模拟装置制造方法

模拟装置制造方法
【专利摘要】一种模拟装置，使基于目标车速设定的油门开度量的精度提高。本发明的模拟装置（2）至少对按照来自ATCU（4）的指令动作的自动变速器的动作进行模拟，其具备：模拟规定的行驶模式中的驾驶员的驾驶操作的驱动器模型（21）；模拟发动机的动作的发动机模型（22）；模拟自动变速器的动作的自动变速器模型（23）；模拟车辆的动作的车辆模型（24），驱动器模型具备油门开度量设定装置（210），其基于由规定的行驶模式决定的目标车速（V）和由目标车速的变化决定的目标车辆加速度（a），参照油门开度量脉谱图（211）设定油门开度量，在油门开度量脉谱图中，将车速和加速度作为变量，规定车速及加速度和油门开度量（APO）的对应关系。
【专利说明】模拟装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种模拟装置，基于模型对搭载于车辆的驱动源及自动变速器的动作进行模拟。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中公开有一种模拟装置，其使用将搭载于车辆用自动变速器的控制装置(ATCU)作为硬件而装入的HILS (Hardware In the Loop Simulation)系统进行自动变速器及自动变速器的控制程序的评价等。
[0003]专利文献1:(日本)特开2002 - 122222号公报
[0004]在该装置中，自动变速器及发动机等被置换成计算机上的模型，通过在计算机上模拟发动机的动作、由控制装置(控制程序)控制的自动变速器的动作等，进行自动变速器及该控制程序的动作验证及评价。
[0005]例如，在使用HILS系统进行燃耗的模拟的情况下，基于燃耗模拟用的行驶模式(目标车速的变动模式)，由驱动器模型生成表示油门开度量等的信号并向发动机模型及控制装置(AT⑶)输出。
[0006]与此同时，也由其它模型(车辆模型、自动变速器模型、发动机模型)等生成表示各个动作及自动变速器的控制所需的信息的信号并向控制装置(ATCU)输出。
[0007]而且，控制装置(AT⑶)基于从输入的信号确定的自动变速器及发动机的状态等生成用于控制自动变速器的信号并向计算机侧(Simu I at ion模型侧)输出。
[0008]由此，在计算机侧，对基于从控制装置(AT⑶)输入的信号的自动变速器的动作进行模拟，并且对基于燃耗模拟用的行驶模式控制包含该自动变速器的车辆整体时的动作进行模拟，最终求出燃耗。
[0009]着眼于油门开度量，在进行燃耗的模拟的情况下，基于燃耗模拟用的行驶模式决定目标车速，由该决定的目标车速，由驱动器模型来设定该时刻的油门开度量。
[0010]在此，在与实际的车辆的情况同样地在计算机上模拟车辆的动作的情况下，为了使算出的实际车速精度良好地跟随目标车速而变化，需要修正由驱动器模型设定的油门开度量。
[0011]因此，目前，油门开度量由相对于目标车速的前馈油门开度量(F/F油门开度量)、修正实际车速与目标车速的差量的反馈油门开度量(F/B油门开度量)构成，由F/B油门开度量来修正根据目标车速决定的F/F油门开度量并作为油门开度量。
[0012]在此，在目前的情况下，F/F油门开度量基于目标车速和F/F油门开度量一一对应的脉谱图进行设定。因此，设定的F/F油门开度量不一定是完全反映车辆的驾驶状态的适当的开度量，精度不充分。
[0013]因此，在车辆加减速时，为了补充F/F油门开度量的精度不足，存在F/B油门开度量的权重增大的倾向。
[0014]在该状况下，为了使算出的实际车速精度良好地跟随目标车速变化，若增大F/B增益(增大F/B油门开度量的权重)，则容易引起油门开度量在短时间内上下的波动，油门开
度量的稳定性变差。
[0015]但是，若为了防止波动而减小F/B增益(减小F/B油门开度量的权重)，则精度不足的F/F油门开度量的权重变大，因此，算出的实际车速相对目标车速的跟随性变差。
[0016]因此，在目前的情况下，为了使算出的实际车速精度良好地跟随目标车速而变化，需要调整按照燃耗模拟用的行驶模式而经时变化的油门开度量。
[0017]而且，该调整在车辆各要素、发动机各要素、行驶模式、变速模式等变化时，每次都需要进行，因此，有时油门开度量的调整所需的时间比燃耗的模拟所需的时间还要长。
[0018]因此，当由驱动器模型设定油门开度量时，希望提高基于目标车速设定的油门开度量的精度。

【发明内容】

[0019]本发明的模拟装置，其连接车辆用的自动变速器的控制装置，至少对按照来自控制装置的指令而动作的自动变速器的动作进行模拟，其中，具备:驱动器模型，其模拟规定的行驶模式中的驾驶员的驾驶操作，输出驾驶员对车辆指示的油门开度量；驱动源模型，其基于油门开度量，模拟规定的行驶模式中的驱动源的动作；自动变速器模型，其基于来自控制装置的指令及来自驱动源模型的输出转矩，模拟规定的行驶模式中的自动变速器的动作；车辆模型，其模拟规定的行驶模式中的车辆的动作；驱动器模型具备油门开度量设定装置，其基于由规定的行驶模式决定的目标车速和由目标车速的变化决定的目标车辆加速度并参照脉谱图来设定油门开度量，将车速和加速度作为变量，形成规定车速及加速度和油门开度量的对应关系的脉谱图构成。
[0020]这样构成的话，由于基于目标车速和目标车辆加速度设定油门开度量，故而与仅基于目标车速设定油门开度量的情况相比，油门开度量的精度提高。
【专利附图】

【附图说明】
[0021]图1是实施方式的HILS系统的概略构成图；
[0022]图2是驱动器模型的油门开度量设定装置的框图；
[0023]图3是说明油门开度量脉谱图的图；
[0024]图4是驱动器模型中的脉谱图更新部的框图；
[0025]图5是说明自动变速器的变速线图的图；
[0026]图6是说明发动机的转矩性能曲线的图；
[0027]图7 (a)~(e)是说明脉谱图更新部的各控制块算出的信息的图；
[0028]图8是说明脉谱图更新部中的处理的流程图。
[0029]标记说明
[0030]1:HILS 系统
[0031]2:模拟装置
[0032]3:输入输出装置
[0033]4:ATCU (ATCU)
[0034]5:接口盒(4 >夕一 7工一夕^ )[0035]21:驱动器模型
[0036]22:驱动源模型
[0037]23:自动变速器模型
[0038]24:车辆模型
[0039]31:偏差算出部
[0040]32:F/B油门开度量设定部
[0041]33:F/F油门开度量设定部
[0042]34:油门开度量设定部
[0043]35:脉谱图更新部
[0044]100:开度
[0045]211:油门开度量设定装置
[0046]211:油门开度量脉谱图(脉谱图)
[0047]221:发动机转矩脉谱图
[0048]231:变速脉谱图
[0049]351:变量决定部(组合决定部)
[0050]352:发动机转速算出部(输出转速算出部)
[0051]353:发动机转矩算出部(转矩算出部)
[0052]354:传递比算出部
[0053]355:驱动力算出部
[0054]356:行驶阻力算出部
[0055]357:加速阻力算出部
[0056]358:必要驱动力算出部
[0057]359:F/F油门开度量设定部
[0058]360:数据注册部(注册部)
[0059]O:开度
[0060]ΑΡ0:油门开度
[0061]Ln:直线
[0062]Low:特性线
[0063]N:驱动力
[0064]N:必要驱动力
[0065]Ne:发动机转速
[0066]Nt:发动机转矩(输出转矩)
[0067]OD:特性线
[0068]V:车速
[0069]Vl:车速
[0070]V2:车速
[0071]al:加速度
[0072]a2:加速度
[0073]r:传动比【具体实施方式】
[0074]以下，对本发明的实施方式进行说明。
[0075]图1是将车辆用自动变速器的控制装置(AT⑶4)作为硬件而装入的HILS系统I的概略构成图。
[0076]HILS系统I具有基于模型数据(以下称为模型)模拟发动机、自动变速器、进而搭载有发动机和自动变速器的车辆等的动作的模拟装置2，在该模拟装置2连接有输入输出装置3、搭载于车辆用自动变速器的实际的控制装置(AT⑶4)。
[0077]输入输出装置3例如为个人计算机等，用于进行对模拟装置2的模型的注册、注册模型的更新、模拟条件设定等的界面。
[0078]AT⑶4为作为硬件被装入HILS系统I的自动变速器的控制装置，在该AT⑶4中，从模拟装置2输入发动机的输出转矩、油门开度量、车速，进而输入自动变速器的实际变速比等自动变速器的控制所需的信息。
[0079]从该模拟装置2输入的信息为在模拟装置2上模拟发动机及自动变速器等的动作时生成的信息，ATCU4基于输入的信息生成用于控制自动变速器的控制信号(指令)等，并将生成的控制信号向与该AT⑶4连接的模拟装置2及接口盒5输出。
[0080]而且，向模拟装置2输出的控制信号被用于模拟装置2中的发动机及自动变速器等的动作的模拟。
[0081]接口盒5具备例如设于自动变速器的液压控制回路内的电磁阀(未图示)，基于从ATCU4输入的控制信号(接通/断开信号)来驱动这些电磁阀。
[0082]模拟装置2具备驱动器模型21、驱动源模型22、自动变速器模型23以及车辆模型24。
[0083]驱动器模型21为用于模拟驾驶员的驾驶操作的模型，在模拟中输入应模拟的车辆的行驶模式(目标车速的变动模式、由目标车速的变化决定的目标加速度(目标加速度))时，算出用于实现适用于该行驶模式的车速的操作量(油门开度量及制动器操作量等)，输出关于算出的操作量的信息。
[0084]驱动源模型22为例如用于模拟发动机的动作的模型，基于从驱动器模型21输入的操作量(油门开度量)的信息模拟发动机的动作，输出表不发动机的输出转矩(发动机转矩)及燃料消耗量等的信息。
[0085]自动变速器模型23为用于模拟自动变速器的动作的模型，基于从驱动源模型22输入的发动机转矩、及从ATCU4输入的控制信号等模拟自动变速器的动作，输出表示自动变速器的输入旋转及输出旋转、自动变速器中的实际变速比等的信息。
[0086]车辆模型24为用于模拟搭载有发动机及自动变速器的车辆的动作的模型，基于从驱动器模型21输入的操作量及从自动变速器模型23输入的输出转速等模拟车辆的动作，输出表示车辆行驶时的行驶阻力、车速(实际车速)、驱动力等的信息。
[0087]另外，由车辆模型24生成的表示实际车速的信息被向驱动器模型21输入，用于对实际车速与目标车速的差量(偏差)进行修正的反馈油门开度量(F/B油门开度量)的设定。
[0088]以下，对由驱动器模型21算出的油门开度量进行说明。
[0089]图2为驱动器模型21的油门开度量设定装置210的框图。[0090]在实施方式中，由驱动器模型21算出的油门开度量由相对于目标车速的F/F油门开度量、修正实际车速与目标车速的差量(偏差)的F/B油门开度量构成。
[0091]驱动器模型21具备油门开度量设定装置210，该油门开度量设定装置210具有:算出目标车速与实际车速的偏差的偏差算出部31 ;基于算出的偏差设定F/B油门开度量的F/B油门开度量设定部32。
[0092]而且，油门开度量设定装置210具有:基于目标车速和目标加速度设定F/F油门开度量的F/F油门开度量设定部33 ;将F/F油门开度量和F/B油门开度量相加并作为向驱动源模型22输出的油门开度量的油门开度量设定部34。
[0093]在实施方式中，F/F油门开度量设定部33基于目标车速和目标加速度，参照油门开度量脉谱图211，在该脉谱图中，作为F/F油门开度量，取得对应于目标车速和目标加速度的油门开度量。
[0094]图3为说明油门开度量脉谱图211的图。
[0095]如图3所示，在油门开度量脉谱图211中，车速(相当于上述目标车速)和加速度作为用于导出一个油门开度量的变量而使用。
[0096]在此,在实施方式中，车速将OKm/h?160km/h的范围以lkm/h进行分隔，由共计161个要素构成，加速度将一 0.15G?0.2G的范围以0.0025G进行分隔，由共计141个要素构成。因此，在油门开度量脉谱图211中，对于各个车速和加速度取得的全部组合(22701组=161 X 141)，设定有对应的一个油门开度量。
[0097]例如，在目标车速为50Km/h、加速度为一 0.1475G的情况下，与其对应的油门开度
量(=g %)作为F/F油门开度量而获得。
[0098]如图2所示，驱动器模型21还具备更新油门开度量脉谱图211的脉谱图更新部35，在车辆各要素及行驶模式等变更的情况下，脉谱图更新部35通过更新先前使用的油门开度量脉谱图211，使在变更后由驱动器模型21算出的油门开度量成为基于变更的影响下的最佳油门开度量(F/F油门开度量)。
[0099]以下，对脉谱图更新部35的构成和油门开度量脉谱图211的更新进行说明。
[0100]图4为脉谱图更新部35的框图。
[0101]脉谱图更新部35具有变量决定部351，该变量决定部351决定油门开度量脉谱图211中设定F/F油门开度量的对象的变量的组合。
[0102]如上所述，在油门开度量脉谱图211中，车速和加速度作为用于导出F/F油门开度量的变量而使用，车速和加速度的组合为22701组。
[0103]因此，变量决定部351将取得的组合中的一个组合决定为设定F/F油门开度量的对象。例如，在将车速=60Km/h、加速度=0.1OG的组合决定为设定F/F油门开度量的对象的情况下，从变量决定部351输出表示车速V = 60Km/h、加速度a = 0.1OG的信息。
[0104]脉谱图更新部35具有发动机转速算出部352、发动机转矩算出部353、传动比算出部354、驱动力算出部355，通过这些各部的处理，生成以由变量决定部351作为对象而决定的车速V使车辆行驶时的、表示各油门开度量APO的驱动力N的数据。
[0105]发动机转速算出部352算出以由变量决定部351作为对象而决定的车速V使车辆行驶时的、各油门开度量APO的发动机转速Ne。
[0106]在此，发动机转速Ne基于自动变速器模型23具备的变速脉谱图231而算出。[0107]图5是说明自动变速器模型23具备的变速脉谱图231的图。
[0108]变速脉谱图231是由自动变速器模型23模拟自动变速器的变速时参照的脉谱图。
[0109]在变速脉谱图231中，在变速比(传动比)最大的特性线Low和变速比(传动比)最小的特性线OD之间，设定有与伴随油门踏板的踏入量而增减的油门开度量APO(在图5的情况下为APO — 0%?APO — 100%)对应的多个特性线，通过基于车速V及油门开度量ΑΡ0，参照该变速脉谱图231，判定作为各油门开度量APO的自动变速器的目标的输入旋转(例如，发动机转速Ne)。
[0110]在此，在自动变速器中，由于存在多个相对于由变量决定部351作为对象决定的该车速V而取得的油门开度量ΑΡ0，因此，由通过车速V的直线Ln和对应于各油门开度量APO — 0%?APO — 100%的特性线的交点，判定各油门开度量APO — 0%?APO — 100%的发动机转速Ne — 0%?Ne — 100%。
[0111]另外，“发动机转速Ne —0%”是指油门开度量APO为0% (全闭)时的发动机转速Ne。
[0112]因此，发动机转速算出部352通过基于由变量决定部351设定的车速V并参照变速脉谱图231，生成如图7 (a)所示的、表示为上述车速V时的油门开度量ΑΡ0 — 0%?APO—100%和发动机转速Ne _ 0%?Ne — 100%的对应关系的数据，并向发动机转矩算出部353输出。
[0113]在此，作为油门开度量APO的变量的数取决于从全闭(开度0%)至全开(开度100%)的范围的分隔方式。因此，在将油门开度以10%刻度分隔的情况下，对共计11个(0%、10%、...、90%、100%)的各油门开度量APO求出对应的发动机转速Ne。
[0114]另外，以下的说明是对油门开度量APO以10%刻度分隔的情况。
[0115]发动机转矩算出部353算出在由变量决定部351作为对象决定的车速V使车辆行驶时的、各油门开度量APO的发动机转矩Nt。
[0116]在此，发动机转矩Nt基于驱动源模型22具备的发动机转矩脉谱图221而算出。
[0117]图6是说明发动机转矩脉谱图221 (发动机性能线图)的图。
[0118]在发动机转矩脉谱图221中设定有多个对应油门开度量APO(图6的情况下为APO—0%?APO _ 100%)的发动机性能线，通过基于发动机转速Ne及油门开度量ΑΡ0，参照该发动机转矩脉谱图221，判定在各油门开度量APO中发动机输出的发动机转矩Nt (发动机的输出转矩)。
[0119]如上所述，在发动机转矩算出部353中，从发动机转速算出部352输入各油门开度量APO — 0%?APO — 100%的发动机转速Ne — 0%?Ne — 100%。
[0120]因此，从通过发动机转速Ne _ 0%?Ne — 100%的直线和油门开度量APO _ 0%?APO _ 100%的发动机性能线的交点，判定在各发动机转速Ne _ 0%?Ne — 100%时从发动机输出的发动机转矩Nt — 0%?Nt — 100%、即各油门开度量APO — 0%?APO — 100%的发动机转矩Nt — 0%?Nt — 100%。
[0121]另外，“发动机转矩Nt — 0%”是指油门开度量APO为0% (全闭)时的发动机转矩
Nt0
[0122]因此，发动机转矩算出部353通过基于从发动机转速算出部352输入的各油门开度量APO的发动机转速Ne,参照发动机转矩脉谱图221,生成如图7 (b)所示的、表示在车速V时的油门开度量APO — 0%?APO — 100%和发动机转矩Nt — 0%?Nt — 100%的对应关系的数据，向驱动力算出部355输出。
[0123]传动比算出部354算出以由变量决定部351作为对象决定的车速V使车辆行驶时的、各油门开度量APO的自动变速器的传动比r (变速比)。
[0124]在此，自动变速器的传动比r由下式(I)算出。
[0125]传动比r =自动变速器的输入转速/自动变速器的输出转速...(I)
[0126]自动变速器的输入转速和输出转速分别由发动机转速Ne和车速V算出，发动机转速Ne基于上述的变速脉谱图231算出。
[0127]如上所述，由于存在多个相对由变量决定部351作为对象决定的车速V而取得的油门开度量ΑΡ0，因此，取得的发动机转速Ne也存在多个。
[0128]因此，通过对取得的各发动机转速Ne由上式(I)求出传动比r，最终生成如图7(c)所示的、表示车速V时的油门开度量APO — 0%?APO — 100%和传动比r — 0%?r —100%的对应关系的数据，并向驱动力算出部355输出。
[0129]另外，“传动比r — 0%”是指油门开度量APO为0% (全闭)时的传动比r。
[0130]驱动力算出部355算出以由变量决定部351作为对象决定的车速V使车辆行驶时的、各油门开度量APO的驱动力N。
[0131]在此，驱动力N由下式(2)算出。
[0132]驱动力N =发动机转矩Nt X传动比r...(2)
[0133]在驱动力算出部355中，由于输入了由发动机转矩算出部353算出的各油门开度量的发动机转矩(图4:Nt/AP0)和由传动比算出部354算出的各油门开度量的传动比(图4:r/APO)，因此，通过将其相乘，算出各油门开度量的驱动力(图4:Ν/ΑΡ0)。
[0134]由此，生成如图7(d)所示的、表示车速V时的油门开度量ΑΡ0 — 0%?ΑΡ0 — 100%和驱动力N — 0%?N — 100%的对应关系的数据，并向F/F油门开度量决定部359输出。
[0135]这样，通过发动机转速算出部352、发动机转矩算出部353、传动比算出部354，进而通过驱动力算出部355的处理，生成表示以由变量决定部351作为对象决定的车速V使车辆行驶时的各油门开度量APO的驱动力N的数据。
[0136]因此，在油门开度量APO从全闭(0%)到全开(100%)的范围以10%刻度分隔的情况下，生成表示共计11个的油门开度量APO和驱动力N的对应关系的数据。
[0137]如图4所示，脉谱图更新部35还具有行驶阻力算出部356、加速阻力算出部357、必要驱动力算出部358，通过这些各部的处理，算出以由变量决定部351作为对象决定的车速V及加速度a使车辆行驶时所需的驱动力(必要驱动力)。
[0138]行驶阻力算出部356基于车辆模型24算出在车辆以由变量决定部351设定的车速V行驶时，作用于车辆的阻力(行驶阻力(road load):r/l)0该行驶阻力根据车辆各要素的不同而成为不同的值。
[0139]加速阻力算出部357基于车辆模型24算出在以由变量决定部351设定的加速度a使车辆加减速时作用于车辆的阻力(加速阻力:ar)。加速阻力存在正和负，能够通过加速度a乘以车辆的重量算出。加速阻力也根据车辆各要素的不同而成为不同的值。
[0140]必要驱动力算出部358算出以由变量决定部351设定的车速V和加速度a使车辆行驶时所需的驱动力(必要驱动力N — req)。[0141]该必要驱动力N —req通过对由行驶阻力算出部356算出的行驶阻力加上由加速阻力算出部357算出的加速阻力而算出(必要驱动力N — req = ((r/1) + ar)。
[0142]这样，通过行驶阻力算出部356、加速阻力算出部357，进而通过必要驱动力算出部358的处理，算出以由变量决定部351作为对象决定的车速V及加速度a使车辆行驶时所需的一个必要驱动力。
[0143]如图4所示，脉谱图更新部35还具有F/F油门开度量决定部359和数据注册部360，通过这些各部的处理，求出以由变量决定部351作为对象决定的车速V和加速度a使车辆行驶时的F/F油门开度量，并注册到油门开度量脉谱图211。
[0144]F/F油门开度量决定部359参照由驱动力算出部355算出的各油门开度量APO的驱动力N，决定产生由必要驱动力算出部358算出的必要驱动力N —req的油门开度量ΑΡ0，将决定的油门开度量作为F/F油门开度量。
[0145]具体来说，在驱动力算出部355算出的各油门开度量APO _ 0%?APO _ 100%的驱动力N — 0%?N — 100%中存在与必要驱动力N _ req相同的驱动力的情况下，将对应于该驱动力的油门开度量作为以由变量决定部351设定的车速V和加速度a使车辆行驶时的F/F油门开度量而决定。
[0146]例如，如图7 (d)、(e)所示，在车速V:50km/h、加速度a:0.150时的必要驱动力N—req与驱动力N _ 20%相同的情况下，成为驱动力N _ 20%的油门开度量APO _ 20%作为F/F油门开度量而决定。
[0147]另外，在必要驱动力N —req为驱动力N — 10%和驱动力N —20%之间的值的情况下，通过比例计算求出的油门开度量ΑΡ0—10%和油门开度量ΑΡ0 —20%之间的油门开度量作为F/F油门开度量而决定。
[0148]数据注册部360使由F/F油门开度量决定部359决定的F/F油门开度量与由变量决定部351设定的车速V及加速度a关联，并注册到油门开度量脉谱图211。
[0149]例如，如图7 (d)、(e)所示，在针对车速V:50kmh、加速度a:0.150G的组合算出的F/F油门开度量为油门开度量APO _ 20%的情况下，将该油门开度量APO _ 20%注册到油门开度量脉谱图211中的、车速:50km/h和加速度:0.150G的对应栏(图中，参照阴影)。
[0150]由此，在向上述的F/F油门开度量设定部33 (参照图2)输入目标车速:50km/h、加速度:0.150g的情况下，F/F油门开度量设定部33参照油门开度量脉谱图211，将对应于这些车速(目标车速)及加速度的油门开度量(ΑΡ0 —20%)作为F/F油门开度量而设定。
[0151]以下，参照图8的流程图说明脉谱图更新部35中的处理。
[0152]该脉谱图更新部35的油门开度量脉谱图211的更新处理在注册到模拟装置2的模型数据及行驶模式等变更的情况下，基于来自输入输出装置3的指示输入等执行。
[0153]首先，在步骤SlOl中，变量决定部351决定设定油门开度量(F/F油门开度量)的对象的车速V和加速度a的组合。
[0154]如上所述，油门开度量脉谱图211中的变量为车速和加速度，在实施方式的油门开度量脉谱图211中，车速和加速度的组合为22701组。因此，该组合中的一个组合作为设定油门开度量(F/F油门开度量)的对象而决定。
[0155]例如，在从油门开度量脉谱图211中的、加速度负侧的低车速侧进行F/F油门开度量的设定的情况下，车速V:0Km/h、加速度a: — 0.150G的组合(图7 (e):参照标记(I))作为设定油门开度量的对象而决定，将对其进行表示的信息从变量决定部351输出。
[0156]在步骤S102中，发动机转速算出部352参照变速脉谱图231 (图5)算出以由变量决定部351作为对象决定的车速V使车辆行驶时的、各油门开度量APO的发动机转速Ne。
[0157]由此，如图7 (a)所示，生成表示油门开度量ΑΡ0 —0%?ΑΡ0—100%和发动机转速Ne — 0%?Ne — 100%的对应关系的数据，并向发动机转矩算出部353输出。
[0158]在步骤S103中，发动机转矩算出部353参照发动机转矩脉谱图221 (图6)算出以由变量决定部351作为对象决定的车速V使车辆行驶时的、各油门开度APO的发动机转矩Nt0
[0159]由此,生成表示图7 (b)所示的、表示油门开度量APO — 0%?APO—100%和发动机转矩Nt _ 0%?Nt — 100%的对应关系的数据，并向驱动力算出部355输出。
[0160]在步骤S104中，传动比算出部354基于由变量决定部351设定的车速V和变速脉谱图231，对各油门开度量APO算出由变量决定部351作为对象决定的车速V时能够成立的传动比r (变速比)。
[0161]由此，生成如图7 (C)所示的、表示油门开度量ΑΡ0 —0%?ΑΡ0—100%和传动比r — 0%?r — 100%的对应关系的数据，并向驱动力算出部355输出。
[0162]在步骤S105中，驱动力算出部355算出以由变量决定部351作为对象决定的车速V使车辆行驶时的、各油门开度APO的驱动力N。
[0163]具体来说，通过步骤S103中算出的各油门开度量APO的发动机转矩Nt和步骤S104中算出的各油门开度量APO的传动比r的乘积算出。
[0164]由此，生成如图7(d)所示的、表示车速V时的油门开度量ΑΡ0 — 0%?ΑΡ0 — 100%和驱动力N — 0%?N — 100%的对应关系的数据，并向F/F油门开度量决定部359输出。
[0165]在步骤106中，行驶阻力算出部356基于来自车辆模型24的数据，算出在车辆以由变量决定部351设定的车速V行驶时，作用于车辆的阻力(行驶阻力(road load))。
[0166]在步骤107中，加速阻力算出部357基于来自车辆模型24的数据算出以由变量决定部351设定的加速度a使车辆加减速时作用于车辆的阻力(加速阻力)。
[0167]在步骤108中，必要驱动力算出部358在步骤106中算出的行驶阻力上加上步骤107中算出的加速阻力，算出以由变量决定部351设定的车速V和加速度a使车辆行驶时所需的驱动力(必要驱动力N — req)。
[0168]在步骤109中，F/F油门开度量决定部359基于步骤S105中算出的各油门开度量APO的驱动力N决定产生步骤108中算出的必要驱动力N —req的油门开度量ΑΡ0，将决定的油门开度量作为由变量决定部351设定的车速V和加速度a时的F/F油门开度量。
[0169]在步骤110中，变量决定部351对油门开度量脉谱图211中的车速和加速度的全部组合确认是否完成了 F/F油门开度量的决定。
[0170]在不是所有组合都完成的情况下，返回步骤S101，决定设定油门开度量(F/F油门开度量)的对象的车速和加速度的新的组合。
[0171]例如，在以加速度固定的状态向车速增大的方向改变组合的同时设定F/F油门开度量的情况下，接着上述的图7(e)的标记(I)的组合(车速V:0km/h、加速度a: — 0.150G),标记(2)的组合(车速V:lKm/h、加速度a: — 0.150G)作为设定F/F油门开度量的新的对
象决定。[0172]由此，对车速和加速度的新的组合执行上述的S102?S109的处理，针对该新的组合(车速、加速度)决定F/F油门开度量。
[0173]该步骤SlOl至步骤S109的处理对于油门开度量脉谱图211中的车速和加速度的全部组合反复执行，直至决定了 F/F油门开度量。
[0174]而且，对于油门开度量脉谱图211中的车速和加速度的所有组合完成了 F/F油门开度量的设定时，步骤SllO的判定是肯定的。
[0175]由此，在步骤Slll中，对于车速及加速度的各组合决定的F/F油门开度量与车速及加速度相关联，并注册到油门开度量脉谱图211，更新成新的油门开度量脉谱图211。
[0176]这样，将车速和加速度作为变量(参数)，通过由模型(驱动器模型21、驱动源模型22、自动变速器模型23、车辆模型24)进行反算，在车辆、发动机、自动变速器等各要素等变更的情况下，能够将符合必要驱动力的F/F油门开度量快速更新成对应于变更后的各要素且油门开度量最优化的油门开度量脉谱图211。
[0177]在此，实施方式中的油门开度量脉谱图211相当于发明中的脉谱图，实施方式中的变量决定部351和步骤SlOl的处理相当于发明中的组合决定部。
[0178]实施方式中的发动机转速算出部352和步骤S102的处理相当于发明中的输出转速算出部，实施方式中的发动机转矩算出部353和步骤S103的处理相当于发明中的转矩算出部，实施方式中的传动比算出部354和步骤S104的处理相当于发明中的传动比算出部，实施方式中的驱动力算出部355和步骤S105的处理相当于发明中的驱动力算出部。
[0179]而且，实施方式中的行驶阻力算出部356、加速阻力算出部357、必要驱动力算出部358及从步骤S106到步骤S108的处理相当于发明中的必要驱动力算出部，实施方式中的F/F油门开度量决定部359、数据注册部360和步骤S109?步骤Slll的处理相当于发明中的注册部。
[0180]如上所述，在实施方式中，模拟装置2连接有车辆用自动变速器的控制装置(ATCU4)，至少对按照来自ATCU4的指令而动作的自动变速器的动作进行模拟，其具备:模拟规定的行驶模式中的驾驶员的驾驶操作，输出驾驶员对车辆指示的油门开度量APO的驱动器模型21 ;基于油门开度量ΑΡ0，模拟规定的行驶模式中的驱动源(发动机)的动作的驱动源模型22 ;基于来自ATCU4的指令及来自驱动源模型22的输出转矩，模拟规定的行驶模式中的自动变速器的动作的自动变速器模型23 ;模拟规定的行驶模式中的车辆的动作的车辆模型24 ;驱动器模型21具备油门开度量设定装置210，其基于由规定的行驶模式决定的目标车速V和由目标车速V的变化决定的目标车辆加速度a，参照油门开度量脉谱图211，设定油门开度量ΑΡ0，在油门开度量脉谱图211中，将车速V和加速度a作为变量，规定车速V及加速度a和油门开度量APO的对应关系。
[0181 ] 若这样构成，由于基于目标车速V和加速度a设定油门开度量ΑΡ0，故而与仅基于目标车速设定油门开度量的现有情况相比，设定考虑了加减速中所需的富余驱动力量的油门开度量，因此，提高了油门开度量的精度。
[0182]驱动器模型21还具备更新油门开度量脉谱图211的脉谱图更新部35，脉谱图更新部35具备:决定规定对应关系的对象的车速和加速度的组合的变量决定部351 (组合决定部);对于各油门开度量ΑΡ0，算出相对车速决定的发动机转速Ne (驱动源的输出转速)的发动机转速算出部352 ;对于各油门开度量ΑΡ0，算出相对发动机转速Ne决定的发动机转矩Nt (驱动源的输出转矩)的发动机转矩算出部353 ;基于规定对应关系的对象的车速和对各油门开度量APO算出的发动机转速Ne，对各油门开度量APO算出自动变速器的传动比r的传动比算出部354 ;基于对各油门开度量APO算出的发动机转矩Nt和对各油门开度量APO算出的自动变速器的传动比r，对各油门开度量APO算出在由变量决定部351决定的组合的车速时得到的驱动力N的驱动力算出部355 ;算出以由变量决定部351决定的组合的车速及加速度使车辆行驶时所需的必要驱动力N —req的必要驱动力算出部358 ;基于对各油门开度量APO算出的驱动力N，求出付与必要驱动力N —req的油门开度量的F/F油门开度量决定部359 ;将求出的油门开度量对应于作为规定对应关系的对象而决定的车速及加速度注册到油门开度量脉谱图211的数据注册部360，对于在油门开度量脉谱图21中可组合的车速和加速度的全部组合，变量决定部351反复进行规定对应关系的对象的车速和加速度的组合的决定，直至对应油门开度量。
[0183]如这样构成，则从各油门开度量APO的驱动力N中求出产生以车速V及加速度a使车辆行驶时所需的必要驱动力N —req的油门开度量ΑΡ0，并注册到油门开度量脉谱图211。
[0184]而且，在油门开度量脉谱图211中，对于车速V和加速度a的可得到的所有组合中的各个组合，设定对应的一个油门开度量。
[0185]在此，在油门开度量脉谱图211中，对应于车速及加速度的油门开度量使车辆、发动机、自动变速器等动作而成为在模拟装置2上基于模型模拟的结果为基础的数据，因此，对应车辆、发动机、自动变速器等各要素成为最优化的油门开度量。
[0186]因此，通过基于由行驶模式设定的目标的车速和该时刻中的加速度，参照最优化的油门开度量对应于车速和加速度的油门开度量脉谱图211，能够设定最优化的油门开度量。由此，能够以接近实际设备(具备实际的发动机及自动变速器等的车辆)中的油门工件的动作，使模拟上的实际车速跟随模拟上的车速，能够提高模拟装置2上执行的模拟的精度。
[0187]特别是在车辆、发动机、自动变速器等各要素等变更的情况下，通过对于油门开度量脉谱图211的变量即车速和加速度的可取得的所有组合，算出必要驱动力和各油门开度量的驱动力，基于算出结果，更新油门开度量脉谱图211，能够对应变更后的各要素设定最优化的油门开度量。
[0188]这些处理仅需一边变更变量即车速和加速度的组合一边反复运算，与如现有情况那样地一边调整按照模拟用的行驶模式经时变化的油门开度量一边优化的情况中所需时间相比，用极少的时间即可完成。
[0189]因此，由于能够在车辆、发动机、自动变速器等各要素变更的情况下，对应变更后的各要素快速更新成油门开度量最优化的油门开度量脉谱图211，因此，在各要素变更后，能够在短时间内进行基于变更后的各要素的模拟。由此，能够大幅度缩短自动变速器及自动变速器的控制程序的开发时间。
[0190]而且，由于油门开度量脉谱图221取决于车辆各要素、发动机各要素、变速器各要素(变速模式)，因此，无需进行模式燃耗(例如，JC - 08模式燃耗)等行驶模式的变更引起的更新。
[0191]而且，在车辆各要素、发动机各要素、变速器各要素(变速模式)变更时，仅更新油门开度量脉谱图221就能够得到对应于变更后的各要素最优化的油门开度量，故而能够快速进行燃耗性能、动力性能、变速性能模拟等案例研究。
[0192]必要驱动力N —req通过车辆模型算出使车辆以车速V及加速度a行驶时的行驶阻力及加速阻力，基于算出的行驶阻力及加速阻力，由下式(3)算出。
[0193]必要驱动力N — req =行驶阻力+加速阻力..*(3)
[0194]如这样构成，由于使用可由车辆模型算出的变量算出必要驱动力N —req，因此，能够在短时间内进行油门开度量脉谱图211的更新。
[0195]油门开度量设定装置210具备:设定用于决定油门开度量APO的F/F油门开度量的F/F油门开度量设定部33 ;基于目标车速V和实际车速的偏差，设定F/B油门开度量的F/B油门开度量设定部32 ;将F/F油门开度量和F/B油门开度量相加并作为向驱动源模型22输出的油门开度量的油门开度量设定部34 ；
[0196]在油门开度量脉谱图211中，将车速V和加速度a作为变量，规定了车速V及加速度a和F/F油门开度量APO的对应关系。
[0197]如这样构成，与仅基于目标的车速设定F/F油门开度量的现有情况相比，由于设定考虑了在加减速中所需的富余驱动力部分的F/F油门开度量，因此，提高了 F/F油门开度量的精度。
[0198]由此，能够减小在求出油门开度量APO时的F/B油门开度量的权重(F/B增益)。
[0199]因此，能够抑制在现有技术中的、因为了使实际车速精度良好地跟随目标车速，增大F/B油门开度量的权重而产生的、油门开度量的偏差的产生等，提高了油门开度量的经时动作的稳定性。
[0200]另外，目前的情况下，为了使实际车速精度良好地跟随目标车速，油门开度量往往会成为在实际设备中不能快速响应的油门工件，但通过如上所述地构成，油门开度量的经时动作的稳定性提高，能够以接近实际机械(具备实际的发动机及自动变速器等的车辆)中的油门工件的动作，相对于模拟上的车速使模拟上的实际车速跟随。
[0201]在上述的实施方式中，示例了驱动源为发动机的情况，但可以是发明的驱动源为具备发动机和电机两者的构成，或也可以为仅由电机构成的构成。在这些任意的情况下，均可实现与上述的实施方式的情况相同的效果。
[0202]在实施方式中，为了容易说明，对自动变速器的变速线图中的油门开度量APO和发动机的转矩性能曲线中的油门开度量APO (节气门开度量)相同(一一对应)的情况进行了说明。
[0203]但是，根据车辆，有时会将对变速线图中的油门开度量乘以规定的系数的值作为发动机的转矩性能曲线中的油门开度量(节气门开度量)。因此，本发明不仅适用于自动变速器的变速线图中的油门开度量APO和发动机的转矩性能曲线中的油门开度量APO (节气门开度量)相同(一一对应)的情况，也可适用于将对变速线图中的油门开度量乘以规定的系数的值作为发动机的转矩性能曲线中的油门开度量(节气门开度量)的情况。
【权利要求】
1.一种模拟装置，其连接车辆用的自动变速器的控制装置，至少对按照来自所述控制装置的指令而动作的自动变速器的动作进行模拟，其特征在于，具备: 驱动器模型，其模拟规定的行驶模式中的驾驶员的驾驶操作，输出所述驾驶员对车辆指示的油门开度量； 驱动源模型，其基于所述油门开度量，模拟所述规定的行驶模式中的驱动源的动作； 自动变速器模型，其基于来自所述控制装置的指令及来自所述驱动源模型的输出转矩，模拟所述规定的行驶模式中的自动变速器的动作； 车辆模型，其模拟所述规定的行驶模式中的车辆的动作， 所述驱动器模型具备油门开度量设定装置，其基于由所述规定的行驶模式决定的目标车速和由所述目标车速的变化决定的目标车辆加速度并参照脉谱图来设定所述油门开度量， 将所述车速和所述加速度作为变量，形成规定所述车速及所述加速度和所述油门开度量的对应关系的脉谱图构成。
2.如权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述驱动器模型还具备更新所述脉谱图的脉谱图更新部， 所述脉谱图更新部具备: 组合决定部，其决定规定所述对应关系的对象的车速和加速度的组合； 输出转速算出部，其对各油门开度量算出相对于所述车速而决定的所述驱动源的输出转速； 转矩算出部，其对各所述油门开度量算出相对于所述输出转速而决定的所述驱动源的输出转矩； 传动比算出部，其基于所述车速和对各所述油门开度量算出的所述驱动源的输出转速，对各所述油门开度量算出所述自动变速器的传动比； 驱动力算出部，其基于对各所述油门开度量算出的所述驱动源的输出转矩和对各所述油门开度量算出的所述自动变速器的传动比，对各所述油门开度量算出由所述组合决定部决定的组合车速时得到的驱动力； 必要驱动力算出部，其算出以由所述组合决定部决定的组合的车速及加速度使所述车辆行驶时所必需的必要驱动力； 注册部，其基于对各所述油门开度量算出的所述驱动力，求出付与所述必要驱动力的油门开度量，使求出的油门开度量对应于作为规定所述对应关系的对象而决定的车速及加速度，注册到所述脉谱图， 所述组合决定部对于在所述脉谱图中可组合的所述车速和所述加速度的所有组合，反复进行规定所述对应关系的对象的车速和加速度的组合的决定，直至与油门开度量对应。
3.如权利要求2所述的模拟装置，其特征在于，所述必要驱动力由使所述车辆以由所述组合决定部决定的组合的车速及加速度行驶时的行驶阻力及加速阻力算出。
4.如权利要求1~3中任一项所述的模拟装置，其特征在于，所述油门开度量设定装置具备: 前馈油门开度量设定部，其设定相对于所述目标车速的前馈油门开度量； 反馈油门开度量设定部，其设定修正实际车速与目标车速的差量的反馈油门开度量；油门开度量设定部，其将前馈油门开度量和反馈油门开度量相加并作为向驱动源模型输出的油门开度量， 所述前馈油门开度量设定部基于由所述规定的行驶模式决定的目标车速和由目标车速的变化决定的目标车辆加速度，参照所述脉谱图来设定所述前馈油门开度量。
【文档编号】F16H59/46GK103939597SQ201410030652
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年1月22日 优先权日:2013年1月22日
【发明者】中岛好行, 二村修生, 下田亚寿左 申请人:加特可株式会社