JP3589970B2 - Vehicle driving torque control device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機付き車両の制御方法に係わり、特に変速時に生じるトルク変動、いわゆる変速ショックを低減する制御方法及びその制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の制御方法は、例えば特公平2−20817号のように、変速ショック低減のためのエンジン出力低下制御の開始、終了点を、変速開始時のエンジン回転数を基にして求めるもの、特公平5−5688号のように、変速ショック低減のためのエンジン出力低下制御の開始、終了点を、ミッションの入力回転数(タービン回転数)と出力回転数(車速信号と称している)の比、すなわち入出力回転比の大きさにより決めるもの、また、特公平4−81658号のように、変速ショック低減のためのエンジン出力低下制御の開始点は上記した前者の方法で、終了点は上記した後者の方法で決めるようにしたもの等がある。
【0003】
従来のこの種の制御方法におけるエンジン出力低下制御の方法は、特公平5−7213号に記載のように、上記期間中、エンジン制御装置の通常の特性データメモリから、変速時特性データメモリへ切り換えて行うものが一般的であり、その制御タイミング、制御量を変速段毎に、また、エンジン負荷量別に、各々予め記憶させておいたマップより検索し、制御する必要があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図3は、上記した従来技術を用いた変速ショック低減方法を説明するタイムチャート例である。エンジン出力低下のための制御量として点火時期を用いている。制御タイミングt1 ,t2 は、上記して求めた入出力回転比が予め記憶させておいた設定値S1 ,S2 を過った点で決まる。このt1 →t2 の制御期間に、予め記憶させておいた制御量、すなわち、点火時期リタード量Δθを読みだし、基本点火時期にこれを加算して制御を実行する。
【0005】
したがって、この補正制御期間の補正制御量は一定値であり、t1 →t2 の制御期間の出力軸トルクが図示のごとくほぼフラットな場合は、上記したリタード制御により顕著なトルク変動低減、いわゆる、変速ショック低減効果をあげることができる。しかし、実際のトルク波形は上記期間においてかなり変動しており、一定の補正制御量では十分な補正制御効果を上げることができないことが多い。
【0006】
また、設定値S1 ,S2 、点火時期リタード量Δθは、開発段階で実機チューニングにより最適値に適合させる必要があり、多大な時間をこのために要していた。また、最適値に適合させたとしても経年変化や環境変化により、上記して決めた設定値では不十分になる場合があり、完全に変速ショックを低減することは困難となっていた。
本発明の目的とするところは、チューニングする部分を極力無くして開発工数を低減し、かつ、経年変化や環境変化にも自動的に追従して変速ショックの低減を好適に行うことができる制御装置及び制御方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明による車両の駆動トルク制御装置は、変速時の駆動軸トルクがあるべき理想的な波形を発生する目標トルクパターン発生手段、実際の駆動軸トルクを高精度に推定する駆動トルク演算手段、推定した駆動トルクが目標トルクパターンに追従するようにエンジンの出力トルクを制御する制御量を演算するエンジントルク制御量演算手段、及びエンジンの出力トルクを制御するエンジントルク制御手段を備える。
【0008】
目標トルク発生手段は、駆動トルク演算手段内のタービントルク演算手段で得た推定タービントルクが変速指令後の所定時間内において所定値以上になった時点を実変速時期と認識し、実変速時期における駆動トルク又はその直前までの平均駆動トルクを変速前駆動トルクとして一時記憶し、変速前駆動トルクと変速前後のギア比とから変速後駆動トルクを算出し、変速前駆動トルクと変速後駆動トルクの差分と予め設定しておいた所定の変速時間より目標トルクの経過時間に対する傾斜角度を算出し、所定の演算周期ごとに該傾斜角度にしたがって目標トルクを算出する機能を有するものとすることができる。
【0009】
エンジントルク制御量演算手段は、所定の演算周期ごとに目標トルク発生手段で発生させた目標トルク値と駆動トルク演算手段で演算した駆動トルク値との偏差算出手段、該偏差算出手段で算出した偏差に予め設定記憶しておいた換算係数を乗じてエンジントルク制御量を算出するエンジントルク制御量換算手段を含むことができる。換算係数は、実変速時期からの第一の所定期間内で目標トルク値より駆動トルク値の方が小の場合は0、実変速時期から第一の所定期間より長い第二の所定期間内で目標トルク値より駆動トルク値の方が大の場合は所定の固有値、第二の所定期間以上では所定の固有値を経過時間の係数で除した値とするのが好ましい。
【0010】
駆動トルク演算手段としては、予め記憶しておいたエンジントルク特性を利用して駆動トルクを推定する第一の駆動トルク演算手段と、予め記憶しておいたトルクコンバータの特性を利用して駆動トルクを推定する第二の駆動トルク演算手段とを有し、トルクコンバータの滑りが大の領域では第二の駆動トルク演算手段を用い、トルクコンバータの滑りが小の領域では第一の駆動トルク演算手段を用いて自動変速機の出力軸のトルクを推定するように切り換える切り換え手段を備えるのが好ましい。また、第一及び第二の駆動トルク演算手段による駆動トルクの偏差からエンジンの補機の負荷トルクを学習し、第一の駆動トルク演算手段を用いるときに補機の負荷トルクを補正するのが好ましい。
【0011】
エンジントルク特性を利用して推定する第一の駆動トルク演算手段は、エンジントルク特性を予め記憶しておくエンジントルク特性記憶手段と、トルクコンバータの滑り比を算出する手段と、滑り比算出手段からの滑り比情報を入力してトルクコンバータのトルク比を算出する手段と、エンジントルク特性記憶手段から読みだされたエンジントルクとトルク比算出手段から出力されたトルク比を乗算してトルクコンバータの出力軸トルクを出力するタービントルク演算手段と、タービントルク演算手段からのトルクコンバータの出力軸トルクと現在締結中のギア段のギア比を乗算して自動変速機の出力軸のトルクを出力する自動変速機出力軸トルク算出手段とを備えることができる。
【0012】
前記エンジントルク特性記憶手段は、アクセルペダル開度又はスロットル開度とエンジン回転数、エンジン吸入空気質量流量とエンジン回転数、吸気圧力と吸気温度とエンジン回転数、又はインジェクタ駆動パルス幅とエンジン回転数をパラメータとしてエンジントルクを記憶することができる。
トルクコンバータの特性を利用して駆動トルクを推定する第二の駆動トルク演算手段は、トルクコンバータのポンプ容量係数特性記憶手段と、トルクコンバータの滑り比を算出する手段と、滑り比算出手段からの滑り比情報を入力してトルクコンバータのトルク比を算出する手段と、ポンプ容量係数特性記憶手段から読みだされたポンプ容量係数とエンジン回転数二乗手段からのエンジン回転数二乗信号を乗算してトルクコンバータ入力トルクを算出するトルクコンバータ入力トルク算出手段と、トルク比算出手段から出力されたトルク比とトルクコンバータ入力トルク算出手段からのトルクコンバータ入力トルクを乗算しトルクコンバータの出力軸トルクを出力するタービントルク演算手段と、タービントルク演算手段からのトルクコンバータの出力軸トルクと現在締結中のギア段のギア比を乗算して自動変速機の出力軸のトルクを出力する自動変速機出力軸トルク算出手段とを備えることができる。
【0013】
本発明によれば、実際の駆動軸トルクが目標トルクと等しくなるようにエンジンの出力軸トルクをフィードバック制御するので、変速時の理想的なトルク制御が可能となり、チューニング等に要する開発工数が大幅に低減できる。また、経年変化や環境変化にも自動的に追従して変速ショックの低減を好適に行うことができる。
【0014】
目標トルク値と推定駆動トルク値との偏差に予め設定記憶しておいた換算係数を乗じてエンジントルク制御量を算出する際に、換算係数を実変速時期からの期間に応じて変化させることにより、過剰補正の可能性を回避し、また変速中の駆動トルクと変速後通常走行時の駆動トルクとを滑らかに接続することができる。駆動トルク演算手段として、エンジントルク特性を利用する第一の駆動トルク演算手段と、トルクコンバータの特性を利用する第二の駆動トルク演算手段を併用し、トルクコンバータの滑りが大の領域では第二の駆動トルク演算手段を用い、トルクコンバータの滑りが小の領域では第一の駆動トルク演算手段を用いることにより駆動トルクの推定精度を高めることができる。
【0015】
また、アクセルペダル開度、スロットル開度、エンジン回転数、エンジン吸入空気質量流量、吸気圧力、吸気温度、インジェクタ駆動パルス幅、トルクコンバータの滑り比等の測定パラメータをもとにしたマップ検索により駆動トルクを推定する方式を採用することにより、高価なトルクセンサを用いることなく、エンジン制御のために組み込まれている既存のセンサのみを用いて駆動トルク制御を行うことができ、コストアップを伴うことなく機能強化を図ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
図1は本発明のシステム構成図である。1はエンジン、2は自動変速機(AT)、3はプロペラシャフト、4は終減速機を兼ねる差動装置、5は駆動輪、6はATの油圧回路である。7はマイクロコンピュータ内蔵のATのコントロールユニット(電子制御装置)であり、ここではATCUと称す。8はマイクロコンピュータ内蔵のエンジンのコントロールユニット(電子制御装置)、ここではECUと称す。9はエアークリーナ、10はエアーフローセンサ、11はスロットルチャンバ、12は吸入マニホールド、13は燃料を噴射するインジェクタである。AT2の内部はさらにトルクコンバータ14とギアトレイン15に分かれており、トルクコンバータ14の出力軸回転数、すなわち、ミッション入力軸回転数を検出するタービンセンサ16、ミッション出力軸回転数を検出するミッション出力軸回転センサ17が付設されている。
【0017】
ECU8にはクランク角センサ、エアーフローセンサ10、スロットルセンサ18等の情報が入力され、エンジン回転数信号他の諸演算を実行して、インジェクタ13に開弁駆動信号を出力して燃料量を制御し、アイドルスピードコントロールバルブISC19に開弁駆動信号を出力して補正空気量を制御し、また、図示していないが、点火プラグに点火信号を出力して点火時期を制御する等、種々の制御を実行する。一方、ATCU7にはミッション出力軸回転センサ17、AT油温センサ等からの信号、及びECU8からのエンジン回転数、スロットル開度信号等が入力され諸演算を実行して、油圧回路6に装着された油圧制御切り換え電磁弁20開弁駆動信号、ISC19駆動信号、点火時期修正信号等を出力するようになっている。
【0018】
上記したATCU,ECUのごとき制御装置の構成例を図2に示す。制御装置は少なくともCPU33とROM35とRAM36と入出力インタフェース回路38、これらを連絡するバス34から成り、図1に示したようにATCU7とECU8をLANで結ぶ場合はLAN制御回路37が必要である。
上記したATCU,ECUを一体化し、1つのCPUで両者の機能を司るタイプのものでも本発明は同様の効果を発揮できる。
【0019】
図4は、本発明によるアップシフトショックの低減法の説明用のタイムチャートである。変速制御は変速指令によって開始される。推定タービントルクは変速指令とは無関係に所定の時間間隔で演算を実行して求める。この推定タービントルクの演算方法は後述する。図示してないが、変速指令が立つと、その変速段用の油圧切り換え電磁弁20が作動し、その変速段用のクラッチ、ブレーキ等の締結摩擦要素の締結が開始され、その結果、その変速段用のギアの締結が開始される。ギアの締結が開始されると推定タービントルクは図示のごとくほぼステップ的に増大する。これはアップシフトするためにエンジン回転数、タービン回転数が急激に低下することにより、エンジン等の慣性分が重畳するためである。
【0020】
本発明ではこの推定タービントルクの立上り点をスライスレベルStで検出、識別し、この時刻t0 を推定出力軸トルクの演算に用いるギア比のステップ的切り換え点、及び目標トルクパターンの発生点として用いる。推定出力軸トルクも推定タービントルクと同様に、変速指令とは無関係に所定の時間間隔で演算を実行している。
【0021】
推定出力軸トルクは推定タービントルクにそのときのギア比を乗じて出したミッションの出力軸トルクである。時刻t0 の情報が入った時点で上記演算に用いるギア比を変速指令前のギア比から、変速指令後のギア比(締結後のギア比)にステップ的に切り換える。これは推定タービントルクの立上り点が、変速指令前のギアから変速指令後のギアへの切り換え開始点であり、トルク伝達経路の切り換え点であることに起因している。
【0022】
このギア比のステップ的切り換えにより、時刻t0 で推定出力軸トルクは一旦ステップ的に小さくなり、その後、推定タービントルクの立上り波形と比例した波形を呈するようになる(図示の制御前トルク波形参照)。
推定タービントルクはギアの締結が終了すると、図示のごとく、再び所定の低い値に戻る。この推定タービントルクが台形波的に大きくなっている期間が、実際のギア締結期間であり、エンジン回転数、タービン回転数が急激に低下している期間である。そしてこの期間、慣性分のトルクが放出されることにより推定タービントルクが台形波的に大きくなっている。したがって、推定出力軸トルクも推定タービントルク波形と比例した波形を呈し、変速中のトルクを忠実に推定できるわけである。乗車している人はこの推定出力軸トルクの時間的変化分を感知して、変速ショックと感じることになる。したがって、変速ショックを低減するには、この推定出力軸トルクの時間的変化分を小さく抑える必要がある。
【0023】
本発明では次に示すようにしてこれを達成している。時刻t0 で変速直前の推定出力軸トルクの平均値Tobを求める。推定出力軸トルクは所定時間ごと(例えば10msごと)に推定演算し、RAMに順次格納していくようになっている。この場合、格納個数は任意の複数個(例えば14個)用意しておき、最新の推定演算値を格納すると、その前に格納されていた推定演算値は順次となりの格納個所に移され、最も古い推定演算値は消滅させるようになっている。したがって、時刻t0 でこの格納していた全ての、又は一部の推定演算値を読みだし、変速直前の推定出力軸トルクの平均値Tobを求めるようになっている。
【0024】
つぎに、変速直後の出力軸トルクToaを
Toa=(Tob/変速前のギア比)×(変速後のギア比)
のごとくして推定演算して求める。そしてこの両者の差分より、変速前後の出力軸トルク落差ΔTo を求める。予め設定しておいた目標とする変速時間Δtusと前記ΔTo より、変速中の目標トルクパターンの時間的傾斜角度θtを求め、図示のごとく時刻t0 時点から時間的傾斜角度θtで所定の時間間隔ごとに目標トルクを算出する。最終的には図示のごとく目標トルクパターンは変速中において斜めな特性となる。そしてこの目標トルクパターン発生期間中、所定の時間間隔ごとに算出した推定出力軸トルクTo と目標トルクの偏差δを求め、この偏差δを零とすべくエンジンの点火時期を補正制御し、エンジンの出力トルクを制御するようになっている。ここで、
(推定出力軸トルクTo )−(目標トルク)=偏差δ
として偏差δを求めるわけであるが、δが正のときは点火時期をリタード(遅角)させ、δが負のときは点火時期をアドバンス(進角)させる。
【0025】
図4の例では、時刻t0 からの所定経過時間の間(例えば50ms間)でδが負の場合、点火時期はアドバンス(進角)させず、δが正になりだした時点から点火時期をリタード(遅角)させるようにしている。これは変速開始初期のトルクの落ちこみ分を補正しようとすると、点火時期アドバンス量(進角量)をノッキングが発生する領域まで大きくしてしまう可能性があるためである。この影響が無視できる場合にはこのような方法は用いなくてよい。
【0026】
点火時期補正量Δθigは、前記して求めた偏差δに所定の換算係数kcを乗じて、
Δθig=kc×δ
として算出する。この算出方法は時刻t0 〜t2 の間で行う。時刻t2 〜t3 では、上記して行ってきたトルクフィードバック制御を滑らかに終了させるため、
Δθig=(kc/N)×δ
として点火時期補正量Δθigを算出する。ここでNは、時刻t2 以降の所定の演算周期での点火時期補正量Δθigの演算回数又は時間の単調増加関数で、1以上の値をとる。上記換算係数kc又はkc/Nは一種のフィードバック制御ゲインであり、時刻t0 〜t2 の間は一定値の制御ゲイン、時刻t2 〜t3 の間では時間経過とともに制御ゲインを小さくしていくことになる。時刻t2 は制御ゲインを変更するタイミングを表し、時刻t3 は点火制御打ち切り、及びライン圧復帰タイミングを表す。
【0027】
次に、ライン圧の制御方法について述べる。変速指令前の通常時ライン圧PL0に対し、変速指令直後の推定タービントルクから第一の変速時ライン圧PL1を決め、さらに時刻t1 時点でライン圧PL1より所定の比率小さくなるように第二の変速時ライン圧PL2を決め、時刻t3 時点で変速後の通常時ライン圧PL0’に復帰させる。ここで、変速指令直後に第一の変速時ライン圧PL1にするとギアの締結開始時期(図示のt0 )が遅くなる恐れがある場合は、時刻t0 あるいはこれより多少前の時刻まで通常時ライン圧PL0を用い、そののち第一の変速時ライン圧PL1にする方法を用いればよい。
【0028】
以上の制御を実行することにより、推定出力軸トルクTo は図4の点線で示すように、ほぼ目標トルクパターンに追従した形となり、変速ショックを大幅に低減することができるようになる。
図4で利用したタイマー値Δtus,t1 ,t2 ,t3 は、図5に示したごとく変速の種別に制御定数としてテーブルで記憶させておき、その都度読みだして利用する。ここで上記したタイマー値をすべて用いる必要はなく、例えばt1 ,t2 は用いず、ミッションの入力回転数(タービン回転数)と出力回転数(車速信号と称している)の比、すなわち入出力回転比、あるいはエンジン回転数と(車速×変速後のギア比)の比、すなわち疑似トルコンスリップ比の大きさ等を利用して、これが所定値になったらt1 ,t2 で実行していた内容を行うというようにしても良い。上記した回転情報を用いた方がその制御タイミングを正確に捕えられる場合が多い。
【0029】
つぎにトルク推定の方法について詳述する。大別すると、エンジン特性から推定する方法と、トルクコンバータから推定する方法になる。エンジン特性から推定する方法は下記に示すように数種類あり、このうちの一つを用いれば良い。
(1)エンジン回転数Neとスロットル開度TVOからエンジントルクを推定する方法
(2)エンジン回転数Neと空気質量流量Qaからエンジントルクを推定する方法
(3)エンジン回転数Neと吸気圧力、吸気温度からエンジントルクを推定する方法
(4)エンジン回転数Neとインジェクタパルス幅からエンジントルクを推定する方法
【0030】
図6は、前記(1)の、エンジン回転数Neとスロットル開度TVOからエンジントルクを推定する方法の制御ブロック系統図である。エンジントルクTeは予めROMに記憶しておいたマップから読みだして用いる。このマップはNeとTVOに対応したTeが所定の大きさごとに記憶されており、スロットル開度センサからの情報によりTVOを、クランク角センサからの情報(ECUを経由しても可)によりNeを入力してブロック40でマップ検索し、補間計算を実行してそのときのエンジントルクTeを算出する。ブロック41ではe=Nt/Neの演算を実行してトルクコンバータのスリップ比eを算出する。ここでNtはトルクコンバータの出力回転数であり、通称、タービン回転数と云われている。このタービン回転数は、タービン回転数センサから直接検出して利用する方法、あるいは、車速Vspにそのときのギア比を乗じて間接的に求める方法のいずれで求めても良い。ブロック42では予めROMに記憶しておいた、eに対するトルク比tの特性マップより、トルクコンバータのトルク比t(=トルクコンバータの出力トルクTt/トルクコンバータの入力トルクTe)を検索、補間計算して求める。ブロック43では、Tt=Te×tとしてトルクコンバータの出力トルクTt、すなわち、タービントルクTtを算出する。ブロック44でそのときのギア比を乗ずることによりトランスミッションの出力軸トルクTo が求まることになる。
【0031】
図7は、前記(2)の、エンジン回転数Neと空気質量流量Qaからエンジントルクを推定する方法の制御ブロック系統図である。図6の方法と異なるのは、TVOの代わりに空気質量流量Qaを用いるようにしたところにある。図6の方法では、高地、高温、低温等周囲の空気密度が極端に変化する条件下では高精度なエンジントルクの推定が難しくなるので、このような環境下の制御精度を重視する場合は図7の方法が望ましい。
【0032】
図8は、前記(3)の、エンジン回転数Neと吸気圧力、吸気温度からエンジントルクを推定する方法の制御ブロック系統図である。図7の方法と異なるのは、空気質量流量Qaの代わりに吸気圧力と吸気温度をセンサ情報として用いるようにしたところにある。この両者のセンサ情報をブロック45に入力し、空気質量流量Qaを計算により求めるようにしている。4サイクル4気筒エンジンの場合を例にとると、気体定数をR、吸入空気温度をTa、吸気圧力をPa、エンジン排気量をVc、充填効率をηとして、ブロック45は次式に基づいて空気質量流量Qaを求める。この方法は図7と同じ効果を期待できる。
Qa=[(Ne/60)Vc・η・Pa]/(2・R・Ta)
【0033】
あるいは、空気質量流量Qaの代わりに吸気圧力Paを用い、吸気圧力Paとエンジン回転数Neからエンジントルクをマップ検索するようにしてもよい。その場合には、ブロック45を省略し、NeとPaに対応したTeが所定の大きさ毎に記憶されたマップを用意し、センサで検知した吸気圧力Paとエンジン回転数Neからマップ検索、補間計算を行ってエンジントルクTeを算出し、あとは同様の手順でトランスミッションの出力軸トルクTo を求める。
【0034】
図9は、前記(4)の、エンジン回転数Neとインジェクタパルス幅Tiからエンジントルクを推定する方法の制御ブロック系統図である。図6の方法と異なるのは、TVOの代わりにインジェクタパルス幅Tiを用いるようにしたところにある。ブロック46でNe,Qa等のエンジンの状態を示す情報よりインジェクタパルス幅Tiを求め(エンジン制御ルーチンの一部)、このTiとNeよりTeを算出するようにしている。ブロック46では、例えば次式に基づいてTiを計算する。
Ti=Qa・K/Ne+Ts
ここで、Kは定数であり、Tsはインジェクタ応答遅れ時間である。Qa及びTeから計算される上式の第1項は有効パルス幅に相当する。
【0035】
この方法の利点は、エンジンに供給される混合気の空燃比A/FがQa,Ne以外にエンジン水温、スロットル開度等のパラメータによって変化するような場合でも、忠実に正確にエンジントルクを推定できるところにある。低温始動暖機時、急加速出力混合気時、リーンバーン、リッチバーン切り換え運転時等がこの恩恵に浴する。なお、TiはECUにおける値を利用することもできる。
【0036】
次に、トルクコンバータの特性からトルクを推定する方法を図10を用いて説明する。クランク角センサからの情報(ECUを経由しても可)でNeを入力し、ブロック41ではe=Nt/Neの演算を実行してトルクコンバータのスリップ比eを算出する。ここでNtはトルクコンバータの出力回転数であり、通称、タービン回転数と云われている。このタービン回転数はタービン回転数センサから直接検出して利用する方法、あるいは、車速Vspにそのときのギア比を乗じて間接的に求める方法のいずれで求めても良い。このeを入力し、ブロック47では予めROMに記憶しておいたスリップ比eとトルクコンバータのポンプ容量係数Cpの特性マップより、そのときのCp値を検索、補間計算して求める。ブロック48でNe を算出し、ブロック49でTp=Cp×Ne の計算を行い、トルクコンバータの入力トルクTp(=Te)を求める。これ以降のルーチンは図6〜図9と同じなので説明は省略する。
【0037】
以上述べたごとく、トランスミッションの出力軸トルク、すなわち、駆動トルクを推定する方法は、エンジン特性利用方式とトルコン特性利用方式に大別されるが、推定精度の点から両者を使用領域によって使いわけることが望ましい。図11はこの特性例を示したものである。トルコン特性利用方式はスリップ比eが大きくなると、前述のポンプ容量係数Cpが急激に0に近づき、すなわちeに対するCpの傾斜が急になり、推定誤差も急増するようになる。一方、エンジン特性利用方式はエンジンの出力トルクを推定する方法であり、エアコン、パワーステアリング用油圧ポンプ、ヘッドランプ等の補機の負荷トルク分を推定することができない。したがって、補機の負荷トルク分だけ推定誤差を生ずることになる。エンジンの出力トルクの大きさに対して、補機の負荷トルクの大きさが比較的大きい領域、すなわち、低速、低負荷運転域においては、推定誤差が大きくなる。以上のことより、スリップ比eの大きさによって両者を使いわける、すなわち、その境界値をAと設定したとすると、e≦Aではトルコン特性利用方式を、e>Aではエンジン特性利用方式を用いるようにする。
【0038】
図12は上記した補機の負荷トルク分の学習方法を示したブロック系統図である。ブロック50でエンジン特性利用方式でエンジンの出力トルクTeを算出し、ブロック51でトルコン特性利用方式でトルクコンバータの入力トルクTpを算出する。ブロック53はスリップ比eの大きさによって両者を使いわけるための切り換え器であり、ブロック52では、e≦Aでは常時、Tacc=Tp−Teの演算を実行して補機の負荷トルクTaccを算出し、この算出値の所定回の平均値をRAMに記憶させておき、所定回ごとにこれを更新していくようになっている。ここでe>Aとなり、エンジン特性利用方式でエンジンの出力トルクTeを算出するように切り替わった場合、このTeにブロック52で学習し保管しておいた最新の補機の負荷トルクTaccを減算してトルクコンバータの入力トルクTpを算出し駆動トルク推定に用いる。
【0039】
図13は本発明になるトルクフィードバック制御の詳細タイムチャートである。すなわち、図4の時刻t0 〜t3 間の詳細を示したものである。時刻t0 から斜めに発生させた目標トルクパターンに対し、推定トルクが図13のようになったとして説明する。実際には演算周期Δtsごとに目標トルク値tTon、推定トルク値Tonを演算して求めてトルクフィードバック制御に利用している。
【0040】
目標トルクパターン発生期間中、所定の時間間隔Δtsごとに算出した推定出力軸トルクTonと目標トルクtTonの偏差δを求め、この偏差δを零とすべくエンジンの点火時期を補正制御し、エンジンの出力トルクを制御するようになっている。ここで、
(推定出力軸トルクTon)−(目標トルクtTon)=偏差δ
として偏差δを求めるわけであるが、δが正のときは点火時期をリタード(遅角)させ、δが負のときは点火時期をアドバンス(進角)させる。
【0041】
図13の例では時刻t0 からの所定経過時間ΔTxの間(例えば50ms間)でδが負の場合、点火時期はアドバンス(進角)させず、δが正になりだした時点から点火時期をリタード(遅角)させるようにしている。これは変速開始初期のトルクの落ちこみ分を補正しようとすると、点火時期アドバンス量(進角量)をノッキングが発生する領域まで大きくしてしまう可能性があるためである。この影響が無視できる場合にはこのような方法は用いなくてよい。
【0042】
点火時期補正量Δθigは前記して求めた偏差δに所定の換算係数kcを乗じて、
Δθig=kc×δ
として算出する。この算出方法は時刻t0 〜t2 の間で行う。時刻t2 〜t3 で
は、上記して行ってきたトルクフィードバック制御を滑らかに終了させるため、
Δθig=(kc/N)×δ
として点火時期補正量Δθigを算出する。ここでNは、時刻t2 以降の演算周期Δtsでの点火時期補正量Δθigの演算回数又は時間の単調増加関数で、1以上の値をとる。上記換算係数kc又はkc/Nは一種のフィードバック制御ゲインであり、時刻t0 〜t2 の間は一定値の制御ゲイン、時刻t2 〜t3 の間では時間経過とともに制御ゲインを小さくしていくことになる。
【0043】
時刻t0 +Δtsでは、δ1 =To1−tTo1<0であるがΔTxの間であるので換算係数kc=0として、Δθig1 =kc×δ1 に代入し、Δθig1 =0として点火時期補正量を0として出力する。つぎに時刻t0 +2Δtsでも同様な演算をして点火時期補正量を0として出力する。つぎに時刻t0 +3Δtsでは、δ3 =To3−tTo3>0となり、換算係数kc=Bと所定値にして、Δθig3 =kc×δ3 を点火時期補正量(リタード)として出力する。つぎに時刻t0 +4Δtsでも同様に演算をする。時刻t2 に達するまではこのルーチンを繰り返して点火時期補正量(リタード)を出力する。
【0044】
時刻t2 に達すると点火時期補正量算出式をΔθig=(kc/N)×δとして計算する。まず、時刻t2 +Δtsでは、例えばΔθig=(kc/1)×δとNに1を入れてΔθigを計算、時刻t2 +2Δtsでは、Nに2を入れてΔθigを計算、時刻t2 +3Δtsでは、Nに3を入れてΔθigを計算と順次繰り返して計算、出力していく。時刻t2 になると、δ=To −tTo<0となるが前記したΔTxの間でないので、Δθig=(kc/N)×δの演算式をそのまま使用して点火時期補正量Δθigを出力する。ここからは点火時期補正量はアドバンス(進角)となる。目標トルクパターンの終了点tfに達すると以上のトルクフィードバック制御(点火時期補正量制御)は終了する。
【0045】
【発明の効果】
本発明を用いることにより、変速中のトルクをフィードバックにより、変速段を滑らかに繋げるように設定した目標トルクに追従制御するので、従来、スロットル開度ごと、変速段ごとにチューニングしていたエンジントルク制御開始、終了タイミング、及びエンジントルク制御量(例えば点火時期補正量)をマップ化して記憶素子ROMに記憶させる必要が無く、また、チューニング工数が大幅に短縮できるので開発期間が短縮できるという効果もある。また、変速段を滑らかに繋げるように設定した目標トルクに追従制御するので、変速ショックを大幅に低減することができる。さらに、エンジンが経年変化したり、高地、極寒地、極熱地でエンジントルク特性が標準のものに比べて極端に異なってきても、そのときのエンジントルクを基準として、目標トルクをつくり、フィードバック制御するので常に安定した滑らかな変速フィーリングを確保できるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシステム構成図。
【図2】ATCU,ECU等の制御装置の構成例を示す図。
【図3】従来のアップシフトショックとその低減法のタイムチャートを示す図。
【図4】本発明のアップシフトショック低減法のタイムチャートを示す図。
【図5】タイマーテーブル例を示す図。
【図6】エンジン特性から駆動トルクを推定する第一の方法のブロック図。
【図7】エンジン特性から駆動トルクを推定する第二の方法のブロック図。
【図8】エンジン特性から駆動トルクを推定する第三の方法のブロック図。
【図9】エンジン特性から駆動トルクを推定する第四の方法のブロック図。
【図10】トルコン特性から駆動トルクを推定する方法のブロック図。
【図11】トルコン特性とエンジン特性からの駆動トルク推定法の誤差特性図。
【図12】トルコン特性とエンジン特性からの駆動トルク推定法の切り換えブロック図。
【図13】アップシフトショック低減法の詳細タイムチャートを示す図。
【符号の説明】
1…エンジン、2…AT、3…駆動軸、4…差動装置、5…駆動輪、6…ATの油圧回路、7…ATCU、8…ECU、9…エアクリーナ、10…エアフローセンサ、11…スロットルチャンバ、12…吸入マニホールド、13…インジェクタ、14…トルクコンバータ、15…ギアトレイン、16…タービンセンサ、17…ミッション出力軸回転検出センサ(車速センサ)、18…スロットルセンサ、19…アイドルスピードコントロールバルブ(ISC)、20…油圧制御、切り換え電磁弁、33…CPU、34…バス、35…ROM、36…RAM、37…LAN制御回路、38…入出力インターフェース回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control method for a vehicle with an automatic transmission, and more particularly to a control method and a control device for reducing a torque fluctuation occurring at the time of a shift, that is, a so-called shift shock.
[0002]
[Prior art]
In a conventional control method of this kind, the start and end points of the engine output reduction control for reducing the shift shock are determined based on the engine speed at the start of the shift, as in Japanese Patent Publication No. 2-20817. As described in Japanese Patent Publication No. Hei 5-5688, the start and end points of the engine output reduction control for reducing the shift shock are determined by the input rotation speed (turbine rotation speed) and the output rotation speed (called a vehicle speed signal) of the transmission. The starting point of the engine output reduction control for reducing the shift shock is determined by the former method as described in Japanese Patent Publication No. 4-81658. May be determined by the latter method.
[0003]
As described in Japanese Patent Publication No. 5-7213, a conventional method of controlling the engine output in this type of control method is to switch from the normal characteristic data memory of the engine control device to the shift characteristic data memory during the above period. In general, it is necessary to search and control the control timing and control amount for each shift speed and for each engine load amount from a map stored in advance.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 3 is an example of a time chart illustrating a shift shock reduction method using the above-described conventional technology. The ignition timing is used as a control amount for decreasing the engine output. The control timings t1 and t2 are determined when the input / output rotation ratio obtained above exceeds the set values S1 and S2 stored in advance. During the control period from t1 to t2, the control amount stored in advance, that is, the ignition timing retard amount Δθ is read, and the control is executed by adding this to the basic ignition timing.
[0005]
Therefore, the correction control amount during this correction control period is a constant value, and when the output shaft torque during the control period from t1 to t2 is substantially flat as shown in FIG. The shock reduction effect can be improved. However, the actual torque waveform fluctuates considerably during the above period, and a sufficient correction control effect cannot often be achieved with a fixed correction control amount.
[0006]
Further, the set values S1, S2 and the ignition timing retard amount .DELTA..theta. Have to be adjusted to the optimum values by actual machine tuning at the development stage, and a long time is required for this. Further, even if the optimum value is adapted, the set value determined above may be insufficient due to aging or environmental change, and it has been difficult to completely reduce the shift shock.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce the number of development steps by minimizing a part to be tuned, and to automatically follow a secular change or an environmental change so as to appropriately reduce a shift shock. And a control method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a drive torque control device for a vehicle according to the present invention includes: a target torque pattern generating means for generating an ideal waveform that should have a drive shaft torque at the time of shifting; Torque calculating means for calculating the control torque for controlling the output torque of the engine such that the estimated driving torque follows the target torque pattern, and engine torque control means for controlling the output torque of the engine Is provided.
[0008]
The target torque generating means recognizes the time when the estimated turbine torque obtained by the turbine torque calculating means in the drive torque calculating means becomes equal to or more than a predetermined value within a predetermined time after the gearshift command, as an actual gearshift timing. The driving torque or the average driving torque immediately before the driving torque is temporarily stored as the pre-shift driving torque, the post-shift driving torque is calculated from the pre-shift driving torque and the gear ratio before and after the shifting, and the driving torque before the shifting and the driving torque after the shifting are calculated. It may have a function of calculating an inclination angle with respect to the elapsed time of the target torque from the difference and a predetermined shift time set in advance, and calculating the target torque in accordance with the inclination angle for each predetermined calculation cycle. .
[0009]
The engine torque control amount calculating means is a deviation calculating means for calculating a deviation between the target torque value generated by the target torque generating means and the driving torque value calculated by the driving torque calculating means for each predetermined calculation cycle, and a deviation calculated by the deviation calculating means. And an engine torque control amount conversion means for calculating the engine torque control amount by multiplying the engine torque by a conversion coefficient set and stored in advance. The conversion coefficient is 0 when the drive torque value is smaller than the target torque value within the first predetermined period from the actual shift timing, and within the second predetermined period longer than the first predetermined period from the actual shift timing. When the driving torque value is larger than the target torque value, it is preferable to set the predetermined eigenvalue to a value obtained by dividing the predetermined eigenvalue by a coefficient of an elapsed time after the second predetermined period.
[0010]
The driving torque calculating means includes a first driving torque calculating means for estimating the driving torque using a previously stored engine torque characteristic, and a driving torque using a previously stored characteristic of the torque converter. And a second drive torque calculating means for estimating the slippage of the torque converter, wherein the second drive torque calculating means is used in an area where the slip of the torque converter is large, and the first drive torque calculating means is used in an area where the slip of the torque converter is small. It is preferable to provide switching means for switching so as to estimate the torque of the output shaft of the automatic transmission by using the above. In addition, the load torque of the accessory of the engine is learned from the deviation of the drive torque by the first and second drive torque calculation means, and the load torque of the accessory is corrected when the first drive torque calculation means is used. preferable.
[0011]
The first drive torque calculating means for estimating using the engine torque characteristic includes an engine torque characteristic storing means for storing the engine torque characteristic in advance, a means for calculating a slip ratio of the torque converter, and a slip ratio calculating means. Means for calculating the torque ratio of the torque converter by inputting the slip ratio information of the torque converter, and multiplying the torque ratio output from the torque ratio calculating means by the engine torque read from the engine torque characteristic storage means, and Turbine torque calculating means for outputting shaft torque, and automatic transmission for multiplying the output shaft torque of the torque converter from the turbine torque calculating means by the gear ratio of the currently engaged gear stage to output torque on the output shaft of the automatic transmission. Machine output shaft torque calculating means.
[0012]
The engine torque characteristic storage means stores the accelerator pedal opening or throttle opening and the engine speed, the engine intake air mass flow rate and the engine speed, the intake pressure and the intake temperature and the engine speed, or the injector drive pulse width and the engine speed. Can be used as a parameter to store the engine torque.
The second drive torque calculating means for estimating the drive torque using the characteristics of the torque converter includes a pump capacity coefficient characteristic storage means for the torque converter, a means for calculating a slip ratio of the torque converter, and a slip ratio calculation means. Means for calculating the torque ratio of the torque converter by inputting the slip ratio information, and multiplying the pump capacity coefficient read from the pump capacity coefficient characteristic storage means by the engine speed square signal from the engine speed square means. A torque converter input torque calculating means for calculating the input torque of the torque converter, and multiplying the torque ratio output from the torque ratio calculating means by the torque converter input torque from the torque converter input torque calculating means to output an output shaft torque of the torque converter. Torque calculating means, and a torque converter from the turbine torque calculating means. It can be an output shaft torque and an automatic transmission output shaft torque calculating means for multiplying the gear ratio of the gear output torque of the output shaft of the automatic transmission currently fastening the motor.
[0013]
According to the present invention, since the output shaft torque of the engine is feedback-controlled so that the actual drive shaft torque becomes equal to the target torque, ideal torque control at the time of shifting can be performed, and the development man-hour required for tuning and the like is greatly reduced. Can be reduced. Further, the shift shock can be suitably reduced by automatically following aging and environmental changes.
[0014]
When calculating the engine torque control amount by multiplying the deviation between the target torque value and the estimated drive torque value by a conversion coefficient set and stored in advance, by changing the conversion coefficient according to the period from the actual shift timing. Thus, it is possible to avoid the possibility of excessive correction, and to smoothly connect the drive torque during the shift with the drive torque during the normal running after the shift. As the driving torque calculating means, the first driving torque calculating means using the engine torque characteristics and the second driving torque calculating means using the characteristics of the torque converter are used in combination. By using the first driving torque calculating means in the region where the slippage of the torque converter is small, the accuracy of the estimation of the driving torque can be improved.
[0015]
In addition, it is driven by a map search based on measurement parameters such as accelerator pedal opening, throttle opening, engine speed, engine intake air mass flow, intake pressure, intake temperature, injector drive pulse width, and torque converter slip ratio. By adopting the method of estimating torque, it is possible to perform drive torque control using only existing sensors built in for engine control without using expensive torque sensors, resulting in increased costs. Function can be enhanced without any problem.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system configuration diagram of the present invention. 1 is an engine, 2 is an automatic transmission (AT), 3 is a propeller shaft, 4 is a differential device also serving as a final reduction gear, 5 is a drive wheel, and 6 is an AT hydraulic circuit. Reference numeral 7 denotes an AT control unit (electronic control device) with a built-in microcomputer, which is referred to herein as ATCU. Reference numeral 8 denotes a control unit (electronic control device) for an engine with a built-in microcomputer, which is herein referred to as an ECU. 9 is an air cleaner, 10 is an air flow sensor, 11 is a throttle chamber, 12 is a suction manifold, and 13 is an injector for injecting fuel. The interior of the AT 2 is further divided into a torque converter 14 and a gear train 15, and a turbine sensor 16 for detecting an output shaft rotation speed of the torque converter 14, that is, a transmission input shaft rotation speed, and a mission output for detecting a transmission output shaft rotation speed. A shaft rotation sensor 17 is provided.
[0017]
The ECU 8 receives information from the crank angle sensor, the air flow sensor 10, the throttle sensor 18 and the like, executes an engine speed signal and other various calculations, and outputs a valve opening drive signal to the injector 13 to control the fuel amount. Various control methods such as outputting a valve opening drive signal to the idle speed control valve ISC19 to control the correction air amount, and outputting an ignition signal to a spark plug (not shown) to control the ignition timing. Execute On the other hand, the ATCU 7 receives signals from the transmission output shaft rotation sensor 17, the AT oil temperature sensor, etc., the engine speed, the throttle opening signal from the ECU 8, executes various calculations, and is mounted on the hydraulic circuit 6. Further, a hydraulic control switching electromagnetic valve 20 valve opening drive signal, an ISC 19 drive signal, an ignition timing correction signal, and the like are output.
[0018]
FIG. 2 shows a configuration example of a control device such as the above-described ATCU and ECU. The control device includes at least a CPU 33, a ROM 35, a RAM 36, an input / output interface circuit 38, and a bus 34 for connecting these components. As shown in FIG. 1, when the ATCU 7 and the ECU 8 are connected via a LAN, a LAN control circuit 37 is required.
The present invention can exert the same effect even in a type in which the above-described ATCU and ECU are integrated and one CPU controls both functions.
[0019]
FIG. 4 is a time chart for explaining the method of reducing the upshift shock according to the present invention. The shift control is started by a shift command. The estimated turbine torque is obtained by executing a calculation at predetermined time intervals irrespective of the shift command. The method of calculating the estimated turbine torque will be described later. Although not shown, when a shift command is issued, the hydraulic switching solenoid valve 20 for the shift stage is actuated, and engagement of engagement frictional elements such as clutches and brakes for the shift stage is started. The engagement of the gear for the step is started. When the engagement of the gear is started, the estimated turbine torque increases almost stepwise as shown in the figure. This is because the engine speed and the turbine speed rapidly decrease due to the upshift, and the inertia of the engine and the like are superimposed.
[0020]
In the present invention, the rising point of the estimated turbine torque is detected and identified by the slice level St, and the time t0 is used as a step-by-step switching point of the gear ratio used for calculating the estimated output shaft torque and a generation point of the target torque pattern. Similar to the estimated turbine torque, the estimated output shaft torque is also calculated at predetermined time intervals irrespective of the shift command.
[0021]
The estimated output shaft torque is the output shaft torque of the mission obtained by multiplying the estimated turbine torque by the gear ratio at that time. When the information at time t0 is entered, the gear ratio used for the above calculation is switched stepwise from the gear ratio before the gearshift command to the gear ratio after the gearshift command (gear ratio after engagement). This is because the rising point of the estimated turbine torque is the switching start point from the gear before the shift command to the gear after the shift command, and is the switching point of the torque transmission path.
[0022]
Due to the stepwise switching of the gear ratio, the estimated output shaft torque temporarily decreases stepwise at time t0, and then exhibits a waveform proportional to the rising waveform of the estimated turbine torque (refer to the illustrated torque waveform before control). .
When the engagement of the gear is completed, the estimated turbine torque returns to a predetermined low value again as shown in the figure. The period during which the estimated turbine torque increases in a trapezoidal wave is the actual gear engagement period, and is the period during which the engine speed and the turbine speed rapidly decrease. During this period, the estimated turbine torque is increased in a trapezoidal wave due to the release of the inertia torque. Therefore, the estimated output shaft torque also exhibits a waveform proportional to the estimated turbine torque waveform, so that the torque during shifting can be accurately estimated. The occupant senses the temporal change in the estimated output shaft torque and feels a shift shock. Therefore, in order to reduce the shift shock, it is necessary to reduce the temporal change of the estimated output shaft torque.
[0023]
In the present invention, this is achieved as follows. At time t0, the average value Tob of the estimated output shaft torque immediately before the shift is determined. The estimated output shaft torque is calculated every predetermined time (for example, every 10 ms) and is sequentially stored in the RAM. In this case, an arbitrary plurality (for example, 14) of storage numbers is prepared, and when the latest estimated calculation value is stored, the previously stored estimated calculation value is sequentially moved to the next storage location, and The old estimated calculation value is made to disappear. Therefore, at time t0, all or some of the stored estimated calculation values are read out, and the average value Tob of the estimated output shaft torque immediately before shifting is obtained.
[0024]
Next, the output shaft torque Toa immediately after the shift is
Toa = (Tob / gear ratio before shifting) × (gear ratio after shifting)
It is estimated and calculated as follows. Then, the output shaft torque difference ΔTo before and after the shift is determined from the difference between the two. From the previously set target shift time Δtus and ΔTo, the temporal inclination angle θt of the target torque pattern during the shift is obtained, and as shown in FIG. Then, the target torque is calculated. Finally, as shown in the figure, the target torque pattern has an oblique characteristic during the shift. During the target torque pattern generation period, a deviation δ between the estimated output shaft torque To calculated at predetermined time intervals and the target torque is obtained, and the ignition timing of the engine is corrected and controlled to make the deviation δ zero. The output torque is controlled. here,
(Estimated output shaft torque To) − (target torque) = deviation δ
When δ is positive, the ignition timing is retarded (retarded), and when δ is negative, the ignition timing is advanced (advanced).
[0025]
In the example of FIG. 4, when δ is negative during a predetermined elapsed time (for example, 50 ms) from time t0, the ignition timing is not advanced (advanced), and the ignition timing is changed from the time when δ becomes positive. The retard is set. This is because, if an attempt is made to correct the drop in torque at the beginning of the shift, the ignition timing advance amount (advance angle amount) may be increased to a region where knocking occurs. If this effect can be ignored, such a method need not be used.
[0026]
The ignition timing correction amount Δθig is obtained by multiplying the deviation δ obtained above by a predetermined conversion coefficient kc,
Δθig = kc × δ
Is calculated as This calculation method is performed between times t0 and t2. From time t2 to t3, in order to smoothly end the torque feedback control performed as described above,
Δθig = (kc / N) × δ
To calculate the ignition timing correction amount Δθig. Here, N is a monotonically increasing function of the number of calculations or the time of the ignition timing correction amount Δθig in a predetermined calculation cycle after time t2, and takes a value of 1 or more. The conversion coefficient kc or kc / N is a kind of feedback control gain. The control gain is a constant value between time t0 and t2, and is decreased with time from time t2 to t3. . Time t2 represents the timing for changing the control gain, and time t3 represents the timing for terminating the ignition control and returning to the line pressure.
[0027]
Next, a method of controlling the line pressure will be described. The first shift line pressure PL1 is determined from the estimated turbine torque immediately after the shift command with respect to the normal line pressure PL0 before the shift command, and the second line pressure PL1 is reduced by a predetermined ratio from the line pressure PL1 at time t1. The shift-time line pressure PL2 is determined, and at time t3, the normal-time line pressure PL0 'after the shift is returned. If the first shift line pressure PL1 is set immediately after the shift command, there is a possibility that the gear engagement start timing (t0 in the figure) may be delayed. If the normal line pressure is not reached until time t0 or a time slightly earlier than this. A method of using PL0 and then setting the first shift-time line pressure PL1 may be used.
[0028]
By performing the above-described control, the estimated output shaft torque To substantially follows the target torque pattern as shown by the dotted line in FIG. 4, and the shift shock can be greatly reduced.
The timer values Δtus, t1, t2, t3 used in FIG. 4 are stored in a table as control constants for the type of shift as shown in FIG. 5, and are read out and used each time. Here, it is not necessary to use all the timer values described above. For example, t1 and t2 are not used, and the ratio between the input rotation speed (turbine rotation speed) and the output rotation speed (called a vehicle speed signal) of the transmission, that is, the input / output rotation speed Using the ratio or the ratio of the engine speed to (vehicle speed × gear ratio after shifting), that is, the magnitude of the pseudo torque converter slip ratio, and the like, when this reaches a predetermined value, the contents executed at t1 and t2 are performed. It may be so. In many cases, the use of the above-described rotation information can accurately capture the control timing.
[0029]
Next, the method of torque estimation will be described in detail. When roughly classified, there are a method of estimating from an engine characteristic and a method of estimating from a torque converter. There are several methods for estimating from the engine characteristics as shown below, and one of them may be used.
(1) Method of estimating engine torque from engine speed Ne and throttle opening TVO
(2) Method of estimating engine torque from engine speed Ne and air mass flow Qa
(3) Method of estimating engine torque from engine speed Ne, intake pressure and intake temperature
(4) Method of estimating engine torque from engine speed Ne and injector pulse width
[0030]
FIG. 6 is a control block diagram of the method (1) for estimating the engine torque from the engine speed Ne and the throttle opening TVO. The engine torque Te is read from a map stored in the ROM in advance and used. In this map, Ne corresponding to Ne and TVO is stored for each predetermined size, and TVO is obtained from information from the throttle opening sensor, and Ne is obtained from information from the crank angle sensor (or via the ECU). Is input, a map is searched in block 40, and interpolation calculation is executed to calculate the engine torque Te at that time. In block 41, the operation of e = Nt / Ne is executed to calculate the slip ratio e of the torque converter. Here, Nt is an output rotation speed of the torque converter, and is generally called a turbine rotation speed. The turbine speed may be obtained either by a method of directly detecting and using the turbine speed sensor or indirectly by multiplying the vehicle speed Vsp by the gear ratio at that time. In block 42, the torque ratio t of the torque converter (= output torque Tt of the torque converter / input torque Te of the torque converter) is retrieved from the characteristic map of the torque ratio t to e stored in the ROM in advance, and interpolation calculation is performed. Ask. In block 43, the output torque Tt of the torque converter, that is, the turbine torque Tt is calculated as Tt = Te × t. In block 44, the output shaft torque To of the transmission is determined by multiplying the gear ratio at that time.
[0031]
FIG. 7 is a control block diagram of the method (2) for estimating the engine torque from the engine speed Ne and the air mass flow Qa. The difference from the method of FIG. 6 is that the air mass flow rate Qa is used instead of TVO. In the method of FIG. 6, it is difficult to estimate the engine torque with high accuracy under conditions where the surrounding air density changes extremely, such as at high altitudes, high temperatures, and low temperatures. Method 7 is preferred.
[0032]
FIG. 8 is a control block diagram of the method (3) for estimating the engine torque from the engine speed Ne, the intake pressure and the intake temperature. The difference from the method of FIG. 7 lies in that the intake pressure and the intake temperature are used as sensor information instead of the air mass flow rate Qa. The sensor information of these two is input to the block 45, and the air mass flow rate Qa is obtained by calculation. Taking the case of a four-cycle four-cylinder engine as an example, the gas constant is R, the intake air temperature is Ta, the intake pressure is Pa, the engine displacement is Vc, and the charging efficiency is η. Find the mass flow rate Qa. This method can expect the same effect as FIG.
Qa = [(Ne / 60) Vc · η · Pa] / (2 · R · Ta)
[0033]
Alternatively, an intake pressure Pa may be used in place of the air mass flow rate Qa, and a map search for the engine torque may be performed based on the intake pressure Pa and the engine speed Ne. In this case, the block 45 is omitted, a map in which Te corresponding to Ne and Pa is stored for each predetermined size is prepared, and a map search and interpolation are performed based on the intake pressure Pa detected by the sensor and the engine speed Ne. The calculation is performed to calculate the engine torque Te, and thereafter, the output shaft torque To of the transmission is determined by the same procedure.
[0034]
FIG. 9 is a control block diagram of the method of (4) for estimating the engine torque from the engine speed Ne and the injector pulse width Ti. 6 in that the injector pulse width Ti is used instead of TVO. In block 46, the injector pulse width Ti is obtained from information indicating the state of the engine such as Ne and Qa (part of the engine control routine), and Te is calculated from Ti and Ne. In block 46, Ti is calculated based on, for example, the following equation.
Ti = Qa · K / Ne + Ts
Here, K is a constant, and Ts is an injector response delay time. The first term of the above equation calculated from Qa and Te corresponds to the effective pulse width.
[0035]
The advantage of this method is that the engine torque can be accurately and accurately estimated even when the air-fuel ratio A / F of the air-fuel mixture supplied to the engine varies depending on parameters such as the engine water temperature and the throttle opening other than Qa and Ne. Where you can. This benefit is obtained during cold start warm-up, rapid acceleration output air-fuel mixture, lean burn, rich burn switching operation, and the like. Note that Ti can use a value in the ECU.
[0036]
Next, a method of estimating the torque from the characteristics of the torque converter will be described with reference to FIG. Ne is input based on information from the crank angle sensor (or via the ECU), and a block 41 executes a calculation of e = Nt / Ne to calculate a slip ratio e of the torque converter. Here, Nt is an output rotation speed of the torque converter, and is generally called a turbine rotation speed. The turbine speed may be obtained by a method of directly detecting and using the turbine speed sensor or by a method of indirectly obtaining the vehicle speed Vsp by multiplying the gear ratio at that time. This e is input, and in block 47, the Cp value at that time is retrieved from the characteristic map of the slip ratio e and the pump capacity coefficient Cp of the torque converter, which is stored in advance in the ROM, and is obtained by interpolation calculation. Ne at block 48 2 Is calculated, and at block 49, Tp = Cp × Ne 2 To calculate the input torque Tp (= Te) of the torque converter. Subsequent routines are the same as those in FIGS.
[0037]
As described above, the method of estimating the output shaft torque of the transmission, that is, the method of estimating the drive torque, is roughly classified into a method using an engine characteristic and a method using a torque converter characteristic. Is desirable. FIG. 11 shows an example of this characteristic. In the torque converter characteristic utilization method, when the slip ratio e increases, the pump displacement coefficient Cp rapidly approaches 0, that is, the slope of Cp with respect to e becomes steep, and the estimation error also increases sharply. On the other hand, the engine characteristic utilization method is a method of estimating the output torque of the engine, and cannot estimate the load torque of auxiliary equipment such as an air conditioner, a hydraulic pump for power steering, and a headlamp. Therefore, an estimation error is caused by the load torque of the accessory. The estimation error increases in a region where the magnitude of the load torque of the accessory is relatively large with respect to the magnitude of the output torque of the engine, that is, in a low-speed, low-load operation range. From the above, if both are used properly according to the magnitude of the slip ratio e, that is, if the boundary value is set to A, the torque converter characteristic utilization method is used when e ≦ A, and the engine characteristic utilization method is used when e> A. To do.
[0038]
FIG. 12 is a block diagram showing a learning method for the load torque of the auxiliary machine. In block 50, the engine output torque Te is calculated using the engine characteristic utilization method, and in block 51, the input torque Tp of the torque converter is calculated using the torque converter characteristic utilization method. A block 53 is a switch for selectively using the two depending on the magnitude of the slip ratio e. In a block 52, when e ≦ A, the calculation of Tacc = Tp−Te is always performed to calculate the load torque Tacc of the accessory. Then, an average value of the calculated value for a predetermined number of times is stored in the RAM, and is updated every predetermined number of times. Here, if e> A, and the system is switched to calculate the engine output torque Te using the engine characteristic utilization method, the latest auxiliary machine load torque Tacc learned and stored in the block 52 is subtracted from this Te. Thus, the input torque Tp of the torque converter is calculated and used for the drive torque estimation.
[0039]
FIG. 13 is a detailed time chart of the torque feedback control according to the present invention. In other words, details are shown between times t0 and t3 in FIG. It is assumed that the estimated torque is as shown in FIG. 13 for the target torque pattern generated obliquely from time t0. Actually, the target torque value tTon and the estimated torque value Ton are calculated and obtained for each calculation cycle Δts and used for the torque feedback control.
[0040]
During the target torque pattern generation period, a deviation δ between the estimated output shaft torque Ton calculated for each predetermined time interval Δts and the target torque tTon is obtained, and the ignition timing of the engine is corrected and controlled to make the deviation δ zero. The output torque is controlled. here,
(Estimated output shaft torque Ton) − (Target torque tTon) = Deviation δ
When δ is positive, the ignition timing is retarded (retarded), and when δ is negative, the ignition timing is advanced (advanced).
[0041]
In the example of FIG. 13, when δ is negative during a predetermined elapsed time ΔTx (for example, 50 ms) from time t0, the ignition timing is not advanced (advanced), and the ignition timing is changed from the time when δ becomes positive. The retard is set. This is because, if an attempt is made to correct the drop in torque at the beginning of the shift, the ignition timing advance amount (advance angle amount) may be increased to a region where knocking occurs. If this effect can be ignored, such a method need not be used.
[0042]
The ignition timing correction amount Δθig is obtained by multiplying the deviation δ obtained above by a predetermined conversion coefficient kc,
Δθig = kc × δ
Is calculated as This calculation method is performed between times t0 and t2. At time t2 to t3
Is to smoothly end the torque feedback control performed above,
Δθig = (kc / N) × δ
To calculate the ignition timing correction amount Δθig. Here, N is a monotonically increasing function of the number of times or the time of calculating the ignition timing correction amount Δθig in the calculation cycle Δts after time t2, and takes a value of 1 or more. The conversion coefficient kc or kc / N is a kind of feedback control gain. The control gain is a constant value between time t0 and t2, and is decreased with time from time t2 to t3. .
[0043]
At time t0 + Δts, δ1 = To1−tTo1 <0, but ΔTx, so that the conversion coefficient kc = 0 is substituted into Δθig1 = kc × δ1, and Δθig1 = 0 and the ignition timing correction amount is set to 0 and output. . Next, the same calculation is performed at time t0 + 2Δts, and the ignition timing correction amount is set to 0 and output. Next, at time t0 + 3Δts, δ3 = To3−tTo3> 0, the conversion coefficient kc = B and a predetermined value, and Δθig3 = kc × δ3 is output as the ignition timing correction amount (retard). Next, the same calculation is performed at time t0 + 4Δts. This routine is repeated until the time t2 is reached to output the ignition timing correction amount (retard).
[0044]
When the time t2 is reached, the ignition timing correction amount calculation formula is calculated as Δθig = (kc / N) × δ. First, at time t2 + Δts, for example, Δθig = (kc / 1) × δ and N are set to 1 to calculate Δθig. At time t2 + 2Δts, N is set to 2 to calculate Δθig, and at time t2 + 3Δts, N is calculated to N. 3 is added and Δθig is calculated and output by repeating the calculation in order. At time t2, δ = To−tTo <0, but not within the above-mentioned ΔTx. Therefore, the arithmetic expression of Δθig = (kc / N) × δ is used as it is to output the ignition timing correction amount Δθig. From here, the ignition timing correction amount is advanced (advanced). When the end point tf of the target torque pattern is reached, the above torque feedback control (ignition timing correction amount control) ends.
[0045]
【The invention's effect】
By using the present invention, the torque during shifting is controlled by feedback so as to follow the target torque set so as to smoothly connect the shift speeds. Therefore, the engine torque conventionally tuned for each throttle opening and each shift speed is conventionally controlled. There is no need to map the control start and end timings and the engine torque control amount (for example, the ignition timing correction amount) and store them in the storage element ROM. Further, since the tuning man-hour can be greatly reduced, the effect that the development period can be shortened is also obtained. is there. Further, since the control is performed so as to follow the target torque set so as to smoothly connect the shift speeds, the shift shock can be significantly reduced. Furthermore, even if the engine changes over time or the engine torque characteristics are extremely different from those of the standard ones in high altitudes, extremely cold regions, and extremely hot regions, the target torque is created based on the engine torque at that time, and the feedback is made. Since the control is performed, there is also an effect that a stable and smooth shift feeling can always be ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a control device such as an ATCU and an ECU.
FIG. 3 is a diagram showing a time chart of a conventional upshift shock and its reduction method.
FIG. 4 is a diagram showing a time chart of the upshift shock reduction method of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a timer table.
FIG. 6 is a block diagram of a first method for estimating driving torque from engine characteristics.
FIG. 7 is a block diagram of a second method for estimating drive torque from engine characteristics.
FIG. 8 is a block diagram of a third method for estimating drive torque from engine characteristics.
FIG. 9 is a block diagram of a fourth method for estimating drive torque from engine characteristics.
FIG. 10 is a block diagram of a method for estimating a driving torque from torque converter characteristics.
FIG. 11 is an error characteristic diagram of a method for estimating driving torque from torque converter characteristics and engine characteristics.
FIG. 12 is a switching block diagram of a method for estimating a driving torque from torque converter characteristics and engine characteristics.
FIG. 13 is a diagram showing a detailed time chart of an upshift shock reduction method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... AT, 3 ... Drive shaft, 4 ... Differential device, 5 ... Drive wheel, 6 ... AT hydraulic circuit, 7 ... ATCU, 8 ... ECU, 9 ... Air cleaner, 10 ... Air flow sensor, 11 ... Throttle chamber, 12: intake manifold, 13: injector, 14: torque converter, 15: gear train, 16: turbine sensor, 17: mission output shaft rotation detection sensor (vehicle speed sensor), 18: throttle sensor, 19: idle speed control Valve (ISC), 20 hydraulic control, switching solenoid valve, 33 CPU, 34 bus, 35 ROM, 36 RAM, 37 LAN control circuit, 38 input / output interface circuit

Claims (4)

車両用自動変速機の変速中の出力軸トルクを推定し、
前記推定した出力軸トルクの値を基に、変速中の目標トルクの値を演算し、
前記出力軸トルクの値と前記目標トルクの値とに基づいてエンジンの点火時期補正量を演算し、
前記点火時期補正量に基づいて点火時期を制御して、エンジンの出力トルクを制御することを特徴とする車両の駆動トルク制御方法。
Estimating the output shaft torque during shifting of the automatic transmission for the vehicle,
Based on the estimated output shaft torque value, calculate a target torque value during shifting,
Calculating the ignition timing correction amount of the engine based on the value of the output shaft torque and the value of the target torque,
A driving torque control method for a vehicle, comprising: controlling an ignition timing based on the ignition timing correction amount to control an engine output torque.
車両用自動変速機の変速中の出力軸トルクを推定し、
前記推定した出力軸トルクの値を基に、変速中の目標トルクの値を演算し、
前記出力軸トルクの値と前記目標トルクの値との偏差δを演算し、
所定の換算係数kcと、前記偏差δとに基づいてエンジンの点火時期補正量Δθig(=kc×δ)を演算し、
前記点火時期補正量Δθigに基づいて点火時期を制御して、エンジンの出力トルクを制御することを特徴とする車両の駆動トルク制御方法。
Estimating the output shaft torque during shifting of the automatic transmission for the vehicle,
Based on the estimated output shaft torque value, calculate a target torque value during shifting,
Calculate a deviation δ between the value of the output shaft torque and the value of the target torque,
An ignition timing correction amount Δθig (= kc × δ) of the engine is calculated based on a predetermined conversion coefficient kc and the deviation δ,
A driving torque control method for a vehicle, comprising: controlling an ignition timing based on the ignition timing correction amount Δθig to control an engine output torque.
演算回数の値N又は時間の単調増加関数で表される値Nを用いて、
前記点火時期補正量Δθigを、Δθig=(kc/N)×δと演算することを特徴とする請求項2に記載の車両の駆動トルク制御方法。
Using the value N of the number of operations or the value N represented by a monotonically increasing function of time,
3. The vehicle driving torque control method according to claim 2, wherein the ignition timing correction amount Δθig is calculated as Δθig = (kc / N) × δ.
前記目標トルクは、推定した変速前と変速後の前記出力軸トルクの落差に基づき前記変速開始から変速終了までの値を演算するものであることを特徴とする請求項1に記載の車両の駆動トルク制御方法 2. The vehicle drive according to claim 1, wherein the target torque calculates a value from the start of the shift to the end of the shift based on the estimated difference between the output shaft torque before the shift and after the shift. Torque control method .
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