速度との速度比を算出する工程
    と、前記自動変速比を検出する工程と、前記エンジンの
    出力トルクと前記エンジンの回転数と前記トルクコンバ
    ータの出力軸回転速度と前記変速比とから前記自動変速
    機の入力軸とトルクを算出して前記自動変速機の入力軸
    トルクを推定する工程と、この推定に基づき目標ライン
    圧を算出し前記自動変速機に供給する作動液体のライン
    圧を制御する工程とよりなる自動変速機付車両用エンジ
    ンの制御方法。
JP4286320A 1992-05-28 1992-10-23 自動変速機付車両用エンジン制御装置及びその制御方法 Pending JPH0672187A (ja)

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