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JP2018017121A - Control device of vehicle - Google Patents

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JP2018017121A
JP2018017121A JP2016145059A JP2016145059A JP2018017121A JP 2018017121 A JP2018017121 A JP 2018017121A JP 2016145059 A JP2016145059 A JP 2016145059A JP 2016145059 A JP2016145059 A JP 2016145059A JP 2018017121 A JP2018017121 A JP 2018017121A
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JP
Japan
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torque
control
shift
automatic transmission
input shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP2016145059A
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Japanese (ja)
Inventor
圭祐 太田
Keisuke Ota
圭祐 太田
友宏 珍部
Tomohiro Chinbe
友宏 珍部
長谷川 善雄
Yoshio Hasegawa
善雄 長谷川
佐川 歩
Ayumi Sagawa
歩 佐川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】パワーオンダウンシフト時において、トルクダウン制御によって入力軸回転速度の吹け上がりを抑制しつつ、応答性の高い駆動力特性を実現することができる車両の制御装置を提供する。【解決手段】パワーオンダウンシフト時におけるトルクダウン制御の実行中に(ST13)、トルクダウン復帰制御の開始条件が成立した際には(ST14でYES判定)、トルク相制御において設定されている目標トルク相時間に応じた復帰割合でトルクダウン量を減少させていくトルクダウン復帰制御を実行する(ST15)。これにより、トルクダウン量の減少割合を自動変速機の変速状態に連動した適切なものに設定でき、応答性の高い駆動力特性を実現することが可能になる。【選択図】図6An object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of realizing a driving force characteristic with high responsiveness while suppressing an increase in input shaft rotational speed by torque down control during a power-on downshift. During execution of torque-down control during a power-on downshift (ST13), when a start condition for torque-down return control is satisfied (YES in ST14), a target set in torque phase control is set. Torque down return control is executed to decrease the torque down amount at a return rate corresponding to the torque phase time (ST15). As a result, the reduction ratio of the torque reduction amount can be set to an appropriate value that is linked to the shift state of the automatic transmission, and a driving force characteristic with high responsiveness can be realized. [Selection] Figure 6

Description

本発明は、駆動力源および自動変速機を搭載した車両の制御装置に係る。特に、本発明は、パワーオンダウンシフト変速時に実行される駆動力源のトルクダウン制御に関する。   The present invention relates to a vehicle control device equipped with a driving force source and an automatic transmission. In particular, the present invention relates to torque-down control of a driving force source that is executed during a power-on downshift.

従来、エンジンおよび有段式の自動変速機を搭載した車両において、パワーオンダウンシフト変速時に、エンジントルクを低下させるトルクダウン制御が行われている。このトルクダウン制御の一例としては、点火プラグの点火時期を遅角させること(点火遅角)が挙げられる。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a vehicle equipped with an engine and a stepped automatic transmission, torque down control for reducing engine torque is performed during power-on downshift. An example of this torque down control is to retard the ignition timing of the spark plug (ignition retard).

特許文献1には、トルクダウン制御での点火遅角量を所定割合で復帰させる(特許文献1では点火タイミング遅れを除去するとしている)ことが開示されている。   Patent Document 1 discloses that an ignition delay amount in torque-down control is returned at a predetermined rate (Patent Document 1 is designed to eliminate ignition timing delay).

特開平4−262165号公報JP-A-4-262165

しかしながら、特許文献1に開示されている点火遅角量の復帰は、イナーシャ相からトルク相への移行期間中に行われるものである。このため、トルクダウン制御によって入力軸回転速度の吹け上がり(回転同期時の吹け上がり)を抑制しながらも、トルク相の全期間において所望の駆動力特性を実現することは難しいものとなっている。例えば、トルクダウン制御におけるトルクの復帰勾配が小さく、入力軸回転速度の吹け上がりを抑制するのに必要十分な量以上のトルクダウン量となっている場合には、駆動力の応答性が低下することになる。このため、トルクダウン制御におけるトルクの復帰については改良の余地がある。   However, the return of the ignition retard amount disclosed in Patent Document 1 is performed during the transition period from the inertia phase to the torque phase. For this reason, it is difficult to achieve desired driving force characteristics over the entire period of the torque phase while suppressing the increase of the input shaft rotation speed (the increase in rotation synchronization) by torque down control. . For example, when the torque return gradient in the torque down control is small and the torque down amount is more than the amount necessary and sufficient for suppressing the increase in the input shaft rotation speed, the response of the driving force is lowered. It will be. For this reason, there is room for improvement in the return of torque in the torque down control.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パワーオンダウンシフト変速時において、トルクダウン制御によって入力軸回転速度の吹け上がりを抑制しつつ、応答性の高い駆動力特性を実現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 points, and the object of the present invention is to provide a highly responsive operation while suppressing the rising of the input shaft rotational speed by torque down control during power-on downshift. An object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of realizing driving force characteristics.

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることにより複数の変速段のうちの1つを成立させる有段式の自動変速機と、この自動変速機の入力軸に向けてトルクを出力する駆動力源とを搭載した車両に適用される制御装置を前提とする。そして、この制御装置は、前記自動変速機のパワーオンダウンシフト変速の同期回転速度付近で開始される前記駆動力源のトルクダウン制御に際し、このトルクダウン制御の終了に当たって、当該パワーオンダウンシフト変速のトルク相制御実行時間に応じた復帰割合でトルクダウン量を減少させていくトルク復帰制御部を備えていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a solution means of the present invention includes a stepped automatic transmission that establishes one of a plurality of shift stages by selectively engaging a plurality of friction engagement elements. A control device applied to a vehicle equipped with a driving force source that outputs torque toward the input shaft of the automatic transmission is assumed. When the torque-down control of the driving force source started near the synchronous rotational speed of the power-on downshift of the automatic transmission, the control device performs the power-on downshift at the end of the torque-down control. And a torque return control unit that reduces the torque reduction amount at a return rate corresponding to the torque phase control execution time.

この特定事項により、トルクダウン制御によって入力軸回転速度の吹け上がりを抑制しながらも、トルクダウン制御を終了させる際のトルクダウン量の減少割合(例えば単位時間当たりにおけるトルクダウン量の減少量)を、自動変速機の変速状態に連動した適切なものに設定でき、応答性の高い駆動力特性を実現することが可能になる。   With this specific matter, the torque reduction amount reduction rate (for example, the amount of torque reduction amount per unit time) at the time of terminating the torque reduction control while suppressing the increase of the input shaft rotation speed by the torque reduction control is set. Therefore, it can be set to an appropriate one linked to the shift state of the automatic transmission, and it is possible to realize a driving force characteristic with high responsiveness.

本発明では、自動変速機のパワーオンダウンシフト変速時における駆動力源のトルクダウン制御に際し、このトルクダウン制御の終了に当たって、当該パワーオンダウンシフト変速のトルク相制御実行時間に応じた復帰割合でトルクダウン量を減少させていくようにしている。これにより、トルクダウン制御によって入力軸回転速度の吹け上がりを抑制しつつ、応答性の高い駆動力特性を実現することができる。   In the present invention, at the time of torque down control of the driving force source during the power-on downshift of the automatic transmission, at the end of the torquedown control, the return ratio according to the torque phase control execution time of the power-on downshift The amount of torque reduction is reduced. As a result, it is possible to realize a driving force characteristic with high responsiveness while suppressing an increase in the input shaft rotation speed by the torque down control.

実施形態に係る車両の駆動系の概略構成を示す図である。It is a figure showing a schematic structure of a drive system of a vehicle concerning an embodiment. トルクコンバータおよび自動変速機の構成を示すスケルトン図である。It is a skeleton figure which shows the structure of a torque converter and an automatic transmission. 自動変速機における変速段毎の第1クラッチ〜第4クラッチ、第1ブレーキおよび第2ブレーキの係合状態を示す係合表である。4 is an engagement table showing engagement states of the first to fourth clutches, the first brake, and the second brake for each shift stage in the automatic transmission. 車両の制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control system of a vehicle. 実施形態に係るトルク相制御の手順を説明するためのフローチャート図である。It is a flowchart figure for demonstrating the procedure of the torque phase control which concerns on embodiment. 実施形態に係るトルクダウン制御の手順を説明するためのフローチャート図である。It is a flowchart figure for demonstrating the procedure of the torque down control which concerns on embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

先ず、図1〜図4を参照して、本実施形態に係る車両100について説明する。   First, a vehicle 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

車両100は、図1に示すように、エンジン1と、トルクコンバータ2と、有段式の自動変速機3と、油圧制御装置4と、ECU5とを備えている。この車両100は、例えばFF(フロントエンジン・フロントドライブ)方式であり、エンジン1の出力が、トルクコンバータ2および自動変速機3を介してデファレンシャル装置6に伝達され、左右の駆動輪(前輪)7に分配されるようになっている。   As shown in FIG. 1, the vehicle 100 includes an engine 1, a torque converter 2, a stepped automatic transmission 3, a hydraulic control device 4, and an ECU 5. The vehicle 100 is, for example, an FF (front engine / front drive) system, and the output of the engine 1 is transmitted to the differential device 6 via the torque converter 2 and the automatic transmission 3, and left and right drive wheels (front wheels) 7. To be distributed.

−エンジン−
エンジン(内燃機関)1は、走行用の駆動力源であり、例えば多気筒ガソリンエンジンである。エンジン1は、スロットルバルブのスロットル開度(吸入空気量)、燃料噴射量、点火時期などにより運転状態を制御可能に構成されている。
-Engine-
The engine (internal combustion engine) 1 is a driving force source for traveling, for example, a multi-cylinder gasoline engine. The engine 1 is configured such that its operating state can be controlled by the throttle valve opening (intake air amount), fuel injection amount, ignition timing, and the like.

−トルクコンバータ−
トルクコンバータ2は、図2に示すように、エンジン1の出力軸であるクランクシャフト1aに連結されたポンプインペラ21と、自動変速機3に連結されたタービンランナ22と、トルク増幅機能を有するステータ23と、エンジン1と自動変速機3とを直結するためのロックアップクラッチ24とを含んでいる。なお、図2では、トルクコンバータ2および自動変速機3の回転中心軸に対して、下側半分を省略して上側半分のみを模式的に示している。
-Torque converter-
As shown in FIG. 2, the torque converter 2 includes a pump impeller 21 connected to a crankshaft 1a that is an output shaft of the engine 1, a turbine runner 22 connected to the automatic transmission 3, and a stator having a torque amplification function. 23, and a lockup clutch 24 for directly connecting the engine 1 and the automatic transmission 3 to each other. In FIG. 2, the lower half is omitted and only the upper half is schematically shown with respect to the rotation center axes of the torque converter 2 and the automatic transmission 3.

−自動変速機−
自動変速機3は、エンジン1と駆動輪7との間の動力伝達経路に設けられ、入力軸3aの回転を変速して出力軸3bに出力するように構成されている。この自動変速機3では、入力軸3aがトルクコンバータ2のタービンランナ22に連結され、出力軸3bがデファレンシャル装置6などを介して駆動輪7に連結されている。
-Automatic transmission-
The automatic transmission 3 is provided in a power transmission path between the engine 1 and the drive wheels 7, and is configured to shift the rotation of the input shaft 3a and output it to the output shaft 3b. In the automatic transmission 3, the input shaft 3 a is connected to the turbine runner 22 of the torque converter 2, and the output shaft 3 b is connected to the drive wheels 7 via the differential device 6 and the like.

自動変速機3は、第1遊星歯車装置31aを主体として構成される第1変速部(フロントプラネタリ)31、第2遊星歯車装置32aと第3遊星歯車装置32bとを主体として構成される第2変速部(リアプラネタリ)32、第1クラッチC1〜第4クラッチC4、第1ブレーキB1および第2ブレーキB2などによって構成されている。   The automatic transmission 3 includes a first transmission unit (front planetary) 31 mainly composed of a first planetary gear unit 31a, a second planetary gear unit 32a, and a second planetary gear unit 32b. A transmission unit (rear planetary) 32, a first clutch C1 to a fourth clutch C4, a first brake B1, a second brake B2, and the like are configured.

第1変速部31を構成する第1遊星歯車装置31aは、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤS1と、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤP1と、これらピニオンギヤP1を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアCA1と、ピニオンギヤP1を介してサンギヤS1と噛み合うリングギヤR1とを備えている。   The first planetary gear device 31a constituting the first transmission unit 31 is a double pinion type planetary gear mechanism, and supports a sun gear S1, a plurality of pairs of pinion gears P1 meshing with each other, and the pinion gears P1 so as to be able to rotate and revolve. Planetary carrier CA1 and ring gear R1 meshing with sun gear S1 via pinion gear P1.

プラネタリキャリアCA1は、入力軸3aに連結され、その入力軸3aと一体的に回転するようになっている。サンギヤS1は、トランスミッションケース30に固定され、回転不能である。リングギヤR1は、中間出力部材として機能し、入力軸3aに対して減速されてその減速回転を第2変速部32に伝達する。   The planetary carrier CA1 is coupled to the input shaft 3a and rotates integrally with the input shaft 3a. The sun gear S1 is fixed to the transmission case 30 and cannot rotate. The ring gear R1 functions as an intermediate output member, is decelerated with respect to the input shaft 3a, and transmits the decelerated rotation to the second transmission unit 32.

第2変速部32を構成する第2遊星歯車装置32aは、シングルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤS2と、ピニオンギヤP2と、そのピニオンギヤP2を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアRCAと、ピニオンギヤP2を介してサンギヤS2と噛み合うリングギヤRRとを備えている。   The second planetary gear unit 32a constituting the second transmission unit 32 is a single pinion type planetary gear mechanism, which is a sun gear S2, a pinion gear P2, and a planetary carrier RCA that supports the pinion gear P2 so as to be capable of rotating and revolving. And a ring gear RR that meshes with the sun gear S2 via the pinion gear P2.

また、第2変速部32を構成する第3遊星歯車装置32bは、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤS3と、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤP2およびP3と、それらピニオンギヤP2およびP3を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアRCAと、ピニオンギヤP2およびP3を介してサンギヤS3と噛み合うリングギヤRRとを備えている。なお、プラネタリキャリアRCAおよびリングギヤRRは、第2遊星歯車装置32aおよび第3遊星歯車装置32bで共用されている。   The third planetary gear device 32b constituting the second transmission unit 32 is a double pinion type planetary gear mechanism, and includes a sun gear S3, a plurality of pairs of pinion gears P2 and P3 meshing with each other, and the pinion gears P2 and P3. A planetary carrier RCA that supports rotation and revolution is provided, and a ring gear RR that meshes with the sun gear S3 via pinion gears P2 and P3. The planetary carrier RCA and the ring gear RR are shared by the second planetary gear device 32a and the third planetary gear device 32b.

サンギヤS2は、第1ブレーキB1によりトランスミッションケース30に選択的に連結される。また、サンギヤS2は、第3クラッチC3を介してリングギヤR1に選択的に連結される。更に、サンギヤS2は、第4クラッチC4を介してプラネタリキャリアCA1に選択的に連結される。サンギヤS3は、第1クラッチC1を介してリングギヤR1に選択的に連結される。プラネタリキャリアRCAは、第2ブレーキB2によりトランスミッションケース30に選択的に連結される。また、プラネタリキャリアRCAは、第2クラッチC2を介して入力軸3aに選択的に連結される。リングギヤRRは、出力軸3bに連結され、その出力軸3bと一体的に回転するようになっている。   The sun gear S2 is selectively connected to the transmission case 30 by the first brake B1. The sun gear S2 is selectively connected to the ring gear R1 via the third clutch C3. Further, the sun gear S2 is selectively coupled to the planetary carrier CA1 via the fourth clutch C4. Sun gear S3 is selectively coupled to ring gear R1 via first clutch C1. The planetary carrier RCA is selectively coupled to the transmission case 30 by the second brake B2. Further, the planetary carrier RCA is selectively coupled to the input shaft 3a via the second clutch C2. The ring gear RR is connected to the output shaft 3b and rotates integrally with the output shaft 3b.

第1クラッチC1〜第4クラッチC4、第1ブレーキB1および第2ブレーキB2は、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる摩擦係合要素であり、油圧制御装置4およびECU5によって制御される。   The first clutch C1 to the fourth clutch C4, the first brake B1, and the second brake B2 are all friction engagement elements that are frictionally engaged by a hydraulic actuator, and are controlled by the hydraulic control device 4 and the ECU 5.

図3は、変速段(ギヤ段)毎の第1クラッチC1〜第4クラッチC4、第1ブレーキB1および第2ブレーキB2の係合状態または解放状態を示した係合表である。なお、図3の係合表において、○印は「係合状態」を示し、空白は「解放状態」を示している。   FIG. 3 is an engagement table showing an engaged state or a released state of the first clutch C1 to the fourth clutch C4, the first brake B1, and the second brake B2 for each shift speed (gear speed). In the engagement table of FIG. 3, a circle indicates an “engaged state”, and a blank indicates a “released state”.

図3に示すように、この例の自動変速機3では、第1クラッチC1および第2ブレーキB2が係合されることにより、変速比(入力軸3aの回転速度/出力軸3bの回転速度)が最も大きい第1変速段(1st)が成立する。第1クラッチC1および第1ブレーキB1が係合されることにより第2変速段(2nd)が成立する。   As shown in FIG. 3, in the automatic transmission 3 of this example, the first clutch C1 and the second brake B2 are engaged, so that the gear ratio (the rotational speed of the input shaft 3a / the rotational speed of the output shaft 3b). The first shift speed (1st) with the largest value is established. The second gear (2nd) is established by engaging the first clutch C1 and the first brake B1.

第1クラッチC1および第3クラッチC3が係合されることにより第3変速段(3rd)が成立し、第1クラッチC1および第4クラッチC4が係合されることにより第4変速段(4th)が成立する。第1クラッチC1および第2クラッチC2が係合されることにより第5変速段(5th)が成立し、第2クラッチC2および第4クラッチC4が係合されることにより第6変速段(6th)が成立する。第2クラッチC2および第3クラッチC3が係合されることにより第7変速段(7th)が成立し、第2クラッチC2および第1ブレーキB1が係合されることにより第8変速段(8th)が成立する。なお、第3クラッチC3および第2ブレーキB2が係合されることにより後進段(Rev)が成立する。   The third shift stage (3rd) is established by engaging the first clutch C1 and the third clutch C3, and the fourth shift stage (4th) by engaging the first clutch C1 and the fourth clutch C4. Is established. The fifth gear (5th) is established by engaging the first clutch C1 and the second clutch C2, and the sixth gear (6th) by engaging the second clutch C2 and the fourth clutch C4. Is established. The seventh shift stage (7th) is established by engaging the second clutch C2 and the third clutch C3, and the eighth shift stage (8th) by engaging the second clutch C2 and the first brake B1. Is established. The reverse speed (Rev) is established when the third clutch C3 and the second brake B2 are engaged.

このように、自動変速機3は、複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることにより複数の変速段のうちの1つを成立させる構成となっている。   As described above, the automatic transmission 3 is configured to establish one of the plurality of shift stages by selectively engaging the plurality of friction engagement elements.

−油圧制御装置−
油圧制御装置4は、自動変速機3の摩擦係合要素の状態(係合状態または解放状態)を制御するために設けられている。なお、油圧制御装置4は、トルクコンバータ2のロックアップクラッチ24を制御する機能も有する。
-Hydraulic control device-
The hydraulic control device 4 is provided to control the state (engaged state or released state) of the friction engagement element of the automatic transmission 3. The hydraulic control device 4 also has a function of controlling the lockup clutch 24 of the torque converter 2.

−ECU−
ECU5は、エンジン1の運転制御および自動変速機3の変速制御などを行うように構成されている。具体的には、ECU5は、図4に示すように、CPU51と、ROM52と、RAM53と、バックアップRAM54と、入力インターフェース55と、出力インターフェース56とを含んでいる。なお、ECU5は、本発明の「制御装置」の一例である。
-ECU-
The ECU 5 is configured to perform operation control of the engine 1 and shift control of the automatic transmission 3. Specifically, as shown in FIG. 4, the ECU 5 includes a CPU 51, a ROM 52, a RAM 53, a backup RAM 54, an input interface 55, and an output interface 56. The ECU 5 is an example of the “control device” in the present invention.

CPU51は、ROM52に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。ROM52には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。RAM53は、CPU51による演算結果や各センサの検出結果などを一時的に記憶するメモリである。バックアップRAM54は、イグニッションをオフする際に保存すべきデータなどを記憶する不揮発性のメモリである。   The CPU 51 executes arithmetic processing based on various control programs and maps stored in the ROM 52. The ROM 52 stores various control programs, maps that are referred to when the various control programs are executed, and the like. The RAM 53 is a memory that temporarily stores a calculation result by the CPU 51, a detection result of each sensor, and the like. The backup RAM 54 is a non-volatile memory that stores data to be stored when the ignition is turned off.

入力インターフェース55には、クランクポジションセンサ81、入力軸回転速度センサ82、出力軸回転速度センサ83、アクセル開度センサ84およびスロットル開度センサ85などが接続されている。   A crank position sensor 81, an input shaft rotational speed sensor 82, an output shaft rotational speed sensor 83, an accelerator opening sensor 84, a throttle opening sensor 85, and the like are connected to the input interface 55.

クランクポジションセンサ81は、エンジン1の回転速度を算出するために設けられている。入力軸回転速度センサ82は、自動変速機3の入力軸3aの回転速度(入力軸回転速度;タービン回転速度)を算出するために設けられている。出力軸回転速度センサ83は、自動変速機3の出力軸3bの回転速度(出力軸回転速度)を算出するために設けられている。なお、出力軸回転速度から車速を算出することが可能である。アクセル開度センサ84は、アクセルペダルの踏込量(操作量)であるアクセル開度を検出するために設けられている。スロットル開度センサ85は、スロットルバルブのスロットル開度を検出するために設けられている。   The crank position sensor 81 is provided for calculating the rotational speed of the engine 1. The input shaft rotational speed sensor 82 is provided for calculating the rotational speed of the input shaft 3a of the automatic transmission 3 (input shaft rotational speed; turbine rotational speed). The output shaft rotation speed sensor 83 is provided for calculating the rotation speed (output shaft rotation speed) of the output shaft 3 b of the automatic transmission 3. It is possible to calculate the vehicle speed from the output shaft rotation speed. The accelerator opening sensor 84 is provided to detect an accelerator opening that is an accelerator pedal depression amount (operation amount). The throttle opening sensor 85 is provided for detecting the throttle opening of the throttle valve.

出力インターフェース56には、インジェクタ91、イグナイタ92、スロットルモータ93および油圧制御装置4などが接続されている。インジェクタ91は、燃料噴射弁であり、燃料噴射量を調整可能である。イグナイタ92は、点火プラグによる点火時期を調整するために設けられている。スロットルモータ93は、スロットルバルブのスロットル開度を調整するために設けられている。   To the output interface 56, an injector 91, an igniter 92, a throttle motor 93, the hydraulic control device 4, and the like are connected. The injector 91 is a fuel injection valve and can adjust the fuel injection amount. The igniter 92 is provided for adjusting the ignition timing by the ignition plug. The throttle motor 93 is provided to adjust the throttle opening of the throttle valve.

そして、ECU5は、各センサの検出結果などに基づいて、スロットル開度、燃料噴射量および点火時期などを制御することにより、エンジン1の運転状態を制御可能に構成されている。また、ECU5は、油圧制御装置4を制御することにより、自動変速機3の変速制御およびトルクコンバータ2のロックアップクラッチ24の制御を実行可能に構成されている。   The ECU 5 is configured to be able to control the operating state of the engine 1 by controlling the throttle opening, the fuel injection amount, the ignition timing, and the like based on the detection result of each sensor. Further, the ECU 5 is configured to be able to execute shift control of the automatic transmission 3 and control of the lock-up clutch 24 of the torque converter 2 by controlling the hydraulic control device 4.

ECU5による変速制御では、例えば、車速およびアクセル開度をパラメータとする変速マップに基づいて目標変速段が設定され、実際の変速段が目標変速段になるように油圧制御装置4が制御される。   In the shift control by the ECU 5, for example, the target shift speed is set based on a shift map using the vehicle speed and the accelerator opening as parameters, and the hydraulic control device 4 is controlled so that the actual shift speed becomes the target shift speed.

−変速モデルを用いた変速制御−
本実施形態において特徴とする制御(トルクダウン制御)を説明する前に、前述した自動変速機3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ための変速制御の概略について説明する。
-Shift control using a shift model-
Before explaining the characteristic control (torque down control) in this embodiment, an outline of the shift control for determining the control operation amount for realizing the shift target value in the automatic transmission 3 will be described.

一般的な変速制御としては、例えば変速ショックや変速時間等が適切であるか否かを実車にて評価しつつ適合により予め定められた制御マップに基づいて、変速時の各摩擦係合要素のトルク容量(或いは油圧指令値)を決定して変速を実行する手法がある。この制御マップを用いる手法では、パワーオンダウンシフト変速(以下、単にパワーオンダウンシフトという場合もある)やパワーオフアップシフト変速(以下、単にパワーオフアップシフトという場合もある)等の変速パターンおよび変速前後の変速段の組み合わせに応じて、多数の制御マップを作成しておく必要がある。そのため、自動変速機の変速段が多段化されるほど、適合作業に多くの労力が必要となってしまう。   As a general shift control, for example, whether or not a shift shock, a shift time, and the like are appropriate in an actual vehicle while evaluating whether or not each friction engagement element at the time of a shift is based on a control map predetermined by adaptation. There is a method of determining a torque capacity (or hydraulic pressure command value) and executing a shift. In the method using the control map, a shift pattern such as a power-on downshift (hereinafter sometimes simply referred to as a power-on downshift) or a power-off upshift (hereinafter also simply referred to as a power-off upshift) is used. A large number of control maps need to be created in accordance with the combination of shift speeds before and after the shift. For this reason, the greater the number of shift stages of the automatic transmission, the more labor is required for the adaptation work.

そこで、本実施形態では、変速制御として、前記制御マップを用いる手法に代えて、変速目標値を実現させる制御操作量を決定する変速モデルを用いて変速を実行する手法を採用している。前記変速目標値は、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。前記制御操作量は、制御対象に対して操作する要素(エンジントルク、クラッチトルク等)の要求値である。   Therefore, in the present embodiment, as a shift control, a method of executing a shift using a shift model that determines a control operation amount for realizing a shift target value is employed instead of the method using the control map. The shift target value is a target value of an element (for example, shift time, driving force, etc.) that determines a change mode to be realized at the time of shifting. The control operation amount is a required value of an element (engine torque, clutch torque, etc.) operated with respect to a control target.

以下、変速モデルを用いた変速制御について説明する。変速中における運動方程式は、下記の式(1)および式(2)で表される。   Hereinafter, the shift control using the shift model will be described. The equation of motion during the shift is expressed by the following equations (1) and (2).

Figure 2018017121
Figure 2018017121

この式(1)および式(2)は、自動変速機3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、および、自動変速機3を構成する遊星歯車装置における関係式から導き出されたものである。前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回転速度時間変化率との積で表されるトルクを、遊星歯車装置の3つの部材、および摩擦係合要素の両側の部材のうち各回転要素に関与する部材に作用するトルクにて規定した運動方程式である。また、遊星歯車装置における関係式は、遊星歯車装置の歯車比を用いて、その遊星歯車装置の3つの部材におけるトルクの関係と回転速度時間変化率の関係とを各々規定した関係式である。   These expressions (1) and (2) are derived from the equations of motion for the mutually connected rotating elements constituting the automatic transmission 3 and the relational expressions in the planetary gear device constituting the automatic transmission 3. It is a thing. The equation of motion for each rotating element is a torque expressed by the product of the inertia in each rotating element and the rate of change in rotational speed with time, among the three members of the planetary gear unit and the members on both sides of the friction engagement element. The equation of motion is defined by the torque acting on the members involved in each rotating element. Further, the relational expression in the planetary gear unit is a relational expression that defines the relationship between the torque and the rate of change in the rotational speed time in the three members of the planetary gear unit using the gear ratio of the planetary gear unit.

式(1)および式(2)において、dωt/dtは、タービン回転速度(回転角速度)ωt(すなわち入力軸回転速度ωi)の時間微分すなわち時間変化率であり、入力軸3a側の回転部材の速度変化量としての入力軸3aの加速度(角加速度、以下、入力軸加速度という)を表している。dωo/dtは、出力軸回転速度ωoの時間変化率であり、出力軸加速度を表している。Ttは、入力軸3a側の回転部材上のトルクとしての入力軸3a上のトルクであるタービントルクすなわち変速機入力トルクTiを表している。このタービントルクTtは、トルクコンバータ2のトルク比tを考慮すればエンジントルクTe(=Tt/t)と同意である。Toは、出力軸3b側の回転部材上のトルクとしての出力軸3b上のトルクである変速機出力トルクを表している。Tcaplは、変速時に係合動作を行う摩擦係合要素のトルク容量(以下、係合側クラッチトルクという)である。Tcdrnは、変速時に解放動作を行う摩擦係合要素のトルク容量(以下、解放側クラッチトルクという)である。a1,a2,b1,b2,c1,c2,d1,d2はそれぞれ、前記式(1)および式(2)を導き出した際に定数としたものであり、前記各回転要素におけるイナーシャおよび前記遊星歯車装置の歯車比から設計的に定められる係数である。この定数の具体的な数値は、例えば変速の種類(例えば変速パターンや変速前後の変速段の組み合わせ)毎に異なる。従って、前記運動方程式としては1つの所定のものであるが、自動変速機3の変速には、変速の種類毎に異なる定数とされたそれぞれの変速の種類に対応する運動方程式が用いられる。   In the formulas (1) and (2), dωt / dt is a time derivative of the turbine rotational speed (rotational angular speed) ωt (that is, the input shaft rotational speed ωi), that is, a time change rate, and the rotational member of the input shaft 3a side. It represents the acceleration of the input shaft 3a (angular acceleration, hereinafter referred to as input shaft acceleration) as a speed change amount. dωo / dt is the time change rate of the output shaft rotation speed ωo, and represents the output shaft acceleration. Tt represents turbine torque that is torque on the input shaft 3a as torque on the rotating member on the input shaft 3a side, that is, transmission input torque Ti. The turbine torque Tt agrees with the engine torque Te (= Tt / t) when the torque ratio t of the torque converter 2 is taken into consideration. To represents transmission output torque that is torque on the output shaft 3b as torque on the rotating member on the output shaft 3b side. Tcapl is a torque capacity (hereinafter referred to as an engagement-side clutch torque) of a friction engagement element that performs an engagement operation at the time of shifting. Tcdrn is the torque capacity of the friction engagement element that performs the releasing operation at the time of shifting (hereinafter referred to as the release side clutch torque). a1, a2, b1, b2, c1, c2, d1, and d2 are constants when the equations (1) and (2) are derived, and the inertia and the planetary gears in each of the rotating elements It is a coefficient determined by design from the gear ratio of the device. The specific numerical value of this constant varies depending on, for example, the type of shift (for example, a shift pattern or a combination of shift stages before and after the shift). Therefore, although the above-mentioned equation of motion is one predetermined equation, the equation of motion corresponding to each type of shift, which is a constant different for each type of shift, is used for the shift of the automatic transmission 3.

前記式(1)および式(2)は、変速目標値と制御操作量との関係を定式化した自動変速機3のギヤトレーン運動方程式である。変速目標値は、変速時間および駆動力の各目標値を表現でき、ギヤトレーン運動方程式上で取り扱えるものである。本実施形態では、変速時間を表現できる物理量の一例として、入力軸加速度dωt/dtを用いている。また、駆動力を表現できる物理量の一例として、変速機出力トルクToを用いている。つまり、本実施形態では、変速目標値を、入力軸加速度dωt/dtと、変速機出力トルクToとの2つの値で設定している。   The equations (1) and (2) are gear train motion equations of the automatic transmission 3 in which the relationship between the shift target value and the control operation amount is formulated. The shift target value can express each target value of the shift time and the driving force and can be handled on the gear train motion equation. In the present embodiment, the input shaft acceleration dωt / dt is used as an example of a physical quantity that can express the shift time. Further, the transmission output torque To is used as an example of a physical quantity that can express the driving force. That is, in this embodiment, the shift target value is set with two values of the input shaft acceleration dωt / dt and the transmission output torque To.

一方、本実施形態では、前記変速目標値を成立させる制御操作量を、タービントルクTt(エンジントルクTeも同意)と、係合側クラッチトルクTcaplと、解放側クラッチトルクTcdrnとの3つの値で設定している。そうすると、運動方程式が前記式(1)および式(2)の2式で構成されることに対して制御操作量が3つあるため、2つの変速目標値を成立させる制御操作量を一意に解くことはできない。なお、各式中の出力軸加速度dωo/dtは、前記出力軸回転速度センサ83の検出値である出力軸回転速度ωoから算出される。   On the other hand, in the present embodiment, the control operation amount for establishing the shift target value is represented by three values of the turbine torque Tt (the engine torque Te is also agreed), the engagement side clutch torque Tcapl, and the release side clutch torque Tcdrn. It is set. Then, since there are three control operation amounts for the equation of motion being composed of the above two formulas (1) and (2), the control operation amount for establishing the two shift target values is uniquely solved. It is not possible. The output shaft acceleration dωo / dt in each equation is calculated from the output shaft rotation speed ωo that is a detection value of the output shaft rotation speed sensor 83.

そこで、前記式(1)および式(2)の運動方程式に、拘束条件を追加して制御操作量を一意に解くことについて検討した。そして、本実施形態では、変速中のトルクの受け渡しを表現したり制御したりするのに適しており、また、何れの変速パターンにも対応することができる拘束条件として、解放側クラッチと係合側クラッチとで受け持つ伝達トルクのトルク分担率を用いることとしている。つまり、変速中のトルクの受け渡しを運動方程式に組み込むことができ、且つ制御操作量を一意に解くことができる、伝達トルクのトルク分担率を拘束条件として設定することとしている。前記トルク分担率は、自動変速機3の変速時に解放側クラッチと係合側クラッチとで受け持つ必要がある合計の伝達トルク(合計伝達トルク)を、例えば入力軸3a上のトルク(入力軸上合計伝達トルク)に置き換えたときに、その入力軸上合計伝達トルクに対して両摩擦係合要素が各々分担する伝達トルクの割合である。本実施形態では、係合側クラッチのトルク分担率を「xapl」とし、解放側クラッチのトルク分担率を「xdrn」として、それぞれのトルク分担率を、変速中のトルクの受け渡しを反映するように時系列で変化するトルク分担率x(例えば0≦x≦1)を用いて次式(3)および次式(4)のように定義する。   Therefore, a study was made to add a constraint condition to the equations of motion of the equations (1) and (2) to uniquely solve the control operation amount. In this embodiment, it is suitable for expressing and controlling the transfer of torque during a shift, and as a restraint condition that can correspond to any shift pattern, it is engaged with a disengagement clutch. The torque sharing rate of the transmission torque that is handled by the side clutch is used. That is, the torque sharing rate of the transmission torque that can incorporate the torque transfer during the shift into the equation of motion and uniquely solve the control operation amount is set as the constraint condition. The torque sharing ratio is the total transmission torque (total transmission torque) that must be handled by the disengagement side clutch and the engagement side clutch when shifting the automatic transmission 3, for example, torque on the input shaft 3a (total on the input shaft) (Transmission torque) is the ratio of the transmission torque shared by both friction engagement elements to the total transmission torque on the input shaft. In this embodiment, the torque sharing rate of the engagement side clutch is set to “xapl”, the torque sharing rate of the release side clutch is set to “xdrn”, and each torque sharing rate reflects the transfer of torque during shifting. Using the torque sharing ratio x (for example, 0 ≦ x ≦ 1) that changes in time series, the following equations (3) and (4) are defined.

xapl=x …(3)
xdrn=1−x …(4)
係合側クラッチトルクTcaplと解放側クラッチトルクTcdrnとの関係式は、入力軸3a上のトルクに置き換えた「Tcapl」および「Tcdrn」と、前記式(3)および式(4)とに基づいて、「x」(=xapl)と「1−x」(=xdrn)とを用いて定義することができる。そして、前記式(1)、前記式(2)、および、「Tcapl」と「Tcdrn」との関係式から、制御操作量である、タービントルクTt、係合側クラッチトルクTcapl、および、解放側クラッチトルクTcdrnを算出する関係式が導き出される。タービントルクTt(エンジントルクTeも同意)は、「x」(=xapl)、「1−x」(=xdrn)、入力軸加速度dωt/dt、および、変速機出力トルクToなどを用いた関係式にて表される。同様に、係合側クラッチトルクTcaplは、「x」(=xapl)、入力軸加速度dωt/dt、および、変速機出力トルクToなどを用いた関係式にて表される。同様に、解放側クラッチトルクTcdrnは、「1−x」(=xdrn)、入力軸加速度dωt/dt、および、変速機出力トルクToなどを用いた関係式にて表される。
xapl = x (3)
xdrn = 1-x (4)
The relational expression between the engagement-side clutch torque Tcapl and the disengagement-side clutch torque Tcdrn is based on “Tcapl” and “Tcdrn” replaced with the torque on the input shaft 3a, and the expressions (3) and (4). , “X” (= xapl) and “1-x” (= xdrn). Then, from the equation (1), the equation (2), and the relational expression between “Tcapl” and “Tcdrn”, the turbine operation torque Tt, the engagement side clutch torque Tcapl, and the disengagement side, which are control operation amounts, are obtained. A relational expression for calculating the clutch torque Tcdrn is derived. The turbine torque Tt (the engine torque Te is also agreed) is a relational expression using “x” (= xapl), “1-x” (= xdrn), input shaft acceleration dωt / dt, transmission output torque To, and the like. It is represented by Similarly, the engagement side clutch torque Tcapl is expressed by a relational expression using “x” (= xapl), input shaft acceleration dωt / dt, transmission output torque To, and the like. Similarly, the release side clutch torque Tcdrn is represented by a relational expression using “1-x” (= xdrn), input shaft acceleration dωt / dt, transmission output torque To, and the like.

つまり、本実施形態の変速モデルは、前記変速目標値と前記制御操作量とを含む自動変速機3の運動方程式(前記式(1),(2))と、前記トルク分担率を表す関係(前記式(3),(4))とを用いて、前記変速目標値に基づいて前記制御操作量を算出するものである。このように、本実施形態では、前記式(1),(2)に、トルク分担率xにて設定した拘束条件を追加することで、変速モデルを用いて自動変速機3の変速を実行する。よって、2つの変速目標値に対して3つの制御操作量があったとしても、前記変速モデルを用いて3つの制御操作量を適切に決定することができる。この変速モデルとしては1つの所定のものであるが、上述したように変速の種類(例えば変速パターンや変速前後の変速段の組み合わせ)毎に異なる定数とされたギヤトレーン運動方程式が用いられるので、自動変速機3の変速には、それぞれの変速の種類に対応する変速モデルが用いられることになる。   That is, the speed change model of the present embodiment has a relation between the equation of motion (the above formulas (1) and (2)) of the automatic transmission 3 including the shift target value and the control operation amount, and the torque sharing rate ( The control operation amount is calculated based on the shift target value using the equations (3) and (4)). As described above, in this embodiment, the shift of the automatic transmission 3 is executed using the shift model by adding the constraint condition set by the torque sharing ratio x to the equations (1) and (2). . Therefore, even if there are three control operation amounts for two shift target values, the three control operation amounts can be appropriately determined using the shift model. This shift model is one predetermined model. However, as described above, since the gear train equation of motion, which is a constant different for each type of shift (for example, a combination of shift patterns and shift stages before and after the shift), is used, For the speed change of the transmission 3, a speed change model corresponding to each type of speed change is used.

−トルクダウン制御−
次に、本実施形態の特徴であるトルクダウン制御について説明する。
-Torque down control-
Next, torque down control, which is a feature of this embodiment, will be described.

このトルクダウン制御とは、パワーオンダウンシフト時に、入力軸回転速度が、目標とされる変速段(以下、目標変速段という)の同期回転速度近傍に達した際に、エンジン出力トルクを低下させ、これによって、入力軸回転速度の吹け上がり(解放側の摩擦係合要素の解放が進むことに起因する吹け上がり)や変速ショック(各摩擦係合要素のトルク容量が大きくなることに起因する変速ショック)を抑制するためのものである。このトルクダウン制御の一例としては、点火プラグの点火時期を遅角側に移行させること(点火遅角)が挙げられる。また、吸気量を減量することによるトルクダウン制御も挙げられる。   This torque-down control is to reduce the engine output torque when the input shaft rotational speed reaches near the synchronous rotational speed of the target gear stage (hereinafter referred to as the target gear stage) during power-on downshift. As a result, the input shaft rotation speed increases (the increase due to the release of the frictional engagement element on the release side) and the shift shock (the shift caused by the increase in the torque capacity of each frictional engagement element). This is to suppress shock). As an example of this torque down control, the ignition timing of the spark plug is shifted to the retard side (ignition retard). Another example is torque down control by reducing the intake air amount.

このトルクダウン制御は、目標変速段の成立時(入力軸回転速度が目標変速段の同期回転速度近傍に達した時点)におけるトルク相制御(解放側の摩擦係合要素と係合側の摩擦係合要素との掛け替えを行う制御)が行われる際に実施される。   This torque-down control is a torque phase control (when the input shaft rotational speed reaches the vicinity of the synchronous rotational speed of the target shift stage) when the target shift stage is established (the release side frictional engagement element and the engagement side frictional engagement). This is performed when control for switching to a combination element is performed.

従来技術として前記特許文献1に開示されているトルクダウン制御における点火遅角量の復帰は、イナーシャ相からトルク相への移行期間中に行われるものである。このため、トルクダウン制御によって入力軸回転速度の吹け上がり等を抑制しながらも、トルク相の全期間において所望の駆動力特性を実現することは難しいものとなっている。   The return of the ignition retard amount in the torque down control disclosed in Patent Document 1 as a prior art is performed during the transition period from the inertia phase to the torque phase. For this reason, it is difficult to realize a desired driving force characteristic in the entire period of the torque phase while suppressing the rising of the input shaft rotational speed by the torque down control.

本実施形態は、この点に鑑み、パワーオンダウンシフト時において、トルクダウン制御によって入力軸回転速度の吹け上がりを抑制しつつ、応答性の高い駆動力特性を実現することができるようにしたものである。   In this embodiment, in view of this point, at the time of power-on downshift, it is possible to realize a driving force characteristic with high responsiveness while suppressing the increase of the input shaft rotation speed by torque down control. It is.

具体的に、本実施形態では、自動変速機3のパワーオンダウンシフト変速の同期回転速度付近で開始されるエンジン(駆動力源)1のトルクダウン制御に際し、このトルクダウン制御の終了に当たって、当該パワーオンダウンシフト変速のトルク相制御実行時間に応じた復帰割合でトルクダウン量を減少させていくようにしている。   Specifically, in the present embodiment, when the torque down control of the engine (driving force source) 1 that starts near the synchronous rotational speed of the power-on downshift of the automatic transmission 3 is performed, The torque-down amount is decreased at a return rate corresponding to the torque phase control execution time of the power-on downshift.

このトルクダウン制御は前記ECU5によって実行される。このため、ECU5において、前記トルクダウン制御を実行する機能部分が本発明でいうトルク復帰制御部として構成されている。   This torque down control is executed by the ECU 5. For this reason, in ECU5, the functional part which performs the said torque down control is comprised as a torque return control part said by this invention.

次に、本実施形態におけるトルクダウン制御の手順について説明する。このトルクダウン制御は、自動変速機3のトルク相制御が行われる際に実施されるものであるので、先ず、図5のフローチャートに沿ってトルク相制御の手順を説明した後、図6のフローチャートに沿ってトルクダウン制御の手順を説明する。これらのフローチャートは、車両のスタートスイッチがオン操作された後、所定時間毎に繰り返して実行される。   Next, the procedure of torque down control in this embodiment will be described. Since this torque-down control is performed when the torque phase control of the automatic transmission 3 is performed, the torque phase control procedure is first described along the flowchart of FIG. 5, and then the flowchart of FIG. The procedure of torque-down control will be described along These flowcharts are repeatedly executed every predetermined time after the start switch of the vehicle is turned on.

図5(トルク相制御)のステップST1において、自動変速機3の変速要求が生じ、その変速要求が、パワーオンダウンシフト要求であるか否かを判定する。つまり、アクセルペダルの踏込量の増加に伴い前記変速マップに基づいて設定される目標変速段が、現在の変速段よりもローギヤ側の変速段であるか否かを判定する。   In step ST1 in FIG. 5 (torque phase control), a shift request for the automatic transmission 3 is generated, and it is determined whether the shift request is a power-on downshift request. That is, it is determined whether or not the target shift speed set based on the shift map as the accelerator pedal is depressed is a shift speed on the low gear side with respect to the current shift speed.

パワーオンダウンシフト要求が生じていない場合、つまり、自動変速機3の変速要求がアップシフト要求であった場合や自動変速機3の変速要求が生じていない場合には、ステップST1でNO判定され、そのままリターンされる。この場合、アップシフト要求が生じておれば、その変速要求に従った変速が実行されることになる。   If a power-on downshift request is not generated, that is, if the shift request for the automatic transmission 3 is an upshift request, or if no shift request for the automatic transmission 3 is generated, NO is determined in step ST1. Returned as is. In this case, if an upshift request is generated, a shift according to the shift request is executed.

一方、パワーオンダウンシフト要求が生じており、ステップST1でYES判定された場合には、ステップST2に移り、トルク相制御開始条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、トルク相制御は、入力軸回転速度が、今回のパワーオンダウンシフト要求での目標変速段の同期回転速度近傍に達した時点から開始されるので、このステップST2では、入力軸回転速度が目標変速段の同期回転速度近傍に達したか否かを判定する。つまり、変速開始前の変速段から目標変速段に向けての変速が開始され、この変速が進むことで、入力軸回転速度が目標変速段の同期回転速度近傍に達したか否かを判定する。例えば、入力軸回転速度が、目標変速段の同期回転速度に対して所定の偏差以内に達したか否かを判定する。ここでは、目標変速段に向けてのダウンシフトが行われているため、入力軸回転速度が、目標変速段の同期回転速度よりも低く、その差が所定の偏差以内に達したか否かを判定することになる。この閾値となる偏差は実験またはシミュレーションによって設定されている。   On the other hand, if a power-on downshift request has occurred and YES is determined in step ST1, the process proceeds to step ST2 to determine whether or not the torque phase control start condition is satisfied. Specifically, since the torque phase control is started when the input shaft rotational speed reaches the vicinity of the synchronous rotational speed of the target gear stage in the current power-on downshift request, in this step ST2, the input shaft rotational speed is controlled. It is determined whether or not the rotational speed has reached the vicinity of the synchronous rotational speed of the target shift stage. In other words, a shift from the shift stage before the start of the shift to the target shift stage is started, and it is determined whether or not the input shaft rotational speed has reached the vicinity of the synchronous rotational speed of the target shift stage as this shift proceeds . For example, it is determined whether or not the input shaft rotational speed has reached within a predetermined deviation from the synchronous rotational speed of the target shift stage. Here, since the downshift toward the target gear stage is performed, it is determined whether the input shaft rotational speed is lower than the synchronous rotational speed of the target gear stage, and the difference has reached within a predetermined deviation. It will be judged. The deviation serving as the threshold is set by experiment or simulation.

トルク相制御開始条件が成立しておらず、ステップST2でNO判定された場合には、そのままリターンされる。つまり、未だトルク相制御を開始するタイミングではないとして、そのままリターンされる。すなわち、パワーオンダウンシフト要求が生じている期間中において、トルク相制御開始条件が成立する(入力軸回転速度が目標変速段の同期回転速度近傍に達する)のを待つ。   If the torque phase control start condition is not satisfied and NO is determined in step ST2, the process returns as it is. That is, it is returned as it is because it is not yet the timing to start the torque phase control. That is, it waits for the torque phase control start condition to be satisfied (the input shaft rotational speed reaches the vicinity of the synchronous rotational speed of the target gear stage) during the period when the power-on downshift request is generated.

一方、トルク相制御開始条件が成立しており、ステップST2でYES判定された場合には、ステップST3に移り、目標トルク相時間を設定する。この目標トルク相時間は、ドライバの要求駆動力を示すパラメータ(アクセル開度や車速等)に基づいて設定されるものであり、実験またはシミュレーションによって設定されて、前記ROMにマップ(目標トルク相時間マップ)として記憶されたものである。つまり、ステップST3では、この目標トルク相時間マップから目標トルク相時間を読み出して、目標トルク相時間が設定されることになる。   On the other hand, if the torque phase control start condition is satisfied and YES is determined in step ST2, the process proceeds to step ST3, where the target torque phase time is set. This target torque phase time is set based on parameters (accelerator opening, vehicle speed, etc.) indicating the driver's required driving force, and is set by experiment or simulation and is mapped to the ROM (target torque phase time). Map). That is, in step ST3, the target torque phase time is read from the target torque phase time map, and the target torque phase time is set.

その後、ステップST4に移り、トルク相制御が実行される。つまり、前記ステップST3で設定された目標トルク相時間が得られるように摩擦係合要素に対して供給および排出する油圧を制御することになる。具体的には、この目標トルク相時間が得られるように、前記解放側クラッチトルクTcdrnおよび前記係合側クラッチトルクTcaplが前記式(1)および式(2)を利用して算出される。   Then, it moves to step ST4 and torque phase control is performed. That is, the hydraulic pressure supplied to and discharged from the friction engagement element is controlled so that the target torque phase time set in step ST3 is obtained. Specifically, the disengagement-side clutch torque Tcdrn and the engagement-side clutch torque Tcapl are calculated using the equations (1) and (2) so that the target torque phase time can be obtained.

このようにして目標トルク相時間が設定されてトルク相制御が行われ、解放側の摩擦係合要素と係合側の摩擦係合要素との掛け替えが完了すると、今回の変速(パワーオンダウンシフト変速)が終了する。   In this way, the target torque phase time is set and torque phase control is performed. When the switching between the disengagement side friction engagement element and the engagement side friction engagement element is completed, the current shift (power-on downshift) is completed. Shift) ends.

次に、本実施形態におけるトルクダウン制御について図6のフローチャートに沿って説明する。   Next, the torque down control in this embodiment will be described along the flowchart of FIG.

先ず、ステップST11において、自動変速機3の変速要求が生じ、その変速要求が、パワーオンダウンシフト要求であるか否かを判定する。つまり、アクセルペダルの踏込量の増加に伴い前記変速マップに基づいて設定される目標変速段が、現在の変速段よりもローギヤ側の変速段であるか否かを判定する。   First, in step ST11, it is determined whether or not a shift request for the automatic transmission 3 is generated, and the shift request is a power-on downshift request. That is, it is determined whether or not the target shift speed set based on the shift map as the accelerator pedal is depressed is a shift speed on the low gear side with respect to the current shift speed.

パワーオンダウンシフト要求が生じていない場合、つまり、自動変速機3の変速要求がアップシフト要求であった場合や自動変速機3の変速要求が生じていない場合には、ステップST11でNO判定され、そのままリターンされる。この場合、前述したように、アップシフト要求が生じておれば、その変速要求に従った変速が実行されることになる。   If the power-on downshift request is not generated, that is, if the shift request of the automatic transmission 3 is an upshift request or if the shift request of the automatic transmission 3 is not generated, NO determination is made in step ST11. Returned as is. In this case, as described above, if an upshift request is generated, a shift according to the shift request is executed.

一方、パワーオンダウンシフト要求が生じており、ステップST11でYES判定された場合には、ステップST12に移り、入力軸回転速度の同期時に実施される前記トルクダウン制御の開始条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、トルクダウン制御は、入力軸回転速度が、今回のパワーオンダウンシフト要求での目標変速段の同期回転速度近傍に達した時点から開始されるので、このステップST12では、入力軸回転速度が目標変速段の同期回転速度近傍に達したか否かを判定する。つまり、変速開始前の変速段から目標変速段に向けての変速が開始され、この変速が進むことで、入力軸回転速度が目標変速段の同期回転速度近傍に達したか否かを判定する。例えば、入力軸回転速度が、目標変速段の同期回転速度に対して所定の偏差以内に達したか否かを判定する。ここでは、目標変速段に向けてのダウンシフトが行われているため、入力軸回転速度が、目標変速段の同期回転速度よりも低く、その差が所定の偏差以内に達したか否かを判定することになる。この閾値となる偏差は実験またはシミュレーションによって設定されている。また、この閾値となる偏差は、前記トルク相制御開始条件における閾値となっている偏差(前記ステップST2での判定において使用される偏差)とは同一でなくてもよい。   On the other hand, if a power-on downshift request has occurred, and if YES is determined in step ST11, the process proceeds to step ST12, where is the start condition for the torque down control executed when the input shaft rotation speed is synchronized established? Determine whether or not. Specifically, the torque down control is started when the input shaft rotational speed reaches the vicinity of the synchronous rotational speed of the target shift stage in the current power-on downshift request. Therefore, in this step ST12, the input shaft rotational speed is controlled. It is determined whether or not the rotational speed has reached the vicinity of the synchronous rotational speed of the target shift stage. In other words, a shift from the shift stage before the start of the shift to the target shift stage is started, and it is determined whether or not the input shaft rotational speed has reached the vicinity of the synchronous rotational speed of the target shift stage by the progress of this shift. . For example, it is determined whether or not the input shaft rotational speed has reached within a predetermined deviation from the synchronous rotational speed of the target shift stage. Here, since the downshift toward the target gear stage is performed, it is determined whether the input shaft rotational speed is lower than the synchronous rotational speed of the target gear stage, and the difference has reached within a predetermined deviation. It will be judged. The deviation serving as the threshold is set by experiment or simulation. Further, the deviation serving as the threshold does not have to be the same as the deviation serving as the threshold in the torque phase control start condition (deviation used in the determination in step ST2).

トルクダウン制御の開始条件が成立しておらず、ステップST12でNO判定された場合には、そのままリターンされる。つまり、未だトルクダウン制御を開始するタイミングではないとして、そのままリターンされる。すなわち、パワーオンダウンシフト要求が生じている期間中において、トルクダウン制御の開始条件が成立する(入力軸回転速度が目標変速段の同期回転速度近傍に達する)のを待つ。   If the torque down control start condition is not satisfied and the determination in step ST12 is NO, the process directly returns. That is, it is returned as it is, assuming that it is not yet the timing to start the torque-down control. That is, it waits for the start condition of torque down control to be satisfied (the input shaft rotational speed reaches the vicinity of the synchronous rotational speed of the target gear stage) during the period when the power-on downshift request is generated.

一方、トルクダウン制御の開始条件が成立しており、ステップST12でYES判定された場合には、ステップST13に移り、トルクダウン制御を実行する。つまり、点火プラグの点火時期を遅角側に移行させることによってエンジン出力トルクを低下させ、これによって、入力軸回転速度の吹け上がりを抑制すると共に変速ショックを抑制する。   On the other hand, if the torque down control start condition is satisfied and YES is determined in step ST12, the process proceeds to step ST13, and the torque down control is executed. In other words, the engine output torque is reduced by shifting the ignition timing of the spark plug to the retard side, thereby suppressing the rising of the input shaft rotation speed and the shift shock.

このトルクダウン制御におけるトルクダウン量(点火時期の遅角量)は、入力軸回転速度の吹け上がりを十分に抑制し且つ変速ショックを十分に抑制しながらも、できるだけ速やかにダウンシフトが行われるものとして設定される。具体的には、変速前後の変速段の組み合わせやエンジン回転速度などの運転状態をパラメータとして予め設定された遅角量が前記ROMに記憶されており、現在の運転状態に対応する遅角量が前記ROMから抽出されることになる。   The torque-down amount (ignition timing retardation amount) in this torque-down control is such that the downshift is performed as quickly as possible while sufficiently suppressing the rise of the input shaft rotation speed and sufficiently suppressing the shift shock. Set as Specifically, a delay amount that is set in advance is stored in the ROM with the operating state such as the combination of the gears before and after the shift and the engine speed as a parameter, and the retard amount corresponding to the current operating state is stored. It will be extracted from the ROM.

また、このトルクダウン制御は、吸気量を減量(スロットルバルブの開度を小さくする)ことによって行うようにしてもよい。   Further, this torque down control may be performed by reducing the intake air amount (decreasing the throttle valve opening).

トルクダウン制御が実行された後、ステップST14に移り、トルクダウン復帰制御の開始条件が成立しているか否かを判定する。この条件は、例えば、目標変速段が成立する際に係合側となる摩擦係合要素のトルク分担率が所定値に達した時点で成立する。なお、この条件は、パワーオンダウンシフト変速の開始時点からの経過時間(より具体的にはトルク相制御が開始されてからの経過時間)が所定時間に達した時点で成立するものであってもよい。   After the torque down control is executed, the process proceeds to step ST14, and it is determined whether or not the start condition of the torque down return control is satisfied. This condition is satisfied, for example, when the torque sharing rate of the frictional engagement element on the engagement side when the target shift speed is satisfied reaches a predetermined value. This condition is satisfied when the elapsed time from the start point of the power-on downshift shift (more specifically, the elapsed time since the start of the torque phase control) reaches a predetermined time. Also good.

トルクダウン復帰制御の開始条件が成立しておらず、ステップST14でNO判定された場合には、ステップST13に戻り、前述した遅角量(ROMから抽出された遅角量)でのトルクダウン制御を継続する。   If the start condition of the torque down return control is not satisfied and the determination is NO in step ST14, the process returns to step ST13, and the torque down control is performed with the above-described retard amount (retard amount extracted from the ROM). Continue.

そして、トルクダウン復帰制御の開始条件が成立し、ステップST14でYES判定された場合には、ステップST15に移り、トルクダウン復帰制御を実行する。このトルクダウン復帰制御では、前記トルク相制御において設定されている目標トルク相時間(トルク相制御実行時間)に応じた復帰割合でトルクダウン量を徐々に減少させていく。   If the start condition for torque down return control is satisfied and YES is determined in step ST14, the process proceeds to step ST15 to execute torque down return control. In this torque-down return control, the torque-down amount is gradually reduced at a return rate corresponding to the target torque phase time (torque phase control execution time) set in the torque phase control.

前記ROMには、応答性の高い駆動力特性を実現することができるように、目標トルク相時間に応じた(目標トルク相時間に連動した)トルクの復帰割合が実験またはシミュレーションによって求められて記憶されている。例えば、目標トルク相時間が長いほどトルクの復帰割合として小さな値が得られるように、トルクの復帰割合の情報が記憶されている。つまり、目標トルク相時間が長いほどトルクダウン復帰制御の実行時間も長くなるものである。   In the ROM, a torque return ratio corresponding to the target torque phase time (in conjunction with the target torque phase time) is obtained by experiment or simulation so as to realize a highly responsive driving force characteristic. Has been. For example, information on the torque return ratio is stored so that a smaller value can be obtained as the torque return ratio as the target torque phase time is longer. That is, the longer the target torque phase time, the longer the execution time of the torque down return control.

このため、ステップST15では、前記目標トルク相時間に応じたトルクの復帰割合の情報を前記ROMから読み出し、この復帰割合でトルクダウン量を徐々に減少させていくトルクダウン復帰制御が実行されることになる。   For this reason, in step ST15, torque return return control is executed in which information on the torque return rate corresponding to the target torque phase time is read from the ROM, and the torque down amount is gradually reduced at this return rate. become.

このようにしてトルクダウン復帰制御が実行されることにより(設定された復帰割合でトルクダウン量が減少されていくことにより)、応答性の高い駆動力特性が実現されることになる。   By executing the torque-down return control in this way (by reducing the torque-down amount at the set return rate), a highly responsive driving force characteristic is realized.

前述したステップST15の動作が、本発明でいう「トルク復帰制御部による動作であって、自動変速機のパワーオンダウンシフト変速の同期回転速度付近で開始される駆動力源のトルクダウン制御に際し、このトルクダウン制御の終了に当たって、当該パワーオンダウンシフト変速のトルク相制御実行時間に応じた復帰割合でトルクダウン量を減少させていく動作」に相当する。   The operation of step ST15 described above is an operation by the torque return control unit referred to in the present invention, and in the torque down control of the driving force source started near the synchronous rotational speed of the power-on downshift of the automatic transmission, At the end of the torque-down control, this corresponds to an operation of reducing the torque-down amount at a return rate corresponding to the torque phase control execution time of the power-on downshift.

以上の動作が、所定時間毎に繰り返されることになる。   The above operation is repeated every predetermined time.

以上説明したように、本実施形態では、自動変速機3のパワーオンダウンシフト変速時におけるエンジン1のトルクダウン制御に際し、このトルクダウン制御の終了に当たって、当該パワーオンダウンシフト変速のトルク相制御実行時間(目標トルク相時間)に応じた復帰割合でトルクダウン量を減少させていくようにしている。これにより、トルクダウン制御によって入力軸回転速度の吹け上がりを抑制しながらも、トルクダウン制御を終了させる際のトルクダウン量の減少割合を、自動変速機3の変速状態に連動した適切なものに設定でき、応答性の高い駆動力特性を実現することが可能になる。   As described above, in the present embodiment, when the torque reduction control of the engine 1 during the power-on downshift shift of the automatic transmission 3 is performed, the torque phase control of the power-on downshift shift is executed at the end of the torque-down control. The torque-down amount is decreased at a return rate corresponding to time (target torque phase time). As a result, the rate of decrease in the torque-down amount when terminating the torque-down control is set to an appropriate one that is linked to the shift state of the automatic transmission 3 while suppressing the increase in the input shaft rotation speed by the torque-down control. It can be set, and it becomes possible to realize a driving force characteristic with high responsiveness.

(他の実施形態)
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、前記実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
(Other embodiments)
In addition, embodiment disclosed this time is an illustration in all the points, Comprising: It does not become a basis of limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not construed only by the above-described embodiments, but is defined based on the description of the scope of claims. Further, the technical scope of the present invention includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

例えば、前記実施形態では、車両100がFFである例を示したが、これに限らず、車両が、FR(フロントエンジン・リアドライブ)であってもよいし、4輪駆動であってもよい。   For example, in the embodiment, the example in which the vehicle 100 is the FF has been described. However, the present invention is not limited to this, and the vehicle may be an FR (front engine / rear drive) or may be a four-wheel drive. .

また、前記目標トルク相時間は、解放側の摩擦係合要素に対する油圧制御もしくは係合側の摩擦係合要素に対する油圧制御の油圧スイープ制御時間として与えられるものであってもよい。   The target torque phase time may be given as a hydraulic sweep control time for hydraulic control for the disengagement side frictional engagement element or hydraulic control for the engagement side frictional engagement element.

また、トルクダウン復帰制御の実行時間(トルクの復帰割合に応じて決定される実行時間)は、解放側の摩擦係合要素に対する油圧制御もしくは係合側の摩擦係合要素に対する油圧制御における油圧の応答性に基づいて補正するようにしてもよい。例えば、油圧の抜け特性の遅い摩擦係合要素や、油温が低い場合には、トルクダウン復帰制御の実行時間を長くするように補正することになる。   Further, the execution time of the torque-down return control (execution time determined according to the torque return rate) is the hydraulic pressure in the hydraulic control for the release-side frictional engagement element or the hydraulic control for the engagement-side frictional engagement element. You may make it correct | amend based on responsiveness. For example, when the friction engagement element has a slow hydraulic pressure release characteristic or when the oil temperature is low, correction is performed so that the execution time of the torque-down return control is lengthened.

また、トルクダウン復帰制御の実行時間は、入力トルクやトルクダウン量に関係するパラメータに基づいて補正するようにしてもよい。例えば、トルクダウン量が小さい場合には、トルクダウン復帰制御の実行時間を短くするように(トルクの復帰割合を大きくするように)補正することになる。   In addition, the execution time of the torque-down return control may be corrected based on parameters related to the input torque and the torque-down amount. For example, when the torque down amount is small, correction is performed so as to shorten the execution time of the torque down return control (increase the torque return ratio).

また、今回は目標トルク相時間によってトルク相制御実行時間が決定される例を開示しているが、クラッチ掛け替え時の油圧指令値勾配の設定によってトルク相制御実行時間が決まるものであってもよい。   In addition, although an example in which the torque phase control execution time is determined based on the target torque phase time is disclosed this time, the torque phase control execution time may be determined by setting the hydraulic pressure command value gradient at the time of clutch switching. .

本発明は、自動変速機のパワーオンダウンシフト時にエンジンのトルクダウン制御を行う車両の制御装置に利用可能である。   The present invention is applicable to a vehicle control device that performs engine torque-down control during a power-on downshift of an automatic transmission.

1 エンジン(駆動力源)
3 自動変速機
5 ECU
C1〜C4 クラッチ(摩擦係合要素)
B1、B2 ブレーキ(摩擦係合要素)
1 Engine (drive power source)
3 Automatic transmission 5 ECU
C1-C4 clutch (friction engagement element)
B1, B2 Brake (Friction engagement element)

Claims (1)

複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることにより複数の変速段のうちの1つを成立させる有段式の自動変速機と、この自動変速機の入力軸に向けてトルクを出力する駆動力源とを搭載した車両に適用される制御装置において、
前記自動変速機のパワーオンダウンシフト変速の同期回転速度付近で開始される前記駆動力源のトルクダウン制御に際し、このトルクダウン制御の終了に当たって、当該パワーオンダウンシフト変速のトルク相制御実行時間に応じた復帰割合でトルクダウン量を減少させていくトルク復帰制御部を備えていることを特徴とする車両の制御装置。
A stepped automatic transmission that establishes one of a plurality of shift stages by selectively engaging a plurality of friction engagement elements, and outputs torque toward the input shaft of the automatic transmission. In a control device applied to a vehicle equipped with a driving force source,
At the time of torque down control of the driving force source started near the synchronous rotational speed of the power-on downshift of the automatic transmission, the torque phase control execution time of the power-on downshift is determined at the end of the torque down control. A vehicle control apparatus comprising a torque return control unit that reduces a torque-down amount at a corresponding return rate.
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