JP2013136293A - Control device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動源と自動変速機とを搭載した車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device equipped with a drive source and an automatic transmission.
従来、駆動源としての内燃機関と自動変速機とを搭載した車両にあっては、車両の走行状態に応じて内燃機関から出力された駆動力を自動変速機を介して車輪に伝達するようになっている。 Conventionally, in a vehicle equipped with an internal combustion engine as a drive source and an automatic transmission, the driving force output from the internal combustion engine is transmitted to the wheels via the automatic transmission according to the running state of the vehicle. It has become.
また、従来から自動変速機の負担を軽減するために、内燃機関から自動変速機に過大なトルクが入力されることを回避する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in order to reduce the burden on the automatic transmission, a technique for avoiding an excessive torque input from the internal combustion engine to the automatic transmission has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
この特許文献1に開示された車両の制御装置は、自動変速機から内燃機関に対して要求される回転数要求量を算出するための回転数要求量算出手段と、トルク要求量に基づいて駆動部品の保護のためのトルクダウンが自動変速機から内燃機関に対して要求されているか否かを判定するための判定手段と、トルクダウンが要求されていると判断された場合に、トルク要求量を回転数に換算するための換算手段と、換算手段によって換算された回転数を回転数要求量の上限値として、トルク要求量と回転数要求量とのうちのいずれか一方に基づいて内燃機関を制御するための制御手段と、を備えている。 The vehicle control device disclosed in Patent Document 1 is driven based on a rotational speed request amount calculation means for calculating a rotational speed request amount required for an internal combustion engine from an automatic transmission, and a torque request amount. Determination means for determining whether or not torque reduction for protection of parts is requested from the automatic transmission to the internal combustion engine, and torque request amount when it is determined that torque reduction is requested An internal combustion engine based on one of the torque request amount and the rotation speed request amount, with the rotation speed converted by the conversion means as the upper limit value of the rotation speed request amount And a control means for controlling.
このような構成により、例えば自動変速機の保護のため、トルクダウンが要求されていると判定された場合に、トルク要求量を換算手段によって換算した回転数を回転数要求量の上限値とすることにより、回転数要求量に対しても自動変速機の保護のための要求を反映することができる。このため、回転数要求量を満たすように内燃機関が制御された場合においても、自動変速機に過大なトルクが入力されることを回避することができる。 With such a configuration, for example, when it is determined that torque reduction is required for protection of the automatic transmission, the rotation speed obtained by converting the torque request amount by the conversion means is set as the upper limit value of the rotation speed request amount. As a result, the demand for protection of the automatic transmission can be reflected on the required rotation speed. For this reason, even when the internal combustion engine is controlled so as to satisfy the required rotational speed, it is possible to avoid an excessive torque being input to the automatic transmission.
しかしながら、上述した従来の車両の制御装置は、自動変速機の保護が要求されるとこのときのトルク要求量を換算した回転数を回転数要求量の上限値として設定するようになっているが、予め定められた選択条件に基づいて回転数要求量とトルク要求量とのうちいずれか一方の要求量を選択するので、それぞれの要求量を満たすことができないという問題があった。 However, in the conventional vehicle control device described above, when protection of the automatic transmission is required, the rotation speed converted from the torque request amount at this time is set as the upper limit value of the rotation speed request amount. Since either one of the required number of rotations and the required torque amount is selected based on a predetermined selection condition, there is a problem in that each required amount cannot be satisfied.
このため、上述した従来の車両の制御装置は、回転数要求量とトルク要求量とは別々の要求量として実現されているので、いずれか一方の要求量を満たせば他方は満たさない場合があり、車両の制御が最適に実行されない状況が生じ得るという問題があった。 For this reason, in the conventional vehicle control device described above, the rotational speed required amount and the torque required amount are realized as separate required amounts, and if one of the required amounts is satisfied, the other may not be satisfied. There has been a problem that a situation may occur in which the vehicle control is not optimally executed.
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、簡易な構成で、車両を制御することができる車両の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of controlling a vehicle with a simple configuration.
本発明に係る車両の制御装置は、上記目的達成のため、(1)駆動源と、前記駆動源からの動力を駆動輪に伝達するとともに、所望の変速段を形成する変速機と、前記駆動源を車両の状態に応じて制御する制御手段と、を備えた車両の制御装置であって、予め定められた動力伝達系の慣性モーメントと、一方の変速段から他方の変速段に変速を切替える場合の前記駆動源の目標角加速度と、に基づいて必要な第1のトルク要求量を算出する第1のトルク要求量算出手段と、前記駆動源から前記変速機に動力が伝達されない非伝達状態で前記駆動源の出力軸にかかる駆動負荷に基づいて必要な第2のトルク要求量を算出する第2のトルク量算出手段と、を備え、前記制御手段が、前記車両に対する駆動力が要求されていないことを条件に、前記第1のトルク量と前記第2のトルク要求量とを合算して前記変速機が前記駆動源に要求するトルク要求量を算出し、算出したトルク要求量に基づいて前記駆動源を制御するようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a vehicle control apparatus according to the present invention includes: (1) a drive source, a transmission that transmits power from the drive source to drive wheels, and that forms a desired gear stage; and the drive And a control means for controlling the power source according to the state of the vehicle, wherein a predetermined moment of inertia of the power transmission system and a shift from one shift stage to the other shift stage are switched. A first torque request amount calculation means for calculating a required first torque request amount based on the target angular acceleration of the drive source, and a non-transmission state in which no power is transmitted from the drive source to the transmission And a second torque amount calculating means for calculating a required second torque amount based on the driving load applied to the output shaft of the drive source, wherein the control means is required to drive the vehicle. On the condition that not The torque amount required by the transmission to the drive source is calculated by adding the torque amount of 1 and the second torque request amount, and the drive source is controlled based on the calculated torque request amount. It is characterized by that.
この構成により、従来のように予め定められた選択条件に基づいて回転数要求量とトルク要求量とのうちいずれか一方の要求量を選択することもなく、それぞれの要求量を満たすよう駆動源を制御することができる。したがって、簡易な構成で、適切に車両を制御することができる。 With this configuration, the drive source can satisfy each required amount without selecting any one of the required number of rotations and the required amount of torque based on a selection condition determined in advance as in the prior art. Can be controlled. Therefore, the vehicle can be appropriately controlled with a simple configuration.
本発明によれば、簡易な構成で、適切に車両を制御することができる車両の制御装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the control apparatus of the vehicle which can control a vehicle appropriately with a simple structure can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る自動変速機の制御装置を搭載した車両を模式的に示す概略構成図である。図2は、本発明の実施の形態に係る自動変速機の制御装置の構成を示す骨子図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a vehicle equipped with a control device for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a skeleton diagram showing the configuration of the control device for the automatic transmission according to the embodiment of the present invention.
本実施の形態においては、本発明に係る自動変速機の制御装置をFF(Front engine Front drive)車両に適用した場合について説明する。 In the present embodiment, a case will be described in which the control device for an automatic transmission according to the present invention is applied to an FF (Front engine Front drive) vehicle.
図1に示すように、車両1は、エンジン2と、トルクコンバータ3と、前進クラッチを有する変速機構4と、トルクコンバータ3および変速機構4を油圧で制御するための油圧制御回路9と、動力源としてのエンジン2を制御するためのE−ECU(Electronic Control Unit)11と、油圧制御回路9を制御するためのT−ECU12と、によって構成されている。
As shown in FIG. 1, the vehicle 1 includes an engine 2, a
エンジン2は、図示しないインジェクタから噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関により構成されている。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。 The engine 2 is constituted by an internal combustion engine that burns a mixture of fuel and air injected from an injector (not shown) in a combustion chamber of a cylinder. The piston in the cylinder is pushed down by the combustion, and the crankshaft is rotated.
トルクコンバータ3は、エンジン2から変速機構4にトルクを増大してエンジン2の動力を伝達するようになっており、後述するように、エンジン2の出力軸と連結されるポンプインペラー(以下、単にインペラー43という)と、変速機構4の入力軸と連結されるタービンランナー(以下、単にタービン44という)と、ワンウェイクラッチ45によって一方向の回転が阻止されているステータ46とを有している。インペラー43とタービン44とは、流体を介して動力を伝達するようになっている。
The
さらに、トルクコンバータ3は、車両1の高速走行時において、インペラー43とタービン44とを機械的に直結することによりエンジン2から変速機構4への動力の伝達効率を上げるためのロックアップクラッチ47(図2参照)を有している。
Furthermore, the
トルクコンバータ3と、変速機構4とは、自動変速機5を構成している。自動変速機5は、所望の変速段を形成することにより、図示しないクランクシャフトの回転数を所望の回転数に変速する。変速機構4の出力ギヤ70から出力される動力は、図示しないディファレンシャルギヤおよびドライブシャフトを介して、図示しない左右の前輪に伝達される。変速機構4については、後で詳細に説明する。
The
油圧制御回路9は、リニアソレノイドバルブSL1〜SL4を有している。また、油圧制御回路9は、作動油の油温を測定するための油温センサ33を有している。 The hydraulic control circuit 9 has linear solenoid valves SL1 to SL4. The hydraulic control circuit 9 has an oil temperature sensor 33 for measuring the oil temperature of the hydraulic oil.
E−ECU11は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)および入出力インターフェースを有している。E−ECU11は、CPUによって、後述するアクセル開度センサやスロットルセンサから入力された信号や、ROMに記憶されたマップなどに基づきエンジン2の回転数を制御するようになっている。 The E-ECU 11 has a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and an input / output interface (not shown). The E-ECU 11 controls the number of revolutions of the engine 2 by the CPU based on signals input from an accelerator opening sensor and a throttle sensor, which will be described later, a map stored in the ROM, and the like.
T−ECU12は、図示しないCPU、RAM、ROMおよび入出力インターフェースを有している。T−ECU12のROMには、車速およびスロットル開度と変速機構4の変速段とを対応させたマップが記憶されている。したがって、T−ECU12は、CPUによって、後述する車速センサ25やスロットルセンサ24から入力された信号とROMに記憶されたマップに基づき変速機構4の変速段を決定するようになっている。
The T-
T−ECU12は、リニアソレノイドバルブSL1〜SL4の作動状態を変化させ、ライン圧を元圧とする作動油圧により変速機構4の摩擦要素を係合あるいは解放させるようになっている。これらの摩擦要素の係合および解放の組み合わせによって、変速機構4の入力軸と出力軸との回転数の比が変更され、変速段が構成されるようになっている。
The T-ECU 12 changes the operating state of the linear solenoid valves SL1 to SL4, and engages or releases the friction element of the
車両1は、さらに、エンジン2の回転数Neを計測するためのエンジン回転数センサ21と、エンジン2の吸入空気量を測定するための吸入空気量センサ22と、エンジン2に吸入される空気の温度を測定するための吸入空気温度センサ23と、スロットルバルブ31の開度を検知するためのスロットルセンサ24と、車速センサ25と、エンジン2の冷却水温を測定するための冷却水温センサ26と、ブレーキセンサ27と、シフトレバー28の操作位置を検出するための操作位置センサ29と、トルクコンバータ3のタービン44の回転数Ntを測定するためのタービン回転数センサ30とを備えている。
The vehicle 1 further includes an engine
エンジン回転数センサ21は、クランクシャフトの回転に基づいて、エンジン2の回転数を計測するようになっている。
The
スロットルセンサ24は、例えば、スロットルバルブ31のスロットル開度に応じた出力電圧が得られるホール素子により構成されている。スロットルセンサ24は、この出力電圧をスロットルバルブ31のスロットル開度を表す信号としてE−ECU11およびT−ECU12に出力するようになっている。
The
車速センサ25は、変速機構4の出力軸回転数を表す信号をE−ECU11およびT−ECU12に出力するようになっており、E−ECU11およびT−ECU12は、この信号に基づいて車速を算出するようになっている。
The
冷却水温センサ26は、例えば、水温に応じて抵抗値が変化するサーミスタにより構成されており、エンジン2の冷却水温に応じて変化した抵抗値に基づく信号をE−ECU11およびT−ECU12に出力するようになっている。
The cooling
ブレーキセンサ27は、車両1に備えられたブレーキペダル36に対する運転者の踏み込み量に応じた信号をE−ECU11およびT−ECU12に送信するようになっている。操作位置センサ29は、シフトレバー28の位置を検出し、検出結果を表す信号をT−ECU12に送信するようになっている。T−ECU12は、シフトレバー28の位置に対応したレンジの中から最適となる変速機構4の変速段を形成するようになっている。また、操作位置センサ29は、運転者の操作に応じて、運転者が任意の変速段を選択できるマニュアルポジションにシフトレバー28が位置していることを検出するように構成してもよい。
The
アクセル開度センサ32は、例えばホール素子を用いた電子式のポジションセンサにより構成されており、車両1に搭載されたアクセルペダル34が運転者により操作されると、アクセルペダル34の位置が示すアクセル開度を表す信号をE−ECU11に出力するようになっている。また、T−ECU12は、E−ECU11を介してアクセル開度を表す信号を入力するようになっている。
The
図2に示すように、トルクコンバータ3は、エンジン2の出力軸41と連結されるインペラー43と、変速機構4の入力軸48と連結されるタービン44と、ワンウェイクラッチ45によって一方向の回転が阻止されているステータ46とを有している。インペラー43とタービン44とは、流体を介して動力を伝達するようになっている。
As shown in FIG. 2, the
変速機構4の入力軸48は、トルクコンバータ3のタービン44に接続されている。したがって、変速機構4の入力軸48は、トルクコンバータ3の出力軸としても機能する。変速機構4は、遊星歯車機構の第1セット50と、遊星歯車機構の第2セット60と、出力ギヤ70と、ギヤケース71に固定されたB1ブレーキ72、B2ブレーキ73およびB3ブレーキ74と、C1クラッチ75と、C2クラッチ76と、ワンウェイクラッチF77とによって構成されている。
The
第1セット50は、シングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。第1セット50は、サンギヤ51と、ピニオンギヤ52と、リングギヤ53と、キャリア54とを有している。
The
サンギヤ51は、入力軸48を介してトルクコンバータ3のタービン44に連結されている。ピニオンギヤ52は、キャリア54に回転自在に支持されている。ピニオンギヤ52は、サンギヤ51およびリングギヤ53と係合している。
The
リングギヤ53は、B3ブレーキ74によりギヤケース71に固定可能となっている。キャリア54は、B1ブレーキ72によりギヤケース71に固定可能となっている。
The
第2セット60は、ラビニヨ型の遊星歯車機構により構成されている。第2セット60は、サンギヤ61と、ショートピニオンギヤ62と、キャリア63、65と、ロングピニオンギヤ64と、サンギヤ66と、リングギヤ67とを有している。
The
サンギヤ61は、キャリア54に連結されている。ショートピニオンギヤ62は、キャリア63に回転自在に支持されている。ショートピニオンギヤ62は、サンギヤ61およびロングピニオンギヤ64と係合している。キャリア63は、出力ギヤ70に連結されている。
The
ロングピニオンギヤ64は、キャリア65に回転自在に支持されている。ロングピニオンギヤ64は、ショートピニオンギヤ62、サンギヤ66およびリングギヤ67と係合している。キャリア65は、出力ギヤ70に連結されている。
The
サンギヤ66は、C1クラッチ75を介して入力軸48に連結可能となっている。リングギヤ67は、B2ブレーキ73により、ギヤケース71に固定可能となっており、C2クラッチ76により入力軸48に連結可能となっている。また、リングギヤ67は、ワンウェイクラッチF77に連結されており、変速段が1段で、かつ駆動時において回転不能となる。
The
図3は、本発明の実施の形態に係る自動変速機5の作動表である。「○」は係合を表している。「×」は解放を表している。「◎」はエンジンブレーキ時のみの係合を表している。また、「△」は駆動時のみの係合を表している。この作動表に示された組み合わせで、油圧制御回路9(図1参照)に設けられたリニアソレノイドバルブSL1〜SL4および図示しないトランスミッションソレノイドの励磁、非励磁によって各ブレーキおよび各クラッチを作動させることにより、1速〜6速の前進変速段と、後進変速段が形成される。
FIG. 3 is an operation table of the
例えば、車両1の発進時において形成される1速(1st)の変速段においては、作動表に示されているように、C1クラッチ75が係合され、B1ブレーキ72は、解放となる。
For example, at the first speed (1st) shift stage that is formed when the vehicle 1 starts, as shown in the operation table, the
本実施の形態において、ワンウェイクラッチF77は、変速段が1速を形成している駆動時には、リングギヤ67の回転を防止するようになっている。一方、エンジンブレーキを利かせる場合、ワンウェイクラッチF77は、リングギヤ67の回転を防止しない。 In the present embodiment, the one-way clutch F77 is configured to prevent the ring gear 67 from rotating during driving when the gear stage is at the first speed. On the other hand, when the engine brake is applied, the one-way clutch F77 does not prevent the ring gear 67 from rotating.
シフトレバー28(図1参照)は、車両1の後方から前方に向かって、ローレンジに対応するLポジション、第2〜第3レンジに対応する2〜3ポジション、ドライブレンジ(以下、単にDレンジという)に対応するDポジション、中立レンジに対応するNポジション、後進レンジに対応するRポジション、駐車レンジに対応するPポジションを取るようになっている。 The shift lever 28 (see FIG. 1) has an L position corresponding to the low range, a 2-3 position corresponding to the second to third ranges, a drive range (hereinafter simply referred to as a D range) from the rear to the front of the vehicle 1. ), N position corresponding to the neutral range, R position corresponding to the reverse range, and P position corresponding to the parking range.
シフトレバー28(図1参照)がDレンジに位置する場合には、変速段が1速から6速のうち、いずれかを形成するようになっており、前述したように、T−ECU12が、これらの変速段の中から車速やスロットル開度に基づいて変速段を選択するようになっている。
When the shift lever 28 (see FIG. 1) is located in the D range, the gear stage is configured to form any one of the first to sixth gears. As described above, the T-
シフトレバー28(図1参照)は、さらに、自動変速機5(図1参照)の変速段を手動変速モードにおいてシフトするためのマニュアルポジションを表すMポジション、アップシフトを指示するためのプラスポジション(+ポジション)およびダウンシフトを指示するためのマイナスポジション(−ポジション)を取るようにしてもよい。この場合、MポジションはDポジションの横に位置するようにする。シフトレバー28は、Dポジションから横に移動されると、図示しないばねにより、Mポジションに保持されるようになっている。
The shift lever 28 (see FIG. 1) is further provided with an M position representing a manual position for shifting the shift stage of the automatic transmission 5 (see FIG. 1) in the manual shift mode, and a plus position for instructing an upshift ( (+ Position) and a minus position (-position) for instructing a downshift may be taken. In this case, the M position is positioned beside the D position. When the
図4は、本発明の実施の形態に係る油圧制御回路9の概略構成を示す回路図である。オイルポンプ38から圧送された作動油は、リリーフ型の第1調圧バルブ40により調圧され、第1ライン圧PL1となる。オイルポンプ38は、例えばエンジン2によって回転駆動される機械式ポンプにより構成されている。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a schematic configuration of the hydraulic control circuit 9 according to the embodiment of the present invention. The hydraulic fluid pumped from the
第1ライン圧PL1を有する作動油は、シフトレバー28(図1参照)に連動させられるマニュアルバルブ39に供給される。シフトレバー28が前進レンジに対応するポジションに位置する場合には、第1ライン圧PL1と等しい前進ポジション圧PDを有する作動油が、マニュアルバルブ39からリニアソレノイドバルブSL1〜SL4へ供給されるようになっている。
The hydraulic oil having the first line pressure PL1 is supplied to the
リニアソレノイドバルブSL1〜SL4は、C1クラッチ75、C2クラッチ76、B1ブレーキ72、B3ブレーキ74にそれぞれ対応するよう配設されている。T−ECU12は、ソレノイド電流によってこれらのリニアソレノイドバルブSL1〜SL4を制御することにより、油圧PC1、PC2、PB1、PB3を調節し、C1クラッチ75、C2クラッチ76、B1ブレーキ72、B3ブレーキ74の係合および解放を切替えたり、係合圧を調節したりする。
The linear solenoid valves SL1 to SL4 are disposed to correspond to the
以下、本発明の実施の形態に係る自動変速機5の制御装置を構成するT−ECU12の特徴的な構成について説明する。
Hereinafter, a characteristic configuration of the T-
T−ECU12は、アクセルOFF時のダウンシフトを実行するコーストダウン制御の実行時において、エンジン回転数を上昇させることにより、変速ショックを低減するようになっている。
The T-
T−ECU12は、通常、E−ECU11に対し、エンジン回転数を上昇させるよう回転数要求信号を送信する。一方、E−ECU11は、エンジン2に対するトルク要求と回転数要求とを予め設定されている走行条件に応じて調停し、いずれか一方の要求に従ってエンジン2を制御するようになっている。そのため、T−ECU12から回転数要求が行われた際に、必ずしもE−ECU11はこの回転数要求を実行するとは限らず、他の制御により要求されているトルク要求を実行した場合には、エンジン回転数の上昇は成り行きになる場合が生じていた。
The T-
これに対し、本実施の形態に係るT−ECU12は、以下に説明するように、要求回転数を以下の式(1)によって要求トルクに換算するようになっている。
On the other hand, as will be described below, the T-
Te = Ie × ΔNe + Te0 (1)
ここで、Teは要求トルク[Nm]、Ieは変速機構4の入力軸48における慣性モーメント[kg・m2]、ΔNeは目標の回転角加速度[rad/s2]、Te0はエンジン2の出力軸41における軸0トルク[Nm]を表している。
Te = Ie × ΔNe + Te0 (1)
Here, Te is the required torque [Nm], Ie is the moment of inertia [kg · m 2 ] at the
また、変速機構4の入力軸48における慣性モーメントIeとは、エンジン2、エンジン2の出力軸41に設置された図示しないドライブプレート、およびトルクコンバータ3など動力伝達系の各慣性モーメントを合算することに算出される。また、軸0トルクとは、エンジン2の出力軸41に作用するトルクが0[Nm]となる時のエンジン2の出力トルクを意味し、エンジン2の内部におけるフリクションおよび補機の負荷により損失するトルクと等しい値である。
The inertia moment Ie on the
ここで、エンジン2の内部におけるフリクションは、エンジン回転数センサ21により検出されるエンジン回転数および冷却水温センサ26により検出されるエンジン2の冷却水温に基づいて算出されるようになっている。このエンジン2の内部におけるフリクションと、エンジン回転数および冷却水温との関係は、予め実験的な測定により求められており、フリクション算出マップとしてT−ECU12のROMに記憶されている。
Here, the friction in the engine 2 is calculated based on the engine speed detected by the
また、補機の負荷は、主にオルタネータおよびエアコンによるものである。このうち、オルタネータによる負荷は、オルタネータからの電流値およびバッテリの電圧を検出するとともに、オルタネータに対するデューティー指示値を参照し、これらの値から負荷を推定するようになっている。オルタネータの電流値、バッテリの電圧値およびデューティー指示値と負荷との関係は、予め実験的な測定により求められており、オルタネータ負荷マップとしてT−ECU12のROMに記憶されている。
The load on the auxiliary equipment is mainly due to the alternator and the air conditioner. Among these loads, the load by the alternator detects the current value from the alternator and the voltage of the battery, and refers to the duty indication value for the alternator to estimate the load from these values. The relationship between the current value of the alternator, the voltage value of the battery, the duty indication value, and the load is obtained in advance by experimental measurement, and is stored in the ROM of the T-
また、エアコンによる負荷は、エアコンのコンプレッサの入力側および出力側における冷媒圧と、コンプレッサに対する制御電流とを検出して、これらの検出した値に基づいて推定するようになっている。コンプレッサの入力側および出力側における冷媒圧、制御電流と、エアコンによる負荷との関係は、予め実験的な測定により求められており、エアコン負荷マップとしてT−ECU12のROMに記憶されている。
The load due to the air conditioner is estimated based on the detected values by detecting the refrigerant pressure on the input side and the output side of the compressor of the air conditioner and the control current for the compressor. The relationship between the refrigerant pressure on the input side and the output side of the compressor, the control current, and the load by the air conditioner is obtained in advance by experimental measurement, and is stored in the ROM of the T-
そして、T−ECU12は、アクセル開度センサ32から入力される信号に基づき、アクセルOFF、すなわちアクセルペダル34が踏み込まれていないと判定するとともに、車速およびスロットル開度とROMに記憶されている変速線図を示すマップとに基づいて、ダウンシフトの要求が発生したと判断した場合には、上記式(1)に基づく要求回転数の換算を行うコーストダウン制御を実行するようになっている。
Based on the signal input from the
このコーストダウン制御は、アクセルOFFの変速中およびタービン回転数がエンジン回転数以上となるエンジン2の被駆動時に実行されるようになっており、要求トルクに応じたエンジン2の出力トルクの増加が車両1の駆動に用いられずエンジン回転数の上昇に用いられる場合に実行される。図5は、スロットル開度が一定の場合におけるエンジン回転数とエンジンが発生するトルク、すなわちエンジントルクとの関係を示すグラフである。車両1の運転状態がアクセルOFFに移行すると、エンジン回転数の低下に伴い、破線の矢印で示すようにエンジントルクが上昇する。そして、エンジントルクと車両1の負荷とが釣り合う点、つまり軸0トルクと一致する点81に収束する。ここで、トルク要求によりエンジントルクが上昇すると、増加したエンジントルクはエンジン回転数の上昇に用いられ、図5において軸0トルクの上の領域82内に移行する。つまり、T−ECU12は、エンジン2の回転数とトルクとの関係が領域82内であれば、上記式(1)を用いて要求回転数を要求トルクに変換し、E−ECU11に要求するようになっている。
This coast down control is executed during the shift of the accelerator OFF and when the engine 2 is driven when the turbine rotational speed is equal to or higher than the engine rotational speed, and the increase in the output torque of the engine 2 according to the required torque is increased. It is executed when not used for driving the vehicle 1 but used for increasing the engine speed. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the engine speed and the torque generated by the engine, that is, the engine torque when the throttle opening is constant. When the driving state of the vehicle 1 shifts to the accelerator-off state, the engine torque increases as indicated by the broken arrow as the engine speed decreases. Then, it converges to a point where the engine torque and the load of the vehicle 1 are balanced, that is, a
このコーストダウン制御において、T−ECU12は、目標の回転角加速度ΔNe[rad/s2]を算出するようになっている。目標回転角加速度ΔNeは、変速ショックを低減するよう設定されるようになっており、変速前後の目標エンジン回転数の差を目標変速時間で割ることにより求められる。なお、変速前後の目標エンジン回転数の差と目標変速時間との関係の最適値は予め実験的な測定により求められる。したがって、本実施の形態においては、T−ECU12は、例えば車速と目標回転角加速度とを対応付けた回転角加速度マップをROMに記憶しており、この回転角加速度マップを参照して目標とする回転角加速度ΔNeを設定するようになっている。そして、T−ECU12は、上記のように補機の負荷に基づいて軸0トルクを算出すると、上記式(1)に基づいて要求トルクを算出するようになっている。
In this coast down control, the T-
なお、T−ECU12は、コーストダウン制御の実行中に常時軸0トルクを算出し、算出した軸0トルクに基づいて要求トルクの値を更新するようになっている。
The T-
したがって、本実施の形態に係るT−ECU12は、エンジン2に対する要求回転数に基づいてエンジン2に対する要求トルクを算出しE−ECU11に送信するので、E−ECU11は、要求トルクと要求回転数を調停する必要がなく、T−ECU12から受信した要求トルクをエンジン2に出力させるようエンジン2を制御することになる。これにより、T−ECU12は、コーストダウン制御の実行中にエンジン回転数を所望の値に調節可能となり、タービン回転数に追従させることができるようになる。
Therefore, the T-
図6は、本実施の形態に係るコーストダウン制御のタイミングチャートである。運転者によりアクセルペダルが開放されアクセル開度が0[%]の状態において(グラフe参照)、T−ECU12は、車速、スロットル開度およびROMに記憶されている変速線図を示すマップに基づいて、変速段を現在の4速から3速に切替えるよう判定すると、SL2指示圧を低下させC2クラッチ76を係合状態から解放状態に移行するとともに(グラフc参照)、SL4指示圧を上昇させB3ブレーキ74の解放状態から係合状態への移行を開始する(グラフb参照)。そして、T−ECU12は、変速開始タイミングからタービン回転数が上昇を開始するタイミングを推定し、このタイミングに合わせてエンジン回転数の上昇をトルク要求量としてE−ECU11に要求する(グラフd参照)。このとき、T−ECU12は、目標変速時間に応じてトルク要求量をE−ECU12に要求することにより、エンジン回転数とタービン回転数との回転数差を所望の範囲内に維持し、変速ショックが発生することを抑制できる(グラフa参照)。
FIG. 6 is a timing chart of coast down control according to the present embodiment. When the accelerator pedal is released by the driver and the accelerator opening is 0 [%] (see graph e), the T-
したがって、E−ECU11は、従来は、T−ECU12から回転数要求を取得した場合にエンジン回転数を要求回転数に一致させる制御を実行する必要が生じるが、実エンジン回転数をこの要求回転数と一致させるために必要となるエンジン2の出力増加量は車両1の補機などの状態に応じて変化してしまうため、複雑な制御を必要としていた。しかしながら、本実施の形態に係るE−ECU11は、T−ECU12から要求トルク量を取得するので、要求トルク量に対応するトルク量が出力されるようエンジン2を制御すればよく、従来より簡易な制御で適切にエンジン2を制御することができる。
Therefore, conventionally, the E-ECU 11 needs to execute control for making the engine speed coincide with the requested rotational speed when the rotational speed request is acquired from the T-
また、従来のコーストダウン制御においては、タービン回転数の上昇に対し、エンジン回転数の上昇は成り行きとなるため、必ずしもエンジン回転数がタービン回転数の上昇に追従しない場合も生じ得るが、本実施の形態に係るコーストダウン制御においては、要求トルクに基づいてエンジン回転数を制御することにより、エンジン回転数に対する制御の精度を向上することができる。 Further, in the conventional coast down control, the engine speed increases with respect to the turbine speed, so the engine speed may not always follow the increase in the turbine speed. In the coast down control according to the embodiment, the control accuracy with respect to the engine speed can be improved by controlling the engine speed based on the required torque.
図7は、本発明の実施の形態に係る変換コーストダウン制御処理を説明するためのフローチャートである。なお、以下の処理は、T−ECU12を構成するCPUによって所定の時間間隔で実行されるとともに、CPUによって処理可能なプログラムを実現する。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the conversion coast down control process according to the embodiment of the present invention. Note that the following processing is executed at predetermined time intervals by the CPU constituting the T-
まず、T−ECU12は、コーストダウン制御の開始条件が成立したか否かを判定する(ステップS11)。具体的には、T−ECU12は、アクセル開度センサ32および車速センサ25から、アクセルペダル34が踏み込まれている信号を取得するとともに、車速を表す信号を取得する。また、車速センサ25およびスロットルセンサ24から入力される信号と、ROMに記憶されている変速線図を表すマップに基づいて、変速機構4に形成される変速段が4速から3速になる車両1の走行状態になったと判定し、かつ、運転者によりアクセルペダル34が踏み込まれておらず、また、車速が所定値の範囲にあると判定した場合には、コーストダウン制御の開始条件が成立したと判断する。
First, the T-
T−ECU12は、コーストダウン制御の開始条件が成立したと判断した場合には(ステップS11でYES)、ステップS12に移行する。一方、コーストダウン制御の開始条件が成立していないと判断した場合には(ステップS11でNO)、ENDに移行する。
If the T-
次に、T−ECU12は、目標回転角加速度ΔNeを算出する(ステップS12)。具体的には、T−ECU12は、コーストダウン制御により変速機構4の各摩擦要素に対する油圧制御が開始され、タービン回転数が上昇を開始した時点から所定変速時間の経過後にエンジン回転数が目標エンジン回転数に一致するよう、目標変速時間および目標エンジン回転数から目標回転角加速度ΔNeを算出する。なお、T−ECU12は、変速時のタービン回転数やエンジン回転数に基づく学習制御により目標変速時間を更新している。
Next, the T-
次に、T−ECU12は、軸0トルクを算出する(ステップS13)。このステップS13において、T−ECU12は、上述したように現在のエンジン回転数および補機の負荷に基づいて軸0トルクを算出する。
Next, the T-
次に、T−ECU12は、ステップS13において算出した回転数要求量をトルク要求量に換算する(ステップS14)。具体的には、T−ECU12は、ステップS12で算出した目標回転角加速度ΔNeと、ステップS13で算出した軸0トルクと上記式(1)に基づいてトルク要求量を算出するようになっている。
Next, the T-
次に、T−ECU12は、E−ECU11を介してエンジン2に対する出力制御を実行する(ステップS15)。このステップS15において、T−ECU12は、ステップS14で算出したトルク要求量をE−ECU11に送信する。E−ECU11は、エンジン2に対する出力上昇の要求を回転数要求量ではなくトルク要求量として取得するので、トルク要求量と回転数要求量との調停を行うことなくエンジン2に対しトルク要求量に応じたトルクが出力されるようエンジン制御を実行する。また、E−ECU11は、要求回転数を実現するための複雑な制御処理を実行することなくエンジン2を制御することができる。
Next, the T-
以上のように、本発明の実施の形態に係る車両の制御装置は、従来のように予め定められた選択条件に基づいて回転数要求量とトルク要求量とのうちいずれか一方の要求量を選択することもなく、それぞれの要求量を満たすようエンジン2を制御することができる。したがって、簡易な構成で、適切に車両1を制御することができる。 As described above, the control device for a vehicle according to the embodiment of the present invention can calculate the required amount of either the rotational speed required amount or the torque required amount based on a selection condition determined in advance as in the prior art. Without selection, the engine 2 can be controlled to satisfy the respective required amounts. Therefore, the vehicle 1 can be appropriately controlled with a simple configuration.
なお、以上の説明においては、車両1がE−ECU11およびT−ECU12を備え、T−ECU12がコーストダウン制御を実行する場合について説明したが、これに限定されず、車両1が搭載しているいずれかのECUがコーストダウン制御を実行し、当該ECUにより算出されたトルク要求量にしたがって同一のあるいは他のECUがエンジン2の出力制御を実行するようになっていればよい。
In the above description, the case where the vehicle 1 includes the E-ECU 11 and the T-
また、以上の説明においては、T−ECU12がアクセルOFFの変速時において回転数要求をトルク要求に変換するコーストダウン制御処理を実行する場合について説明したが、これに限定されず、T−ECU12は、以下に説明するように、減速フレックスロックアップ制御を実行する場合においても、エンジン回転数がタービン回転数を下回るエンジン被駆動の状態であるため、上述した回転数要求量をトルク要求量に変換する変換制御処理を実行し、エンジン2のトルクを増加させるようにしてもよい。
In the above description, the case where the T-
この場合、エンジン2から出力されるトルクが軸0トルクよりも小さくなっているため、T−ECU11は、エンジン2から出力されるトルクを増加させ軸0トルクと一致させることによりエンジン回転数を一定に保ち、フレックスロックアップ制御の開始時にロックアップクラッチ47の掴み損ねが発生しないようにする。また、T−ECU12は、現在の変速段、車速、AT油温及び冷却水温を取得し、これらの値が減速フレックスロックアップを実行可能な範囲に含まれているか否かを判断する。一例として、T−ECU12は、現在の変速段が4速〜6速であり、冷却水温が60℃以上であるならば、減速フレックスロックアップを実行するようになっている。
In this case, since the torque output from the engine 2 is smaller than the
図8に示すように、T−ECU12は、アクセル開度が0になると(グラフd参照)、ロックアップ指示圧をロックアップクラッチ47が完全係合するために必要となる指示圧から減速フレックスロックアップ状態を維持するために必要となる指示圧に移行する(グラフb参照)。なお、減速フレックスロックアップ状態を維持するための指示圧とは、エンジン回転数とタービン回転数との差が一定となるようフィードバック制御により調節するようになっている。
As shown in FIG. 8, when the accelerator opening becomes 0 (see graph d), the T-
また、図8においてタイマ条件とは、ロックアップクラッチ47が完全係合状態から減速フレックスロックアップ状態に確実に移行するまでにトルクアップが必要となる時間として設定されている。 In FIG. 8, the timer condition is set as the time required to increase the torque until the lockup clutch 47 reliably shifts from the fully engaged state to the deceleration flex lockup state.
T−ECU12は、このような減速フレックスロックアップ制御の開始時において、上記式(1)の右辺第2項における軸0トルクを変速時と同様に算出し、そのトルクを要求トルクとしてE−ECU11に送信するようになっている。これにより、E−ECU11はエンジン2が要求トルクとして軸0トルクを出力するようエンジン2を制御するようになっている。
At the start of such deceleration flex lockup control, the T-
これにより、エンジン回転数が一定となるため、T−ECU12は、減速フレックスロックアップ制御の開始時にロックアップクラッチ47の掴み損ねが発生することを抑制でき、フューエルカットを開始することが可能となる。そして、エンジン回転数がタービン回転数に追従するようになるため、フューエルカットの継続時間を延ばすことが可能となり、燃費を向上することができる。
As a result, since the engine speed becomes constant, the T-
また、従来のように、T−ECU12が減速フレックスロックアップ制御の開始時にエンジン回転数の上昇を回転数要求量としてE−ECU11に要求していた場合と異なり、E−ECU11は、T−ECU12から要求された回転数要求量と他の制御により要求されるトルク要求量とを調停する必要が無くなる。これにより、実際に上昇するエンジン回転数が成り行きにより設定されるということを抑制できる。
Unlike the conventional case where the T-
以上のように、本発明に係る車両の制御装置は、簡易な構成で、適切に車両を制御することができるという効果を奏するものであり、駆動源と自動変速機とを搭載した車両の制御装置に有用である。 As described above, the vehicle control device according to the present invention has an effect that the vehicle can be appropriately controlled with a simple configuration, and controls a vehicle equipped with a drive source and an automatic transmission. Useful for equipment.
1 車両
2 エンジン(駆動源)
3 トルクコンバータ
4 変速機構
5 自動変速機
9 油圧制御回路
11 E−ECU
12 T−ECU(制御装置、制御手段、第1のトルク要求量算出手段、第2のトルク要求量算出手段)
21 エンジン回転数センサ
22 吸入空気量センサ
24 スロットルセンサ
25 車速センサ
26 冷却水温センサ
27 ブレーキセンサ
28 シフトレバー
29 操作位置センサ
30 タービン回転数センサ
31 スロットルバルブ
32 アクセル開度センサ
33 油温センサ
34 アクセルペダル
36 ブレーキペダル
41 出力軸
43 インペラー
44 タービン
47 ロックアップクラッチ
48 入力軸
1 vehicle 2 engine (drive source)
3
12 T-ECU (control device, control means, first torque request amount calculation means, second torque request amount calculation means)
DESCRIPTION OF
Claims (1)
予め定められた動力伝達系の慣性モーメントと、一方の変速段から他方の変速段に変速を切替える場合の前記駆動源の目標角加速度と、に基づいて必要な第1のトルク要求量を算出する第1のトルク要求量算出手段と、
前記駆動源から前記変速機に動力が伝達されない非伝達状態で前記駆動源の出力軸にかかる駆動負荷に基づいて必要な第2のトルク要求量を算出する第2のトルク量算出手段と、を備え、
前記制御手段が、前記車両に対する駆動力が要求されていないことを条件に、前記第1のトルク量と前記第2のトルク要求量とを合算して前記変速機が前記駆動源に要求するトルク要求量を算出し、算出したトルク要求量に基づいて前記駆動源を制御するようにしたことを特徴とする車両の制御装置。 A vehicle including: a drive source; a transmission that transmits power from the drive source to drive wheels; a transmission that forms a desired gear; and a control unit that controls the drive source according to a state of the vehicle. A control device,
A required first torque request amount is calculated based on a predetermined moment of inertia of the power transmission system and a target angular acceleration of the drive source when the shift is switched from one shift stage to the other shift stage. First torque request amount calculating means;
Second torque amount calculation means for calculating a second required torque amount required based on a drive load applied to the output shaft of the drive source in a non-transmission state where power is not transmitted from the drive source to the transmission. Prepared,
Torque requested by the transmission to the drive source by the control means adding the first torque amount and the second torque request amount on condition that the driving force for the vehicle is not required A control apparatus for a vehicle, characterized in that a request amount is calculated and the drive source is controlled based on the calculated torque request amount.
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- 2011-12-28 JP JP2011287958A patent/JP2013136293A/en active Pending
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