JP5834874B2

JP5834874B2 - Road slope estimation device

Info

Publication number: JP5834874B2
Application number: JP2011274646A
Authority: JP
Inventors: 森山　英二; 英二森山; 正克岩瀬; 太一生駒
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2015-12-24
Anticipated expiration: 2031-12-15
Also published as: JP2013124031A

Description

本発明は、原動機と、複数の係合要素のうちの一方を解放し他方を係合するつかみ替えにより変速段の変更が可能な変速機とを備え、前記原動機からの動力を前記変速機を介して出力して走行する車両に搭載され、該車両が走行している路面の勾配を推定する路面勾配推定装置に関する。 The present invention includes a prime mover and a transmission capable of changing a gear position by changing a clutch that releases one of a plurality of engagement elements and engages the other, and transmits the power from the prime mover to the transmission. The present invention relates to a road surface gradient estimation device that is mounted on a vehicle that travels by being output via the vehicle, and that estimates the gradient of the road surface on which the vehicle is traveling.

従来、この種の路面勾配推定装置としては、駆動輪の駆動力と車両加速度とに基づいて路面勾配を推定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、自動変速機の入力軸であるタービンシャフトの回転数（回転速度）を検出する回転数センサ（回転速度センサ）を備えており、駆動輪の駆動力についてはタービントルク（入力トルク）からギヤ損失を減じたものにギヤ比を乗じることにより計算し、車両加速度については変速中でないときには今回と前回のタービン回転速度の偏差を自動変速機の現在のギア比で除することにより計算し変速中あるいは変速後所定時間経過前のときには前回設定された車両加速度を設定している。 Conventionally, as this type of road surface gradient estimation device, a device that estimates a road surface gradient based on driving force of driving wheels and vehicle acceleration has been proposed (for example, see Patent Document 1). This device is provided with a rotation speed sensor (rotation speed sensor) that detects the rotation speed (rotation speed) of a turbine shaft that is an input shaft of the automatic transmission, and the driving force of the drive wheels is determined by turbine torque (input torque). Is calculated by multiplying the gear loss by the gear ratio, and the vehicle acceleration is calculated by dividing the current and previous turbine speed deviation by the current gear ratio of the automatic transmission when the vehicle acceleration is not being changed. The vehicle acceleration set last time is set during the shift or before the lapse of a predetermined time after the shift.

特開平１０−１５３２５３号公報JP-A-10-153253

上述した装置では、駆動輪への駆動力については変速機の入力トルクにギヤ損失を減じたものにギヤ比を乗じて計算されるが、変速中に計算に用いるギヤ比については言及されていない。ところで、複数の係合要素（クラッチやブレーキ）のうちの一方を解放し他方を係合するつかみ替えにより変速段を変更するタイプの変速機では、変速時に解放側の係合要素から係合側の係合要素へトルク伝達の受け渡しと入力軸の回転速度の変更とが生じ、駆動輪への駆動力が変動するため、計算される駆動力と実際の駆動力との間でズレが生じる場合があり、この場合、路面勾配を正確に推定することが困難となる。 In the above-described apparatus, the driving force to the driving wheel is calculated by multiplying the input torque of the transmission by the gear loss and the gear ratio, but the gear ratio used for the calculation during the shift is not mentioned. . By the way, in a type of transmission that changes the gear position by changing one of a plurality of engagement elements (clutch and brake) and engaging the other, the engagement element on the engagement side is changed from the engagement element on the release side to the engagement side. When there is a discrepancy between the calculated driving force and the actual driving force due to the transfer of torque transmission to the engagement element and the change in the rotational speed of the input shaft, resulting in fluctuations in the driving force to the drive wheels. In this case, it is difficult to accurately estimate the road surface gradient.

本発明の路面勾配推定装置は、変速段を変更している最中でも路面勾配をより正確に推定することを主目的とする。 The main object of the road surface gradient estimating apparatus of the present invention is to estimate the road surface gradient more accurately even while the gear position is being changed.

本発明の路面勾配推定装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The road surface gradient estimation apparatus of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の路面勾配推定装置は、
原動機と、複数の係合要素のうちの一方を解放し他方を係合するつかみ替えにより変速段の変更が可能な変速機とを備え、前記原動機からの動力を前記変速機を介して出力して走行する車両に搭載され、該車両が走行している路面の勾配を推定する路面勾配推定装置であって、
前記変速機の変速段が変更されている最中には、前記複数の係合要素のうち解放側の係合要素が伝達するトルクである解放側伝達トルクと係合側の係合要素が伝達するトルクである係合側伝達トルクとを演算し、該演算した解放側伝達トルクと係合側伝達トルクとの和の演算式を用いて前記変速機の出力軸に出力される出力トルクを演算し、該演算した出力トルクと前記車両の加速度とに基づいて前記路面の勾配を推定する
ことを要旨とする。 The road surface gradient estimation apparatus of the present invention is
A prime mover and a transmission capable of changing a gear position by changing one of a plurality of engaging elements and releasing the other, and outputting power from the prime mover via the transmission. A road surface gradient estimation device that is mounted on a vehicle that travels and estimates the gradient of the road surface on which the vehicle is traveling,
While the gear stage of the transmission is being changed, a disengagement-side transmission torque that is a torque transmitted by a disengagement-side engagement element and an engagement-side engagement element are transmitted among the plurality of engagement elements. And calculating the output torque output to the output shaft of the transmission using the calculation formula of the sum of the calculated disengagement side transmission torque and engagement side transmission torque. The gist of the invention is to estimate the gradient of the road surface based on the calculated output torque and the acceleration of the vehicle.

この本発明の路面勾配推定装置では、変速機の変速段が変更されている最中には、複数の係合要素のうち解放側の係合要素が伝達するトルクである解放側伝達トルクと係合側の係合要素が伝達するトルクである係合側伝達トルクとを演算し、演算した解放側伝達トルクと係合側伝達トルクとの和の演算式を用いて変速機の出力軸に出力される出力トルクを演算し、演算した出力トルクと車両の加速度とに基づいて路面の勾配を推定する。これにより、変速段を変更している最中に入力トルクに変速機のギヤ比を乗じて出力トルクを演算するものに比して、出力トルクをより正確に演算することができる。この結果、変速段を変更している最中であっても、路面勾配をより正確に推定することができる。 In the road surface gradient estimation device according to the present invention, the engagement with the disengagement-side transmission torque, which is the torque transmitted by the disengagement-side engagement element among the plurality of engagement elements, while the transmission gear stage is being changed. The engagement side transmission torque, which is the torque transmitted by the engagement element on the mating side, is calculated and output to the output shaft of the transmission using the calculation formula of the sum of the calculated release side transmission torque and the engagement side transmission torque. The output torque is calculated, and the road surface gradient is estimated based on the calculated output torque and the acceleration of the vehicle. As a result, the output torque can be calculated more accurately than when the output torque is calculated by multiplying the input torque by the gear ratio of the transmission while changing the gear position. As a result, the road surface gradient can be estimated more accurately even while the gear position is being changed.

こうした本発明の路面勾配推定装置において、前記解放側伝達トルクは、変速前の変速段における変速比を前記変速機の入力軸から前記解放側の係合要素までの変速比で除して、さらに前記解放側の係合要素のトルク容量を乗じることにより演算され、前記係合側伝達トルクは、変速後の変速段における変速比を前記変速機の入力軸から前記係合側の係合要素までの変速比で除して、さらに前記係合側の係合要素のトルク容量を乗じることにより演算されるものとすることもできる。
In the road surface gradient estimation device of the present invention, the disengagement side transmission torque is obtained by dividing the gear ratio at the gear stage before the gear shift by the gear ratio from the input shaft of the transmission to the disengagement engagement element, and is calculated by multiplying the torque capacity of the engagement elements of the disengagement side, the engagement side transmitting torque, the gear ratio of the speed after the shift from the input shaft of the transmission to the engagement elements of the engagement side of divided by the gear ratio, it can be assumed to be calculated by further multiplying the torque capacity of the engaging elements of the engaging side.

また、本発明の路面勾配推定装置において、前記変速機の入力軸の回転速度が変速後の変速段に応じた回転速度に変更されている最中には、前記入力軸の前段側の慣性系の回転変化に基づいて前記出力軸に伝達されるトルクを演算するための慣性項を前記演算式に付加して前記出力トルクを演算するものとすることもできる。こうすれば、変速段を変更している最中に慣性系の回転変化に拘わらず路面勾配をより正確に推定することができる。 Further, in the road surface gradient estimation device of the present invention, while the rotational speed of the input shaft of the transmission is being changed to the rotational speed corresponding to the speed stage after the speed change, the inertial system on the front stage side of the input shaft. It is also possible to calculate the output torque by adding an inertia term for calculating the torque transmitted to the output shaft based on the change in rotation to the calculation formula. In this way, it is possible to more accurately estimate the road surface gradient regardless of the change in the rotation of the inertial system while changing the gear position.

本発明の路面勾配推定装置を搭載する車両１０の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the vehicle 10 carrying the road surface gradient estimation apparatus of this invention. 変速機構２６の構成の概略を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a transmission mechanism 26. 変速機構２６の作動表の一例を示す説明図である。4 is an explanatory diagram showing an example of an operation table of the speed change mechanism 26. FIG. 変速機構２６の各回転要素の回転速度の関係を示す速度線図である。FIG. 6 is a velocity diagram showing the relationship between the rotational speeds of the rotary elements of the transmission mechanism 26. ＡＴＥＣＵ２９により実行される路面勾配推定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating an example of a road surface gradient estimation processing routine executed by an ATECU 29. ＡＴＥＣＵ２９により実行される非変速時出力トルク演算処理の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a non-shifting output torque calculation process executed by an ATECU 29. ＡＴＥＣＵ２９により実行される第１パターン変速時出力トルク演算処理の一例を示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating an example of a first pattern shift output torque calculation process executed by an ATECU 29; ＡＴＥＣＵ２９により実行される第２パターン変速時出力トルク演算処理の一例を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing an example of second pattern shift output torque calculation processing executed by an ATECU 29; 実施例における第１パターン変速時の入力軸回転速度Ｎｉｎと油圧指令Ｐａｐｐ，Ｐｒｅｌと入力トルクＴｉｎと出力トルクＴｏｕｔの時間変化の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of the time change of the input shaft rotational speed Nin at the time of the 1st pattern shift in an Example, oil_pressure | hydraulic instruction | command Papp, Prel, input torque Tin, and output torque Tout. 実施例における第２パターン変速時の入力軸回転速度Ｎｉｎと油圧指令Ｐａｐｐ，Ｐｒｅｌと入力トルクＴｉｎと出力トルクＴｏｕｔの時間変化の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of the time change of the input shaft rotational speed Nin at the time of the 2nd pattern shift in an Example, oil_pressure | hydraulic instruction | command Papp, Prel, input torque Tin, and output torque Tout.

次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described using examples.

図１は自動変速機２０を搭載する車両１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は変速機構２６の構成の概略を示す構成図であり、図３は変速機構２６の作動表を示す説明図である。 FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the vehicle 10 on which the automatic transmission 20 is mounted, FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the transmission mechanism 26, and FIG. 3 is an operation table of the transmission mechanism 26. It is explanatory drawing shown.

実施例の自動車１０は、図１に示すように、ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料の爆発燃焼により動力を出力する内燃機関としてのエンジン１２と、クランク角センサ１５からのクランク角などのエンジン１２の運転状態に関するデータを入力してエンジン１２を運転制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）１６と、エンジン１２のクランクシャフト１４（図２参照）に接続されると共に左右の車輪１９ａ，１９ｂの車軸１８ａ，１８ｂに接続されてエンジン１２からの動力を変速して車軸１８ａ，１８ｂに伝達する自動変速機２０と、自動変速機２０を制御すると共に自動車１０が走行している路面の勾配を推定する実施例の路面勾配推定装置としても動作する変速機用電子制御ユニット（以下、ＡＴＥＣＵという）２９と、車両全体をコントロールするメイン用電子制御ユニット（以下、メインＥＣＵという）５０と、を備える。なお、メインＥＣＵ５０は、シフトレバー５１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ５２からのシフトポジションＳＰやアクセルペダル５３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ５４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル５５の踏み込みを検出するブレーキスイッチ５６からのブレーキスイッチ信号ＢＳＷ，車速センサ５８からの車速Ｖなどが入力されている。実施例では、シフトレバー５１のシフトポジションとして、駐車時に用いる駐車ポジション（Ｐポジション）、後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション）、中立のニュートラルポジション（Ｎポジション）、前進走行用の通常のドライブポジション（Ｄポジション）、アクセルオフ時にエンジンブレーキを作用させるローポジション（Ｌポジション）やセカンドポジション（２ポジション）などが用意されている。また、メインＥＣＵ５０は、エンジンＥＣＵ１６やＡＴＥＣＵ２９と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ１６やＡＴＥＣＵ２９と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。 As shown in FIG. 1, an automobile 10 according to the embodiment includes an engine 12 as an internal combustion engine that outputs power by explosion combustion of hydrocarbon fuel such as gasoline and light oil, and a crank angle from a crank angle sensor 15. It is connected to an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 16 for controlling the operation of the engine 12 by inputting data relating to the operating state of the engine 12, and a crankshaft 14 (see FIG. 2) of the engine 12 and An automatic transmission 20 connected to the axles 18a and 18b of the wheels 19a and 19b to shift the power from the engine 12 and transmit it to the axles 18a and 18b, and controls the automatic transmission 20 and the automobile 10 is running. An electronic control unit for transmission (hereinafter referred to as ATE) that also operates as a road surface gradient estimation device of the embodiment for estimating the road surface gradient. Comprises a U hereinafter) 29, a main electronic control unit that controls the entire vehicle (hereinafter, a main called ECU) 50, a. The main ECU 50 detects the shift position SP from the shift position sensor 52 that detects the operation position of the shift lever 51, the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 54 that detects the depression amount of the accelerator pedal 53, and the brake pedal 55. The brake switch signal BSW from the brake switch 56 that detects the depression, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 58, and the like are input. In the embodiment, the shift position of the shift lever 51 includes a parking position (P position) used during parking, a reverse position (R position) for reverse travel, a neutral position (N position), and a normal drive position for forward travel. (D position), low position (L position), second position (2 position), etc. for applying the engine brake when the accelerator is off are prepared. The main ECU 50 is connected to the engine ECU 16 and the ATECU 29 via a communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 16 and the ATECU 29.

自動変速機２０は、図２に示すように、エンジン１２からの動力を車軸１８ａ，１８ｂに伝達するトランスアクスル装置として構成されており、エンジン１２のクランクシャフト１４に接続された入力側のポンプインペラ２４ａと出力側のタービンランナ２４ｂとからなるロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ２４と、トルクコンバータ２４のタービンランナ２４ｂに接続された入力軸２１と車軸１８ａ，１８ｂにギヤ機構２７とデファレンシャルギヤ２８とを介して接続された出力軸２２とを有し入力軸２１に入力された動力を変速して出力軸２２に出力する有段の変速機構２６と、変速機構２６を駆動制御する油圧回路４０（図１参照）と、を備える。 As shown in FIG. 2, the automatic transmission 20 is configured as a transaxle device that transmits power from the engine 12 to the axles 18 a and 18 b, and an input-side pump impeller connected to the crankshaft 14 of the engine 12. A torque converter 24 with a lock-up clutch comprising a turbine runner 24b on the output side and an input shaft 21 connected to the turbine runner 24b of the torque converter 24 and a gear mechanism 27 and a differential gear 28 on the axles 18a and 18b. And a stepped transmission mechanism 26 that shifts the power input to the input shaft 21 and outputs it to the output shaft 22, and a hydraulic circuit 40 that drives and controls the transmission mechanism 26 (see FIG. 1).

変速機構２６は、６段変速の有段変速機として構成されており、シングルピニオン式の遊星歯車機構３０とラビニヨ式の遊星歯車機構３５と３つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３と２つのブレーキＢ１，Ｂ２とワンウェイクラッチＦ１と、を備える。シングルピニオン式の遊星歯車機構３０は、外歯歯車としてのサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１は自動変速機２０のケースに固定されており、リングギヤ３２は入力軸２１に接続されている。ラビニヨ式の遊星歯車機構３５は、外歯歯車の２つのサンギヤ３６ａ，３６ｂと、内歯歯車のリングギヤ３７と、サンギヤ３６ａに噛合する複数のショートピニオンギヤ３８ａと、サンギヤ３６ｂおよび複数のショートピニオンギヤ３８ａに噛合すると共にリングギヤ３７に噛合する複数のロングピニオンギヤ３８ｂと、複数のショートピニオンギヤ３８ａおよび複数のロングピニオンギヤ３８ｂとを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア３９とを備え、サンギヤ３６ａはクラッチＣ１を介してシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のキャリア３４に接続され、サンギヤ３６ｂはクラッチＣ３を介してキャリア３４に接続されると共にブレーキＢ１を介して自動変速機２０のケースに接続され、リングギヤ３７は出力軸２２に接続され、キャリア３９はクラッチＣ２を介して入力軸２１に接続されている。また、キャリア３９は、ワンウェイクラッチＦ１を介して自動変速機２０のケースに接続されてその回転が一方向に規制されると共にワンウェイクラッチＦ１に対して並列的に設けられたブレーキＢ２を介して自動変速機２０のケースに接続されている。 The speed change mechanism 26 is configured as a stepped transmission with six speeds, and includes a single pinion type planetary gear mechanism 30, a Ravigneaux type planetary gear mechanism 35, three clutches C1, C2, C3, and two brakes B1, B2 and a one-way clutch F1 are provided. The single pinion type planetary gear mechanism 30 includes a sun gear 31 as an external gear, a ring gear 32 as an internal gear arranged concentrically with the sun gear 31, and a plurality of gears meshed with the sun gear 31 and meshed with the ring gear 32. The pinion gear 33 and a carrier 34 that holds the plurality of pinion gears 33 so as to rotate and revolve freely. The sun gear 31 is fixed to the case of the automatic transmission 20, and the ring gear 32 is connected to the input shaft 21. The Ravigneaux planetary gear mechanism 35 includes two sun gears 36a and 36b as external gears, a ring gear 37 as an internal gear, a plurality of short pinion gears 38a meshing with the sun gear 36a, a sun gear 36b, and a plurality of short pinion gears 38a. The sun gear 36a includes a plurality of long pinion gears 38b that mesh with the ring gear 37, and a carrier 39 that connects the plurality of short pinion gears 38a and the plurality of long pinion gears 38b to hold the clutch C1 in a freely rotating and revolving manner. The sun gear 36b is connected to the carrier 34 via the clutch C3 and connected to the case of the automatic transmission 20 via the brake B1, and the ring gear 37 is connected to the carrier 34 of the single pinion planetary gear mechanism 30 via the brake C1. Connected to output shaft 22 Is, the carrier 39 is connected to the input shaft 21 via the clutch C2. Further, the carrier 39 is connected to the case of the automatic transmission 20 via the one-way clutch F1, and its rotation is regulated in one direction, and automatically via a brake B2 provided in parallel to the one-way clutch F1. It is connected to the case of the transmission 20.

変速機構２６は、図３の作動表に示すように、クラッチＣ１〜Ｃ３の係合および解放ブレーキＢ１，Ｂ２の係合および解放により前進１速段〜６速段と後進段とニュートラルとを切り替えることができるようになっている。後進段は、クラッチＣ３とブレーキＢ２とを係合すると共にクラッチＣ１，Ｃ２とブレーキＢ１とを解放することにより形成することができる。また、前進１速段は、クラッチＣ１を係合すると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２とを解放することにより形成することができる。この前進１速段は、エンジンブレーキ時には、ブレーキＢ２が係合される。前進２速段は、クラッチＣ１とブレーキＢ１とを係合すると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ２とを解放することにより形成することができる。前進３速段は、クラッチＣ１，Ｃ３を係合すると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ２とを解放することにより形成することができる。前進４速段は、クラッチＣ１，Ｃ２を係合すると共にクラッチＣ３とブレーキＢ１，Ｂ２とを解放することにより形成することができる。前進５速段は、クラッチＣ２，Ｃ３を係合すると共にクラッチＣ１とブレーキＢ１，Ｂ２とを解放することにより形成することができる。前進６速段は、クラッチＣ２とブレーキＢ１とを係合すると共にクラッチＣ１，Ｃ３とブレーキＢ２とを解放することにより形成することができる。また、ニュートラルは、クラッチＣ１〜Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２をすべて解放することにより形成することができる。なお、前進１速段〜６速段と後進段のそれぞれにおける変速機構２６の各回転要素の回転速度の関係を示す速度線図を図４に示す。 As shown in the operation table of FIG. 3, the speed change mechanism 26 switches between the first forward speed to the sixth speed, the reverse speed, and the neutral by engaging the clutches C1 to C3 and engaging and releasing the release brakes B1 and B2. Be able to. The reverse gear can be formed by engaging the clutch C3 and the brake B2 and releasing the clutches C1 and C2 and the brake B1. Further, the first forward speed can be formed by engaging the clutch C1 and releasing the clutches C2 and C3 and the brakes B1 and B2. In the first forward speed, the brake B2 is engaged during engine braking. The second forward speed can be formed by engaging the clutch C1 and the brake B1 and releasing the clutches C2 and C3 and the brake B2. The third forward speed can be formed by engaging the clutches C1 and C3 and releasing the clutch C2 and the brakes B1 and B2. The fourth forward speed can be formed by engaging the clutches C1 and C2 and releasing the clutch C3 and the brakes B1 and B2. The fifth forward speed can be formed by engaging the clutches C2 and C3 and releasing the clutch C1 and the brakes B1 and B2. The sixth forward speed can be formed by engaging the clutch C2 and the brake B1 and releasing the clutches C1, C3 and the brake B2. The neutral can be formed by releasing all of the clutches C1 to C3 and the brakes B1 and B2. FIG. 4 is a velocity diagram showing the relationship between the rotational speeds of the rotating elements of the speed change mechanism 26 in each of the first to sixth forward speeds and the reverse speed.

ＡＴＥＣＵ２９は、詳細には図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや処理データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートなどを備える。このＡＴＥＣＵ２９には、変速機構２６の入力軸２１に取り付けられた入力軸回転速度センサ４２からの入力軸回転速度Ｎｉｎなどが入力ポートを介して入力されており、油圧回路４０の図示しない各ソレノイドへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。また、ＡＴＥＣＵ２９は、前述したように、メインＥＣＵ５０やエンジンＥＣＵ１６と通信しており、互いに制御信号やデータをやり取りしている。 Although not shown in detail, the ATECU 29 is configured as a microprocessor centered on a CPU. In addition to the CPU, a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing processing data, input / output ports, communication Provide ports. The AT ECU 29 receives an input shaft rotational speed Nin from an input shaft rotational speed sensor 42 attached to the input shaft 21 of the speed change mechanism 26 via an input port, and is input to each solenoid (not shown) of the hydraulic circuit 40. The drive signal is output through an output port. Further, as described above, the ATECU 29 communicates with the main ECU 50 and the engine ECU 16 and exchanges control signals and data with each other.

こうして構成された自動変速機２０の変速制御は、スロットル開度と車速Ｖとに基づいて変速段を決定するための変速マップとして、通常用マップと登坂路走行時にアップシフト変速線およびダウンシフト変速線を通常用マップに比して高車速側にシフトさせた登坂路用マップとを用意しておき、走行中の路面の勾配（路面勾配）θに基づいて通常用マップか登坂路用マップかのいずれかを選択し、選択した変速マップとスロットル開度と車速Ｖとに基づいて変速段を決定し、変速機構２６が決定した変速段となるように必要なクラッチ（ブレーキ）を係合したり解放したりすることにより行なう。クラッチの係合や解放は、解放側のクラッチに対する油圧指令Ｐｒｅｌや係合側のクラッチに対する油圧指令Ｐａｐｐを設定し、設定した油圧指令Ｐｒｅｌ，Ｐａｐｐに基づいて油圧回路４０の対応するソレノイドを駆動制御することにより行なう。 The shift control of the automatic transmission 20 configured in this way is performed as a shift map for determining a shift stage based on the throttle opening and the vehicle speed V, and a normal map and an upshift shift line and a downshift shift when traveling on an uphill road. Prepare a map for uphill roads where the line is shifted to the higher vehicle speed side than the map for normal use, and whether it is a normal map or a map for uphill roads based on the road slope (road slope) θ Is selected, the gear position is determined based on the selected shift map, the throttle opening degree, and the vehicle speed V, and the clutch (brake) necessary to achieve the determined gear position is engaged. Or by releasing. Engagement and release of the clutch are performed by setting a hydraulic pressure command Prel for the release-side clutch and a hydraulic pressure command Papp for the engagement-side clutch, and driving and controlling a corresponding solenoid of the hydraulic circuit 40 based on the set hydraulic pressure commands Prel and Papp. To do so.

次に、こうして構成された自動車１０の動作、特に、路面勾配θを推定する際の動作について説明する。図５は、ＡＴＥＣＵ２９のＣＰＵにより実行される路面勾配推定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。 Next, the operation of the automobile 10 configured as described above, particularly the operation when estimating the road surface gradient θ will be described. FIG. 5 is a flowchart showing an example of a road gradient estimation processing routine executed by the CPU of the ATECU 29. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec).

路面勾配推定処理ルーチンが実行されると、ＡＴＥＣＵ２９のＣＰＵは、まず、エンジントルクＴｅやエンジン回転速度Ｎｅ，車速Ｖ，入力軸回転速度センサ４２からの入力軸回転速度Ｎｉｎ，変速機構２６の変速状態などの処理に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジントルクＴｅは、エンジン１２の図示しないスロットル開度に基づいて導出されたものをエンジンＥＣＵ１６からメインＥＣＵ５０を経由して通信により入力するものとした。また、エンジン回転速度Ｎｅは、クランク角センサ１５により検出されたクランクシャフト１４の回転角に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ１６からメインＥＣＵ５０を経由して通信により入力するものとした。さらに、車速Ｖは、車速センサ５８により検出されたものをメインＥＣＵ５０から通信により入力するものとした。また、変速機構２６の変速状態は、変速段の変更（変速）が指示されていないときには現変速段およびそのギヤ比γｃを、変速が指示されているときには変速前の変速段およびそのギヤ比γｂｅと変速後の変速段およびそのギヤ比γａｆをそれぞれ変速機構２６の状態として記憶したものを入力するものとした。 When the road surface gradient estimation processing routine is executed, the CPU of the ATECU 29 first starts the engine torque Te, the engine rotational speed Ne, the vehicle speed V, the input shaft rotational speed Nin from the input shaft rotational speed sensor 42, and the speed change state of the transmission mechanism 26. A process for inputting data necessary for the process is executed (step S100). Here, the engine torque Te derived from the throttle opening (not shown) of the engine 12 is input from the engine ECU 16 via the main ECU 50 by communication. The engine speed Ne is calculated based on the rotation angle of the crankshaft 14 detected by the crank angle sensor 15 and is input from the engine ECU 16 via the main ECU 50 by communication. Further, the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 58 is input from the main ECU 50 by communication. Further, the speed change state of the speed change mechanism 26 indicates the current speed and its gear ratio γc when no change (shift) is instructed, and the speed before the speed and its gear ratio γbe when the speed is instructed. And the gear stage after the shift and the gear ratio γaf stored as the state of the transmission mechanism 26 are input.

こうして処理に必要なデータを入力すると、エンジントルクＴｅにエンジン回転速度Ｎｅを乗じたものを入力軸回転速度Ｎｉｎで除して入力軸２１に作用するトルクである入力トルクＴｉｎを演算し（ステップＳ１１０）、変速中であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。変速中でないと判定されると、図６の非変速時出力トルク演算処理を実行する（ステップＳ１３０）。非変速時出力トルク演算処理は、図６に示すように、現変速段のギヤ比γｃを出力トルク演算用のギヤ比γに設定し（ステップＳ３００）、入力トルクＴｉｎと設定したギヤ比γとに基づいて次式（１）により出力軸２２に出力されるトルクである出力トルクＴｏｕｔを演算することにより行なう（ステップＳ３１０）。ここで、式（１）中の「Ｌｏｓｓ」はギヤ損失を示し、「Ｇｄ」はデファレンシャルギヤ２８のギヤ比を示し、「ｒ」は車輪１９ａ，１９ｂのタイヤ半径を示し、「Ｒ」は走行抵抗を示し、「M」は車重を示す。 When the data necessary for processing is input in this way, the input torque Tin, which is the torque acting on the input shaft 21, is calculated by dividing the engine torque Te multiplied by the engine rotational speed Ne by the input shaft rotational speed Nin (step S110). ), It is determined whether or not shifting is in progress (step S120). If it is determined that the gear is not being shifted, the non-shifting output torque calculation process of FIG. 6 is executed (step S130). In the non-shifting output torque calculation process, as shown in FIG. 6, the gear ratio γc of the current shift stage is set to the gear ratio γ for calculating the output torque (step S300), and the input gear Tin and the set gear ratio γ are set. Is calculated by calculating an output torque Tout, which is a torque output to the output shaft 22 by the following equation (1) (step S310). Here, “Loss” in the equation (1) indicates a gear loss, “Gd” indicates a gear ratio of the differential gear 28, “r” indicates a tire radius of the wheels 19a and 19b, and “R” indicates traveling. Resistance indicates “M” indicates vehicle weight.

Tout=Tin×γ−Loss (1) Tout = Tin × γ−Loss (1)

出力トルクＴｏｕｔを演算すると、演算した出力トルクＴｏｕｔに基づいて基準加速度αｂａｓｅを設定する（ステップＳ１４０）。ここで、基準加速度αは、例えば、平坦路を出力トルクＴｏｕｔで走行しているときに得られる加速度であり、出力トルクＴｏｕｔや車重、走行抵抗、デファレンシャルギヤ比、タイヤ径などに基づいて演算することができる。そして、入力した今回の車速Ｖと前回の車速との偏差をこのルーチンの実行時間間隔ΔＴで除して実際の加速度である実加速度αを演算し（ステップＳ１５０）、設定した基準加速度αｂａｓｅと実加速度αとの偏差に基づいて路面勾配θを推定して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。 When the output torque Tout is calculated, the reference acceleration αbase is set based on the calculated output torque Tout (step S140). Here, the reference acceleration α is, for example, an acceleration obtained when traveling on a flat road with the output torque Tout, and is calculated based on the output torque Tout, vehicle weight, running resistance, differential gear ratio, tire diameter, and the like. can do. Then, the actual acceleration α, which is the actual acceleration, is calculated by dividing the deviation between the inputted current vehicle speed V and the previous vehicle speed by the execution time interval ΔT of this routine (step S150), and the set reference acceleration αbase and the actual acceleration are calculated. The road surface gradient θ is estimated based on the deviation from the acceleration α (step S160), and this routine is terminated.

ステップＳ１２０で変速中と判定されると、変速パターンを判定する（ステップＳ１７０）。ここで、変速パターンとしては、実施例では、エンジン１２がパワーオン状態でアップシフト変速するPowerOnUpやコースト状態でダウンシフト変速するCoastDown、エンジン１２がパワーオフ状態でアップシフト変速するPowerOffUp、運転者のシフト操作（Ｌポジションや２ポジションなど）によりダウンシフト変速するManualDown、エンジン１２がパワーオン状態でダウンシフト変速するPowerOnDownなどがある。いま、二つのクラッチ（ブレーキ）のうち一方を解放し他方を係合するつかみ替えにより変速段を変更する場合を考える。この場合、変速パターンがPowerOnUpとCoastDownとPowerOffUpとManualDownのいずれかのときにおける変速段の変更は、トルクの伝達を解放側のクラッチから係合側のクラッチへスリップ係合の状態で受け渡し（トルク相）、その後、係合側のクラッチの係合力を徐々に大きくして入力軸２１の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更する（イナーシャ相）ことにより行なわれる。また、変速パターンがPowerOnDownのときにおける変速段の変更は、解放側のクラッチをスリップ係合させた状態でエンジン１２からの出力トルクによって入力軸２１の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更し、入力軸２１の回転速度と変速後の変速段に応じた回転速度との偏差が所定値未満で回転同期したと判断されるときに係合側のクラッチを係合させることにより行なわれる。 If it is determined in step S120 that shifting is in progress, a shifting pattern is determined (step S170). Here, as a shift pattern, in the embodiment, PowerOnUp in which the engine 12 is upshifted in the power-on state, CoastDown in which the engine 12 is downshifted in the coast state, PowerOffUp in which the engine 12 is upshifted in the power-off state, There are ManualDown for downshifting by a shift operation (L position, 2 position, etc.), and PowerOnDown for downshifting when the engine 12 is powered on. Now, consider a case where the gear position is changed by changing the clutch that releases one of the two clutches (brake) and engages the other. In this case, when the shift pattern is any of PowerOnUp, CoastDown, PowerOffUp, and ManualDown, the change of the gear position is transferred in the slip engagement state from the release side clutch to the engagement side clutch (torque phase). Thereafter, the engaging force of the clutch on the engaging side is gradually increased to change the rotational speed of the input shaft 21 to a rotational speed corresponding to the gear stage after the shift (inertia phase). Further, when the shift pattern is PowerOnDown, the shift stage is changed by rotating the rotational speed of the input shaft 21 according to the shift stage after the shift by the output torque from the engine 12 with the clutch on the disengagement side being slip-engaged. By changing to the speed, and engaging the clutch on the engagement side when it is determined that the deviation between the rotational speed of the input shaft 21 and the rotational speed corresponding to the gear position after the shift is less than a predetermined value and the rotation is synchronized. Done.

ステップＳ１７０の変速パターンの判定結果がPowerOnDown以外のパターン、即ちPowerOnUpかCoastDownかPowerOffUpかManualDownかのいずれかのパターンであるときには（ステップＳ１８０）、図７の第１パターン変速時出力トルク演算処理を実行することにより出力トルクＴｏｕｔを演算し（ステップＳ１９０）、演算した出力トルクＴｏｕｔに基づいて路面勾配θを推定して（ステップＳ１４０〜Ｓ１６０）、本ルーチンを終了する。一方、変速パターンの判定結果がPowerOnDownのパターンであるときには（ステップＳ１８０）、図８の第２パターン変速時出力トルク演算処理を実行することにより出力トルクＴｏｕｔを演算し（ステップＳ２００）、演算した出力トルクＴｏｕｔに基づいて路面勾配θを推定して（ステップＳ１４０〜Ｓ１６０）、本ルーチンを終了する。以下、図７の第１パターン変速時出力トルク演算処理と図８の第２パターン変速時出力トルク演算処理の詳細について順に説明する。 When the determination result of the shift pattern in step S170 is a pattern other than PowerOnDown, that is, any pattern of PowerOnUp, CoastDown, PowerOffUp, or ManualDown (step S180), the first pattern shift output torque calculation process of FIG. 7 is executed. Thus, the output torque Tout is calculated (step S190), the road surface gradient θ is estimated based on the calculated output torque Tout (steps S140 to S160), and this routine ends. On the other hand, when the shift pattern determination result is the PowerOnDown pattern (step S180), the output torque Tout is calculated by executing the second pattern shift output torque calculation process of FIG. 8 (step S200), and the calculated output The road surface gradient θ is estimated based on the torque Tout (steps S140 to S160), and this routine is finished. Hereinafter, details of the first pattern shift output torque calculation process of FIG. 7 and the second pattern shift output torque calculation process of FIG. 8 will be described in order.

図７の第１パターン変速時出力トルク演算処理では、まず、イナーシャ相の開始を判定する（ステップＳ４００）。イナーシャ相の開始は、入力軸回転速度Ｎｉｎの変化を検知することにより判定することができる。イナーシャ相が開始されていないと判定、即ち、トルク伝達を解放側のクラッチから係合側のクラッチへ受け渡している最中（トルク相）と判定されると、解放側のクラッチのトルク容量Ｔｒｅｌと係合側のクラッチのトルク容量Ｔａｐｐとを設定し（ステップＳ４１０）、変速前の入力トルクに対する解放側のクラッチに作用するトルクの比であるトルク比Ｋｒｅｌ（即ち、変速機の入力軸から解放側のクラッチまでのギヤ比）と変速後の入力トルクに対する係合側のクラッチに作用するトルクの比であるトルク比Ｋａｐｐ（即ち、変速機の入力軸から係合側のクラッチまでのギヤ比）を設定する（ステップＳ４２０）。ここで、トルク容量Ｔｒｅｌについては解放側のクラッチに対して設定されている油圧指令Ｐｒｅｌに基づいて推定し、トルク容量Ｔａｐｐについては係合側のクラッチに対して設定されている油圧指令Ｐａｐｐに基づいて推定するものとした。また、トルク比Ｋｒｅｌ，Ｋａｐｐについては、変速前後の変速段毎に予め求めて記憶しておき、変速前後の変速段が与えられたときに、記憶した関係から対応するトルク比Ｋｒｅｌ，Ｋａｐｐをそれぞれ導出することにより設定するものとした。そして、設定したトルク容量Ｔｒｅｌ，Ｔａｐｐとトルク比Ｋｒｅｌ，Ｋａｐｐとに基づいて次式（２）により出力トルクＴｏｕｔを演算して（ステップＳ４３０）、第１パターン変速時出力トルク演算処理を終了する。式（２）中の「γｂｅ」は変速前の変速段におけるギヤ比を示し、「γａｆ」は変速後の変速段におけるギヤ比を示す。ここで、式（２）において、右辺第１項は解放側のクラッチが伝達するトルクを意味し、右辺第２項は係合側のクラッチが伝達するトルクを意味する。即ち、出力トルクＴｏｕｔは、解放側のクラッチが伝達するトルクと係合側のクラッチが伝達するトルクとの和により計算することができる。
In the first pattern shift output torque calculation process of FIG. 7, first, the start of the inertia phase is determined (step S400). The start of the inertia phase can be determined by detecting a change in the input shaft rotation speed Nin. When it is determined that the inertia phase has not started, that is, when it is determined that torque transmission is being transferred from the release side clutch to the engagement side clutch (torque phase), the torque capacity Trel of the release side clutch set the torque capacity Tapp engagement side clutch (step S410), the ratio of torque that acting on the release side of the clutch against the input torque of the pre-shift torque ratio Krel (i.e., the input of the transmission the clutch engagement side to pair with the input torque after the gear ratio) and transmission to the release side of the clutch from the shaft, which is the ratio of the torque you acting torque ratio Kapp (i.e., the engagement side from the input shaft of the transmission to set up the clutch gear ratio) (step S420). Here, the torque capacity Trel is estimated based on the hydraulic pressure command Prel set for the release-side clutch, and the torque capacity Tapp is estimated based on the hydraulic pressure command Papp set for the engagement-side clutch. To be estimated. Moreover, torque ratio Krel, for Kapp, stores beforehand obtained for each gear position of the front and rear shifting, when shifting the front and rear gear position is given, the corresponding torque ratio Krel from the stored relationship, Kapp It was set by deriving each. Then, the torque capacity Trel set, and ends the by calculating the output torque Tout by the following equation (2) (step S430), the first pattern shift output torque arithmetic processing based Tapp and torque ratio Krel, in the Kapp . In the equation (2), “γbe” indicates the gear ratio at the shift stage before the shift, and “γaf” indicates the gear ratio at the shift stage after the shift. Here, in Expression (2), the first term on the right side means the torque transmitted by the disengagement side clutch, and the second term on the right side means the torque transmitted by the engagement side clutch. That is, the output torque Tout can be calculated by the sum of the torque transmitted by the disengagement side clutch and the torque transmitted by the engagement side clutch.

Tout=(γbe/Krel)・Trel+(γaf/Kapp)・Tapp (2) Tout = (γbe / Krel) ・ Trel + (γaf / Kapp) ・ Tapp (2)

ステップＳ４００でイナーシャ相が開始されたと判定されると、出力トルク演算用のギヤ比γに変速後の変速段におけるギア比γａｆを設定し（ステップＳ４４０）、前述した式（１）を用いて出力トルクＴｏｕｔを演算して（ステップＳ４５０）、第１パターン変速時出力トルク演算処理を終了する。イナーシャ相が開始されると、解放側のクラッチから係合側のクラッチへトルク伝達が受け渡されており、変速後の変速段におけるギヤ比をもって係合側のクラッチによりトルク伝達がなされていると考えることができるから、入力トルクＴｉｎと変速後のギヤ比γａｆとに基づいて出力トルクＴｏｕｔを演算することができる。 If it is determined in step S400 that the inertia phase has started, the gear ratio γaf at the speed stage after the shift is set as the output torque calculation gear ratio γ (step S440), and output is performed using the above-described equation (1). The torque Tout is calculated (step S450), and the first pattern shift output torque calculation process is terminated. When the inertia phase is started, torque transmission is transferred from the release-side clutch to the engagement-side clutch, and torque transmission is performed by the engagement-side clutch with a gear ratio in the gear stage after the shift. Therefore, the output torque Tout can be calculated based on the input torque Tin and the gear ratio γaf after the shift.

次に、図８の第２パターン変速時出力トルク演算処理について説明する。第２パターン変速時出力トルク演算処理では、まず、入力軸回転速度Ｎｉｎを角速度ωｉｎに変換して微分することにより入力軸２１の回転角加速度ｄωｉｎ／ｄｔを計算し（ステップＳ５００）、入力軸２１の回転速度が変速後の回転速度に同期しているか否かを判定する（ステップＳ５１０）。この判定は、例えば、入力軸回転速度Ｎｉｎと車速Ｖに変速後の変速段におけるギヤ比を乗じて得られる回転速度との偏差が所定値未満か否かを判定することにより行なうことができる。入力軸２１の回転速度が変速後の回転速度に未だ同期していないと判定されると（ステップＳ５１０）、解放側のクラッチのトルク容量Ｔｒｅｌと係合側のクラッチのトルク容量Ｔａｐｐとを設定し（ステップＳ５２０）、解放側のクラッチのトルク比Ｋｒｅｌと係合側のクラッチのトルク比Ｋａｐｐを設定する（ステップＳ５３０）。そして、設定したトルク容量Ｔｒｅｌ，Ｔａｐｐとトルク比Ｋｒｅｌ，Ｋａｐｐと計算した入力軸２１の回転角加速度ｄωｉｎ／ｄｔとに基づいて次式（３）により出力トルクＴｏｕｔを演算して（ステップＳ５４０）、第２パターン変速時出力トルク演算処理を終了する。ここで、式（３）の右辺第１項は前述した式（２）の右辺であり、式（３）の右辺第２項は慣性項である。式（３）中の「Ｉｉｎ」は入力軸２１よりも前段側の慣性系の慣性モーメントを示し、「Ａ」は変速前後の変速段毎に予め定められた係数である。変速パターンがPowerOnDownの場合には、前述したように、係合側のクラッチが係合されるまでは解放側のクラッチをスリップ係合させた状態で入力軸２１の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更している状態であり、慣性系の回転速度の変化に伴って生じる慣性力が出力軸２２側に伝達される。したがって、こうした慣性力を出力トルクＴｏｕｔに反映させることにより、出力トルクＴｏｕｔをより正確に演算することができる。
Next, the second pattern shift output torque calculation process of FIG. 8 will be described. In the second pattern shift output torque calculation process, first, the rotational angular acceleration dωin / dt of the input shaft 21 is calculated by converting the input shaft rotational speed Nin to the angular speed ωin and differentiating it (step S500). It is determined whether or not the rotation speed is synchronized with the rotation speed after the shift (step S510). This determination can be made, for example, by determining whether or not the deviation between the input shaft rotation speed Nin and the vehicle speed V and the rotation speed obtained by multiplying the vehicle speed V by the gear ratio at the speed stage after the shift is less than a predetermined value. If it is determined that the rotational speed of the input shaft 21 is not yet synchronized with the rotational speed after the shift (step S510), the torque capacity Telo of the release side clutch and the torque capacity Tapp of the engagement side clutch are set. (step S520), sets the torque ratio Kapp of torque ratio Krel engaging side of the release-side clutch clutch (step S530). Then, by calculating the output torque Tout by the following equation (3) based on the torque capacity Trel set, Tapp and torque ratio Krel, on the rotational angular acceleration dωin / dt of the input shaft 21 and the calculated Kapp (Step S540) Then, the second pattern shift output torque calculation process is terminated. Here, the first term on the right side of Equation (3) is the right side of Equation (2) described above, and the second term on the right side of Equation (3) is the inertia term. In Expression (3), “Iin” represents the inertia moment of the inertial system before the input shaft 21, and “A” is a coefficient determined in advance for each shift stage before and after the shift. When the shift pattern is PowerOnDown, as described above, the rotational speed of the input shaft 21 is shifted after the shift while the disengaged clutch is slip-engaged until the engaged clutch is engaged. The inertial force generated in accordance with the change in the rotation speed of the inertial system is transmitted to the output shaft 22 side. Therefore, the output torque Tout can be calculated more accurately by reflecting such inertial force on the output torque Tout.

Tout=(γbe/Krel)・Trel+(γaf/Kapp)・Tapp+A・(Iin・dωin/dt) (3) Tout = (γbe / Krel) ・ Trel + (γaf / Kapp) ・ Tapp + A ・ (Iin ・ dωin / dt) (3)

ステップＳ５１０で係合側のクラッチが係合していると判定されると、第１パターン変速時出力トルク演算処理のステップＳ４１０〜Ｓ４３０と同様に、解放側のクラッチのトルク容量Ｔｒｅｌと係合側のクラッチのトルク容量Ｔａｐｐとを設定し（ステップＳ５５０）、解放側のクラッチのトルク比Ｋｒｅｌと係合側のクラッチのトルク比Ｋａｐｐとを設定し（ステップＳ５６０）、設定したトルク容量Ｔｒｅｌ，Ｔａｐｐとトルク比Ｋｒｅｌ，Ｋａｐｐとに基づいて前述した式（２）により出力トルクＴｏｕｔを演算して（ステップＳ５７０）、第２パターン変速時出力トルク演算処理を終了する。変速パターンがPowerOnDownの場合には、入力軸２１の回転速度が変速後の回転速度に同期したときに解放側のクラッチから係合側のクラッチへトルク伝達が受け渡されるから、前述した式（２）を用いることにより、出力トルクＴｏｕｔを正確に演算することができる。
If it is determined in step S510 that the engagement-side clutch is engaged, the torque capacity Trel of the release-side clutch and the engagement-side clutch are the same as in steps S410 to S430 in the first pattern shift output torque calculation process. the set and a torque capacity Tapp clutch (step S550), sets the torque ratio Kapp of torque ratio Krel engaging side of the release-side clutch clutch (step S560), the torque capacity Trel set, Tapp and torque ratio Krel, and calculates the output torque Tout by equation (2) described above on the basis of the Kapp (step S570), and ends the second pattern shift output torque arithmetic processing. When the shift pattern is PowerOnDown, torque transmission is transferred from the release-side clutch to the engagement-side clutch when the rotation speed of the input shaft 21 is synchronized with the rotation speed after the shift. ) Can be used to accurately calculate the output torque Tout.

図９は、実施例におけるアップシフト変速時の入力軸回転速度Ｎｉｎと油圧指令Ｐａｐｐ，Ｐｒｅｌと入力トルクＴｉｎと出力トルクＴｏｕｔの時間変化の様子を示す。実施例では、図９に示すように、時刻ｔ０に変速が開始されると、解放側のクラッチに対する油圧が一段低下した状態で待機するよう油圧指令Ｐｒｅｌを設定すると共に係合側のクラッチに対してファストフィルと低圧待機とが実行されるよう油圧指令Ｐａｐｐを設定する。これにより、解放側のクラッチはスリップ係合し、係合側のクラッチはストロークエンド圧付近で保持される。続いて、係合側のクラッチに対して待機状態から所定時間経過後の時刻ｔ１に解放側のクラッチに対する油圧が徐々に低下するように油圧指令Ｐｒｅｌを設定するスイープドレン処理を実行すると共に係合側のクラッチに対する油圧が徐々に上昇するように油圧指令Ｐａｐｐを設定するスイープアプライ処理を実行することにより、トルク伝達を解放側のクラッチから係合側のクラッチへ受け渡すトルク相を実行する。この間、解放側のクラッチが伝達するトルクと係合側のクラッチが伝達するトルクとの和により出力トルクＴｏｕｔが演算されるから、演算される出力トルクＴｏｕｔはトルク相におけるトルクの引き込みに追従して低下し、出力トルクＴｏｕｔと実際の出力トルクとは略一致する。そして、時刻ｔ２に入力軸回転速度Ｎｉｎが低下し始めてイナーシャ相が開始されると、係合側のクラッチに対する油圧を緩やかに上昇させるよう油圧指令Ｐａｐｐを設定し、係合側のクラッチのスリップ係合によって入力軸２１の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更するイナーシャ相を実行する。この間、トルク伝達は係合側のクラッチのみで行なわれることから、入力トルクＴｉｎと変速後の変速段におけるギヤ比γａｆとに基づいて出力トルクＴｏｕｔを演算することにより、出力トルクＴｏｕｔの演算値と実際値とを略一致させることができる。このように、変速中であっても演算される出力トルクＴｏｕｔを実際の出力トルクと略一致させることができるから、路面勾配θを正確に推定することができる。なお、イナーシャ相では、出力トルクの変動を抑制するためにエンジン１２のトルクを一時的に低下させるリダクション処理を実行しており、この間、入力トルクＴｉｎも低下し、この入力トルクＴｉｎに基づいて出力トルクＴｏｕｔが演算される。 FIG. 9 shows how the input shaft rotation speed Nin, the hydraulic pressure commands Papp, Prel, the input torque Tin, and the output torque Tout change with time during the upshift. In the embodiment, as shown in FIG. 9, when a shift is started at time t0, the hydraulic pressure command Prel is set so as to stand by in a state where the hydraulic pressure for the release side clutch is lowered by one step, and for the engagement side clutch. The hydraulic pressure command Papp is set so that fast fill and low pressure standby are executed. As a result, the release-side clutch is slip-engaged, and the engagement-side clutch is held near the stroke end pressure. Subsequently, a sweep drain process for setting a hydraulic pressure command Prel is executed and engaged so that the hydraulic pressure for the release-side clutch gradually decreases at time t1 after a predetermined time has elapsed from the standby state for the engagement-side clutch. By executing a sweep apply process for setting the hydraulic pressure command Papp so that the hydraulic pressure for the side clutch gradually increases, a torque phase for transferring torque transmission from the release side clutch to the engagement side clutch is executed. During this time, the output torque Tout is calculated by the sum of the torque transmitted by the release-side clutch and the torque transmitted by the engagement-side clutch, so that the calculated output torque Tout follows the torque pull-in in the torque phase. The output torque Tout substantially coincides with the actual output torque. Then, when the input shaft rotation speed Nin begins to decrease at time t2 and the inertia phase starts, a hydraulic pressure command Papp is set so as to gradually increase the hydraulic pressure for the engagement side clutch, and the engagement clutch slip engagement is set. As a result, an inertia phase is executed in which the rotational speed of the input shaft 21 is changed to a rotational speed corresponding to the gear position after the shift. During this time, torque transmission is performed only by the clutch on the engagement side. Therefore, by calculating the output torque Tout based on the input torque Tin and the gear ratio γaf at the gear stage after the shift, the calculated value of the output torque Tout The actual value can be substantially matched. In this way, the output torque Tout calculated can be made substantially coincident with the actual output torque even during the shift, so that the road surface gradient θ can be accurately estimated. In the inertia phase, reduction processing for temporarily reducing the torque of the engine 12 is executed in order to suppress fluctuations in the output torque. During this time, the input torque Tin is also reduced, and the output is based on the input torque Tin. Torque Tout is calculated.

図１０は、実施例における第２パターン変速時の入力軸回転速度Ｎｉｎと油圧指令Ｐａｐｐ，Ｐｒｅｌと入力トルクＴｉｎと出力トルクＴｏｕｔの時間変化の様子を示す説明図である。図１０に示すように、係合側のクラッチに対してファストフィルと低圧待機とが実行されるよう油圧指令Ｐａｐｐを設定して係合側のクラッチはストロークエンド圧付近で保持し、解放側のクラッチに対する油圧を低下させて解放側のクラッチをスリップ係合させる。時刻ｔ１に解放側のクラッチのスリップ係合により入力軸２１の回転速度の上昇が開始されると、解放側のクラッチに対する油圧指令Ｐｒｅｌを低圧で待機させ、入力軸２１の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度まで上昇させる。ここで、変速パターンがPowerOnDownの場合には、エンジン１２がパワーオンの状態でダウンシフト変速を行なうため、解放側のクラッチをスリップ係合させた状態でエンジン１２からのトルクによって入力軸２１の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度まで上昇させる。したがって、出力トルクＴｏｕｔは解放側のクラッチが伝達するトルクと係合側のクラッチが伝達するトルクと慣性系から伝達されるトルクとの和により演算することができる。入力軸２１の回転速度が変速後の変速段に応じた回転速度に略一致すると、係合側のクラッチに対する油圧指令Ｐａｐｐを徐々に上昇させるスイープアプライ処理を実行することにより、トルク伝達を解放側のクラッチから係合側のクラッチへ受け渡す。この間、入力軸２１の回転速度は変化しないから、解放側のクラッチが伝達するトルクと係合側のクラッチが伝達するトルクとの和により出力トルクＴｏｕｔが演算することができる。 FIG. 10 is an explanatory diagram showing changes over time in the input shaft rotation speed Nin, hydraulic pressure commands Papp, Prel, input torque Tin, and output torque Tout during the second pattern shift in the embodiment. As shown in FIG. 10, the oil pressure command Papp is set so that fast fill and low pressure standby are executed for the engagement side clutch, and the engagement side clutch is held near the stroke end pressure, and the release side The hydraulic pressure on the clutch is lowered to slip the clutch on the disengagement side. When an increase in the rotational speed of the input shaft 21 is started at time t1 due to slip engagement of the release side clutch, the hydraulic pressure command Prel for the release side clutch is waited at a low pressure, and the rotational speed of the input shaft 21 is changed to Increase the rotation speed according to the gear position. Here, when the shift pattern is PowerOnDown, since the engine 12 performs a downshift with the power on, the input shaft 21 is rotated by the torque from the engine 12 with the disengaged clutch slip-engaged. The speed is increased to a rotational speed corresponding to the speed stage after the shift. Therefore, the output torque Tout can be calculated by the sum of the torque transmitted by the disengagement side clutch, the torque transmitted by the engagement side clutch, and the torque transmitted from the inertial system. When the rotational speed of the input shaft 21 substantially coincides with the rotational speed corresponding to the speed stage after the shift, the torque transmission is released on the release side by executing a sweep apply process for gradually increasing the hydraulic pressure command Papp for the engagement side clutch. From the clutch to the clutch on the engagement side. During this time, since the rotational speed of the input shaft 21 does not change, the output torque Tout can be calculated by the sum of the torque transmitted by the disengagement side clutch and the torque transmitted by the engagement side clutch.

以上説明した実施例の路面勾配推定装置によれば、自動変速機２０の出力軸２２に出力される出力トルクＴｏｕｔを演算し、演算した出力トルクＴｏｕｔに基づいて得られる基準加速度αｂａｓｅと実加速度αとに基づいて路面勾配θを推定するものにおいて、二つのクラッチ（ブレーキ）のうち一方を解放し他方を係合するつかみ替えにより変速段を変更する場合に、解放側のクラッチが伝達する伝達トルクと係合側のクラッチが伝達する伝達トルクとの和（式（２））により出力トルクＴｏｕｔを演算するから、出力トルクＴｏｕｔの演算値と実際値との乖離を少なくすることができ、変速段を変更している最中であっても路面勾配θの推定をより正確に行なうことができる。しかも、変速パターンがPowerOnDownの場合には、入力軸２１の回転速度が変速後の回転速度まで変化している最中に解放側のクラッチが伝達する伝達トルクと係合側のクラッチが伝達する伝達トルクと和の演算式に対して慣性項を付加した式（３）により出力トルクＴｏｕｔを演算するから、変速パターンに拘わらず出力トルクＴｏｕｔをより正確に演算することができる。 According to the road surface gradient estimation device of the embodiment described above, the output torque Tout output to the output shaft 22 of the automatic transmission 20 is calculated, and the reference acceleration αbase and the actual acceleration α obtained based on the calculated output torque Tout. The transmission torque transmitted by the disengagement clutch when the gear stage is changed by changing the clutch that releases one of the two clutches (brake) and engages the other. Since the output torque Tout is calculated from the sum of the transmission torque transmitted by the clutch on the engagement side (formula (2)), the difference between the calculated value of the output torque Tout and the actual value can be reduced, and the shift stage Even when the vehicle is being changed, the road surface gradient θ can be estimated more accurately. Moreover, when the shift pattern is PowerOnDown, the transmission torque transmitted by the release side clutch and the transmission transmitted by the engagement side clutch while the rotation speed of the input shaft 21 is changing to the rotation speed after the shift. Since the output torque Tout is calculated by the equation (3) in which an inertia term is added to the calculation equation of the torque and the sum, the output torque Tout can be calculated more accurately regardless of the shift pattern.

実施例では、変速パターンがPowerOnDown以外のパターン（PowerOnUpかCoastDownかPowerOffUpかManualDownかのいずれかのパターン）の場合、イナーシャ相の最中には、変速後の変速段におけるギヤ比γａｆを出力トルク演算用のギヤ比γとして入力トルクＴｉｎとギヤ比γとに基づいて前述した式（１）により出力トルクＴｏｕｔを演算するものとしたが、式（１）に代えて式（２）に慣性項を付加した式（３）を用いて出力トルクＴｏｕｔを演算するものとしてもよい。 In the embodiment, when the shift pattern is a pattern other than PowerOnDown (any pattern of PowerOnUp, CoastDown, PowerOffUp, or ManualDown), the gear ratio γaf at the shift stage after the shift is calculated as an output torque during the inertia phase. The output torque Tout is calculated according to the above-described equation (1) based on the input torque Tin and the gear ratio γ as the gear ratio γ for use, but the inertial term is expressed in the equation (2) instead of the equation (1). The output torque Tout may be calculated using the added expression (3).

実施例では、変速パターンがPowerOnDown以外のパターン（PowerOnUpかCoastDownかPowerOffUpかManualDownかのいずれかのパターン）の場合、イナーシャ相が開始されるまでは（トルク相）、慣性項を含まない前述した式（２）を用いて出力トルクＴｏｕｔを演算するものとしたが、慣性項を含む式（３）を用いて出力トルクＴｏｕｔを演算するものとしてもよい。この場合、トルク相では入力軸２１の回転速度に変化は生じないから、慣性項は値０となり、実質的には式（２）と同一となる。同様に、変速パターンがPowerOnDownの場合、入力軸２１の回転速度が変速後の回転速度に同期されるまでは慣性項を含む式（３）により出力トルクＴｏｕｔを演算し、入力軸２１の回転速度が変速後の回転速度に同期された後は慣性項を含まない式（２）により出力トルクＴｏｕｔを演算するものとしたが、入力軸２１の回転速度が変速後の回転速度に同期された後であっても慣性項を含む式（３）により出力トルクＴｏｕｔを演算するものとしてもよい。 In the embodiment, when the shift pattern is a pattern other than PowerOnDown (a pattern of either PowerOnUp, CoastDown, PowerOffUp, or ManualDown), until the inertia phase is started (torque phase), the above-described formula does not include the inertia term. Although the output torque Tout is calculated using (2), the output torque Tout may be calculated using Expression (3) including an inertia term. In this case, since the rotational speed of the input shaft 21 does not change in the torque phase, the inertia term is 0, which is substantially the same as the equation (2). Similarly, when the shift pattern is PowerOnDown, the output torque Tout is calculated by Expression (3) including the inertia term until the rotation speed of the input shaft 21 is synchronized with the rotation speed after the shift, and the rotation speed of the input shaft 21 is calculated. Is synchronized with the rotational speed after the shift, the output torque Tout is calculated by the equation (2) not including the inertia term. However, after the rotational speed of the input shaft 21 is synchronized with the rotational speed after the shift. However, the output torque Tout may be calculated by the equation (3) including the inertia term.

実施例では、本発明の路面勾配推定装置を前進１速〜６速の６段変速の変速機構２６を備えるものに適用するものとしたが、これに限定されるものではなく、４段変速や５段変速，８段変速など、如何なる段数の変速機に適用するものとしてもよい。 In the embodiment, the road surface gradient estimation device of the present invention is applied to a device equipped with a transmission mechanism 26 for six-speed shift from forward 1st to 6-th. However, the present invention is not limited to this. The present invention may be applied to a transmission having any number of stages such as a 5-speed shift and an 8-speed shift.

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例のエンジン１２が本発明の「原動機」に相当し、自動変速機２０が「変速機」に相当する。ここで、「原動機」としては、内燃機関としてのエンジン１２に限定されるものではなく、走行用の動力を出力可能な電動機としたり、内燃機関と電動機とを組み合わせたハイブリッドシステムとしても構わない。また、「変速機」としては、トルクコンバータを備えるものに限定されるものではなく、トルクコンバータレスで発進クラッチを備えるものとしても構わない。この場合、変速機の入力軸はタービンシャフトではなく発進クラッチの出力軸とするものとしてもよい。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 Here, the correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. The engine 12 of the embodiment corresponds to the “prime mover” of the present invention, and the automatic transmission 20 corresponds to the “transmission”. Here, the “motor” is not limited to the engine 12 as an internal combustion engine, but may be an electric motor capable of outputting traveling power or a hybrid system in which the internal combustion engine and the electric motor are combined. Further, the “transmission” is not limited to one provided with a torque converter, and may be one provided with a starting clutch without a torque converter. In this case, the input shaft of the transmission may be the output shaft of the starting clutch instead of the turbine shaft. The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. It is an example for specifically explaining the best mode for doing so, and does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.

本発明は、自動車産業に利用可能である。 The present invention is applicable to the automobile industry.

１０自動車、１２エンジン、１４クランクシャフト、１５クランク角センサ、１６エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、１８ａ，１８ｂ車軸、１９ａ，１９ｂ車輪、２０自動変速機、２１入力軸、２２出力軸、２４トルクコンバータ、２４ａポンプインペラ、２４ｂタービンランナ、２６変速機構、２７ギヤ機構、２８デファレンシャルギヤ、２９変速機用電子制御ユニット（ＡＴＥＣＵ）、３０シングルピニオン式の遊星歯車機構、３１サンギヤ、３２リングギヤ、３３ピニオンギヤ、３４キャリア、３５ラビニヨ式の遊星歯車機構、３６ａ，３６ｂサンギヤ、３７リングギヤ、３８ａショートピニオンギヤ、３８ｂロングピニオンギヤ、３９キャリア、４０油圧回路、４２入力軸回転速度センサ、５０メイン電子制御ユニット（メインＥＣＵ）、５１シフトレバー、５２シフトポジションセンサ、５３アクセルペダル、５４アクセルペダルポジションセンサ、５５ブレーキペダル、５６ブレーキスイッチ、５８車速センサ、Ｃ１〜Ｃ３クラッチ、Ｂ１，Ｂ２ブレーキ。 10 automobiles, 12 engines, 14 crankshafts, 15 crank angle sensors, 16 engine electronic control units (engine ECUs), 18a, 18b axles, 19a, 19b wheels, 20 automatic transmissions, 21 input shafts, 22 output shafts, 24 Torque converter, 24a pump impeller, 24b turbine runner, 26 transmission mechanism, 27 gear mechanism, 28 differential gear, 29 transmission electronic control unit (ATECU), 30 single-pinion planetary gear mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 33 Pinion gear, 34 carrier, 35 Ravigneaux planetary gear mechanism, 36a, 36b sun gear, 37 ring gear, 38a short pinion gear, 38b long pinion gear, 39 carrier, 40 hydraulic circuit, 42 input shaft Rotational speed sensor, 50 main electronic control unit (main ECU), 51 shift lever, 52 shift position sensor, 53 accelerator pedal, 54 accelerator pedal position sensor, 55 brake pedal, 56 brake switch, 58 vehicle speed sensor, C1-C3 clutch, B1, B2 Brake.

Claims

A prime mover and a transmission capable of changing a gear position by changing one of a plurality of engaging elements and releasing the other, and outputting power from the prime mover via the transmission. A road surface gradient estimation device that is mounted on a vehicle that travels and estimates the gradient of the road surface on which the vehicle is traveling,
While the gear stage of the transmission is being changed, a disengagement-side transmission torque that is a torque transmitted by a disengagement-side engagement element and an engagement-side engagement element are transmitted among the plurality of engagement elements. And calculating the output torque output to the output shaft of the transmission using the calculation formula of the sum of the calculated disengagement side transmission torque and engagement side transmission torque. The road surface gradient is estimated based on the calculated output torque and the acceleration of the vehicle .
The disengagement side transmission torque is obtained by dividing the gear ratio at the gear stage before the shift by the gear ratio from the input shaft of the transmission to the disengagement-side engagement element, and further, the torque capacity of the disengagement-side engagement element Is calculated by multiplying by
The engagement-side transmission torque is obtained by dividing the gear ratio at the gear position after the shift by the gear ratio from the input shaft of the transmission to the engagement element on the engagement side, and further engaging the engagement element on the engagement side. The road surface gradient estimating device is calculated by multiplying the torque capacity of the road surface.

A road surface gradient estimating apparatus according to claim 1 Symbol placement,
While the rotational speed of the input shaft of the transmission is being changed to the rotational speed corresponding to the gear position after the shift, the transmission is transmitted to the output shaft based on the rotational change of the inertia system on the front stage side of the input shaft. A road surface gradient estimating apparatus, wherein the output torque is calculated by adding an inertia term for calculating the torque to be calculated to the calculation formula.