JP6686929B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本発明は、有段変速機の変速を実行する車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a vehicle that executes a shift of a stepped transmission.
複数の係合装置のうちの解放側係合装置の解放と前記複数の係合装置のうちの係合側係合装置の係合とが制御されることでギヤ段が切り替えられる有段変速機と、前記有段変速機を介して動力が駆動輪へ伝達されるエンジンとを備えた車両において、変速目標値を実現させる制御操作量を決定する予め定められた変速モデルを用いて前記有段変速機の変速を実行する、車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献1に記載された車両の変速制御装置がそれである。この特許文献1には、変速目標値としての、変速機出力トルク及び入力軸角加速度の各目標値と、制御操作量としての、変速機入力トルク、係合側係合装置のトルク容量、及び解放側係合装置のトルク容量とを含む自動変速機の運動方程式と、変速時に係合側係合装置と解放側係合装置とで受け持つ伝達トルクのトルク分担率を表す関係とを用いて、変速目標値に基づいて制御操作量を算出する変速モデルに従って自動変速機の変速を実行することが開示されている。
A stepped transmission in which a gear stage is switched by controlling release of a disengagement side engagement device of the plurality of engagement devices and engagement of an engagement side engagement device of the plurality of engagement devices And an engine in which power is transmitted to driving wheels via the stepped transmission, the stepped step using a predetermined shift model that determines a control operation amount that achieves a shift target value. Vehicle control devices that perform the shifting of transmissions are well known. For example, this is the shift control device for a vehicle described in
ところで、アクセルオフに伴う減速走行時に実行されるダウンシフトの際には、解放側係合装置を解放した状態でエンジンの出力トルク(エンジントルクともいう)を上昇させることにより有段変速機の入力回転部材の回転速度をダウンシフト後の同期回転速度に向けて上昇させてダウンシフトを進行させた後に、係合側係合装置を係合することが考えられる。一方で、変速モデルを用いて有段変速機の変速を実行する場合、制御操作量の制御におけるばらつきなどを考量して、イナーシャ相中において、有段変速機の入力回転部材の角加速度の実際値を目標値とするように解放側係合装置及び係合側係合装置の各トルク容量をフィードバック制御により補正することが考えられる。上述したようなダウンシフトにおけるイナーシャ相中において、上述したようなフィードバック制御を行うと、係合側係合装置のトルク容量がダウンシフトの進行にとって有効に働き出すようになるまでに溜まったフィードバック制御における積分項の値(積分値ともいう)によって、係合側係合装置のトルク容量がダウンシフトの進行にとって有効に働き始めた以降における係合側係合装置のトルク容量の補正量が適当な値とならず、有段変速機の入力回転部材の回転速度の吹き上がり、変速の停滞、又は変速ショックなどが生じるおそれがある。 By the way, during a downshift that is executed during deceleration due to accelerator off, the input torque of the stepped transmission is increased by increasing the output torque of the engine (also referred to as engine torque) with the disengagement side engagement device released. It is conceivable that the engagement side engagement device is engaged after the rotation speed of the rotary member is increased toward the synchronous rotation speed after the downshift to proceed the downshift. On the other hand, when shifting gears of a stepped transmission using a shift model, the actual angular acceleration of the input rotary member of the stepped transmission is considered during the inertia phase by considering the variation in control of the control operation amount. It is possible to correct each torque capacity of the disengagement side engagement device and the engagement side engagement device by feedback control so that the value becomes the target value. When the feedback control as described above is performed during the inertia phase in the downshift as described above, the feedback control accumulated until the torque capacity of the engagement side engagement device comes to work effectively for the progress of the downshift. The correction amount of the torque capacity of the engagement-side engagement device after the torque capacity of the engagement-side engagement device has begun to work effectively for the progress of the downshift is determined by the value of the integral term in (integrated value). The value does not become a value, and there is a possibility that the rotational speed of the input rotary member of the multi-stage transmission rises, stagnation of gear shift, or gear shock occurs.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、アクセルオフに伴う減速走行時のダウンシフトを変速モデルを用いて実行する際に、フィードバック制御における積分値が過剰に溜まることなく、有段変速機の入力回転部材の回転速度の吹き上がり、変速の停滞、変速ショックを抑制することができる車両の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an integral value in feedback control when a downshift at the time of deceleration traveling due to accelerator off is executed using a shift model. It is an object of the present invention to provide a control device for a vehicle that can suppress the increase in the rotation speed of the input rotary member of the stepped transmission, the stagnation of the shift, and the shift shock without excessive accumulation.
第1の発明の要旨とするところは、(a)複数の係合装置のうちの解放側係合装置の解放と前記複数の係合装置のうちの係合側係合装置の係合とが制御されることでギヤ段が切り替えられる有段変速機と、前記有段変速機を介して動力が駆動輪へ伝達されるエンジンとを備えた車両において、前記有段変速機の出力回転部材におけるトルクの目標値と前記有段変速機の入力回転部材の角加速度の目標値との変速目標値を実現させる、前記有段変速機の入力回転部材におけるトルクと前記解放側係合装置のトルク容量と前記係合側係合装置のトルク容量との制御操作量を決定する予め定められた変速モデルを用いて前記有段変速機の変速を実行する、車両の制御装置であって、(b)アクセルオフに伴う減速走行時に実行されるダウンシフトの際には、前記解放側係合装置を解放した状態で前記エンジンの出力トルクを上昇させることにより前記有段変速機の入力回転部材の回転速度を前記ダウンシフト後の同期回転速度に向けて上昇させて前記ダウンシフトを進行させた後に、前記係合側係合装置を係合するように、前記変速モデルにおける前記制御操作量の決定に必要な条件を設定する条件設定部と、(c)前記ダウンシフトにおけるイナーシャ相中には、前記有段変速機の出力回転部材上に換算された前記ダウンシフトの進行に伴って生じるイナーシャトルクに、前記有段変速機の入力回転部材におけるトルクと前記係合側係合装置のトルク容量とのうちで前記係合側係合装置のトルク容量にて前記イナーシャトルクを補償する割合が前記ダウンシフトの進行と共に大きくされるように予め定められたイナーシャトルク分担係数を乗算した値を用いて、前記有段変速機の出力回転部材におけるトルクの目標値を補正する変速目標値設定部と、(d)前記ダウンシフトにおけるイナーシャ相中には、前記有段変速機の入力回転部材の角加速度の実際値を前記目標値とするように前記係合側係合装置のトルク容量をフィードバック制御により補正すると共に、前記フィードバック制御における予め定められたゲインに、又は、前記フィードバック制御による前記係合側係合装置のトルク容量の補正量に、前記イナーシャトルク分担係数を乗算する制御操作量算出部とを、含むことにある。 The gist of the first invention is that (a) the engagement of the disengagement side engagement device of the plurality of engagement devices and the engagement of the engagement side engagement device of the plurality of engagement devices are performed. In a vehicle including a stepped transmission whose gears are switched by being controlled, and an engine in which power is transmitted to drive wheels via the stepped transmission, an output rotating member of the stepped transmission is provided. Torque in the input rotary member of the stepped transmission and torque capacity of the disengagement side engagement device that realizes a shift target value of a target value of torque and a target value of the angular acceleration of the input rotary member of the stepped transmission. And a torque capacity of the engagement-side engagement device, a vehicle control device that executes a gear shift of the stepped transmission using a predetermined gear shift model that determines a control operation amount, comprising: Of downshifts executed during deceleration due to accelerator off Includes increasing the output torque of the engine with the disengagement side engagement device released to increase the rotational speed of the input rotary member of the stepped transmission toward the synchronous rotational speed after the downshift. And (c) the condition setting unit that sets a condition necessary for determining the control operation amount in the shift model so that the engagement side engagement device is engaged after the downshift is advanced. During the inertia phase in the downshift, an inertia torque generated along with the progress of the downshift converted on the output rotary member of the stepped transmission is affected by the torque in the input rotary member of the stepped transmission and the engagement. Of the torque capacity of the engagement side engagement device, the rate of compensating for the inertia torque with the torque capacity of the engagement side engagement device is increased as the downshift progresses. As described above, a gear shift target value setting unit that corrects the target value of the torque in the output rotary member of the stepped transmission using a value obtained by multiplying the predetermined inertia torque sharing coefficient, and (d) inertia in the downshift During the phase, the torque capacity of the engagement side engagement device is corrected by feedback control so that the actual value of the angular acceleration of the input rotary member of the stepped transmission is set to the target value, and the feedback control is performed. A control operation amount calculation unit that multiplies a predetermined gain or a correction amount of the torque capacity of the engagement side engagement device by the feedback control by the inertia torque sharing coefficient.
前記第1の発明によれば、変速モデルを用いて実行されるアクセルオフに伴う減速走行時のダウンシフトにおけるイナーシャ相中には、有段変速機の入力回転部材の角加速度の実際値を目標値とするように係合側係合装置のトルク容量がフィードバック制御により補正されると共に、そのフィードバック制御における予め定められたゲインに、又は、そのフィードバック制御による係合側係合装置のトルク容量の補正量に、係合側係合装置のトルク容量にてイナーシャトルクを補償する割合がダウンシフトの進行と共に大きくされるように予め定められたイナーシャトルク分担係数が乗算されるので、係合側係合装置のトルク容量がダウンシフトの進行やイナーシャトルクの補償にとって有効に働き出すことに応じて、フィードバック制御におけるゲイン又はフィードバック制御による係合側係合装置のトルク容量の補正量が増加していく。よって、アクセルオフに伴う減速走行時のダウンシフトを変速モデルを用いて実行する際に、フィードバック制御における積分値が過剰に溜まることなく、有段変速機の入力回転部材の回転速度の吹き上がり、変速の停滞、変速ショックを抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, the actual value of the angular acceleration of the input rotary member of the stepped transmission is set as a target during the inertia phase in the downshift at the time of deceleration traveling that is performed using the shift model and the accelerator is off. The torque capacity of the engagement side engagement device is corrected to a value by feedback control, and the torque capacity of the engagement side engagement device is adjusted to a predetermined gain in the feedback control, or the feedback control. The correction amount is multiplied by a predetermined inertia torque sharing coefficient so that the rate of compensating the inertia torque with the torque capacity of the engagement side engagement device is increased as the downshift progresses. When the torque capacity of the gearbox works effectively for the progress of downshift and compensation of inertia torque, feedback control is performed. Correction amount of the torque capacity of the kick gain or feedback control by the engagement side engagement device increases. Therefore, when performing a downshift during deceleration traveling due to the accelerator off using the shift model, the integral value in the feedback control does not accumulate excessively, and the rotational speed of the input rotary member of the stepped transmission rises, It is possible to suppress stagnation of shift and shift shock.
本発明の実施形態において、前記有段変速機は、ギヤ比が異なる複数のギヤ段が選択的に形成される自動変速機である。前記自動変速機は、例えば公知の遊星歯車式の自動変速機、同期噛合型平行2軸式自動変速機であって入力軸を2系統備えて各系統の入力軸に係合装置がそれぞれ繋がり更にそれぞれ偶数段と奇数段へと繋がっている型式の自動変速機である公知のDCT(Dual Clutch Transmission)などである。このDCTの場合には、前記複数の係合装置は、2系統の各入力軸にそれぞれつながる係合装置が相当する。 In the embodiment of the present invention, the stepped transmission is an automatic transmission in which a plurality of gear stages having different gear ratios are selectively formed. The automatic transmission is, for example, a publicly known planetary gear type automatic transmission or a synchromesh parallel two-shaft automatic transmission, which has two input shafts, each of which is connected with an engagement device. It is a known DCT (Dual Clutch Transmission) which is an automatic transmission of a type that is connected to even and odd gears, respectively. In the case of this DCT, the plurality of engagement devices correspond to the engagement devices that are respectively connected to the two input shafts of the two systems.
また、前記エンジンは、例えば燃料の燃焼によって動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。又、前記車両は、動力源として少なくとも前記エンジンを備えていれば良いが、このエンジンの他に、電動機等の他の原動機を備えていても良い。 The engine is an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine that generates power by burning fuel. The vehicle may have at least the engine as a power source, but may have other prime mover such as an electric motor in addition to the engine.
また、前記制御操作量算出部は、前記変速目標値と前記制御操作量とを含む前記有段変速機の運動方程式と、前記変速モデルにおける前記制御操作量の決定に必要な条件とを用いて、前記変速目標値を実現させる前記制御操作量を決定する前記変速モデルに従って、前記制御操作量を算出する。 Further, the control operation amount calculation unit uses the equation of motion of the stepped transmission including the shift target value and the control operation amount, and a condition necessary for determining the control operation amount in the shift model. The control operation amount is calculated according to the shift model that determines the control operation amount that achieves the shift target value.
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明が適用される車両10の概略構成を説明する図であると共に、車両10における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図1において、車両10は、エンジン12と、駆動輪14と、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置16とを備えている。動力伝達装置16は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース18内に、トルクコンバータ20、自動変速機22、自動変速機22の出力回転部材である変速機出力歯車24に連結された減速ギヤ機構26、その減速ギヤ機構26に連結されたディファレンシャルギヤ28等を備えている。又、動力伝達装置16は、ディファレンシャルギヤ28に連結された1対のドライブシャフト30等を備えている。動力伝達装置16において、エンジン12から出力される動力(特に区別しない場合にはトルクや力も同義)は、トルクコンバータ20、自動変速機22、減速ギヤ機構26、ディファレンシャルギヤ28、及びドライブシャフト30等を順次介して駆動輪14へ伝達される。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a
エンジン12は、車両10の動力源であり、電子スロットル装置や燃料噴射装置や点火装置などのエンジン12の出力制御に必要な種々の機器を有するエンジン制御装置32を備えている。エンジン12は、後述する電子制御装置70によって、運転者による車両10に対する駆動要求量に対応するアクセル開度θaccに応じてエンジン制御装置32が制御されることで、エンジン12の出力トルク(すなわちエンジントルクTe)が制御される。
The
図2は、トルクコンバータ20や自動変速機22の一例を説明する骨子図である。尚、トルクコンバータ20や自動変速機22等は、自動変速機22の入力回転部材である変速機入力軸34の軸心RCに対して略対称的に構成されており、図2ではその軸心RCの下半分が省略されている。
FIG. 2 is a skeleton diagram illustrating an example of the
図2において、トルクコンバータ20は、エンジン12と自動変速機22との間の動力伝達経路に配設されており、ポンプ翼車20pとタービン翼車20tとを備えた流体式伝動装置である。ポンプ翼車20pは、トルクコンバータ20の入力回転部材であり、エンジン12のクランク軸36に連結されている。タービン翼車20tは、トルクコンバータ20の出力回転部材であり、変速機入力軸34に連結されている。変速機入力軸34は、タービン軸でもある。又、動力伝達装置16は、ポンプ翼車20pとタービン翼車20tとを連結する(すなわちトルクコンバータ20の入出力回転部材を連結する)直結クラッチとしての公知のロックアップクラッチLCを備えている。又、動力伝達装置16は、ポンプ翼車20pに連結された機械式のオイルポンプ38を備えている。オイルポンプ38は、エンジン12によって回転駆動されることにより、自動変速機22の変速制御に用いたり、ロックアップクラッチLCの作動状態の切替制御に用いたり、動力伝達装置16の各部に潤滑油を供給したりする為の作動油を吐出する。すなわち、オイルポンプ38によって汲み上げられた作動油は、車両10に備えられた油圧制御回路40(図1参照)の元圧として供給される。
In FIG. 2, the
自動変速機22は、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成する有段変速機である。自動変速機22は、第1遊星歯車装置42、第2遊星歯車装置44、及び第3遊星歯車装置46の複数組の遊星歯車装置と、第1クラッチC1、第2クラッチC2、第3クラッチC3、第4クラッチC4、第1ブレーキB1、及び第2ブレーキB2の複数の係合装置(以下、特に区別しない場合は単に係合装置CBという)とを備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。
The
係合装置CBは、油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成される、油圧式の摩擦係合装置である。係合装置CBは、油圧制御回路40内のソレノイドバルブSL1−SL6等から各々出力される調圧された各油圧(クラッチ圧)Pcb(すなわちクラッチ圧Pc1,Pc2,Pc3,Pc4,Pb1,Pb2)によりそれぞれのトルク容量(クラッチトルク)Tcb(すなわちクラッチトルクTc1,Tc2,Tc3,Tc4,Tb1,Tb2)が変化させられることで、それぞれ作動状態(係合や解放などの状態)が切り替えられる。係合装置CBを滑らすことなく(すなわち係合装置CBに差回転速度を生じさせることなく)変速機入力軸34と変速機出力歯車24との間でトルクを伝達する為には、そのトルクに対して各係合装置CBにて受け持つ必要がある伝達トルク分(すなわち係合装置CBの分担トルク)が得られるクラッチトルクTcbが必要になる。但し、伝達トルク分が得られるクラッチトルクTcbにおいては、クラッチトルクTcbを増加させても伝達トルクは増加しない。尚、本実施例では、便宜上、クラッチトルクTcbとクラッチ圧Pcbとを同義に取り扱うこともある。
The engagement device CB is a hydraulic friction engagement device including a multi-plate or single-plate clutch or brake pressed by a hydraulic actuator, a band brake tightened by a hydraulic actuator, or the like. The engagement device CB is a pressure-adjusted hydraulic pressure (clutch pressure) Pcb (that is, clutch pressures Pc1, Pc2, Pc3, Pc4, Pb1, Pb2) output from the solenoid valves SL1-SL6 and the like in the
自動変速機22は、複数組の遊星歯車装置の各回転要素(第1サンギヤS1,第1キャリアCA1,第1リングギヤR1,第2サンギヤS2,第3サンギヤS3,キャリアRCA,リングギヤRR)が、直接的に或いは係合装置CBを介して間接的(或いは選択的)に、一部が互いに連結されたり、変速機入力軸34、ケース18、或いは変速機出力歯車24に連結されている。尚、第2遊星歯車装置44及び第3遊星歯車装置46においては、キャリアが共通のキャリアRCAで構成されると共にリングギヤが共通のリングギヤRRで構成される、所謂ラビニヨ型となっている。
In the
自動変速機22は、係合装置CBが選択的に係合されることで、ギヤ比(変速比)γ(=AT入力回転速度ωin/AT出力回転速度ωo)が異なる複数のギヤ段(変速段)が選択的に形成される。自動変速機22は、例えば図3の係合作動表に示すように、第1速ギヤ段「1st」−第8速ギヤ段「8th」の8つの前進ギヤ段、及び後進ギヤ段「Rev」の各ギヤ段が選択的に形成される。又、係合装置CBが何れも解放されることにより、自動変速機22は、何れのギヤ段も形成されないニュートラル状態(すなわち動力伝達を遮断するニュートラル状態)とされる。第1速ギヤ段「1st」のギヤ比γが最も大きく、高車速側(第8速ギヤ段「8th」側)程小さくなる。図3の係合作動表は、自動変速機22にて形成される各ギヤ段と係合装置CBの各作動状態との関係をまとめたものであり、「○」は係合、空欄は解放をそれぞれ表している。尚、AT入力回転速度ωinは、変速機入力軸34の回転速度(角速度)であり、AT出力回転速度ωoは、変速機出力歯車24の回転速度である。各ギヤ段に対応する自動変速機22のギヤ比γは、第1遊星歯車装置42、第2遊星歯車装置44、及び第3遊星歯車装置46の各歯車比(=サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)ρ1,ρ2,ρ3によって適宜定められる。
The
自動変速機22は、後述する電子制御装置70によって、運転者のアクセル操作や車速V等に応じて係合装置CBのうちの解放側係合装置の解放と係合装置CBのうちの係合側係合装置の係合とが制御されることで、形成されるギヤ段が切り替えられる(すなわち複数のギヤ段が選択的に形成される)。電子制御装置70は、自動変速機22の変速の際には、例えば係合装置CBのうちの自動変速機22の変速に関与する係合装置を掴み替える(すなわち係合装置CBの係合と解放とを切り替える)、所謂クラッチツゥクラッチ変速を実行する。解放側係合装置は、変速時に掴み替えが行われる係合装置CBのうちで解放される係合装置であり、係合側係合装置は、変速時に掴み替えが行われる係合装置CBのうちで係合される係合装置である。例えば、第2速ギヤ段「2nd」から第1速ギヤ段「1st」へのダウンシフト(2→1ダウンシフトと表す)では、図3の係合作動表に示すように、解放側係合装置となる第1ブレーキB1が解放されると共に、係合側係合装置となる第2ブレーキB2が係合させられる。この際、第1ブレーキB1の解放過渡油圧や第2ブレーキB2の係合過渡油圧が調圧制御される。
The
図1に戻り、車両10は、例えば自動変速機22の変速制御などに関連する車両10の制御装置を含む電子制御装置70を備えている。電子制御装置70は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両10の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置70は、エンジン12の出力制御、自動変速機22の変速制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン出力制御用、油圧制御用(変速制御用)等に分けて構成される。
Returning to FIG. 1, the
電子制御装置70には、車両10に備えられた各種センサ等(例えばエンジン回転速度センサ50、入力回転速度センサ52、出力回転速度センサ54、アクセル開度センサ56、スロットル弁開度センサ58、ブレーキスイッチ60、シフトポジションセンサ62、運転モード選択スイッチ64、油温センサ66など)による検出値に基づく各種信号等(例えばエンジン12の回転速度であるエンジン回転速度ωe、タービン軸の回転速度(すなわちタービン回転速度ωt)でもあるAT入力回転速度ωin、車速Vに対応するAT出力回転速度ωo、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度θacc、電子スロットル装置が備えるスロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、ホイールブレーキを作動させる為のブレーキ操作部材の運転者による操作が為されたブレーキ操作状態を表すブレーキオンBon、車両10に備えられたシフト操作部材としてのシフトレバー68の操作位置(操作ポジション)POSsh、運転モード選択スイッチ64が操作されたことを表すモードオンMODEon、油圧制御回路40内の作動油の温度である作動油温THoilなど)が、それぞれ供給される。又、電子制御装置70からは、車両10に備えられた各装置(例えばエンジン制御装置32、油圧制御回路40など)に各種指令信号(例えばエンジン制御指令信号Se、油圧制御指令信号Satなど)が、それぞれ供給される。この油圧制御指令信号Satは、係合装置CBの各油圧アクチュエータへ供給される各クラッチ圧Pcbを調圧する各ソレノイドバルブSL1−SL6を駆動する為の指令信号(指示圧)であり、油圧制御回路40へ出力される。
The
シフトレバー68の操作ポジションPOSshは、例えばP,R,N,D,M操作ポジションである。P操作ポジションは、自動変速機22がニュートラル状態とされ且つ変速機出力歯車24の回転が機械的に阻止(ロック)された自動変速機22のパーキングポジションを選択するパーキング操作ポジションである。R操作ポジションは、車両10の後進走行を可能とする自動変速機22の後進走行ポジションを選択する後進走行操作ポジションである。N操作ポジションは、自動変速機22がニュートラル状態とされた自動変速機22のニュートラルポジションを選択するニュートラル操作ポジションである。D操作ポジションは、自動変速機22の総てのギヤ段を用いて自動変速制御を実行して前進走行を可能とする自動変速機22の前進走行ポジションを選択する前進走行操作ポジションである。M操作ポジションは、運転者による操作によって自動変速機22のギヤ段を切り替える手動変速を可能とする手動変速操作ポジションである。このM操作ポジションにおいては、シフトレバー68の操作毎にギヤ段をアップシフトさせる為のアップシフト操作ポジション「+」、シフトレバー68の操作毎にギヤ段をダウンシフトさせる為のダウンシフト操作ポジション「−」が備えられている。操作ポジションPOSshがD操作ポジションにあるときには、公知の変速マップに従って自動変速機22を自動変速する自動変速モードが成立させられる。又、操作ポジションPOSshがM操作ポジションにあるときには、運転者による変速操作により自動変速機22を変速することが可能な手動変速モードが成立させられる。
The operation position POSsh of the
運転モード選択スイッチ64は、運転者が所望する運転モードでの車両走行を選択可能とする操作部材である。運転モードは、例えば動力性能を引き出しつつ燃費の良い状態で運転可能なように走行を行う為の予め定められたノーマルモード、そのノーマルモードと比較して燃費性能よりも動力性能を優先した状態で運転可能なように走行を行う為の予め定められたスポーツモード(又はパワーモード)、そのノーマルモードと比較して動力性能よりも燃費性能を優先した状態で運転可能なように走行を行う為の予め定められたエコモードなどである。
The driving
電子制御装置70は、車両10における各種制御を実現する為に、エンジン制御手段すなわちエンジン制御部72、及び変速制御手段すなわち変速制御部74を備えている。
The
エンジン制御部72は、エンジントルクTeの要求値(以下、要求エンジントルクTedemという)が得られるようにエンジン12を制御する。例えば、エンジン制御部72は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された(すなわち予め定められた)関係(例えば駆動トルクマップ)にアクセル開度θacc及び車速V(AT出力回転速度ωo等も同意)を適用することで、要求駆動トルクTdemを算出する。エンジン制御部72は、自動変速機22のギヤ比γを考慮して、要求駆動トルクTdemを実現するエンジントルクTeを得る為のエンジン制御指令信号Seをエンジン制御装置32へ出力する。
The
エンジン制御部72は、例えばアクセルオフに伴う減速走行である惰性走行(惰行ともいう)時に、エンジン12に対する燃料供給を停止するフューエルカット(F/Cともいう)などを行う為のエンジン制御指令信号Seをエンジン制御装置32へ出力して、エンジン12の作動を停止させるフューエルカット制御を実行する。ここでのエンジン12の停止は、エンジン12の運転停止であり、必ずしもエンジン12の回転停止と一致するものではない。
The
変速制御部74は、自動変速機22の変速制御を実行する。例えば、変速制御部74は、操作ポジションPOSshがD操作ポジションである場合には、自動変速モードを成立させると共に、予め定められた関係(例えば変速マップ)を用いて自動変速機22の変速判断を行い、必要に応じて自動変速機22のギヤ段を自動的に切り替えるように、係合装置CBの作動状態を切り替える為の油圧制御指令信号Satを油圧制御回路40へ出力する。一方で、変速制御部74は、操作ポジションPOSshがM操作ポジションである場合には、手動変速モードを成立させると共に、上記変速マップに依ることなく、シフトレバー68における運転者による変速操作に応じて自動変速機22のギヤ段を切り替えるように、係合装置CBの作動状態を切り替える為の油圧制御指令信号Satを油圧制御回路40へ出力する。
The
上記変速マップは、例えばAT出力回転速度ωo(ここでは車速Vなども同意)及びアクセル開度θacc(ここでは要求駆動トルクTdemやスロットル弁開度θthなども同意)を変数とする二次元座標上に、自動変速機22の変速が判断される為の変速線(アップシフト線及びダウンシフト線)を有する所定の関係である。又、上記油圧制御指令信号Satは、例えば変速時の解放側係合装置のクラッチトルクTcb(解放側クラッチトルクTcbdrnともいう)を得る為の解放側指示圧、及び変速時の係合側係合装置のクラッチトルクTcb(係合側クラッチトルクTcbaplともいう)を得る為の係合側指示圧である。
The shift map is on a two-dimensional coordinate having variables such as AT output rotation speed ωo (here, vehicle speed V and the like are agreed) and accelerator opening θacc (here, required drive torque Tdem and throttle valve opening θth and the like are also agreed). Further, there is a predetermined relationship having a shift line (upshift line and downshift line) for determining the shift of the
変速制御部74は、変速目標値を実現させる制御操作量を決定する予め定められた変速モデルを用いて自動変速機22の変速を実行する。上記変速目標値は、変速時に実現したい変化態様を定める要素(例えば変速時間、駆動力等)の目標値である。変速時間を表現できる要素は、例えばAT入力回転速度ωinの時間微分すなわち時間変化率、つまり変速機入力軸34の速度変化量としての角加速度(以下、入力軸角加速度dωin/dtという)である。駆動力を表現できる要素は、例えば変速機出力歯車24におけるトルク(以下、AT出力トルクToという)である。本実施例では、変速目標値を、入力軸角加速度dωin/dtの目標値(以下、目標入力軸角加速度dωintgt/dtという)と、AT出力トルクToの目標値(以下、目標AT出力トルクTotgtという)とで設定している。上記制御操作量は、制御対象に対して操作する要素(エンジントルクTe、クラッチトルクTcb等)である。本実施例では、制御操作量を、変速機入力軸34におけるトルク(以下、AT入力トルクTin(=タービントルクTt)という)と、解放側クラッチトルクTcbdrnと、係合側クラッチトルクTcbaplとで設定している。
The
自動変速機22の変速中における運動方程式は、次式(1)及び次式(2)で表される。この式(1)及び式(2)は、変速目標値と制御操作量とを含み、変速目標値と制御操作量との関係を定式化した自動変速機22のギヤトレーン運動方程式である。この式(1)及び式(2)は、自動変速機22を構成する相互に連結された各回転要素毎の運動方程式、及び自動変速機22を構成する遊星歯車装置42,44,46における関係式から導き出されたものである。上記各回転要素毎の運動方程式は、各回転要素におけるイナーシャと角加速度との積で表されるトルクを、遊星歯車装置42,44,46の3つの部材(サンギヤ、キャリア、リングギヤ)、及び係合装置CBの両側の部材のうちで各回転要素に関与する部材に作用するトルクにて規定した運動方程式である。又、遊星歯車装置42,44,46における関係式は、遊星歯車装置42,44,46の歯車比ρ1,ρ2,ρ3を用いて、遊星歯車装置42,44,46の3つの部材におけるトルクの関係と角加速度の関係とを各々規定した関係式である。尚、この式(1)及び式(2)において、角加速度dω/dtを角速度ωのドットで示している。dωo/dtは、AT出力回転速度ωoの時間変化率であり、変速機出力歯車24の角加速度(出力歯車角加速度)を表している。各定数a1,a2,b1,b2,c1,c2,d1,d2は、上記各回転要素におけるイナーシャ及び遊星歯車装置42,44,46の歯車比ρ1,ρ2,ρ3から設計的に定められる係数である(具体的な数値としては、パワーオンアップシフト、パワーオフアップシフト、パワーオンダウンシフト、及びパワーオフダウンシフトのうちのどの変速パターンであるか、及びどのギヤ段間での変速であるかなどによって異なる)。
The equation of motion during shifting of the
前記式(1)及び式(2)の2式で構成される運動方程式を用いた変速モデルでは、この運動方程式に制御操作量の決定に必要な条件を与えることで、3つある制御操作量を一意に解くことができる(尚、出力歯車角加速度dωo/dtは、出力回転速度センサ54の検出値であるAT出力回転速度ωoから算出される)。このように、本実施例の変速モデルは、変速目標値と制御操作量とを含む自動変速機22の運動方程式と、この変速モデルにおける制御操作量の決定に必要な条件とを用いて、その変速目標値を実現させる制御操作量を決定するものである。
In the shift model using the equation of motion composed of the two equations (1) and (2), there are three control manipulated variables by giving the condition required for determining the control manipulated variable to this equation of motion. Can be uniquely solved (the output gear angular acceleration dωo / dt is calculated from the AT output rotation speed ωo which is the detection value of the output rotation speed sensor 54). As described above, the gear shift model of the present embodiment uses the equation of motion of the
電子制御装置70は、変速モデルを用いた自動変速機22の変速を実現する為に、変速目標値設定手段すなわち変速目標値設定部76、条件設定手段すなわち条件設定部78、及び制御操作量算出手段すなわち制御操作量算出部80を更に備えている。
The
変速目標値設定部76は、例えばイナーシャ相中のAT入力回転速度ωinの変化が変速ショックの抑制と変速時間とを両立させる所定変化となる入力軸角加速度dωin/dtが予め定められた関係(入力軸角加速度マップ)を用いて、変速過渡中の目標入力軸角加速度dωintgt/dtを設定する。又、変速目標値設定部76は、例えばAT出力トルクToを変化させる態様が予め定められた関係(変速機出力トルク変化マップ)を用いて、エンジン制御部72により算出された要求駆動トルクTdem及び変速制御開始時からの経過時間に基づいて、変速過渡中の目標AT出力トルクTotgtを設定する。
The gear shift target
条件設定部78は、変速モデルにおける制御操作量の決定に必要な条件(拘束条件ともいう)を設定する。上記拘束条件は、例えば解放側係合装置と係合側係合装置とで受け持つ伝達トルクのトルク分担率である。上記トルク分担率は、自動変速機22の変速時に解放側係合装置と係合側係合装置とで受け持つ必要がある合計の伝達トルク(合計伝達トルク)を例えば変速機入力軸34上のトルクに置き換えたときに、その変速機入力軸34上のトルクに対して両係合装置が各々分担する伝達トルクの割合である。トルク分担率を変化させる態様は、例えば変速パターン毎やギヤ段間毎に予め定められている。又は、変速パターンの違い、変速過渡中におけるトルク相中であるか、変速過渡中におけるイナーシャ相中であるかなどによって、AT入力トルクTinを変速前の値から変化させなかったり、解放側クラッチトルクTcbdrnをゼロとしたり、或いは係合側クラッチトルクTcbaplをゼロとしたりすることができる。従って、上記拘束条件は、例えば解放側クラッチトルクTcbdrnの値を与えること(例えば解放側クラッチトルクTcbdrnをゼロとしたり、運動方程式における解放側クラッチトルクTcbdrnの項の定数をゼロとすること)、係合側クラッチトルクTcbaplの値を与えること、AT入力トルクTinの値を与えることなどである。
The
制御操作量算出部80は、前記式(1)及び式(2)の運動方程式と条件設定部78により設定された拘束条件とを用いて変速目標値(すなわち変速目標値設定部76により設定された目標入力軸角加速度dωintgt/dt及び目標AT出力トルクTotgt)を実現させる制御操作量を決定する変速モデルに従って、制御操作量としての、AT入力トルクTin、解放側クラッチトルクTcbdrn、及び係合側クラッチトルクTcbaplを算出する。制御操作量算出部80は、AT入力トルクTin、解放側クラッチトルクTcbdrn、及び係合側クラッチトルクTcbaplを、変速を実行する為の要求値(要求AT入力トルクTindem、要求解放側クラッチトルクTcbdrndem、要求係合側クラッチトルクTcbapldemという)としてエンジン制御部72及び変速制御部74に与える。尚、AT入力トルクTinは、トルクコンバータ20のトルク比tを考慮すればエンジントルクTe(=Tin/t)と同意である。
The control manipulated
制御操作量算出部80は、自動変速機22の変速におけるイナーシャ相中には、入力軸角加速度dωin/dtの実際値(実入力軸角加速度dωin/dtともいう)を目標入力軸角加速度dωintgt/dtとするように、変速モデルに従って算出したクラッチトルクTcb(解放側クラッチトルクTcbdrn及び/又は係合側クラッチトルクTcbapl)をフィードバック制御(FB制御ともいう)により補正する。例えば、制御操作量算出部80は、次式(3)に示すような、比例項(P成分)及び積分項(I成分)を有する予め定められたフィードバック制御式に、実入力軸角加速度dωin/dtと目標入力軸角加速度dωintgt/dtとの偏差(角加速度偏差ともいう)Δdωin(=dωintgt/dt−dωin/dt)を適用することで、フィードバック補正量(FB補正量ともいう)としてのクラッチトルクTcbの補正量であるクラッチトルク補正量Tcbfb(解放側クラッチトルク補正量Tcbdrnfb及び/又は係合側クラッチトルク補正量Tcbaplfb)を算出する。制御操作量算出部80は、変速モデルに従って算出したクラッチトルクTcbにそのクラッチトルク補正量Tcbfbを加算することで、そのクラッチトルクTcbを補正する。尚、この式(3)において、右辺第1項は比例項であり、右辺第2項は積分項であり、Kpは予め定められた比例定数(ゲイン)であり、Kiは予め定められた積分定数(ゲイン)である。
The control operation
Tcbfb=Kp×Δdωin+Ki×∫(Δdωin)dt …(3) Tcbfb = Kp × Δdωin + Ki × ∫ (Δdωin) dt (3)
エンジン制御部72は、制御操作量算出部80により与えられた要求AT入力トルクTindem(要求エンジントルクTedemも同意)を得る為のエンジン制御指令信号Seをエンジン制御装置32へ出力する。変速制御部74は、制御操作量算出部80により与えられた要求解放側クラッチトルクTcbdrndem及び要求係合側クラッチトルクTcbapldemを得る為の油圧制御指令信号Satを油圧制御回路40へ出力する。
The
ここで、アクセルオフに伴う減速走行時に実行されるダウンシフト時の変速制御について詳細に説明する。特に、ここで説明するダウンシフトは、アクセルオフ時にシフトレバー68の操作によって要求されたダウンシフト、運転モード選択スイッチ64によってスポーツモードが選択されているときにアクセルオフに伴って実行されるダウンシフト、又は、アクセルオフ時にブレーキオンBonに伴って実行されるダウンシフトなどである。このようなダウンシフトが実行されるときは、運転者は減速度の速やかな増大を求めているときであると考えられる。その為、電子制御装置70は、このようなダウンシフトを実行する際には、変速過渡過程でエンジントルクTeを上昇させるエンジントルクアップを行うことにより変速を速やかに進行させる、所謂ブリッピングダウンシフトを行う。
Here, the shift control at the time of downshifting, which is executed at the time of deceleration traveling due to the accelerator off, will be described in detail. In particular, the downshift described here is a downshift requested by operating the
具体的には、電子制御装置70は、アクセルオフに伴う減速走行時に実行されるダウンシフトの際には(つまりブリッピングダウンシフトの際には)、解放側係合装置を解放した状態でエンジントルクアップを行うことによりAT入力回転速度ωinをダウンシフト後の同期回転速度ωina(=ωo×ダウンシフト後のギヤ比γaft)に向けて上昇させてそのダウンシフトを進行させた後に、AT入力回転速度ωinが予め定められたその同期回転速度ωinaの近傍の回転速度まで上昇したら、又は、AT入力回転速度ωinがその同期回転速度ωinaに到達したら、係合側係合装置を係合する。
Specifically, the
条件設定部78は、アクセルオフに伴う減速走行時に実行されるダウンシフトの際には、上述したようなブリッピングダウンシフトが実行されるように、変速モデルにおける拘束条件を設定する。ブリッピングダウンシフト時の拘束条件は、例えばトルク相中であれば、解放側係合装置及び係合側係合装置のうちの解放側係合装置のみが係合される条件(例えば運動方程式における係合側クラッチトルクTcbaplの項がゼロとなる条件)が設定され、又、イナーシャ相中であれば、解放側係合装置が解放される条件(例えば運動方程式における解放側クラッチトルクTcbdrnの項がゼロとなる条件)が設定される。
The
変速目標値設定部76は、ブリッピングダウンシフトの際には、ダウンシフト前のAT出力トルクToからダウンシフト後のAT出力トルクToへ変化させるように、変速過渡中の目標AT出力トルクTotgtを設定する。例えば、変速目標値設定部76は、トルク相中においてダウンシフト前のAT出力トルクToからダウンシフト後のAT出力トルクToに向けて減少させるように、目標AT出力トルクTotgtを設定する。アクセルオフに伴う減速走行時のAT出力トルクToは、例えばフューエルカット制御中のエンジン12によるエンジンブレーキトルクで得られる負トルク(減速トルクともいう)である。この減速トルクは、自動変速機22のギヤ段に応じて変化させられるものであり、低車速側のギヤ段程増加させられる(つまりAT出力トルクToがゼロ以下の範囲内で減少させられる)。
The gear shift target
変速目標値設定部76は、ブリッピングダウンシフトにおけるイナーシャ相中には、ブリッピングダウンシフトの進行に伴って生じるイナーシャトルクTininaに基づいて、目標AT出力トルクTotgtを補正する。具体的には、このイナーシャトルクTininaは、変速時に、変速機入力軸34、及び変速機入力軸34と一体的に回転する回転部材(例えば変速時に係合されたままの係合装置CB(例えば2→1ダウンシフトでは第1クラッチC1)を介して機械的に連結された回転部材)の全体のイナーシャIinの回転変化に伴うイナーシャトルクである。全体のイナーシャIinは、例えばどのギヤ段間での変速であるかによって予め定められている。変速目標値設定部76は、イナーシャIinと目標入力軸角加速度dωintgt/dtとに基づいてイナーシャトルクTinina(=Iin×dωintgt/dt)を算出する。イナーシャトルクTininaを補償するトルクは、ブリッピングダウンシフトにおけるイナーシャ相中であれば、AT入力トルクTin(エンジントルクTeも同意)及び/又は係合側クラッチトルクTcbaplである。イナーシャ相の開始当初はエンジントルクTeにてイナーシャトルクTininaが補償され、変速が進行した後には、イナーシャトルクTininaを補償する分担がダウンシフトの進行と共に係合側クラッチトルクTcbaplに移し替えられる。本実施例では、イナーシャトルクTininaを補償する分担を表すものとして、変速進行度に応じて「0」←→「1」で変化するように予め定められたイナーシャトルク分担係数(割合)を用いる。変速進行度は、変速がどれだけ進行したかを表す度合であり、例えばダウンシフト後のAT入力回転速度ωinの同期回転速度ωinaとダウンシフト前のAT入力回転速度ωinの同期回転速度ωinb(=ωo×ダウンシフト前のギヤ比γbfr)との差回転速度Δωinab(=ωina−ωinb)に対する、イナーシャ相開始後のAT入力回転速度ωinの変化量Δωinrb(=実際のωin−ωinb)の割合(=Δωinrb/Δωinab)である。エンジントルクTeと係合側クラッチトルクTcbaplとのうちでエンジントルクTeにてイナーシャトルクTininaを補償する割合は、エンジン12のイナーシャトルク分担係数ktinである。エンジン12のイナーシャトルク分担係数ktinは、イナーシャ相中の後半において、変速進行度が大きくされることに応じて(変速の進行に応じて)、「1」から「0」に向けて漸減される。従って、エンジントルクTeと係合側クラッチトルクTcbaplとのうちで係合側クラッチトルクTcbaplにてイナーシャトルクTininaを補償する割合である、係合側係合装置のイナーシャトルク分担係数(1−ktin)は、ダウンシフトの進行と共に大きくされるように予め定められている。変速目標値設定部76は、イナーシャトルクTininaを変速機出力歯車24におけるイナーシャトルク(AT出力イナーシャトルクともいう)Toina(=Tinina×γaft)に換算する。AT出力イナーシャトルクToinaに基づいて目標AT出力トルクTotgtを補正する際、係合側クラッチトルクTcbaplが有効に働いた分を目標AT出力トルクTotgtに加算すれば良い。従って、変速目標値設定部76は、AT出力イナーシャトルクToinaに、係合側係合装置のイナーシャトルク分担係数(1−ktin)を乗算してイナーシャトルク補正量Tocr(=Toina×(1−ktin))を算出し、既に設定した目標AT出力トルクTotgtにそのイナーシャトルク補正量Tocrを加算することで、その目標AT出力トルクTotgtを補正する。これにより、結果的に、イナーシャトルクTininaを補償する分担を、ダウンシフトの進行と共にエンジントルクTeから係合側クラッチトルクTcbaplへ移し替えることができる。
The shift target
図6は、ブリッピングダウンシフトを実行した場合のタイムチャートであり、本実施例とは別の、比較例を示す図である。図6において、目標AT出力トルクTotgtは、トルク相中において、ダウンシフト前のAT出力トルクTo(n速出力トルク)からダウンシフト後のAT出力トルクTo(n−1速出力トルク)に向けて減少するように変化させられている。この変速モデルでは、ブリッピングダウンシフトが実行されるように拘束条件が設定されているので、イナーシャ相中においてエンジン12のフューエルカット制御が解除されてエンジントルクアップが行われるように、要求AT入力トルクTindem(要求エンジントルクTedemも同意)が与えられる。エンジン12のイナーシャトルク分担係数ktinは、イナーシャ相中の後半において、変速の進行に応じて「1」から「0」に向けて漸減される。つまり、係合側係合装置のイナーシャトルク分担係数(1−ktin)は、ダウンシフトの進行と共に大きくされる。それに合わせて、イナーシャトルク補正量Tocrが算出され(目標AT出力トルクの欄における斜線で示した領域A参照)、目標AT出力トルクTotgtが補正される。イナーシャ相中では、実入力軸角加速度dωin/dtを目標入力軸角加速度dωintgt/dtとするように、FB制御により係合側クラッチトルクTcbaplが補正される。この比較例では、変速モデルに従って算出された係合側クラッチトルクTcbaplに、イナーシャ相の開始当初からFB補正量としての係合側クラッチトルク補正量Tcbaplfbが加算され、更に、ダウンシフトが進行したイナーシャ相中の後半からはイナーシャトルク補正量Tocrを補償する為のイナーシャトルク分が加算されている(係合側クラッチトルクの欄における斜線で示した領域B参照)。ブリッピングダウンシフトでは、専らエンジントルクアップによってAT入力回転速度ωinをダウンシフト前の同期回転速度ωinb(n速同期回転速度)からダウンシフト後の同期回転速度ωina(n−1速同期回転速度)に向けて上昇させてそのダウンシフトが進行させられる。その為、係合側クラッチトルクTcbaplは、本来、イナーシャ相の開始当初から後半に入るまでの間はダウンシフトの進行にとって有効に働いていないのだが、係合側クラッチトルク補正量Tcbaplfbが加算されることでイナーシャ相の開始当初からダウンシフトを進行させるトルク分として寄与することになる。そうすると、2つの制御操作量でAT入力回転速度ωinを上昇させることとなって制御が複雑になるおそれがある。別の観点では、係合側クラッチトルクTcbaplがダウンシフトの進行やイナーシャトルク補正量Tocrの補償にとって有効に働き出すようになるまでに溜まったFB制御における積分項の値(積分値)によって、係合側クラッチトルクTcbaplが有効に働き始めた以降における係合側クラッチトルク補正量Tcbaplfbが適当な値とならず、AT入力回転速度ωinの吹き上がり、変速の停滞、又は変速ショックなどが生じるおそれがある(AT入力回転速度の欄における破線丸囲み部分参照)。
FIG. 6 is a time chart when the blipping downshift is executed, and is a diagram showing a comparative example different from the present embodiment. In FIG. 6, the target AT output torque Totgt is changed from the AT output torque To (nth speed output torque) before the downshift to the AT output torque To (n−1th speed output torque) after the downshift in the torque phase. It has been changed to decrease. In this shift model, the constraint condition is set so that the blipping downshift is executed. Therefore, in order to cancel the fuel cut control of the
そこで、制御操作量算出部80は、ブリッピングダウンシフトにおけるイナーシャ相中には、実入力軸角加速度dωin/dtを目標入力軸角加速度dωintgt/dtとするように、変速モデルに従って算出した係合側クラッチトルクTcbaplをFB制御により補正すると共に、このFB制御における予め定められたゲイン(例えば前記式(3)における比例定数Kp、積分定数Ki)に、係合側係合装置のイナーシャトルク分担係数(1−ktin)を乗算する。係合側係合装置のイナーシャトルク分担係数(1−ktin)は、イナーシャ相中の後半において、変速の進行に応じて「0」から「1」に向けて漸増される。このことを利用して、イナーシャトルク分担係数(1−ktin)に応じてFB制御におけるゲインを増加させることで、係合側クラッチトルクTcbaplがイナーシャ相中の後半においてダウンシフトの進行にとって有効に働き出すことに合わせて(見方を換えればイナーシャトルクTininaの補償が係合側クラッチトルクTcbapl側に分担されることに合わせて)FB制御が実質的に行われて係合側クラッチトルク補正量Tcbaplfbが増加していくようになる。これにより、過剰にFB制御における積分値が溜まることが回避又は抑制される。
Therefore, the control operation
図4は、電子制御装置70の制御作動の要部すなわちアクセルオフに伴う減速走行時のダウンシフトを変速モデルを用いて実行する際にFB制御における積分値が過剰に溜まることなく、AT入力回転速度ωinの吹き上がり、変速の停滞、変速ショックを抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば走行中に繰り返し実行される。図5は、図4のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。
FIG. 4 shows an AT input rotation without excessive accumulation of the integral value in the FB control when a downshift during deceleration traveling due to accelerator off is executed using a shift model, which is a main control operation of the
図4において、先ず、変速制御部74の機能に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S10において、ブリッピングダウンシフトの実行中であるか否かが判定される。このS10の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このS10の判断が肯定される場合は変速目標値設定部76の機能に対応するS20において、変速目標値(目標入力軸角加速度dωintgt/dt、目標AT出力トルクTotgt)が設定される。次いで、変速目標値設定部76の機能に対応するS30において、イナーシャIinと目標入力軸角加速度dωintgt/dtとに基づいてイナーシャトルクTininaが算出され、イナーシャトルクTininaがAT出力イナーシャトルクToinaに換算される。次いで、変速目標値設定部76の機能に対応するS40において、変速進行度に応じて「0」←→「1」で変化するように予め定められたエンジン12のイナーシャトルク分担係数ktinを用いて、実際の変速進行度に応じたエンジン12のイナーシャトルク分担係数ktinが算出される。次いで、変速目標値設定部76の機能に対応するS50において、上記S30にて算出されたAT出力イナーシャトルクToinaと上記S40にて算出されたイナーシャトルク分担係数ktinとに基づいて、上記S20にて設定された目標AT出力トルクTotgtが補正されて、新たな目標AT出力トルクTotgt(=Toina×(1−ktin)+Totgt)として設定される。次いで、制御操作量算出部80の機能に対応するS60において、前記式(1)及び式(2)の運動方程式と拘束条件とを用いて上記S20−S50にて設定された変速目標値を実現させる制御操作量が算出され、その制御操作量が変速を実行する為の要求値(要求AT入力トルクTindem、要求解放側クラッチトルクTcbdrndem、要求係合側クラッチトルクTcbapldem)として与えられる。次いで、制御操作量算出部80の機能に対応するS70において、イナーシャ相中には、実入力軸角加速度dωin/dtを目標入力軸角加速度dωintgt/dtとするように、FB制御により係合側クラッチトルク補正量Tcbaplfbが算出される。この係合側クラッチトルク補正量Tcbaplfbが上記S60にて算出された係合側クラッチトルクTcbaplに加算され、補正されたその係合側クラッチトルクTcbaplが新たな要求係合側クラッチトルクTcbapldemとして与えられる。このFB制御の際には、FB制御におけるゲインに係合側係合装置のイナーシャトルク分担係数(1−ktin)が乗算される。次いで、エンジン制御部72及び変速制御部74の機能に対応するS80において、上記S60にて与えられた要求AT入力トルクTindem(要求エンジントルクTedemも同意)を得る為のエンジン制御指令信号Seがエンジン制御装置32へ出力されると共に、上記S60−S70にて与えられた要求解放側クラッチトルクTcbdrndem及び要求係合側クラッチトルクTcbapldemを得る為の油圧制御指令信号Satが油圧制御回路40へ出力される。
In FIG. 4, first, in step (hereinafter, step is omitted) S10 corresponding to the function of the
図5において、図6と同様に、目標AT出力トルクTotgtは、トルク相中において、n速出力トルクからn−1速出力トルクに向けて減少させられている(t1時点−t2時点参照)。この変速モデルでは、図6と同様に、ブリッピングダウンシフトが実行されるように拘束条件が設定されているので、イナーシャ相中においてエンジントルクアップが行われるように要求AT入力トルクTindemが与えられる(t2時点−t3時点参照)。図6と同様に、イナーシャ相中の後半において、イナーシャトルク補正量Tocrが算出され(目標AT出力トルクの欄における斜線で示した領域A参照)、目標AT出力トルクTotgtが補正される。イナーシャ相中では、実入力軸角加速度dωin/dtを目標入力軸角加速度dωintgt/dtとするように、FB制御により係合側クラッチトルクTcbaplが補正される。本実施例では、このFB制御の際、FB制御におけるゲインに、イナーシャ相中の後半において変速の進行に応じて「1」から「0」に向けて漸減されるエンジン12のイナーシャトルク分担係数ktinとは変化傾向が逆となる、係合側係合装置のイナーシャトルク分担係数(1−ktin)が乗算される。これにより、実質的にFB制御が行われるのは、イナーシャトルクTininaの補償が係合側クラッチトルクTcbapl側に分担され始めてからとなる。つまり、変速モデルに従って算出された係合側クラッチトルクTcbaplには、係合側係合装置がイナーシャトルクTininaの補償を分担するのに合わせてFB補正量(係合側クラッチトルク補正量Tcbaplfb)が加算される(係合側クラッチトルクの欄における斜線で示した領域B参照)。よって、本実施例では、ブリッピングダウンシフトの狙い通り、係合側クラッチトルクTcbaplはイナーシャ相の後半に入るまでの間はダウンシフトの進行にとって有効に働かず、専らエンジントルクアップによってAT入力回転速度ωinがn速同期回転速度からn−1速同期回転速度に向けて上昇させられてそのダウンシフトが進行させられるので、専ら1つの制御操作量でAT入力回転速度ωinを上昇させることとなって制御が簡単になる。又、適正なタイミングで係合側クラッチトルク補正量Tcbaplfbが加算されるので、変速ショックの抑制と応答性(速やかな変速進行)とを両立することができる(AT入力回転速度の欄における破線丸囲み部分参照)。 In FIG. 5, similarly to FIG. 6, the target AT output torque Totgt is decreased from the nth speed output torque toward the n−1th speed output torque during the torque phase (see time points t1 to t2). In this shift model, the constraint condition is set so that the blipping downshift is executed as in the case of FIG. 6, so that the required AT input torque Tindem is given so that the engine torque is increased during the inertia phase. (Refer to time point t2-time point t3). Similar to FIG. 6, in the latter half of the inertia phase, the inertia torque correction amount Tocr is calculated (see the hatched area A in the target AT output torque column), and the target AT output torque Totgt is corrected. During the inertia phase, the engagement side clutch torque Tcbapl is corrected by the FB control so that the actual input shaft angular acceleration dωin / dt becomes the target input shaft angular acceleration dωintgt / dt. In this embodiment, in the FB control, the gain in the FB control is gradually reduced from "1" to "0" in accordance with the progress of the shift in the latter half of the inertia phase. Is multiplied by the inertia torque sharing coefficient (1-ktin) of the engagement side engagement device, which has a reverse tendency of change. Thus, the FB control is substantially performed only after the compensation of the inertia torque Tinina is started to be shared by the engagement side clutch torque Tcbapl side. In other words, the FB correction amount (engagement side clutch torque correction amount Tcbaplfb) is added to the engagement side clutch torque Tcbapl calculated according to the shift model in accordance with the fact that the engagement side engagement device shares the compensation of the inertia torque Tinina. They are added (see the hatched area B in the engagement side clutch torque column). Therefore, in the present embodiment, the engagement side clutch torque Tcbapl does not work effectively for the progress of the downshift until the latter half of the inertia phase, as intended for the blipping downshift. Since the speed ωin is increased from the n-th speed synchronous rotation speed toward the n−1th speed synchronous rotation speed and the downshift is advanced, the AT input rotation speed ωin is increased only by one control operation amount. Control becomes easy. Further, since the engagement side clutch torque correction amount Tcbaplfb is added at an appropriate timing, both suppression of shift shock and responsiveness (progress of speed change) can be achieved at the same time (the dotted line circle in the AT input rotation speed column). See the box).
上述のように、本実施例によれば、変速モデルを用いて実行されるアクセルオフに伴う減速走行時のダウンシフトにおけるイナーシャ相中には、実入力軸角加速度dωin/dtを目標入力軸角加速度dωintgt/dtとするように係合側クラッチトルクTcbaplがFB制御により補正されると共に、そのFB制御におけるゲインに、係合側クラッチトルクTcbaplにてイナーシャトルクTininaを補償する割合がダウンシフトの進行と共に大きくされるように予め定められた係合側係合装置のイナーシャトルク分担係数(1−ktin)が乗算されるので、係合側クラッチトルクTcbaplがダウンシフトの進行やイナーシャトルクTininaの補償にとって有効に働き出すことに応じて、FB制御におけるゲインが増加していく。よって、アクセルオフに伴う減速走行時のダウンシフトを変速モデルを用いて実行する際に、FB制御における積分値が過剰に溜まることなく、AT入力回転速度ωinの吹き上がり、変速の停滞、変速ショックを抑制することができる。 As described above, according to the present embodiment, the actual input shaft angular acceleration dωin / dt is set to the target input shaft angle during the inertia phase in the downshift when the vehicle is decelerating due to the accelerator off executed using the shift model. The engagement side clutch torque Tcbapl is corrected by the FB control so that the acceleration is dωintgt / dt, and the gain in the FB control compensates the inertia torque Tinina with the engagement side clutch torque Tcbapl. Since it is multiplied by the inertia torque sharing coefficient (1-ktin) of the engagement side engagement device that is predetermined so as to increase with the engagement side clutch torque Tcbapl, the engagement side clutch torque Tcbapl is used for the progress of the downshift and the compensation of the inertia torque Tinina. The gain in the FB control increases in accordance with the effective operation. Therefore, when the downshift at the time of deceleration traveling due to accelerator release is executed using the shift model, the integrated value in the FB control does not accumulate excessively, the AT input rotation speed ωin rises, the shift is stagnant, and the shift shock occurs. Can be suppressed.
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention can be applied to other aspects.
例えば、前述の実施例では、ブリッピングダウンシフトにおけるイナーシャ相中には、FB制御におけるゲインに係合側係合装置のイナーシャトルク分担係数(1−ktin)を乗算したが、この態様に限らない。例えば、ブリッピングダウンシフトにおけるイナーシャ相中には、FB制御による係合側クラッチトルク補正量Tcbaplfbに、係合側係合装置のイナーシャトルク分担係数(1−ktin)を乗算しても良い。このようにすれば、係合側クラッチトルクTcbaplがダウンシフトの進行やイナーシャトルクTininaの補償にとって有効に働き出すことに応じて、FB制御による係合側クラッチトルク補正量Tcbaplfbが増加していく。よって、前述の実施例と同等の効果が得られる。 For example, in the above-described embodiment, the gain in the FB control is multiplied by the inertia torque sharing coefficient (1-ktin) of the engagement side engagement device during the inertia phase in the blipping downshift, but the present invention is not limited to this mode. . For example, during the inertia phase in the blipping downshift, the engagement side clutch torque correction amount Tcbaplfb by the FB control may be multiplied by the inertia torque share coefficient (1-ktin) of the engagement side engagement device. In this way, the engagement side clutch torque correction amount Tcbaplfb by the FB control increases in response to the engagement side clutch torque Tcbapl effectively acting for the progress of the downshift and the compensation of the inertia torque Tinina. Therefore, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.
また、前述の実施例では、シフトレバー68の操作ポジションPOSshの一つであるM操作ポジションは、運転者によるシフトレバー68の操作によって自動変速機22のギヤ段を切り替える手動変速を可能とする手動変速操作ポジションであったが、この態様に限らない。例えば、M操作ポジションは、自動変速機22の変速可能なハイ側のギヤ段が異なる複数種類の変速範囲(変速レンジ)を切り替えることにより手動変速を可能とする手動変速操作ポジションであっても良い。又は、車両10は、更に、M操作ポジションにおけるアップシフト操作ポジション「+」又はダウンシフト操作ポジション「−」へのシフトレバー68の操作と同等の変速操作をすることが可能なギヤ段切替操作部材としてのパドルスイッチ(不図示)が設けられても良い。パドルスイッチは、ステアリングホイールに搭載されており、アップシフトスイッチ及びダウンシフトスイッチが設けられている。アップシフトスイッチ及びダウンシフトスイッチは、例えばステアリングホイールを握ったままでドライバ側に操作することでシフトレバー68による変速操作と同等の変速操作が可能である。具体的には、シフトレバー68がM操作ポジションに操作されているときは勿論のこと、シフトレバー68がD操作ポジションに操作されているときであっても、アップシフトスイッチ又はダウンシフトスイッチが操作されると、手動変速モードが成立させられて、自動変速機22のギヤ段が切り替えられる。電子制御装置70は、アクセルオフ時にパドルスイッチの操作によって要求されたダウンシフトを実行する際には、ブリッピングダウンシフトを行う。尚、前述の実施例においては、必ずしも手動変速モードが成立させられる車両である必要はない。
Further, in the above-described embodiment, the M operation position, which is one of the operation positions POSsh of the
また、前述の実施例では、エンジン12の動力は、トルクコンバータ20を介して自動変速機22へ伝達されたが、この態様に限らない。例えば、トルクコンバータ20に替えて、トルク増幅作用のない流体継手(フルードカップリング)などの他の流体式伝動装置が用いられても良い。或いは、この流体式伝動装置は必ずしも設けられなくても良い。
Further, in the above-described embodiment, the power of the
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 The above description is merely one embodiment, and the present invention can be implemented in various modified and improved modes based on the knowledge of those skilled in the art.
10:車両
12:エンジン
14:駆動輪
22:自動変速機(有段変速機)
24:変速機出力歯車(有段変速機の出力回転部材)
34:変速機入力軸(有段変速機の入力回転部材)
70:電子制御装置(制御装置)
76:変速目標値設定部
78:条件設定部
80:制御操作量算出部
CB:係合装置(複数の係合装置)
10: vehicle 12: engine 14: drive wheels 22: automatic transmission (stepped transmission)
24: Transmission output gear (output rotating member of stepped transmission)
34: Transmission input shaft (input rotary member of stepped transmission)
70: Electronic control device (control device)
76: Shift target value setting unit 78: Condition setting unit 80: Control operation amount calculation unit CB: Engaging device (plural engaging devices)
Claims (1)
アクセルオフに伴う減速走行時に実行されるダウンシフトの際には、前記解放側係合装置を解放した状態で前記エンジンの出力トルクを上昇させることにより前記有段変速機の入力回転部材の回転速度を前記ダウンシフト後の同期回転速度に向けて上昇させて前記ダウンシフトを進行させた後に、前記係合側係合装置を係合するように、前記変速モデルにおける前記制御操作量の決定に必要な条件を設定する条件設定部と、
前記ダウンシフトにおけるイナーシャ相中には、前記有段変速機の出力回転部材上に換算された前記ダウンシフトの進行に伴って生じるイナーシャトルクに、前記有段変速機の入力回転部材におけるトルクと前記係合側係合装置のトルク容量とのうちで前記係合側係合装置のトルク容量にて前記イナーシャトルクを補償する割合が前記ダウンシフトの進行と共に大きくされるように予め定められたイナーシャトルク分担係数を乗算した値を用いて、前記有段変速機の出力回転部材におけるトルクの目標値を補正する変速目標値設定部と、
前記ダウンシフトにおけるイナーシャ相中には、前記有段変速機の入力回転部材の角加速度の実際値を前記目標値とするように前記係合側係合装置のトルク容量をフィードバック制御により補正すると共に、前記フィードバック制御における予め定められたゲインに、又は、前記フィードバック制御による前記係合側係合装置のトルク容量の補正量に、前記イナーシャトルク分担係数を乗算する制御操作量算出部と
を、含むことを特徴とする車両の制御装置。 A stepped transmission in which a gear stage is switched by controlling release of a disengagement side engagement device of the plurality of engagement devices and engagement of an engagement side engagement device of the plurality of engagement devices And a engine in which power is transmitted to driving wheels via the stepped transmission, a target value of torque in an output rotating member of the stepped transmission and an input rotating member of the stepped transmission. Control of the torque in the input rotary member of the stepped transmission, the torque capacity of the disengagement side engagement device, and the torque capacity of the engagement side engagement device that realizes the gear shift target value with the target value of the angular acceleration of A control device for a vehicle, which executes a shift of the stepped transmission using a predetermined shift model for determining an operation amount,
During a downshift executed during deceleration due to accelerator release, the rotational speed of the input rotary member of the stepped transmission is increased by increasing the output torque of the engine with the disengagement side engagement device being released. Required to determine the control operation amount in the shift model so as to engage the engagement side engaging device after the gear shift is increased toward the synchronous rotation speed after the downshift and the downshift is advanced. Condition setting part to set various conditions,
During the inertia phase in the downshift, the torque in the input rotary member of the stepped transmission and the torque generated in the input rotary member of the stepped transmission are included in the inertia torque generated along with the progress of the downshift converted on the output rotary member of the stepped transmission. Of the torque capacity of the engagement-side engagement device, a torque capacity of the engagement-side engagement device that compensates for the inertia torque is determined in advance so that the ratio increases as the downshift progresses. A shift target value setting unit that corrects the target value of the torque in the output rotary member of the stepped transmission using a value obtained by multiplying the sharing factor;
During the inertia phase in the downshift, the torque capacity of the engagement side engagement device is corrected by feedback control so that the actual value of the angular acceleration of the input rotary member of the stepped transmission becomes the target value. A predetermined gain in the feedback control or a correction amount of the torque capacity of the engagement side engagement device by the feedback control, and a control operation amount calculation unit that multiplies the inertia torque sharing coefficient. A vehicle control device characterized by the above.
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