(57)【要約】【課題】エンジンに自動変速機が接続された車両用パワートレインにおいて、発進およびその直後の走行性能を向上する。【解決手段】目標トルク制御条件が成立し、エンジン運転状態に基づく基本目標トルクＴｅｂ、エンジン水温に基づくエンジンフリクション相殺用の水温補正トルクＴｗｈを順次算出し、自動変速機がＤ，Ｒ位置にあるときに、自動変速機の作動油温度に基づいて自動変速機のフリクション相殺用のＡＴ作動油温補正トルクＴａｔｈを算出し、これらを、順次加算して、最終的な目標トルクＴｅを算出し、該目標トルクＴｅに見合った目標スロットル開度ＴＶＯｔｇを算出し、スロットル弁を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに自動変速機を接続したパワートレインの制御装置であって、
自動変速機の作動油温度を検出する作動油温度検出手段と、
検出された作動油温度に基づいてエンジンの出力を調整するエンジン出力調整手段と、
を含んで構成したことを特徴とするパワートレインの制御装置。
【請求項２】
前記エンジン出力調整手段は、エンジンの吸入空気量の補正を含んでエンジン出力を調整することを特徴とする請求項１に記載のパワートレインの制御装置。
【請求項３】
前記エンジン出力調整手段は、エンジンの点火時期の補正を含んでエンジン出力を調整することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパワートレインの制御装置。
【請求項４】
前記エンジン出力調整手段は、エンジンの目標トルクを補正することにより、エンジン出力を調整することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のパワートレインの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに自動変速機を接続したパワートレインにおいて、低温時の発進性能を改善した技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両搭載エンジンにおいては、エンジン低温時にフリクションの増大に伴う正味出力の低下により始動性および発進直後の運転性低下を防止するため、エンジン温度に基づいて燃料噴射量を増大補正するなどしてエンジン発生出力を増大補正することが一般に行われている。
特許文献１に記載されたものでは、低温発進時にさらに燃料噴射量を増量して発進性能向上を図っている。
【特許文献１】特開平０５−０１０１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、エンジンに自動変速機が接続された一般的な車両のパワートレインでは、エンジンのみを暖機してエンジンフリクションを軽減しても、エンジンとは独立した作動油で駆動される自動変速機のフリクションは軽減されないので、低温時は高温時に比較して発進がもたつき、発進から自動変速機の暖機が完了するまでの走行性能が環境温度によってばらつき安定した走行操作性が得られない（低温時は高温時よりアクセル踏む込み量を増大する必要がある）という問題があった。
【０００４】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、発進から自動変速機の暖機が完了するまで、環境温度変化によらず、安定した走行操作性が得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため、請求項１に係る発明は、
エンジンに自動変速機を接続したパワートレインの制御装置であって、
自動変速機の作動油温度を検出する作動油温度検出手段と、
検出された作動油温度に基づいてエンジンの出力を調整するエンジン出力調整手段と、
を含んで構成したことを特徴とする。
【０００６】
請求項１に係る発明によると、
自動変速機の作動油温度に基づいて、作動油温度が低く自動変速機のフリクションが大きいときには、エンジン出力をその分増大補正するなどの調整を行うことにより、環境温度変化に影響されない自動変速機の軸出力（正味出力）を得ることができ、もって、低温時でももたつきの無い発進が行え、自動変速機の暖機が完了するまで、環境温度変化に影響されず、安定した走行操作性が得られる。
【０００７】
また、請求項２に係る発明は、
前記エンジン出力調整手段は、エンジンの吸入空気量の補正を含んでエンジン出力を調整することを特徴とする。
請求項２に係る発明によると、
吸入空気量の補正を含むエンジン出力の調整によって、エミッション等の性能に影響を与えず、かつ、エンジン出力を大きい調整代で調整することができる。
【０００８】
また、請求項３に係る発明は、
前記エンジン出力調整手段は、エンジンの点火時期の補正を含んでエンジン出力を調整することを特徴とする。
請求項３に係る発明によると、
点火時期の補正を含むエンジン出力の調整によって、エンジン出力を高応答で調整することができる。
【０００９】
また、請求項４に係る発明は、
前記エンジン出力調整手段は、エンジンの目標トルクを補正することにより、エンジン出力を調整することを特徴とする。
請求項４に係る発明によると、
目標トルクの補正を介してエンジン出力を調整することで、目標トルクに応じたエンジン制御で高精度な出力の調整を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施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のシステム図である。
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施の形態における車両の制御装置を示す。
この図１において、エンジン１の出力軸には、流体式トルクコンバータ２を介して自動変速機（ＡＴ）３が接続されている。なお、本発明は、プーリ−ベルト等による無段変速機にも適用でき、同等以上の効果が得られる。
【００１１】
エンジン制御用コントローラ４は、マイクロコンピュータを含んで構成され、エンジン１への燃料供給量や点火時期などを制御する機能を有している。
また、前記エンジン制御用コントローラ４とは個別に、マイクロコンピュータを含んで構成されるＡＴ制御用コントローラ５が設けられ、該ＡＴ制御用コントローラ５は、自動変速機３における変速やロックアップなどを制御する機能を有している。
前記エンジン制御用コントローラ４には、エンジン１の吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータ１１、エンジン１の回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転センサ１２、電子制御スロットル弁１３の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１４、エンジン冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ１５などからの検出信号が入力される。
【００１２】
また、ＡＴ制御用コントローラ５には、自動変速機２の出力軸から回転信号を得て車速ＶＳＰを検出する車速センサ１６、トルクコンバータ２のタービン回転速度Ｎｔを検出するタービンセンサ１７の他、本発明に係る制御を行うため自動変速機３の作動油温度Ｔａｔを検出する作動油温度センサ１８、同じく自動変速機３のシフト位置（Ｄ，Ｒ，Ｎ，Ｐ）を検出するシフト位置センサ１９などからの検出信号が入力される。
【００１３】
更に、前記エンジン制御用コントローラ４とＡＴ制御用コントローラ５とは、通信線２１を介して接続され、リアルタイム通信が行えるようになっている。
前記通信線２１を介した通信において、エンジン制御用コントローラ４は、ＡＴ制御用コントローラ５に向けて、エンジン負荷やアクセル開度の情報を送信すると共に、トルクダウン許可信号やロックアップ禁止信号などを送信する。
【００１４】
一方、ＡＴ制御用コントローラ５は、エンジン制御用コントローラ４に向けて、トルクダウン信号，ロックアップ中信号の他、作動油温度の情報などを送信する。
図２は、本発明にかかる自動変速機暖機完了前のエンジン制御の第１の実施形態のフローを示す。
ステップＳ１では、目標トルクを設定して、該目標トルクとなるようにエンジントルクを制御する条件が成立しているかを判定する。
【００１５】
上記制御条件が成立していると判定されたときはステップＳ２へ進み、前記各種センサからの検出値を読み込む。
ステップＳ３では、前記アクセル開度ＡＰＯ、エンジン回転数Ｎｅ等に基づいて、基本目標トルクＴｅｂを、マップからの検索等によって算出する。
ステップＳ４では、エンジン冷却水温度Ｔｗに基づいて、エンジン１のフリクションによるトルク損失を相殺するための、水温補正トルクＴｗｈをマップからの検索等によって算出する。この水温補正トルクＴｗｈは、水温が低いときほどエンジンフリクションが大きくなるため、大きい値に算出される。
【００１６】
ステップＳ５では、自動変速機３のシフト位置が発進、走行用のドライブ位置Ｄまたはリバース位置Ｒであるかを判定する。
走行用のドライブ位置Ｄまたはリバース位置Ｒであると判定されたときは、ステップＳ６へ進み、作動油温度センサ１８で検出された自動変速機３の作動油温度Ｔａｔに基づいて、自動変速機３のフリクションによるトルク損失を相殺するための、作動油温補正トルクＴａｔｈをマップからの検索等によって算出する。この作動油温補正トルクＴａｔｈは、作動油温度Ｔａｔが低いときほど自動変速機３のフリクションが大きくなるため、大きい値に算出される。
【００１７】
また、自動変速機３のフリクションは、変速機内部で作動油が回転部材によって攪拌されるときの速度が大きいほど増大するので、作動油温度の他、トルクコンバータのタービン回転速度Ｎｔ（変速機の入力軸回転速度）あるいは、車速センサで検出される車速（変速機の出力軸回転速度）にも基づいて、作動油温補正トルクＴａｔｈを算出するようにしてもよい。
【００１８】
一方、ステップＳ５で自動変速機３のシフト位置が発進、走行用の位置でない（ニュートラルＮまたはパーキングＰ）と判定されたときは、自動変速機３は、駆動されないのでステップＳ７で作動油温補正トルクＴａｔｈ＝０にセットする。
ステップＳ８では、最終的なエンジンの目標トルクＴｅを、次式のように基本目標トルクＴｅｂに、水温補正トルクＴｗｈと、作動油温補正トルクＴａｔｈとを加算して算出する。
【００１９】
Ｔｅ＝Ｔｅｂ＋Ｔｗｈ＋Ｔａｔｈ
ステップＳ９では、前記目標トルクＴｅとエンジン回転速度Ｎｅ等に基づいて、目標吸入空気量相当の目標スロットル開度ＴＶＯｔｇを算出する。
これにより、前記電子制御スロットル弁１３のスロットル開度ＴＶＯが、目標開度ＴＶＯｔｇとなるように制御され、エンジン１のトルクが目標トルクＴｅとなるように制御される。
【００２０】
ここで、本発明では、従来同様、水温Ｔｗに基づくエンジンフリクションに見合ったトルク補正に加えて、自動変速機３の作動油温度Ｔａｔに基づく自動変速機３のフリクションに見合ったトルク補正が行われるため、低温時でも高温時同様もたつきのない発進性能が得られ、その後、エンジン１の暖機完了に遅れて自動変速機３の暖機が完了するまで、環境温度変化によらず略一定の良好な走行操作性（アクセル開度と走行出力特性の関係が一定）が得られる。
【００２１】
上記実施形態では、作動油温度センサ１８を設けて作動油温度を検出したが、作動油温度を推定する構成とすることもできる。
図３は、作動油温度を推定してトルク補正を行う第２の実施形態のフローを示し、ステップＳ５で、自動変速機３のシフト位置が発進、走行用のドライブ位置Ｄまたはリバース位置Ｒであると判定されたときに、ステップＳ１０で作動油温度を推定する。
【００２２】
例えば、自動変速機３の作動油温度の初期値は、エンジン１の水温に等しいとし、自動変速機３がエンジン１によって駆動されてからの時間と共に温度が上昇するから、簡易的には、水温と等しい初期値に変速機駆動時間×作動油温度上昇補正係数を乗じた値を加算して推定することができる。
あるいは、変速機駆動時間に応じて予め実験的に求めた作動油温度上昇補正係数を、初期値に乗算して推定するようなこともできる。
【００２３】
その他、変速機駆動開始後のタービン回転の累積回転数を、作動油の攪拌エネルギ、つまり温度上昇量に相関すると考えて、初期値に、タービン回転速度Ｎｔの積分値に補正係数を乗じた値を加算して推定することもできる。
このようにして作動油温度を推定した後は、ステップＳ７以降へ進み、第１の実施形態と同様の制御を行う。
【００２４】
なお、上記実施形態では、吸入空気量の増量補正を介して燃料噴射量が増量補正されることにより、空燃比を目標値に維持しつつエンジントルク（出力）を増大補正できるが、直接燃料噴射量を増量補正してエンジン出力を増大補正するようにしてもよく、空燃比は変化するが、応答性は高められる。
図４は、自動変速機の作動油温度に基づくエンジン出力の補正を、点火時期によって行う第３の実施形態を簡易的に示したフローである。
【００２５】
ステップＳ２１では、各種センサからの検出値を読み込み、ステップＳ２２では、エンジン負荷（アクセル開度ＡＰＯ、燃料噴射量Ｔｉ等）とエンジン回転速度Ｎｅとに基づいて、マップからの検索等により第１の基本点火時期ＡＶＯｂ０を算出し、エンジン１の水温Ｔｗに基づく補正を行って、基本点火時期ＡＶＯｂを算出する。
ステップＳ２３では、自動変速機３のシフト位置が発進、走行用のドライブ位置Ｄまたはリバース位置Ｒであるかの判定を行い、ＤまたはＲ位置と判定されたときは、ステップＳ２４へ進んで、自動変速機３の作動油温度Ｔａｔに基づいて、自動変速機３のフリクションによるエンジンの出力損失を相殺するため、作動油温補正点火時期ＡＤＶａｔｈをマップからの検索等によって算出する。この作動油温点火時期進角補正量ＡＤＶａｔｈは、作動油温度Ｔａｔが低いときほどエンジン出力を増大補正させるべく、進角量を大きくした値に算出される。
【００２６】
また、ステップＳ２３で自動変速機３のシフト位置がＮまたはＰと判定されたときは、ステップＳ２５で作動油温点火時期進角補正量ＡＤＶａｔｈ＝０にセットする。
ステップＳ８では、最終的なエンジンの目標点火時期ＡＤＶを、次式のように基本点火時期ＡＤＶｂに、作動油温点火時期進角補正量ＡＤＶａｔｈを加算して算出する。
ＡＤＶ＝ＡＤＶｂ＋ＡＤＶａｔｈ
本実施形態のようにすれば、点火時期でエンジン出力を補正することにより、応答性よく補正することができる。
【００２７】
ただし、点火時期では、エンジン出力の調整代（進角補正代）を余り大きくとることが難しいので、前記スロットル弁１３により吸入空気量の補正に加える補助的な補正としてもよい。また、エンジンの暖機が完了するまでは、点火時期による補正は行わず、エンジン暖機完了後、自動変速機の暖機が完了するまでの間に限って、点火時期補正を行う構成としてもよい。
【００２８】
図５は、以上示した実施形態における各部状態量の変化を示す。図示のように、吸入空気量の増大補正や点火時期の進角補正を行うことにより、自動変速機のフリクションによる発進およびその後のもたついた走行を改善できることが明らかである。
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）請求項１〜４のいずれか１つに記載のパワートレインの制御装置において、
前記自動変速機の作動油温度の検出を、走行状態に基づいて推定により検出することを特徴とするパワートレインの制御装置。
【００２９】
かかる構成によると、作動油温度を、初期値をエンジンの始動時水温で代用し、その後の温度上昇を変速機駆動時間等で推定することができ、温度センサを設けることなく、低コストで実施できる。
（ハ）請求項１〜４及び上記（イ）のいずれか１つに記載のパワートレインの制御装置において、
自動変速機のシフト位置が、発進，走行用の位置にあることを条件として、自動変速機の作動油温度に基づくエンジン出力の調整を行うことを特徴とするパワートレインの制御装置。
【００３０】
かかる構成によると、発進、走行状態にあるときのみ、エンジン出力の調整を行うため、無駄な燃費の悪化を防止できる。
（ロ）請求項１〜４及び上記（イ）、（ロ）のいずれか１つに記載のパワートレインの制御装置において、
自動変速機の作動油温度に加えて自動変速機の回転部材の回転速度にも基づいて、エンジン出力の調整量を算出することを特徴とする。
【００３１】
かかる構成によると、自動変速機のフリクションにより見合ったエンジン出力の調整量を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態を示すシステム構成図。
【図２】第１の実施形態に係る発進、走行時のエンジン制御を示すフローチャート。
【図３】第２の実施形態に係る発進、走行時のエンジン制御を示すフローチャート。
【図４】第３の実施形態に係る発進、走行時のエンジン制御を示すフローチャート。
【図５】実施形態における各部状態量の変化を示すタイムチャート。１…エンジン    ２…トルクコンバータ    ３…自動変速機    ４…エンジン制御用コントローラ    ５…ＡＴ用コントローラ    １１…エアフローメータ    １２…エンジン回転センサ    １３…電子制御スロットル弁    １５…水温センサ    １６…車速センサ    １７…タービンセンサ    １８…作動油温度センサ    １９…シフト位置センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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