(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気系に介装されたスロットル弁の開度を目標値に制御するスロットル弁制御装置を備え、排気系に排気浄化触媒を備える一方、エンジンの出力軸に自動変速機が連結された車両において、
前記自動変速機の変速を検出する変速検出手段と、
前記自動変速機の変速が検出されたときに、前記スロットル弁制御装置により変速の全期間にわたって要求エンジントルク減少量に見合うようにスロットル弁開度を減少させてエンジントルクを減少させる第１のエンジントルク減少制御手段と、
同じく前記自動変速機の変速が検出されたときに、変速初期に前記スロットル弁開度減少制御以外の複数のエンジン制御を、排気温度の増減が緩和されつつエンジントルク減少の不足分を賄うように組み合わせて行う第２のエンジントルク減少制御手段と、
を含んで構成したことを特徴とするエンジントルク制御装置。
【請求項２】
前記第２のエンジントルク減少制御手段は、変速初期にエンジンの一部の気筒の燃料供給を停止させる制御と、残りの気筒の燃料供給量を増量制御する制御と、を組み合わせて行うことを特徴とする請求項１に記載のエンジントルク制御装置。
【請求項３】
前記第２のエンジントルク減少制御手段は、変速初期にエンジンの点火時期の遅角制御と、燃料供給量の増量制御と、を組み合わせて行うことを特徴とする請求項１に記載のエンジントルク制御装置。
【請求項４】
前記第２のエンジントルク減少制御手段は、変速初期にエンジンの点火時期の遅角制御と、エンジンの一部の気筒の燃料供給を停止させる制御と、残りの気筒の燃料供給量を増量制御する制御と、を組み合わせて行うことを特徴とする請求項１に記載のエンジントルク制御装置。
【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排気浄化触媒の排気温度上昇による影響を回避しつつトルクショックを緩和する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車用自動変速機の変速時における変速ショック緩和技術として、エンジンの点火時期、燃料噴射量、スロットル弁開度のいずれか１つを制御することにより、エンジントルクを減少させて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（例えば特開平２−１０２３４８号等参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来技術では、エンジントルク減少制御として例えば、点火時期を遅角制御すると、排気温度が上昇して排気浄化触媒に影響を与える。また、燃料噴射量で制御するものとして、例えば一部の気筒の燃料供給を停止する制御を行うと、空燃比がリーンとなって排気中の酸素濃度が増大し、排気浄化触媒の酸化反応が過剰となってやはり影響を与える。
【０００４】
スロットル弁開度を減少させる制御とすれば、排気浄化触媒への影響は回避できるが、エンジントルク減少の応答が遅いため、変速ショックを十分に低減することが難しい。
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、複数のエンジン制御を組み合わせることにより、排気浄化触媒への影響を回避しつつ、変速ショックも十分に低減できるようにしたエンジントルク制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため請求項１の発明に係るエンジントルク制御装置は、図１に示すように、
エンジンの吸気系に介装されたスロットル弁の開度を目標値に制御するスロットル弁制御装置を備え、排気系に排気浄化触媒を備える一方、エンジンの出力軸に自動変速機が連結された車両において、
前記自動変速機の変速を検出する変速検出手段と、
前記自動変速機の変速が検出されたときに、前記スロットル弁制御装置により変速の全期間にわたって要求エンジントルク減少量に見合うようにスロットル弁開度を減少させてエンジントルクを減少させる第１のエンジントルク減少制御手段と、
同じく前記自動変速機の変速が検出されたときに、変速初期に前記スロットル弁開度減少制御以外の複数のエンジン制御を、排気温度の増減が緩和されつつエンジントルク減少の不足分を賄うように組み合わせて行う第２のエンジントルク減少制御手段と、
を含んで構成したことを特徴とする。
【０００７】
作用・効果
変速検出手段により自動変速機の変速が検出されると、第１のエンジントルク減少制御手段によりスロットル弁制御装置を介して変速の全期間にわたって要求エンジントルク減少量に見合うようにスロットル弁開度を減少制御してエンジントルクを減少させる。
同時に、第２のエンジントルク減少制御手段により、変速初期にスロットル弁開度減少制御以外の複数のエンジン制御を組み合わせて行うことにより、排気温度の増減を緩和しつつエンジントルク減少の不足分を賄わせる。
【０００８】
これにより、変速時に応答性良く十分なエンジントルク減少が得られて変速ショックを良好に回避できると共に、前記複数のエンジン制御の組み合わせが、排気温度の増減を緩和する組み合わせであるため、排気温度上昇による排気浄化触媒への影響も回避でき、耐久性を確保することができる。
また、第１のエンジントルク減少制御手段により、変速検出と同時にスロットル弁開度を要求エンジントルク減少量に見合う減少制御を開始しても、吸入空気量が減少して実際にエンジントルクが要求量まで減少するまでの応答遅れが大きい。
そこで、変速初期に、前記第２のエンジントルク減少制御手段によりスロットル弁開度減少制御以外の複数のエンジン制御を組み合わせて行う。これにより、エンジントルクを変速初期から応答性良く減少してスロットル弁減少制御の応答遅れによるエンジントルク減少の不足分を賄うことができ、変速後期はスロットル弁開度の減少制御のみで要求エンジントルク減少量が確保することができる。
また、請求項２に係る発明は、
前記第２のエンジントルク減少制御手段は、変速初期にエンジンの一部の気筒の燃料供給を停止させる制御と、残りの気筒の燃料供給量を増量制御する制御と、を組み合わせて行うことを特徴とする。
【０００９】
作用・効果
変速初期に、前記第２のエンジントルク減少制御手段によりスロットル弁開度減少制御以外の複数のエンジン制御を組み合わせて行う。これにより、一部気筒の燃料供給停止でエンジントルクを変速初期から応答性良く減少してスロットル弁減少制御の応答遅れによるエンジントルク減少の不足分を賄うことができ、変速後期はスロットル弁開度の減少制御のみで要求エンジントルク減少量が確保することができる。
【００１０】
ここで、該一部気筒の燃料供給を停止して残りの気筒の燃料噴射量をそのまま気筒毎の目標空燃比に見合った量で制御すると、気筒全体として排気の空燃比はリーンとなって排気浄化触媒の酸化反応が過剰となって温度上昇が増大する。そこで、残りの気筒の燃料供給量を増量制御することにより、気筒全体の排気の空燃比を目標空燃比に近づけて排気浄化触媒に与える影響も回避することができ、耐久性を確保することができる。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、
前記第２のエンジントルク減少制御手段は、変速初期にエンジンの点火時期の遅角制御と、燃料供給量の増量制御と、を組み合わせて行うことを特徴とする。
【００１２】
作用・効果
前記請求項２に係る発明と同様、第１のエンジントルク減少制御手段によりスロットル弁開度を要求エンジントルク減少量に見合って制御を開始すると、変速初期にエンジントルク減少の応答遅れを生じる。
そこで、変速初期に第２のエンジントルク減少制御手段により、エンジンの点火時期を遅角制御することにより、エンジントルクを応答性良く減少させて、前記スロットル弁開度減少制御の応答遅れによる不足分を賄うことができ、変速後期はスロットル弁開度の減少制御のみで要求エンジントルク減少量が確保することができる。
【００１３】
また、前記点火時期遅角制御による排気温度の上昇作用を、燃料供給量の増量制御を平行して行うことで、空燃比がリッチ化することによる排気温度の低減作用で緩和することができ、排気浄化触媒への影響を回避することができる。
また、請求項４に係る発明は、
前記第２のエンジントルク減少制御手段は、変速初期にエンジンの点火時期の遅角制御と、エンジンの一部の気筒の燃料供給を停止させる制御と、残りの気筒の燃料供給量を増量制御する制御と、を組み合わせて行うことを特徴とする。
【００１４】
作用・効果
前記同様に第１のエンジントルク減少制御手段によりスロットル弁開度を要求エンジントルク減少量に見合った制御を行いつつ、変速初期に第２のエンジントルク減少制御手段により、点火時期遅角制御及び一部気筒の燃料供給停止制御によってエンジントルクを応答性良く減少させて、前記スロットル弁開度減少制御の応答遅れによる不足分を賄い、かつ、点火時期遅角制御及び一部気筒の燃料供給停止制御による排気温度上昇作用を、残り気筒の燃料供給量を増量制御することによる排気温度低減作用で緩和することができ、排気浄化触媒への影響を回避することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態の構成を示す図２において、エンジン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、エンジン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。
【００２２】
前記エンジン１には、燃焼室に装着されて点火を行う点火栓２１が設けられ、吸気マニホールドの各吸気ポートには、気筒毎に燃料噴射する燃料噴射弁２２が設けられ、コントロールユニット６からの指令を受けて所定の点火時期に点火制御され、所定の噴射時期に噴射制御される。なお、各気筒の燃焼室に直接燃料を噴射するように、燃料噴射弁を設けてもよい。
【００２３】
また、エンジン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が設けられると共に、前記コントロールユニット６からの指令を受けてスロットル弁７を目標開度となるように制御するスロットルアクチュエータ  （スロットル弁制御装置）  ２３が設けられている。
さらに、エンジン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、その周期よりエンジン回転速度Ｎが算出される。
【００２４】
また、自動変速機２には、ギア位置を検出するギア位置センサ１１及び出力軸１０の回転速度の検出を介して車速ＶＳＰを検出する車速センサ１２が設けられている。その他、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ１３が設けられている。
そして、コントロールユニット６は、運転者が操作するアクセルペダルの開度や、車両のタイヤのスリップ率などに基づいて目標スロットル開度を設定し、スロットルアクチュエータ２３を介してスロットル弁の開度を制御する。一方で、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。
【００２５】
また、エンジン１の排気通路１４には、排気中の汚染物質を浄化するための排気浄化触媒  （三元触媒）  １５が設けられている。
次に、本実施形態における変速時のエンジントルク減少制御について説明する。
図３は、第１の実施形態  （請求項２に係る発明の実施形態）  に係るエンジントルク減少制御のルーチンを示すフローチャートである。
【００２６】
ステップ  （図ではＳと記す。以下同様）  １では、自動変速機２の変速が開始されたか否かを判定する。
変速が開始されたと判定されるとステップ２へ進み、前記クランク角センサ９からの信号に基づいて算出されるエンジン回転速度Ｎを読み込むと共に、前記ギア位置センサ１１から変速機のギア位置Ｇ、水温センサ１３によって検出される冷却水温度Ｔｗ等を読み込む。
【００２７】
ステップ３では、前記の各種検出値から推定される現在の運転状態に基づいて当該変速時に要求されるエンジントルク減少量を算出する。
ステップ４では、前記要求エンジントルク減少量に見合ったスロットル弁開度ＴＶＯａを算出する。
ステップ５では、前記スロットル弁開度の減少制御のトルク減少応答遅れ時間ｔを算出する。これは、吸気の応答遅れに起因するものである。
【００２８】
ステップ６では、前記スロットルアクチュエータ２３に駆動信号を出力して、前記スロットル弁７を前記目標開度ＴＶＯａに制御する。これにより、スロットル弁開度を減少制御するエンジントルク減少制御が開始される。このステップ６の機能が第１のエンジントルク減少制御手段に相当する。
ステップ７では、変速開始後前記トルク減少応答遅れ時間ｔを経過したか否かを判定する。
【００２９】
前記トルク減少応答遅れ時間ｔの経過前はステップ８へ進んで、全気筒の半分の気筒の前記燃料噴射弁２２からの燃料噴射を停止すると共に、残りの気筒の燃料噴射弁２２からの燃料噴射量を増量して気筒全体の排気の空燃比を目標空燃比に近づける制御を行う。これにより、前記半分の気筒の燃料噴射を停止することで、前記スロットル弁開度減少制御によるエンジントルク減少の応答遅れ分を賄うことができる。また、該燃料噴射停止で排気の空燃比がリーン化されることによる排気温度上昇作用を、前記残り気筒の燃料噴射量増量による空燃比リッチ化の排気温度低減作用で緩和して排気浄化触媒１５の劣化を抑制し、耐久性を確保できる。このステップ８の機能が第２のエンジントルク減少制御手段に相当する。
【００３０】
ステップ９では、変速が終了したか否かを判定し、終了前と判定されたときはステップ１に戻って同制御を繰り返し、終了と判定されたときはステップ１０へ進んで、スロットルアクチュエータ２３を介してスロットル弁７の開度を変速前の開度に戻し、通常の制御に復帰する。
また、ステップ７で変速開始後前記トルク減少応答遅れ時間ｔを経過したと判定されたときは、ステップ１１へ進んで一部気筒の燃料噴射停止と燃料噴射量増量制御とを解除し、全気筒一律の通常の燃料噴射量制御に復帰した後、ステップ９へ進む。即ち、変速後期は、スロットル弁７の減少制御のみを行い、これにより、要求エンジントルク減少量を満たすことができる。
【００３１】
本第１の実施形態の様子を、図４のタイムチャートに示す。
次に、第２の実施形態  （請求項３に係る発明の実施形態）  に係るエンジントルク減少制御のルーチンを図５のフローチャートに従って説明する。
ステップ１〜ステップ７、ステップ９，ステップ１０については、図３と同様であるので説明を省略する。
【００３２】
ステップ７で変速開始後前記トルク減少応答遅れ時間ｔを経過前と判定されたときは、ステップ２１へ進み、エンジン１の点火時期を遅角制御すると共に、燃料噴射量を増量制御する。
即ち、前記第１の実施形態と同様に発生する変速初期の前記スロットル弁開度減少制御によるエンジントルク減少の応答遅れ分を、点火時期を遅角制御して応答性の良いエンジントルク減少制御を行うことで賄うことができる。また、該点火時期遅角制御による排気温度上昇作用を、前記燃料噴射量増量による空燃比リッチ化の排気温度低減作用で緩和して排気浄化触媒１５の劣化を抑制し、耐久性を確保できる。このステップ２１の機能が第２のエンジントルク減少制御手段に相当する。
【００３３】
ステップ７で、前記トルク減少応答遅れ時間ｔを経過したと判定されたときは、ステップ２２へ進み、点火時期と燃料噴射制御とを変速前の通常制御に戻す。
本第２の実施形態の様子を、図６のタイムチャートに示す。
次に、第３の実施形態  （請求項４に係る発明の実施形態）  に係るエンジントルク減少制御のルーチンを図７のフローチャートに従って説明する。
【００３４】
ステップ１〜ステップ７、ステップ９，ステップ１０については、図３と同様であるので説明を省略する。
ステップ７で変速開始後前記トルク減少応答遅れ時間ｔを経過前と判定されたときは、ステップ３１へ進み、点火時期を遅角制御すると共に、全気筒の半分の気筒の前記燃料噴射弁２２からの燃料噴射を停止する制御と、残りの気筒の燃料噴射弁２２からの燃料噴射量を増量して気筒全体の排気の空燃比を目標空燃比に近づける制御を行う。これにより、前記点火時期の遅角制御と半分の気筒の燃料噴射を停止することで、前記スロットル弁開度減少制御によるエンジントルク減少の不足分を賄うことができる。また、該点火時期遅角制御と燃料噴射停止制御による排気温度上昇作用を、前記残り気筒の燃料噴射量増量による排気温度低減作用で緩和して排気浄化触媒１５の劣化を抑制し、耐久性を確保できる。このステップ３１の機能が第２のエンジントルク減少制御手段に相当する。
【００３５】
ステップ７で、前記トルク減少応答遅れ時間ｔを経過したと判定されたときは、ステップ32へ進み、点火時期と燃料噴射制御とを変速前の通常制御に戻す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態の全体システム構成図。
【図３】第１の実施形態に係るエンジントルク減少制御ルーチンのフローチャート。
【図４】同上実施形態の様子を示すタイムチャート。
【図５】第２の実施形態に係るエンジントルク減少制御ルーチンのフローチャート。
【図６】同上実施形態の様子を示すタイムチャート。
【図７】第３の実施形態に係るエンジントルク減少制御ルーチンのフローチャート。
【符号の説明】
１   エンジン
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
14   排気通路
15   排気浄化触媒
21   点火栓
22   燃料噴射弁
23   スロットルアクチュエータ
【図１】
0003632325.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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