JP2006170116A - Prime mover torque control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変速機への入力トルクが過大になるような状況のときには、原動機トルクを低下させるように制御する原動機トルク制御に関する。 The present invention relates to a prime mover torque control that performs control so as to reduce a prime mover torque when the input torque to a transmission is excessive.
この種の技術としては、変速機保護のために変速機への入力トルクが過大になるような状況のときには、速度比等の回転数に基づいてエンジントルクを推定し、エンジントルクを低下させるように制御していた(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載された従来技術では、定常状態のエンジン回転数に基づいてエンジントルクを制御しているため、エンジン回転数上昇時といった過渡状態においては過度のトルク制限がなされる虞があった。すなわち、エンジン回転上昇時にはエンジン自身のイナーシャによって実際に変速機へ入力されるトルクが小さくなるため、単に速度比等の回転数に基づいてトルク上限値を設定してトルクダウンを行うと、ドライバの加速要求を満たすことができない可能性がある。 However, in the prior art described in Patent Document 1, the engine torque is controlled based on the engine speed in the steady state, and therefore, there is a possibility that excessive torque limitation may be performed in a transient state such as when the engine speed increases. there were. That is, when the engine speed increases, the torque actually input to the transmission is reduced by the inertia of the engine itself. Therefore, if the torque upper limit value is simply set based on the rotational speed such as the speed ratio and the torque is reduced, the driver's The acceleration request may not be met.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、エンジン回転数が変化する過渡状態にあっても、十分にトルクを確保しつつトルク上限値を設定可能な原動機トルク制御装置を提供することである。 The present invention has been made paying attention to the above problem, and its object is a motor capable of setting a torque upper limit value while sufficiently securing torque even in a transient state in which the engine speed changes. A torque control device is provided.
上記の目的を達成するため、本発明では、動力を発生し、該動力を出力軸から変速機へ出力する原動機と、原動機の回転数を検出する回転数検出手段と、原動機の回転数に基づいて、原動機における原動機発生トルクを算出する原動機発生トルク演算手段と、を備える原動機トルク制御装置において、原動機の回転変化時に必要なイナーシャトルクを演算するイナーシャトルク演算手段と、原動機発生トルクと前記イナーシャトルクとから、出力軸から出力される原動機出力トルクを算出し、少なくとも該原動機出力トルクに基づいて変速機入力トルクを算出する変速機入力トルク演算手段と、変速機入力トルクが前記変速機の許容上限トルクを超えると、変速機入力トルクが許容上限トルクより小さくなるように、原動機発生トルク上限値を設定する原動機発生トルク上限値設定手段と、を備えた。 To achieve the above object, the present invention is based on a prime mover that generates power and outputs the power from an output shaft to a transmission, a rotational speed detection means that detects the rotational speed of the prime mover, and the rotational speed of the prime mover. A motor-generated torque calculating means for calculating a motor-generated torque in the motor, and an inertia torque calculating means for calculating an inertia torque required when the motor changes in rotation, a motor-generated torque and the inertia torque A transmission input torque calculation means for calculating a motor output torque output from the output shaft and calculating a transmission input torque based on at least the motor output torque, and a transmission input torque is an allowable upper limit of the transmission. When the torque is exceeded, the motor generated torque upper limit value is set so that the transmission input torque becomes smaller than the allowable upper limit torque A prime mover torque upper limit setting means for setting, with a.
本発明の原動機トルク制御装置にあっては、回転数に基づいて演算された原動機発生トルクと原動機の回転に必要なイナーシャトルクとに基づいて、出力軸から出力される原動機出力トルクを演算する。更に原動機出力トルクに基づいて変速機入力トルクを算出し、変速機入力トルクが変速機の許容上限トルクを超えると、変速機入力トルクが前記許容上限トルクより小さくなるように、原動機発生トルク上限値を設定するようにした。よって、エンジン回転数が変化する過渡状態にあっても、十分にトルクを確保しつつトルク上限値を設定可能な原動機トルク制御装置を提供することができる。 In the motor torque control device of the present invention, the motor output torque output from the output shaft is calculated based on the motor generated torque calculated based on the rotational speed and the inertia torque required for the rotation of the motor. Further, the transmission input torque is calculated based on the prime mover output torque, and when the transmission input torque exceeds the allowable upper limit torque of the transmission, the prime mover generated torque upper limit value is set so that the transmission input torque becomes smaller than the allowable upper limit torque. Was set. Therefore, it is possible to provide a prime mover torque control device capable of setting a torque upper limit value while sufficiently securing torque even in a transient state in which the engine speed changes.
以下、本発明の原動機トルク制御装置を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。 The best mode for carrying out a motor torque control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、本実施例の原動機トルク制御装置の構成を説明する。 First, the configuration of the prime mover torque control device of this embodiment will be described.
図1は、本実施例の原動機トルク制御装置搭載車の駆動系と制御系との構成を示すシステム図である。 FIG. 1 is a system diagram showing the configuration of a drive system and a control system of a vehicle equipped with a prime mover torque control device of the present embodiment.
駆動系のシステムとして、原動機としてのエンジン100と、エンジン100に接続されるエンジン出力軸110と、エンジン出力軸110の回転速度を変速して出力する変速機120と、を備える。
The drive system includes an
一方、制御系システムとして、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転数センサ(回転数検出手段)200と、エンジン100を制御する電子制御装置(Electronic Control Unit:以下、ECU称する)300と、を備える。
On the other hand, the control system includes an engine speed sensor (rotation speed detecting means) 200 that detects the engine speed Ne, and an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 300 that controls the
エンジン100は、エンジン回転数Neに応じてエンジン発生トルク(原動機発生トルク)Teを発生する。
The
変速機120はエンジン出力軸110から入力された回転を、図示しない変速機制御装置により適宜変速を行い、図示しない駆動輪へ伝達する。
The
ECU300は、エンジン回転数センサ200からエンジン出力軸回転数Neの情報を受信して、エンジン100を制御する。
The ECU 300 receives information on the engine output shaft rotational speed Ne from the engine
図2はECU300内の制御ブロック図である。
FIG. 2 is a control block diagram in the
エンジン発生トルク演算部(原動機発生トルク演算手段)302は、エンジン発生トルクマップ301からエンジン回転数Neに対応したエンジン発生トルクTeを算出して、エンジン出力トルク演算部304に送信する。
Engine generation torque calculation unit (prime engine generation torque calculation means) 302 calculates engine generation torque Te corresponding to engine speed Ne from engine
イナーシャトルク演算部(イナーシャトルク演算手段)303ではエンジン100自身の回転数変化に使われるイナーシャトルクΔTを算出して、エンジン出力トルク演算部304に送信する。
An inertia torque calculation unit (inert torque calculation means) 303 calculates an inertia torque ΔT used to change the rotational speed of the
エンジン出力トルク演算部(変速機入力トルク演算手段)304ではエンジン出力トルク(原動機出力トルク)Tiを算出して、エンジン発生トルク上限値設定部305に送信する。
An engine output torque calculation unit (transmission input torque calculation means) 304 calculates an engine output torque (motor output torque) Ti and transmits it to the engine generated torque upper
エンジン出力トルク上限値設定部306では、変速機120の強度に応じたエンジン出力トルクの上限値(許容上限トルク)Timaxを設定して、エンジン発生トルク上限値設定部305に送信する。
The engine output torque upper
エンジン発生トルク上限値設定部305では、エンジン発生トルクの上限値Temaxを設定して、エンジン制御部307へ送信する。
Engine generated torque upper limit
エンジン制御部(原動機制御手段)307では、エンジン発生トルクの上限値Temaxに応じてエンジン100の制御を行う。
The engine control unit (prime motor control means) 307 controls the
次に、作用を説明する。 Next, the operation will be described.
[エンジントルク制御の概要]
変速機120の保護のため、変速機120への入力トルクが過大になるような状況の時には、エンジン100で発生するエンジン発生トルクTeのトルクダウン制御を行う必要がある。
[Outline of engine torque control]
In order to protect the
しかし、エンジン100の回転上昇時といった過渡状態にあっては、エンジン発生トルクTeの一部はエンジン100自身の回転上昇のためのイナーシャトルクΔTとして使われるため、実際にエンジン出力軸110に出力され、変速機120に入力されるエンジン出力トルクTiはエンジン発生トルクTeよりも小さなトルクとなる。
However, in a transient state such as when the rotation of the
このため、エンジン回転数上昇時にエンジン回転数Neに基づいて算出されるエンジン発生トルクTeの上限値を設けてトルクダウン制御を行うと、過度にエンジン発生トルクTeのトルクダウンを行ってしまう虞がある。その結果、変速機120に入力されるエンジン出力トルクTiは車両加速に十分なトルクまで増加せずに、ドライバの加速要求を満たすことができない可能性がある。
For this reason, if an engine upper limit value of the engine generation torque Te calculated based on the engine rotation speed Ne is set when the engine rotation speed rises and the torque reduction control is performed, the engine generation torque Te may be excessively reduced. is there. As a result, the engine output torque Ti input to the
そこで本実施例では、エンジン100のエンジン発生トルクTeとイナーシャトルクΔTとを考慮して、適正にエンジン発生トルクTeをトルクダウンすることにした。
[エンジントルク制御の詳細]
図3はECU300において実行されるエンジントルク制御の流れを示したフローチャートである。
Therefore, in the present embodiment, the engine generated torque Te is appropriately reduced in consideration of the engine generated torque Te of the
[Details of engine torque control]
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of engine torque control executed in the
ここでは、予めエンジン出力トルク上限値設定部306においてエンジン出力トルク上限値Timaxは変速機120の強度に応じて設定されている。
Here, engine output torque upper limit Timax is set in advance in engine output torque upper
ステップS101では、エンジン回転数センサ200からエンジン出力軸回転数Neを読込む。
In step S101, the engine output shaft speed Ne is read from the
ステップS102では、図4に示すエンジン発生トルクマップ301からエンジン回転数Neに対応したエンジン発生トルクTeを読込む。
In step S102, the engine generated torque Te corresponding to the engine speed Ne is read from the engine generated
ステップS103では、式(1)によりイナーシャトルクΔTを算出する。なお、式(1)中のIeはエンジン100の回転イナーシャ、tは時間を示す。
ΔT = Ie・(dNe / dt) … (1)
In step S103, the inertia torque ΔT is calculated by the equation (1). In the equation (1), Ie represents the rotational inertia of the
ΔT = Ie · (dNe / dt) (1)
ステップS104では、式(2)によりエンジン100が変速機120に出力するエンジン出力トルクTiを算出する。
Ti = Te - ΔT … (2)
In step S104, the engine output torque Ti output from the
Ti = Te-ΔT (2)
ステップS105では、エンジン出力トルクTiが変速機120へのエンジン出力トルク上限値Timaxより大きいか否かを判定し、エンジン出力トルクTiがエンジン出力トルク上限値Timaxより大きいときにはステップS106へ移行し、エンジン出力トルクTiがエンジン出力トルク上限値Timax以下であるときにはステップS107へ移行する。
In step S105, it is determined whether the engine output torque Ti is greater than the engine output torque upper limit value Timax for the
ステップS106では、式(3)によりエンジン100のエンジン発生トルク上限値Temaxを更新し、ステップS107では、式(4)によりエンジン100のエンジン発生トルク上限値Temaxを更新する。なお、式(3)、(4)中のnは予め設定された定数を示す。
Temax = Te - n … (3)
Temax = Te + n … (4)
この制御は、例えば周期10[ms]で実行され、実行の度にn=1[Nm]ずつエンジン発生トルク上限値Temaxを更新する。
In step S106, the engine generated torque upper limit value Temax of the
Temax = Te-n (3)
Temax = Te + n (4)
This control is executed, for example, at a cycle of 10 [ms], and the engine generated torque upper limit Temax is updated by n = 1 [Nm] each time it is executed.
図5は本実施例の原動機トルク制御装置により、エンジン100のトルク制御を行った例を示すタイムチャートである。図5中の実線は本実施例における制御を示し、点線は従来の制御を示す。なお、エンジン出力トルクTiのみ細実線と細点線で示す。
FIG. 5 is a time chart showing an example in which torque control of the
時間t1でスロットルバルブ開度が操作されると、エンジン回転数Neが上昇する。このときエンジン回転数Neに応じて、エンジン100のエンジン発生トルクTeが発生する。
When the throttle valve opening is operated at time t1, the engine speed Ne increases. At this time, the engine generation torque Te of the
時間t1から時間t3でエンジン回転数Neが上昇するときは、エンジン回転数上昇のためにイナーシャトルクΔTが使われるので、エンジン出力トルクTiはエンジン発生トルクTeよりもイナーシャトルクΔT分小さなトルクとなる。このときエンジン出力トルクTiはエンジン出力トルクの上限値Timaxよりも小さいので、エンジン発生トルク上限値Temaxは演算周期の度に毎回増加するように更新される。よって、エンジン出力トルクTiはエンジン回転数Neに応じて上昇する。 When the engine speed Ne increases from time t1 to time t3, the inertia torque ΔT is used to increase the engine speed, so the engine output torque Ti becomes a torque smaller than the engine generated torque Te by the inertia torque ΔT. . At this time, since the engine output torque Ti is smaller than the upper limit value Timax of the engine output torque, the engine generated torque upper limit value Temax is updated so as to increase every calculation cycle. Therefore, the engine output torque Ti increases according to the engine speed Ne.
時間t3でエンジン出力トルクTiがエンジン出力トルクの上限値Timaxとなると、エンジン発生トルク上限値Temaxは演算周期の度に毎回減少するように更新され、トルクカットの制御が行われる。 When the engine output torque Ti becomes the upper limit value Timax of the engine output torque at time t3, the engine generated torque upper limit value Temax is updated so as to decrease every calculation cycle, and torque cut control is performed.
時間t4から時間t5でエンジン回転数Neが一定に制御されるときには、イナーシャトルクΔTはゼロとなるので、エンジン発生トルクTeとエンジン出力トルクTiとは等しくなる。 When the engine speed Ne is controlled to be constant from time t4 to time t5, the inertia torque ΔT becomes zero, so that the engine generated torque Te and the engine output torque Ti become equal.
時間t5で再びエンジン出力トルクTiがエンジン出力トルクの上限値Timaxを下回ると、エンジン発生トルクの上限値Temaxは増加するように更新され、出力トルクTeをトルク増加制御する。 When the engine output torque Ti again falls below the upper limit value Timax of the engine output torque at time t5, the upper limit value Temax of the engine generated torque is updated so as to increase, and the output torque Te is controlled to increase in torque.
従来のように、エンジン発生トルクTeが上限値に達する時間t2においてトルクカット制御を行うと、以降の細点線で示すエンジン出力トルクTiのように実際に変速機120に入力されるトルクは小さなトルクとなるので、十分な車両加速を行うことができない。
If the torque cut control is performed at the time t2 when the engine generated torque Te reaches the upper limit as in the conventional case, the torque actually input to the
本実施例では、エンジン回転数上昇時といった過渡状態にあってもエンジン100から変速機120へ実際に出力されるエンジン出力トルクTiを正確に算出できる。よって、エンジントルクを正確に制御することができる。特に車両加速時等においてエンジンが回転上昇の際に、エンジン回転上昇に使われるイナーシャトルクΔTを考慮してエンジントルク制御を行うので、車両加速に十分必要なトルクを確保しつつ、過大なトルクの発生は抑えることができる。また、エンジン発生トルク上限値Temaxを、例えばこの制御フローが実行される10[ms]毎に、1[Nm]ずつ減少又は増加させ、急激にトルクの減少や増加が発生することなく、エンジントルク制御時のショックを低減する。
In this embodiment, the engine output torque Ti actually output from the
次に、本実施例の原動機トルク制御装置の効果を説明する。 Next, the effect of the prime mover torque control device of the present embodiment will be described.
(1)エンジン回転数上昇時といった過渡状態において、エンジン自身の回転上昇に使われるイナーシャトルクΔTを算出し、エンジン100から変速機120へ実際に出力されるエンジン出力トルクTiを算出するようにした。よって、エンジントルクを正確に制御することができる。特に車両加速時においては、エンジン回転上昇に使われるイナーシャトルクΔTを考慮してエンジントルク制御を行うので、過度にエンジン発生トルクTeをトルクダウンさせることがなく、車両加速に十分必要なトルクを確保しつつ、過大なトルクの発生を抑えることができる。
(1) In the transient state such as when the engine speed increases, the inertia torque ΔT used to increase the rotation of the engine itself is calculated, and the engine output torque Ti that is actually output from the
(2)イナーシャトルクΔTをエンジン系イナーシャIeと、エンジン回転数Neの時間微分dNe/dtとの積により求めるようにした。よって、エンジン回転数Neの時間変化に応じたイナーシャトルクΔTを算出することができるので、エンジン出力トルクTiも時間変化に応じて算出することができ、車両加速に十分必要なトルクを確保しつつ、過大なトルクの発生を抑えたエンジントルク制を行うことができる。 (2) The inertia torque ΔT is obtained from the product of the engine system inertia Ie and the time differential dNe / dt of the engine speed Ne. Therefore, since the inertia torque ΔT corresponding to the time change of the engine speed Ne can be calculated, the engine output torque Ti can also be calculated according to the time change, while ensuring sufficient torque for vehicle acceleration. Therefore, it is possible to perform engine torque control that suppresses generation of excessive torque.
(3)実際に変速機120に入力されるエンジン出力トルクTiに対して、変速機120の強度に応じた上限値Timaxを設定し、この上限値Timaxに応じてエンジン発生トルクTeの上限値Temaxの上限値を設定するようにした。よって、変速機120の強度を超えない範囲で、より大きなエンジン出力トルクTiを変速機120に入力するように制御するので、車両加速に十分必要なトルクを確保しつつ、過大なトルクの発生を抑えたエンジントルク制御を行うことができる。
(3) An upper limit value Timax corresponding to the strength of the
(4)エンジン発生トルク上限値Temaxを、制御周期ごとに一定量ずつ減少、又は増加させるようにした。よって急激にトルクの減少や増加が発生することなく、エンジントルク制御時のショックを低減できる。 (4) The engine generated torque upper limit Temax is decreased or increased by a certain amount for each control cycle. Therefore, the shock at the time of engine torque control can be reduced without a sudden decrease or increase in torque.
まず、本実施例の原動機トルク制御装置の構成を説明する。 First, the configuration of the prime mover torque control device of this embodiment will be described.
本実施例では実施例1にトルクコンバータ130、自動変速機150等が新たに設けられた構成になっており、実施例1と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
In this embodiment, the
図6は、本実施例の原動機トルク制御装置搭載車の駆動系と制御系との構成を示すシステム図である。 FIG. 6 is a system diagram showing the configuration of the drive system and the control system of the vehicle equipped with the prime mover torque control device of the present embodiment.
駆動系のシステムとして、原動機としてのエンジン100と、エンジン100に接続されるエンジン出力軸110と、入力されたトルクを倍増するトルクコンバータ130と、トルクコンバータ130のタービンランナと接読されるトルクコンバータ出力軸140と、トルクコンバータ出力軸140の回転速度を変速して出力する自動変速機150と、を備える。
As a drive system, an
一方、制御系システムとして、エンジン出力軸110の回転数、つまりエンジン回転数Neを検出するエンジン回転数センサ200と、トルクコンバータ出力軸140の回転数Ntを検出するトルクコンバータ出力軸回転数センサ210と、エンジン100を制御するECU300と、を備える。
On the other hand, as a control system, an
トルクコンバータ130は、入力されたトルクのトルク比tr倍したトルクを出力する。このトルク比trは速度比e(= 変速機入力軸回転数Nt / エンジン回転数Ne)に応じた値である。
The
自動変速機150はトルクコンバータ出力軸140から入力された回転を、図示しない変速機制御装置により適宜変速を行い、図示しない駆動輪へ伝達する。
The
ECU300は、エンジン回転数センサ200とトルクコンバータ出力軸回転数センサ210からエンジン回転数Neとトルクコンバータ出力軸回転数Ntの情報を受信して、エンジン100を制御する。
図7はECU300内の制御ブロックを示す。
FIG. 7 shows a control block in the
エンジン発生トルク演算部302は、エンジン発生トルクマップ301からエンジン回転数Neに対応したエンジン発生トルクTeを算出して、エンジン出力トルク演算部304に送信する。
The engine generation
イナーシャトルク演算部303ではエンジン100自身の回転数変化に使われるイナーシャトルクΔTを算出して、エンジン出力トルク演算部304に送信する。
The inertia
エンジン出力トルク演算部304ではエンジン出力トルクTiを算出して、トルクコンバータ出力トルク演算部310に送信する。
The engine output
トルク比演算部309は、トルク比マップ308から速度比eに対応したトルク比trを算出して、トルクコンバータ出力トルク演算部310に送信する。
The torque
トルクコンバータ出力トルク演算部310ではトルクコンバータ出力トルクTtを算出して、エンジン発生トルク上限値設定部305に送信する。
Torque converter output
トルクコンバータ出力トルク上限値設定部311では、自動変速機150の強度に応じたトルクコンバータ出力トルクの上限値Ttmaxを設定して、エンジン発生トルク上限値設定部305に送信する。
Torque converter output torque upper limit
エンジン発生トルク上限値設定部305では、エンジン発生トルクの上限値Temaxを設定して、エンジン制御部307へ送信する。
Engine generated torque upper limit
エンジン制御部307では、エンジン発生トルクの上限値Temaxに応じてエンジン100の制御を行う。
The
次に、作用を説明する。 Next, the operation will be described.
[エンジントルク制御の概要]
自動変速機150の保護のため、自動変速機150への入力トルクが過大になるような状況の時には、エンジン100で発生するエンジン発生トルクTeのトルクダウン制御を行う必要がある。
[Outline of engine torque control]
In order to protect the
しかし、実施例1と同様、エンジン100の回転上昇時といった過渡状態にあっては、エンジン発生トルクTeの一部はエンジン100自身の回転上昇のためのイナーシャトルクΔTとして使われる。すなわち、実際にエンジン出力軸110に出力されるエンジン出力トルクTiはエンジン発生トルクTeよりも小さなトルクとなる。
However, as in the first embodiment, in a transient state such as when the rotation of the
本実施例のように、トルクコンバータ130を有する車両の場合は、エンジン出力トルクTiを倍増したトルクコンバータ出力トルクTtを自動変速機150へ入力する。そのため、実施例1と同様、エンジン回転数上昇時にエンジン回転数Neに基づいて算出されるエンジン発生トルクTeの上限値を設けてトルクダウン制御を行うと、過度にエンジン発生トルクTeのトルクダウンを行ってしまう虞がある。その結果、トルクコンバータ130に十分なトルクが入力されず、自動変速機150に入力されるエンジン出力トルクTtも車両加速に十分なトルクまで増加せずにドライバの加速要求を満たすことができない可能性がある。
[エンジントルク制御の詳細]
図8はECU300において実行されるエンジン発生トルク上限値Temaxを決定する流れを示したフローチャートである。
In the case of the vehicle having the
[Details of engine torque control]
FIG. 8 is a flowchart showing a flow for determining the engine generated torque upper limit value Temax executed in the
ここでは、予めECU300においてトルクコンバータ出力トルク上限値Ttmaxは自動変速機150の強度に応じて設定されている。
Here, in
ステップS201では、エンジン回転数センサ200からエンジン出力軸110の回転数Neと、トルクコンバータ出力軸回転数センサ210からトルクコンバータ出力軸140の回転数Ntとを読込む。
In step S201, the rotational speed Ne of the
ステップS202では、図9に示すエンジン発生トルクマップ301からエンジン回転数Neに対応したエンジン発生トルクTeを読込む。またトルク比マップ308から速度比e(=Ne/Nt)に対応したトルク比trを読込む。
In step S202, the engine generated torque Te corresponding to the engine speed Ne is read from the engine generated
ステップS203では、式(1)によりイナーシャトルクΔTを算出する。ここではエンジン回転数上昇時のイナーシャトルクΔTを正とし、エンジン回転数減少時のイナーシャトルクΔTを負としている。なお、式(1)中のIeはエンジン系のイナーシャ、tは時間を示す。
ΔT = Ie・(dNe / dt) … (1)
In step S203, the inertia torque ΔT is calculated from the equation (1). Here, the inertia torque ΔT when the engine speed is increasing is positive, and the inertia torque ΔT when the engine speed is decreasing is negative. In equation (1), Ie is inertia of the engine system, and t is time.
ΔT = Ie · (dNe / dt) (1)
ステップS204では、式(2)によりエンジン100がトルクコンバータ130に出力するエンジン出力トルクTiを算出する。
Ti = Te - ΔT … (2)
In step S204, the engine output torque Ti output from the
Ti = Te-ΔT (2)
ステップS205では、式(5)により自動変速機150にトルクコンバータ130から入力されるトルクコンバータ出力トルクTtを算出する。
Tt = Ti・tr … (5)
In step S205, the torque converter output torque Tt input from the
Tt = Ti · tr (5)
ステップS206では、トルクコンバータ出力トルクTtが自動変速機150へのトルクコンバータ出力トルク上限値Ttmaxより大きいか否かを判定し、トルクコンバータ出力トルクTtがエンジン出力トルク上限値Ttmaxより大きいときにはステップS207へ移行し、トルクコンバータ出力トルクTtがトルクコンバータ出力トルク上限値Ttmax以下であるときにはステップS208へ移行する。
In step S206, it is determined whether or not the torque converter output torque Tt is greater than the torque converter output torque upper limit value Ttmax for the
ステップS207では、式(3)によりエンジン100のエンジン発生トルク上限値Temaxを更新し、ステップS208では、式(4)によりエンジン100のエンジン発生トルク上限値Temaxを更新する。なお、式(3)、(4)中のnは予め設定された定数を示す。
Temax = Te - n … (3)
Temax = Te + n … (4)
この制御は、例えば周期10[ms]で実行され、実行の度にn=1[Nm]ずつエンジン発生トルク上限値Temaxを更新する。
In step S207, the engine generated torque upper limit value Temax of the
Temax = Te-n (3)
Temax = Te + n (4)
This control is executed, for example, at a cycle of 10 [ms], and the engine generated torque upper limit Temax is updated by n = 1 [Nm] each time it is executed.
図10は本実施例の原動機トルク制御装置により、エンジン100のトルク制御を行った例を示すタイムチャートである。図10中の実線は本実施例における制御を示し、点線は従来の制御を示す。なお、エンジン出力トルクTiのみ細実線と細点線で示す。
FIG. 10 is a time chart showing an example in which torque control of the
時間t6でスロットルバルブ開度が操作されると、エンジン回転数Neが上昇する。このときエンジン回転数Neに応じて、エンジン100のエンジン発生トルクTeが発生する。
When the throttle valve opening is operated at time t6, the engine speed Ne increases. At this time, the engine generation torque Te of the
時間t6から時間t8でエンジン回転数Neが上昇するときは、エンジン回転数上昇のためにイナーシャトルクΔTが使われるので、エンジン100からトルクコンバータ130に出力されるエンジン出力トルクTiはエンジン発生トルクTeよりもイナーシャトルクΔT分小さなトルクとなる。このとき、エンジン出力トルクTiの上昇に伴い自動変速機150へのトルクコンバータ出力トルクTtも上昇するが、上限値Ttmaxより小さなトルクであるので、エンジン発生トルク上限値Temaxは演算周期の度に毎回増加するように更新され、エンジン回転数Neに応じて上昇する。
When the engine speed Ne increases from time t6 to time t8, the inertia torque ΔT is used to increase the engine speed, so the engine output torque Ti output from the
時間t8でトルクコンバータ出力トルクTtがトルクコンバータ出力トルク上限値Ttmaxとなると、エンジン発生トルク上限値Temaxは演算周期の度に毎回減少するように更新され、トルクカットの制御が行われる。 When the torque converter output torque Tt becomes the torque converter output torque upper limit value Ttmax at time t8, the engine generated torque upper limit value Temax is updated so as to decrease every time the calculation cycle is performed, and torque cut control is performed.
時間t8から時間t9でエンジン回転数Neが一定に制御されるときには、イナーシャトルクΔTはゼロとなるので、エンジン発生トルクTeとエンジン出力トルクTiとは等しくなる。 When the engine speed Ne is controlled to be constant from time t8 to time t9, the inertia torque ΔT becomes zero, so that the engine generated torque Te and the engine output torque Ti become equal.
時間t9で再びトルクコンバータ出力トルクTtがトルクコンバータ出力トルク上限値Ttmaxを下回ると、エンジン発生トルク上限値Temaxは増加するように更新され、出力トルクTeをトルク増加制御する。 When the torque converter output torque Tt falls below the torque converter output torque upper limit value Ttmax again at time t9, the engine generated torque upper limit value Temax is updated so as to increase, and the output torque Te is controlled to increase in torque.
従来のように、エンジン発生トルクTeのみで判断して時間t7においてトルクカット制御を行うと、以降の点線で示すトルクコンバータ出力トルクTtのように実際に自動変速機150に入力されるトルクは小さなトルクとなるので、十分な車両加速を行うことができない。
When the torque cut control is performed at time t7 as determined by only the engine generated torque Te as in the conventional case, the torque actually input to the
本実施例では、エンジン回転数上昇時といった過渡状態にあってもエンジン100からトルクコンバータ130へ実際に出力されるエンジン出力トルクTiを正確に算出でき、このエンジン出力トルクTiから正確なトルクコンバータ出力トルクTtを算出できる。よって、エンジントルクを正確に制御することができる。特に車両加速時等においてエンジンが回転上昇の際に、エンジン回転上昇に使われるイナーシャトルクΔTを考慮してエンジントルク制御を行うので、車両加速に十分必要なトルクを確保しつつ、過大なトルクの発生は抑えることができる。また、エンジン発生トルク上限値Temaxを、例えばこの制御フローが実行される10[ms]毎に、1[Nm]ずつ減少又は増加させ、急激にトルクの減少や増加が発生することなく、エンジントルク制御時のショックを低減する。
In this embodiment, the engine output torque Ti that is actually output from the
次に、本実施例の原動機トルク制御装置の効果を説明する。 Next, the effect of the prime mover torque control device of the present embodiment will be described.
(5)実際に自動変速機150に入力されるトルクコンバータ出力トルクTtを算出し、このトルクコンバータ出力トルクTtに対して、自動変速機150の強度に応じた上限値Ttmaxを設定し、この上限値Ttmaxに応じてエンジン発生トルクTeの上限値Temaxの上限値を設定するようにした。よって、自動変速機150の強度を超えない範囲で、より大きなトルクコンバータ出力トルクTtを自動変速機150に入力するように制御するので、車両加速に十分必要なトルクを確保しつつ、過大なトルクの発生は抑えたエンジントルク制御を行うことができる。
(5) The torque converter output torque Tt actually input to the
以上、本発明の原動機トルク制御装置を実施例1又は実施例2に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加は許容される。 As mentioned above, although the motor | power_engine torque control apparatus of this invention has been demonstrated based on Example 1 or Example 2, it is not restricted to these Examples about concrete structure, Each claim of a claim Design changes and additions are allowed without departing from the spirit of the invention.
例えば、実施例1及び実施例2では原動機としてエンジン100を用いたが、電気モータを用いたものでもよい。
For example, although the
本発明は、変速機の強度に応じた上限トルクを設定し、原動機トルク制御を行うだけでなく、急激に大きなトルクが発生した際のショックを低減するためにトルクを減少制御させる原動機トルク制御にも利用することができる。 The present invention not only sets the upper limit torque according to the strength of the transmission and performs the prime mover torque control, but also in the prime mover torque control for reducing the torque in order to reduce the shock when a sudden large torque is generated. Can also be used.
100 エンジン
110 エンジン出力軸
120 変速機
130 トルクコンバータ
150 自動変速機
200 エンジン回転数センサ
302 エンジン発生トルク演算部
303 イナーシャトルク演算部
304 エンジン出力トルク演算部
305 エンジン発生トルク上限値設定部
306 エンジン出力トルク上限値設定部
309 トルク比演算部
310 トルクコンバータ出力トルク演算部
311 トルクコンバータ出力トルク上限値設定部
100 engine
110 Engine output shaft
120 transmission
130 Torque converter
150 automatic transmission
200 Engine speed sensor
302 Engine generated torque calculator
303 Inert shuttle calculator
304 Engine output torque calculator
305 Engine generated torque upper limit setting part
306 Engine output torque upper limit setting part
309 Torque ratio calculator
310 Torque converter output torque calculator
311 Torque converter output torque upper limit setting section
Claims (3)
前記原動機の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記原動機の回転数に基づいて、前記原動機における原動機発生トルクを算出する原動機発生トルク演算手段と、
を備える原動機トルク制御装置において、
前記原動機の回転数変化時に必要なイナーシャトルクを演算するイナーシャトルク演算手段と、
前記原動機発生トルクと前記イナーシャトルクとから、前記出力軸から出力される原動機出力トルクを算出し、少なくとも該原動機出力トルクに基づいて変速機入力トルクを算出する変速機入力トルク演算手段と、
前記変速機入力トルクが前記変速機の許容上限トルクを超えると、前記変速機入力トルクを前記許容上限トルクより小さくなるように、前記原動機発生トルク上限値を設定する原動機発生トルク上限値設定手段と、
を備えたことを特徴とする原動機トルク制御装置。 A prime mover that generates power and outputs the power from the output shaft to the transmission;
A rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the prime mover;
A motor generating torque calculating means for calculating a motor generating torque in the motor based on the number of rotations of the motor;
In the motor torque control device comprising:
An inertia torque calculation means for calculating an inertia torque required when the rotational speed of the prime mover changes,
Transmission input torque calculation means for calculating a motor output torque output from the output shaft from the motor generated torque and the inertia torque, and calculating a transmission input torque based on at least the motor output torque;
Prime mover generated torque upper limit setting means for setting the prime mover generated torque upper limit so that the transmission input torque becomes smaller than the allowable upper limit torque when the transmission input torque exceeds the allowable upper limit torque of the transmission; ,
A prime mover torque control device comprising:
前記イナーシャトルク演算手段は、前記原動機の回転イナーシャと、前記出力軸の回転数を時間で微分したものと、の積をイナーシャトルクとすることを特徴とする原動機トルク制御装置。 The prime mover torque control device according to claim 1,
The inertia torque calculation device according to claim 1, wherein the inertia torque calculation means uses an inertia torque as a product of a rotational inertia of the prime mover and a value obtained by differentiating the rotational speed of the output shaft with respect to time.
前記原動機出力トルクを増大してトルクコンバータ出力トルクを出力するトルクコンバータと、
前記トルクコンバータのトルク比を算出するトルク比演算手段と、
前記原動機出力トルクと前記トルク比の積をトルクコンバータ出力トルクとして算出するトルクコンバータ出力トルク演算手段と、
を備え、
前記変速機入力トルクは前記トルクコンバータ出力トルクとすることを特徴とする原動機トルク制御装置。
In the motor torque control device according to claim 1 or 2,
A torque converter that increases the prime mover output torque and outputs a torque converter output torque;
Torque ratio calculating means for calculating a torque ratio of the torque converter;
Torque converter output torque calculation means for calculating a product of the motor output torque and the torque ratio as a torque converter output torque;
With
The prime mover torque control device, wherein the transmission input torque is the torque converter output torque.
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-
2004
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