JPH07247874A - エンジンおよび自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料カット状態でのパワーオフダウンシフト
をショックを生じることなく実行できるエンジンおよび
自動変速機の制御装置を提供する。 【構成】 スロットルバルブ１を閉じた状態で吸入空気
量を制御する吸気制御手段２を備えかつスロットルバル
ブ１を閉じて所定車速以上で走行している状態では燃料
の供給が中止されるエンジン３と、エンジン３に連結さ
れた自動変速機４との制御装置において、エンジンブレ
ーキの効く変速段への変速を判断する変速判定手段５
と、その変速段への変速が開始される以前に吸気制御手
段２を開いて吸気量を増大させる吸気増大指示手段６
と、変速段への変速の開始を検出する変速開始検出手段
７と、変速段への変速の開始が検出された場合にその変
速開始とほぼ同時に燃料の供給中止を解除して燃料供給
を行わせる燃料供給指示手段８とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両におけるエンジ
ンと自動変速機とを制御するための装置に関し、特にパ
ワーオフ・ダウンのマニュアルシフト時の制御を行う装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように車両用の自動変速機では、
大きい駆動力を得るためにアップシフトを規制するとと
もに低速段でエンジンブレーキを効かせる走行レンジ
を、手動操作によって選択するように構成されている。
例えばＳレンジあるいはＬレンジと称されている走行レ
ンジをシフトレバーの操作によって選択すると、これに
連結されているマニュアルバルブが切り替わり、一方向
クラッチと並列に設けてある多板式の摩擦係合装置を係
合させることにより、コーストトルクをエンジンに伝達
してエンジンブレーキを効かせ、また同時に変速マップ
を変更して高速段へのアップシフトを生じないようにし
ている。

【０００３】このような低速段を設定する走行レンジへ
の切換えは、制動力を得るためにある程度の高車速状態
において人為的に行われることがある。その場合、エン
ジンのスロットルバルブは閉じられていてエンジンはア
イドリング状態となっており、この状態でレンジの切換
えによるエンジンブレーキの効く変速段へ強制的にダウ
ンシフトすることになる。したがって出力トルクの小さ
い状態のエンジンをコーストトルクで強制的に回転させ
ることになるで、大きい制動力を得ることができるもの
の、変速ショックが大きくなってしまう。

【０００４】このような不都合を解消するための装置
が、特開昭６３−２８４０３９号公報に記載されてい
る。これは、パワーオフ・ダウンのマニュアルシフト時
にエンジントルクを一時的に増大させるように構成した
ものであり、具体的な一例として、エンジンブレーキの
効く変速段へのダウンシフトが判断されると、トルクア
ップのルーチンを実行し、フューエルカット実行中であ
ればこれを中止するとともに、アイドリング回転数制御
（ＩＳＣ）バルブを開いてエンジントルクを増大させる
ように構成されている。すなわちダウンシフトの変速の
開始に伴って燃料の供給を再開し、同時に吸入空気量を
増大させてエンジントルクの増大を図っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の装置に
よるエンジントルクの増大制御は、変速の開始に伴って
実行するのが一般的であるが、ＩＳＣバルブによるエン
ジントルクの増大制御には、不可避的な遅れがあるため
に、変速の後期にエンジントルクが遅れて増大し、これ
が原因となってショックが生じるおそれがあった。

【０００６】図７はその状況を説明するためのタイムチ
ャートであって、アクセルペダルを戻すアクセル・オフ
の後、ｔ1 時点でエンジンブレーキの効く変速段への変
速指令が出力され、その直後のｔ2 時点で所定のクラッ
チＣ0 の回転数が増大することによって変速開始が検知
される。これと同時にＩＳＣバルブを所定開度まで開く
指令信号が出力され、またこれとほぼ同時に燃料噴射の
指令信号が出力される。変速の開始に伴ってエンジンは
コーストトルクによって回転させられるから、図では負
の値で示されており、その間にＩＳＣバルブの開度が次
第に増大する。そしてその応答の遅れのために変速の終
了前後にＩＳＣバルブの開度が目標とする開度にまで増
大する。この時点においても燃料の噴射が行われている
から、トルクの一時的な増大が発生し、これがショック
の原因となる。またトルクの増加が遅れる分、変速時間
が長くなり、その結果、変速に関与するクラッチが滑る
時間が長くなってその熱負荷が増大し、耐久性の点で不
利になる。

【０００７】この発明は上記の事情を背景としてなされ
たもので、エンジンブレーキの効く変速段へのパワーオ
フダウンシフトをショックを生じることなく、かつ短時
間に実行することのできる制御装置を提供することを目
的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、アクセル全閉状態でエンジンブレー
キの効く変速段へダウンシフトする際に、変速の開始以
前に吸入空気量を増大させ、かつ燃料カットの復帰制御
を変速の開始と同時に行うように構成したことを特徴と
するものである。より具体的には、この発明は、図１に
示すように、スロットルバルブ１を閉じた状態で吸入空
気量を制御する吸気制御手段２を備えかつスロットルバ
ルブ１を閉じて所定車速以上で走行している状態では燃
料の供給が中止されるエンジン３と、該エンジン３に連
結された自動変速機４との制御装置において、エンジン
ブレーキの効く変速段への変速を判断する変速判定手段
５と、その変速段への変速が開始される以前に前記吸気
制御手段２により吸気量を増大させる吸気増大指示手段
６と、前記変速段への変速の開始を検出する変速開始検
出手段７と、前記変速段への変速の開始が検出された場
合にその変速開始とほぼ同時に燃料の供給中止を解除し
て燃料供給を行わせる燃料供給指示手段８とを備えてい
ることを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】この発明で対象とするエンジン３は、スロット
ルバルブ１を閉じた状態で所定以上の車速で走行する際
に燃料の供給が中止され、これにより燃費の向上が図ら
れる。またその場合、アイドル回転数を維持するため
に、吸気制御手段２により吸気が行われる。さらにこの
エンジン３に連結された自動変速機４は、エンジンブレ
ーキの効く変速段すなわちコーストトルクをエンジン３
に対して伝達することのできる変速段を設定することが
できる。このエンジンブレーキの効く変速段への変速、
特にスロットルバルブ１を閉じた状態での該変速段への
ダウンシフトが変速判定手段５によって判断されると、
その変速の開始に先立って吸気制御手段２による吸気量
が吸気増大指示手段６からの指令によって増大させられ
る。その後に前記変速段への変速の開始が変速開始検出
手段７によって検出されると、燃料供給指示手段８が燃
料の供給中止の解除を指示し、燃料の供給が行われる。
したがってこの時点では、前記吸気制御手段２による吸
気量が増大させられているので、エンジントルクはコー
ストトルクに見合ったトルクに増大し、したがって変速
の終了時点で過大な制動力が生じたり、また反対にエン
ジントルクの一時的な増大が生じたりすることがなく、
ショックの発生を未然に防止できる。

【００１０】

【実施例】つぎにこの発明を実施例に基づいて詳細に説
明する。図２はこの発明の一実施例の基本的な構成を示
すブロック図であって、ここに示す例では、所定の走行
状態では燃料の供給を中止することのできるエンジン１
０に、エンジンブレーキを効かせることのできる変速
段、すなわちコーストトルクを伝達することのできる変
速段を設定することのできる自動変速機１１が連結され
ている。そのエンジン１０は、アクセルペダル１２の踏
み込み量に応じて開度の変えられるスロットルバルブ１
３を吸気路１４の途中に備えており、またこのスロット
ルバルブ１２とは別に吸気量を変えることのできる吸気
制御手段が設けられている。これは例えばスロットルバ
ルブ１２をバイパスしてその上流側と下流側とを連通さ
せるバイパス路１５に、サーボモータ等の電気的に駆動
されるアクチュエータ１６によって開度の変えられるア
イドルスピードコントロールバルブ（ＩＳＣバルブ）１
７である。

【００１１】また自動変速機１１は、従来知られている
自動変速機と同様な構成であって、複数組の遊星歯車機
構からなる歯車列における動力の伝達経路を、クラッチ
やブレーキ等の摩擦係合装置によって変えて複数の前進
段と後進段とを設定するように構成されている。またこ
の自動変速機１１には、後進段を設定し、また走行レン
ジを選択するためのシフトレバー１８が連結されてお
り、所定の前進段以上の高速段の設定を規制しかつ低速
段でエンジンブレーキを効かせるＳレンジやＬレンジを
このシフトレバー１８によって選択するようになってい
る。これは具体的には、油圧制御装置のマニュアルバル
ブ（図示せず）を切り換えて第１速もしくは第２速を設
定するために係合する一方向クラッチ（図示せず）と並
列に設けてあるクラッチあるいはブレーキ（それぞれ図
示せず）を係合させ、同時に所定の変速段以上の高速段
へのアップシフト線のない変速マップに変更することに
より行われる。したがってドライブレンジ（Ｄレンジ）
に設定して、ある程度の高速走行をしている状態で、Ｓ
レンジもしくはＬレンジに切り換えれば、エンジンブレ
ーキの効く変速段へのダウンシフトが生じる。

【００１２】さらに前記エンジン１０を制御するための
電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）１９と、自動変速機１１を
制御するための電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）２０とが設
けられている。これらの電子制御装置１９，２０は、共
に、中央演算処理装置（ＣＰＵ）および記憶装置（ＲＡ
Ｍ，ＲＯＭ）ならびに入出力インターフェースを主体と
して構成されており、エンジン用電子制御装置１９は、
車速やエンジン回転数、エンジン水温、アクセル開度な
どのデータが入力され、それらの入力データに基づいて
点火時期や燃料噴射量あるいはＩＳＣバルブ１７の開度
などを制御するようになっている。また自動変速機用電
子制御装置２０には、車速やスロットル開度、シフトポ
ジション、所定のクラッチＣ0 （図示せず）の回転数な
どのデータが入力され、これらのデータに基づいて変速
信号やライン油圧の調圧信号などを出力するようになっ
ている。そしてこれら両者の電子制御装置１９，２０
は、互いにデータ通信可能に連結されている。

【００１３】上述したエンジン１０は、所定の車速以上
の走行走行を行っている状態でアクセル開度が全閉状態
になると、燃費の改善のために燃料の供給が中止され
る。すなわちアイドリング状態になるが、この状態でエ
ンジンブレーキの効く変速段にダウンシフトされるとシ
ョックが大きくなるので、エンジン１０および自動変速
機１１が以下に述べるように制御される。

【００１４】図３はその制御ルーチンの一例を示すフロ
ーチャートであり、先ず高速走行中か否かが判断される
（ステップ１０）。これは検出された車速と所定の基準
車速とを比較することにより判断され、高速走行中でな
ければ、特に制御を行うことなくこのルーチンを抜け、
また高速走行中であれば、アクセル・オフか否か、すな
わちスロットルバルブ１３が閉じられているか否かを判
断する（ステップ１２）。アクセル・オン状態であれば
特に制御を行うことなくこのルーチンを抜け、反対にア
クセル・オフであってスロットルバルブ１３が閉じられ
ていれば、燃料カット中か否かを判断する（ステップ１
４）。アクセル・オフであっても燃料の供給が行われて
いれば特に制御を行うことなくこのルーチンを抜け、ま
た燃料カットが行われていれば、ＩＳＣバルブ１７を所
定の開度まで開く指令信号を出力する（ステップ１
６）。すなわちバイパス路１５を介した吸入空気量を増
大させ、しかる後に変速開始指令信号を出力する（ステ
ップ１８）。したがって高速走行中に前記シフトレバー
１８を操作してＳレンジもしくはＬレンジに切り換える
と、これらのレンジに応じたエンジンブレーキの効く所
定の変速段への変速条件が成立するので、ＩＳＣバルブ
１７を開く指令信号の出力の後にその変速段へのダウン
シフト信号を出力することになる。

【００１５】この変速開始指令信号の出力の後に変速の
開始の判断を行う（ステップ２０）。これは、例えば変
速に関与するクラッチ等の所定の回転部材の回転数に基
づいて判断することができる。変速の開始が検出されな
ければ、以下の制御を行うことなくこのルーチンを抜
け、また変速が検出された場合には、燃料カットの復帰
制御を行う（ステップ２２）。すなわち燃料の供給を行
う。したがってＩＳＣバルブ１７の制御の遅れがあると
しても、このＩＳＣバルブ１７に対する開信号が事前に
出力されているので、この時点では、ＩＳＣバルブ１７
が所定の開度まで充分に開いており、そのため燃料の供
給を行うことにより、エンジントルクが必要充分に増大
する。この状態でエンジンブレーキの効く変速段へのダ
ウンシフトが進行するので、過大な制動力が発生するこ
とはない。

【００１６】ついで変速が終了したか否かを判断し（ス
テップ２４）、変速中であれば、つぎの制御を行わずに
このルーチンから抜け、また変速の終了が判断された場
合には、燃料カットの指令信号を出力する（ステップ２
６）。すなわち、例えば前記所定の回転部材の回転数
が、変速後の変速比に基づく回転数に達したことが検出
された場合に、燃料の供給を再度中止する。その結果、
エンジン１０の出力が停止してその慣性トルクでコース
トトルクを相殺することになる。

【００１７】上記の制御を行った場合のタイムチャート
の一例を図４に示してある。前述したようにアクセル・
オフで燃料カットが行われていれば、直ちにＩＳＣバル
ブ１７を開く指令信号が出力されるので、図４において
はアクセル・オフの判断時点ｔ10でＩＳＣバルブ１７の
開度が増大し始める。その後のｔ11時点に変速開始指令
が出力され、それに伴って摩擦係合装置の係合状態の切
り換えが行われるととに、所定のクラッチＣ0 などの回
転部材の回転変動およびトルクの変動が生じる。そして
例えばクラッチＣ0 の回転数に基づいて変速の開始が検
出されると（ｔ12時点）、これとほぼ同時に燃料の供給
（噴射）が開始される。したがって燃料の供給を行う時
点ｔ12では、ＩＳＣバルブ１７が充分開かれていて吸気
量が確保されているので、燃料の供給と共にエンジント
ルクが増大する。そして変速の終了が検出された時点ｔ
13で燃料の供給が中止される。

【００１８】このように上記の制御を行えば、変速の開
始と同時にエンジントルクが充分増大するので、変速が
迅速に進行して変速時間が短くなる。そしてこのような
エンジントルクの増大制御は、変速の開始とほぼ同時に
実行され、変速の終了時まで継続されるので、変速の終
了時点でエンジントルクが再度増大するなどのことな
く、トルク変動は全体として滑らかになる。

【００１９】なお、図３に示す制御例では、ＩＳＣバル
ブ１７を全開と全閉とに制御することとしたが、この発
明では、ＩＳＣバルブ１７を全閉から半開にし、ついで
全開にするように制御しても良い。その制御例を図５に
示してあり、この制御例では、燃料カットが検出される
と、ＩＳＣバルブ１７を半開にする指令信号を出力し
（ステップ１５）、ついで変速開始指令を出力（ステッ
プ１６）した後にＩＳＣバルブ１７を全開にする指令信
号を出力する（ステップ１８）。また変速の終了時に
は、燃料カット指令信号を出力（ステップ２６）した後
にＩＳＣバルブ１７を半開（半閉）に絞る指令信号を出
力する（ステップ２７）。この図５に示す制御を行った
場合のタイムチャートを図６に示してあり、この図から
明らかなように、ＩＳＣバルブ１７の半開制御を行った
場合であっても、トルク変動が滑らかであり、また変速
時間を短縮することができる。

【００２０】また上記の実施例では、吸気制御手段とし
てＩＳＣバルブ１７を用いたが、この発明は上記の実施
例に限定されないのであり、この発明における吸気制御
手段は、要は、スロットルバルブとは独立して吸気量を
変えることのできる手段であればよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
エンジンブレーキの効く変速段へのパワーオフダウンの
マニュアルシフトの際に変速の開始に先立って、吸気制
御手段によって吸気量を増大させ、変速の開始とほぼ同
時に燃料カットを中止して燃料を供給するように構成し
たから、たとえ吸気制御手段の制御の遅れがあっても、
変速開始時にエンジントルクを必要充分に増大させるこ
とができ、したがって変速時間を短縮してクラッチ等の
摩擦係合装置の熱負荷を低減し、その耐久性を向上させ
ることができる。またエンジントルクは燃料の供給とほ
ぼ同時に安定したトルクになり、変速終了時に急激に増
大するなどのことがないので、パワーオフダウンシフト
に起因するショックのみならず、制御遅れに起因するシ
ョック等を有効に防止でき、ひいては搭乗者に対する不
快感を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を機能的手段で模式的に示すブロック
図である。

【図２】この発明の一実施例を模式的に示すブロック図
である。

【図３】この発明の制御装置による制御例を示すフロー
チャートである。

【図４】図３に示す制御を行った場合のタイムチャート
である。

【図５】この発明の制御装置による他の制御例を示すフ
ローチャートである。

【図６】図５に示す制御を行った場合のタイムチャート
である。

【図７】従来の装置による制御を行った場合のタイムチ
ャートである。

【符号の説明】

１ スロットルバルブ ２ 吸気制御手段 ３ エンジン ４ 自動変速機 ５ 変速判定手段 ６ 吸気増大指示手段 ７ 変速開始検出手段 ８ 燃料供給指示手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットルバルブを閉じた状態で吸入空
   気量を制御する吸気制御手段を備えかつスロットルバル
   ブを閉じて所定車速以上で走行している状態では燃料の
   供給が中止されるエンジンと、該エンジンに連結された
   自動変速機との制御装置において、 エンジンブレーキの効く変速段への変速を判断する変速
   判定手段と、 その変速段への変速が開始される以前に前記吸気制御手
   段により吸気量を増大させる吸気増大指示手段と、 前記変速段への変速の開始を検出する変速開始検出手段
   と、 前記変速段への変速の開始が検出された場合にその変速
   開始とほぼ同時に燃料の供給中止を解除して燃料供給を
   行わせる燃料供給指示手段とを備えていることを特徴と
   するエンジンおよび自動変速機の制御装置。