JP2024066820A

JP2024066820A - vehicle

Info

Publication number: JP2024066820A
Application number: JP2022176551A
Authority: JP
Inventors: 裕介青野; 仁松永
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2022-11-02
Filing date: 2022-11-02
Publication date: 2024-05-16

Abstract

【課題】変速機の摩擦係合要素の過度の発熱を抑制しつつ、ジャークのコントロールを図る。【解決手段】変速機のパワーオンダウンシフトのトルク相の際に、車両の目標ジャークに基づいて出力軸の目標トルク変化率を設定し、目標トルク変化率に基づいて目標トルク相時間を設定し、変速機の摩擦材の発熱量を考慮して許容トルク相時間を設定し、許容トルク相時間が目標トルク相時間未満のときには、トルク相の開始から許容トルク相時間が経過するまでは、目標トルク変化率に基づいて駆動源のトルクダウン量を徐々に増加させ、トルク相の開始から許容トルク相時間が経過した後は、目標トルク変化率に基づいて駆動源のトルクダウン量を徐々に減少させる。【選択図】図２[Problem] To control jerk while suppressing excessive heat generation in friction engagement elements of a transmission. [Solution] During the torque phase of a power-on downshift of the transmission, a target torque change rate of the output shaft is set based on the target jerk of the vehicle, a target torque phase time is set based on the target torque change rate, and an allowable torque phase time is set taking into account the amount of heat generation of the friction material of the transmission, and when the allowable torque phase time is less than the target torque phase time, the torque down amount of the drive source is gradually increased based on the target torque change rate from the start of the torque phase until the allowable torque phase time has elapsed, and after the allowable torque phase time has elapsed from the start of the torque phase, the torque down amount of the drive source is gradually decreased based on the target torque change rate. [Selected Figure] Figure 2

Description

本開示は、車両に関する。 This disclosure relates to vehicles.

従来、この種の車両としては、エンジンから入力軸に入力される動力を変速機により複数段階に変速して駆動輪に連結された出力軸に伝達する車両において、変速機のパワーオンダウンシフトの同期回転数付近で開始されるエンジンのトルクダウン制御の終了に当たり、パワーオンダウンシフトのトルク相時間に応じた復帰割合でエンジンのトルクダウン量を減少させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。 In the past, this type of vehicle has been proposed in which the power input from the engine to the input shaft is changed in multiple stages by the transmission and transmitted to the output shaft connected to the drive wheels. When engine torque-down control, which starts near the synchronous rotation speed of the power-on downshift of the transmission, ends, the amount of engine torque-down is reduced at a return rate according to the torque phase time of the power-on downshift (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１８－１７１２１号公報JP 2018-17121 A

上述の車両では、パワーオンダウンシフトにおけるトルク相で車両のジャークのコントロールを適切に行なえていない可能性がある。上述の技術を用いて急峻なジャークを抑制するために、トルク相時間を長くすることが考えられるものの、その場合、係合状態から解放状態に切り替える摩擦係合要素の摩擦材が過度に発熱する可能性がある。 In the above-mentioned vehicle, it is possible that the vehicle's jerk is not being properly controlled during the torque phase of a power-on downshift. In order to suppress sudden jerks using the above-mentioned technology, it is possible to lengthen the torque phase time, but in that case, there is a possibility that the friction material of the friction engagement element that switches from an engaged state to a released state will become excessively hot.

本開示の車両は、変速機の摩擦係合要素の過度の発熱を抑制しつつ、ジャークのコントロールを図ることを主目的とする。 The primary objective of the vehicle disclosed herein is to control jerk while suppressing excessive heat generation in the friction engagement elements of the transmission.

本開示の車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The vehicle disclosed herein employs the following measures to achieve the above-mentioned primary objective:

本開示の車両は、駆動源と、複数の摩擦係合要素を有すると共に前記駆動源から入力軸に入力される動力を複数段階に変速して駆動輪に連結された出力軸に伝達する変速機と、前記駆動源と前記変速機とを制御する制御装置と、を備える車両であって、前記制御装置は、前記変速機のパワーオンダウンシフトのトルク相の際に、前記車両の目標ジャークに基づいて前記出力軸の目標トルク変化率を設定し、前記目標トルク変化率に基づいて目標トルク相時間を設定し、前記変速機の摩擦材の発熱量を考慮して許容トルク相時間を設定し、前記許容トルク相時間が前記目標トルク相時間未満のときには、前記トルク相の開始から前記許容トルク相時間が経過するまでは、前記目標トルク変化率に基づいて前記駆動源のトルクダウン量を徐々に増加させ、前記トルク相の開始から前記許容トルク相時間が経過した後は、前記目標トルク変化率に基づいて前記駆動源のトルクダウン量を徐々に減少させることを要旨とする。 The vehicle disclosed herein is a vehicle equipped with a drive source, a transmission having multiple friction engagement elements and which changes the speed of the power input from the drive source to an input shaft in multiple stages and transmits the power to an output shaft connected to a drive wheel, and a control device which controls the drive source and the transmission, and the control device sets a target torque change rate of the output shaft based on a target jerk of the vehicle during the torque phase of a power-on downshift of the transmission, sets a target torque phase time based on the target torque change rate, and sets an allowable torque phase time taking into account the amount of heat generated by the friction material of the transmission, and when the allowable torque phase time is less than the target torque phase time, gradually increases the torque down amount of the drive source based on the target torque change rate from the start of the torque phase until the allowable torque phase time has elapsed, and gradually decreases the torque down amount of the drive source based on the target torque change rate after the allowable torque phase time has elapsed from the start of the torque phase.

本実施形態の自動車２０の概略構成図である。1 is a schematic diagram of an automobile 20 according to an embodiment of the present invention. 処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。11 is a flowchart showing an example of a processing routine. パワーオンダウンシフトの際の様子を示すタイムチャートである。4 is a time chart showing a state during a power-on downshift.

本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の自動車２０の概略構成図である。図示するように、本実施形態の自動車２０は、エンジン２２と、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４と、動力伝達装置３０と、変速用電子制御ユニット（以下、「変速ＥＣＵ」という）４０と、メイン電子制御ユニット（以下、「メインＥＣＵ」という）５０とを備える。 An embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an automobile 20 according to this embodiment. As shown in the figure, the automobile 20 according to this embodiment includes an engine 22, an engine electronic control unit (hereinafter referred to as "engine ECU") 24, a power transmission device 30, a gear shift electronic control unit (hereinafter referred to as "gear shift ECU") 40, and a main electronic control unit (hereinafter referred to as "main ECU") 50.

エンジン２２は、周知の内燃機関として構成されている。エンジン２２のクランクシャフト２３は、動力伝達装置３０に接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、周知のマイクロコンピュータを備える。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３ａからのエンジン２２のクランクシャフト２３のクランク角θｃｒなどを入力する。エンジンＥＣＵ２４は、スロットルバルブ、筒内噴射弁、点火プラグなどに制御信号を出力する。エンジンＥＣＵ２４は、メインＥＣＵ５０と通信を行なう。エンジンＥＣＵ２４は、クランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算する。 The engine 22 is configured as a well-known internal combustion engine. The crankshaft 23 of the engine 22 is connected to the power transmission device 30. The engine ECU 24 includes a well-known microcomputer. The engine ECU 24 inputs the crank angle θcr of the crankshaft 23 of the engine 22 from the crank position sensor 23a. The engine ECU 24 outputs control signals to the throttle valve, in-cylinder injection valve, spark plug, etc. The engine ECU 24 communicates with the main ECU 50. The engine ECU 24 calculates the rotation speed Ne of the engine 22 based on the crank angle θcr.

動力伝達装置３０は、トルクコンバータ３２と、変速機３４と、油圧制御装置３７とを備える。トルクコンバータ３２は、エンジン２２のクランクシャフト２３に連結されたポンプインペラと、変速機３４の入力軸３５に連結されたタービンランナと、クランクシャフト２３と入力軸３５との連結および連結の解除を行なう油圧駆動のロックアップクラッチ３３とを有する。変速機３４は、例えば６段変速の多段変速機として構成されており、入力軸３５と、駆動輪３９にデファレンシャルギヤ３８を介して連結された出力軸３６と、複数の遊星歯車と、油圧駆動の複数の摩擦係合要素（クラッチやブレーキ）とを有する。複数の摩擦係合要素は、それぞれ、ピストン、複数の摩擦係合プレート（摩擦プレートおよびセパレータプレート）、作動油が供給される油室などにより構成される油圧サーボを有する。変速機３４は、複数の摩擦係合要素の係合・解放により、入力軸３５の動力を複数段階に変速して出力軸３６に伝達する。油圧制御装置３７は、複数の油路が形成されたバルブボディや、複数のレギュレータバルブ、複数のリニアソレノイドバルブなどを有する。油圧制御装置３７は、オイルポンプからの作動油の油圧を調圧してトルクコンバータ３２や変速機３４などに供給する。変速ＥＣＵ４０は、周知のマイクロコンピュータを備える。変速ＥＣＵ４０は、回転数センサ３５ａ，３６ａからの変速機３４の入力軸３５、出力軸３６の回転数Ｎｉ，Ｎｏなどを入力する。変速ＥＣＵ４０は、油圧制御装置３７などに制御信号を出力する。変速ＥＣＵ４０は、メインＥＣＵ５０と通信を行なう。 The power transmission device 30 includes a torque converter 32, a transmission 34, and a hydraulic control device 37. The torque converter 32 includes a pump impeller connected to the crankshaft 23 of the engine 22, a turbine runner connected to the input shaft 35 of the transmission 34, and a hydraulically-driven lock-up clutch 33 that connects and disconnects the crankshaft 23 and the input shaft 35. The transmission 34 is configured as a multi-speed transmission with, for example, six speeds, and includes an input shaft 35, an output shaft 36 connected to the drive wheels 39 via a differential gear 38, multiple planetary gears, and multiple hydraulically-driven friction engagement elements (clutches and brakes). Each of the multiple friction engagement elements has a hydraulic servo that includes a piston, multiple friction engagement plates (friction plates and separator plates), an oil chamber to which hydraulic oil is supplied, and the like. The transmission 34 transmits the power of the input shaft 35 to the output shaft 36 by engaging and releasing the multiple friction engagement elements. The hydraulic control device 37 has a valve body with multiple oil passages, multiple regulator valves, multiple linear solenoid valves, etc. The hydraulic control device 37 adjusts the hydraulic pressure of the hydraulic oil from the oil pump and supplies it to the torque converter 32, the transmission 34, etc. The shift ECU 40 has a well-known microcomputer. The shift ECU 40 inputs the rotation speeds Ni, No of the input shaft 35 and output shaft 36 of the transmission 34 from the rotation speed sensors 35a, 36a. The shift ECU 40 outputs control signals to the hydraulic control device 37, etc. The shift ECU 40 communicates with the main ECU 50.

メインＥＣＵ５０は、周知のマイクロコンピュータを備える。メインＥＣＵ５０は、イグニッションスイッチ６０からの信号や、シフトセンサ６２からのシフトレバー６１の操作位置であるシフトポジションＳＰ、アクセルセンサ６４からのアクセルペダル６３の踏み込み量であるアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキセンサ６６からのブレーキペダル６５の踏み込み量であるブレーキポジションＢＰ、車速センサ６７からの車速Ｖなどを入力する。メインＥＣＵ５０は、エンジンＥＣＵ２４や変速ＥＣＵ４０と通信を行なう。 The main ECU 50 is equipped with a well-known microcomputer. The main ECU 50 receives inputs such as a signal from the ignition switch 60, a shift position SP indicating the operating position of the shift lever 61 from a shift sensor 62, an accelerator opening Acc indicating the amount of depression of the accelerator pedal 63 from an accelerator sensor 64, a brake position BP indicating the amount of depression of the brake pedal 65 from a brake sensor 66, and a vehicle speed V from a vehicle speed sensor 67. The main ECU 50 communicates with the engine ECU 24 and the gear shift ECU 40.

本実施形態の自動車２０では、メインＥＣＵ５０とエンジンＥＣＵ２４と変速ＥＣＵ４０との協調制御により、変速機３４の変速段Ｇｓが、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づく目標変速段Ｇｓ＊となるように変速機３４（油圧制御装置３７）を制御する。また、エンジン２２が、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと変速機３４の変速段Ｇｓとに基づく目標トルクＴｅ＊に基づいて運転されるようにエンジン２２の運転制御を行なう。 In the automobile 20 of this embodiment, the main ECU 50, engine ECU 24, and shift ECU 40 control the transmission 34 (hydraulic control device 37) through cooperative control so that the gear Gs of the transmission 34 becomes the target gear Gs* based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V. In addition, the operation of the engine 22 is controlled so that the engine 22 is operated based on the target torque Te* based on the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the gear Gs of the transmission 34.

ここで、変速機３４のパワーオンダウンシフトにおける変速制御について説明する。この変速制御では、変速ＥＣＵ４０は、最初に、複数の摩擦係合要素のうち係合状態から解放状態に切り替える解放側要素について、油圧を１段減少させてから徐々に減少させると共に、解放状態から係合状態に切り替える係合側要素について、ピストンと摩擦係合プレートとの隙間を詰める（ピストンをストロークさせる）ファストフィルを行なってから、油圧を比較的低い待機圧で保持する定圧待機を行なう。このときに、入力軸３５の回転数Ｎｉが目標変速段Ｇｓ＊（変速後の変速段）に対応する変速後回転数に向かって変化する（イナーシャ相）。入力軸３５の回転数Ｎｉが変速後回転数付近に至ると、解放側要素の油圧を徐々に減少させると共に係合側要素の油圧を徐々に増加させて、トルク伝達を解放側要素から係合側要素に変更する（トルク相）。その後に変速制御を完了する。 Here, the shift control in the power-on downshift of the transmission 34 will be described. In this shift control, the shift ECU 40 first reduces the hydraulic pressure of the disengagement element that switches from an engaged state to a disengaged state among the multiple friction engagement elements by one step and then gradually reduces it, and for the engagement element that switches from a disengaged state to an engaged state, a fast fill is performed to close the gap between the piston and the friction engagement plate (the piston is stroked), and then a constant pressure standby is performed to hold the hydraulic pressure at a relatively low standby pressure. At this time, the rotation speed Ni of the input shaft 35 changes toward the post-shift rotation speed corresponding to the target gear stage Gs* (the gear stage after the shift) (inertia phase). When the rotation speed Ni of the input shaft 35 reaches the vicinity of the post-shift rotation speed, the hydraulic pressure of the disengagement element is gradually reduced and the hydraulic pressure of the engagement element is gradually increased, changing the torque transmission from the release element to the engagement element (torque phase). Then, the shift control is completed.

次に、本実施形態の自動車２０の動作、特に、パワーオンダウンシフトにおけるトルク相の動作について説明する。図２は、変速ＥＣＵ４０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、パワーオンダウンシフトにおいてトルク相を開始するときに実行される。このルーチンが実行されると、変速ＥＣＵ４０は、車両の目標ジャークＪｖを設定し（ステップＳ１００）、目標トルク変化率ｄＴｏを設定し（ステップＳ１１０）、目標トルク相時間Ｔｔｐ１を設定し（ステップＳ１２０）、許容トルク相時間Ｔｔｐ２を設定する（ステップＳ１３０）。 Next, the operation of the automobile 20 of this embodiment, particularly the operation of the torque phase during a power-on downshift, will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a processing routine executed by the shift ECU 40. This routine is executed when the torque phase is started during a power-on downshift. When this routine is executed, the shift ECU 40 sets the target jerk Jv of the vehicle (step S100), sets the target torque change rate dTo (step S110), sets the target torque phase time Ttp1 (step S120), and sets the allowable torque phase time Ttp2 (step S130).

ここで、目標ジャークＪｖは、変速制御の前後の入力軸３５の予測回転数差ΔＮｉおよび出力軸３６の予測トルク差ΔＴｏに基づいて設定される。予測回転数差ΔＮｉおよび予測トルク差ΔＴｏは、変速制御の開始直前の入力軸３５の回転数Ｎｉおよび出力軸３６のトルクＴｏや、変速機３４の変速前および変速後のギヤ比γである変速前ギヤ比γ０および変速後ギヤ比γ１などに基づいて推定される。変速制御の開始直前の出力軸３６のトルクＴｏは、そのときのエンジン２２のトルクＴｅやロックアップクラッチ３３の状態、変速機３４のギヤ比γなどに基づいて推定される。変速機３４のギヤ比γは、変速機３４の複数の摩擦係合要素のうちトルク伝達の摩擦係合要素により定まる。 Here, the target jerk Jv is set based on the predicted rotation speed difference ΔNi of the input shaft 35 and the predicted torque difference ΔTo of the output shaft 36 before and after the shift control. The predicted rotation speed difference ΔNi and the predicted torque difference ΔTo are estimated based on the rotation speed Ni of the input shaft 35 and the torque To of the output shaft 36 immediately before the start of the shift control, and the pre-shift gear ratio γ0 and the post-shift gear ratio γ1, which are the gear ratios γ of the transmission 34 before and after the shift. The torque To of the output shaft 36 immediately before the start of the shift control is estimated based on the torque Te of the engine 22 at that time, the state of the lock-up clutch 33, the gear ratio γ of the transmission 34, and the like. The gear ratio γ of the transmission 34 is determined by the frictional engagement element for torque transmission among the multiple frictional engagement elements of the transmission 34.

目標トルク変化率ｄＴｏは、目標ジャークＪｖを実現するための出力軸３６のトルクの単位時間当たりの変化量であり、目標ジャークＪｖに換算係数ｋｖを乗じた値が設定される。換算回数ｋｖは、例えば、重力加速度や、車両の想定重量、タイヤの動荷重半径、デファレンシャルギヤ３８のギヤ比などに基づいて定められる。目標トルク相時間Ｔｔｐ１は、エンジン２２側から入力軸３５に入力されるトルクＴｉを通常値（トルク相よりも前の値）からダウンさせることなく、目標トルク変化率ｄＴｏを実現するためのトルク相の時間であり、入力軸３５のトルクＴｉと変速後ギヤ比γ１と変速前ギヤ比γ０と目標トルク変化率ｄＴｏとを用いて式（１）により演算される。入力軸３５のトルクＴｉは、エンジン２２のトルクＴｅやロックアップクラッチ３３の状態などに基づいて推定される。許容トルク相時間Ｔｔｐ２は、解放側要素の摩擦材の発熱量を許容発熱量以下に抑えるためのトルク相の時間であり、変速制御の開始からの解放側要素の、分担トルクＴｃｒと、ピストンと摩擦係合プレートとの回転数差ΔＮｃｒと、の履歴に基づいて設定される。 The target torque change rate dTo is the amount of change per unit time of the torque of the output shaft 36 to realize the target jerk Jv, and is set to a value obtained by multiplying the target jerk Jv by a conversion coefficient kv. The number of conversions kv is determined based on, for example, the gravitational acceleration, the assumed weight of the vehicle, the dynamic load radius of the tires, the gear ratio of the differential gear 38, and the like. The target torque phase time Ttp1 is the torque phase time for realizing the target torque change rate dTo without lowering the torque Ti input from the engine 22 side to the input shaft 35 from the normal value (the value before the torque phase), and is calculated by formula (1) using the torque Ti of the input shaft 35, the gear ratio after shifting γ1, the gear ratio before shifting γ0, and the target torque change rate dTo. The torque Ti of the input shaft 35 is estimated based on the torque Te of the engine 22, the state of the lock-up clutch 33, and the like. The allowable torque phase time Ttp2 is the torque phase time for suppressing the heat generation amount of the friction material of the disengaging element below the allowable heat generation amount, and is set based on the history of the torque share Tcr of the disengaging element from the start of the shift control and the rotational speed difference ΔNcr between the piston and the friction engagement plate.

Ttp1＝(Ti×γ1－Ti×γ0)/dTo (1) Ttp1＝(Ti×γ1－Ti×γ0)/dTo (1)

続いて、許容トルク相時間Ｔｔｐ２と目標トルク相時間Ｔｔｐ１とを比較する（ステップＳ１４０）。この処理は、解放側要素の摩擦材の発熱量が許容発熱量以下に収まる範囲内で、入力軸３５のトルクＴｉを通常値からダウンさせることなく目標トルク変化率ｄＴｏ（目標ジャークＪｖ）を実現する、所定制御が可能であるか否かを判断する処理である。ステップＳ１４０で許容トルク相時間Ｔｔｐ２が目標トルク相時間Ｔｔｐ１以上のときには、所定制御が可能であると判断し、トルク相時間Ｔｔｐに目標トルク相時間Ｔｔｐ１を設定し（ステップＳ１５０）、トルクダウン指令をエンジンＥＣＵ２４に送信することなく（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。変速ＥＣＵ４０は、トルク相時間Ｔｔｐでトルク相（トルク伝達の解放側要素から係合側要素への変更）が完了するように油圧制御装置３７を制御する。この場合、トルク相で目標トルク変化率ｄＴｏ（目標ジャークＪｖ）を実現することができる。 Next, the allowable torque phase time Ttp2 is compared with the target torque phase time Ttp1 (step S140). This process is a process to determine whether or not a predetermined control is possible that realizes the target torque change rate dTo (target jerk Jv) without reducing the torque Ti of the input shaft 35 from the normal value within a range in which the heat generation amount of the friction material of the release side element is within the allowable heat generation amount. When the allowable torque phase time Ttp2 is equal to or greater than the target torque phase time Ttp1 in step S140, it is determined that the predetermined control is possible, the target torque phase time Ttp1 is set to the torque phase time Ttp (step S150), and the routine is terminated without sending a torque down command to the engine ECU 24 (step S160). The shift ECU 40 controls the hydraulic control device 37 so that the torque phase (change of torque transmission from the release side element to the engagement side element) is completed in the torque phase time Ttp. In this case, the target torque change rate dTo (target jerk Jv) can be realized in the torque phase.

ステップＳ１４０で許容トルク相時間Ｔｔｐ２が目標トルク相時間Ｔｔｐ１未満のときには、所定制御が可能でないと判断し、トルク相時間Ｔｔｐに許容トルク相時間Ｔｔｐ２を設定し（ステップＳ１７０）、目標トルクダウン量ΔＴｉを設定する（ステップＳ１８０）。目標トルクダウン量ΔＴｉは、トルク相時間Ｔｔｐ（＝Ｔｔｐ２）でトルク相が完了する場合に目標トルク変化率ｄＴｏ（目標ジャークＪｖ）を実現するための入力軸３５のトルクダウン量であり、入力軸３５のトルクＴｉと変速前ギヤ比γ０と目標トルク変化率ｄＴｏとトルク相時間Ｔｔｐと変速後ギヤ比γ１とを用いて式（２）により演算される。式（２）の導出方法について説明する。トルク相の開始からトルク相時間Ｔｔｐだけ経過したときの出力軸３６の予測トルクＴｏｅｓは、入力軸３５のトルクＴｉと変速前ギヤ比γ０と目標トルク変化率ｄＴｏとトルク相時間Ｔｔｐとを用いて式（３）により得られる。また、予測トルクＴｏｅｓは、目標トルクダウン量ΔＴｉと変速後ギヤ比γ１とを用いて式（４）により得られる。式（３）および式（４）から式（２）が導出される。 When the allowable torque phase time Ttp2 is less than the target torque phase time Ttp1 in step S140, it is determined that the predetermined control is not possible, and the allowable torque phase time Ttp2 is set to the torque phase time Ttp (step S170), and the target torque down amount ΔTi is set (step S180). The target torque down amount ΔTi is the torque down amount of the input shaft 35 for realizing the target torque change rate dTo (target jerk Jv) when the torque phase is completed at the torque phase time Ttp (= Ttp2), and is calculated by equation (2) using the torque Ti of the input shaft 35, the gear ratio before shifting γ0, the target torque change rate dTo, the torque phase time Ttp, and the gear ratio after shifting γ1. The method of deriving equation (2) will be described. The predicted torque Toes of the output shaft 36 when the torque phase time Ttp has elapsed since the start of the torque phase is obtained by equation (3) using the torque Ti of the input shaft 35, the gear ratio before shifting γ0, the target torque change rate dTo, and the torque phase time Ttp. The predicted torque Toes is also obtained by equation (4) using the target torque down amount ΔTi and the gear ratio after shifting γ1. Equation (2) is derived from equations (3) and (4).

ΔTi＝(Ti×γ0＋dTo×Ttp)/γ1 (2)
Toes＝Ti×γ0＋dTo×Ttp (3)
Toes＝ΔTi×γ1 (4) ΔTi＝(Ti×γ0＋dTo×Ttp)/γ1 (2)
Toes＝Ti×γ0＋dTo×Ttp (3)
Toes＝ΔTi×γ1 (4)

目標トルクダウン量ΔＴｉを設定すると、トルクダウン指令Ｔｉｄｎを設定してエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ１９０）、トルク相の開始からトルク相時間Ｔｔｐが経過したか否かを判定し（ステップＳ２００）、経過していないと判定したときには、ステップＳ１９０に戻る。トルクダウン指令Ｔｉｄｎは、その前回値と目標トルクダウン量ΔＴｉとトルク相時間ＴｔｐとステップＳ１９０の処理の実行周期Δｔとを用いて式（５）により演算される。ステップＳ１９０の処理の初回実行時には、トルクダウン指令Ｔｉｄｎの前回値に値０が設定されている。エンジンＥＣＵ２４は、トルクダウン指令Ｔｉｄｎを受信すると、入力軸３５のトルクＴｉが通常値よりもトルクダウン指令Ｔｉｄｎだけ小さくなるようにエンジン２２の運転制御を行なう。ステップＳ１９０，Ｓ２００の処理を繰り返し実行することにより、トルクダウン指令Ｔｉｄｎは、値０から目標トルクダウン量ΔＴｉに向かってレート値（ΔＴｉ×Δｔ／Ｔｔｐ）で増加し、トルク相の開始からトルク相時間Ｔｔｐが経過したときに目標トルクダウン量ΔＴｉとなる。入力軸３５のトルクＴｉは、通常値よりもトルクダウン指令Ｔｉｄｎだけ小さいトルクとなる。こうした制御により、トルク相で、解放側要素の過度の発熱を抑制しつつ、目標トルク変化率ｄＴｏ（目標ジャークＪｖ）を実現することができる。 After setting the target torque down amount ΔTi, the torque down command Tidn is set and sent to the engine ECU 24 (step S190), and it is determined whether the torque phase time Ttp has elapsed since the start of the torque phase (step S200). If it is determined that the torque phase time Ttp has not elapsed, the process returns to step S190. The torque down command Tidn is calculated by the formula (5) using the previous value, the target torque down amount ΔTi, the torque phase time Ttp, and the execution period Δt of the process of step S190. When the process of step S190 is executed for the first time, the previous value of the torque down command Tidn is set to 0. When the engine ECU 24 receives the torque down command Tidn, it controls the operation of the engine 22 so that the torque Ti of the input shaft 35 is smaller than the normal value by the torque down command Tidn. By repeatedly executing the processes of steps S190 and S200, the torque-down command Tidn increases from a value of 0 toward the target torque-down amount ΔTi at a rate value (ΔTi x Δt/Ttp), and reaches the target torque-down amount ΔTi when the torque phase time Ttp has elapsed from the start of the torque phase. The torque Ti of the input shaft 35 becomes a torque that is smaller than the normal value by the torque-down command Tidn. This control makes it possible to realize the target torque change rate dTo (target jerk Jv) during the torque phase while suppressing excessive heating of the release side element.

Tidn＝min(前回Tidn+ΔTi×Δt/Ttp, ΔTi) (5) Tidn = min (previous Tidn + ΔTi × Δt/Ttp, ΔTi) (5)

ステップＳ２００でトルク相の開始からトルク相時間Ｔｔｐが経過したと判定すると、トルクダウン指令Ｔｉｄｎを設定してエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ２１０）、トルクダウン指令Ｔｉｄｎを値０と比較し（ステップＳ２２０）、トルクダウン指令Ｔｉｄｎが値０に等しくないときには、ステップＳ２１０に戻る。トルクダウン指令Ｔｉｄｎは、その前回値と目標トルク変化率ｄＴｏと変速後ギヤ比γ１とを用いて式（６）により演算される。ステップＳ２１０，Ｓ２２０の処理を繰り返し実行することにより、トルクダウン指令Ｔｉｄｎは、目標トルクダウン量ΔＴｉから値０に向かってレート値（ｄＴｏ／γ１）で減少する。ステップＳ２１０でトルクダウン指令Ｔｉｄｎが値０に等しくなると、本ルーチンを終了する。こうした制御により、トルク相の完了後にも、目標トルク変化率ｄＴｏ（目標ジャークＪｖ）を実現することができる。なお、トルクダウン指令Ｔｉｄｎが値０になると、変速制御の完了を判定する。 When it is determined in step S200 that the torque phase time Ttp has elapsed since the start of the torque phase, the torque down command Tidn is set and sent to the engine ECU 24 (step S210), the torque down command Tidn is compared with the value 0 (step S220), and if the torque down command Tidn is not equal to the value 0, the process returns to step S210. The torque down command Tidn is calculated by the formula (6) using the previous value, the target torque change rate dTo, and the gear ratio after shifting γ1. By repeatedly executing the processes of steps S210 and S220, the torque down command Tidn decreases from the target torque down amount ΔTi toward the value 0 at a rate value (dTo/γ1). When the torque down command Tidn becomes equal to the value 0 in step S210, this routine is terminated. By such control, the target torque change rate dTo (target jerk Jv) can be realized even after the completion of the torque phase. When the torque down command Tidn becomes 0, it is determined that the shift control is complete.

Tidn＝max(前回Tidn－dTo/γ1, 0) (6) Tidn = max (previous Tidn - dTo/γ1, 0) (6)

図３は、パワーオンダウンシフトの際の様子を示すタイムチャートである。図３では、アクセル開度Ａｃｃ、目標変速段Ｇｓ＊、出力軸３６のトルクＴｏ、解放側要素の油圧、係合側要素の油圧、入力軸３５の回転数Ｎｉ、トルク相の進行度、トルクダウン指令Ｔｉｄｎ、入力軸３５のトルクＴｅの様子を示した。図示するように、アクセル開度Ａｃｃが大きくなって目標変速段Ｇｓ＊が低速段側に変更されると（時刻ｔ１１）、変速制御を開始し、解放側要素の油圧減少と、係合側要素のファストフィルおよび定圧待機とを行なう。このとき、イナーシャ相として、入力軸３５の回転数Ｎｉが目標変速段Ｇｓ＊に対応する変速後回転数に向かって変化するものの、トルク伝達の摩擦係合要素はそのままであるから、ギヤ比γは変速前ギヤ比γ０のままである。回転数Ｎｉが変速後回転数付近に至ると（時刻ｔ１２）、トルク相として、解放側要素の油圧減少と係合側要素の油圧増加とにより、トルク伝達が解放側要素から係合側要素に変更される（時刻ｔ１２～ｔ１３）。このトルク相でトルクダウン指令Ｔｉｄｎを値０から目標トルクダウン量ΔＴｉまでレート値（ΔＴｉ×Δｔ／Ｔｔｐ２）で増加させる、即ち、入力軸３５のトルクＴｉをこのレートで減少させる（時刻ｔ１２～ｔ１３）。これにより、トルク相で目標トルク変化率ｄＴｏ（目標ジャークＪｖ）を実現することができる。そして、その後にトルクダウン指令Ｔｉｄｎを値０までレート値（ｄＴｏ／γ１）で減少させ、即ち、入力軸３５のトルクＴｉをこのレートで増加させ（時刻ｔ１３～ｔ１４）、変速制御を完了する。これにより、トルク相の完了後にも目標トルク変化率ｄＴｏを実現することができる。 Figure 3 is a time chart showing the state during power-on downshift. In Figure 3, the accelerator opening Acc, the target gear Gs*, the torque To of the output shaft 36, the oil pressure of the disengagement element, the oil pressure of the engagement element, the rotation speed Ni of the input shaft 35, the progress of the torque phase, the torque down command Tidn, and the torque Te of the input shaft 35 are shown. As shown in the figure, when the accelerator opening Acc increases and the target gear Gs* is changed to the lower gear (time t11), the gear shift control is started, the oil pressure of the disengagement element is reduced, and the engagement element is fast filled and constant pressure standby is performed. At this time, as the inertia phase, the rotation speed Ni of the input shaft 35 changes toward the post-shift rotation speed corresponding to the target gear Gs*, but the frictional engagement element for torque transmission remains the same, so the gear ratio γ remains the pre-shift gear ratio γ0. When the rotation speed Ni reaches the vicinity of the rotation speed after the shift (time t12), the torque phase is changed from the release side element to the engagement side element by the decrease in hydraulic pressure of the release side element and the increase in hydraulic pressure of the engagement side element (time t12 to t13). In this torque phase, the torque down command Tidn is increased from the value 0 to the target torque down amount ΔTi at a rate value (ΔTi x Δt/Ttp2), that is, the torque Ti of the input shaft 35 is decreased at this rate (time t12 to t13). This makes it possible to realize the target torque change rate dTo (target jerk Jv) in the torque phase. Then, the torque down command Tidn is decreased to the value 0 at a rate value (dTo/γ1), that is, the torque Ti of the input shaft 35 is increased at this rate (time t13 to t14), and the shift control is completed. This makes it possible to realize the target torque change rate dTo even after the completion of the torque phase.

以上説明した本実施形態の自動車２０では、変速機３４のパワーオンダウンシフトを行なう際に、許容トルク相時間Ｔｔｐ２が目標トルク相時間Ｔｔｐ１未満のときには、トルク相の開始から許容トルク相時間Ｔｔｐ２が経過するまでは、エンジン２２のトルクダウン量を徐々に増加させ、トルク相の開始から許容トルク相時間Ｔｔｐ２が経過した後は、エンジン２２のトルクダウン量を徐々に減少させる。これにより、変速機３４の摩擦係合要素の過度の発熱を抑制しつつ、ジャークのコントロールを図ることができる。 In the automobile 20 of the present embodiment described above, when a power-on downshift of the transmission 34 is performed, if the allowable torque phase time Ttp2 is less than the target torque phase time Ttp1, the torque down amount of the engine 22 is gradually increased from the start of the torque phase until the allowable torque phase time Ttp2 has elapsed, and after the allowable torque phase time Ttp2 has elapsed from the start of the torque phase, the torque down amount of the engine 22 is gradually decreased. This makes it possible to control jerk while suppressing excessive heat generation in the friction engagement elements of the transmission 34.

上述した実施形態の自動車２０では、駆動源として、エンジンが用いられるものとした。しかし、これに代えてまたは加えて、モータが用いられるものとしてもよい。 In the embodiment of the automobile 20 described above, an engine is used as the driving source. However, instead of or in addition to this, a motor may be used.

以上、本開示を実施するための実施形態について説明したが、本開示はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 Although the above describes embodiments for implementing the present disclosure, the present disclosure is in no way limited to these embodiments, and it goes without saying that the present disclosure can be implemented in various forms without departing from the spirit of the present disclosure.

本開示は、車両の製造産業などに利用可能である。 This disclosure can be used in the vehicle manufacturing industry, etc.

２０自動車、２２エンジン、２４エンジンＥＣＵ、３４変速機、３５入力軸、３６出力軸、３７油圧制御装置、４０変速ＥＣＵ、５０メインＥＣＵ。 20 automobile, 22 engine, 24 engine ECU, 34 transmission, 35 input shaft, 36 output shaft, 37 hydraulic control device, 40 transmission ECU, 50 main ECU.

Claims

駆動源と、複数の摩擦係合要素を有すると共に前記駆動源から入力軸に入力される動力を複数段階に変速して駆動輪に連結された出力軸に伝達する変速機と、前記駆動源と前記変速機とを制御する制御装置と、を備える車両であって、
前記制御装置は、前記変速機のパワーオンダウンシフトのトルク相の際に、前記車両の目標ジャークに基づいて前記出力軸の目標トルク変化率を設定し、前記目標トルク変化率に基づいて目標トルク相時間を設定し、前記変速機の摩擦材の発熱量を考慮して許容トルク相時間を設定し、前記許容トルク相時間が前記目標トルク相時間未満のときには、前記トルク相の開始から前記許容トルク相時間が経過するまでは、前記目標トルク変化率に基づいて前記駆動源のトルクダウン量を徐々に増加させ、前記トルク相の開始から前記許容トルク相時間が経過した後は、前記目標トルク変化率に基づいて前記駆動源のトルクダウン量を徐々に減少させる、
車両。 A vehicle including a drive source, a transmission having a plurality of friction engagement elements and configured to change the speed of power input from the drive source to an input shaft in a plurality of stages and transmit the power to an output shaft connected to a drive wheel, and a control device configured to control the drive source and the transmission,
the control device, during a torque phase of a power-on downshift of the transmission, sets a target torque change rate of the output shaft based on a target jerk of the vehicle, sets a target torque phase time based on the target torque change rate, and sets an allowable torque phase time taking into consideration a heat generation amount of a friction material of the transmission, and when the allowable torque phase time is less than the target torque phase time, gradually increases a torque down amount of the driving source based on the target torque change rate from the start of the torque phase until the allowable torque phase time has elapsed, and gradually decreases the torque down amount of the driving source based on the target torque change rate after the allowable torque phase time has elapsed from the start of the torque phase.
vehicle.