(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機の変速時に現在のエンジントルクに対し所定の要求トルクダウン率でエンジンのトルクダウン制御を行う変速時トルクダウン制御装置において、
前記要求トルクダウン率をエンジントルクとフリクショントルクとの和である燃焼トルクのダウン率に変換する燃焼トルクダウン率変換手段と、
前記燃焼トルクのダウン率をＭＢＴ点火時期での燃焼トルクに対するダウン率である対ＭＢＴダウン率に変換する対ＭＢＴダウン率変換手段と、
前記対ＭＢＴダウン率より、ＭＢＴ点火時期からのリタード量を算出する点火時期リタード量算出手段と、
を設けたことを特徴とする変速時トルクダウン制御装置。
【請求項２】
前記対ＭＢＴダウン率変換手段は、ＭＢＴ点火時期と現在の点火時期との差から、ＭＢＴ点火時期での燃焼トルクに対する現在の燃焼トルクの割合を求め、この割合と前記燃焼トルクのダウン率との積により、対ＭＢＴダウン率を求めることを特徴とする請求項１記載の変速時トルクダウン制御装置。
【請求項３】
トルクダウン制御のために算出したＭＢＴ点火時期からのリタード量を所定値と比較するリタード限界判定手段と、比較の結果、所定値以上の場合に、点火時期のリタードを禁止し、燃料カットによりトルクダウン制御を行うトルクダウン方法切換手段とを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の変速時トルクダウン制御装置。
【請求項４】
前記要求トルクダウン率を変速中に所定の過渡特性を持たせて変化させる場合に、予め、その最大ダウン率から、これを達成するためのＭＢＴ点火時期からのリタード量である最大リタード量を算出する最大リタード量算出手段を設け、
前記リタード限界判定手段にて、前記最大リタード量を所定値と比較することにより、前記最大リタード量が所定値以上となる場合に、点火時期のリタードを禁止し、燃料カットによりトルクダウン制御を行うことを特徴とする請求項３記載の変速時トルクダウン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の変速時に現在のエンジントルク（軸トルク）に対し所定の要求トルクダウン率でエンジンのトルクダウン制御を行う変速時トルクダウン制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
変速時のトルクダウン制御は、特開平７−２９３６８２号公報などで知られるように、変速機制御装置からのトルクダウン要求に応じて、エンジン制御装置で点火時期のリタード（遅角）を行うものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年においては、変速ショックの更なる低減のために、変速時のトルクダウン制御にもより細かな制御が要求される傾向にあり、現在のエンジントルクに対し所定の要求トルクダウン率で正確にエンジンのトルクダウン制御を行う必要があるが、次のような問題点がある。
【０００４】
現在のエンジントルクに対する要求トルクダウン率が決まっても、点火時期のリタード量は一義的には決まらない。
これは、エンジントルクは燃焼トルクからフリクショントルクを除いたものであるが、フリクショントルクがエンジン回転数に依存するため、要求トルクダウン率に対して、どれだけ点火時期をリタードさせればよいかは、その時点での要求トルクダウン率、エンジン回転数、その時点での点火時期によって変化するからである。
【０００５】
従って、精度良くトルクダウン制御を行うためには、格納しておくデータが膨大になってしまう。
本発明は、ＭＢＴ点火時期（燃焼トルクが最大となる最適点火時期）からのリタード量と、燃焼トルクのダウン率との関係が、運転状態にかかわらずほぼ一義的に定められることを見いだし、これを利用して、より少ないデータ格納量で、きめ細かなトルクダウン制御を行うことを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１の発明では、自動変速機の変速時に現在のエンジントルクに対し所定の要求トルクダウン率でエンジンのトルクダウン制御を行う変速時トルクダウン制御装置において、前記要求トルクダウン率をエンジントルクとフリクショントルクとの和である燃焼トルクのダウン率（目標ダウン率）に変換する燃焼トルクダウン率変換手段と、前記燃焼トルクのダウン率をＭＢＴ点火時期での燃焼トルクに対するダウン率である対ＭＢＴダウン率に変換する対ＭＢＴダウン率変換手段と、エンジンのトルクダウン制御のため、前記対ＭＢＴダウン率より、ＭＢＴ点火時期からのリタード量を算出する点火時期リタード量算出手段と、を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明では、前記対ＭＢＴダウン率変換手段は、ＭＢＴ点火時期と現在の点火時期との差から、ＭＢＴ点火時期での燃焼トルクに対する現在の燃焼トルクの割合（現在ダウン率）を求め、この割合と前記燃焼トルクのダウン率（目標ダウン率）との積により、対ＭＢＴダウン率を求めることを特徴とする。
請求項３の発明では、トルクダウン制御のために算出したＭＢＴ点火時期からのリタード量を所定値と比較するリタード限界判定手段と、比較の結果、所定値以上の場合に、点火時期のリタードを禁止し、燃料カットによりトルクダウン制御を行うトルクダウン方法切換手段とを設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明では、請求項３の発明において、前記要求トルクダウン率を変速中に所定の過渡特性を持たせて変化させる場合に、予め、その最大ダウン率から、これを達成するためのＭＢＴ点火時期からのリタード量である最大リタード量を算出する最大リタード量算出手段を設け、前記リタード限界判定手段にて、前記最大リタード量を所定値と比較することにより、前記最大リタード量が所定値以上となる場合に、点火時期のリタードを禁止し、燃料カットによりトルクダウン制御を行うことを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、現在のエンジントルクに対する要求トルクダウン率を燃焼トルクのダウン率に変換し、更にこれをＭＢＴ点火時期での燃焼トルクに対するダウン率である対ＭＢＴダウン率に変換し、この対ＭＢＴダウン率より、ＭＢＴ点火時期からのリタード量を算出するので、トルクダウン制御用のリタード量の算出に際し、対ＭＢＴダウン率のみをパラメータとする簡単なテーブルを用いて、ＭＢＴ点火時期からのリタード量を求めることができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、対ＭＢＴダウン率を得るに際して、ＭＢＴ点火時期での燃焼トルクに対する現在の燃焼トルクの割合（現在ダウン率）を求めるが、これを求める際にも、ＭＢＴ点火時期と現在の点火時期との差のみをパラメータとする簡単なテーブルを用いればよく、簡単な計算で対ＭＢＴダウン率を得ることができる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、トルクダウン制御のために算出したＭＢＴ点火時期からのリタード量が所定値以上の場合には、点火時期のリタードを禁止し、燃料カットによるトルクダウン制御を行うので、リタード不能になるような大きなリタードが必要な場合でも、燃料カットによりトルクダウン制御を行うことができる。
【００１２】
請求項４の発明によれば、前記要求トルクダウン率を変速中に所定の過渡特性を持たせて変化させる場合に、予め、その最大ダウン率から、これを達成するための最大リタード量を算出し、この最大リタード量が所定値以上となる場合には、点火時期のリタードを禁止し、燃料カットによるトルクダウン制御を行うことにより、すなわち、予め変速中に最大リタード量がどの程度になるかを把握して、途中でリタード不能になる場合には、初めから燃料カットを行うことにより、変速中にリタードと燃料カットとの切換えが発生して、これによるショックが生じることを防止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す車両駆動系の概略構成図である。
エンジン（ＥＮＧ）１の出力軸は自動変速機（ＡＴ）２に接続され、自動変速機２の出力軸３によりファイナルギア４を介して駆動輪５，５が駆動される。
【００１４】
エンジン１及び自動変速機２の制御は、それぞれ、エンジン制御装置（ＥＮＧ−ＣＵ）６及び変速機制御装置（ＡＴ−ＣＵ）７により、各種センサによって検出される運転状態に基づいてなされるが、これらの制御装置６，７は通信線より接続されており、協調制御が可能となっている。
すなわち、変速機制御装置７では、スロットル開度ＴＶＯ及び車速ＶＳＰに基づいてシフトパターン線図を参照することにより、目標変速段を設定し、目標変速段が変更されたときに、自動変速機２に対し変速指令を出力することにより、変速を行わせるが、この変速時には、変速ショックの低減のため、エンジン制御装置６に対しトルクダウン要求（要求トルクダウン率ＴＤ）を出力する。
【００１５】
エンジン制御装置６では、トルクダウン要求（要求トルクダウン率ＴＤ）を受けると、これに従って、エンジン１の点火時期制御や燃料噴射制御に際し、変速時トルクダウン制御として、点火時期のリタードや一部気筒の燃料カットを行わせる。ここで、点火時期リタード量や燃料カット気筒数は要求トルクダウン率ＴＤに応じて設定される。
【００１６】
図２はエンジン制御装置６内で行われる変速時トルクダウン制御に関する制御ブロック図である。
トルクダウン率過渡特性設定部１１は、変速機制御装置７からの要求トルクダウン率ＴＤ（エンジントルクを現在値からどの程度ダウンさせて欲しいかを示し、例えば３％ダウンさせる場合はＴＤ＝0.03）を基に、予め設定された過渡特性に基づき、時々刻々どの程度のトルクダウンをさせるかを示すトルクダウン率ＴＤＲを決める。尚、ここで決めるトルクダウン率ＴＤＲの最大値は要求トルクダウン率ＴＤとする。
【００１７】
燃焼トルクダウン率変換部１２は、エンジントルクをトルクダウン率ＴＤＲだけダウンさせるには、燃焼トルクを現在値に対しどの程度の割合にすればよいのかを示す燃焼トルクのダウン率（以下目標ダウン率といい、例えば現在値の97％にする場合は目標ダウン率＝0.97）を算出する。
具体的には、現在の燃焼トルクはエンジントルクＴＥとフリクショントルクＴＦとの和として求められるので、トルクダウン率過渡設定部１１からのトルクダウン率ＴＤＲと、エンジントルクＴＥと、フリクショントルクＴＦとから、次式に従って、目標ダウン率を算出する。
【００１８】
目標ダウン率＝（（１−ＴＤＲ）×ＴＥ＋ＴＦ）／（ＴＥ＋ＴＦ）
尚、エンジントルクＴＥは、スロットル開度ＴＶＯとエンジン回転数ＮＲＰＭとからマップを参照して求める。また、フリクショントルクＴＦは、図４のごとくエンジン回転数ＮＲＰＭをパラメータとするテーブルに設定されており、それを参照して求める。
【００１９】
切換スイッチ部１３は、後述するトルクダウン方法選択部２０（切換部２６）により切換えられ、トルクダウン方法選択部２０がリタード（０）を選択していれば、リタード制御部１４に、燃料カット（１）を選択していれば、燃料カット制御部１７に、目標ダウン率の信号を送る。
リタード制御部１４は、対ＭＢＴダウン率変換部１５と、リタード量算出部１６とを備えており、対ＭＢＴダウン率変換部１５では、次の１５ａ〜１５ｃの手順で、前記目標ダウン率を、ＭＢＴ点火時期（以下単にＭＢＴという）での燃焼トルクに対するダウン率である対ＭＢＴダウン率に変換する。
【００２０】
始めに１５ａで、ＭＢＴと現在の点火時期ＡＤＶとを読込み、現在の点火時期ＡＤＶがＭＢＴからどの程度ずれているか、そのずれ量（差）ΔＡＤＶ＝ＭＢＴ−ＡＤＶを算出する。
尚、ＭＢＴは、エンジン回転数ＮＲＰＭ及びスロットル開度ＴＶＯなどからマップを参照して求めることができるが、特開平１０−３１８１１０号公報に開示されているように、火炎速度、着火遅れ時間などを考慮して計算により求めることもできる。
【００２１】
次に１５ｂで、テーブル１を参照する。テーブル１は、ＭＢＴからの点火時期のずれ量ΔＡＤＶと、ＭＢＴでの燃焼トルクに対するΔＡＤＶにおける燃焼トルクの割合（ダウン率）との関係を示すデータが格納されている。ΔＡＤＶとダウン率との関係は運転状態にかかわらず一義的に決まる。
そこで、現在のΔＡＤＶを用いて、テーブル１を参照し、ＭＢＴでの燃焼トルクに対する現在の燃焼トルクの割合（現在ダウン率）を求める。
【００２２】
次に１５ｃで、現在ダウン率に目標ダウン率を乗じることで、対ＭＢＴダウン率を求める。現在ダウン率と目標ダウン率との積が、ＭＢＴでの燃焼トルクに対してどの割合の燃焼トルクにすればよいかを示す対ＭＢＴダウン率となるからである。
リタード量算出部１７では、対ＭＢＴダウン率より、テーブル２を参照して、リタード量を求める。テーブル２は、テーブル１と軸が逆なだけで特性は同一である。
【００２３】
対ＭＢＴダウン率を用いてテーブル２を参照することで、ＭＢＴに対してどれほど点火時期を変化させればよいかを示すＭＢＴからのリタード量を求めることができる。従って、これを基に点火時期のリタード制御を行う。
尚、テーブル２はテーブル１と軸が逆なだけで特性は同一であるので、テーブル２を省略し、テーブル１を共用して、これを逆読みするようにしてもよいことはもちろんである。
【００２４】
燃料カット制御部１７は、目標ダウン率に応じ、これを予め定めたしきい値と比較するなどして、何気筒燃料カットすればよいかを示す燃料カット気筒数を算出し、これに基づいて一部気筒の燃料カットを行わせる。
次にトルクダウン方法選択部２０について説明する。
トルクダウン方法選択部２０は、基本的には、トルクダウン制御のための点火時期のリタード量が所定値以上になった場合に、リタード限界と判定して、切換スイッチ部１３より、リタード制御部１４による制御から、燃料カット制御部１７による制御に切換えるが、本実施形態では、要求トルクダウン率ＴＤに対し過渡特性を持たせることで、変速中にリタード量が変化することから、予め最大リタード量を算出し、最大リタード量が所定値以上となる場合に、初めから切換えを行うようにしている。
【００２５】
変速中のトルクダウン率ＴＤＲの最大値は上述のように要求トルクダウン率ＴＤであるから、このときのリタード量が最大リタード量ということになる。
従って、トルクダウン率ＴＤＲに代え、要求トルクダウン率ＴＤをそのまま用いて、燃焼トルクのダウン率に変換すれば、燃焼トルクの最大ダウン率が得られ、これを更に対ＭＢＴダウン率に変換すれば、対ＭＢＴ最大ダウン率が得られ、この対ＭＢＴ最大ダウン率よりＭＢＴからの最大リタード量を求めることができる。
【００２６】
図３は本実施形態での図２中のトルクダウン方法選択部２０の詳細ブロック図である。
燃焼トルクダウン率変換部２１では、要求トルクダウン率ＴＤをそのまま用いて、次式により、燃焼トルクの最大ダウン率を求める。
最大ダウン率＝（（１−ＴＤ）×ＴＥ＋ＴＦ）／（ＴＥ＋ＴＦ）
対ＭＢＴダウン率変換部２２では、ＭＢＴと現在の点火時期ＡＤＶとの差ΔＡＤＶを求め、この差ＡＤＶからテーブル１を参照して現在ダウン率を求め、これに最大ダウン率を乗じて、対ＭＢＴ最大ダウン率を求める。
【００２７】
最大リタード量算出部２３では、対ＭＢＴ最大ダウン率から、テーブル２を参照することにより、ＭＢＴからの最大リタード量を求める。
リタード限界判定部２４では、ＭＢＴからの最大リタード量を所定値と比較することにより、リタード限界（最大リタード量≧所定値）であるか否かを判定する。
【００２８】
その一方、燃料カット可否領域判定部２５では、スロットル開度ＴＶＯとエンジン回転数ＮＲＰＭとに基づいて、燃料カット可能な領域（例えば、スロットル開度小かつエンジン回転数小の領域）か否かを判定する。
トルクダウン方法切換部２６では、リタード限界判定部２４での判定でリタード限界を超え、かつ燃料カット可否領域判定部２５での判定で燃料カット可能な領域の場合であれば、点火時期のリタードを禁止して、燃料カットを行い、それ以外の場合は、点火時期のリタードを行うよう、図２中の切換スイッチ部１３の切換えを行う。
【００２９】
これにより、リタード不能になるような大きなリタードが必要な場合でも、燃料カットによりトルクダウン制御を行うことができるのみならず、予め変速中に最大リタード量がどの程度になるかを把握して、途中でリタード不能になる場合には初めから燃料カットを行うことにより、変速中にリタードと燃料カットとの切換えが発生してショックが生じることを防止できる。
【００３０】
尚、本実施形態では、要求トルクダウン率ＴＤ，ＴＤＲについては、トルクダウン前のトルクに対するトルクダウン量の割合とし、目標ダウン率、現在ダウン率、対ＭＢＴダウン率、最大ダウン率、対ＭＢＴ最大ダウン率については、トルクダウン前のトルクに対するトルクダウン後のトルクの割合としているが、後者についても、トルクダウン前のトルクに対するトルクダウン量の割合として、算出するようにしてもよく、この場合でも、ＭＢＴからのリタード量とダウン率との関係は一義的に定まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態を示す車両駆動系の概略構成図
【図２】  トルクダウン制御の制御ブロック図
【図３】  図２中のトルクダウン方法選択部の詳細ブロック図
【図４】  フリクショントルク設定用テーブルを示す図
【符号の説明】
１  エンジン
２  自動変速機
６  エンジン制御装置
７  変速機制御装置
１１  トルクダウン率過渡設定部
１２  燃焼トルクダウン率変換部
１３  切換スイッチ部
１４  リタード制御部
１５  対ＭＢＴダウン率変換部
１６  リタード量算出部
１７  燃料カット制御部
２０  トルクダウン方法選択部
２３  最大リタード量算出部
２４  リタード限界判定部
２６  トルクダウン方法切換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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