估计转矩设定装置、自动变速器控制装置以及内燃机延迟模型学习方法

摘要

本发明提供一种估计转矩设定装置，该估计转矩设定装置在变速过渡期间执行转矩降低处理的内燃机中，在变速过渡期间，将根据去除了转矩降低处理部分的目标转矩估计为由内燃机输出的转矩设定为估计转矩。估计转矩设定装置包括估计模型转矩计算部和估计转矩计算部。估计模型转矩计算部基于内燃机延迟模型并根据去除了转矩降低处理部分的目标转矩来计算估计模型转矩。估计转矩计算部在伴随转矩降低处理的转矩降低之前基于内燃机运转状态来计算估计转矩。估计转矩计算部在伴随转矩降低处理的转矩降低时，基于估计模型转矩和基于内燃机运转状态算出的估计转矩来计算估计转矩。

说明书

技术领域

本发明涉及估计转矩设定装置以及利用该估计转矩设定装置的自动变速器控制装置，所述估计转矩设定装置在变速过渡期间执行转矩降低处理的内燃机中，在变速过渡期间，将根据去除了所述转矩降低处理部分的目标转矩而估计为由内燃机输出的转矩设定为估计转矩。并且还涉及能够应用在这些估计转矩设定装置和自动变速器控制装置中的内燃机延迟模型学习方法。

背景技术

例如日本专利文献特开平5-280625号公报(第4—5页，图7)提出了如下技术，即：为了使变速控制变得稳定，保持在变速过渡期间(例如，惯性阶段以后的变速期间)开始时基于输入转矩算出的自动变速器的管道压力，并在以后的变速期间，根据该保持管道压力来控制自动变速器。

这样，在为了稳定地控制自动变速器而保持管道压力的变速过渡期间，有时发动机负载会由于节气门开度变化而发生很大变化。在此情况下，变速完成时实际需要的管道压力与保持管道压力之差会变大，由此会产生变速冲击。为了防止这种情况，日本专利文献特开2006-329217号公报(第11—16页、图6—图17)提出了在变速过渡期间基于加速踏板来设定虚拟发动机转矩的技术。

但是，在特开2006-329217号公报的技术中，在变速过渡期间设定了接近目标转矩的虚拟发动机转矩，该目标转矩是根据内燃机的运转状态、尤其是根据加速踏板的踩踏量而获得的。因此，没有考虑内燃机中的目标转矩与实际输出转矩之间的响应状态，无法得到高精度的虚拟发动机转矩。从而，基于该虚拟发动机转矩的自动变速器控制也无法达到高精度的控制，当变速完成时，虚拟发动机转矩与实际转矩之间会产生差距，从而有可能产生变速冲击。

发明内容

本发明的目的在于，通过考虑响应状态来获得在变速过渡时平稳变化的高精度的估计转矩。进一步的目的在于，由此抑制变速冲击以便能够以高精度进行平稳的变速控制。进一步的目的在于，提供能够有助于获得高精度的估计转矩的内燃机延迟模型学习方法。

为了达到上述目的，本发明的一个方面提供一种估计转矩设定装置，该估计转矩设定装置在变速过期间时执行转矩降低处理的内燃机中，在变速过渡期间，将根据去除了转矩降低处理部分的目标转矩而估计出的内燃机输出的转矩设定为估计转矩。所述估计转矩设定装置包括估计模型转矩计算部和估计转矩计算部。所述估计模型转矩计算部基于内燃机延迟模型并根据去除了所述转矩降低处理部分的目标转矩来计算估计模型转矩。所述估计转矩计算部在伴随所述转矩降低处理的转矩降低之前，基于内燃机运转状态来计算估计转矩。所述估计转矩计算部在伴随所述转矩降低处理的转矩降低时基于所述估计模型转矩和基于所述内燃机运转状态计算出的估计转矩来计算估计转矩。

本发明的另一方面提供一种估计转矩设定装置，该估计转矩设定装置在变速过渡期间执行转矩降低处理的内燃机中，在变速过渡期间，将根据去除了所述转矩降低处理部分的目标转矩估计出的内燃机输出的转矩设定为估计转矩。所述估计转矩设定装置包括延迟模型适应部、第一估计转矩计算部以及第二估计转矩计算部。所述延迟模型适应部通过对变速期间以外的内燃机运转的延迟状态进行学习来使得内燃机延迟模型与实际的内燃机相适应，所述内燃机延迟模型表示从目标转矩到转矩输出的延迟。所述第一估计转矩计算部在变速过渡期间内的伴随所述转矩降低处理的转矩降低之前，基于内燃机运转状态来计算所述估计转矩。所述第二估计转矩计算部在变速过渡期间内的伴随所述转矩降低处理的转矩降低时，基于所述内燃机延迟模型并根据去除了所述转矩降低处理部分的目标转矩来计算估计转矩。

本发明的再一方面提供一种内燃机延迟模型学习方法，所述内燃机延迟模型通过具有一次延迟时间常数、死区时间以及转矩误差的参数并基于目标转矩来计算输出转矩。在所述内燃机延迟模型的学习方法中，当基于内燃机延迟模型并根据目标转矩计算出的输出转矩和根据内燃机运转状态计算出的估计转矩都处于变动小的状态时，基于所述输出转矩与所述估计转矩之差来学习所述转矩误差。

附图说明

图1是示出实施方式1涉及的车辆用内燃机、驱动系统以及控制系统的简要结构的框图；

图2是由实施方式1的ECT—ECU执行的管道压力控制处理的流程图；

图3是延迟模型变化加入转矩计算处理的流程图；

图4是示出实施方式1的一个控制例的时序图；

图5是由实施方式2的ECT—ECU执行的管道压力控制处理的流程图；

图6是转矩降低处理反映转矩差计算处理的流程图；

图7是示出实施方式2的控制的一个例子的时序图；

图8是由实施方式3的ECT—ECU执行的延迟模型变化加入转矩计算处理的流程图；

图9是示出实施方式3的一个控制例的时序图；

图10是由实施方式4的ECT—ECU执行的管道压力控制处理的流程图；

图11是内燃机延迟模型转矩误差学习处理的流程图；

图12是内燃机延迟模型死区时间学习处理的流程图；

图13是内燃机延迟模型时间常数学习处理的流程图；

图14是在上述内燃机延迟模型转矩误差学习处理中使用的映射α的构成说明图；

图15是在上述内燃机延迟模型死区时间学习处理中使用的映射l???s的构成说明图；

图16是在上述内燃机延迟模型时间常数学习处理中使用的映射dts的构成说明图；

图17是示出实施方式4的一个处理例的时序图；

图18是示出实施方式4的一个处理例的时序图。

具体实施方式

[实施方式1]

图1是示出应用本发明的用于车辆的内燃机、驱动系统以及控制系统的简要结构的框图。内燃机是汽油发动机(以下简称为发动机)2。驱动系统包括转矩变换器4和自动变速器6。发动机2的旋转驱动力通过经由转矩变换器4传递给自动变速器6而被变速，然后作为车辆行驶驱动力被输出给车轮。

发动机2例如是直列四气缸发动机或V型六气缸发动机等，各气缸的燃烧室8通过在前端具有空气过滤器的进气通道10吸入经节气门12调节后的外部气体，并且通过各进气端口14输入从燃料喷射阀16喷射的燃料。燃料也可以是直接向燃烧室8内喷射的类型。当用火花塞18对如此在燃烧室8内形成的由空气和燃料构成的混合气体进行了点火时，该混合气体进行燃烧，活塞20往复移动，从而作为发动机2的输出轴的曲轴22旋转。并且，燃烧后的混合气体作为废气从各燃烧室8被输送到排气通道24中。在发动机2中，通过进气阀26的开闭动作来连通、阻断燃烧室8与进气通路10，并通过排气阀28的开闭动作来连通、阻断燃烧室8与排气通路24。上述进气阀26和排气阀28随着进气凸轮轴30和排气凸轮轴32的旋转而进行开闭动作，曲轴22的旋转被传递给进气凸轮轴30和排气凸轮轴32。

在车辆上安装有执行发动机2的运转控制的电子控制装置(以下简称为“EG—ECU”)34。通过该EG—ECU34来进行发动机2的节气门开度控制、点火正时控制、燃料喷射控制等控制。来自如下设置在发动机2上的各种传感器的检测信号被输入给EG—ECU 34。即，在发动机2上设有：检测曲轴22的旋转(发动机转速NE)的发动机转速传感器36、检测进气凸轮轴30的旋转位置(凸轮角)的凸轮位置传感器38、检测加速踏板40的踩踏量、即加速器操作量ACCP(％)的加速器操作量传感器42。而且在发动机2上还设有：检测节气门12的节气门开度TA(％)的节气门开度传感器44、检测通过进气通道10的吸入空气流量GA(g/s)的进气量传感器46、以及检测发动机2的冷却水温THW的水温传感器48等。

在该发动机2中，EG—ECU 34根据由加速器操作量传感器42检测出的加速器操作量ACCP，通过电动马达12a驱动节气门12来调节节气门开度TA，以使发动机2输出驾驶员请求转矩。另外，还通过EG—ECU 34所具有的车辆稳定控制(VSC：Vehicle Stability Control)系统来自动控制节气门12。由此对发动机2产生的输出转矩进行增减调节，然后向转矩变换器4一侧输出调节够的转矩。用于车辆稳定控制的电子控制装置也可以与EG—ECU 34分开另外设置。

对自动变速器6进行变速控制的自动变速器控制装置(以下简称为“ECT—ECU”)50通过设置在转矩变换器4的输出轴4a上的转矩变换器输出轴传感器52来检测转矩变换器4的输出侧(自动变速器6的输入侧)的转速NT。另外，ECT—ECU 50还通过设置在自动变速器6的输出轴6a上的变速器输出轴传感器54来检测自动变速器6的输出侧的转速Nout，并且通过档位传感器55来检测换挡杆55a的位置。EG—ECU 34与该ECT—ECU 50相互交换信息。

ECT—ECU 50控制设置在自动变速器6上的液压控制回路56中的阀，由此使自动变速器6的内部离合器或内部制动器接合或松开来执行变速。另外，ECT—ECU 50为了执行上述变速驱动，根据变速换挡状态等通过油压调节部58来调节从液压泵向液压控制回路56供应的液压、即管道压力。

下面，基于图2的流程图来说明在变速过程中由ECT—ECU 50对液压调节部58执行的管道压力控制处理。本处理以固定的时间周期反复执行。

在本处理开始后，首先，ECT—ECU 50基于发动机运转状态，通过包括映射等在内的函数计算处理ft来计算估计为发动机2实际输出的运转状态估计转矩Tsn(步骤S102)。作为发动机运转状态，这里主要采用由吸气流量传感器46实际测出的吸入空气流量GA、由发动机转速传感器36实际测出的发动机转速NE、由加速器操作量传感器42实际测出的加速器操作量ACCP、由水温传感器48实际测出的冷却水温THW。

接着，根据驾驶员的请求来计算目标转矩Tqt(步骤S104)。驾驶员的请求被表现在作为加速踏板操作量的加速器操作量ACCP上，并涉及该加速器操作量ACCP以及发动机转速NE。因此，基于加速器操作量ACCP和发动机转速NE，从映射tqt中计算目标转矩Tqt。与发动机2的性能设计相对应地设定了表示加速器操作量ACCP以及发动机转速NE与目标转矩Tqt之间的关系的映射tqt。

接着判断是否处于变速过程中(步骤S106)。如果未处于变速过程中，暂且直接退出本处理。在此情况下，通过液压调节部58调节的管道压力另外被控制为与变速换挡状态相应的液压。

当已进入变速状态时(在步骤S106中为“是”)，接着判断是否处于伴随在变速过渡期间执行的转矩降低处理的转矩降低之前(步骤S108)。这里，在变速过程中，状态以转矩相、惯性阶段、转矩相的顺序依次转移，变速过渡期间主要是指处于惯性阶段状态的期间，在变速过渡期间，为了切换自动变速器6的内部离合器、内部制动器，ECT—ECU 50指示EG—ECU 34执行转矩降低处理。在伴随该转矩降低处理的转矩降低开始的正时和转矩降低结束的正时可基于发动机2的运转状态、例如吸入空气流量GA和发动机转速NE而从预先设定的映射中计算出并在时间上进行判断。或者也可以根据与驾驶员请求不同的实际的吸入空气流量GA的降低和恢复来判断伴随转矩降低处理的转矩降低开始的正时和转矩降低结束的正时。

变速最初处于伴随转矩降低处理的转矩降低之前(在步骤S108中为“是”)，因此接下来将这次通过步骤S102计算出的运转状态估计转矩Tsn设定为基础估计转矩Tsnbase(步骤S110)，同样地将运转状态估计转矩Tsn设定为估计转矩Tect(步骤S112)。

然后，基于该估计转矩Tect来执行液压调节部58中的液压控制，具体地说执行管道压力PL的调节(步骤S118)。

当从伴随转矩降低处理的转矩降低之前的状态开始执行转矩降低处理，并由此进入转矩实际降低的转矩降低期间时，由于不是转矩降低前(在步骤S108中为“否”)，因此接着判断是否处于伴随转矩降低处理的转矩降低期间(步骤S114)。如果处于转矩降低期间，则如公式1所示，向在步骤S110中最后算出的基础估计转矩Tsnbase相加基于发动机2的延迟模型算出的估计模型转矩变化部分∑TDmdl，由此算出估计转矩Tect(步骤S116)。

[公式1]Tect←Tsnbase+∑TDmdl

这里，估计模型转矩变化部分∑TDmdl是将每个周期的估计模型转矩周期变化部分TDmdl累加的值，该估计模型转矩周期变化部分TDmdl是通过以与管道压力控制处理(图2)相同的周期执行的图3的流程图所示的延迟模型变化加入转矩计算处理而求出的。

对延迟模型变化加入转矩计算处理(图3)进行说明。在本处理(图3)开始后，首先，通过公式2所示的内燃机延迟模型并基于目标转矩Tqt来计算估计模型转矩Tmdl(步骤S142)。

[公式2]Tmdl←{1/(Ts+1)}·e^[-Ls]·Tqt

这里，Ts表示一阶延迟的时间常数，e^[-Ls]表示内皮尔(Napier)数e的—Ls次幂，Ls表示死区时间。

即，该模型是与发动机2相对应地设置了时间常数Ts和死区时间Ls的内燃机延迟模型。

然后，如公式3所示，将通过内燃机延迟模型得到的估计模型转矩Tmdl与在上一次的周期中通过内燃机延迟模型得到的上一次的估计模型转矩Tmdlold之差设定为估计模型转矩周期变化部分TDmdl(步骤S144)。

[公式3]TDmdl←Tmdl—Tmdlold

然后，将这次的估计模型转矩Tmdl设定为上一次的估计模型转矩Tmdlold(步骤S146)，并暂且退出本处理。以后，周期地反复执行上述处理。

返回到管道压力控制处理(图2)的说明。在步骤S116中，在上述式1中将如上所述通过延迟模型变化加入转矩计算处理(图3)周期地计算并更新的估计模型转矩周期变化部分TDmdl累加为估计模型转矩变化部分∑TDmdl，并将该估计模型转矩变化部分∑TDmdl与基础估计转矩Tsnbase相加。从而，当转矩降低时，估计转矩Tect以基础估计转矩Tsnbase为基础，从该值开始与估计模型转矩Tmdl的变化相对应地发生变化。

这样，基于估计模型转矩变化部分∑TDmdl处于变化状态的估计转矩Tect来执行液压控制(步骤S118)。

然后，在伴随转矩降低处理的转矩降低结束从而变为转矩降低之后(在步骤S114中为“否”)，不执行上式1所示的步骤S116的处理，返回到将运转状态估计转矩Tsn设定为估计转矩Tect的处理(步骤S112)。

图4示出了本实施方式中的一个控制例。如该图所示，ECT—ECU 50在定时to进入变速处理，根据ECT—ECU 50的转矩降低请求，EG—ECU34从定时t1开始执行转矩降低处理。然后，从定时t2开始发生伴随转矩降低处理的转矩降低。在该转矩降低之前(t0～t2)，运转状态估计转矩Tsn被设定为估计转矩Tect。然后，当转矩降低的期间(t2～t4)，如双点划线所示，将在定时t2之前最后算出的基础估计转矩Tsnbase与估计模型转矩变化部分∑TDmdl相加而得的值用作估计转矩Tect。然后，在转矩降低后(t4～)，估计转矩Tect返回到运转状态估计转矩Tsn的值。

在上述的结构中，ECT—ECU 50相当于估计转矩设定装置、自动变速器控制装置、估计模型转矩计算部、估计转矩计算部、第一估计转矩计算部、第二估计转矩计算部以及第三估计转矩计算部。延迟模型变化加入转矩计算处理(图3)的步骤S142相当于由估计模型转矩计算部执行的处理，管道压力控制处理(图2)的步骤S102、S112相当于由第一估计转矩计算部和第三估计转矩计算部执行的处理。步骤S110、S116和延迟模型变化加入转矩计算处理(图3)的步骤S144、S146相当于由第二估计转矩计算部执行的处理。由这些第一估计转矩计算部和第二估计转矩计算部执行的处理相当于由估计转矩计算部执行的处理。

根据以上说明的本实施方式1，具有以下优点。

(1)在变速过渡期间，由于在转矩降低之前运转状态估计转矩Tsn被设定为估计转矩Tect(步骤S112)，因此估计转矩Tect对应于实际的发动机运转状态，从而可获得反映内燃机响应状态的高精度的估计转矩Tect。

在转矩降低时(在步骤S114中为“是”)，通过将估计模型转矩Tmdl的变化部分∑TDmdl加入在转矩降低前算出的最后的估计转矩、即基础估计转矩Tsnbase中来计算出估计转矩Tect(步骤S116)。

因此，即使基于发动机运转状态算出的运转状态估计转矩Tsn与估计模型转矩Tmdl之间存在段差，也能够在消除段差的状态下将估计模型转矩Tmdl反映在估计转矩Tect中。由此能够抑制估计转矩Tect的段差。

通过如上考虑发动机2的响应状态，可获得在变速过渡期间平稳变化的高精度的估计转矩Tect，因此ECT—ECU 50可抑制变速冲击以高精度进行平稳的变速控制。

(2)在转矩降低后(在步骤S114中为“否”)，估计转矩Tect采用运转状态估计转矩Tsn(步骤S112)。在转矩降低即将结束之前，是基于内燃机延迟模型来计算平稳变化的估计转矩Tect的。因此能够可靠且平稳地返回到与发动机运转状态相对应的估计转矩Tect。

(3)通过上述(1)、(2)的优点，能够在自动变速器6的液压控制中获得在变速过渡期间平稳变化的高精度的估计转矩，因此能够平稳地进行自动变速器6的内部离合器、内部制动器的接合或松开，能够有效地防止变速时的冲击。

[实施方式2]

在本实施方式中，当变速时代替图2而执行图5所示的管道压力控制处理。并且执行图6所示的转矩降低处理反映转矩差计算处理。与所述实施方式1同样地执行延迟模型变化加入转矩计算处理(图3)。其他的结构与所述实施方式1相同，因此也参照图1进行说明。

管道压力控制处理(图5)与所述图2的不同之处在于，在转矩降低的期间(在步骤S214中为“是”)，代替在实施方式1中说明的上式1，通过式4的计算处理来计算估计转矩Tect(步骤S216)。除此以外的步骤S202～S214、S218与上述图2的步骤S102～S114、S118相同。

[公式4]Tect←Tsnbase+∑TDmdl+dTms

这里，如上述实施方式1所述，估计模型转矩变化部分∑TDmdl是将各周期的通过延迟模型变化加入转矩计算处理(图3)求出的估计模型转矩周期变化部分TDmdl累加的值。

式4与式1的不同之处在于，还加入了转矩降低处理反映转矩差dTms。

该转矩降低处理反映转矩差dTms是通过在与管道压力控制处理(图5)相同的周期内执行的图6的流程图所示的转矩降低处理反映转矩差计算处理而求出的。

对转矩降低处理反映转矩差计算处理(图6)进行说明。在本处理(图6)开始后，首先通过在上述图3的步骤S142中说明的上式2所示的内燃机延迟模型并基于转矩降低处理反映目标转矩Tqtect来计算转矩降低处理反映估计模型转矩Tmdlect(步骤S262)。

这里，转矩降低处理反映目标转矩Tqtect是在变速过渡期间为了降低转矩而由ECT—ECU 50向EG—ECU 34请求的目标转矩。在后述的图7中，以用“ECT请求转矩降低”示出的虚线来表示。

因此，在步骤S262中通过内燃机延迟模型计算而得的转矩降低处理反映估计模型转矩Tmdlect也将与转矩降低处理反映目标转矩Tqtect相对应地降低。

然后，通过式5来计算估计转矩背离部分dTms(步骤S264)。

[公式5]dTms←Tsn—Tmdlect

即，计算对降低后的实际转矩进行估计的运转状态估计转矩Tsn与通过内燃机延迟模型求得的转矩降低处理反映估计模型转矩Tmdlect的转矩差，作为估计转矩背离部分dTms。该估计转矩背离部分dTms高精度地表示实际与模型之间的转矩差。

之后暂且退出转矩降低处理反映转矩差计算处理(图6)。周期地执行该处理。

在管道压力控制处理(图5)中，在转矩降低前和转矩降低后，将运转状态估计转矩Tsn设定为估计转矩Tect(步骤S212)。因此在此期间，与所述实施方式1相同，但在转矩降低的期间(在步骤S214中为“是”)，设定在上述实施方式1的基础上又考虑了估计转矩背离部分dTms而得的估计转矩Tect(步骤S216)。

在图7的时序图中示出本实施方式的一个控制例。如该图所示，ECT—ECU 50在定时t10进入变速处理，通过ECT—ECU 50请求转矩降低处理，EG—ECU 34从定时t11开始执行转矩降低处理。然后，伴随转矩降低处理的转矩降低从定时t12开始发生。在该转矩降低前(t10～t12)，运转状态估计转矩Tsn被设定为估计转矩Tect。但在转矩降低时(t12～t14)，将在定时t12之前最后算出的基础估计转矩Tsnbase与估计模型转矩变化部分∑TDmdl、估计转矩背离部分dTms相加而得的值用作估计转矩Tect。然后，在转矩降低之后(t14～)，估计转矩Tect返回到运转状态估计转矩Tsn的值。

在上述的构成中，ECT—ECU 50相当于估计模型转矩计算部、估计转矩计算部、转矩降低处理反映估计模型转矩计算部、第一估计转矩计算部、转矩降低处理反映估计转矩计算部、第二估计转矩计算部以及第三估计转矩计算部。延迟模型变化加入转矩计算处理(图3)的步骤S142相当于由估计模型转矩计算部执行的处理，管道压力控制处理(图5)的步骤S202、S212相当于由第一估计转矩计算部和第三估计转矩计算部执行的处理。步骤S210、S216、延迟模型变化加入转矩计算处理(图3)的步骤S144、S146以及转矩降低处理反映转矩差计算处理(图6)的步骤S264相当于由第二估计转矩计算部执行的处理。转矩降低处理反映转矩差计算处理(图6)的步骤S262相当于由转矩降低处理反映估计模型转矩计算部执行的处理，管道压力控制处理(图5)的步骤S202的处理相当于由转矩降低处理反映估计转矩计算部执行的处理。

根据以上说明的本实施方式2，具有以下优点。

(1)与所述实施方式1相同的优点之外，还具有下述优点。在变速过渡期间的转矩降低时，如上述式4所示，通过将估计模型转矩变化部分∑TDmdl和估计转矩背离部分dTms加入基础估计转矩Tsnbase来计算出估计转矩Tect。通过考虑该估计转矩背离部分dTms，能够在变速过渡期间使进一步高精度的估计转矩Tect无段差平稳地变化。由此，对于在转矩降低结束时不能完全防止估计转矩Tect根据估计模型转矩变化部分∑TDmdl而增减时发生段差的情况，也能够有效地抑制该段差。

[实施方式3]

在本实施方式中，代替上述实施方式1或2中的图3，执行图8所示的延迟模型变化加入转矩计算处理。其他的结构与上述实施方式1或2相同。因此也参照图1、2、5、6进行说明。

本实施方式的延迟模型变化加入转矩计算处理(图8)以与所述图3相同的周期执行，但估计模型转矩周期变化部分TDmdl的计算方式有所不同。

在延迟模型变化加入转矩计算处理(图8)开始后，首先，通过内燃机延迟模型基于目标转矩Tqt来计算估计模型转矩Tmdl(步骤S342)。该处理与图3的步骤S142相同，通过上述公式2计算。

接着，将算出的估计模型转矩Tmdl存储在时序列数据Wtmdl中(步骤S344)。即，估计模型转矩Tmdl作为以时间顺序(周期顺序)排列的数据被存储在设置于ECT—ECU 50内的存储器中。

接着判断是否处于转矩实际降低的期间(步骤S346)。如果不处于转矩降低期间，则暂且直接退出处理。

在下一个控制周期中，也执行计算估计模型转矩Tmdl的处理(步骤S342)、以及将该估计模型转矩Tmdl的值存储在时序列数据Wtmdl中的处理(步骤S344)，如果不处于转矩降低期间(在步骤S346中为“否”)，则重复直接退出处理。

之后，当进入转矩降低时(在步骤S346中为“是”)，接着判断是否为转矩降低时的最初处理(步骤S348)。如果是最初处理，则从上述时序列数据Wtmdl中检索并提取与基础估计转矩Tsnbase处于相同的变化水平的估计模型转矩Tmdl的排列位置ti，该基础估计转矩Tsnbase是在管道压力控制处理(图2或图5)的步骤S110或S210中被设定的(步骤S350)。

对于与基础估计转矩Tsnbase处于相同的变化水平的估计模型转矩Tmdl来说，如果假定在跟前的稳定状态下例如如图9的时序图所示存在差β，则估计模型转矩TmdlA(＝Tsnbase+β)的值就相当于与基础估计转矩Tsnbase处于相同的变化水平的估计模型转矩Tmdl。

这里，由于在每个周期计算并存储时序列数据Wtmdl中的估计模型转矩Tmdl的值，因此未必存在变化水平完全相同的值。因而就“与基础估计转矩Tsnbase处于相同的变化水平的估计模型转矩Tmdl”来说，如果存在与基础估计转矩Tsnbase处于相同的变化水平的值(Tsnbase+β)，则即为该值，如果不存在与相同的变化水平的值相同的值，则就表示最接近的值。

除了上述的排列位置ti的检索和提取以外，也可以如图9的时序图所示，预先求出基础估计转矩Tsnbase开始变化的时间与估计模型转矩Tmdl开始变化的时间的偏差时间td，并在步骤S350中，提取在该偏差时间之前存储在时序列数据Wtmdl中的估计模型转矩Tmdl的排列位置ti。

在如上提取排列位置ti之后，接着清除位置计数器i(步骤S352)。然后如公式6所示，计算估计模型转矩周期变化部分TDmdl(步骤S354)。

[公式6]TDmdl←Wtmdl(ti+i)—Wtmdl(ti+i—1)

这里，Wtmdl(ti+i)表示时序列数据的第ti+i个数据，Wtmdl(ti+i—1)表示时序列数据的第ti+i—1个数据。

即，从与基础估计转矩Tsnbase处于相同的变化水平的估计模型转矩Tmdl开始进行提取。

在下一个控制周期中，由于不是转矩降低时的最初处理(在步骤S348中为“否”)，因此增加位置计数器i(步骤S356)，使用增加后的位置计数器i通过上述公式6来计算新的估计模型转矩周期变化部分TDmdl(步骤S354)。以后，在转矩降低期间(在步骤S346中为“是”，在步骤S348中为“否”)，重复进行以下处理，即：在使时序列数据Wtmdl中的数据位置每次移动一个的情况下提取估计模型转矩Tmdl，并通过上述公式6来计算估计模型转矩周期变化部分TDmdl(步骤S354)。

在管道压力控制处理(图2或图5)的步骤S116或S216中，将如上算出的估计模型转矩周期变化部分TDmdl累加作为估计模型转矩Tmdl的变化部分∑TDmdl，并将该值作为向基础估计转矩Tsnbase加入的对象，所述基础估计转矩Tsnbase是转矩降低前算出的最后的估计转矩。由此如上式1或式4那样计算出估计转矩Tect。

图9的时序图示出了本实施方式的一个控制例。在该例子中示出了在上述实施方式1中代替图3而执行图8的延迟模型变化加入转矩计算处理的例子。如该图所示，ECT—ECU 50在定时t20进入变速处理，EG—ECU 34根据转矩降低请求而从定时t21开始执行转矩降低处理。然后，伴随转矩降低处理的转矩降低从定时t22开始实际发生。在该转矩降低之前(t20～t22)，估计转矩Tect被设定为运转状态估计转矩Tsn，但在转矩降低期间(t22～t24)，将在定时t22之前最后算出的基础估计转矩Tsnbase与估计模型转矩变化部分∑TDmdl相加而得的值用作估计转矩Tect。

但是，向基础估计转矩Tsnbase加入的估计模型转矩变化部分∑TDmdl不是从定时t22开始对估计模型转矩周期变化部分TDmdl进行累加得出的。通过从时序列数据Wtmdl中提取与定时t22处的基础估计转矩Tsnbase处于相同的变化水平的估计模型转矩周期变化部分TDmdl并将其累加以用作估计模型转矩变化部分∑TDmdl。在图9的例子中，提取自估计模型转矩TmdlA开始的变化。

如果运转状态估计转矩Tsn与估计模型转矩Tmdl之间由于死区时间而存在大的时间差，则从定时t22开始的对估计模型转矩周期变化部分TDmdl的累加将从估计模型转矩TmdlB开始进行累加。因此最终如虚线所示，不能进行恰当的相加，因而在转矩降低结束时(t24)，当估计转矩Tect返回到运转状态估计转矩Tsn的值时估计转矩Tect可能会产生大的段差。但是在本实施方式中，如图9所示，通过能够考虑在数值或时间上产生的值差或时间差，能够充分抑制段差。

在上述实施方式2中代替图3而执行图8的延迟模型变化加入转矩计算处理时也同样能够充分抑制段差。

上述的构成与权利要求的关系，尤其与上述实施方式1或2的不同之处在于，代替延迟模型变化加入转矩计算处理(图3)的步骤S144、S146，延迟模型变化加入转矩计算处理(图8)的步骤S344～S356被包含在作为第二估计转矩计算部的处理中。

根据以上说明的本实施方式3，具有以下优点。

(1)除了上述实施方式1或2的优点以外，正如图9中说明的那样还能够通过在数值或时间上考虑死区时间来有效地抑制转矩降低结束时的段差。

[实施方式4]

在本实施方式中，代替上述实施方式1的图2，执行图10所示的管道压力控制处理。并且不执行图3。代替之，执行图11、12、13的内燃机延迟模型学习处理。其他的结构与所述实施方式1相同。因此也参照图1进行说明。

在管道压力控制处理(图10)中与上述图2不同之处在于，没有基础估计转矩Tsnbase的设定处理(图2：步骤S110)，并执行通过内燃机延迟模型并基于目标转矩Tqt来计算模型输出转矩Tomdl的处理(步骤S405)。这里，内燃机延迟模型如公式7所示。

[公式7]Tomdl←{1/(Ts+1)}·e^[-Ls]·Tqt+α

这里，Ts表示一次延迟的时间常数，e^[-Ls]表示内皮尔数e的—Ls次幂，Ls表示死区时间，α表示转矩误差。

该延迟模型是与发动机2相对应地设定了时间常数Ts、死区时间Ls以及转矩误差α的模型，在车辆被制成的最开始，被设定与标准的发动机相对应的数值。

另外，与所述图2的不同之处在于，管道压力控制处理(图10)在转矩降低时(在步骤S414中为“是”)，不是通过在实施方式1中说明的上述公式1来计算估计转矩Tect，而是直接设定通过上式7求出的模型输出转矩Tomdl(步骤S416)。

除此以外的步骤S402、S404、S406～S414、S418与上述图2的步骤S102～S108、S112、S114、S118相同。

图11～13是通过学习转矩误差α、死区时间Ls以及时间常数Ts来使上式7所示的内燃机延迟模型适应到实际内燃机的处理。这些图11～图13的处理与管道压力控制处理(图10)以相同的周期反复以中断的方式执行。

对内燃机延迟模型转矩误差学习处理(图11)进行说明。在处理开始后，首先判断当前是否处于变速期间(步骤S432)。如果处于变速期间，则暂且退出本处理。

如果不处于变速期间(在步骤S432中为“是”)，接下来判断运转状态估计转矩Tsn是否处于稳定状态(步骤S434)。所谓稳定状态是指运转状态估计转矩Tsn几乎没有变动的状态，即每单位时间的变动量为0或比预定的变动判断基准值小的状态持续了预定时间的情况。当不处于稳定状态时，暂且退出本处理。

如果运转状态估计转矩Tsn处于稳定状态(在步骤S434中为“是”)，则接下来判断模型输出转矩Tomdl是否处于稳定状态(步骤S436)。所谓稳定状态是指模型输出转矩Tomdl几乎没有变动的状态，与在步骤S434中进行的运转状态估计转矩Tsn的稳定状态同样地进行判断。当不处于稳定状态时，暂且退出本处理。

如果模型输出转矩Tomdl处于稳定状态(在步骤S436中为“是”)，接下来如公式8所示，通过学习处理对转矩误差α进行更新(步骤S438)。

[公式8]α←α+映射α(Tsn—Tomdl)

这里，映射α是如后述图17的时序图的右侧所示那样基于运转状态估计转矩Tsn与模型输出转矩Tomdl之差来计算用于使转矩误差α与实际的转矩误差相适应的转矩误差学习值的映射。该映射例如如图14所示设定。

因此，通过向位于上式8的右边的原转矩误差α加上根据运转状态估计转矩Tsn与模型输出转矩Tomdl之差算出的转矩误差学习值映射α(Tsn—Tomdl)，来计算出新的转矩误差α。由此进行转矩误差α的学习。

通过反复执行上述处理，对转矩误差α反复进行学习，从而上式7所示的内燃机延迟模型成为在转矩误差α方面与实际相适应的适当的模型。

对内燃机延迟模型死区时间学习处理(图12)进行说明。在处理开始后，首先判断是否处于变速期间(步骤S452)。如果处于变速期间，则判断是否对跟前n次以上连续的每个周期算出的死区时间Lsx进行了累加(步骤S468)。关于该每个周期算出的死区时间Lsx的累加将在后面进行说明。这里，由于没有对跟前n次以上连续的每个周期算出的死区时间Lsx进行累加，因此清除后述的死区时间累加值LsT(步骤S474)，暂且退出本处理。

如果不处于变速期间(在步骤S452中为“是”)，则接下来判断运转状态估计转矩Tsn和模型输出转矩Tomdl是否都处于上升当中或下降当中(步骤S454)。处于上升当中或下降当中，根据变化斜率的绝对值进行判断，如果该值为某一程度以上的值，则判断为处于上升当中或下降当中。

这里，当运转状态估计转矩Tsn和模型输出转矩Tomdl中的任一方或者双方都处于稳定或起变化斜率不够大时，如上所述在步骤S468中判断为“否”，于是清除死区时间累加值LsT(步骤S474)，并暂且退出本处理。

如果运转状态估计转矩Tsn和模型输出转矩Tomdl都处于上升或下降当中(在步骤S454中为“是”)，则接下来判断运转状态估计转矩Tsn的变化斜率θtsn是否处于稳定状态(步骤S456)。这里，将变化斜率θtsn每单位时间的变动量为0或比变动判断基准值小的状态持续了预定时间的情况作为稳定状态。当不处于稳定状态时，如上所述在步骤S468中判断为“否”，于是清除死区时间累加值LsT(步骤S474)，并暂且退出本处理。

如果运转状态估计转矩Tsn的变化斜率θtsn处于稳定状态(在步骤S456中为“是”)，则接下来判断模型输出转矩Tomdl的变化斜率θtomdl是否处于稳定状态。这里，将变化斜率θtomdl每单位时间的变动量为0或比变动判断基准值小的状态持续了预定时间的情况作为稳定状态。当不处于稳定状态时，如上所述在步骤S468中判断为“否”，于是清除死区时间累加值LsT(步骤S474)，暂且退出本处理。

如果模型输出转矩Tomdl的变化斜率θtomdl处于稳定状态(在步骤S458中为“是”)，则接下来如公式9那样，计算运转状态估计转矩Tsn与模型输出转矩Tomdl的转矩差dTqa(图17的中间所示)(步骤S460)。

[公式9]dTqa←Tsn—Tomdl

接着，如公式10所示，从该转矩差dTqa中减去通过上述内燃机延迟模型转矩误差学习处理(图11)算出的转矩误差α(图17的左侧所示)，由此计算由死区时间引起的转矩差dTqb(步骤S462)。

[公式10]dTqb←dTqa—α

接下来，如公式11所示，将转矩差dTqb除以此时的模型输出转矩Tomdl的变化斜率θtomdl，来计算每个周期算出的死区时间Lsx(步骤S464)。

[公式11]Lsx←dTqb/θtomdl

在上式11中，代替模型输出转矩Tomdl的变化斜率θtomdl，也可以将转矩差dTqb除以运转状态估计转矩Tsn的变化斜率θtsn、或者除以与所述变化斜率θtomdl、θtsn同样地变化的部分的目标转矩Tqt的变化斜率。

接着，将该每个周期算出的死区时间Lsx累加到死区时间累加值LsT(步骤S466)。之后暂且退出本处理。

以后，如果步骤S452～S458均判断为“是”的状态持续，则在步骤S460～S464中算出每个周期算出的死区时间Lsx、并在步骤S466中累加到死区时间累加值LsT的处理被重复执行。

另外，当在步骤S452～S458的某一个中判断为“否”时，如上所述判断有没有对跟前n个以上连续的每个周期算出的死区时间Lsx进行了累加(步骤S468)。

这里，如果每个周期算出的死区时间Lsx被连续累加了m(≥n)次，则接下来如公式12所示，计算死区时间累加值LsT的平均值Lsv(步骤S470)。

[公式12]Lsv←LsT/m

接着，如图13所示，基于平均值Lsv从映射1s中计算学习值并更新死区时间Ls(步骤S472)。

[公式13]Ls←Ls+映射ls(Lsv)

这里，映射ls是基于死区时间累加值LsT的平均值Lsv来计算用于使死区时间Ls与实际的死区时间相适应的死区时间学习值的映射。该映射例如如图15所示设定。

因此，通过在位于上式13的右边的原死区时间Ls加上根据平均值Lsv算出的死区时间学习值映射ls(Lsv)，计算出新的死区时间Ls。由此进行死区时间Ls的学习。

通过反复进行上述处理，反复进行死区时间Ls的学习，从而上式7所示的内燃机延迟模型成为在死区时间Ls方面与实际相适应的恰当的模型。

对内燃机延迟模型时间常数学习处理(图13)进行说明。另外，本处理中的步骤S482～S488的判断处理与上述内燃机延迟模型死区时间学习处理(图12)的步骤S452～S458的判断处理相同。

在本处理开始后进行步骤S482～S488的判断，并且只要在该判断的任一个中判断为“否”，就暂且退出本处理。

当步骤S482～S488都判断为“是”时，接下来进行如公式14那样的处理(步骤S490)。

[公式14]Ts←Ts+映射dts(|θtsn|—|θtomdl|)

即，基于运转状态估计转矩Tsn的变化斜率θtsn(图17的中间所示)的绝对值与模型输出转矩Tomdl的变化斜率θtomdl(图17的中间所示)的绝对值之差从映射dts中计算时间常数学习值，并更新时间常数Ts。

实际的时间常数与内燃机延迟模型的时间常数Ts之差表现为运转状态估计转矩Tsn的变化斜率θtsn与模型输出转矩Tomdl的变化斜率θtomdl的差异。映射dts是基于上述两个变化斜率θtsn、θtomdl的绝对值之差来计算用于使时间常数Ts达到与实际相适应的恰当的时间常数的学习值。该映射例如如图16所示设定。

因此，通过向位于所述式14的右边的原时间常数Ts加上时间常数学习值映射dts(|θtsn|—|θtomdl|)，计算出新的时间常数Ts。由此进行时间常数Ts的学习。

通过反复进行上述处理来反复进行学习，从而上式7所示的内燃机延迟模型成为在时间常数Ts方面与实际相适应的恰当的模型。

通过上述处理，如图18的时序图所示，在变速期间(t40～)，在转矩降低之前(t40～t42)或转矩降低之后(t43～)，将运转状态估计转矩Tsn设定为估计转矩Tect(图10：S412)。并且在转矩降低时(t42～t43)(在步骤S414中为“是”)，将通过学习处理(图11～13)而与实际的发动机2相适应的模型输出转矩Tomdl设定为估计转矩Tect

(S416)。

在上述的构成与权利要求的关系中，ECT—ECU 50相当于模型适应部、第一估计转矩计算部、第二估计转矩计算部以及第三估计转矩计算部。三种学习处理(图11、12、13)相当于作为模型适应部的处理，管道压力控制处理(图10)的步骤S402、S412相当于作为第一估计转矩计算部和第三估计转矩计算部的处理，步骤S404、S405、S416相当于作为第二估计转矩计算部的处理。

根据以上说明的本实施方式4，具有以下优点。

(1)通过三种学习处理(图11、12、13)来进行变速期间以外的内燃机运转的延迟状态的学习，尤其是进行作为参数的一阶延迟时间常数Ts、死区时间Ls以及转矩误差α的学习，使得内燃机延迟模型与实际的发动机2相适应。

因此，在转矩降低期间，将基于内燃机延迟模型从去除了转矩降低处理部分的目标转矩Tqt计算出的模型输出转矩Tomdl设定为估计转矩Tect，由此能够获得高精度且与实际偏差小的估计转矩Tect。因此，即使接在设定了转矩降低前的运转状态估计转矩Tsn的估计转矩Tect之后使用基于内燃机延迟模型的估计转矩Tect，也能够抑制估计转矩Tect的段差。同样地，即使在转矩降低之后使用设定了运转状态估计转矩Tsn的估计转矩Tect，也能够抑制估计转矩Tect的段差。

由此能够获得在变速过渡期间平稳变化的高精度的估计转矩Tect，因此能够抑制变速冲击以高精度进行平稳的变速控制。

[其他的实施方式]

在上述实施方式4中，也可以在转矩误差α、死区时间Ls以及时间常数Ts的值尚未充分收敛时，在执行学习处理(图11、12、13)的同时通过实施方式1～3中任一方式的处理来设定平稳变化的高精度的估计转矩Tect。此外，也可以在转矩误差α、死区时间Ls以及时间常数Ts的值通过学习处理全部充分收敛之后，停止学习，并切换到实施方式4的处理。

在上述实施方式4中，学习处理(图11、12、13)没有必要都要执行，也可以仅执行特别重要的学习处理。例如，既可以仅执行内燃机延迟模型转矩误差学习处理(图11)，也可以仅执行该图11和内燃机延迟模型死区时间学习处理(图12)这两个。或者，还可以仅执行内燃机延迟模型时间常数学习处理(图13)和其余两个处理(图11、12)中的任一处理的两个学习处理。

另外，也可以不同时执行全部的学习处理(图11、12、13)，而是先执行控制上影响大的学习处理，例如先执行内燃机延迟模型转矩误差学习处理(图11)。然后也可以在转矩误差α充分收敛之后，开始执行内燃机延迟模型死区时间学习处理(图12)，并且在死区时间Ls充分收敛之后，开始执行内燃机延迟模型时间常数学习处理(图13)。由此可消除由于各学习间彼此干扰而导致的振荡等，能够较快地使学习值收敛。

在上述管道压力控制处理(图2、5)的步骤S116或S216中，对模型转矩周期变化部分TDmdl进行累加来算出并使用估计模型转矩变化部分∑TDmdl。除此以外，也可以不进行累加，而是计算设定最后的基础估计转矩Tsnbase时的估计模型转矩Tmdl与当前时间点的估计模型转矩Tmdl之差，并将该差作为估计模型转矩变化部分来使用。

在上述各实施方式中，作为内燃机举出了汽油发动机的例子，但也可以是柴油发动机。此时，在运转状态估计转矩Tsn的计算中使用燃料喷射量而不是吸入空气流量GA。

在上述各实施方式中，运转状态估计转矩Tsn的计算是基于吸入空气流量GA等进行的，当通过配气相位调节机构执行进气阀26、排气阀28的配气相位控制时，配气相位也将包含在运转状态估计转矩Tsn计算的参数中。另外，当还通过点火正时来进行转矩调节时，点火正时也将包含在参数中。