JP2015140880A - Gear change control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変速制御装置に関する。 The present invention relates to a transmission control device.
従来、変速制御装置がある。例えば、特許文献1には、駆動機関からの駆動力を受ける入力軸と、車輪に駆動力を伝達する出力軸と、入力軸と出力軸との間の動力伝達特性を設定する複数の係合要素と、変速時に係合要素の解放及び係合を制御する制御手段とを有し、制御手段は、イナーシャ相制御において、入力軸の回転数が、入力軸の回転数の変化を規定した目標パターンに基づき設定された目標回転数に追従するように、自動変速機の変速モデルに基づき、係合側の係合要素の油圧を変化させる自動変速機の技術が開示されている。
Conventionally, there is a shift control device. For example,
上記特許文献1の技術は、1つの変速目標値に対して1つの制御対象を操作することで、あるいは2つの変速目標値に対して2つの制御対象を操作することで変速を実行している。ところで、変速目標値を2つの値で設定し、制御操作量を、入力軸側の回転部材上のトルクと、変速時における係合側の係合装置のトルク容量と、変速時における解放側の係合装置のトルク容量との3つの値で設定し、変速時に係合側の係合装置と解放側の係合装置とで受け持つ伝達トルクのトルク分担率を設定することで、変速モデルを用いて自動変速機の変速を実行する技術が考えられ、この技術によれば、2つの変速目標値に対して3つの制御操作量があっても変速モデルを用いて3つの制御操作量を適切に決定することができる。
The technique of the above-mentioned
ここで、係合装置のばらつきによって、伝達トルクが解放側の係合装置から係合側の係合装置に完全に受け渡される前にイナーシャ相が開始してしまい、変速ショックが発生する可能性がある。 Here, due to variations in the engagement devices, the inertia phase starts before the transmission torque is completely transferred from the engagement device on the release side to the engagement device on the engagement side, and a shift shock may occur. There is.
本発明の目的は、2つの変速目標値に対して3つの制御操作量があったとしても変速モデルを用いて3つの制御操作量を適切に決定することができ、かつ変速ショックを抑制することができる変速制御装置を提供することである。 The object of the present invention is to appropriately determine the three control operation amounts using the shift model even if there are three control operation amounts for the two shift target values, and to suppress the shift shock. It is an object of the present invention to provide a speed change control device capable of
本発明の変速制御装置は、駆動力源からの動力が入力される入力軸と、駆動輪に動力を出力する出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との間でトルクを伝達する複数の係合装置とを有し、前記係合装置の係合と解放との切り替えによって変速する自動変速機と、変速目標値を実現させる制御操作量を決定する変速モデルに基づいて前記自動変速機を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、出力軸トルクおよび入力軸回転変化量の2つの値を前記変速目標値とし、入力軸トルク、解放側の前記係合装置のトルク容量および係合側の前記係合装置のトルク容量の3つの値を前記制御操作量とし、変速時に係合側の前記係合装置および解放側の前記係合装置が受け持つトルクの分担率を拘束条件として前記変速モデルに基づいて前記制御操作量を算出し、前記制御部は、変速中にトルク相の進行度合が所定割合以上である場合、係合側の前記係合装置のトルクの分担率の増加を停止して所定値とし、かつ、係合側の前記係合装置の前記進行度合に応じたトルクの分担率と前記所定値との差分に応じて前記駆動力源の出力トルクを低下させることを特徴とする。 The speed change control device of the present invention includes an input shaft to which power from a driving force source is input, an output shaft that outputs power to the drive wheels, and a plurality of torque transmissions between the input shaft and the output shaft. An automatic transmission that shifts by switching between engagement and disengagement of the engagement device, and the automatic transmission based on a shift model that determines a control operation amount for realizing a shift target value. A control unit that controls the two values of the output shaft torque and the input shaft rotation change amount as the shift target value, the input shaft torque, the torque capacity of the engagement device on the disengagement side, and the engagement. The three values of the torque capacity of the engagement device on the engagement side are set as the control operation amount, and the ratio of the torques that the engagement device on the engagement side and the engagement device on the release side handle at the time of shifting is set as a constraint condition. The control operation amount is calculated based on the shift model. The control unit stops the increase of the torque sharing ratio of the engagement device on the engagement side to a predetermined value when the degree of progress of the torque phase is greater than or equal to a predetermined ratio during shifting, and The output torque of the driving force source is reduced according to the difference between the torque sharing rate according to the degree of progress of the engagement device on the side and the predetermined value.
本発明に係る変速制御装置は、駆動力源からの動力が入力される入力軸と、駆動輪に動力を出力する出力軸と、入力軸と出力軸との間でトルクを伝達する複数の係合装置とを有し、係合装置の係合と解放との切り替えによって変速する自動変速機と、変速目標値を実現させる制御操作量を決定する変速モデルに基づいて自動変速機を制御する制御部と、を備える。 The transmission control device according to the present invention includes an input shaft to which power from a driving force source is input, an output shaft that outputs power to the drive wheels, and a plurality of units that transmit torque between the input shaft and the output shaft. And a control for controlling the automatic transmission based on a shift model for determining a control operation amount for realizing a shift target value. A section.
制御部は、出力軸トルクおよび入力軸回転変化量の2つの値を変速目標値とし、入力軸トルク、解放側の係合装置のトルク容量および係合側の係合装置のトルク容量の3つの値を制御操作量とし、変速時に係合側の係合装置および解放側の係合装置が受け持つトルクの分担率を拘束条件として変速モデルに基づいて制御操作量を算出する。また、制御部は、変速中にトルク相の進行度合が所定割合以上である場合、係合側の係合装置のトルクの分担率の増加を停止して所定値とし、かつ、係合側の係合装置の進行度合に応じたトルクの分担率と所定値との差分に応じて駆動力源の出力トルクを低下させる。本発明に係る変速制御装置によれば、2つの変速目標値に対して3つの制御操作量があったとしても変速モデルを用いて3つの制御操作量を適切に決定することができ、かつ変速ショックを抑制することができるという効果を奏する。 The control unit uses two values of the output shaft torque and the input shaft rotation change amount as a shift target value, and includes three values of the input shaft torque, the torque capacity of the disengagement side engagement device, and the torque capacity of the engagement side engagement device. The control operation amount is calculated based on the shift model, with the value as the control operation amount, and with the torque sharing ratio of the engagement device and the disengagement engagement device at the time of shifting as a constraint. In addition, when the degree of progress of the torque phase is greater than or equal to a predetermined ratio during the shift, the control unit stops increasing the torque sharing rate of the engagement device on the engagement side to a predetermined value, and The output torque of the driving force source is reduced according to the difference between the torque sharing rate according to the degree of progress of the engagement device and a predetermined value. According to the shift control device of the present invention, even if there are three control operation amounts for two shift target values, the three control operation amounts can be appropriately determined using the shift model, and There is an effect that the shock can be suppressed.
以下に、本発明の実施形態に係る変速制御装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, a shift control device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
[実施形態]
図1から図8を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、変速制御装置に関する。図1は、本発明の実施形態に係る車両の概略構成図、図2は、実施形態に係る自動変速機の概略構成図、図3は、実施形態に係る自動変速機の作動係合表を示す図、図4は、実施形態に係る変速制御装置のブロック図、図5は、実施形態に係る変速制御の一例を示すフローチャート、図6は、変速制御の一例に係るタイムチャート、図7は、実施形態のパワーオンアップ変速に係る変速制御のフローチャート、図8は、実施形態のパワーオンアップ変速に係る変速制御のタイムチャートである。
[Embodiment]
The embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 8. The present embodiment relates to a shift control device. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an automatic transmission according to the embodiment, and FIG. 3 is an operation engagement table of the automatic transmission according to the embodiment. FIG. 4 is a block diagram of the shift control device according to the embodiment, FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the shift control according to the embodiment, FIG. 6 is a time chart according to an example of the shift control, and FIG. FIG. 8 is a time chart of the shift control related to the power-on-up shift according to the embodiment.
図1に示すように、車両10は、エンジン12と、トルクコンバータ14と、駆動輪26と、変速制御装置1を含んで構成されている。本実施形態の変速制御装置1は、自動変速機18と、制御部70とを含んで構成されている。エンジン12は、駆動力源の一例であり、燃料の燃焼エネルギーを回転運動に変換して出力する。エンジン12は、トルクコンバータ14を介して自動変速機18の入力軸16に接続されている。自動変速機18の出力軸20は、デファレンシャルギヤ22および左右の駆動軸24を介して左右の駆動輪26に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
トルクコンバータ14は、エンジン12に接続されたポンプインペラと、自動変速機18の入力軸16に接続されたタービンランナとの間で流体伝達によりトルクを伝達する。トルクコンバータ14は、更に、ロックアップクラッチを有している。
The
自動変速機18は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース内に配置された1組あるいは複数組の遊星歯車装置と、複数の係合装置とを含んで構成されている。自動変速機18は、係合装置によって複数のギヤ段が択一的に実現される遊星歯車式の有段式の自動変速機である。自動変速機18は、複数の係合装置の掴み替え、すなわち解放側の係合装置の解放と係合側の係合装置の係合とによりクラッチトゥクラッチ変速を行う。複数の係合装置は、それぞれ、入力軸16と出力軸20との間でトルクを伝達する。本実施形態の係合装置は、油圧式の摩擦係合装置であり、例えば、湿式の多板クラッチである。
The
自動変速機18の係合装置は、油圧制御回路28によって係合と解放とが制御される。自動変速機18は、係合装置の係合と解放との切り替えによって変速する。油圧制御回路28は、それぞれの係合装置に対する供給油圧を制御するソレノイドバルブ等の調圧弁を有している。油圧制御回路28は、調圧弁の開度を調節して供給圧を制御することにより、それぞれの係合装置のトルク容量、即ち係合力を任意の値に制御する機能を有する。
Engagement and release of the engagement device of the
図2に示すように、自動変速機18は、入力軸16および出力軸20に加えて、第一遊星歯車装置37、第二遊星歯車装置9、中間シャフト8、第一クラッチC1、第二クラッチC2、第三クラッチC3、第四クラッチC4、第一ブレーキB1、第二ブレーキB2、ワンウェイクラッチF1等を含んで構成されている。自動変速機18は、複数の係合装置として、各クラッチC1,C2,C3,C4および各ブレーキB1,B2を有する。入力軸16は、エンジン12からの動力が入力される。出力軸20は、駆動輪26に動力を出力する。
As shown in FIG. 2, in addition to the
第一遊星歯車装置37は、ダブルピニオン式であり、第一リングギヤ38、内側ピニオンギヤ39a、外側ピニオンギヤ39b、第一サンギヤ41、および第一キャリア40を含んで構成されている。内側ピニオンギヤ39aは、第一サンギヤ41および外側ピニオンギヤ39bと噛み合っている。外側ピニオンギヤ39bは、内側ピニオンギヤ39aおよび第一リングギヤ38と噛み合っている。第一キャリア40は、ピニオンギヤ39a,39bから構成される複数のギヤ対を回転自在に支持している。
The first
第二遊星歯車機構9は、ダブルピニオン式の構成部とシングルピニオン式の構成部とを組み合わせた複合プラネタリである。ダブルピニオン式の構成部は、第二リングギヤ30と、第二サンギヤ31と、ショートピニオンギヤ33aと、ロングピニオンギヤ33bと、第二キャリア34とを含んで構成されている。ショートピニオンギヤ33aは、第二サンギヤ31およびロングピニオンギヤ33bと噛み合っている。ロングピニオンギヤ33bは、ショートピニオンギヤ33aおよび第二リングギヤ30と噛み合っている。シングルピニオン式の構成部は、第三サンギヤ32と、ロングピニオンギヤ33bと、第二リングギヤ30とを含んで構成されている。第三サンギヤ32は、第二サンギヤ31に対して同軸上に隣接して配置されている。ロングピニオンギヤ33bは、第三サンギヤ32および第二リングギヤ30と噛み合っている。第二キャリア34は、ショートピニオンギヤ33aとロングピニオンギヤ33bから構成される複数のギヤ対を回転自在に支持している。
The second planetary gear mechanism 9 is a composite planetary that combines a double pinion type component and a single pinion type component. The double pinion type component includes a
中間シャフト8は、入力軸16と接続されており、入力軸16と一体回転する。第一サンギヤ41、第三サンギヤ32および第二サンギヤ31は、中間シャフト8に対して径方向外側に配置されており、中間シャフト8に対して相対回転可能に支持されている。第一キャリア40は、中間シャフト8と接続されており、中間シャフト8と一体回転する。第一サンギヤ41は、車体側、例えばトランスミッションケースに対して固定されており、回転不能である。従って、第一遊星歯車装置37では、第一サンギヤ41が反力受けとして機能し、第一キャリア40と第一リングギヤ38との間で動力を伝達させる。
The intermediate shaft 8 is connected to the
第一クラッチC1は、第一リングギヤ38と第二サンギヤ31とを接続あるいは遮断する。第二クラッチC2は、中間シャフト8と第二キャリア34とを接続あるいは遮断する。第三クラッチC3は、第一リングギヤ38と第三サンギヤ32とを接続あるいは遮断する。第四クラッチC4は、第一キャリア40と第三サンギヤ32とを接続あるいは遮断する。第一ブレーキB1は、係合することによって第三サンギヤ32の回転を規制する。第二ブレーキB2は、係合することによって第二キャリア34の回転を規制する。ワンウェイクラッチF1は、第二キャリア34の正回転を許容し、逆回転を規制する。ここで、正回転方向は、入力軸16の回転方向と同方向である。
The first clutch C <b> 1 connects or disconnects the
第二リングギヤ30は、カウンタドライブギヤ35と連結されている。カウンタドライブギヤ35は、中間シャフト8に対して径方向外側に配置されており、中間シャフト8に対して相対回転自在に支持されている。カウンタドライブギヤ35は、自動変速機18の出力軸20でもある。カウンタドライブギヤ35は、カウンタドリブンギヤ36と噛み合っている。カウンタドリブンギヤ36は、ドライブピニオンギヤ42と連結されている。ドライブピニオンギヤ42は、デファレンシャルギヤ22のリングギヤ43と噛み合っている。
The
本実施形態の自動変速機18は、前進1速から前進8速までの8段のギヤ段を選択的に成立させることができる。図3に示すように、第1速ギヤ段(1st)では、第一クラッチC1が係合される。これにより、入力軸16から第一キャリア40に伝達されるエンジン12の回転およびトルクは、第一リングギヤ38から第一クラッチC1を介して第二サンギヤ31に伝達される。ワンウェイクラッチF1は、係合して第二キャリア34の回転を規制する。これにより、第二キャリア34が反力受けとして機能して、第二サンギヤ31から第二リングギヤ30へと回転およびトルクを伝達可能とする。第二サンギヤ31から第二リングギヤ30へ伝達された回転およびトルクは、カウンタドライブギヤ35から出力され、カウンタドリブンギヤ36、ドライブピニオンギヤ42およびリングギヤ43を介して駆動輪26に伝達される。
The
第2速ギヤ段(2nd)では、図3に示すように、第一クラッチC1および第一ブレーキB1が係合される。第一ブレーキB1が係合することにより、第三サンギヤ32の回転が規制される。これにより、第三サンギヤ32が反力受けとして機能し、第二サンギヤ31から第二リングギヤ30へと回転およびトルクを伝達可能とする。
In the second speed gear stage (2nd), as shown in FIG. 3, the first clutch C1 and the first brake B1 are engaged. When the first brake B1 is engaged, the rotation of the
第3速ギヤ段(3rd)では、第一クラッチC1および第三クラッチC3が係合される。第三クラッチC3が係合することで、第一リングギヤ38と第三サンギヤ32とが接続される。つまり、第一リングギヤ38から出力される回転およびトルクは、第一クラッチC1を介して第二サンギヤ31に入力されると共に、第三クラッチC3を介して第三サンギヤ32に入力されて、第二リングギヤ30から出力される。
In the third gear (3rd), the first clutch C1 and the third clutch C3 are engaged. By engaging the third clutch C3, the
第4速ギヤ段(4th)では、第一クラッチC1および第四クラッチC4が係合される。第四クラッチC4が係合することで、第一キャリア40と第三サンギヤ32とが接続される。つまり、第一遊星歯車装置37から出力される回転およびトルクは、第一クラッチC1を介して第二サンギヤ31に入力されると共に、第四クラッチC4を介して第三サンギヤ32に入力されて、第二リングギヤ30から出力される。
In the fourth gear (4th), the first clutch C1 and the fourth clutch C4 are engaged. When the fourth clutch C4 is engaged, the
第5速ギヤ段(5th)では、第一クラッチC1および第二クラッチC2が係合される。第二クラッチC2が係合することで、中間シャフト8と第二キャリア34とが接続される。よって、エンジン12から入力軸16に対して伝達された回転およびトルクは、第一遊星歯車装置37および第一クラッチC1を介して第二サンギヤ31に入力されると共に、第二クラッチC2を介して第二キャリア34に入力されて、第二リングギヤ30から出力される。
In the fifth gear (5th), the first clutch C1 and the second clutch C2 are engaged. The intermediate shaft 8 and the
第6速ギヤ段(6th)では、第二クラッチC2および第四クラッチC4が係合される。よって、エンジン12から入力軸16に対して伝達された回転およびトルクは、第一遊星歯車装置37および第四クラッチC4を介して第三サンギヤ32に入力されると共に、第二クラッチC2を介して第二キャリア34に入力されて、第二リングギヤ30から出力される。
At the sixth speed (6th), the second clutch C2 and the fourth clutch C4 are engaged. Therefore, the rotation and torque transmitted from the
第7速ギヤ段(7th)では、第二クラッチC2および第三クラッチC3が係合される。よって、エンジン12から入力軸16に対して伝達された回転およびトルクは、第一遊星歯車装置37および第三クラッチC3を介して第三サンギヤ32に入力されると共に、第二クラッチC2を介して第二キャリア34に入力されて、第二リングギヤ30から出力される。
In the seventh gear (7th), the second clutch C2 and the third clutch C3 are engaged. Therefore, the rotation and torque transmitted from the
第8速ギヤ段(8th)では、第二クラッチC2および第一ブレーキB1が係合される。第一ブレーキB1が係合することにより、第三サンギヤ32は反力受けとして機能する。よって、中間シャフト8から第二クラッチC2を介して第二キャリア34に入力される回転およびトルクは、第二リングギヤ30から出力される。
At the eighth speed (8th), the second clutch C2 and the first brake B1 are engaged. When the first brake B1 is engaged, the
本実施形態では、変速時に掴み替えが行われる係合装置のうちで、ローギヤ段側の成立に関与する係合装置をローギヤ段係合装置と称し、ハイギヤ段側の成立に関与する係合装置をハイギヤ段係合装置と称する。例えば、第2速ギヤ段から第3速ギヤ段へとアップシフトがなされる場合、第一ブレーキB1をローギヤ段係合装置とし、第三クラッチC3をハイギヤ段係合装置として係合装置の掴み替えがなされる。 In the present embodiment, among the engagement devices that are re-gripped at the time of shifting, an engagement device that is involved in the establishment of the low gear stage side is referred to as a low gear stage engagement apparatus, and the engagement device that is involved in the establishment of the high gear stage side. Is referred to as a high gear stage engaging device. For example, when an upshift is performed from the second speed gear stage to the third speed gear stage, the first brake B1 is used as the low gear stage engaging device, and the third clutch C3 is used as the high gear stage engaging device. A replacement is made.
また、本実施形態では、変速時に掴み替えが行われる係合装置のうちで、当該変速において解放される係合装置を解放側の係合装置と称し、当該変速において係合される係合装置を係合側の係合装置と称する。例えば、第2速ギヤ段から第3速ギヤ段へとアップシフトがなされる場合、第一ブレーキB1が解放側の係合装置であり、第三クラッチC3が係合側の係合装置である。 In the present embodiment, among the engagement devices that are re-gripped at the time of a shift, the engagement device that is released at the shift is referred to as a release-side engagement device, and the engagement device that is engaged at the shift is engaged. Is referred to as an engagement device on the engagement side. For example, when an upshift is performed from the second gear to the third gear, the first brake B1 is the disengagement side engagement device, and the third clutch C3 is the engagement side engagement device. .
図1に戻り、制御部70は、車両10の各部を制御する。本実施形態の制御部70は、コンピュータを含む電子制御ユニットである。制御部70には、エンジン回転数センサ50、タービン回転数センサ52および出力軸回転数センサ54が接続されている。エンジン回転数センサ50は、エンジン回転数ωeを検出する。タービン回転数センサ52は、トルクコンバータ14のタービンランナの回転数であるタービン回転数ωtを検出する。タービン回転数ωtは、入力軸16の回転数である入力軸回転数ωiでもある。出力軸回転数センサ54は、出力軸20の回転数である出力軸回転数ωoを検出する。車両10の車速Vは、出力軸回転数ωoから算出される。
Returning to FIG. 1, the
制御部70には、アクセル開度センサ56、スロットル開度センサ58およびシフトセンサ60が接続されている。アクセル開度センサ56は、アクセル開度Accを検出する。スロットル開度センサ58は、エンジン12のスロットルバルブの開度θthを検出する。シフトセンサ60は、シフトレバーやパドルスイッチに対するシフト操作SHを検出する。
An
図4に示すように、制御部70は、エンジン出力制御部72と、変速制御部74と、制御操作量算出部76とを含んで構成されている。制御操作量算出部76は、トルク分担率算出部78と、変速目標値算出部80とを含んでいる。
As shown in FIG. 4, the
エンジン出力制御部72は、要求されるエンジントルクに基づいて、エンジン12のスロットル制御、燃料噴射制御、点火制御等に関する指令値を出力する。また、エンジン出力制御部72は、車両10に対する要求駆動力Fdemを算出する。要求駆動力Fdemは、例えば、アクセル開度Accと車速Vに基づいて算出される。エンジン出力制御部72は、自動変速機18の現在の変速比、トルクコンバータ14のトルク比t等に基づいて要求駆動力Fdemを発生させることができるトルク値を要求エンジントルクTedemとして算出する。トルク比tは、例えば、速度比(=タービン回転数ωt/ポンプ回転速度ωp(エンジン回転数ωe))とトルク比t、効率、および容量係数との関係に基づいて算出される。
The engine
変速制御部74は、自動変速機18の変速制御を実行する。変速制御部74は、車速Vおよびアクセル開度Accを変数として予め記憶された関係(変速マップや変速線図)に基づいて変速判断を行う。変速制御部74は、自動変速機18の変速を実行すべきと判断した場合には、自動変速機18の変速を実行し、変速前のギヤ段から変速後のギヤ段へと切り替える。変速制御部74は、自動変速機18のギヤ段を目標のギヤ段へと切り替えるように、変速に関与する係合装置を係合あるいは解放させる油圧指令信号Spを油圧制御回路28へ出力する。油圧指令信号Spは、解放側の係合装置に対して供給する油圧の油圧指令値、および係合側の係合装置に対して供給する油圧の油圧指令値を含む。
The
変速制御としては、例えば、変速ショックや変速時間等が適切であるかを実車にて評価しつつ適合により定められた制御マップに基づいて、変速時の各係合装置のトルク容量(あるいは油圧指令値)を決定して自動変速機18の変速を実行する手法がある。このような制御マップを用いる手法では、パワーオンアップシフト、パワーオフアップシフト、パワーオンダウンシフト、パワーオフダウンシフトのうちのどの変速パターンであるか、およびどの変速段間での変速であるかによって、各々異なる制御マップを作成しておく必要がある。そのため、自動変速機18のギヤ段が多段化されるほど、適合作業に多くの労力等が必要となる。
As the shift control, for example, the torque capacity (or hydraulic pressure command of each engagement device at the time of the shift is determined based on a control map determined by the adaptation while evaluating whether the shift shock, the shift time, etc. are appropriate. There is a method of determining the value) and executing the shift of the
本実施形態の制御部70は、変速制御として、上記の制御マップを用いる手法に代えて、変速目標値を実現させる制御操作量を決定する変速モデルを用いて自動変速機18の変速を実行する。変速目標値は、変速時に実現したい変化態様を定める要素の目標値であり、例えば、変速時間および駆動力の目標値である。制御操作量は、制御対象に対して操作する要素の要求値であり、例えば、エンジントルクおよびクラッチトルクの要求値である。
The
以下に、変速モデルを用いた自動変速機18の変速制御について説明する。自動変速機18の変速中における運動方程式は、下記[数1]および[数2]で表される。
上記[数1]および[数2]は、自動変速機18を構成する相互に連結された各回転要素ごとの運動方程式、および自動変速機18を構成する遊星歯車装置における関係式から導かれる。各回転要素ごとの運動方程式は、各回転要素におけるイナーシャと回転速度時間変化率との積で表されるトルクを、遊星歯車装置の3つの部材(サンギヤ、キャリア、リングギヤ)、および係合装置の両側の部材のうちで各回転要素に関与する部材に作用するトルクにて規定した運動方程式である。また、遊星歯車装置における関係式は、遊星歯車装置の歯車比(サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)を用いて、その遊星歯車装置の3つの部材におけるトルクの関係と回転速度時間変化率との関係とを各々規定した関係式である。
The above [Equation 1] and [Equation 2] are derived from the equations of motion of the mutually connected rotating elements constituting the
[数1]および[数2]において、dωt/dtは、タービン回転数ωtの時間微分(時間変化率)であり、入力軸16側の回転部材の速度変化量としての入力軸16の角加速度(以下、単に「入力軸角加速度」と称する。)を表す。なお、図面および数式では、時間変化率を文字の上のドットで示している。dωo/dtは、出力軸回転数ωoの時間変化率であり、出力軸角加速度を表している。タービントルクTtは、入力軸16側の回転部材上のトルクの一例としての入力軸16上のトルクである。タービントルクTtは、自動変速機18の入力トルクである入力軸トルクTiでもある。タービントルクTtは、トルクコンバータ14のトルク比tを考慮すればエンジントルクTe(=Tt/t)と同意である。
In [Equation 1] and [Equation 2], dωt / dt is the time derivative (time change rate) of the turbine rotational speed ωt, and the angular acceleration of the
出力軸トルクToは、出力軸20側の回転部材上のトルクの一例であり、出力軸20上のトルクである。ローギヤ段側クラッチトルクTclowは、アップシフト時における解放側のクラッチトルク、ダウンシフト時における係合側のクラッチトルクである。ハイギヤ段側クラッチトルクTchiは、アップシフト時における係合側のクラッチトルク、ダウンシフト時における解放側のクラッチトルクである。[数1]および[数2]の係数a1,a2,b1,b2,c1,c2,d1,d2は、定数であり、各回転要素におけるイナーシャおよび遊星歯車装置の歯車比から設計的に求められる係数である。係数a1,a2,b1,b2,c1,c2,d1,d2の値は、変速パターンごとに異なる。
The output shaft torque To is an example of torque on the rotating member on the
[数1]および[数2]は、変速目標値と制御操作量との関係を定式化した自動変速機18のギヤトレーン運動方程式である。変速目標値は、変速時間および駆動力の目標値を表現でき、ギヤトレーン運動方程式上で取り扱えるものである。本実施形態では、変速時間を表現する物理量の一例として、入力軸角加速度dωt/dtを用いる。また、駆動力を表現する物理量の一例として、出力軸トルクToを用いる。つまり、制御部70は、出力軸トルクToおよび入力軸回転変化量(入力軸角加速度dωt/dt)の2つの値を変速目標値とする。
[Equation 1] and [Equation 2] are gear train motion equations of the
本実施形態では、変速目標値を成立させる制御操作量を、タービントルクTt(エンジントルクTeも同意)と、ローギヤ段側クラッチトルクTclowと、ハイギヤ段側クラッチトルクTchiの3つの値としている。つまり、制御部70は、入力軸トルクTi、解放側の係合装置のトルク容量および係合側の係合装置のトルク容量の3つの値を制御操作量とする。この場合、運動方程式が上記[数1]および[数2]の2式であることに対して制御操作量が3つあるため、2つの変速目標値を成立させる制御操作量を一意に解くことができない。そこで、上記[数1]および[数2]の運動方程式に、拘束条件を追加して制御操作量を一意に解くことについて検討した。
In the present embodiment, the control operation amount for establishing the shift target value is set to three values: turbine torque Tt (the engine torque Te is also agreed), low gear stage side clutch torque Tclow, and high gear stage side clutch torque Tchi. That is, the
ここで、自動変速機18の変速制御において難しいとされることは、解放側の係合装置と係合側の係合装置とのトルクの受け渡し(すなわち変速進行度)を制御することである。一方で、3つの制御操作量を決定するために何れかの制御操作量を所定の値とする場合には、変速パターンごとに合わせた所定の値とするなど無数の定め方がある。この所定の値に関し、例えば解放側のクラッチトルクおよび係合側のクラッチトルクのうちで一方のみを拘束条件とすると、変速中にタイアップや吹き上がりが発生しやすくなったり、また敢えて変速中にタイアップや吹き上がりを発生させる制御の制御性が低下したりする可能性がある。また、エンジントルクの変化態様を拘束条件とすると、イナーシャ相中にエンジントルクを一時的に変化させるようなエンジントルクダウン制御を実行できなくなる可能性がある。
Here, what is difficult in the shift control of the
このため、本実施形態では、変速中のトルクの受け渡しを表現したり制御したりするのに適しており、また何れの変速パターンにも対応することができる拘束条件として、解放側の係合装置と係合側の係合装置とで受け持つ伝達トルクのトルク分担率を用いる。トルク分担率を拘束条件とすることで、変速中のトルクの受け渡しを運動方程式に組み込むことができ、かつ制御操作量を一意に解くことができる。トルク分担率は、自動変速機18の変速時に解放側の係合装置と係合側の係合装置とで受け持つ必要がある合計の伝達トルク(合計伝達トルク)を、例えば入力軸16上のトルクに置き換えたときに、その入力軸上合計伝達トルクに対して両係合装置が各々分担する伝達トルクの割合である。本実施形態では、ローギヤ段係合装置のトルク分担率を「xlow」とし、ハイギヤ段係合装置のトルク分担率を「xhi」とする。変速中には、トルクの受け渡しを反映するように、各トルク分担率が時系列で変化する。ある瞬間のローギヤ段係合装置のトルク分担率xlowの値をx(例えば0≦x≦1)として、各トルク分担率は、以下の式(1)および式(2)で表される。
xlow = x…(1)
xhi = 1−x…(2)
Therefore, in this embodiment, the engagement device on the disengagement side is suitable as a restraint condition that can express and control the transfer of torque during the shift, and can deal with any shift pattern. And the torque sharing rate of the transmission torque that is handled by the engagement device on the engagement side. By using the torque sharing rate as a constraint, it is possible to incorporate torque transfer during gear shifting into the equation of motion and uniquely solve the control operation amount. The torque sharing ratio is the total transmission torque (total transmission torque) that must be handled by the disengagement side engagement device and the engagement side engagement device when the
xlow = x (1)
xhi = 1-x (2)
ローギヤ段側クラッチトルクTclowとハイギヤ段側クラッチトルクTchiとの関係式は、入力軸16上のトルクに換算した各クラッチトルクTclow,Tchiの値と、トルク分担率の値「x」、「1−x」とを用いて定義することができる。そして、上記[数1]、[数2]および入力軸16上のトルクに換算したローギヤ段側クラッチトルクTclowとハイギヤ段側クラッチトルクTchiとの関係式から、制御操作量を算出する関係式が導き出される。導き出された関係式から、タービントルクTt、ローギヤ段側クラッチトルクTclowおよびハイギヤ段側クラッチトルクTchiが算出される。
The relational expression between the low gear stage side clutch torque Tclow and the high gear stage side clutch torque Tchi is the values of the clutch torques Tclow and Tchi converted to the torque on the
タービントルクTtは、トルク分担率の値「x」、「1−x」、入力軸角加速度dωt/dt、および出力軸トルクToなどを用いた関係式にて表される。同様に、ローギヤ段側クラッチトルクTclowは、トルク分担率の値「x」、入力軸角加速度dωt/dtおよび出力軸トルクToなどを用いた関係式にて表される。ハイギヤ段側クラッチトルクTchiは、トルク分担率の値「1−x」、入力軸角加速度dωt/dtおよび出力軸トルクToなどを用いた関係式にて表される。つまり、本実施形態の変速モデルは、変速目標値と制御操作量とを含む自動変速機18の運動方程式([数1]、[数2])と、トルク分担率を表す関係(式(1)、式(2))とを用いて、変速目標値に基づいて制御操作量を算出するものである。このように、本実施形態では、上記[数1]、[数2]にトルク分担率xにて設定した拘束条件を追加することで、変速モデルを用いて自動変速機18の変速を実行する。
The turbine torque Tt is represented by a relational expression using torque sharing ratio values “x”, “1-x”, input shaft angular acceleration dωt / dt, output shaft torque To, and the like. Similarly, the low gear stage side clutch torque Tclow is represented by a relational expression using a torque sharing ratio value “x”, input shaft angular acceleration dωt / dt, output shaft torque To, and the like. The high gear stage side clutch torque Tchi is represented by a relational expression using a torque sharing ratio value “1-x”, input shaft angular acceleration dωt / dt, output shaft torque To, and the like. In other words, the speed change model of the present embodiment includes the equation of motion ([Expression 1], [Expression 2]) of the
図4に示す制御操作量算出部76は、自動変速機18の変速中に、上記変速モデルを用いて、変速目標値に基づいて制御操作量を算出する。具体的には、制御操作量算出部76は、トルク分担率算出部78と、変速目標値算出部80とを備えている。トルク分担率算出部78は、例えば、トルク分担率xを変化させる態様を定めた変速進行度マップを記憶している。変速進行度マップは、変速中の経過時間と、実現すべきトルク分担率xとの対応関係を示すものである。変速中の経過時間は、変速制御開始時からの経過時間や、前回トルク分担率xを算出してからの経過時間などである。トルク分担率算出部78は、経過時間と、変速進行度マップとに基づいて、現在の目標とするトルク分担率xを算出する。
The control operation
トルク分担率算出部78は、算出したトルク分担率xと、上記式(1)および式(2)から、ローギヤ段係合装置のトルク分担率xlowおよびハイギヤ段係合装置のトルク分担率xhiを算出する。変速進行度マップは、変速パターンごとや変速段間ごとに予め定められていることが好ましい。トルク分担率xの初期値は、アップシフトでは1、ダウンシフトでは0とされることが好ましい。
From the calculated torque sharing rate x and the above formulas (1) and (2), the torque sharing
変速目標値算出部80は、入力軸角加速度変化マップを記憶している。入力軸角加速度変化マップは、入力軸角加速度dωt/dtを変化させる態様を定めたマップである。入力軸角加速度変化マップは、変速ショックの抑制と変速時間の短縮とを両立させながらイナーシャ相中にタービン回転数ωtを変化させることができるように、予め定められている。変速目標値算出部80は、変速中の経過時間と、入力軸角加速度変化マップとに基づいて、イナーシャ相中の入力軸角加速度dωt/dtの目標値を算出する。経過時間は、例えば、イナーシャ相開始時からの経過時間や、前回入力軸角加速度dωt/dtの目標値を算出してからの経過時間等である。変速目標値算出部80は、イナーシャ相中以外では、タービン回転数ωtの変化に基づいて入力軸角加速度dωt/dtの目標値を算出する。
The shift target
変速目標値算出部80は、出力軸トルク変化マップを記憶している。出力軸トルク変化マップは、出力軸トルクToを変化させる態様を定めたマップである。変速目標値算出部80は、エンジン出力制御部72によって算出された要求駆動力Fdemおよび変速制御開始時からの経過時間に基づいて出力軸トルクToの目標値を算出する。なお、入力軸角加速度変化マップおよび出力軸トルク変化マップは、例えば、変速パターンごとや変速段間ごとに予め定められている。
The shift target
制御操作量算出部76は、制御操作量を算出する関係式から、トルク分担率算出部78により算出された係合装置のトルク分担率(x,xlow,xhi)、および変速目標値算出部80により算出された各変速目標値(入力軸角加速度dωt/dtおよび出力軸トルクToの目標値)に基づいて、制御操作量としてのタービントルクTt、ローギヤ段側クラッチトルクTclowおよびハイギヤ段側クラッチトルクTchiの各要求値を算出する。
The control operation
エンジン出力制御部72は、変速制御部74により自動変速機18の変速中であると判定された場合には、制御操作量算出部76により算出されたタービントルクTtの要求値が得られるように、エンジン出力制御指令信号Seを出力する。変速制御部74は、自動変速機18の変速を実行すべきと判断した場合には、目標ギヤ段が達成されるように、制御操作量算出部76により算出されたローギヤ段側クラッチトルクTclowおよびハイギヤ段側クラッチトルクTchiの各要求値を得るための油圧指令信号Spを油圧制御回路28に対して出力する。
When the
次に、本実施形態の変速モデルに基づく変速制御の一例について、図5および図6を参照して説明する。図6には、パワーオンアップシフト時の動作が示されている。図6には、(a)タービン回転数、(b)入力軸角加速度の目標値、(c)出力軸トルクToの目標値、(d)エンジントルクTeの要求値、(e)クラッチトルクの要求値、(f)係合装置のトルク分担率が示されている。 Next, an example of shift control based on the shift model of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows an operation during power-on upshift. FIG. 6 shows (a) turbine speed, (b) target value of input shaft angular acceleration, (c) target value of output shaft torque To, (d) required value of engine torque Te, (e) clutch torque. The required value and (f) the torque sharing rate of the engagement device are shown.
図5に示す制御フローは、所定の間隔で繰り返し実行される。ステップS10では、変速制御部74により、変速中であるか否かが判定される。ステップS10の判定の結果、変速中であると判定された場合(ステップS10−Y)にはステップS20に進み、そうでない場合(ステップS10−N)には本制御フローは終了する。図6では、時刻t1から時刻t3の間は変速中であると判定される。
The control flow shown in FIG. 5 is repeatedly executed at predetermined intervals. In step S10, the
ステップS20では、トルク分担率算出部78により、係合装置のトルク分担率(x,xlow,xhi)が算出される。トルク分担率算出部78は、例えば、変速開始からの経過時間と変速進行度マップに基づいて、トルク分担率を算出する。ステップS20が実行されると、ステップS30に進む。
In step S20, the torque sharing
ステップS30では、変速目標値算出部80により、変速目標値が算出される。変速目標値算出部80は、例えば、入力軸角加速度変化マップやタービン回転数ωtの変化に基づいて、入力軸角加速度dωt/dtの目標値を算出する。変速目標値算出部80は、例えば、出力軸トルク変化マップに基づいて出力軸トルクToの目標値を算出する。ステップS30が実行されると、ステップS40に進む。
In step S30, the shift target
ステップS40では、制御操作量算出部76により、制御操作量が算出される。制御操作量算出部76は、ステップS20で算出されたトルク分担率の値と、ステップS30で算出された変速目標値と、上述した制御操作量を算出する関係式に基づいて、エンジントルクTeの要求値、ローギヤ段側クラッチトルクTclowの要求値およびハイギヤ段側クラッチトルクTchiの要求値を算出する。ステップS40が実行されると、ステップS50に進む。
In step S <b> 40, the control
ステップS50では、エンジン出力制御部72による動力源のトルク制御、および変速制御部74による係合装置の制御が実行される。エンジン出力制御部72は、ステップS40で算出されたエンジントルクTeの要求値を実現するべくエンジン出力制御指令信号Seを生成して出力する。また、変速制御部74は、ステップS40で算出されたローギヤ段側クラッチトルクTclowおよびハイギヤ段側クラッチトルクTchiを実現するべく油圧指令信号Spを生成して出力する。ステップS50が実行されると、本制御フローは終了する。
In
自動変速機18の変速中に、イナーシャ相では、イナーシャトルクによって出力軸トルクToが急変させられる可能性がある。これに対して、図6に示すように、イナーシャ相中における出力軸トルクToの目標値は、イナーシャトルクが発生していないかのように感じられるよう定められている。この目標値を実現させるようにエンジントルクTeの要求値が定められている。すなわち、イナーシャ相において、イナーシャトルクを打ち消すエンジントルクダウン制御が実行される。このように、本実施形態では、変速モデル制御の全体を崩すことなく、エンジン12が制御対象として運動方程式に組み込まれる。
During the shift of the
ここで、係合装置のばらつきによってイナーシャ相の開始タイミングが狙いのタイミングに対してずれる可能性がある。例えば、パワーオンアップシフトにおいて、係合側の係合装置が完全にトルクを受け持ってからイナーシャ相が開始することが好ましい。言い換えると、解放側の係合装置から係合側の係合装置へと完全にトルクが受け渡されてからイナーシャ相が開始することが好ましい。しかしながら、係合装置のばらつきによって、係合側の係合装置が完全にトルクを受け持つ前にイナーシャ相が開始してしまう可能性がある。この場合、イナーシャ相の開始時にショックが発生するという問題がある。 Here, there is a possibility that the start timing of the inertia phase is shifted from the target timing due to variations in the engagement devices. For example, in the power-on upshift, it is preferable that the inertia phase starts after the engagement device on the engagement side has completely taken over the torque. In other words, it is preferable that the inertia phase starts after the torque is completely transferred from the disengagement-side engagement device to the engagement-side engagement device. However, due to variations in the engagement devices, there is a possibility that the inertia phase starts before the engagement device on the engagement side takes over the torque completely. In this case, there is a problem that a shock occurs at the start of the inertia phase.
また、動力源の出力トルクを低下させるトルクダウン制御によってイナーシャ相を開始させることが検討されている。例えば、トルク相において、エンジントルクTeの値を、要求駆動力を実現するトルクよりも小さな値まで低下させてイナーシャ相を開始させることが考えられる。このときに、トルク相が十分に進行する前にトルクダウンさせてしまうとトルクダウンによってトルク相の進行の一部が行われ、引き込みショックが発生する可能性がある。また、トルクダウン量が適切な値よりも大きいと、出力軸トルクが必要以上に低下してイナーシャ相で引き込みショックが発生する可能性がある。 In addition, it has been studied to start the inertia phase by torque down control for reducing the output torque of the power source. For example, in the torque phase, it is conceivable to start the inertia phase by lowering the value of the engine torque Te to a value smaller than the torque that realizes the required driving force. At this time, if the torque is reduced before the torque phase is sufficiently advanced, a part of the progression of the torque phase is performed due to the torque reduction, and a drawing shock may occur. Further, if the amount of torque reduction is larger than an appropriate value, the output shaft torque may be reduced more than necessary, and a drawing shock may occur in the inertia phase.
本実施形態の制御部70は、以下に説明するように、変速中にトルク相の進行度合が所定割合以上である場合、係合側の係合装置のトルクの分担率の増加を停止して所定値とし、かつトルク相の進行度合に応じた係合側の係合装置のトルクの分担率と所定値との差分に応じて駆動力源の出力トルクを低下させる。これにより、本実施形態に係る変速制御装置1によれば、変速ショックを抑制することができる。
As will be described below, the
図7および図8を参照して、本実施形態の変速制御について説明する。図8のタイムチャートは、パワーオンアップシフトに係るものである。図8には、(a)目標ギヤ段、(b)駆動力の目標値、(c)タービン回転数ωt、(d)クラッチトルクの要求値、(e)係合装置のトルク分担率がそれぞれ示されている。 With reference to FIGS. 7 and 8, the shift control of the present embodiment will be described. The time chart of FIG. 8 relates to the power-on upshift. FIG. 8 shows (a) the target gear stage, (b) the target value of the driving force, (c) the turbine speed ωt, (d) the required value of the clutch torque, and (e) the torque sharing rate of the engaging device. It is shown.
時刻t11にパワーオンアップ変速の変速判断がなされて、目標ギヤ段が高速側のギヤ段に変化する。制御部70は、解放側の係合装置であるローギヤ段係合装置に対する油圧を低下させると共に、係合側の係合装置であるハイギヤ段係合装置に対する油圧を上昇させる。時刻t13に係合装置のパック詰めが完了すると、トルク分担率算出部78は、経過時間に応じて係合装置のトルク分担率を変化させていく。
At time t11, the shift determination of the power-on upshift is made, and the target gear stage is changed to the high speed side gear stage. The
制御操作量算出部76は、トルク分担率算出部78によって算出されたトルク分担率xhi,xlowに基づいて、各係合装置のクラッチトルクの要求値を算出する。トルク相の進行に応じてハイギヤ段係合装置のトルク分担率xhiが上昇するに従って、ハイギヤ段側クラッチトルクTchiが上昇していく。また、トルク相の進行に応じてローギヤ段係合装置のトルク分担率xlowが低下するに従って、ローギヤ段側クラッチトルクTclowが低下していく。なお、トルク分担率およびクラッチトルクの要求値は、係合装置のトルクの無駄時間に応じて前倒しされてもよい。例えば、係合装置のアクチュエータの無駄時間だけ前倒しして、時刻t12にトルク分担率が変化しはじめるようにしてもよい。
Based on the torque sharing ratios xhi and xlow calculated by the torque sharing
時刻t15に、トルク相の進行度合が所定割合まで上昇し、ハイギヤ段係合装置のトルク分担率xhiが所定値x1となる。本実施形態の制御操作量算出部76は、トルク相の進行度合が所定割合以上である場合、係合側の係合装置のトルク分担率(ここでは、ハイギヤ段係合装置のトルク分担率xhi)の増加を停止して所定値x1とする。これにより、ハイギヤ段側クラッチトルクTchiの要求値は、所定値x1に対応する所定トルクT1で増加を停止する。これにより、係合装置のばらつき等によって係合側の係合装置が完全にトルクを受け持つ前にイナーシャ相が開始されてしまうことが抑制される。上記の所定の割合は、例えば、クラッチトルクにばらつきがあったとしても、イナーシャ相が開始してしまわないように定められている。
At time t15, the degree of progress of the torque phase increases to a predetermined ratio, and the torque sharing ratio xhi of the high gear stage engaging device becomes a predetermined value x1. When the degree of progress of the torque phase is equal to or greater than a predetermined ratio, the control operation
本実施形態の制御操作量算出部76は、ハイギヤ段係合装置のトルク分担率xhiを所定値x1としている場合、入力軸トルクTiのトルクダウンによってトルク相を進行させる。制御操作量算出部76は、トルク相の進行度合に応じた係合側の係合装置のトルク分担率xtと所定値x1との差分に応じて入力軸トルクTi(エンジントルクTe)を低下させる。図8では、時刻t15にトルク相の進行度合が所定割合となる。これにより、制御操作量算出部76は、時刻t15以降のハイギヤ段係合装置のトルク分担率xhiの増加を停止し、ハイギヤ段係合装置のトルク分担率xhiの値を所定値x1に維持する。なお、破線で示すクラッチトルクTcxは、トルク相の進行度合に応じたハイギヤ段係合装置のトルク分担率xtに対応するトルク容量(以下、単に「対応トルク容量Tcx」と称する。)である。
When the torque sharing ratio xhi of the high gear stage engaging device is set to the predetermined value x1, the control operation
変速目標値算出部80は、トルク相の進行途中でハイギヤ段係合装置のトルク分担率xhiを停止させる手段として、クラッチトルク算出用目標駆動力Fcを用いる。クラッチトルク算出用目標駆動力Fcは、係合装置のトルク分担率やクラッチトルクを算出する際に用いられる駆動力である。クラッチトルク算出用目標駆動力Fcは、変速判断がなされる時刻t11から、トルク相の進行度合が所定割合となる時刻t15までは、要求駆動力Fdemと同じ値である。変速目標値算出部80は、時刻t15から、トルク相が完了する時刻t16までは、クラッチトルク算出用目標駆動力Fcの値を時刻t15における値Fc1とする。すなわち、時刻t15から時刻t16までの間は、駆動力の値Fc1に基づいてトルク分担率およびクラッチトルクの要求値が算出される。本実施形態では、駆動力の値Fc1に基づいて、時刻t15から時刻t16までの間のハイギヤ段係合装置のトルク分担率xhiおよびハイギヤ段側クラッチトルクTchiが算出される。
The shift target
制御操作量算出部76は、クラッチトルク算出用目標駆動力Fcと要求駆動力Fdemとの乖離を打ち消すように、エンジントルクTeを低下させるトルクダウン制御を実行する。制御操作量算出部76は、時刻t15から時刻t16までの間、変速モデルの運動方程式にクラッチトルク算出用目標駆動力Fcを代入して制御操作量を算出すると共に、その結果得られたエンジントルクTe(タービントルクTtと同意)に対して、トルクダウンの補正を行う。この補正量は、クラッチトルク算出用目標駆動力Fcと要求駆動力Fdemとの差分に基づいて算出される。これにより、実際の出力軸トルクToが運転者の要求トルクに対して乖離することが抑制される。時刻t15以降は、ハイギヤ段側クラッチトルクTchiの増加に代えて、エンジントルクTeの低下によってトルク相が進行する。
The control operation
時刻t16にトルク相が終了する。制御操作量算出部76は、トルク相が終了すると、トルクダウンによってイナーシャ相を開始させる。制御操作量算出部76は、時刻t16以降のクラッチトルク算出用目標駆動力Fcを要求駆動力Fdemと一致させる。また、制御操作量算出部76は、時刻t16以降にエンジントルクTeのトルクダウン制御を開始する。制御操作量算出部76は、例えば、タービン回転数ωtの目標値の変化速度αに基づく入力軸トルクTiの目標値を算出するフィードフォワード制御を実行する。制御操作量算出部76は、上記の変化速度αを実現するように、駆動力の低下量ΔFを算出し、低下量ΔFを実現するように、エンジントルクTeのトルクダウン量を決定する。これにより、エンジントルクTeのトルクダウン制御が行われ、イナーシャ相が開始される。なお、クラッチトルク算出用目標駆動力Fcが低下することで、時刻t16にハイギヤ段側クラッチトルクTchiが増加し、係合側の係合装置が完全係合する。イナーシャ相が終了すると、時刻t17に変速制御が完了する。
The torque phase ends at time t16. When the torque phase ends, the control operation
図7のフローチャートを参照して、変速制御の詳細について説明する。図7に示す制御フローは、例えば、所定の間隔で繰り返し実行される。ステップS100では、変速制御部74により、パワーオンアップ変速中であるか否かが判定される。変速制御部74は、例えば、アクセルオンが検出されている状態で変速マップや変速線に基づいてアップシフトの判断がなされて変速している場合に、ステップS100で肯定判定する。ステップS100の判定の結果、パワーオンアップ変速中であると判定された場合(ステップS100−Y)にはステップS110に進み、そうでない場合(ステップS100−N)には本制御フローは終了する。
The details of the shift control will be described with reference to the flowchart of FIG. The control flow shown in FIG. 7 is repeatedly executed at predetermined intervals, for example. In step S100, the
ステップS110では、変速制御部74により、トルクダウンによるイナーシャ相開始制御が許可される条件が成立しているか否かが判定される。変速制御部74は、例えば、トルク相が完了していると、ステップS110で肯定判定を行う。ステップS110の判定の結果、トルクダウンによるイナーシャ相開始制御が許可される条件が成立している場合(ステップS110−Y)にはステップS120に進み、そうでない場合(ステップS110−N)にはステップS160に進む。
In step S110, the
ステップS120では、変速制御部74により、イナーシャ相が開始したか否かが判定される。変速制御部74は、例えば、タービン回転数ωtの推移に基づいてイナーシャ相が開始したか否かを判定する。ステップS120の判定の結果、イナーシャ相が開始したと判定された場合(ステップS120−Y)にはステップS170に進み、そうでない場合(ステップS120−N)にはステップS130に進む。
In step S120, the
ステップS130では、変速制御部74により、トルク相の進行が所定割合以上であるか否かが判定される。変速制御部74は、例えば、トルク分担率算出部78によって算出されたハイギヤ段係合装置のトルク分担率xhiが所定値以上である場合、ステップS140で肯定判定を行う。所定割合は、例えば、90%とすることができる。この場合、図8に示すハイギヤ段係合装置のトルク分担率xhiに関する所定値x1は、0.9となる。ステップS130の判定の結果、トルク相の進行が所定割合以上であると判定された場合(ステップS130−Y)にはステップS140に進み、そうでない場合(ステップS130−N)にはステップS150に進む。
In step S130, the
ステップS140では、制御操作量算出部76により、トルクダウン量が算出される。制御操作量算出部76は、クラッチトルク算出用目標駆動力Fcと要求駆動力Fdemとの差分に基づいて、エンジントルクTeのトルクダウン量を算出する。制御操作量算出部76は、クラッチトルク算出用目標駆動力Fcを用いて算出されたエンジントルクTeの要求値に対して、上記の駆動力の差分に基づくトルクダウン量の補正を行って、エンジン出力制御指令信号Seを生成する。ステップS140が実行されると、本制御フローは終了する。
In step S <b> 140, the torque reduction amount is calculated by the control operation
ステップS150では、制御操作量算出部76により、トルクダウンが禁止される。ステップS150が実行されると、本制御フローは終了する。
In step S150, the control operation
ステップS110において肯定判定がなされてステップS160に進むと、ステップS160では、変速制御部74により、イナーシャ相が開始したか否かが判定される。ステップS160の判定の結果、イナーシャ相が開始したと判定された場合(ステップS160−Y)にはステップS170に進み、そうでない場合(ステップS160−N)にはステップS180に進む。
When an affirmative determination is made in step S110 and the process proceeds to step S160, in step S160, the
ステップS170では、制御操作量算出部76により、運動方程式によるイナーシャ相中のトルクダウン量が算出される。イナーシャ相では、変速モデルの運動方程式に要求駆動力Fdemが代入されて、制御操作量が算出される。制御操作量算出部76は、ステップS170において、駆動力の低下量ΔFに応じたトルクダウン量を算出する。制御操作量算出部76は、運動方程式に基づくエンジントルクTeの要求値に対してステップS170で算出されたトルクダウン量の補正を行って、エンジン出力制御指令信号Seを生成する。ステップS170が実行されると、ステップS190に進む。
In step S <b> 170, the control operation
ステップS180では、制御操作量算出部76により、トルクダウンが禁止される。ステップS180が実行されると、ステップS190に進む。
In step S180, the control operation
ステップS190では、変速制御部74により、イナーシャ相の終盤であるか否かが判定される。変速制御部74は、例えば、タービン回転数ωtに基づいてステップS190の判定を行う。ステップS190の判定の結果、イナーシャ相の終盤であると判定された場合(ステップS190−Y)にはステップS200に進み、そうでない場合(ステップS190−N)には本制御フローは終了する。
In step S190, the
ステップS200では、制御部70により、トルクダウン制御の終了処理がなされる。変速目標値算出部80は、クラッチトルク算出用目標駆動力Fcを要求駆動力Fdemに向けて徐々に増加させていき、最終的に要求駆動力Fdemに一致させる。これにより、イナーシャ相におけるトルクダウン制御が終了する。ステップS200が実行されると、本制御フローは終了する。
In step S200, the
以上説明したように、本実施形態の変速制御装置1は、トルク相の進行度合が所定割合以上となると、係合側の係合装置のトルク容量の上昇を停止し、入力軸トルクTiの低下によってトルク相を進行させる。これにより、係合装置のばらつきがあったとしても、イナーシャ相が想定以上に早いタイミングで開始してしまうことを抑制しつつトルク相を完了させることができる。本実施形態の変速制御装置1によれば、トルク相中に入力軸トルクTiのトルクダウンを行う場合にも出力軸トルクToを設計可能である。
As described above, the
なお、図8では、クラッチトルク算出用目標駆動力Fcを運動方程式に代入することでハイギヤ段係合装置のトルク分担率xhiの増加を停止させたが、これに代えて、ドライバー要求トルクに対する係合側の係合装置のトルク分担率xhiを停止するようにしてもよい。すなわち、制御部70は、要求駆動力Fdemを運動方程式に代入して制御操作量を算出するようにして、トルク相の進行度合が所定割合以上となると、ドライバー要求に応じたエンジントルクTeが低下したとしても、係合側の係合装置のトルク分担率xhiの上昇を停止させるようにしてもよい。このようにすれば、エンジン12のトルクダウンによるトルク相の進行を開始する時点(時刻t15)で、係合側の係合装置のクラッチトルクTchiが上昇を停止する。また、運動方程式によるエンジントルクTe(入力軸トルクTi)の算出に際して要求駆動力Fdemを用いることから、目標とするトルク相の進行割合に基づいてエンジントルクTeは低下していく。よって、トルクダウン補正を実行しなくてもエンジントルクTeが低下してトルク相を進行させることになる。
In FIG. 8, the increase in the torque sharing ratio xhi of the high gear engagement device is stopped by substituting the clutch torque calculation target driving force Fc into the equation of motion. The torque sharing ratio xhi of the mating engagement device may be stopped. That is, the
なお、スロットルバルブのアクチュエータの無駄時間分だけ入力軸トルクTiの変化要求が前倒しされてもよい。例えば、時刻t15にトルク相の進行度合が所定割合となるが、トルク要求(トルクダウン制御の開始指令)が前倒しされて時刻t14に開始されてもよい。 It should be noted that the change request for the input shaft torque Ti may be put forward by the dead time of the throttle valve actuator. For example, the degree of progress of the torque phase becomes a predetermined ratio at time t15, but the torque request (start command for torque down control) may be advanced and started at time t14.
上記の実施形態に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。 The contents disclosed in the above embodiments can be executed in appropriate combination.
1 変速制御装置
10 車両
12 エンジン
16 入力軸
18 自動変速機
20 出力軸
26 駆動輪
70 制御部
C1,C2,C3,C3 クラッチ(係合装置)
B1,B2 ブレーキ(係合装置)
dωt/dt 入力軸角加速度(入力軸回転変化量)
Tclow ローギヤ段側クラッチトルク
Tchi ハイギヤ段側クラッチトルク
Ti 入力軸トルク
To 出力軸トルク
x1 所定値
xlow ローギヤ段係合装置のトルク分担率
xhi ハイギヤ段係合装置のトルク分担率
ωt タービン回転数
DESCRIPTION OF
B1, B2 Brake (engagement device)
dωt / dt Input shaft angular acceleration (input shaft rotation change)
Tclow Low gear stage side clutch torque Tchi High gear stage side clutch torque Ti Input shaft torque To Output shaft torque x1 Predetermined value xlow Torque sharing rate of low gear stage engaging device xhi Torque sharing rate of high gear stage engaging device ωt Turbine speed
Claims (1)
変速目標値を実現させる制御操作量を決定する変速モデルに基づいて前記自動変速機を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
出力軸トルクおよび入力軸回転変化量の2つの値を前記変速目標値とし、入力軸トルク、解放側の前記係合装置のトルク容量および係合側の前記係合装置のトルク容量の3つの値を前記制御操作量とし、変速時に係合側の前記係合装置および解放側の前記係合装置が受け持つトルクの分担率を拘束条件として前記変速モデルに基づいて前記制御操作量を算出し、
前記制御部は、変速中にトルク相の進行度合が所定割合以上である場合、係合側の前記係合装置のトルクの分担率の増加を停止して所定値とし、かつ、係合側の前記係合装置の前記進行度合に応じたトルクの分担率と前記所定値との差分に応じて前記駆動力源の出力トルクを低下させる
ことを特徴とする変速制御装置。 An input shaft to which power from a driving force source is input, an output shaft that outputs power to the drive wheels, and a plurality of engagement devices that transmit torque between the input shaft and the output shaft; An automatic transmission that shifts by switching between engagement and release of the engagement device;
A control unit for controlling the automatic transmission based on a shift model for determining a control operation amount for realizing a shift target value;
With
The controller is
Two values of the output shaft torque and the input shaft rotation change amount are set as the shift target value, and the input shaft torque, the torque capacity of the engagement device on the release side, and the torque capacity of the engagement device on the engagement side The control operation amount is calculated on the basis of the shift model, with the torque sharing ratio of the engagement device on the engagement side and the engagement device on the release side as a constraint condition at the time of shifting,
When the degree of progress of the torque phase is greater than or equal to a predetermined ratio during the shift, the control unit stops increasing the torque sharing rate of the engagement device on the engagement side to a predetermined value, and The speed change control device, wherein the output torque of the driving force source is reduced in accordance with a difference between the torque sharing rate according to the degree of progress of the engagement device and the predetermined value.
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