驱动源的控制装置以及控制方法 技术领域 本发明涉及驱动源的控制装置以及控制方法, 特别涉及设定驱动源的输出值的目 标值, 根据目标值控制驱动源的输出值的技术。
背景技术 一直以来, 已知根据节气门的开度 ( 以下, 也记载为节气门开度 ) 等确定输出转矩 的值等的发动机。 并且, 替代与加速踏板通过线连接的节气门, 搭载了将马达作为致动器使 用的电子节气门的发动机已普及。
搭载了电子节气门的车辆中, 例如, 基于车辆的行为等, 与加速踏板的位置 ( 以 下, 也记载为加速开度 ) 不同的要素控制节气门开度, 能够与驾驶者的意思无关地控制车 辆的驱动力等。
车辆的行为可能根据发动机转矩而变化。因此, 在根据车辆的行为等控制节气门 开度时, 不直接设定节气门开度的目标值, 例如, 根据车辆的行为设定发动机转矩的目标 值, 设定节气门开度使得实际的发动机转矩成为设定的目标值, 在控制上有利。
因此, 根据加速开度设定节气门开度的目标值时, 暂时基于加速开度设定发动机 转矩的目标值, 控制发动机使得实际的发动机转矩成为设定的目标值。
日本特开 2005-155410 号公报 ( 特许文献 1) 公开了一种发动机转矩控制装置, 该发动机转矩控制装置分别算出 : 依赖于加速操作量或者根据加速操作量变化的控制量的 绝对值的静态目标发动机转矩, 依赖于加速操作量或者根据加速操作量变化的控制量的时 间变化率的动态目标发动机转矩, 根据上述静态目标发动机转矩和动态目标发动机转矩之 和, 确定最终的目标发动机转矩, 控制发动机的转矩。
根据该公报记载的发动机转矩控制装置, 根据上述静态目标发动机转矩和动态目 标发动机转矩之和确定最终的目标发动机转矩, 控制发动机的转矩, 由此在出发时等能够 实现没有瞬态延迟地追随与驾驶者的加速操作对应的期望的加速度。
专利文献 : 日本特开 2005-155410 号公报
发明内容 但是, 自动变速器的变速时, 为了避免发动机转速的急速上升、 冲击的发生的目 的, 即使加速开度不变化, 也增减发动机转矩的目标值。 例如, 降档开始的同时, 降低发动机 转矩的目标值。以增大了加速开度为起因进行降档的情况下, 在降档即将开始前发动机转 矩急剧增加, 所以降档开始后慢慢减少发动机转矩在降低冲击方面是理想的。 另一方面, 在 降档即将完成之前及紧接着降档完成之后恢复发动机转矩时, 快速增大发动机转矩是理想 的。
进一步的, 升档中的惯性阶段中的发动机的转矩下降量小的情况下, 与提高发动 机转矩的响应性相比, 优选提高精度。另一方面, 转矩下降量大的情况下, 为了提高发动机 转矩的响应性, 优选加快发动机转矩的变化速度。
因此, 能够期望根据各种状况能够变更发动机转矩的变化速度的技术。
本发明是为了解决上述课题做出的, 目的是根据各种状况变更驱动源的输出值的 变化速度。
某一方式的驱动源的控制装置, 包括 : 设定驱动源的输出值以及连结于所述驱动 源的变速器的输入值中的任一方的目标值的设定部 ; 将设定的目标值变换为与设定的目标 值相比延迟变化的目标值的变换部 ; 切换是否将设定的目标值变换为与设定的目标值相比 延迟变化的目标值的切换部 ; 和根据所述目标值控制所述驱动源的输出值的控制部。
根据该结构, 设定驱动源的输出值以及连结于驱动源的变速器的输入值中的任一 方的目标值。 切换为根据设定的目标值控制驱动源的输出值的状态和根据与设定的目标值 相比延迟变化的目标值控制驱动源的输出值的状态。由此, 能够根据各种状况变更驱动源 的输出值的变化速度。
优选的, 切换部在设定的目标值与所述驱动源的实际的输出值的差比阈值小的情 况下, 从将设定的目标值变换为与设定的目标值相比延迟变化的目标值的状态切换到不变 换的状态。
根据该结构, 设定的目标值与所述驱动源的实际的输出值的差比阈值大的期间, 根据与设定的目标值相比延迟变化的目标值控制驱动源的输出值。 设定的目标值与驱动源 的实际的输出值的差比阈值小之后, 根据设定的目标值控制驱动源的输出值。 因此, 能够减 慢在驱动源的实际的输出值变化到目标值时的、 驱动源的输出值的变化速度。 其结果是, 能 够降低由于驱动源的输出值变化可能发生的冲击。
进一步优选的, 切换部在变速器的降档中的惯性阶段, 从将设定的目标值变换为 与设定的目标值相比延迟变化的目标值的状态切换到不变换的状态。
根据该结构, 在紧接着降档开始之后, 根据与设定的目标值相比延迟变化的目标 值控制驱动源的输出值。 因此, 在紧接着降档开始之后, 能够减慢驱动源的输出值的变化速 度。 此结果是, 即使是在即将开始降档之前驱动源的输出值增加, 紧接着降档开始之后驱动 源的输出值降低的情况下, 也能够降低可能发生的冲击。
进一步优选的, 切换部在设定的目标值与驱动源的实际的输出值的差比阈值小的 情况下, 设为将设定的目标值变换为与设定的目标值相比延迟变化的目标值的状态, 在设 定的目标值与驱动源的实际的输出值的差比阈值大的情况下, 设为将设定的目标值不变换 为与设定的目标值相比延迟变化的目标值的状态。
根据该结构, 在设定的目标值与驱动源的实际的输出值的差比阈值小的情况下, 能够根据与设定的目标值相比延迟变化的目标值控制驱动源的输出值。由此, 能够减慢 驱动源的输出值的变化速度。因此, 能够使得驱动源的输出值的过冲 (overshoot) 和下冲 (undershoot) 难以发生。此结果是, 能够提高驱动源的输出值的精度。在设定的目标值与 驱动源的实际的输出值的差比阈值大的情况下, 能够根据设定的目标值控制驱动源的输出 值。由此, 能够加快驱动源的输出值的变化速度。因此, 能够提高实际的输出值对于目标值 的追随性。
进一步优选的, 驱动源根据节气门的节气门开度变化输出值。 切换部, 在设定为在 节气门开度比阈值小的状态下目标值变低的情况下, 设为将设定的目标值变换为与设定的 目标值相比延迟变化的目标值的状态, 在设定为节气门开度比所述阈值大的状态下目标值变低的情况下, 设为将设定的目标值不变换为与设定的目标值相比延迟变化的目标值的状 态。
根据该结构, 在设定为在节气门开度比阈值小的状态下目标值变低的情况下, 驱 动源的实际的输出值和设定的目标值的差能够变小。 这是因为节气门开度小的状态即实际 的输出值小的状态下, 能够降低输出值的范围是很小的。 此种情况, 根据与设定的目标值相 比延迟变化的目标值控制驱动源的输出值。 由此, 能够减慢驱动源的输出值的变化速度。 因 此, 能够使得驱动源的输出值的过冲和下冲难以发生。 此结果是, 能够提高驱动源的输出值 的精度。 另一方面, 在设定为节气门开度比所述阈值大的状态下目标值变低的情况下, 驱动 源的实际的输出值和设定的目标值的差能够变大。 这是因为节气门开度小的状态即实际的 输出值大的状态下, 能够降低输出值的范围是很大的。 此种情况下, 根据设定的目标值控制 驱动源的输出值。由此, 能够加快驱动源的输出值的变化速度。因此, 能够提高实际的输出 值对于目标值的追随性。
进一步优选的, 输出值是输出转矩。
根据该结构, 能够根据各种状况变更驱动源的输出转矩的变化速度。 附图说明 图 1 是表示车辆的动力传动系的概略结构图。
图 2 是表示自动变速器的行星齿轮单元的图。
图 3 是表示自动变速器的动作表的图。
图 4 是表示自动变速器的液压电路的图。
图 5 是表示第一实施方式中控制装置的系统结构的图。
图 6 是表示静态转矩要求量的图。
图 7 是表示由一次延迟函数表现的发动机模型的图。
图 8 是表示由一次延迟函数表现的发动机模型的图。
图 9 是表示通过限制值限制静态转矩要求量得到的动态转矩要求量的图。
图 10 是表示降档时通过 ECT 转矩控制系统设定的转矩要求量的图。
图 11 是表示升档时通过 ECT 转矩控制系统设定的转矩要求量的图。
图 12 是表示发动机转矩的变化特性的图 ( 之一 )。
图 13 是表示发动机转矩的变化特性的图 ( 之二 )。
图 14 是表示从将设定的转矩要求量变换为与设定的转矩要求量相比延迟变化的 转矩要求量的状态切换到不变换的状态的时间的图。
图 15 是表示接电降档时发动机转矩的变化特性的图 ( 之一 )。
图 16 是表示接电降档时发动机转矩的变化特性的图 ( 之二 )。
图 17 是表示接电降档时发动机转矩的变化特性的图 ( 之三 ) ;
图 18 是表示接电降档时发动机转矩的变化特性的图 ( 之四 )。
图 19 是表示接电升档时发动机转矩的变化特性的图 ( 之一 )。
图 20 是表示接电升档时发动机转矩的变化特性的图 ( 之二 )。
标号说明
1000 发动机, 2000 自动变速器, 2100 变矩器, 3000 行星齿轮单元, 4000 液压电路,
5000 推进轴, 6000 差动齿轮, 7000 后轮, 8000ECU, 8016 电子节气门, 9000 发动机控制系统, 9100 动力传动系管理器, 9102 调停部, 9104 切换部, 9106 变换部, 9200 动力传动系驱动模 型, 9202 静态转矩设定部, 9204 变换部, 9210 驾驶支持系统, 9220VDIM 系统, 9230 减震控制 系统, 9240ECT 转矩控制系统。 具体实施方式
以下, 参照附图并对本发明的实施方式进行说明。 以下的说明中, 对同一部件标记 同一标号。它们的名称和功能也都一样。因此, 不再重复关于它们的详细说明。
第一实施方式
参照图 1, 关于搭载了本发明的第一实施方式中的控制装置的车辆进行说明。 此车 辆是 FR( 前置后驱 (Front engine Rear drive)) 车辆。也可以是 FR 之外的车辆。
车辆包括 : 发动机 1000、 自动变速器 2000、 变矩器 2100、 构成自动变速器 2000 的一部分的行星齿轮单元 3000、 构成自动变速器 2000 的一部分的液压电路 4000、 推进轴 5000、 差动齿轮 6000、 后轮 7000、 ECU( 电子控制单元 (Electronic Control Unit))8000。
发动机 1000 是使从喷射器 ( 未图示 ) 喷射的燃料和空气的混合气在气缸的燃烧 室中燃烧的内燃机。 通过燃烧压下气缸内的活塞, 使曲轴旋转。 通过发动机 1000, 驱动交流 发电机以及空调等的辅助设备 1004。发动机 1000 的输出转矩 ( 发动机转矩 TE) 根据电子 节气门 8016 的动作量即节气门开度等变化。并且, 可以代替或者除了发动机 1000, 还使用 马达作为驱动源。并且, 可以使用柴油发动机。在柴油发动机中, 输出转矩根据喷射器的开 阀时间 ( 动作量 ) 即燃料喷射量变化。 自动变速器 2000 经由变矩器 2100 连结到发动机 1000。自动变速器 2000 通过形 成期望的档, 将曲轴的转速变速到期望的转速。并且, 代替形成档的自动变速器, 可以搭载 无级地变更齿轮比的 CVT( 无级变速器 (Continuously Variable Transmission))。 进一步 的, 也可以搭载通过液压致动器或者电动马达变速的包括常啮合式齿轮的自动变速机。
从自动变速器 2000 输出的驱动力, 经由推进轴 5000 以及差动齿轮 6000 传递到左 右的后轮 7000。
在 ECU8000 上经由线束等连接有 : 换挡杆 8004 的位置开关 8006、 加速踏板 8008 的 加速开度传感器 8010、 空气流量计 8012、 电子节气门 8016 的节气门开度传感器 8018、 发动 机转速传感器 8020、 输入轴转速传感器 8022、 输出轴转速传感器 8024、 油温传感器 8026、 水 温传感器 8028。
换挡杆 8004 的位置 (position) 通过位置开关 8006 检测, 向 ECU8000 发送表示检 测结果的信号。对应于换挡杆 8004 的位置, 自动形成自动变速器 2000 的档。并且, 也可以 构成为能够根据驾驶者的操作, 选择驾驶者可以选择任意档的手动换挡模式。
加速开度传感器 8010 检测到加速踏板 8008 的开度, 向 ECU8000 发送表示检测结 果的信号。空气流量计 8012 检测进入发动机 1000 的空气量, 向 ECU8000 发送表示检测结 果的信号。
节气门开度传感器 8018 检测通过致动器调整开度的电子节气门 8016 的开度, 向 ECU8000 发送表示检测结果的信号。 通过电子节气门 8016 调整进入发动机 1000 的空气量。
并且, 可以代替或者除了电子节气门 8016, 还通过变更进气阀 ( 未图示 )、 排气阀
( 未图示 ) 的升程量或者开闭的相位的可变气门升程系统, 调整进入发动机 1000 的空气量。
发动机转速传感器 8020, 检测发动机 1000 的输出轴 ( 曲轴 ) 的转速 ( 以下也记载 为发动机转速 NE), 向 ECU8000 发送表示检测结果的信号。输入轴转速传感器 8022, 检测自 动变速器 2000 的输入轴转速 NI( 变矩器 2100 的涡轮转速 NT), 向 ECU8000 发送表示检测结 果的信号。输出轴转速传感器 8024, 检测自动变速器 2000 的输出轴转速 NO, 向 ECU8000 发 送表示检测结果的信号。
油温传感器 8026, 检测用于自动变速器 2000 的动作、 润滑的油 (ATF : 自动变速器 用油 (ATF : Automatic Transmission Fluid, 自动传动液 )) 的温度 ( 油温 ), 向 ECU8000 发 送表示检测结果的信号。
水温传感器 8028, 检测发动机 1000 的冷却水的温度 ( 水温 ), 向 ECU8000 发送表 示检测结果的信号。
ECU8000 基于从位置开关 8006、 加速开度传感器 8010、 空气流量计 8012、 节气 门开度传感器 8018、 发动机转速传感器 8020、 输入轴转速传感器 8022、 输出轴转速传感 器 8024、 油温传感器 8026、 水温传感器 8028 等送来的信号、 ROM( 只读存储器 (Read Only Memory))8002 中存储的图以及程序, 控制设备类使得车辆成为希望的行驶状态。 并且, 可以 将通过 ECU8000 执行的程序在 CD( 光盘 (Compact Disc))、 DVD( 数字化通用光盘 (Digital Versatile Disc)) 等的记录介质上记录, 在市场上流通。 本实施方式中, ECU8000, 通过换挡杆 8004 在 D( 驱动 ) 位置, 自动变速器 2000 的 换档范围中选择了 D( 驱动 ) 范围的情况下, 控制自动变速器 2000, 使得形成 1 速~ 8 速前 进档中的任意一档。通过形成 1 速~ 8 速前进档中的任意一档, 自动变速器 2000 能够向后 轮 7000 传递驱动力。并且, 在 D 范围中, 能够形成比 8 速档更高速的档。基于以车速和加 速开度作为参数通过实验等预先制作的变速线图而决定形成的档。并且, ECU 可以分割为 多个的 ECU。
参照图 2, 对行星齿轮单元 3000 进行说明。 行星齿轮单元 3000 连接到具有连结到 曲轴的输入轴 2102 的变矩器 2100。
行星齿轮单元 3000 包含 : 前行星 3100, 后行星 3200, C1 离合器 3301, C2 离合器 3302, C3 离合器 3303, C4 离合器 3304, B1 制动器 3311, B2 制动器 3312, 单向离合器 (F)3320。
前行星 3100 是双齿轮型行星齿轮机构。 前行星 3100 包括 : 第一太阳轮 (S1)3102、 一对第一小齿轮 (P1)3104、 行星架 (CA)3106、 齿圈 (R)3108。
第一小齿轮 (P1)3104 与第一太阳轮 (S1)3102 以及第一齿圈 (R)3108 啮合。第一 行星架 (CA)3106 支持第一小齿轮 (P1)3104 使其能够公转以及自转。
第 一 太 阳 轮 (S1)3102 以 不 能 旋 转 的 方 式 固 定 于 齿 轮 箱 3400。 第 一 行 星 架 (CA)3106 连结到行星齿轮单元 3000 的输入轴 3002。
后行星 3200 是拉威挪 (RAVIGNEAUX) 型行星齿轮机构。后行星 3200 包括 : 第二太 阳轮 (S2)3202、 第二小齿轮 (P2)3204、 后行星架 (RCA)3206、 后齿圈 (RR)3208、 第三太阳轮 (S3)3210、 和第三小齿轮 (P3)3212。
第二小齿轮 (P2)3204 和第二太阳轮 (S2)3202、 后齿圈 (RR)3208 以及第三小齿 轮 (P3)3212 啮合。第三小齿轮 (P3)3212 除了第二小齿轮 (P2)3204, 还与第三太阳齿轮 (S3)3210 啮合。
后行星架 (RCA)3206 支持第二小齿轮 (P2)3204 以及第三小齿轮 (P3)3212 使其能 够公转以及自转。 后行星架 (RCA)3206 连结到单向离合器 (F)3320。 后行星架 (RCA)3206 在 1 速档的驱动时 ( 使用从发动机 1000 输出的驱动力行驶时 ) 不能旋转。后齿圈 (RR)3208 连结到行星齿轮单元 3000 的输出轴 3004。
单向离合器 (F)3320 和 B2 制动器 3312 并列设置。也就是说, 单向离合器 (F)3320 的外圈固定到齿轮箱 3400, 内圈连接到后行星架 (RCA)3206。
图 3 中表示各变速档和各离合器以及各制动器的动作状态的关系的动作表。通过 按照此动作表中表示的组合使各离合器以及各制动器动作, 形成 1 速~ 8 速前进档和 1 速 以及 2 速后退档。
参照图 4, 关于液压电路 4000 的主要部分进行说明。并且, 液压电路 4000, 不限于 以下的说明。
液压电路 4000 包含 : 油泵 4004、 主调节阀 4006、 手动阀 4100、 和电磁调节阀 4200、 SL1 线性电磁阀 ( 以下, 记载为 SL(1))4210、 SL2 线性电磁阀 ( 以下, 记载为 SL(2))4220、 SL3 线性电磁阀 ( 以下, 记载为 SL(3))4230、 SL4 线性电磁阀 ( 以下, 记载为 SL(4))4240、 SL5 线 性电磁阀 ( 以下, 记载为 SL(5))4250、 SLT 线性电磁阀 ( 以下, 记载为 SLT)4300、 和 B2 控制 阀 4500。
油泵 4004 连结到发动机 1000 的曲轴。通过曲轴的旋转, 驱动油泵 4004, 产生夜 压。通过油泵 4004 产生的液压通过主调节阀 4006 调压, 生成管道压。
主调节阀 4006 将通过 SLT4300 调压后的气门压作为控制压动作。管道压通过管 道压油路 4010 供给到手动阀 4100。
手动阀 4100 包括排放口 4105。从排放口 4105 排出 D 范围压油路 4100 以及 R 范 围压油路 4104 的液压。手动阀 4100 的阀柱处于 D 位置的情况下, 连通管道压油路 4010 和 D 范围压油路 4102, 向 D 范围压油路 4102 供给液压。此时, 连通 R 范围压油路 4104 和排放 口 4105 连通, R 范围压油路 4104 的 R 范围压从排放口 4105 排出。
手动阀 4100 的阀柱处于 R 位置的情况下, 连通管道压油路 4010 和 R 范围压油路 4104, 向 R 范围压力油路 4104 供给液压。此时, 连通 D 范围压油路 4102 和排放口 4105 连 通, D 范围压油路 4102 的 D 范围压从排放口 4105 排出。
手动阀 4100 的阀柱是 N 位置的情况下, 连通 D 范围压油路 4102 以及 R 范围压油 路 4104 两者和排放口 4105 连通, D 范围压油路 4102 的 D 范围压以及 R 范围压油路 4104 的 R 范围压从排放口 4105 排出。
向 D 范围压油路 4102 供给的液压最终供给到 C1 离合器 3301、 C2 离合器 3302 以 及 C3 离合器 3303。向 R 范围压油路 4104 供给的液压最终供给到 B2 制动器 3312。
电磁调节阀 4200 将管道压作为源压, 将向 SLT4300 供给的液压 ( 电磁调节压 ) 调 压为一定的压力。
SL(1)4210 对向 C1 离合器 3301 供给的液压调压。SL(2)4220 对向 C2 离合器 3302 供给的液压调压。SL(3)4230 对向 C3 离合器 3303 供给的液压调压。SL(4)4240 对向 C4 离 合器 3304 供给的液压调压。SL(5)4250 对向 B1 制动器 3311 供给的液压调压。
SLT4300 根据基于由加速开度传感器 8010 检测出的加速开度的来自 ECU8000 的 控制信号, 对电磁调节压调压, 生成气门压。气门压通过 SLT 油路 4302 向主调节阀 4006 供给。气门压作为主调节阀 4006 的控制压力利用。
SL(1)4210、 SL(2)4220、 SL(3)4230、 SL(4)4240、 SL(5)4250 以及 SLT4300 通过从 ECU8000 发送的控制信号控制。
B2 控制阀 4500 将来自 D 范围压油路 4102 以及 R 范围压油路 4104 中的任意一方 的液压选择的供给到 B2 制动器 3312。将 D 范围压油路 4102 以及 R 范围压油路 4104 连接 到 B2 控制阀 4500。B2 控制阀 4500 通过从 SLU 电磁器 ( 未图示 ) 供给的液压和弹簧的作 用力控制。
SLU 电磁阀为开启的情况下, B2 控制阀 4500 是图 4 中左侧的状态。此情况下, 将 从 SLU 电磁阀供给的液压作为控制压, 向 B2 制动器 3312 供给对 D 范围压调压后的液压。
SLU 电磁阀为关闭的情况下, B2 控制阀 4500 是图 4 中右侧的状态。此情况下, 向 B2 制动器 3312 供给 R 范围压。
参照图 5, 关于本实施方式中的控制装置的系统结构进行说明。并且, 下述说明的 各结构的功能可以通过硬件实现, 也可以通过软件实现。
如图 5 所示, 控制装置包括 : 发动机控制系统 9000、 动力传动系管理器 (PTM : Power Train Manager)9100、 动力传动系驱动模型 (PDRM : Power train Drain Model)9200、 驾 驶 支 持 系 统 (DSS : Drivers SupportSystem)9210、 VDIM( 汽 车 动 态 综 合 管 理 (Vehicle Dynamics IntegratedManagement)) 系统 9220、 减震控制系统 9230、 ECT( 电子控制变速器 (Electronic controlled Transmission)) 转矩控制系统 9240。 发动机控制系统 9000, 为了实现从动力传动系管理器 9100 输入的动态转矩要求 量, 控制电子节气门 8016、 点火时间、 EGR( 排气再循环 (Exhaust Gas Recirculation)) 阀 等为了控制发动机 1000 的输出转矩而在发动机 1000 设置的设备。
转矩要求量作为发动机 1000 的输出转矩的目标值设定。并且, 可以将转矩要求量 作为自动变速器 2000 的输入转矩的目标值设定。并且, 代替转矩要求量, 可以设定功率要 求量作为发动机 1000 的输出功率或自动变速器 2000 的输入功率的目标值。进一步的, 将 驱动力的要求量作为发动机 1000 的输出转矩或者输出功率的目标值设定, 或者作为自动 变速器 2000 的输入转矩或者输入功率的目标值设定。
动态转矩要求量意味着发动机 1000 的输出转矩可能变化的过渡状态中的转矩要 求量。静态转矩要求量意味着发动机 1000 的输出转矩稳定的状态中的转矩要求量。
动力传动系管理器 9100, 基于从动力传动系驱动模型 9200、 驾驶支持系统 9210、 VDIM 系统 9220、 减震控制系统 9230、 ECT 转矩控制系统 9240 输入的动态转矩要求量, 最终 设定用于发动机 1000 的控制的动态转矩要求量。
更具体的, 调停部 9102 中, 动力传动系管理器 9100, 通过调停从动力传动系驱动 模型 9200、 驾驶支持系统 9210、 VDIM 系统 9220、 减震控制系统 9230、 ECT 转矩控制系统 9240 输入的动态转矩要求量, 最终的选择用于发动机 1000 的控制的动态转矩要求量。
例如, 选择最小的转矩要求量, 或者选择最大的转矩要求量, 或者选择从特定的系 统输入的转矩要求量。转矩要求量的调停方法, 根据车辆的运行状态变更。例如, 在自动变 速器 2000 的变速中, 将从 ECT 转矩控制系统 9240 输入的转矩要求量用于发动机 1000 的控 制。
调停部 9102 调停了的动态要求驱动力, 对发动机控制系统 9000 输出。
动力传动系驱动模型 9200 是用于基于驾驶者的操作设定对发动机 1000 的转矩要 求量的模型 ( 函数 )。 本实施方式中, 按照基于实验以及仿真的结果等预先确定的图根据加 速开度设定静态转矩要求量。
更加具体的, 静态转矩设定部 9202 中, 设定对发动机 1000 的静态转矩要求量。静 态转矩要求量, 如图 6 所示, 不考虑电子节气门 8016 等的设备的响应性, 控制时的延迟等时 间上的影响而确定。
静态转矩设定部 9202 中设定的静态转矩要求量, 在变换部 9204 中, 变换为动态转 矩要求量。动态转矩要求量是考虑电子节气门 8016 等的设备的响应性, 控制时的延迟等时 间上的影响而确定的。
例如, 如图 7 所示, 使用由一次延迟函数表现的发动机模型 C(s) 向静态转矩要求 量加入电子节气门 8016 等的设备的控制时 ( 动作时 ) 的延迟, 将静态转矩要求量变换为动 态转矩要求量。如图 7 所示的发动机模型的时间常数, 根据发动机转速 NE 以及发动机转矩 变化。并且, 如图 8 所示, 可以使用由二次延迟函数表现的发动机模型 C(s)。上述发动机模 型, 在向 ECU8000 实际加载时进行 Z 变换。
并且, 如图 9 所示, 可以通过根据电子节气门 8016 等设备的响应性确定的限制值 限制静态转矩要求量, 由此将静态转矩要求量变换为动态转矩要求量。限制值例如通过实 验以及仿真确定。 返回图 5, 驾驶支持系统 9210 通过巡航控制系统、 停车辅助系统以及预碰撞安全 系统等, 根据车辆的行为自动的设定动态转矩要求量。
VDIM 系统 9220 是综合 VSC( 车辆稳定控制系统 (Vehicle StabilityControl))、 TRC( 牵引力控制系统 (Traction Control System))、 ABS( 防抱死制动系统 (Anti lock Brake System))、 EPS( 电动助力转向 (ElectronicPower Steering)) 等的系统, 算出基于加 速、 转向、 制动的操作量的驾驶者的行车意图和基于各种传感器信息的车辆行为之间的差, 控制车辆的驱动力, 制动液压等, 使得缩小该差。VDIM 系统 9220 为了控制车辆的驱动力自 动的设定动态转矩要求量。
VSC 是在传感器检测到前后轮将要侧滑的状态的情况下自动的设定各轮的制动液 压以及车辆的驱动力等的最适值, 确保车辆的稳定性的控制。
TRC 是在容易打滑的路面发动时以及加速时, 如果传感器探测到驱动轮的空转, 则 自动的设定各轮的制动液压以及车辆的驱动力等的最适值而确保最适的驱动力的控制。
ABS 是自动的设定制动液压的最适值而防止车轮的抱死的控制系统。EPS 是通过 电动马达的力辅助转向盘的转向的控制系统。
减震控制系统 9230 是根据车辆的实际的驱动力即发动机转矩等, 设定用于抑制 使用车辆模型算出的车辆的磨损 (pitting) 和跳动 (bouncing) 的动态转矩要求量。关于 设定用于抑制车辆的磨损 (pitting) 和跳动 (bouncing) 的驱动力的方法, 因为利用现有的 技术即可, 此处不再重复其详细的说明。
ECT 转矩控制系统 9240, 在自动变速器 2000 的变速时, 设定对发动机 1000 要求的 转矩要求量。
ECT 转矩控制系统 9240, 例如, 以避免发动机转速 NE 的急剧上升为目的, 如图 10 所示, 设定转矩要求量, 使得开始降档的同时或者在紧接着开始之后减少, 在降档即将完成
之前以及 / 或者紧接着降档完成之后增大。
并且, ECT 转矩控制系统 9240, 如图 11 所示, 为了降低变速冲击, 设定转矩要求量, 使得在升档中惯性阶段开始的同时减少, 在升档即将完成之前增大。
并且, ECT 转矩控制系统 9240 设定的转矩要求量不限于此。
通过 ECT 转矩控制系统 9240 设定的转矩要求量, 作为动态转矩要求量或者静态转 矩要求量中的任意一个处理。 通过 ECT 转矩控制系统 9240 设定的转矩要求量是作为动态转 矩要求量处理、 还是作为静态转矩要求量处理, 通过动力传动系管理器 9100 的切换部 9104 切换。
在通过 ECT 转矩控制系统 9240 设定的转矩要求量作为动态转矩要求量处理的情 况下, 例如在自动变速器 2000 的变速中, 根据通过 ECT 转矩控制系统 9240 设定的转矩要求 量控制发动机 1000。更加具体的, 控制发动机 1000, 使得实际的发动机转矩成为通过 ECT 转矩控制系统 9240 设定的转矩要求量。
因此, 如图 12 所示, 在 ECT 转矩控制系统 9240 设定的转矩要求量阶跃变化的情况 下, 节气门开度急剧变化, 发动机转矩阶跃变化。
另一方面, 在将通过 ECT 转矩控制系统 9240 设定的转矩要求量作为动态转矩要求 量处理的情况下, 设定的转矩要求量, 通过动力传动系管理器 9100 的变换部 9106, 如图 13 所示, 变换为与设定的转矩要求量相比较延迟变化的动态转矩要求量。 动力传动系管理器 9100 的变换部 9106, 与动力传动系驱动模型 9200 的变换部 9204 同样, 使用由一次延迟或者二次延迟函数表现的发动机模型 C(s), 通过根据电子节气 门 8016 等设备的响应性确定的限制值限制转矩要求量, 由此, 将通过 ECT 转矩控制系统 9240 设定的转矩要求量变换为动态转矩要求量。并且, 转矩要求量的变换方法不限于此。
在将通过 ECT 转矩控制系统 9240 设定的转矩要求量变换为动态转矩要求量情况 下, 例如, 在自动变速器 2000 的变速中, 根据从通过 ECT 转矩控制系统 9240 设定的转矩要 求量变换来的动态转矩要求量控制发动机 1000。更具体的, 控制发动机 1000, 使得实际的 发动机转矩成为从通过 ECT 转矩控制系统 9240 设定的转矩要求量变换来的动态转矩要求 量。
因此, 如图 13 所示, 即使在通过 ECT 转矩控制系统 9240 设定的转矩要求量阶跃变 化的情况下, 节气门开度也缓慢变化, 发动机转矩延迟且缓慢变化为通过 ECT 转矩控制系 统 9240 设定的转矩要求量。
是否将通过 ECT 转矩控制系统 9240 设定的转矩要求量作为动态转矩要求量处理, 即是否将设定的转矩要求量变换为与设定的转矩要求量相比延迟变化的转矩要求量, 按照 来自 ECT 转矩控制系统 9240 的要求 ( 指令 ), 由动力传动系管理器 9100 的切换部 9104 切 换。
例如, 在设定的转矩要求量和实际的发动机转矩之间的差小于阈值的情况下, 将 设定的转矩要求量变换为与设定的转矩要求量相比延迟变化的转矩要求量的状态切换为 不变换的状态。
更具体的, 在自动变速器 2000 降档的情况下, 在惯性阶段中设定的转矩要求量和 实际的发动机转矩之间的差变得小于阈值之后, 图 14 的时间 T1 中, 从将设定的转矩要求量 变换为与设定的转矩要求量相比延迟变化的转矩要求量的状态切换为不变换的状态。
对基于以上的构造的实施方式中控制装置的作用进行说明。
预想以加速开度增大为起因进行降档即执行接电降档的情况。
在将通过 ECT 控制系统 9240 设定的转矩要求量不变换为与设定的转矩要求量相 比延迟变化的转矩要求量的状态下, 如图 15 所示, 在时间 T2 处降档即将开始之前急增的发 动机转矩, 可能在紧接着降档开始之后急减。由于如此的发动机转矩的行为, 可能发生冲 击。在降档即将完成之前以及 / 或者紧接着降档完成之后转矩要求量渐增的情况下, 实际 的发动机转矩高精度地追随转矩要求量。
在将通过 ECT 控制系统 9240 设定的转矩要求量变换为与设定的转矩要求量相比 延迟变化的转矩要求量的状态中, 如图 16 所示, 时间 T2 降档即将开始之前急增的发动机转 矩, 在紧接着降档开始之后延迟且缓慢变化为转矩要求量。 因此, 能够降低由于发动机转矩 的增减可能发生的冲击。但是, 在降档即将完成之前以及 / 或者紧接着降档完成之后转矩 要求量渐增的情况下, 实际的发动机转矩与转矩要求量的差可能变大。
鉴于上述特性, 在接电降档的执行期间 ( 从开始到完成 ), 理想的是从将设定的转 矩要求量变换为与设定的转矩要求量相比延迟变化的转矩要求量的状态, 切换为不变换的 状态。 如此的话, 能够在减低紧接着接电降档的开始之后可能发生的冲击, 并且提高接电降 档的完成前后的发动机转矩的精度。
然而, 如图 17 所示, 接电降档完成之后, 在转矩要求量和实际的发动机转矩的差 很大的时间 T3, 从将设定的转矩要求量变换为与设定的转矩要求量相比延迟变化的转矩要 求量的状态, 切换为不变换的状态时, 在切换后的时刻, 发动机转矩可能急剧变化。
因此, 本实施方式中, 如图 18 所示, 从接电降档开始的时刻 T2 开始, 直到在惯性 阶段中设定的转矩要求量和实际的发动机转矩的差小于阈值为止, 将由 ECT 转矩控制系统 9240 设定的转矩要求量变换为与设定的转矩要求量相比延迟变化的转矩要求量。
惯性阶段中, 设定的转矩要求量和实际的发动机转矩的差小于阈值之后, 在时间 T1, 从将设定的转矩要求量变换为与设定的转矩要求量相比延迟变化的转矩要求量的状 态, 切换为不变换的状态。
如此, 能够在紧接着接电降档开始之后减缓发动机转矩的变化量使得降低冲击, 并且提高接电降档完成附近发动机转矩的精度。
如上所述, 按照本实施方式, 切换根据由 ECT 转矩控制系统设定的转矩要求量控 制发动机转矩的状态和根据与设定的转矩要求量相比延迟变化的转矩要求量控制发动机 转矩的状态。由此, 能够根据各种状况变更发动机转矩的变化速度。
第二实施方式
以下, 关于本发明的第二实施方式进行说明。 本实施方式, 在设定的转矩要求量和 实际的发动机转矩之间的差小于阈值的情况下, 将设定的转矩要求量变换为与设定的转矩 要求量相比延迟变化的转矩要求量的状态, 在此点上与第一实施方式不同。
并且, 设定的转矩要求量和实际的发动机转矩之间的差大于阈值的情况下, 设为 不将设定的转矩要求量变换为与设定的转矩要求量相比延迟变化的转矩要求量的状态, 在 此点上与第一实施方式不同。
关于其它的结构, 与所述第一实施方式相同。 因此, 在此处不再重复它们的详细的 说明。预想为操作了加速踏板 8008 的状态的升档, 也就是进行接电升档的情况。
如图 19 所示, 惯性阶段中, 设定的转矩要求量和实际的发动机转矩之间的差小于 阈值的情况下, 将设定的转矩要求量变换为与设定的转矩要求量相比延迟变化的转矩要求 量。 也就是说, 惯性阶段中转矩降低量小于阈值的情况下, 将设定的转矩要求量变换为与设 定的转矩要求量相比延迟变化的转矩要求量。
如此, 能够减慢发动机转矩的变化速度。 因此, 能够使得发动机转矩的过冲和下冲 难以产生。此结果是, 能够提高发动机转矩的精度。
并且, 如图 20 所示, 惯性阶段中, 设定的转矩要求量和实际的发动机转矩之间的 差大于阈值的情况下, 不将设定的转矩要求量变换为与设定的转矩要求量相比延迟变化的 转矩要求量。 也就是说, 惯性阶段中转矩降低量大于阈值的情况下, 不将设定的转矩要求量 变换为与设定的转矩要求量相比延迟变化的转矩要求量。由此, 能够加快发动机转矩的变 化速度。因此, 能够提高对转矩要求量的发动机转矩的追随性。
并且, 由 ECT 转矩控制系统 9240 设定为节气门开度比阈值小的状态下转矩要求量 变低的情况下, 可以设为将设定的转矩要求量变换为与设定的转矩要求量相比延迟变化的 转矩要求量的状态。
例如, 预想为在节气门开度比阈值小的状态下执行自动变速器 2000 的接电升档 的情况。惯性阶段中, 由 ECT 转矩控制系统 9240 设定转矩要求量使得变低为预先设定的值 的情况下, 将设定的转矩要求量变换为与设定的转矩要求量相比延迟变化的转矩要求量。
节气门开度比阈值小的情况下, 由于发动机转矩小, 转矩降低量的最大值小。因 此, 即使如此进行, 在惯性阶段中转矩降低量小的情况下, 能够减慢发动机转矩的变化速 度。因此, 能够使得发动机转矩的过冲和下冲难以产生。此结果是, 能够提高发动机转矩的 精度。
并且, 由 ECT 转矩控制系统 9240 设定为节气门开度比阈值大的状态下转矩要求量 变低的情况下, 设为不将设定的转矩要求量变换为与设定的转矩要求量相比延迟变化的转 矩要求量的状态。
例如, 设想为在节气门开度比阈值大的状态下执行自动变速器 2000 的接电升档 的情况下。惯性阶段中, 由 ECT 转矩控制系统 9240 设定转矩要求量使得变低为预先设定的 值的情况下, 不将设定的转矩要求量变换为与设定的转矩要求量相比延迟变化的转矩要求 量。
节气门开度比阈值大的情况下, 由于发动机转矩大, 转矩降低量的最大值大。如 此, 即使如此进行, 在惯性阶段中转矩降低量大的情况下, 能够加快发动机转矩的变化速 度。因此, 能够提高对转矩要求量的发动机转矩的追随性。
应该认为此次公开的实施方式, 在所有的方面均为示例而不是对本发明的限制。 本发明的范围不是由上述的说明而是由权利要求表示, 与权利要求的范围均等的意义以及 范围内的所有变更均包含其中。