CN101910589A - 用于发动机的控制器 - Google Patents

Abstract

一种ECU，包括：发动机控制单元(8100)，该发动机控制单元基于目标发动机转速来控制设置用于发动机的装置；以及发动机模型(8300)，在稳定状态下，所述发动机模型计算目标发动机转速使得所述目标发动机转速根据目标发动机扭矩和实际发动机转速(NE)而改变，并且在瞬变状态下，所述发动机模型计算目标发动机转速使得所述目标发动机转速独立于实际发动机转速(NE)并根据目标发动机扭矩而改变，其中，与所述稳定状态相比，发动机在瞬变状态下是不稳定的。当通过如此构造的ECU来控制发动机时，提高了控制准确性。

Description

用于发动机的控制器

技术领域

本发明涉及一种用于发动机的控制器，且更具体地，涉及一种用于利用目标发动机转速来控制发动机的技术。

背景技术

在已知的现有发动机中，输出功率是基于节气门开度来确定的。通常，节气门开度一对一地与加速器操作量相对应。但是，当节气门开度总是一对一地与加速器操作量相对应时，如果车辆的行为例如变得不稳定，则难以不顾驾驶员的意图而控制车辆驱动力等。因此，为了能够独立于加速器操作量来控制输出功率，一些车辆配装有通过致动器致动的电子节气门。在配装有电子节气门的车辆中，可基于除了加速器操作量之外的车辆的行为等来设定目标发动机扭矩，并控制发动机使得实际发动机扭矩变为目标发动机扭矩。

日本专利申请公开No.2007-132203(JP-A-2007-132203)描述了一种控制器，该控制器基于所设定的目标扭矩来控制内燃发动机的装置。JP-A-2007-132203中描述的控制器包括：估算单元，其估算内燃发动机生成的扭矩；差异计算单元，其计算由估算单元计算的估算扭矩与目标扭矩之间的差异；控制量计算单元，其基于由差异计算单元计算出的差异来计算对响应延迟进行补偿的扭矩控制量；以及控制单元，其基于由控制量计算单元计算出的扭矩控制量来生成对装置的指令值以控制该装置。估算单元使用形成为包括内燃发动机的响应延迟的模型公式来估算扭矩。控制量计算单元将一个值与目标扭矩相加以得到扭矩控制量，所述值是使用通过差异计算单元计算出的差异和系数来计算的。该系数基于内燃发动机的转速和进气量而改变。

根据JP-A-2007-132203中所描述的控制器，为了获得目标扭矩，用于对内燃发动机的装置进行控制的扭矩控制量是基于估算扭矩与目标扭矩之间的差异来计算的并对响应延迟进行补偿。由此，以上控制器对内燃发动机的响应延迟进行补偿，因而可消除响应延迟以改善控制的响应。

附带地，为了控制发动机以获得目标发动机扭矩，需要与目标发动机扭矩相对应的发动机转速。例如，为了设定排气再循环(EGR)量等以获得目标发动机扭矩，有必要基于发动机的实际进气量和发动机能够吸入的最大空气量来计算负荷。另外，为了计算发动机能够吸入的最大空气量，需要发动机转速。但是，实际发动机转速对应于实际发动机扭矩，而实际发动机扭矩是在目标发动机扭矩之后获得的。因此，在设定目标发动机扭矩时检测到的实际发动机转速与在获得目标发动机扭矩时的发动机转速不同。为此，当使用实际发动机转速和目标发动机扭矩一起来控制发动机时，发动机的控制准确性可能降低。但是，在JP-A-2007-132203所描述的控制器中，用于控制装置的扭矩控制量是使用内燃发动机的实际转速来计算的。因此，仍然存在改善发动机的控制准确性的空间。

发明内容

本发明提供了一种用于发动机的控制器，所述控制器能够改善发动机的控制准确性。

本发明的一方面提供了一种用于安装在车辆上的发动机的控制器。所述控制器包括：设定目标发动机扭矩的目标发动机扭矩设定单元；检测实际发动机转速的实际发动机转速检测单元；计算单元，在第一运转状态下，所述计算单元计算目标发动机转速使得所述目标发动机转速根据所述目标发动机扭矩和所述实际发动机转速而改变，并且在第二运转状态下，所述计算单元计算所述目标发动机转速使得所述目标发动机转速独立于所述实际发动机转速并根据所述目标发动机扭矩而改变，其中，与所述第一运转状态相比，所述发动机在所述第二运转状态下是不稳定的；以及控制单元，所述控制单元使用所述目标发动机转速来控制所述发动机。

通过以上设置，在第一运转状态下，计算目标发动机转速使得该目标发动机转速根据目标发动机扭矩和实际发动机转速而改变。另一方面，在因为发动机不稳定所以在设定目标发动机扭矩时检测到的实际发动机转速与获得目标发动机扭矩时的发动机转速之间的差异可能很大的第二运转状态下，计算目标发动机转速使得该目标发动机转速独立于实际发动机转速并根据目标发动机扭矩而改变。使用目标发动机转速来控制发动机。通过这么做，在实际发动机转速与获得目标发动机扭矩时的发动机转速之间的差异比在第二运转状态下小的第一运转状态下，例如，可使用实际发动机转速来校正从目标发动机扭矩计算出的目标发动机转速，然后可使用经校正的目标发动机转速来控制发动机。在发动机不稳定的第二运转状态下，能够得到独立于实际发动机转速并仅根据目标发动机扭矩而改变的目标发动机转速。因此，可使用与获得目标发动机扭矩时的发动机转速准确对应的目标发动机转速来控制发动机。因而，可提供用于发动机的控制器，该控制器能够提高发动机的控制准确性。

另外，在所述控制器中，所述计算单元可基于所述目标发动机扭矩来计算所述目标发动机转速，并且所述计算单元可在所述第一运转状态下根据所述实际发动机转速来设定用于校正所述目标发动机转速的校正值。

通过以上设置，在第一运转状态下，使用根据实际发动机转速所设定的校正值来校正基于目标发动机扭矩所计算出的目标发动机转速。因此，在第一运转状态下，计算目标发动机转速使得该目标发动机转速根据目标发动机扭矩和实际发动机转速而改变。另一方面，在第二运转状态下，计算目标发动机转速使得该目标发动机转速独立于实际发动机转速并根据目标发动机扭矩而改变。通过这么做，可准确地得到获得目标发动机扭矩时的目标发动机转速。

另外，在所述控制器中，所述发动机可通过变矩器联接至变速器，所述控制器可进一步包括第一转速计算单元，所述第一转速计算单元基于所述目标发动机扭矩来计算所述变矩器的目标涡轮转速。并且所述计算单元可包括第二转速计算单元，在所述第一运转状态下，所述第二转速计算单元计算所述目标发动机转速使得所述目标发动机转速根据所述目标涡轮转速和所述实际发动机转速而改变，并且在所述第二运转状态下，所述第二转速计算单元计算所述目标发动机转速使得所述目标发动机转速独立于所述实际发动机转速并根据所述目标涡轮转速而改变。

通过以上设置，使用能够影响发动机转速的变矩器的目标涡轮转速来计算目标发动机转速。通过这么做，可准确计算目标发动机转速。

另外，在所述控制器中，所述第一转速计算单元可包括：涡轮扭矩计算单元，所述涡轮扭矩计算单元基于所述目标发动机扭矩和所述变矩器的扭矩比来计算所述变矩器的目标涡轮扭矩；目标驱动力计算单元，所述目标驱动力计算单元基于所述目标涡轮扭矩来计算所述车辆的目标驱动力；目标加速度计算单元，所述目标加速度计算单元基于所述目标驱动力来计算所述车辆的目标加速度；目标车速计算单元，所述目标车速计算单元基于所述目标加速度来计算目标车速；以及目标涡轮转速计算单元，所述目标涡轮转速计算单元基于所述目标车速和所述变速器的传动比来计算所述目标涡轮转速。

通过以上设置，基于目标发动机扭矩和扭矩比来计算目标涡轮扭矩。基于目标涡轮扭矩来计算目标驱动力。基于目标驱动力来计算目标加速度。基于目标加速度来计算目标车速。例如，当变速器处于能够传送扭矩的状态时，目标涡轮转速即变速器的输入轴转速取决于输出轴转速即车速。因此，目标涡轮转速是基于目标车速来计算的。通过这么做，可准确计算目标涡轮转速。

另外，在所述控制器中，所述涡轮扭矩计算单元可通过从所述目标发动机扭矩与所述变矩器的扭矩比的乘积中减去因所述变速器的惯量所引起的扭矩来计算所述目标涡轮扭矩。

通过以上设置，因为能够用于驱动车辆的扭矩由于变速器自身的阻力而减小，所以目标涡轮扭矩即变速器的输入扭矩是通过从目标发动机扭矩与变矩器的扭矩比的乘积中减去因变速器的惯量所引起的扭矩来计算的。通过这么做，可准确计算车辆的驱动力。

另外，所述控制器可进一步包括：检测实际车速的实际车速检测单元；以及目标车速校正值设定单元，在所述第一运转状态下，所述目标车速校正值设定单元根据所述实际车速来设定用于校正所述目标车速的校正值。

通过以上设置，在车辆稳定的所述第一运转状态下，根据实际车速来设定对目标车速进行校正的校正值。通过这么做，当计算目标车速时可减少潜在的误差。因此，可准确计算目标车速。

另外，在所述控制器中，所述第一转速计算单元可基于所述目标发动机扭矩和所述变速器的惯量来计算所述变矩器的目标涡轮角加速度，并且所述第一转速计算单元可基于所述目标涡轮角加速度来计算所述变矩器的目标涡轮转速。

通过以上设置，例如，当变速器为空挡时，涡轮转速取决于目标发动机扭矩和变速器的惯量。因此，基于目标发动机扭矩和变速器的惯量来计算目标涡轮角加速度，并基于该目标涡轮角加速度来计算目标涡轮转速。通过这么做，可准确计算目标涡轮转速。

另外，所述控制器可进一步包括：检测实际涡轮转速的实际涡轮转速检测单元；以及目标涡轮转速校正值设定单元，在所述第一运转状态下，所述目标涡轮转速校正值设定单元根据所述实际涡轮转速来设定用于校正所述目标涡轮转速的校正值。

通过以上设置，在车辆稳定的所述第一运转状态下，根据实际涡轮转速来设定对目标涡轮转速进行校正的校正值。通过这么做，当计算目标涡轮转速时可减少潜在的误差。因此，可准确计算目标涡轮转速。

另外，在所述控制器中，所述第二转速计算单元可包括：发动机转速计算单元，所述发动机转速计算单元基于所述目标涡轮转速来计算所述目标发动机转速；以及目标发动机转速校正值设定单元，在所述第一运转状态下，所述目标发动机转速校正值设定单元根据所述实际发动机转速来设定用于校正所述目标发动机转速的校正值。

通过以上设置，在第一运转状态下，基于目标涡轮转速计算的目标发动机转速使用根据实际发动机转速设定的校正值来校正。因此，在第一运转状态下，计算目标发动机转速使得该目标发动机转速根据目标涡轮转速和实际发动机转速而改变。另一方面，在第二运转状态下，计算目标发动机转速使得该目标发动机转速独立于实际发动机转速并根据目标涡轮转速而改变。通过这么做，可准确得到获得目标发动机扭矩时的目标发动机转速。

另外，在所述控制器中，所述发动机转速计算单元可根据以所述目标发动机扭矩和所述目标涡轮转速作为参数的映射来计算所述目标发动机转速。

通过以上设置，根据将目标发动机扭矩和目标涡轮转速作为参数的映射来计算目标发动机转速。通过这么做，可依据预先根据经验准备的映射来准确计算目标发动机转速。

另外，在所述控制器中，所述变矩器可设置有锁止离合器，当所述锁止离合器松开时，所述发动机转速计算单元可根据以所述目标发动机扭矩和所述目标涡轮转速作为参数的映射来计算所述目标发动机转速；当所述锁止离合器接合时，所述发动机转速计算单元可计算所述目标涡轮转速作为所述目标发动机转速；当所述锁止离合器滑移时，所述发动机转速计算单元可计算比所述目标涡轮转速大预定值的转速作为所述目标发动机转速；并且当在所述第一运转状态下松开所述锁止离合器时，所述目标发动机转速校正值设定单元可根据所述实际发动机转速来设定用于对根据所述映射计算出的所述目标发动机转速进行校正的校正值。

通过以上设置，当锁止离合器接合时，变矩器的输入轴和输出轴一体地转动。因此，计算目标涡轮转速作为目标发动机转速。当锁止离合器滑移时，变矩器的输入轴与输出轴之间的转速差基本维持恒定。因此，计算比目标涡轮转速大预定值的转速作为目标发动机转速。当锁止离合器松开时，在第一运转状态下使用根据实际发动机转速所设定的校正值来对根据将目标发动机扭矩和目标涡轮转速作为参数的映射所计算出的目标发动机转速进行校正。因此，在第一运转状态下计算目标发动机转速使得该目标发动机转速根据目标涡轮转速和实际发动机转速而改变，而在第二运转状态下计算目标发动机转速使得该目标发动机转速独立于实际发动机转速并根据涡轮转速而改变。通过这么做，考虑到变矩器的传动特性，可准确得到获得目标发动机扭矩时的目标发动机转速。

另外，在所述控制器中，可通过从所述发动机生成的目标扭矩中减去因所述发动机的惯量所引起的扭矩来得到所述目标发动机扭矩。

通过以上设置，在发动机生成的扭矩内能够被有效用于改变发动机转速等的扭矩由于发动机自身的阻力而减小。因此，将通过从发动机生成的目标扭矩中减去因发动机的惯量所引起的扭矩而得到的扭矩用作为目标发动机扭矩。通过这么做，可准确计算目标发动机转速。

此外，所述控制器可进一步包括：检测实际发动机扭矩的实际发动机扭矩检测单元；以及目标发动机扭矩校正值设定单元，在所述第一运转状态下，所述目标发动机扭矩校正值设定单元根据所述实际发动机扭矩来设定用于校正所述目标发动机扭矩的校正值。

通过以上设置，在车辆稳定的第一运转状态下根据实际发动机扭矩来设定对目标发动机扭矩进行校正的校正值。通过这么做，当计算目标发动机扭矩时可减少潜在的误差。因此，可准确地得到目标发动机扭矩。

附图说明

本发明的特征、优点以及技术意义和工业意义将描述于以下参考附图的本发明的示例实施方式的详细描述中，其中相同的数字表示相同的元件，并且其中：

图1是示出应用了根据本发明的实施方式的用于发动机的控制器的车辆传动系的示意性构造图；

图2是示出构成传动系的一部分的自动变速器的行星齿轮单元的概略图；

图3是自动变速器的运转表；

图4是示出自动变速器的液压回路的图；

图5是控制传动系的ECU的功能框图；

图6是示出构成传动系的发动机模型的图；

图7是示出目标发动机转速和实际发动机转速的图形的第一示例；

图8是示出目标发动机转速和实际发动机转速的图形的第二示例；以及

图9是示出目标发动机转速和实际发动机转速的图形的第三示例。

具体实施方式

以下，将参考附图描述本发明的实施方式。在以下描述中，相同的参考数字表示相同的部件。这些部件的名称和功能相同。因此，将不重复这些部件的详细描述。

参考图1，将对配装有根据本发明的实施方式的控制器的车辆进行描述。该车辆是前置发动机后轮驱动(FR)车辆。注意，车辆可以不同于FR车辆。

车辆包括发动机1000、自动变速器2000、变矩器2100、构成自动变速器2000的一部分的行星齿轮单元3000、构成自动变速器2000的一部分的液压回路4000、传动轴5000、差速齿轮6000、后轮7000、以及电子控制单元(ECU)8000。

发动机1000是在气缸的燃烧室中燃烧从喷射器(未示出)所喷射的空气燃料混合物的内燃发动机。随着空气燃料混合物燃烧，气缸中的活塞被向下推动，从而使曲轴转动。发动机1000的驱动力驱动诸如交流发电机和空调之类的辅助设备1004。注意，除了发动机1000之外或者代替发动机1000，可以将马达用作为驱动源。

自动变速器2000通过变矩器2100联接至发动机1000。自动变速器2000建立所需档位以将曲轴的转速改变到所需转速，并将动力从发动机1000传送到传动轴5000。注意，代替建立档位的自动变速器，车辆可配装有以无级方式改变传动比的无级变速器(CVT)。此外，车辆可以配装有常啮合齿轮式自动变速器，该常啮合齿轮式自动变速器的档位是通过液压致动器或电动马达来切换的。

从自动变速器2000输出的驱动力通过传动轴5000和差速齿轮6000传送到左后轮和右后轮7000。

ECU8000通过线束等与变速杆8004的位置开关8006、加速器踏板8008的加速器操作量传感器8010、空气流量计8012、电子节气门8016的节气门开度传感器8018、发动机转速传感器8020、输入轴转速传感器8022、输出轴转速传感器8024、油温传感器8026、以及冷却剂温度传感器8028连接。

位置开关8006检测变速杆8004的位置并将表示所检测到的位置的信号传送到ECU8000。自动变速器2000自动建立与变速杆8004的位置一致的档位。另外，自动变速器2000可以构造成使得驾驶员可选定手动变速模式。在手动变速模式中，驾驶员可以应驾驶员操作而选定任意档位。

加速器操作量传感器8010检测加速器踏板8008的操作量并将表示所检测到的操作量的信号传送到ECU8000。空气流量计8012检测吸入发动机1000中的空气量(进气量)并将表示所检测到的进气量的信号传送到ECU8000。

节气门开度传感器8018检测电子节气门8016的开度并将表示所检测到的开度的信号传送到ECU8000。通过致动器来调节电子节气门8016的开度。电子节气门8016调节吸入发动机1000中的空气量(发动机1000的输出功率)。

注意，代替电子节气门8016或者除了电子节气门8016之外，可改变进气门(未示出)和/或排气门(未示出)的升程量和/或打开相位/关闭相位以调节吸入发动机1000中的空气量。

发动机转速传感器8020检测发动机1000的输出轴(曲轴)的转速(以下也称为发动机转速NE)，并将表示所检测到的发动机转速NE的信号传送到ECU8000。输入轴转速传感器8022检测自动变速器2000的输入轴转速NI(变矩器2100的涡轮转速NT)，并将表示所检测到的输入轴转速NI的信号传送到ECU8000。输出轴转速传感器8024检测自动变速器2000的输出轴转速NO，并将表示所检测到的输出轴转速NO的信号传送到ECU8000。

油温传感器8026检测用于自动变速器2000的运转和润滑的油(自动变速器流体：ATF)的温度(油温)，并将表示所检测到的油温的信号传送到ECU8000。

冷却剂温度传感器8028检测发动机1000的冷却剂温度，并将表示所检测到的冷却剂温度的信号传送到ECU8000。

ECU8000基于从位置开关8006、加速器操作量传感器8010、空气流量计8012、节气门开度传感器8018、发动机转速传感器8020、输入轴转速传感器8022、输出轴转速传感器8024、油温传感器8026、冷却剂温度传感器8028等所传送的信号、存储在只读存储器(ROM)8002中的映射和程序来对装置进行控制使得车辆执行期望的运行状态。注意，通过ECU8000执行的程序可以记录在诸如光盘(CD)或数字化多用途盘(DVD)之类的记录介质中，并可以被商用配销。

在本实施方式中，当变速杆8004处于D(驱动)位置并且选定D(驱动)档作为自动变速器2000的变速档时，自动变速器2000受到控制以建立第一前进档至第八前进档中的任意一个档位。当建立起第一前进档至第八前进档中的任意一个档位时，自动变速器2000能够将驱动力传送至后轮7000。注意，D档可以构造成建立比第八档高的档位。当前档位是基于预先根据经验准备的并且以车速和加速器操作量作为参数的变速线映射来确定的。注意，ECU可以分成多个ECU。

将参考图2来描述行星齿轮单元3000。行星齿轮单元3000与变矩器2100连接，变矩器2100具有耦接至曲轴的输入轴2102。

行星齿轮单元3000包括前行星齿轮3100、后行星齿轮3200、C1离合器3301、C2离合器3302、C3离合器3303、C4离合器3304、B1制动器3311、B2制动器3312、以及单向离合器(F)3320。

前行星齿轮3100是双小齿轮行星齿轮机构。前行星齿轮3100包括第一恒星齿轮(S1)3102、一对第一小齿轮(P1)3104、托架(CA)3106、以及齿圈(R)3108。

第一小齿轮(P1)3104与第一恒星齿轮(S1)3102和第一齿圈(R)3108相啮合。第一托架(CA)3106以可回转且可转动的方式支撑第一小齿轮(P1)3104。

第一恒星齿轮(S1)3102固定至变速器壳体3400，因而第一恒星齿轮(S1)3102不能转动。第一托架(CA)3106与行星齿轮单元3000的输入轴3002耦接。

后行星齿轮3200是拉威挪(Ravigneaux)式行星齿轮机构。后行星齿轮3200包括第二恒星齿轮(S2)3202、第二小齿轮(P2)3204、后托架(RCA)3206、后齿圈(RR)3208、第三恒星齿轮(S3)3210、以及第三小齿轮(P3)3212。

第二小齿轮(P2)3204与第二恒星齿轮(S2)3202、后齿圈(RR)3208、以及第三小齿轮(P3)3212相啮合。第三小齿轮(P3)3212不仅与第二小齿轮(P2)3204啮合，而且还与第三恒星齿轮(S3)3210啮合。

后托架(RCA)3206以可回转且可转动的方式支撑第二小齿轮(P2)3204和第三小齿轮(P3)3212。后托架(RCA)3206耦接至单向离合器(F)3320。当以第一档驱动车辆(当车辆以从发动机1000输出的驱动力运行时)，后托架(RCA)3206不能转动。后齿圈(RR)3208与行星齿轮单元3000的输出轴3004耦接。

单向离合器(F)3320设置成与B2制动器3312并联。即，单向离合器(F)3320的外圈固定于变速器壳体3400，而单向离合器(F)3320的内圈耦接于后托架(RCA)3206。

图3是示出各档位与离合器和制动器的运转状态之间的关系的运转表。根据该运转表中示出的组合来操作制动器和离合器，从而建立第一前进档至第八前进档以及第一倒档和第二倒档。

将参考图4来描述液压回路4000的相关部分。注意，液压回路4000并不局限于以下所描述的这一种。

液压回路4000包括油泵4004、初级调节阀4006、手动阀4100、电磁调制阀4200、SL1线性电磁阀(以下称为SL(1))4210、SL2线性电磁阀(以下称为SL(2))4220、SL3线性电磁阀(以下称为SL(3))4230、SL4线性电磁阀(以下称为SL(4))4240、SL5线性电磁阀(以下称为SL(5))4250、SLT线性电磁阀(以下称为SLT)4300、以及B2控制阀4500。

油泵4004与发动机1000的曲轴耦接。当曲轴转动时，油泵4004受到驱动以生成液压压力。通过初级调节阀4006来调节由油泵4004生成的液压压力以生成管路压力。

初级调节阀4006通过使用SLT4300所调节的节流压力作为先导压力来运转。管路压力通过管路压力油道4010被供应到手动阀4100。

手动阀4100具有排泄口4105。D档压力油道4102中的液压压力和R档压力油道4104中的液压压力从排泄口4105排泄。当手动阀4100的阀芯位于D位置时，管路压力油道4010与D档压力油道4102连通。于是，液压压力被供应到D档压力油道4102。此时，R档压力油道4104与排泄口4105连通，并且R档压力油道4104的R档压力从排泄口4105排泄。

当手动阀4100的阀芯位于R位置时，管路压力油道4010与R档压力油道4104连通。于是，液压压力被供应到R档压力油道4104。此时，D档压力油道4102与排泄口4105连通，并且D档压力油道4102的D档压力从排泄口4105排泄。

当手动阀4100的阀芯位于N位置时，D档压力油道4102和R档压力油道4104都与排泄口4105连通。于是，D档压力油道4102的D档压力和R档压力油道4104的R档压力从排泄口4105排泄。

供应到D档压力油道4102的液压压力最终被供应到C1离合器3301、C2离合器3302以及C3离合器3303。供应到R档压力油道4104的液压压力最终被供应到B2制动器3312。

电磁调制阀4200使用管路压力作为源压力以将供应到SLT4300的液压压力(电磁阀调制压力)调节到预定压力。

SL(1)4210对供应到C1离合器3301的液压压力进行调节。SL(2)4220对供应到C2离合器3302的液压压力进行调节。SL(3)4230对供应到C3离合器3303的液压压力进行调节。SL(4)4240对供应到C4离合器3304的液压压力进行调节。SL(5)4250对供应到B1制动器3311的液压压力进行调节。

SLT4300根据来自ECU8000的控制信号来调节电磁阀调制压力以生成节流压力。该控制信号以通过加速器操作量传感器8010所检测到的加速器操作量为基础。节流压力通过SLT油道4302供应到初级调节阀4006。节流压力被用作为初级调节阀4006的先导压力。

通过从ECU8000传送的控制信号来控制SL(1)4210、SL(2)4220、SL(3)4230、SL(4)4240、SL(5)4250以及SLT4300。

B2控制阀4500选择性地将液压压力从D档压力油道4102和R档压力油道4104中的任意一个供应到B2制动器3312。B2控制阀4500与D档压力油道4102和R档压力油道4104相连接。通过从SLU电磁阀(未示出)所供应的液压压力以及弹簧的迫压力来控制B2控制阀4500。

当SLU电磁阀接通时，B2控制阀4500处于在图4中的左侧所示出的状态。在这种情况下，B2制动器3312供应有这样的液压压力：使用从SLU电磁阀供应的液压压力作为先导压力从D档压力调节而来。

当SLU电磁阀关断时，B2控制阀4500处于在图4中的右侧所示出的状态。在这种情况下，以R档压力供应B2制动器3312。

将参考图5和图6来进一步描述ECU8000。注意，以下所描述的ECU8000的功能可以通过硬件实现，或者可以通过软件实现。注意，ECU8000以预定的时间间隔反复执行处理以实现下述功能。

如图5所示，ECU8000包括发动机控制单元8100、目标生成扭矩设定单元8200、发动机转速检测单元8202、扭矩估算单元8204、车速检测单元8206、涡轮转速检测单元8208、以及发动机模型8300。

发动机控制单元8100基于目标生成扭矩和目标发动机转速来控制为发动机1000所设置的装置，从而获得目标生成扭矩。目标生成扭矩是发动机1000生成的扭矩的目标值。例如，对节气门8016、EGR阀(未示出)、喷射器等进行控制。目标发动机转速例如用于得到获得目标生成扭矩的负荷。

目标生成扭矩设定单元8200设定目标生成扭矩。例如，基于使用加速器操作量、自动变速器2000的输出轴转速NT、由通过发动机1000驱动的辅助设备1004所引起的负荷作为参数的映射、函数等来设定目标生成扭矩。

发动机转速检测单元8202基于从发动机转速传感器8020所传送的信号来检测实际发动机转速NE。

扭矩估算单元8204估算实际发动机扭矩TE。当发动机1000是汽油发动机时，实际发动机扭矩TE是基于通过空气流量计8012检测到的进气量、空燃比、点火正时等来估算的。当发动机1000是柴油发动机时，实际发动机扭矩TE是基于燃料喷射量来估算的。注意，估算实际发动机扭矩TE的方法可以采用已知的常规技术，因此不再重复其详细描述。

车速检测单元8206检测实际车速。基于自动变速器2000的输出轴转速NO来计算实际车速。注意，计算实际车速的方法可以采用已知的常规技术，因此不再重复其详细描述。

涡轮转速检测单元8208基于从输入轴转速传感器8022所传送的信号来检测实际涡轮转速NT。

发动机模型8300是用于从目标生成扭矩来计算(设定)目标发动机转速的模型(函数)。发动机模型8300排除了发动机1000的操作延迟、死时间、以及结果准确性(目标扭矩与实际扭矩之间的差异)的影响。

如图6所示，发动机模型8300包括目标发动机扭矩设定单元8400、第一转速计算单元8500、第二转速计算单元8600、扭矩校正单元8702、车速校正单元8704、以及涡轮转速校正单元8706。

目标发动机扭矩设定单元8400从目标生成扭矩中减去因发动机1000的惯量所引起的扭矩，从而设定(计算)目标发动机扭矩。更具体地，通过将发动机1000的惯量与目标发动机转速的角加速度的乘积从目标生成扭矩中减去来计算目标发动机扭矩。用于计算目标发动机扭矩的目标发动机转速是例如先前的值。预先将该惯量作为数据存储。目标发动机扭矩是从发动机1000传送到变矩器2100的扭矩。

第一转速计算单元8500基于目标发动机扭矩来计算(设定)变矩器的目标涡轮转速。

在当接合自动变速器2000的前进档离合器(在第一档至第五档时为C1离合器3301，而在第六档至第八档时为C2离合器3302)时与当松开前进档离合器时，计算目标涡轮转速的方法改变。

以下，将对当接合前进档离合器时计算目标涡轮转速的方法进行描述。

当选定D(驱动)档作为变速档，并且接合前进档离合器时，基于目标发动机扭矩和变矩器的扭矩比来计算变矩器的目标涡轮扭矩。更具体地，通过从目标发动机扭矩与变矩器的扭矩比的乘积中减去传动系的惯量与目标涡轮转速的角加速度的乘积来计算目标涡轮扭矩。包括自动变速器2000在内的传动系是将从发动机1000输出的扭矩传送到后轮7000的结构。

扭矩比例如是根据限定了变矩器2100的扭矩传送特性(扭矩比与速比之间的关系等)和速比(目标涡轮转速/目标发动机转速)的映射来计算的。另外，用于计算目标涡轮扭矩的目标涡轮转速和目标发动机转速是例如先前的值。

基于目标涡轮扭矩来计算车辆的目标驱动力。更具体地，将目标涡轮扭矩乘以自动变速器2000的当前传动比和差速齿轮6000的传动比，然后将结果除以各个后轮7000的半径，从而计算出目标驱动力。自动变速器2000的传动比、差速齿轮6000的传动比、以及各个后轮7000的半径预先作为数据存储。

基于目标驱动力来计算车辆的目标加速度。更具体地，从目标驱动力中减去车辆的行驶阻力，然后用结果除以车辆的重量，从而计算出目标加速度。预先将车辆的行驶阻力和重量作为数据存储。例如，使用平地上的行驶阻力。

基于目标加速度来计算目标车速。例如，通过将当前车速与通过对目标加速度求积分所计算出的车速相加来计算目标车速。

基于目标车速和自动变速器2000的当前传动比来计算目标涡轮转速。即，从目标车速逆向计算目标涡轮转速。更具体地，以与目标车速一一对应的方式来确定自动变速器2000的目标输出轴转速，因此计算目标输出轴转速与传动比的乘积作为目标涡轮转速。

注意，在执行前进档离合器以预定的目标滑差率进行滑移的空档控制期间，在考虑目标滑差率的情况下计算目标涡轮转速。例如，将目标涡轮转速计算成与前进档离合器完全接合的情况相比降低了与目标滑差率相对应的值。

以下，将描述在松开前进档离合器时计算目标涡轮转速的方法。

当选定N(空档)档作为变速档时，松开前进档离合器，即，当自动变速器2000处于空档时，基于目标发动机扭矩和传动系的惯量来计算变矩器的目标涡轮角加速度。具体地，将目标发动机扭矩除以传动系的惯量，从而计算目标涡轮角加速度。用于计算目标涡轮角加速度的惯量是在扭矩传送路径中相对于前进档离合器(特别是C1离合器3301)临近发动机1000的部件的惯量。预先将该惯量作为数据存储。

基于目标涡轮角加速度来计算目标涡轮转速。例如，通过将当前涡轮转速NT与通过对目标涡轮角加速度求积分所得到的涡轮转速相加来计算目标涡轮转速。

在稳定状态下，第二转速计算单元8600计算(设定)目标发动机转速使得目标发动机转速根据目标涡轮转速和实际发动机转速NE而改变。在与所述稳定状态相比发动机1000不稳定的瞬变状态下，第二转速计算单元8600计算(设定)目标发动机转速使得目标发动机转速独立于实际发动机转速NE并根据目标涡轮转速而改变。

发动机是处于稳定状态还是处于瞬变状态是例如在考虑到实际车速的变化率、发动机1000的油温的变化率、发动机1000的冷却剂温度的变化率、目标值与实际测量值之间的差异的变化率等的情况下来确定的。

以下，将描述使用目标涡轮转速来计算目标发动机转速的方法。当变矩器2100的锁止离合器被接合时，计算目标涡轮转速作为目标发动机转速。

在执行滑差控制(其也可称为活动锁止控制)——其中，变矩器2100的锁止离合器产生滑移使得发动机转速NE与涡轮转速NT之间的转速差变为预定的目标滑差转速——期间，计算比目标涡轮转速大目标滑差转速的转速作为目标发动机转速。注意，锁止离合器的滑差控制公知为例如在执行燃料切断控制期间所执行的控制。

当松开变矩器2100的锁止离合器时，根据将目标发动机扭矩和目标涡轮转速作为参数并且表示变矩器2100的传动特性的映射来计算目标发动机转速。该映射是基于变矩器2100的测试结果预先准备的。

在稳定状态下，实际发动机转速与获得目标发动机扭矩时的发动机转速之间的差异小。另一方面，在瞬变状态下，实际发动机转速与获得目标发动机扭矩时的发动机转速之间的差异大。因此，如图7所示，计算目标发动机转速使得在稳定状态下目标发动机转速与实际发动机转速的差异小，而在瞬变状态下目标发动机转速与实际发动机转速的差异大。

但是，计算出的目标发动机转速可能包含误差。因而，通过加入校正值来对根据映射计算出的目标发动机转速进行校正。目标发动机转速的校正值是根据在稳定状态下松开锁止离合器时的实际发动机转速NE来设定的。

通过以下表达式1来计算(更新)校正值。注意，在表达式1中，

“ΔNET[i]”表示当前的校正值，“ΔNET[i-1]”表示先前的校正值，“K”表示校正系数，“NE”表示实际发动机转速，并且“NET”表示根据映射计算出的校正前目标发动机转速。

ΔNET[i]＝ΔNET[i-1]+K(NE-NET)    (1)

对于通过发动机转速NE、实际发动机扭矩(或负荷)等分开的多个区域中的每一个设定校正值。

例如，当如下情形持续达预定的时长或者更长时：实际车速的变化率小于预定的阈值，并且另外，发动机1000的油温的变化率和发动机1000的冷却剂温度的变化率小于预定的阈值，确定为稳定状态并随后通过表达式1计算校正值。当实际车速的变化率大于或等于预定的阈值，或者当发动机1000的油温的变化率和发动机1000的冷却剂温度的变化率大于或等于预定的阈值时，确定为瞬变状态并随后中断校正值的计算。

因此，如图8所示，在稳定状态下，根据实际发动机转速NE来更新校正值。在瞬变状态下，校正值维持恒定。因此，在稳定状态下，可得到能够根据实际发动机转速NE而改变的目标发动机转速。在瞬变状态下，可得到能够独立于实际发动机转速NE而改变的目标发动机转速。

通过这么做，在实际发动机转速与获得目标发动机扭矩时的发动机转速之间的差异小的稳定状态下，如图8中的实线所示，在计算目标发动机转速时可减小误差。另一方面，在实际发动机转速与获得目标发动机扭矩时的发动机转速之间的差异倾向于大的瞬变状态下，可使用独立于实际发动机转速而改变的目标发动机转速来控制发动机1000。因此，可使用与获得目标发动机扭矩时的发动机转速准确对应的目标发动机转速来控制发动机1000。因而，可以提高发动机的控制准确性。

可使用代替表达式1的以下表达式2、并且在稳定状态下仅使用校正前目标发动机转速与实际发动机转速NE之间的差异来更新目标发动机转速的校正值。

ΔΔNET[i]＝∫K(NE-NET)dt  (2)

使用低通滤波器来提取稳定状态下的目标发动机转速与实际发动机转速NE。低通滤波器仅提取校正前目标发动机转速与实际发动机转速NE之间的变化率小于阈值的差异。因此，当通过表达式2来计算校正值时，当校正前目标发动机转速与实际发动机转速NE之间的差异的变化率小于阈值时确定为稳定状态，而在校正前目标发动机转速与实际发动机转速NE之间的差异的变化率大于或等于阈值时确定为瞬变状态。

瞬变状态下的实际发动机转速NE不被用于计算校正值。因此，在稳定状态下，可得到能够根据实际发动机转速NE而改变的目标发动机转速。在瞬变状态下，可得到能够独立于实际发动机转速NE而改变的目标发动机转速。

而且以这种方式，如图9中实线所示，在计算目标发动机转速时可减小稳定状态下的潜在误差。

扭矩校正单元8702对目标发动机扭矩进行校正。校正目标发动机扭矩的方法类似于校正目标发动机转速的方法。即，通过将使用实际发动机扭矩TE计算出的校正值与目标发动机扭矩相加来校正目标发动机扭矩。通过以下表达式3或者表达式4在稳定状态下计算校正值。注意，在表达式3和表达式4中，“ΔTET[i]”表示当前的校正值，“ΔTET[i-1]”表示先前的校正值，“K”表示校正系数，“TE”表示实际发动机扭矩，并且“TET”表示校正前目标发动机扭矩。

ΔTET[i]＝ΔTET[i-1]+K(TE-TET)    (3)

ΔTET[i]＝∫K(TE-TET)dt  (4)

当通过表达式4计算校正值时，通过低通滤波器将校正前目标发动机扭矩与实际发动机扭矩TE之间的、变化率小于阈值的差异提取作为稳定状态下的校正前目标发动机扭矩与实际发动机扭矩TE之间的差异。因此，当通过表达式4计算校正值时，当校正前目标发动机扭矩与实际发动机扭矩TE之间的差异的变化率小于阈值时确定为稳定状态，而当校正前目标发动机扭矩与实际发动机扭矩TE之间的差异的变化率大于或等于阈值时确定为瞬变状态。

车速校正单元8704对目标车速进行校正。校正目标车速的方法类似于校正目标发动机转速的方法。即，通过将使用实际车速计算出的校正值与目标车速相加来校正目标车速。通过以下表达式5或者表达式6在稳定状态下计算校正值。注意，在表达式5和表达式6中，“ΔVT[i]”表示当前的校正值，“ΔVT[i-1]”表示先前的校正值，“K”表示校正系数，

“V”表示实际车速，并且“VT”表示校正前目标车速。

ΔVT[i]＝ΔVT[i-1]+K(V-VT)    (5)

ΔVT[i]＝∫K(V-VT)dt    (6)

当通过表达式6计算校正值时，通过低通滤波器将校正前目标车速与实际车速V之间的、变化率小于阈值的差异提取作为稳定状态下的校正前目标车速与实际车速之间的差异。因此，当通过表达式6计算校正值时，当校正前目标车速与实际车速之间的差异的变化率小于阈值时确定为稳定状态，而当校正前目标车速与实际车速之间的差异的变化率大于或等于阈值时确定为瞬变状态。

对目标车速进行校正，从而对行驶阻力、传动系的惯量和传动效率等进行校正。

涡轮转速校正单元8706对目标涡轮转速进行校正。校正目标涡轮转速的方法类似于校正目标发动机转速的方法。即，通过将使用实际涡轮转速NT计算出的校正值与目标涡轮转速相加来校正目标涡轮转速。通过以下表达式7或者表达式8在稳定状态下计算校正值。注意，在表达式7和表达式8中，“ΔNTT[i]”表示当前的校正值，“ΔNTT[i-1]”表示先前的校正值，“K”表示校正系数，“NT”表示实际涡轮转速，并且“NTT”表示校正前目标涡轮转速。

ΔNTT[i]＝ΔNTT[i-1]+K(NT-NTT)    (7)

ΔNTT[i]＝∫K(NT-NTT)dt    (8)

当通过表达式8计算校正值时，通过低通滤波器将校正前目标涡轮转速与实际涡轮转速NT之间的、变化率小于阈值的差异提取作为稳定状态下的校正前目标涡轮转速与实际涡轮转速NT之间的差异。因此，当通过表达式8计算校正值时，当校正前目标涡轮转速与实际涡轮转速NT之间的差异的变化率小于阈值时确定为稳定状态，而当校正前目标涡轮转速与实际涡轮转速NT之间的差异的变化率大于或等于阈值时确定为瞬变状态。

如上所述，根据本实施方式的控制器，在稳定状态下，计算目标发动机转速使得该目标发动机转速根据目标发动机扭矩和实际发动机转速而改变。另一方面，在瞬变状态下，计算目标发动机转速使得该目标发动机转速独立于实际发动机转速并根据目标发动机扭矩而改变，其中，在瞬变状态下，因为发动机不稳定，所以在设定目标发动机扭矩时检测到的实际发动机转速与获得目标发动机扭矩时的发动机转速之间的差异可能很大。使用计算出的目标发动机转速来控制发动机。以此方式，在实际发动机转速与获得目标发动机扭矩时的发动机转速之间的差异小的稳定状态下，可使用具有小误差的目标发动机转速来控制发动机。在实际发动机转速与获得目标发动机扭矩时的发动机转速之间的差异大的瞬变状态下，可使用独立于实际发动机转速而仅根据目标发动机扭矩而改变的目标发动机转速来控制发动机。因此，可使用与获得目标发动机扭矩时的发动机转速准确对应的目标发动机转速来控制发动机。因而，可以提高发动机的控制准确性。

上述实施方式在所有方面都是示例性的而非限制性的。本发明的范围是通过所附权利要求而不是以上描述来限定的。本发明的范围意在包括属于所附权利要求及其等同方案的范围内的所有修改。

Claims (13)

1.一种用于安装在车辆上的发动机的控制器，其特征在于包括：

设定目标发动机扭矩的目标发动机扭矩设定单元；

检测实际发动机转速的实际发动机转速检测单元；

计算单元，在第一运转状态下，所述计算单元计算目标发动机转速使得所述目标发动机转速根据所述目标发动机扭矩和所述实际发动机转速而改变，并且在第二运转状态下，所述计算单元计算所述目标发动机转速使得所述目标发动机转速独立于所述实际发动机转速并根据所述目标发动机扭矩而改变，其中，与所述第一运转状态相比，所述发动机在所述第二运转状态下是不稳定的；以及

控制单元，所述控制单元使用所述目标发动机转速来控制所述发动机。

2.如权利要求1所述的控制器，其特征在于

所述计算单元基于所述目标发动机扭矩来计算所述目标发动机转速，并且

所述计算单元在所述第一运转状态下根据所述实际发动机转速来设定用于校正所述目标发动机转速的校正值。

3.如权利要求1所述的控制器，其特征在于

所述发动机通过变矩器联接至变速器，

所述控制器进一步包括第一转速计算单元，所述第一转速计算单元基于所述目标发动机扭矩来计算所述变矩器的目标涡轮转速，并且

所述计算单元包括第二转速计算单元，在所述第一运转状态下，所述第二转速计算单元计算所述目标发动机转速使得所述目标发动机转速根据所述目标涡轮转速和所述实际发动机转速而改变，并且在所述第二运转状态下，所述第二转速计算单元计算所述目标发动机转速使得所述目标发动机转速独立于所述实际发动机转速并根据所述目标涡轮转速而改变。

4.如权利要求3所述的控制器，其特征在于

所述第一转速计算单元包括：

涡轮扭矩计算单元，所述涡轮扭矩计算单元基于所述目标发动机扭矩和所述变矩器的扭矩比来计算所述变矩器的目标涡轮扭矩；

目标驱动力计算单元，所述目标驱动力计算单元基于所述目标涡轮扭矩来计算所述车辆的目标驱动力；

目标加速度计算单元，所述目标加速度计算单元基于所述目标驱动力来计算所述车辆的目标加速度；

目标车速计算单元，所述目标车速计算单元基于所述目标加速度来计算目标车速；以及

目标涡轮转速计算单元，所述目标涡轮转速计算单元基于所述目标车速和所述变速器的传动比来计算所述目标涡轮转速。

5.如权利要求4所述的控制器，其特征在于

所述涡轮扭矩计算单元通过从所述目标发动机扭矩与所述变矩器的扭矩比的乘积中减去因所述变速器的惯量所引起的扭矩来计算所述目标涡轮扭矩。

6.如权利要求4或5所述的控制器，其特征在于进一步包括：

检测实际车速的实际车速检测单元；以及

目标车速校正值设定单元，在所述第一运转状态下，所述目标车速校正值设定单元根据所述实际车速来设定用于校正所述目标车速的校正值。

7.如权利要求3所述的控制器，其特征在于

所述第一转速计算单元基于所述目标发动机扭矩和所述变速器的惯量来计算所述变矩器的目标涡轮角加速度，并且

所述第一转速计算单元基于所述目标涡轮角加速度来计算所述变矩器的目标涡轮转速。

8.如权利要求7所述的控制器，其特征在于进一步包括：

检测实际涡轮转速的实际涡轮转速检测单元；以及

目标涡轮转速校正值设定单元，在所述第一运转状态下，所述目标涡轮转速校正值设定单元根据所述实际涡轮转速来设定用于校正所述目标涡轮转速的校正值。

9.如权利要求3至8中任一项所述的控制器，其特征在于

所述第二转速计算单元包括：

发动机转速计算单元，所述发动机转速计算单元基于所述目标涡轮转速来计算所述目标发动机转速；以及

目标发动机转速校正值设定单元，在所述第一运转状态下，所述目标发动机转速校正值设定单元根据所述实际发动机转速来设定用于校正所述目标发动机转速的校正值。

10.如权利要求9所述的控制器，其特征在于

所述发动机转速计算单元根据以所述目标发动机扭矩和所述目标涡轮转速作为参数的映射来计算所述目标发动机转速。

11.如权利要求9所述的控制器，其特征在于

所述变矩器设置有锁止离合器，

当所述锁止离合器松开时，所述发动机转速计算单元根据以所述目标发动机扭矩和所述目标涡轮转速作为参数的映射来计算所述目标发动机转速；

当所述锁止离合器接合时，所述发动机转速计算单元计算所述目标涡轮转速作为所述目标发动机转速；

当所述锁止离合器滑移时，所述发动机转速计算单元计算比所述目标涡轮转速大预定值的转速作为所述目标发动机转速；并且

当在所述第一运转状态下松开所述锁止离合器时，所述目标发动机转速校正值设定单元根据所述实际发动机转速来设定用于对根据所述映射计算出的所述目标发动机转速进行校正的校正值。

12.如权利要求1至11中任一项所述的控制器，其特征在于

通过从所述发动机生成的目标扭矩中减去因所述发动机的惯量所引起的扭矩来得到所述目标发动机扭矩。

13.如权利要求1至12中任一项所述的控制器，其特征在于进一步包括：

检测实际发动机扭矩的实际发动机扭矩检测单元；以及

目标发动机扭矩校正值设定单元，在所述第一运转状态下，所述目标发动机扭矩校正值设定单元根据所述实际发动机扭矩来设定用于校正所述目标发动机扭矩的校正值。

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