CN111169456A - 车载控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种车载控制装置，所述车载控制装置在使锁止离合器工作的流体的温度比规定的温度低时禁止锁止离合器的接合。另外，当包括锁止离合器的接合的燃料切断条件成立时停止燃料喷射阀的燃料喷射。并且，执行速度增大处理，所述速度增大处理是在流体的温度比规定的温度低的状况下，以在捕集器的PM堆积量为堆积量阈值以上的情况下，与PM堆积量小于堆积量阈值的情况相比使变矩器内的涡轮叶轮的转速增大的方式进行无级变速器的变速控制的处理。

Description

车载控制装置
技术领域
本发明涉及车载控制装置。
背景技术
例如在日本特开2018-90154中公开了一种在排气通路具备捕集排气中的粒子状物质(以下，称为PM)的捕集器的内燃机。在该内燃机中，通过实施停止来自燃料喷射阀的燃料喷射的、所谓的燃料切断并向捕集器供给氧，从而使堆积于捕集器的PM燃烧而使该捕集器再生。
发明内容
在具备自动变速器的车辆具备具有锁止离合器的变矩器的情况下，优选在包括锁止离合器接合这一情况的规定的燃料切断条件成立时，执行燃料切断并使捕集器再生。这是因为：若锁止离合器接合，则从开始燃料切断起到内燃机转速降低到从燃料切断恢复的内燃机转速的时间变长，所以与释放锁止离合器的情况相比，燃料切断的执行时间变长，由此能够确保捕集器的再生时间。
但是，在使锁止离合器工作的流体的温度低时，流体的粘度高，锁止离合器的控制性恶化，所以禁止锁止离合器的接合动作直到这样的流体的温度达到规定的容许接合温度为止。因此，在上述流体的温度低时，上述的燃料切断条件难以成立，基于燃料切断的捕集器的再生机会减少。
解决上述课题的车载控制装置是车辆的车载控制装置，所述车辆具备内燃机、具有锁止离合器的变矩器、以及连接于所述变矩器的输出轴的自动变速器。所述内燃机具有：燃料喷射阀，向汽缸供给燃料；和捕集器，设置于排气通路，捕集排气中的粒子状物质。所述变矩器具有：泵叶轮，设置于该变矩器的输入轴；和涡轮叶轮，设置于该变矩器的输出轴，经由流体而在所述涡轮叶轮与所述泵叶轮之间进行转矩传递。所述锁止离合器是利用所述流体的压力来工作的机构。并且，所述车载控制装置执行如下处理：在所述流体的温度比规定的容许接合温度低时，禁止所述锁止离合器的接合的处理；在包括所述锁止离合器接合这一情况的规定的燃料切断条件成立时，停止来自所述燃料喷射阀的燃料喷射的处理；以及速度增大处理，所述速度增大处理是在所述流体的温度比所述容许接合温度低的状况下，以在所述捕集器中的所述粒子状物质的堆积量为规定的堆积量阈值以上的情况下，与所述堆积量小于所述堆积量阈值的情况相比使所述涡轮叶轮的转速增大的方式进行所述自动变速器的变速控制的处理。
根据该构成，在使锁止离合器工作的流体的温度比上述容许接合温度低的状况下，以在上述捕集器中的粒子状物质的堆积量为规定的堆积量阈值以上的情况下，与该堆积量小于堆积量阈值的情况相比使涡轮叶轮的转速增大的方式进行自动变速器的变速控制。
当像这样使涡轮叶轮的转速增大时，可促进变矩器内的流体的搅拌来促进该流体的升温，所以流体的温度快速地达到上述容许接合温度。因此，即使处于流体的温度低的状态，也能够快速地使锁止离合器成为接合状态，上述的燃料切断条件容易成立。像这样，根据该构成，可促进上述流体的升温，所以能够快速地增加基于燃料切断的捕集器的再生机会。
另外，可以是，在上述车载控制装置中，所述自动变速器是无级变速器，所述车载控制装置以使得所述涡轮叶轮的转速成为该转速的目标值即目标涡轮转速的方式控制所述无级变速器的变速比，并且通过增大所述目标涡轮转速来实施基于所述速度增大处理的所述涡轮叶轮的转速的增大。
根据该构成，通过以使得涡轮叶轮的转速成为增大后的目标涡轮转速的方式控制无级变速器的变速比来增大涡轮叶轮的转速。
在此，在上述自动变速器是有级变速器(多级变速器)的情况下，预先决定其变速比，所以通过变更变速比来增大目标涡轮转速时的增大量被预先决定的变速比限制。另一方面，在上述自动变速器是无级变速器的情况下，能够无级地变更其变速比，所以也能够无级地变更增大目标涡轮转速时的增大量。因此，与有级变速器的情况相比，能够提高对目标涡轮转速的增大量的设定的自由度。
附图说明
以下将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和产业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
图1是应用了车载控制装置的一实施方式的车辆的示意图。
图2是示出该实施方式的车载控制装置所执行的处理的步骤的流程图。
图3是示出该实施方式的车载控制装置所执行的处理的步骤的流程图。
图4是示出该实施方式的车载控制装置所执行的处理的步骤的流程图。
图5是示出关于该实施方式中的涡轮转速的控制值的设定方式的图表。
具体实施方式
以下，参照图1～图5对车载控制装置的一实施方式进行说明。如图1所示，在车辆500搭载有具备汽缸11的内燃机10。在汽缸11的进气口连接有进气通路13。在进气通路13设置有调整吸入空气量的节气门14。
内燃机10具备向汽缸11供给燃料的燃料喷射阀12。在汽缸11的燃烧室中，通过进气通路13而被吸入的空气与从燃料喷射阀12喷射的燃料的混合气通过火花放电而点火从而燃烧。通过燃烧室中的混合气的燃烧而产生的排气向连接于内燃机10的排气口的排气通路15排出。
在排气通路15设置有作为排气净化用的催化剂的三元催化剂(以下，称为催化剂)16。该催化剂16氧化排气中所包含的烃(HC)、一氧化碳(CO)而进行净化，并且还原排气中所包含的氮氧化物(NOx)而进行净化。
在排气通路15中，在比催化剂16靠下游的位置设置有捕集排气中的粒子状物质(以下，称为PM)的捕集器17。从内燃机10产生的驱动力依次经由带锁止离合器的变矩器20、切换机构30、作为车辆用自动变速器的无级变速器40、减速齿轮50、差动齿轮55等向左右的驱动轮60传递。
在变矩器20的输入轴设置有泵叶轮21，该输入轴连接于内燃机10的曲轴18。另外，在变矩器20的输出轴设置有涡轮叶轮22，该输出轴连接于切换机构30的输入轴。在该变矩器20中，通过经由流体的ATF(Automatic Transmission Fluid：自动变速器油)进行泵叶轮21与涡轮叶轮22之间的转矩传递，从而进行从输入轴向输出轴的转矩传递。
锁止离合器(以下，记为LUC)25是根据上述ATF的液压来变更其工作状态的机构，工作状态在经由LUC25进行变矩器20的输入轴与输出轴之间的转矩传递的“接合状态”与解除这样的接合状态而经由LUC25的转矩传递量成为“0”的“释放状态”之间变化。此外，作为本实施方式的“接合状态”，存在“直接连结状态”和“滑动状态”，所述“直接连结状态”是变矩器20的输入轴与输出轴完全接合的状态，所述“滑动状态”是通过进行控制LUC25的滑动量的挠性锁止(flex lock-up)控制使变矩器20的输入轴与输出轴在某种程度上相对旋转的状态。
切换机构30是双小齿轮型的行星齿轮机构，具备前进离合器31和倒退制动器32。并且，切换机构30的输出轴连接于无级变速器40的输入轴。
由此，在使前进离合器31接合，另一方面使倒退制动器32释放时，成为经由变矩器20输入的内燃机10的驱动力原样地作为前进用的驱动力向无级变速器40传递的状态。与此相对，在使前进离合器31释放，另一方面使倒退制动器32接合时，成为经由变矩器20输入的内燃机10的驱动力作为反向旋转的驱动力，也就是说作为后退用的驱动力向无级变速器40传递的状态。
此外，在该切换机构30中，通过释放前进离合器31和倒退制动器32双方，从而切断内燃机10与无级变速器40之间的驱动力的传递而成为所谓的空档状态。
无级变速器40具备设置于输入轴的主带轮42、设置于输出轴的次带轮44、以及卷绕在上述一对带轮之间的带46，经由带46而在主带轮42与次带轮44之间传递驱动力。另外，通过使用液压使主带轮42和次带轮44处的带46的卷绕半径发生变化，从而使无级变速器40的变速比无级地变更。
无级变速器40的变速动作、LUC25的工作、切换机构30的工作等通过控制充满了ATF的液压回路80来实施。内燃机10的内燃机控制、无级变速器40的变速控制、LUC25的工作控制、切换机构30的工作控制等各种控制由车辆500的车载控制装置(以下，称为控制装置)100来执行。
控制装置100具备中央处理装置(以下，称为CPU)110、和存储有控制用的程序、数据的存储器120。并且，通过CPU110执行存储于存储器120的程序来执行各种控制。
在控制装置100连接有检测曲轴的旋转角的曲轴角传感器70、检测上述涡轮叶轮22的转速即涡轮转速NT的转速传感器71、检测内燃机10的吸入空气量GA的空气流量计72，来自上述各种传感器的输出信号向控制装置100输入。另外，在控制装置100连接有检测内燃机10的冷却水的温度即冷却水温度THW的水温传感器73、检测加速器踏板的操作量即加速器操作量ACCP的加速器位置传感器74，来自上述各种传感器的输出信号向控制装置100输入。另外，在控制装置100也连接有检测外气温度THout的外气温度传感器75、检测次带轮44的转速Nout的次带轮转速传感器76、检测ATF的温度(ATF温度THatf)的温度传感器77，来自上述各种传感器的输出信号也向控制装置100输入。
此外，控制装置100基于曲轴角传感器70的输出信号Scr来运算内燃机转速NE。另外，控制装置100基于内燃机转速NE及吸入空气量GA来运算内燃机负荷率KL。内燃机负荷率KL表示当前的汽缸流入空气量相对于使内燃机10在满负荷状态下稳定运转时的汽缸流入空气量的比率。此外，汽缸流入空气量是在进气行程中流入各汽缸11中的每个汽缸的空气的量。另外，控制装置100基于次带轮44的转速Nout算出车辆500的车速SP。
另外，控制装置100基于进气的填充效率、内燃机转速NE等各种内燃机运转状态算出捕集器17的温度即捕集器温度Tf。另外，控制装置100基于内燃机转速NE、内燃机负荷率KL以及捕集器温度Tf等算出捕集器17中的粒子状物质的堆积量即PM堆积量Ps。
作为各种控制之一，控制装置100在规定的燃料切断条件成立时执行停止燃料喷射阀12的燃料喷射的燃料切断。在图2中示出为了执行燃料切断而使控制装置100执行的处理步骤。此外，图2所示的处理通过CPU110按每一预定周期执行存储于控制装置100的存储器120的程序来实现。另外，以下，通过在开头标注有“S”的数字来表示步骤编号。
当开始本处理时，控制装置100判定LUC25是否已接合(S100)。并且，在判定为LUC25接合了的情况下(S100：是(YES))，控制装置100判定加速器操作量ACCP是否为“0”(S110)。并且，在判定为加速器操作量ACCP为“0”的情况下(S110：是)，控制装置100判定内燃机转速NE是否超过了规定的恢复转速NEF(S120)。此外，若在燃料切断的执行期间内燃机转速NE成为上述恢复转速NEF以下，则控制装置100使燃料喷射阀12的燃料喷射再次开始。并且，在内燃机转速NE超过了恢复转速NEF的情况下(S120：是)，控制装置100判定为燃料切断条件成立，执行燃料切断(S130)。然后，暂时结束本处理。此外，控制装置100在S100中判定为否、或在S110中判定为否、或在S120中判定为否的情况下暂时结束本处理。
若在捕集器17成为了高温状态时执行上述的燃料切断，则向该捕集器17供给大量的氧，所以堆积于该捕集器17的PM燃烧而减少。通过这样的PM的燃烧来进行所谓的捕集器17的再生。
在控制装置100所实施的LUC25的工作控制中，基本上基于加速器操作量ACCP及车速SP等来选择“直接连结状态”、“滑动状态”以及“释放状态”中的任一个作为LUC25的工作状态。并且实施LUC25的液压控制以成为所选择的工作状态。在此，在ATF温度THatf为规定的容许接合温度THaw以下而ATF的粘度高时，LUC25进行动作时的响应性降低，从而LUC25的控制性恶化。因此，控制装置100执行图3所示的处理。
在图3中示出控制装置100所执行的处理步骤。此外，图3所示的处理也通过CPU110按每一预定周期执行存储于控制装置100的存储器120的程序来实现。
当开始本处理时，控制装置100判定ATF温度THatf是否为上述容许接合温度THaw以上(S200)。作为该容许接合温度THaw，以使得能够基于ATF温度THatf升高到该容许接合温度THaw以上而准确地判定出当前的ATF的粘度降低到了不会给LUC25的控制性带来不良影响的程度的方式设定容许接合温度THaw的值的大小。
并且，在判定为ATF温度THatf为容许接合温度THaw以上的情况下(S200：是)，控制装置100像上述那样实施基于加速器操作量ACCP及车速SP等进行的LUC25的工作状态的选择(S210)，暂时结束本处理。
另一方面，在判定为ATF温度THatf小于容许接合温度THaw的情况下(S200：否(NO))，控制装置100禁止LUC的接合，即维持释放状态来作为LUC25的工作状态(S220)，暂时结束本处理。
在图4中示出关于控制装置100所实施的无级变速器40的变速控制的处理步骤。此外，图4所示的处理也通过CPU110按每一预定周期执行存储于控制装置100的存储器120的程序来实现。
当开始本处理时，控制装置100基于车速SP及加速器操作量ACCP算出基本涡轮转速NTb(S300)，所述基本涡轮转速NTb是与主带轮42同步旋转的涡轮叶轮22的转速即涡轮转速NT的基本的目标值。
如图5所示，控制装置100基于车速SP及加速器操作量ACCP算出从燃料经济性、排气特性等观点来看优选的基本涡轮转速NTb。此外，在本实施方式中，车速SP越高、或者加速器操作量ACCP越大，则算出的基本涡轮转速NTb成为越高的速度。
接着，控制装置100判定ATF温度THatf是否为上述容许接合温度THaw以上(S310)。然后，在判定为ATF温度THatf为容许接合温度THaw以上的情况下(S310：是)，控制装置100将上述基本涡轮转速NTb设定为目标涡轮转速NTt(S330)。
另一方面，在判定为ATF温度THatf小于容许接合温度THaw的情况下(S310：否)，控制装置100判定当前算出的PM堆积量Ps是否为规定的堆积量阈值Psa以上(S320)。预先设定该捕集器17的堵塞加剧到了需要进行捕集器17的再生的程度时的PM堆积量来作为该堆积量阈值Psa。
并且，在判定为PM堆积量Ps小于堆积量阈值Psa的情况下(S320：否)，控制装置100将上述基本涡轮转速NTb设定为目标涡轮转速NTt(S330)。
另一方面，在判定为PM堆积量Ps为堆积量阈值Psa以上的情况下(S320：是)，控制装置100将对上述基本涡轮转速NTb加上规定值A而得到的值设定为目标涡轮转速NTt(S340)。此外，预先设定像后述那样在促进ATF的升温方面合适的值来作为规定值A。
若在上述S330或上述S340中设定了目标涡轮转速NTt，则控制装置100实施变速控制(S350)。在该变速控制中，以使得实际的涡轮转速NT收敛为目标涡轮转速NTt的方式控制无级变速器40的变速比。然后，控制装置100暂时结束本处理。
在S340的处理中对基本涡轮转速NTb加上规定值A时，为了抑制目标涡轮转速NTt的突变，控制装置100逐渐进行规定值A的相加。另外，在将在S340中设定的目标涡轮转速NTt变更为在S330中设定的目标涡轮转速NTt时，也为了抑制目标涡轮转速NTt的突变，控制装置100逐渐减去所加上的规定值A。
此外，S340及S350的处理相当于以使得涡轮叶轮的转速增大的方式进行自动变速器的变速控制的速度增大处理。对本实施方式的作用及效果进行说明。
(1)在ATF温度THatf比容许接合温度THaw低的状况下(图4的S310：否)，在PM堆积量Ps小于堆积量阈值Psa的情况下(图4的S320：否)，将基本涡轮转速NTb设定为目标涡轮转速NTt(S330)。
另一方面，同样地，在ATF温度THatf比容许接合温度THaw低的状况下(图4的S310：否)，在PM堆积量Ps为堆积量阈值Psa以上的情况下(图4的S320：是)，将对基本涡轮转速NTb加上规定值A而得到的值设定为目标涡轮转速NTt(S340)。
因此，在ATF温度THatf比容许接合温度THaw低的状况下，也就是说在禁止了LUC的接合的状况下，在PM堆积量Ps为堆积量阈值Psa以上的情况下，与小于堆积量阈值Psa的情况相比使目标涡轮转速NTt增大规定值A的量，结果，涡轮叶轮22的转速增大。
当像这样使涡轮叶轮22的转速增大时，促进了变矩器20内的ATF的搅拌而促进了该ATF的升温，所以ATF温度THatf快速地达到上述容许接合温度THaw。因此，即使处于ATF温度THatf低的状态，也能够快速地使LUC25成为接合状态，图2中所说明的燃料切断条件容易成立。像这样在本实施方式中，通过促进ATF的升温，能够快速地增加基于燃料切断的捕集器17的再生机会。
(2)在车辆500的自动变速器是有级变速器的情况下，预先决定其变速比，所以通过变更变速比来增大目标涡轮转速NTt时的增大量被预先决定的变速比限制。另一方面，在本实施方式中，车辆500的自动变速器是无级变速器，所以能够无级地变更其变速比。因此，也能够无级地变更增大目标涡轮转速NTt时的增大量。因此，与有级变速器的情况相比，能够提高对目标涡轮转速NTt的增大量的设定的自由度。
此外，本实施方式能够像以下那样进行变更而实施。本实施方式及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内彼此进行组合而实施。·在图4的S340的处理中与基本涡轮转速NTb相加的规定值A是恒定值，但也可以可变地设定该规定值A。例如，也可以以在ATF温度THatf的温度越低时则规定值A的值越大的方式可变地设定该规定值A。在该情况下，在ATF温度THatf的温度越低时，则目标涡轮转速NTt的增大量越大，所以能够提高ATF的升温速度。
·通过在图4的S340的处理中对基本涡轮转速NTb加上规定值A来使目标涡轮转速NTt变得比基本涡轮转速NTb高，但也可以通过其他的方式来提高目标涡轮转速NTt。例如，也可以通过在S340的处理中对基本涡轮转速NTb乘以比“1”大的规定值来使目标涡轮转速NTt变得比基本涡轮转速NTb高。
·在上述实施方式中，车辆用自动变速器是无级变速器40。另外，在车辆用自动变速器是有级变速器(多级变速器)的情况下，通过如以下那样增大涡轮叶轮22的转速，能够获得与上述(1)同样的作用效果。
即，在ATF温度THatf比容许接合温度THaw低的状况下，以在PM堆积量Ps为堆积量阈值Psa以上的情况下，与PM堆积量Ps小于堆积量阈值Psa的情况相比成为变速比大的一侧的变速档的方式实施有级变速器的变速控制。在该情况下，在ATF温度THatf比容许接合温度THaw低的状况下，在PM堆积量Ps为堆积量阈值Psa以上的情况下，与PM堆积量Ps小于堆积量阈值Psa的情况相比，有级变速器的变速比变大，所以有级变速器的输入轴的转速增大。并且，通过该输入轴的转速的增大，连接于该输入轴的涡轮叶轮22的转速增大。

Claims (2)

1.一种车载控制装置，
所述车载控制装置是车辆的车载控制装置，所述车辆具备内燃机、具有锁止离合器的变矩器、以及连接于所述变矩器的输出轴的自动变速器，所述内燃机具有：燃料喷射阀，向汽缸供给燃料；和捕集器，设置于排气通路，捕集排气中的粒子状物质，所述变矩器具有：泵叶轮，设置于该变矩器的输入轴；和涡轮叶轮，设置于该变矩器的输出轴，经由流体而在所述涡轮叶轮与所述泵叶轮之间进行转矩传递，所述锁止离合器是利用所述流体的压力来工作的机构，所述车载控制装置执行如下处理：在所述流体的温度比规定的容许接合温度低时，禁止所述锁止离合器的接合的处理；在包括所述锁止离合器接合这一情况的规定的燃料切断条件成立时，停止来自所述燃料喷射阀的燃料喷射的处理；以及速度增大处理，所述速度增大处理是在所述流体的温度比所述容许接合温度低的状况下，以在所述捕集器中的所述粒子状物质的堆积量为规定的堆积量阈值以上的情况下，与所述堆积量小于所述堆积量阈值的情况相比使所述涡轮叶轮的转速增大的方式进行所述自动变速器的变速控制的处理。
2.根据权利要求1所述的车载控制装置，
所述自动变速器是无级变速器，所述车载控制装置以使得所述涡轮叶轮的转速成为该转速的目标值即目标涡轮转速的方式控制所述无级变速器的变速比，并且通过增大所述目标涡轮转速来实施基于所述速度增大处理的所述涡轮叶轮的转速的增大。
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