JP2004137907A - Control device for engine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機のダウンシフト時にエンジントルクを増加することによって変速ショックを低減するエンジンの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、自動変速機のダウンシフト時にエンジン出力トルクを増加することで変速ショックを低減する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
このようなダウンシフト時のトルクアップ制御は、現在の変速段(例えば、3速)のクラッチが離れはじめてから次の変速段(例えば、2速)のクラッチの接続が開始されるまでのイナーシャ相において、エンジン出力トルクを増加することによって変速ショックを防止している。
【0003】
【特許文献1】
特開平9−105458号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、かかるエンジン出力トルクの増加は、ダウンシフト後のエンジン回転速度を達成するようなエンジン出力トルク(以下、これを回転同期トルクという)が演算され、この回転同期トルクとなるようエンジン制御をすることで行われていたが、例えば、手動による変速が可能な手動変速モードを有する自動変速機を備えるものにおいては、ドライバの操作によってダウンシフトされるため、想定以上に大きな回転同期トルクが演算されて、急激な回転上昇が生じてしまうおそれがある。
【0005】
また、手動変速モードであるか自動変速モードであるかにかかわらず、誤った回転同期トルクが演算されたような場合には、変速中の自動変速機に想定を超えたトルクが入力され、クラッチの異常摩耗等が生じてしまうという問題もある。本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、ダウンシフト時にエンジン出力トルクを増加制御するエンジンの制御装置において、エンジン出力トルクの過剰なトルクアップを確実に防止することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明に係るエンジンの制御装置は、自動変速機のダウンシフト時にエンジン出力トルクを増加制御するエンジンの制御装置において、エンジン回転速度の上昇に応じて演算される要求トルク増加量に対して、トルク増加量制限値を設定するようにした。
【0007】
【発明の効果】
本発明に係るエンジンの制御装置によれば、ダウンシフトに伴う変速ショックを効果的に低減するためのトルク増加量が算出される一方で、変速ショックの低減以外の観点、例えば、安全性や性能確保(維持)のためにトルク増加量制限値が設定される。これにより、ダウンシフト時の変速ショックを可能な限り低減しつつ、エンジン出力トルクの過剰な増加を防止し、想定を超えたトルクが自動変速機に入力されることや急激な回転上昇を確実に回避できる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るエンジンのシステム構成図である。図1において、エンジン1の吸気通路2には、スロットルモータ3で駆動されるスロットル弁4が設けられている。
【0009】
エンジン1の出力側には、自動変速機5が連結されている。この自動変速機5は、自動変速モードの他に、ドライバの要求によって手動変速が可能な手動変速モードを有するものであって、エンジン1の出力軸に連結されるトルクコンバータ6と、このトルクコンバータ6の出力側に連結される変速機構(ギヤ機構)7と、この変速機構7中の各種変速要素(クラッチ等)の結合・開放操作を行う油圧制御機構8と、を備えている。
【0010】
前記油圧制御機構8に対する作動油圧は、各種の電磁バルブを介して制御されるが、ここでは自動変速のためのシフトソレノイド9、10とロックアップのためのロックアップソレノイド11のみを示してある。なお、前記シフトソレノイド9、10及び前記ロックアップソレノイド11は、電子コントロールユニット(以下、ECUという)12に接続されている。
【0011】
ECU12には、スロットル弁4の開度を検出するスロットルセンサ21、アクセルペダルの踏み込み量APSを検出するアクセル開度センサ22、エンジン冷却水温度Twを検出する水温センサ23、エンジン回転速度Neを検出する回転速度センサ24、自動変速機5(のギヤ機構)のギヤ位置GPを検出するギヤ位置センサ25、ドライバが操作して自動変速機5の変速モード(自動変速モード、手動変速モード)を設定するモードスイッチ26、シフトレバー位置SPを検出するシフト位置センサ27、車両の速度VSPを検出する車速センサ28等からの信号が入力される。
【0012】
そして、ECU12は、自動変速モードにおいては、アクセル操作量APS及び車速VSPに基づいて、あらかじめ設定されたマップを参照すること等によって最適な変速段を設定し、設定した変速段となるように前記シフトソレノイド114、15を制御する。一方、手動変速モードにおいては、ドライバがシフトレバーを介して行うアップシフト操作又はダウンシフト操作に応じて、それぞれ現在の変速段よりも1段づつアップシフト側又はダウンシフト側の変速段を設定し、この変速段となるように前記シフトソレノイド14、15を制御する。
【0013】
また、ECU12は、前記各種センサ類からの信号に基づいて燃料噴射制御、点火時期制御等のエンジン制御を実行すると共に、目標エンジントルクを演算し、この目標エンジントルクが得られるように、前記スロットルモータ5を駆動してスロットル弁4の開度を制御してエンジン出力トルク制御を行う。
ここで、ECU12によって実行されるダウンシフト時のエンジン出力トルク制御(目標エンジントルクの演算)について説明する。
【0014】
図2は、ECU12のエンジン出力トルク制御に係る部分を示したブロック図である。図2に示すように、ECU12は、回転同期トルク演算部201と、目標エンジントルク演算部202と、を含んで構成される。
回転同期トルク演算部201は、手動変速モードにおいてドライバによるダウンシフト操作を検知したときに(すなわち、ダウンシフト要求があったときに)、ダウンシフト後のエンジン回転速度を推定し、この推定したエンジン回転速度を達成するためのエンジン出力トルク(回転同期トルク)vTQTMSTACを演算する。なお、ここで演算される回転同期トルクvTQTMSTACは、ダウンシフトに伴う変速ショックを効果的に低減するように算出され、目標エンジントルク演算部202(後述する第1比較部215)に出力される。
【0015】
目標エンジントルク演算部202は、以下のようにして、ダウンシフト時の目標エンジントルク(以下、これを回転同期制御目標トルクという)TRQNTUを演算する。
まず、ドライバ要求エンジントルク演算部211では、アクセル操作量(アクセル開度)APSに基づいてドライバの要求するエンジン出力トルク(要求エンジントルク)TTEIFを演算し、この要求エンジントルクTTEIFを、後述する加算部213及び第2比較部217に出力する。
【0016】
トルクリミッタ設定部212では、ダウンシフト要求があったときに、前記要求エンジントルクTTEIFに対するトルクアップ分を制限するためのトルク増加量上限値dTSFTi#を(4速ATの場合:i=1〜4)を設定する。ここで設定されるトルク増加量上限値dTSFTiは、例えば、安全性や性能確保(維持)のため、エンジン出力トルク(自動変速機5への入力トルク)の急激な増加を防止するように設定されるものであり、実ギヤ位置CURGP(変速段)毎に設定される(図4参照)。
【0017】
加算部213では、前記要求エンジントルクTTEIFに前記トルク増加量上限値dTSFTiを加算してダウンシフト時のエンジン出力トルクの上限値(以下、これを回転同期リミットトルクという)TRQMDLT(=TTEIF+dTSFTi#)を算出し、これを第1切換出力部214に出力する。
第1切換出力部214では、ダウンシフト要求があること(ダウンシフト判定)、手動変速モードであること(Mモード判定)、燃料カット中でないこと(非燃料カット判定)、車速VSPが所定速度(例えば、10km/h)以上であること(車速判定)等、を条件として、前記回転同期制御リミットトルクTRQMDLTを設定する。一方、前記条件のうちいずれかが成立しない場合には、擬制的な値(例えば、負のmaxトルク)を設定し、最終的に前記要求エンジントルクTTEIFがダウンシフト時の目標エンジントルク(回転同期制御目標トルク)として設定されるようにする(後述する第2比較部217参照)。そして、ここで設定されたトルクは、第1比較部215に出力される。
【0018】
なお、上記燃料カット判定を行うのは、エンジン出力トルク(エンジン回転速度)が低下する燃料カット中において、前記回転同期リミットトルクTRQMDLTを選択すると、エンジン出力トルクを増加するという相反する制御を行うことになるから、これを回避することで制御の安定性を確保するようにしたものであり、また、車速判定を行うのは、低車速領域ではダウンシフトによる変速ショックが小さいことから、かかる領域を除外することで、本制御を効果的に実行しつつ、演算負荷の軽減を図るようにしたものである。
【0019】
第1比較部215では、前記第1切換出力部214から出力されたトルクと前記回転同期トルクTQTMSTACとを比較して小さい方を設定し、第2切換出力部216に出力する。この結果、上記各条件が成立するダウンシフト要求があったときに、変速ショックを低減するために算出された回転同期トルクTQTMSTACが選択されるのは、安全性や性能確保のために上限値として設定された前記回転同期リミットトルクTRQMDLTよりも小さい場合にのみに限られることになる。
【0020】
第2切換出力部216では、前記回転同期トルク演算部201(と目標エンジントルク演算部202)との通信エラー等がないこと(通信エラー判定)を条件として、前記第1比較部215から出力されたトルクを設定する。一方、通信エラー等があった場合には、前記第1切換出力部214と同様に、擬制的な値(例えば、負のmaxトルク)を設定し、最終的に前記要求エンジントルクTTEIFが回転同期制御目標トルクとして設定されるようにする(後述する第2比較部217参照)。ここで設定されたトルクは、第2比較部217に出力される。
【0021】
第2比較部217では、第2切換出力部216から出力されたトルクと前記要求エンジントルクTTEIFとを比較して大きい方が選択して回転同期制御目標トルクTRQNTUとする(従って、通常は、前記第2切換出力部216から出力されたトルクが選択されることになる)。
そして、ECU12は、この目標エンジントルクTRQNTUが得られるように前記スロットルモータ5を駆動してスロットル弁4の開度を制御することによって、過剰なトルクアップを確実に回避しつつ、エンジン出力トルクのトルクアップ制御を実行し、ダウンシフト時の変速ショックを抑制する。
【0022】
図3は、以上説明した手動変速モードにおけるダウンシフト時のトルクアップ制御を示すフローチャートである。図3において、ステップ1では、自動変速機5の変速モードが手動変速モードであるか否かを判定する。かかる判定は、前記モードスイッチ26からの入力信号によって行う。手動変速モードである場合は(Mモードが選択されている場合は)ステップ2に進み、手動変速モードでない場合(自動変速モードの場合)はステップ9に進む。
【0023】
ステップ2では、ダウンシフト要求があるか否かを判定する。かかる判定は、前記シフト位置センサ27からの入力信号によって行う。ダウンシフト要求がある場合はステップ3に進む。
ステップ3では、車速が所定速度(例えば、10km/h)以上であるか否かを判定する。所定速度以上であればステップ4に進む。
【0024】
ステップ4では、燃料カット中であるか否かを判定する。燃料カット中でない場合はステップ5に進む。
ステップ5では、通信エラーがないかどうかを判定する。例えば、前記回転同期トルク演算部201から回転同期トルクTQTMSTACが入力されない(目標エンジントルク演算部202が受信できない)場合や入力されたがそれが異常な値であるような場合は、通信エラーがあると判定される。通信エラーがない場合はステップ6に進む。
【0025】
ステップ6では、ダウンシフト時の変速ショックを抑制するための回転同期トルクTQTMSTACを算出する。
ステップ7では、ドライバ要求トルクTTEIFに変速段に応じたトルク増加量上限値dTSFTiを加算して、安全性や性能確保のための回転同期リミットトルクTRQMDLT(=TTEIF+dTSFTi#)を算出する。
【0026】
ステップ8では、前記回転同期トルクTQTMSTACと前記回転同期リミットトルクTRQMDLTとを比較して小さい方を選択し、更に選択されたトルクとドライバ要求トルクTTEIFとを比較して大きい方を、回転同期制御目標トルクTRQNTUとして設定する。
一方、ステップ1〜5において、手動変速モードでない場合、ダウンシフト要求がない場合、車速が所定速度より低い場合、燃料カット中である場合及び通信エラーがある場合のいずれかであればステップ9に進み、前記回転同期リミットトルクとして負のトルクmax値を設定する。この場合、ドライバ要求エンジントルクvTTEIFが目標エンジントルクとして設定されることになる(ステップ9→8)。
【0027】
図4は、前記トルク増加量上限値dTSFTi#(i=1〜4)を設定するフローチャートである(4速ATの場合)。
図4において、ステップ11ではダウンシフト要求があるか否かを判断する。ダウンシフト要求がある場合はステップ12に進み、ダウンシフト要求がない場合は終了する。
【0028】
ステップ12〜14では、現在の実ギヤ位置CURGP(変速段)が1速〜4速のいずれであるかを判断する。そして、実ギヤ位置CURGPが1速である場合はステップ15に進み、1速用のトルク増加量上限値dTSFT1#(例えば、35N)を設定して終了する。実ギヤ位置CURGPが2速である場合はステップ16に進み、2速用のトルク増加量上限値dTSFT2#(例えば、55N)を設定して終了する。実ギヤ位置CURGPが3速である場合はステップ17進み、3速用のトルク増加量上限値dTSFT3#(例えば、85N)を設定して終了する。実ギヤ位置CURGPが4速である場合はステップ18に進み、4速用のトルク増加量上限値dTSFT4#(例えば、126N)を設定して終了する。
【0029】
図5は、3速から2速へとダウンシフトするときの前記トルクアップ制御のタイムチャートである。
図5に示すように、ダウンシフト要求があると、回転同期リミットトルクTRQMDLT(=TTEIF+dTSFT2)と回転同期トルクTQTMSTACとが演算される。ここでは、回転同期トルクTQTMSTAC>回転同期リミットトルクTRQMDLTであるので、回転同期リミットトルクTRQMDLTが選択されて回転同期制御目標エンジントルクTRQNTUとなる。そして、この回転同期制御目標トルクTRQNTUが、所定の変速状態のあいだ(例えば、3速クラッチが離れ始めたときから2速クラッチが接続を開始するまでのあいだ)出力される(図5(b))。
【0030】
その結果、この回転同期制御目標トルクTRQNTUが得られるように、前記スロットル開度が増加制御(トルクアップ)されて(図5(c))、エンジン回転速度が上昇する(図5(d))。
以上説明した実施形態では、以下のような効果を有する。
(1)トルク増加量上限値(制限値)dTSFTiを変速段毎に設定するようにしたので、変速段に応じて適切な制限値を設けることができるから、エンジン出力トルクの過剰な増加を防止しつつ、各変速段における変速ショックを最大限低減することができる。
(2)スロットル弁4の開度を制御することによりエンジン出力トルクを増加させるので、前記ECU12によって容易にエンジン出力トルクを変更できる。
【0031】
なお、上記実施形態では手動変速モードの場合についてのみ説明しているが、これに限られるものではなく、自動変速モードにおけるダウンシフト時に適用するようにしてもよい。また、スロットル弁4の開度を制御する他に、点火時期を制御することでエンジン出力トルクを増加させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るエンジンのシステム図である。
【図2】ダウンシフト時のトルクアップ制御(回転同期制御)を示すブロック図である。
【図3】ダウンシフト時のトルクアップ制御(回転同期制御)を示すフローチャートである。
【図4】トルク増加量上限値を設定するためのフローチャートである。
【図5】3速から2速へのダウンシフト時のトルクアップ制御を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1…エンジン、3…スロットルモータ、4…スロットル弁、5…自動変速機、12…電子コントロールユニット(ECU)、21…スロットルセンサ、22…アクセル開度センサ、25…ギヤ位置センサ、26…モードスイッチ、27
…シフト位置センサ、28…車速センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine control device that reduces a shift shock by increasing an engine torque during a downshift of an automatic transmission.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a technique for reducing a shift shock by increasing an engine output torque at the time of a downshift of an automatic transmission (for example, see Patent Document 1).
Such a torque-up control at the time of a downshift is performed in the inertia phase from the time when the clutch of the current gear (for example, the third speed) starts to be disengaged until the connection of the clutch of the next gear (for example, the second speed) is started. , The shift shock is prevented by increasing the engine output torque.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-105458
[Problems to be solved by the invention]
By the way, conventionally, such an increase in the engine output torque is calculated by calculating an engine output torque (hereinafter, referred to as a rotation synchronization torque) that achieves the engine rotation speed after the downshift, and controlling the engine so that the rotation synchronization torque is obtained. However, for example, in the case of an automatic transmission having a manual shift mode capable of manual shifting, a downshift is performed by the driver's operation, so that a larger rotation synchronization torque than expected is provided. There is a possibility that a sudden increase in rotation will occur due to the calculation.
[0005]
Also, regardless of whether the shift mode is the manual shift mode or the automatic shift mode, if an erroneous rotation synchronizing torque is calculated, an unexpected torque is input to the automatic transmission during shifting, and the clutch is shifted. There is also a problem that abnormal abrasion or the like occurs. The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to reliably prevent an excessive increase in engine output torque in an engine control device that controls an increase in engine output torque during a downshift. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the engine control device according to the present invention is an engine control device that controls the engine output torque to increase when the automatic transmission is downshifted. Thus, the torque increase limit value is set.
[0007]
【The invention's effect】
According to the engine control device of the present invention, the torque increase amount for effectively reducing the shift shock due to the downshift is calculated, but the viewpoint other than the reduction of the shift shock, for example, safety and performance A torque increase limit value is set for securing (maintaining). This reduces shift shock during downshifts as much as possible, prevents excessive increase in engine output torque, and ensures that unexpected torque is input to the automatic transmission and that rapid rotation increases. Can be avoided.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system configuration diagram of an engine according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a
[0009]
An
[0010]
The operating oil pressure for the oil
[0011]
The ECU 12 includes a
[0012]
Then, in the automatic shift mode, the
[0013]
The ECU 12 executes engine control such as fuel injection control and ignition timing control based on signals from the various sensors, calculates a target engine torque, and controls the throttle so that the target engine torque is obtained. The
Here, the engine output torque control (calculation of the target engine torque) performed by the
[0014]
FIG. 2 is a block diagram showing a portion of the
When detecting a downshift operation by the driver in the manual shift mode (that is, when a downshift request is made), the rotation synchronous
[0015]
The target engine
First, the driver required engine
[0016]
When a downshift request is made, the torque
[0017]
The
In the first
[0018]
It should be noted that the above-described fuel cut determination is performed by performing the contradictory control of increasing the engine output torque by selecting the rotation synchronization limit torque TRQMDLT during the fuel cut in which the engine output torque (engine rotation speed) decreases. Therefore, the stability of the control is ensured by avoiding this, and the vehicle speed judgment is performed in the low vehicle speed region because the shift shock due to the downshift is small. By excluding, the control load is effectively reduced and the calculation load is reduced.
[0019]
The first comparing
[0020]
The second
[0021]
The second comparing section 217 compares the torque output from the second
Then, the
[0022]
FIG. 3 is a flowchart showing the torque up control at the time of downshift in the manual shift mode described above. In FIG. 3, in
[0023]
In
In
[0024]
In
In
[0025]
In
In
[0026]
In
On the other hand, if it is determined in
[0027]
FIG. 4 is a flowchart for setting the torque increase upper limit dTSFTi # (i = 1 to 4) (in the case of a 4-speed AT).
In FIG. 4, in
[0028]
In
[0029]
FIG. 5 is a time chart of the torque up control when downshifting from third gear to second gear.
As shown in FIG. 5, when there is a downshift request, rotation synchronization limit torque TRQMDLT (= TTEIF + dTSFT2) and rotation synchronization torque TQTMSTAC are calculated. Here, since the rotation synchronization torque TQTMSTAC> the rotation synchronization limit torque TRQMDLT, the rotation synchronization limit torque TRQMDLT is selected to become the rotation synchronization control target engine torque TRQNTU. Then, the rotation synchronous control target torque TRQNTU is output during a predetermined gearshift state (for example, from when the third speed clutch starts to be disengaged until when the second speed clutch starts to be engaged) (FIG. 5B). ).
[0030]
As a result, the throttle opening is controlled to increase (torque up) so that the rotation synchronous control target torque TRQNTU is obtained (FIG. 5C), and the engine speed increases (FIG. 5D). .
The embodiment described above has the following effects.
(1) Since the torque increase amount upper limit value (limit value) dTSFTi is set for each shift speed, an appropriate limit value can be set according to the shift speed, so that an excessive increase in engine output torque is prevented. At the same time, it is possible to reduce the shift shock at each shift speed to the maximum.
(2) Since the engine output torque is increased by controlling the opening of the
[0031]
In the above embodiment, only the case of the manual shift mode is described. However, the present invention is not limited to this, and may be applied at the time of a downshift in the automatic shift mode. In addition to controlling the opening of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram of an engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing torque up control (rotation synchronization control) at the time of a downshift.
FIG. 3 is a flowchart showing torque up control (rotation synchronization control) at the time of a downshift.
FIG. 4 is a flowchart for setting a torque increase upper limit value.
FIG. 5 is a time chart showing torque up control at the time of downshifting from third speed to second speed.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
... Shift position sensor, 28 ... Vehicle speed sensor
Claims (4)
エンジン回転速度の上昇に応じて演算される要求トルク増加量に対して、トルク増加量制限値を設定したことを特徴とするエンジンの制御装置。In an engine control device for increasing the engine output torque during a downshift of an automatic transmission,
An engine control device, wherein a torque increase limit value is set for a required torque increase calculated in accordance with an increase in an engine rotation speed.
アクセル開度に基づいてドライバ要求トルクを算出するドライバ要求トルク算出手段と、
ダウンシフト要求があったときに、ダウンシフト後のエンジン回転速度を達成するような回転同期トルクを算出する回転同期トルク算出手段と、
前記ドライバ要求トルクに対するトルク増加量制限値を設定するトルク増加量制限値設定手段と、
前記回転同期トルクと、前記ドライバ要求トルクに前記トルク増加量制限値を加算した回転同期リミットトルクと、を比較して小さい方を目標エンジントルクとして設定する目標エンジントルク設定手段と、
前記目標エンジントルクとなるように、エンジン出力トルクを増加制御する出力トルク制御手段と、
を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。An engine control device having an automatic transmission,
Driver request torque calculation means for calculating a driver request torque based on the accelerator opening,
When a downshift request is made, a rotation synchronization torque calculation unit that calculates a rotation synchronization torque that achieves the engine rotation speed after the downshift,
Torque increase amount limit value setting means for setting a torque increase amount limit value for the driver request torque;
Target engine torque setting means for comparing the rotation synchronization torque and the rotation synchronization limit torque obtained by adding the torque increase amount limit value to the driver request torque and setting a smaller one as the target engine torque;
Output torque control means for increasing and controlling the engine output torque so that the target engine torque is obtained;
A control device for an engine, comprising:
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