JP4769111B2 - Automatic transmission simulation apparatus and program thereof - Google Patents

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Description

本発明は、自動変速機における変速制御値を求めるためのシミュレーションを行う自動変速機のシミュレーション装置およびそのプログラムに関する。   The present invention relates to an automatic transmission simulation apparatus for performing a simulation for obtaining a shift control value in an automatic transmission, and a program therefor.

従来より、多くの車両に自動変速機が搭載されており、この自動変速機における変速動作は、出力軸トルクおよびタービン回転数が目標通りに推移するように制御される。そして、この制御値を得るためには、各種条件による実車走行試験を行う必要がある。   Conventionally, an automatic transmission is mounted on many vehicles, and the speed change operation in the automatic transmission is controlled so that the output shaft torque and the turbine rotational speed change as intended. And in order to obtain this control value, it is necessary to perform an actual vehicle running test under various conditions.

しかし、このような走行試験は、時間と作業量が膨大となるため、これに変わるものとして自動変速機のモデルを利用したシミュレーションなども行われている。   However, since such a running test requires a large amount of time and work, a simulation using an automatic transmission model has been performed as an alternative.

例えば、特許文献1では、クラッチ・トゥ・クラッチ変速において、入力トルクTin、係合側摩擦要素のトルク容量T1、解放側摩擦要素のトルク容量T2、TinとT1とのトルク比を表すA、Tinと変速前の変速段において釣り合うT2とのトルク比を表すB、補正項Cにより設定される運動方程式Tin=AT1+BT2+Cに従い、解放側・係合側摩擦要素のどちらか一方の油圧指令を求めることが示されている。 For example, Patent Document 1, the torque ratio of the clutch-to-clutch shift, the input torque T in, the torque capacity T 1 of the engagement side frictional element, the torque capacity of the disengagement side frictional element T 2, T in the T 1 In accordance with the equation of motion T in = AT 1 + BT 2 + C set by the correction term C, A representing the torque ratio between A and T in representing T, and T 2 balanced in the gear stage before the shift. It has been shown to determine the hydraulic command for either one of the elements.

また、特許文献2では、コモンレール装置の逆モデルにより、フィードフォワード制御量を求めており、その際に、逆モデルのパラメータを、逐次システム同定を行うことにより更新している。   Moreover, in patent document 2, the feedforward control amount is calculated | required with the inverse model of a common rail apparatus, and the parameter of an inverse model is updated by performing a system identification sequentially in that case.

また、非特許文献1では、システムの動力学・運動学に着目して指令値の修正量を繰り返し求めることにより、ロボットの軌道追従性能を改善している。   In Non-Patent Document 1, the trajectory tracking performance of a robot is improved by repetitively obtaining a command value correction amount by paying attention to system dynamics and kinematics.

特許文献3には、 生物の神経回路を模擬した学習制御装置を用いて、ロボットの軌道追従性能を改善するが示されている。さらに、特許文献4には、逐次2次計画法により複数の使用項目を満足するコントローラの制御定数を決定することが示されている。   Patent Document 3 discloses that the trajectory tracking performance of a robot is improved by using a learning control device that simulates a biological neural circuit. Furthermore, Patent Document 4 shows that a control constant of a controller that satisfies a plurality of use items is determined by a sequential quadratic programming method.

特開2004−340287号公報JP 2004-340287 A 特開2004−108216号公報JP 2004-108216 A 特開2000−203891号公報JP 2000-203891 A 特開平8−22307号公報JP-A-8-22307 内山勝,薄井和明,戴永強「計測自動制御学会論文集」、vol.33, no.8, pp.858−860「学習アルゴリズムを用いたフレキシブルマニピュレータの逆運動学解法」Masaru Uchiyama, Kazuaki Asai, Tsuyoshi Dainaga "Proceedings of the Society of Instrument and Control Engineers", vol. 33, no. 8, pp. 858-860 “Inverse kinematics solution of flexible manipulator using learning algorithm”

前記特許文献1では、変速時の解放側または係合側摩擦要素のどちらか一方の油圧指令は、予め適合作業によって求めておく必要がある。また、性能バラツキへの対応は、オンボードでのフィードバック制御や学習制御(これらは補正項に含まれる)によって実行されており、フィードフォワード制御によって性能バラツキに対応する試みはなされていない。   In Patent Document 1, it is necessary to obtain in advance a hydraulic command for either the disengagement side or the engagement side friction element at the time of shifting. Further, the response to the performance variation is performed by on-board feedback control and learning control (these are included in the correction term), and no attempt is made to cope with the performance variation by feedforward control.

また、特許文献2では、逆モデルのパラメータを逐次修正するために、実際の装置が必要であり、また特定の個体に対応した指令値しか生成できないという問題がある。   Moreover, in patent document 2, in order to correct | amend the parameter of an inverse model one by one, an actual apparatus is required and there exists a problem that only the command value corresponding to a specific individual can be generated.

また、非特許文献1、特許文献3,4などにおいても、性能ばらつきに強いフィードフォワード制御のための制御値を効率的に導出することについては記載がない。   Further, in Non-Patent Document 1, Patent Documents 3 and 4, etc., there is no description about efficiently deriving a control value for feedforward control that is resistant to performance variations.

本発明は、モデルを利用した自動変速機の変速シミュレーション装置であって、前記自動変速機の出力軸トルク波形およびタービン角加速度波形について、モデルを利用したシミュレーション結果と、目標との誤差を減少させるように学習演算を繰り返し行い、自動変速機のトルク伝達のための各係合摩擦要素への係合制御指令値、及び自動変速機への入力タービントルク指令についてのフィードフォワード指令値を前記シミュレーション結果に基づいて繰り返し求めていくことで導出すると共に、前記モデルとして、設計諸元値が設定された規範モデルと、性能バラツキを含む変動モデルの2つを用意し、両方のモデルについて指令値を修正して学習演算を繰り返し行い、両方のモデルにおけるシミュレーション結果の誤差を所定以下とする前記指令値を求めることを特徴とする。 The present invention is a shift simulation device for an automatic transmission using a model, and reduces an error between a simulation result using the model and a target for an output shaft torque waveform and a turbine angular acceleration waveform of the automatic transmission. The simulation result is obtained by repeating the learning calculation as described above, and calculating the engagement control command value for each engagement friction element for torque transmission of the automatic transmission and the feedforward command value for the input turbine torque command to the automatic transmission. The model is derived based on repeated calculations, and two models are prepared: a reference model in which design specification values are set and a variation model that includes performance variations, and the command values are corrected for both models. repeated learning operation by, to the error of the simulation results of both models with the predetermined or less And obtaining the command value.

また、前記規範モデルと、前記変動モデルとで、学習ゲインを独立して調整可能であることが好適である。   Further, it is preferable that the learning gain can be adjusted independently between the reference model and the variation model.

また、自動変速機のギヤトレーン系を多入力多出力系システムとして表現し、このシステムを表す行列の擬似逆行列からフィードフォワード指令値の修正量を求めることが好適である。   In addition, it is preferable to express the gear train system of the automatic transmission as a multi-input multi-output system, and obtain the correction amount of the feedforward command value from the pseudo inverse matrix of the matrix representing this system.

また、本発明は、コンピュータにモデルを利用した自動変速機の変速シミュレーションを実行させる自動変速機の変速シミュレーションプログラムであって、コンピュータに、前記自動変速機の出力軸トルク波形およびタービン角加速度波形について、モデルを利用したシミュレーション結果と、目標との誤差を減少させるように学習演算を繰り返し行わせ、自動変速機のトルク伝達のための各係合摩擦要素への係合制御指令値、及び自動変速機への入力タービントルク指令についてのフィードフォワード指令値を前記シミュレーション結果に基づいて繰り返し求めていくことで導出させると共に、前記モデルとして、設計諸元値が設定された規範モデルと、性能バラツキを含む変動モデルの2つを用意し、両方のモデルについて指令値を修正して学習演算を繰り返し行わせ、両方のモデルにおけるシミュレーション結果の誤差を所定以下とする前記指令値を求めさせることを特徴とする。 Further, the present invention is a shift simulation program for an automatic transmission that causes a computer to execute a shift simulation of an automatic transmission using a model. The computer is configured to output an output shaft torque waveform and a turbine angular acceleration waveform of the automatic transmission. The simulation results using the model and the learning calculation are repeatedly performed so as to reduce the error between the target, the engagement control command value to each engagement friction element for automatic transmission torque transmission, and the automatic transmission A feedforward command value for an input turbine torque command to the machine is repeatedly derived based on the simulation result, and the model includes a reference model in which design specification values are set, and performance variations Prepare two variable models and modify the command values for both models. It was repeated a learning calculation by, the error of the simulation results of both models characterized by causing prompted the command value to a predetermined or less.

フィードフォワード指令値の設計時に、学習制御の考え方を取り入れることで、モデル上にてオフラインで指令値を自動生成することができる。これにより、実車走行試験による適合作業に比べて大幅に工数を削減することができる。また、システム内の性能バラツキを想定した上で、フィードフォワード指令値を設計する。これにより、幅広い状況下で、変速ショックを抑え、乗り心地を改善することができる。また、フィードバック制御への依存度も軽減することができる。   By incorporating the concept of learning control when designing the feedforward command value, the command value can be automatically generated off-line on the model. As a result, the number of man-hours can be greatly reduced as compared with the conforming work by the actual vehicle running test. Also, the feedforward command value is designed after assuming the performance variation in the system. As a result, the shift shock can be suppressed and the ride comfort can be improved under a wide range of conditions. In addition, the dependence on feedback control can be reduced.

さらに、自動変速機を多入力多出力系システムとしてとらえることにより、円滑な動力の受け渡し動作を実現する時系列の指令値を求めることができる。   Further, by taking the automatic transmission as a multi-input multi-output system, it is possible to obtain a time-series command value that realizes a smooth power transfer operation.

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
本実施形態は、複数の摩擦係合装置の係合・解放状態に応じて変速比が設定される自動変速機の適合作業に関するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The present embodiment relates to an adaptation operation of an automatic transmission in which a gear ratio is set according to the engagement / release states of a plurality of friction engagement devices.

この適合対象としている自動変速機は、複数の遊星歯車と、複数の油圧アクチュエータによって摩擦係合される油圧式摩擦係合装置によって構成されており、この油圧アクチュエータは、車載コンピュータによって電子制御される。   The automatic transmission to be adapted is configured by a plurality of planetary gears and a hydraulic friction engagement device that is frictionally engaged by a plurality of hydraulic actuators, and the hydraulic actuators are electronically controlled by an in-vehicle computer. .

「全体構成」
図1に、CAE(computer aided engineering)モデル上での適合作業の概要を示す。CAEモデルは、エンジン・トルクコンバータモデル10と、自動変速機の遊星歯車によって構成されるギヤトレーンモデル12と、解放側ブレーキモデル14、係合側ブレーキモデル16とを含み、これらモデルへ入力される指令値の修正量が修正量計算部18において算出される。
"overall structure"
FIG. 1 shows an outline of the adaptation work on a CAE (computer aided engineering) model. The CAE model includes an engine / torque converter model 10, a gear train model 12 composed of planetary gears of an automatic transmission, a release-side brake model 14, and an engagement-side brake model 16, and these are input to these models. The correction amount of the command value is calculated by the correction amount calculation unit 18.

エンジン遅角量についての初期値は加算器20に供給される。ここには、修正量計算部18からエンジン遅角量についての修正量が供給されており、両者が加算されることでエンジン遅角量が修正される。修正されたエンジン遅角量はエンジン・トルクコンバータモデル10に供給される。従って、供給されたエンジン遅角量に応じてエンジン出力が制御されトルクコンバータからの出力タービントルクが決定される。   An initial value for the engine retard amount is supplied to the adder 20. Here, a correction amount for the engine retardation amount is supplied from the correction amount calculation unit 18, and the engine retardation amount is corrected by adding both. The corrected engine retard amount is supplied to the engine / torque converter model 10. Accordingly, the engine output is controlled according to the supplied engine retard amount, and the output turbine torque from the torque converter is determined.

また、解放側油圧指令の初期値が加算器22に供給され、ここには修正量計算部18からの解放側油圧指令の修正量が供給されている。従って、加算器22において修正された解放側油圧指令が得られ、これが解放側ブレーキモデル14に供給され、この解放側ブレーキモデル14から対応する解放側トルク容量T1が出力される。 The initial value of the release side hydraulic pressure command is supplied to the adder 22, and the correction amount of the release side hydraulic pressure command from the correction amount calculation unit 18 is supplied here. Accordingly, the release side hydraulic pressure command corrected by the adder 22 is obtained and supplied to the release side brake model 14, and the corresponding release side torque capacity T 1 is output from the release side brake model 14.

さらに、係合側油圧指令の初期値が加算器24に供給され、ここには修正量計算部18からの係合側油圧指令の修正量が供給されている。従って、加算器24において修正された係合側油圧指令が得られ、これが係合側ブレーキモデル16に供給され、係合側ブレーキモデル16から対応する係合側トルク容量T2が出力される。 Further, the initial value of the engagement side hydraulic pressure command is supplied to the adder 24, and the correction amount of the engagement side hydraulic pressure command from the correction amount calculation unit 18 is supplied thereto. Therefore, the engagement hydraulic pressure command that is modified is obtained at the adder 24, which is supplied to the engaging-side brake model 16, the engagement side torque capacity T 2 corresponding the engaging-side brake model 16 is output.

エンジン・トルクコンバータモデル10から出力されたタービントルク、解放側ブレーキモデル14から出力された解放側トルク容量T1、および係合側ブレーキモデル16から対応する係合側トルク容量T2がギヤトレーンモデル12に供給される。これによって、このギヤトレーンモデル12から出力軸トルクToおよびタービン角加速度(d/dt)ωtが出力される。 The turbine torque output from the engine torque converter model 10, the release side torque capacity T 1 output from the release side brake model 14, and the corresponding engagement side torque capacity T 2 from the engagement side brake model 16 are the gear train model. 12 is supplied. Thus, from this gear train model 12 output shaft torque T o and turbine angular acceleration (d / dt) ω t is output.

そして、出力軸トルクToは加算器26に負の値として供給され、ここで目標値から減算され、得られた誤差が修正量計算部18に供給される。また、タービン角加速度(d/dt)ωtは加算器28に負の値として供給され、ここで目標値Tod、(d/dt)ωtdからそれぞれ減算され、得られた誤差が修正量計算部18に供給される。 Then, the output shaft torque T o is supplied as a negative value to the adder 26 where it is subtracted from the target value, resulting errors are supplied to the correction amount calculation unit 18. Further, the turbine angular acceleration (d / dt) ω t is supplied to the adder 28 as a negative value, wherein the target value T od, (d / dt) is subtracted from each of omega td, resulting error is corrected amount It is supplied to the calculation unit 18.

修正量計算部18は、供給される誤差に基づいて、エンジン遅角量、解放側油圧指令、係合側油圧指令についての修正量を演算算出し、これらを加算器20,22,24にそれぞれ供給する。   Based on the supplied error, the correction amount calculation unit 18 calculates and calculates correction amounts for the engine retardation amount, the release side hydraulic pressure command, and the engagement side hydraulic pressure command, and these are added to the adders 20, 22, and 24, respectively. Supply.

「指令値生成」
例えば、2速から3速へのアップシフト時において目標出力軸トルク波形および目標タービン角加速度波形を実現するフィードフォワード指令値(解放側および係合側ブレーキ油圧・エンジン遅角量)を学習計算により導き出す。ここで、実際の自動変速機においては、構成部材の個体差や経年劣化などによる性能バラツキがある。本実施形態においては、上記性能バラツキがない規範モデルを対象としてフィードフォワード指令値を求める学習計算と、上記性能バラツキを考慮した変動モデルを対象としてフィードフォワード指令値を求める学習計算の両方を行う。
Command value generation
For example, a feedforward command value (disengagement side and engagement side brake hydraulic pressure / engine retardation amount) that realizes a target output shaft torque waveform and a target turbine angular acceleration waveform at the time of upshift from the second speed to the third speed is obtained by learning calculation. derive. Here, in an actual automatic transmission, there are performance variations due to individual differences of constituent members, aging deterioration, and the like. In the present embodiment, both the learning calculation for obtaining the feedforward command value for the normative model having no performance variation and the learning calculation for obtaining the feedforward command value for the variation model considering the performance variation are performed.

すなわち、図2に示すように、まず規範モデルのみを利用してシミュレーションを行い、学習を実行してフィードフォワード指令値を求める(ステップS1)。そして、その後に規範モデルおよび変動モデルの両方を用いてシミュレーションを行い、学習を実行する(ステップ2)。   That is, as shown in FIG. 2, first, a simulation is performed using only the reference model, and learning is performed to obtain a feedforward command value (step S1). Thereafter, simulation is performed using both the norm model and the variation model, and learning is executed (step 2).

ここで、図2におけるS1における学習のフローを図3に示す。まず、ブレーキ油圧(解放側および係合側ブレーキ油圧)波形およびエンジン遅角量の指令値についての初期値を入力する(ステップS11)。この初期指令値に基づき、規範モデルによって変速シミュレーションを実行する(ステップS12)。このシミュレーション結果が学習終了の条件を満たすか否かを判断し(S13)、満たす場合には処理を終了する。学習終了の条件は、繰り返し回数が所定の回数を超えた場合や、出力軸トルクおよびタービン角加速度と、これら出力の目標値との誤差が所定値よりも十分に小さい値(所定値以下)になった場合などとすることができる。   Here, FIG. 3 shows a learning flow in S1 in FIG. First, initial values for the brake oil pressure (release side and engagement side brake oil pressure) waveforms and the engine retard angle command value are input (step S11). Based on this initial command value, a shift simulation is executed using a reference model (step S12). It is determined whether or not the simulation result satisfies the learning termination condition (S13). If the simulation result is satisfied, the process is terminated. The learning end condition is that the number of repetitions exceeds a predetermined number, or that the error between the output shaft torque and turbine angular acceleration and the target value of these outputs is sufficiently smaller than the predetermined value (below the predetermined value). And so on.

終了条件を満たしていない場合には、各部のトルク修正量を算出し(S14)、算出されたトルク修正量に基づいて各油圧波形および遅角量についての修正量を求め、求めた修正量によって各指令値を修正する(S15)。そして、修正された各指令値を採用して、ステップS12に戻る。   If the end condition is not satisfied, the torque correction amount of each part is calculated (S14), the correction amount for each hydraulic waveform and the retard amount is calculated based on the calculated torque correction amount, and the correction amount is calculated by the calculated correction amount. Each command value is corrected (S15). And each corrected command value is employ | adopted and it returns to step S12.

「修正量の計算」
次に、ステップS14およびS15におけるトルクおよび制御値修正量の算出について説明する。
`` Calculation of correction amount ''
Next, calculation of torque and control value correction amount in steps S14 and S15 will be described.

「トルク修正量」
まず、自動変速機のクラッチtoクラッチ変速時の運動方程式を下に示す。
"Torque correction amount"
First, the equation of motion at the time of clutch-to-clutch shift of the automatic transmission is shown below.

ここで、Toは出力軸トルク、(d/dt)ωt はタービン角加速度、TB1は解放側ブレーキのトルク容量、TB2は係合側ブレーキのトルク容量、Ttはタービントルク、Twは走行負荷トルクを表す。そして,上式内の各係数A11,A12,・・・,A24は、遊星歯車によって構成されるギヤトレーン系のギヤ比や各部の慣性モーメントによって決定される定数を表す。行列表現を用いて、上式を以下に示すように記述し直す。太文字Aは最右辺で表される行列となる。
Here, T o is the output shaft torque, (d / dt) ω t is turbine angular acceleration, T B1 torque capacity of the disengagement side brake, T B2 is the torque capacity of the on-coming brake, T t is turbine torque, T w represents the running load torque. Each coefficient A 11 , A 12 ,..., A 24 in the above expression represents a constant determined by the gear ratio of the gear train system constituted by the planetary gears and the moment of inertia of each part. Using the matrix representation, rewrite the above equation as shown below. The bold character A is a matrix represented by the rightmost side.

2つのブレーキトルク容量およびタービントルクを入力として、エンジン・トルクコンバータモデルにおける変速シミュレーションを実行した場合において、出力軸トルクTo及びタービン角加速度(d/dt)ωtの目標値との間に誤差ΔTo,Δ(d/dt)ωtがある場合、行列Aの擬似逆行列A+、及び目標値への収束性を調整するゲイン行列Kを用いてブレーキトルク容量の修正量ΔTB1,ΔTB2、タービントルクの修正量ΔTtを、以下に示すように求める。 As input two brake torque capacity and turbine torque, an error between the case of executing the speed change simulation in engine torque converter model, a target value of the output shaft torque T o and turbine angular acceleration (d / dt) ω t [delta] t o, delta when there is (d / dt) ω t, pseudo-inverse a + of the matrix a, and the correction amount of the brake torque capacity using the gain matrix K for adjusting the convergence to the target value [delta] t B1, [delta] t B2 , a correction amount ΔT t of the turbine torque is obtained as follows.

ブレーキトルク容量TB1,TB2に関しては,これら修正量ΔTB1,ΔTB2をそれまでのブレーキトルク容量に加算することで、新たなブレーキトルク容量を得る。なお、走行負荷トルクTwは、自動変速機の出力側の負荷であり、モデルに入力されるものではない。 As for the brake torque capacities T B1 and T B2 , a new brake torque capacity is obtained by adding these correction amounts ΔT B1 and ΔT B2 to the brake torque capacities so far. The running load torque Tw is a load on the output side of the automatic transmission and is not input to the model.

「制御値修正量」
ここで、ブレーキトルク容量TB1,TB2に関し、次のようにして修正量を決定する。まず、係合側ブレーキに関しては、トルク相・イナーシャ相を通じて、以下に示す関係式より、トルク容量を発生させるブレーキ油圧へ変換される。
`` Control value correction amount ''
Here, with respect to the brake torque capacities T B1 and T B2 , the correction amount is determined as follows. First, the brake on the engagement side is converted to a brake hydraulic pressure that generates torque capacity through the torque phase / inertia phase according to the following relational expression.

ここで、PB2はブレーキ油圧、μB2は摩擦係数、NB2は摩擦材枚数、RB2は摩擦材有効半径、SB2はピストン重圧面積、FB2はリターンスプリング荷重を表す。 Here, P B2 is the brake hydraulic pressure, μ B2 is the friction coefficient, N B2 is the number of friction materials, R B2 is the friction material effective radius, S B2 is the piston pressure area, and F B2 is the return spring load.

また、トルク相中においては、係合側ブレーキのトルク容量TB2の修正ΔTB2に対して、この係合側ブレーキのトルク容量とタービントルクとの関係から、タイアップ及びエンジン回転数の吹き現象が発生しないように、解放側ブレーキの油圧TB2の油圧波形が修正される。
さらに、イナーシャ相中においては,出力軸トルクのピーク値を抑えるために、エンジンの遅角制御が行われる。タービントルクの修正量ΔTtから、次式に従いエンジン遅角量の修正量Δαが求められる。
Further, during the torque phase, with respect to the correction ΔT B2 of the torque capacity T B2 of the engagement side brake, the tie-up and the engine speed blowing phenomenon from the relationship between the torque capacity of the engagement side brake and the turbine torque. The hydraulic waveform of the release side brake hydraulic pressure T B2 is corrected so as not to occur.
Further, during the inertia phase, the retard control of the engine is performed in order to suppress the peak value of the output shaft torque. From the turbine torque correction amount ΔT t , the engine retardation amount correction amount Δα is obtained according to the following equation.

ここで、αは遅角量、Δαは遅角量修正量、tはエンジントルクとタービントルクのトルク比、kは定数を表す。   Here, α represents a retard amount, Δα represents a retard amount correction amount, t represents a torque ratio between the engine torque and the turbine torque, and k represents a constant.

このように、システムの運動方程式に従い、各フィードフォワード指令値の修正量を繰り返し求めていくことで、係合摩擦要素間で滑らかな動力の受け渡し作業を実現する複数の時系列フィードフォワード指令値を、理論的に導出することが可能となる。   In this way, a plurality of time-series feedforward command values that realize smooth power transfer work between the engagement friction elements by repeatedly calculating the correction amount of each feedforward command value according to the equation of motion of the system. It becomes possible to derive theoretically.

「変動モデルを利用した処理」
ここで、実際の自動変速機においては、構成部材の個体バラツキや経年劣化などにより、常に設計通りのトルク容量を発生できない場合がある。このことにより、変速中の運動方程式が切り替わるタイミングがずれ、大きな変速ショックが生じる場合がある。
"Processing using a variation model"
Here, in an actual automatic transmission, there is a case where a torque capacity as designed cannot always be generated due to individual variation of constituent members or aging deterioration. As a result, the timing at which the equation of motion during the shift changes is shifted, and a large shift shock may occur.

そこで、本実施形態では、上述のように、規範モデルのみを対象とするのではなく、予め油圧レベルの変動などのシステムの性能バラツキが含まれている変動モデルも対象とする。そして、規範・変動モデルの双方に対して、フィードフォワード指令値の修正を交互に実行することで、性能バラツキの影響を軽減し、幅広い状況下で変速動作を完了させるフィードフォワード指令値を求めることができる。   Therefore, in the present embodiment, as described above, not only the reference model but also a variation model that includes a system performance variation such as a variation in hydraulic pressure in advance is also a subject. And, by correcting the feedforward command value alternately for both the norm and the fluctuation model, it is possible to reduce the influence of performance variation and obtain the feedforward command value that completes the shift operation under a wide range of conditions. Can do.

図7には、図2におけるステップS2に該当する、基本モデルおよび変動モデルの両方を用いて学習を行うフローを示してある。   FIG. 7 shows a flow of learning using both the basic model and the variation model corresponding to step S2 in FIG.

まず、図3の処理によって求められた規範モデルを用いて求められた制御値を初期値とし、変動モデルを用いてシミュレーションを行う(ステップS21)。ここで、変動モデルによるシミュレーションは変動モデルによる最悪の結果が得られるものを採用する。そして、シミュレーションにより得られた出力(出力軸トルクおよびタービン角加速度)と、これら出力の目標値との誤差から各油圧波形および遅角量についての修正量を求め、求めた修正量によって各指令値を修正する(ステップS22)。   First, the control value obtained using the reference model obtained by the process of FIG. 3 is set as an initial value, and a simulation is performed using a variation model (step S21). Here, the simulation using the variation model adopts the one that can obtain the worst result by the variation model. Then, a correction amount for each hydraulic pressure waveform and retardation amount is obtained from the error between the output (output shaft torque and turbine angular acceleration) obtained by the simulation and the target value of these outputs, and each command value is determined by the obtained correction amount. Is corrected (step S22).

このようにして、変動モデルによるシミュレーションを終えた場合には、修正された各指令値を用い、規範モデルを利用してシミュレーションを行う(ステップS23)。そして、得られた出力と目標値との誤差から各指令値についての修正量を求め、修正する(ステップS24)。   In this way, when the simulation using the variation model is completed, the simulation is performed using the normative model using each corrected command value (step S23). Then, a correction amount for each command value is obtained from the error between the obtained output and the target value, and is corrected (step S24).

次に、学習終了条件を満たすか否かを判定し(ステップS25)、満たしていた場合には処理を終了し、満たしていなかった場合にはステップS21に戻る。なお、終了の条件としては、学習計算の繰り返し回数や、ステップS24およびステップS22において得られた規範・変動モデルで誤差の両方が所定値以内になっているか等が採用される。   Next, it is determined whether or not the learning end condition is satisfied (step S25). If the learning end condition is satisfied, the process ends. If not, the process returns to step S21. As the termination condition, the number of repetitions of the learning calculation or whether the error is within a predetermined value in the norm / variation model obtained in step S24 and step S22 is adopted.

また、フィードフォワード指令値を修正するにあたって、ステップS24での規範モデルにおける学習ゲインと、ステップS22での変動モデルにおける学習ゲインとの値を変更とすることが好適である。これによって、いずれのモデルにおける応答を優先するかを決定することができる。例えば、ステップS22における学習ゲインを大きくして、変動モデルでの応答改善を優先させることが好適である。   Further, in correcting the feedforward command value, it is preferable to change the values of the learning gain in the reference model in step S24 and the learning gain in the variation model in step S22. This makes it possible to determine which model gives priority to the response. For example, it is preferable to increase the learning gain in step S22 and prioritize the response improvement with the variation model.

「処理例」
図4には、規範モデルにおいて初期指令値を入力とした場合の変速シミュレーション結果、図5には、学習計算により修正された指令値によるシミュレーション結果を示す。これらの図より、学習計算により変速ショックが改善され、目標波形を実現する指令値が導出されていることが分かる。
"Example of processing"
FIG. 4 shows the shift simulation result when the initial command value is input in the reference model, and FIG. 5 shows the simulation result by the command value corrected by the learning calculation. From these figures, it is understood that the shift shock is improved by learning calculation, and a command value for realizing the target waveform is derived.

しかし、自動変速機には構成部材の個体差や経年劣化などによる性能バラツキがある。このため、図2ステップS1で求められた係合側ブレーキの油圧波形に意図的にマイナスオフセットを加えて変速シミュレーションを行うと、図6に示すように変速が想定時間内に終了せず、大きなショックが発生する。   However, automatic transmissions have performance variations due to individual differences in components and deterioration over time. For this reason, when a shift simulation is performed by intentionally adding a minus offset to the hydraulic waveform of the engagement-side brake obtained in step S1 in FIG. 2, the shift does not end within the expected time as shown in FIG. A shock occurs.

図8には、図7の処理による、学習計算中の目標出力軸トルク波形との誤差の推移を示す。図8のケース1は規範モデルでのシミュレーション結果、ケース2は最悪変動モデルとして、係合側ブレーキの油圧がマイナスにオフセットされた状態でのシミュレーション結果を示してある。この図から、ケース1に関しては誤差が増え応答が悪化しているが、ケース2については、誤差値が減少し、応答が改善していることがわかる。そして、本例では、この2つのケースでの誤差がほぼ同じ値となった時点で、フィードフォワード指令値の修正を終了した。   FIG. 8 shows a transition of an error from the target output shaft torque waveform during the learning calculation by the processing of FIG. Case 1 in FIG. 8 shows the simulation result with the reference model, and Case 2 shows the simulation result in a state where the hydraulic pressure of the engagement side brake is offset to the minus as the worst fluctuation model. From this figure, it can be seen that the error is increased and the response is worsened for case 1, but the error value is reduced and the response is improved for case 2. In this example, the correction of the feedforward command value is finished when the errors in these two cases become substantially the same value.

このようにして導出されたフィードフォワード指令値による変速シミュレーション結果を図9、10に示す。図9は求められたフィードフォワード指令値がそのまま入力された結果、図10は係合側ブレーキへの油圧波形が、マイナスオフセットされて入力された場合の結果を示す。   FIGS. 9 and 10 show the shift simulation results based on the feedforward command value derived in this way. FIG. 9 shows the result when the obtained feedforward command value is inputted as it is, and FIG. 10 shows the result when the hydraulic waveform to the engagement side brake is inputted with a minus offset.

さらに、図7による変動モデルも対象として学習計算を実行することにより導き出された係合側油圧波形を図11に示す。図11において、波形1は図2ステップS1の規範のみを使用した学習計算結果を表し、波形2は図2ステップS2の規範・変動モデル双方を利用した学習結果を表す。変動モデルも対象としたことにより、変速中の油圧波形がわずかに上昇している。   Furthermore, FIG. 11 shows an engagement-side hydraulic waveform derived by executing learning calculation for the variation model shown in FIG. In FIG. 11, waveform 1 represents a learning calculation result using only the norm of step S1 in FIG. 2, and waveform 2 represents a learning result using both the norm and variation model of step S2 in FIG. Since the fluctuation model is also targeted, the hydraulic waveform during the shift slightly increases.

このような修正により、システム内の性能バラツキによって設計通りのブレーキ油圧が発生しない場合でも、過大なショックが出ることなく変速可能なフィードフォワード指令値が求められていることが図9、図10より分かる。   From FIG. 9 and FIG. 10, it is found that such a correction requires a feedforward command value that can be shifted without causing an excessive shock even when the brake hydraulic pressure as designed is not generated due to performance variations in the system. I understand.

モデル上での適合作業の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the adaptation work on a model. 指令値生成のフローチャートである。It is a flowchart of command value generation. 規範モデルでの学習計算を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the learning calculation in a reference | standard model. 初期指令値を用いたシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result using an initial command value. 規範モデルでのシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result in a reference | standard model. 油圧変動がある場合のシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result in case there exists a hydraulic pressure fluctuation. 規範・変動モデルでの学習計算を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the learning calculation in a norm and a fluctuation model. 繰り返し学習による誤差の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the error by repetition learning. 油圧変動がない場合におけるシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result in case there is no oil pressure fluctuation | variation. 油圧変動がある場合におけるシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result in case there exists a hydraulic pressure fluctuation. 修正された係合側油圧波形を示す図である。It is a figure which shows the corrected engagement hydraulic pressure waveform.

符号の説明Explanation of symbols

10 エンジン・トルクコンバータモデル、12 ギヤトレーンモデル、14 解放側ブレーキモデル、16 係合側ブレーキモデル、18 修正量計算部、20,22,24,26,28 加算器。   10 Engine / torque converter model, 12 Gear train model, 14 Release side brake model, 16 Engagement side brake model, 18 Correction amount calculation unit, 20, 22, 24, 26, 28 Adder.

Claims (4)

モデルを利用した自動変速機の変速シミュレーション装置であって、
前記自動変速機の出力軸トルク波形およびタービン角加速度波形について、モデルを利用したシミュレーション結果と、目標との誤差を減少させるように学習演算を繰り返し行い、自動変速機のトルク伝達のための各係合摩擦要素への係合制御指令値、及び自動変速機への入力タービントルク指令についてのフィードフォワード指令値を前記シミュレーション結果に基づいて繰り返し求めていくことで導出すると共に、
前記モデルとして、設計諸元値が設定された規範モデルと、性能バラツキを含む変動モデルの2つを用意し、両方のモデルについて指令値を修正して学習演算を繰り返し行い、両方のモデルにおけるシミュレーション結果の誤差を所定以下とする前記指令値を求めることを特徴とする自動変速機のシミュレーション装置。
A shift simulation device for an automatic transmission using a model,
For the output shaft torque waveform and the turbine angular acceleration waveform of the automatic transmission, learning calculation is repeatedly performed so as to reduce an error between the simulation result using the model and the target, and each factor for torque transmission of the automatic transmission is determined. Deriving by repeatedly obtaining the feed control command value for the engagement control command value to the combined friction element and the input turbine torque command to the automatic transmission based on the simulation results ;
Two models are prepared: a reference model in which design specification values are set, and a variation model that includes performance variations. The command values are corrected for both models, and the learning calculation is repeated. A simulation apparatus for an automatic transmission, characterized in that the command value for obtaining an error of a result or less is obtained.
請求項1に記載の自動変速機のシミュレーション装置において、
前記規範モデルと、前記変動モデルとで、学習ゲインを独立して調整可能であることを特徴とする自動変速機のシミュレーション装置。
In the automatic transmission simulation device according to claim 1,
The automatic transmission simulation device, wherein the learning gain can be adjusted independently between the reference model and the variation model.
請求項1または2に記載の自動変速機のシミュレーション装置において、
自動変速機のギヤトレーン系を多入力多出力系システムとして表現し、このシステムを表す行列の擬似逆行列からフィードフォワード指令値の修正量を求めることを特徴とする自動変速機のシミュレーション装置。
In the automatic transmission simulation device according to claim 1 or 2,
An automatic transmission simulation apparatus characterized in that a gear train system of an automatic transmission is expressed as a multi-input multi-output system, and a correction amount of a feedforward command value is obtained from a pseudo inverse matrix of a matrix representing the system.
コンピュータにモデルを利用した自動変速機の変速シミュレーションを実行させる自動変速機の変速シミュレーションプログラムであって、
コンピュータに、
前記自動変速機の出力軸トルク波形およびタービン角加速度波形について、モデルを利用したシミュレーション結果と、目標との誤差を減少させるように学習演算を繰り返し行わせ、自動変速機のトルク伝達のための各係合摩擦要素への係合制御指令値、及び自動変速機への入力タービントルク指令についてのフィードフォワード指令値を前記シミュレーション結果に基づいて繰り返し求めていくことで導出させると共に、
前記モデルとして、設計諸元値が設定された規範モデルと、性能バラツキを含む変動モデルの2つを用意し、両方のモデルについて指令値を修正して学習演算を繰り返し行わせ、両方のモデルにおけるシミュレーション結果の誤差を所定以下とする前記指令値を求めさせることを特徴とする自動変速機のシミュレーションプログラム。
A shift simulation program for an automatic transmission that causes a computer to execute a shift simulation of an automatic transmission using a model,
On the computer,
With respect to the output shaft torque waveform and the turbine angular acceleration waveform of the automatic transmission, the learning calculation is repeatedly performed so as to reduce the error between the simulation result using the model and the target. In addition to deriving the engagement control command value to the engagement friction element and the feedforward command value for the input turbine torque command to the automatic transmission based on the simulation results ,
As the model, two models, a reference model in which design specification values are set and a variation model including performance variation, are prepared, the command value is corrected for both models, and the learning calculation is repeatedly performed . A simulation program for an automatic transmission, characterized in that the command value for obtaining an error of a simulation result below a predetermined value is obtained.
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