DE102015216449B4 - Fahrzeugsteuervorrichtung - Google Patents

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Abstract

Fahrzeugsteuervorrichtung (5, 5A) zur Montage in einem Fahrzeug (1), das eine Maschine (2) mit einem Turbolader (3) und ein Automatikgetriebe (4) aufweist, das mit der Maschine (2) gekoppelt ist, und zum Steuern eines Betriebs des Fahrzeugs (1), wobei die Fahrzeugsteuervorrichtung (5, 5A) Folgendes umfasst:eine Gangwechseländerungsschaltung (52), die dazu aufgebaut ist, ein Hochschalten eines Übersetzungsverhältnisses in dem Automatikgetriebe (4) auszuführen;eine Gangwechselbestimmungsschaltung (51), die dazu aufgebaut ist, auf der Grundlage einer Gangwechseldiagrammansicht zu bestimmen, ob eine Hochschaltbedingung zum Ausführen des Hochschaltens des Übersetzungsverhältnisses erfüllt ist;eine Verbrennungsmodusbestimmungsschaltung (53), die dazu aufgebaut ist, zu bestimmen, ob eine Umschaltbedingung zum Umschalten aus einem vorab festgelegten Verbrennungsmodus, in dem ein Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis der Maschine (2) ein Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis auf einer fetten Seite im Vergleich zu einem mageren Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis ist, in einem mageren Aufladungsverbrennungsmodus vorliegt oder nicht, in dem das Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis der Maschine (2) auf das magere Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis eingestellt wird, während der Turbolader (3) die Aufladung durchführt; undeine Änderungsregulierungseinheit (55), die dazu aufgebaut ist, die Gangwechseländerungsschaltung (52) zu regulieren, um das Hochschalten des Übersetzungsverhältnisses zu der Zeit auszuführen, zu der beide Bedingungen, nämlich die Hochschaltbedingung und die Umschaltbedingung, erfüllt sind.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugsteuervorrichtung.
  • 2. Erläuterung des Standes der Technik
  • Eine Fahrzeugsteuervorrichtung, die in einem Fahrzeug eingebaut ist, das eine Maschine bzw. Brennkraftmaschine mit einem Turbolader und ein Automatikgetriebe umfasst, das mit der Maschine gekoppelt ist, und die ein Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis der Maschine passend zu einem Betriebszustand der Maschine steuert bzw. regelt, um einen Verbrennungsmodus umzuschalten, ist allgemein bekannt (siehe beispielsweise die japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer JP 2009 - 144 575 A und die japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer JP 2006 - 300 253 A ). Weitere Fahrzeugsteuereinrichtungen sind aus JP 2000 - 296 729 A , US 7 736 268 B2 , US 2003 / 0 060 328 A1 und DE 10 2010 035 118 A1 bekannt.
  • Unter den verschiedenen Verbrennungsmodi ist eine nötige Ansaugluftmenge in einem mageren Verbrennungsmodus (der nachstehend als magerer Aufladungsverbrennungsmodus beschrieben wird), in dem eine Aufladung durch einen Turbolader durchgeführt wird, im Vergleich zu den anderen Verbrennungsmodi (beispielsweise dem stöchiometrischen Verbrennungsmodus) groß, in dem das Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis ein Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis im Vergleich zum Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis im mageren Aufladungsverbrennungsmodus auf einer fetten bzw. angereicherten Seite liegt. In anderen Worten muss der Turboladerdruck bzw. Aufladedruck beim Umschalten aus einem anderen Verbrennungsmodus in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus auf einen verlangten Turboladerdruck erhöht werden, der in dem mageren Aufladungsverbrennungsmodus verlangt wird.
  • Wenn ein Hochschalten eines Übersetzungsverhältnisses in dem Automatikgetriebe ausgeführt wird, während von einem anderen Verbrennungsmodus in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus umgeschaltet wird, verringert sich eine Motordrehzahl mit der Ausführung des Hochschaltens und somit kann die Erhöhung des Aufladedrucks verzögert werden. In anderen Worten wird in dem vorstehend beschriebenen Fall der Übergang in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus verzögert und der andere Verbrennungsmodus wird beibehalten, und folglich verringert sich die Kraftstoffeffizienz.
  • KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zumindest teilweise die Probleme in der herkömmlichen Technologie zu lösen.
  • Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine in einem Fahrzeug, das eine Maschine bzw. Brennkraftmaschine mit einem Turbolader und ein Automatikgetriebe aufweist, das mit der Maschine gekoppelt ist, montierbare Fahrzeugsteuer- bzw. -regelvorrichtung geschaffen, die zum Steuern bzw. Regeln eines Betriebs des Fahrzeugs dient, mit: einer Gangwechseländerungsschaltung bzw. Übersetzungsänderungsschaltung, die dazu aufgebaut ist, ein Hochschalten eines Gangübersetzungsverhältnisses in dem Automatikgetriebe auszuführen; einer Gangwechselbestimmungsschaltung, die dazu aufgebaut ist, auf der Grundlage einer Gangwechseldiagrammansicht bzw. eines Gangwechselkennfelds zu bestimmen, ob eine Hochschaltbedingung zum Ausführen des Hochschaltens des Gangwechselverhältnisses bzw. Übersetzungsverhältnisses erfüllt ist; einer Verbrennungsmodusbestimmungsschaltung, die dazu aufgebaut ist, zu bestimmen, ob eine Umschaltbedingung zum Umschalten aus einem vorab festgelegten Verbrennungsmodus, in dem ein Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis der Maschine ein Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis ist, das im Vergleich zu einem mageren Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis auf einer fetten Seite liegt, in einem mageren Aufladungsverbrennungsmodus vorliegt oder nicht, in dem das Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis der Maschine auf das magere Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis eingestellt ist, während eine Aufladung durch den Turbolader ausgeführt wird; und eine Änderungsregulierungsschaltung, die dazu aufgebaut ist, die Gangwechseländerungsschaltung so zu regulieren, dass sie das Hochschalten des Gangwechsel- bzw. Übersetzungsverhältnisses zu der Zeit ausführt, zu der beide Bedingungen, nämlich die Hochschaltbedingung und die Umschaltbedingung, erfüllt sind.
  • Die vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung werden durch Lesen der nachfolgenden genauen Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Figuren besser verstanden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Schaubild, das schematisch einen Aufbau eines Fahrzeugs nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 2 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Verbrennungsmoduskennfelds nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 3 ist ein Ablaufplan, der ein Beispiel eines Betriebs der in 1 veranschaulichten Fahrzeugsteuervorrichtung verdeutlicht;
    • 4 ist ein Zeitschaubild, das ein Verhalten einer Motordrehzahl bei einem Betrieb der in 3 veranschaulichten Fahrzeugsteuervorrichtung, einen Aufladedruck durch einen Turbolader und dergleichen verdeutlicht;
    • 5 ist ein Ablaufplan, der ein Beispiel eines Betriebs einer Fahrzeugsteuervorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 6 ist ein Zeitschaubild, das ein Verhalten einer Motordrehzahl bei einem Betrieb der in 5 veranschaulichten Fahrzeugsteuervorrichtung, einem Aufladedruck durch einen Turbolader und dergleichen verdeutlicht;
    • 7 ist ein Schaubild, das schematisch einen Aufbau eines Fahrzeugs nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 8 ist ein Ablaufplan, der ein Beispiel eines Betriebs der in 7 veranschaulichten Fahrzeugsteuervorrichtung verdeutlicht;
    • 9 ist ein Zeitschaubild, das ein Verhalten einer Motordrehzahl bzw. Maschinendrehzahl bei der in 8 veranschaulichten Fahrzeugsteuervorrichtung, einer NoX-Speichermenge, einem Aufladedruck durch den Turbolader und dergleichen verdeutlicht;
    • 10 ist ein Ablaufplan, der ein Beispiel eines Betriebs einer Fahrzeugsteuervorrichtung nach einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
    • 11 ist Zeitschaubild, das ein Verhalten einer Motordrehzahl beim Betrieb der in 10 veranschaulichten Fahrzeugsteuervorrichtung, einem Aufladedruck durch den Turbolader und dergleichen verdeutlicht.
  • GENAUE ERLÄUTERUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachstehend wird ein Modus zum Ausführen der vorliegenden Erfindung (der nachstehend als Ausführungsform bezeichnet wird) mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Zudem werden dieselben Bezugszeichen für dieselben Abschnitte in der Beschreibung der Figuren verwendet.
  • Erste Ausführungsform
  • Schematischer Aufbau des Fahrzeugs
  • 1 ist ein Schaubild, das schematisch einen Aufbau eines Fahrzeugs 1 nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Das Fahrzeug 1 ermöglicht das Umschalten eines Verbrennungsmodus einer Maschine 2 in verschiedene Verbrennungsmodi passend zu einem Betriebszustand der Maschine 2. Wie in 1 veranschaulicht umfasst das Fahrzeug 1 die Maschine 2 mit einem Turbolader 3, ein Automatikgetriebe 4 und eine Fahrzeugsteuervorrichtung 5.
  • Die Maschine 2 wandelt eine Verbrennungsenergie eines in einem Zylinder verbrannten Kraftstoffs in eine Drehenergie einer Kurbelwelle 21 um und gibt dieselbe unter der Steuerung durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 aus.
  • Der Turbolader 3 führt unter Steuerung durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 jedem Zylinder der Maschine 2 Luft unter Hochdruck zu. Wie in 1 veranschaulicht umfasst der Turbolader 3 einen Kompressor 31, eine Turbine 32, eine Kopplungswelle 33, um den Kompressor 31 mit der Turbine 32 zu koppeln, und ein Wastegate-Ventil 34.
  • Wie in 1 veranschaulicht ist der Kompressor 31 in einem Ansaugrohr 6 der Maschine 2 angeordnet. Die über einen Luftfilter 61 in das Ansaugrohr 6 eingeführte Luft wird durch den Kompressor 31 jedem Zylinder der Maschine 2 zugeführt.
  • In dem Ansaugrohr 6 ist ein Drosselventil 62, das die Ansaugluftmenge jedes Zylinders der Maschine 2 steuert, stromab des Kompressors 31 angeordnet.
  • Wie in 1 veranschaulicht ist die Turbine 32 in einem Abgasrohr 7 der Maschine 2 angeordnet. Die in jedem Zylinder der Maschine 2 erzeugte Auspuffluft bzw. das Abgas wird durch das Abgasrohr 7 abgegeben.
  • Wie in 1 veranschaulicht ist ein Umgehungsdurchlass 71, der ein Abgasdurchlass ist, der die Turbine 32 umgeht, an dem Abgasrohr 7 angeordnet.
  • Wie in 1 veranschaulicht ist das Wastegate-Ventil 34 an bzw. in dem Abgasdurchlass 71 angeordnet, um den Umgehungsdurchlass 71 unter der Steuerung durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 zu öffnen/ schließen.
  • In einem Zustand, in dem der Umgehungsdurchlass 71 durch das Wastegate-Ventil 34 geschlossen ist, fließt das von jedem Zylinder der Maschine 2 in das Abgasrohr 7 abgegebene Abgas durch die Turbine 32, wodurch es die Turbine 32 dreht. Der Kompressor 31 wird durch die Drehung der Turbine 32 so gedreht, dass die über den Luftfilter 61 in das Ansaugrohr 6 eingebrachte Luft vom Kompressor 31 komprimiert (unter Druck gesetzt) und an jeden Zylinder der Maschine 2 geschickt wird. In anderen Worten führt der Turbolader 3 eine Aufladung durch, wenn der Umgehungsdurchlass 71 durch das Wastegate-Ventil 34 geschlossen ist.
  • In einem Zustand, in dem der Umgehungsdurchlass 71 durch das Wastegate-Ventil 34 geöffnet wird, fließt das von jedem Zylinder der Maschine 2 in das Abgasrohr 7 abgegebene Abgas durch den Umgehungsdurchlass 71 und wird abgegeben, wobei es die Turbine 32 umgeht. In anderen Worten gerät der Turbolader 3 in einen Nichtaufladungszustand, in dem er keine Aufladung durchführt, wenn der Umgehungsdurchlass 71 durch das Wastegate-Ventil 34 geöffnet wird.
  • Das Automatikgetriebe 4 weist eine Eingangswelle 41 auf, die mit der Kurbelwelle 21 über einen Drehmomentwandler 8 verbunden ist, und eine Abtriebswelle 42, die über ein Differenzialgetriebe 9 mit linken und rechten Antriebsrädern 10 verbunden ist. Das Automatikgetriebe 4 ändert das Gangwechselverhältnis bzw. die Gangübersetzung unter der Steuerung durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 5.
  • In der ersten Ausführungsform ist das Automatikgetriebe 4 durch ein gestuftes Automatikgetriebe aufgebaut, in dem das Gangwechselverhältnis in mehreren Stufen durch Schalteingriff und Lösen einer Vielzahl von Eingriffsvorrichtungen geändert wird. Die Eingriffsvorrichtung ist beispielsweise eine Kupplung, die drehende Elemente verbindet, und eine Bremse, die die Drehung des drehenden Elements reguliert.
  • Die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 ist so aufgebaut, dass sie eine elektronische Steuereinheit (ECU) verwendet, die einen Computer umfasst, und den Betrieb jeder Einheit des Fahrzeugs 1 auf der Grundlage von Signalen und dergleichen von den verschiedenen Arten von Sensoren steuert bzw. regelt, die im Fahrzeug 1 angebracht sind.
  • Wie in 1 veranschaulicht umfassen die verschiedenen Arten von Sensoren einen Kurbelwellenpositionssensor 11, der eine Drehposition der Kurbelwelle 21 erfasst, einen Luftflussmesser 12, der eine Flussrate der in das Ansaugrohr 6 eingebrachten Luft erfasst, einen Druckerfassungssensor 13, der den Druck (Ladedruck durch den Turbolader 3) in dem Ansaugrohr 6 erfasst, einen Gaspedalstellungssensor 14, der eine Gaspedalstellung bzw. Gashebelstellung erfasst, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 erfasst, und dergleichen.
  • Die wesentlichen Teile der Ausführungsformen werden hauptsächlich hinsichtlich des Aufbaus (der Funktion) der Fahrzeugsteuervorrichtung 5 beschrieben. In 1 werden nur die wesentlichen Teile der Ausführungsform für den Aufbau der Fahrzeugsteuervorrichtung 5 veranschaulicht.
  • Aufbau der Fahrzeugsteuervorrichtung
  • Wie in 1 veranschaulicht umfasst die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 eine Gangwechselbestimmungseinheit (eine Gangwechselbestimmungsschaltung) 51, eine Gangwechseländerungseinheit (eine Gangwechseländerungsschaltung) 52), eine Verbrennungsmodusbestimmungseinheit (Verbrennungsmodusbestimmungsschaltung) 53, eine Verbrennungsmodusumschalteinheit (eine Verbrennungsmodusumschaltschaltung) 54, und eine Änderungsregulierungseinheit (eine Änderungsregulierungsschaltung) 55.
  • Die Gangwechselbestimmungseinheit 51 bezieht sich auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 erfasst wird, und der Gaspedalstellung, die vom Gaspedalstellungssensor 14 erfasst wird, auf eine (nicht veranschaulichte) Diagrammansicht für einen Gangwechsel, die ein Schaltmuster veranschaulicht, das zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Gaspedalstellung passt, um zu bestimmen, ob eine Hochschaltbedingung zum Ausführen eines Hochschaltens des Gangwechsels bzw. Übersetzungsverhältnisses in dem Automatikgetriebe 4 erfüllt ist. Die Diagrammansicht für den Gangwechsel ist in einem (nicht veranschaulichten) Speicher abgelegt.
  • Die Gangwechseländerungseinheit 52 steuert den Betrieb des Automatikgetriebes 4, um das Übersetzungsverhältnis des Getriebes zu ändern.
  • Die Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53 nimmt auf der Grundlage eines Maschinenbetriebspunkts (einer Kombination einer Motordrehzahl und eines Motordrehmoments), der Gaspedalstellung und des Bestimmungsergebnisses der Gangwechselbestimmungseinheit 51 zum momentanen Zeitpunkt an, dass sich ein Maschinenbetrieb in der Zukunft ändert. Die Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53 bezieht sich auf ein Verbrennungsmoduskennfeld auf der Grundlage des Maschinenbetriebspunkts bzw. Motorbetriebspunkts zum momentanen Zeitpunkt und dem angenommenen Motorbetriebspunkt, um zu bestimmen, ob eine Schaltbedingung zum Umschalten des Verbrennungsmodus erfüllt ist oder nicht. Das Verbrennungsmoduskennfeld wird in dem (nicht veranschaulichten) Speicher gespeichert.
  • 2 ist ein Schaubild, das ein Beispiel des Verbrennungsmoduskennfelds veranschaulicht. Genauer gesagt zeigt in 2 eine horizontale Achse eine Motordrehzahl Ne und eine senkrechte Achse ein Motor- bzw. Maschinendrehmoment Te an. In 2 wird eine Beziehung zwischen dem Motorbetriebspunkt, der die Kombination der Motordrehzahl Ne und des Maschinendrehmoments Te ist, und dem Verbrennungsmodus der Maschine 2, der am jeweiligen Betriebspunkt ausgewählt ist, veranschaulicht.
  • In der ersten Ausführungsform weist die Maschine 2 vier Verbrennungsmodi auf, nämlich einen stöchiometrischen NA- (Normalansaug- bzw. Sauger-) Verbrennungsmodus, einen aufgeladenen stöchiometrischen Verbrennungsmodus, einen mageren NA-Verbrennungsmodus bzw. mageren Saugverbrennungsmodus und einen mageren Aufladungsverbrennungsmodus.
  • Der stöchiometrische NA-Verbrennungsmodus ist ein Verbrennungsmodus, der bei einem Motorbetriebspunkt eines stöchiometrischen NA-Bereichs NS (2) ausgewählt ist, und ist ein Verbrennungsmodus, in dem ein Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis der Maschine 2 auf ein stöchiometrisches Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis (theoretisches Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis) auf einer fetten Seite im Vergleich zu einem mageren Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis eingestellt wird, wobei die Aufladung durch den Turbolader 3 gestoppt ist. Beispielsweise ist das stöchiometrische Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis „14,7“.
  • Der stöchiometrische Aufladungsverbrennungsmodus ist ein Verbrennungsmodus, der bei einem Maschinenbetriebspunkt eines stöchiometrischen Aufladungsbereichs TS (2) ausgewählt ist, und ist ein Verbrennungsmodus, in dem das Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis der Maschine 2 auf ein stöchiometrisches Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis eingestellt ist, während die Aufladung durch den Turbolader 3 ausgeführt wird.
  • Der magere NA-Verbrennungsmodus ist ein Verbrennungsmodus, der bei einem Maschinenbetriebspunkt in einem mageren NA-Bereich NL (2) ausgewählt ist, und ist ein Verbrennungsmodus, in dem das Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis der Maschine 2 auf ein mageres Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis eingestellt ist, während die Aufladung durch den Turbolader 3 gestoppt ist. Beispielsweise beträgt das magere Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis „15,5 bis 25“.
  • Der magere Aufladungsverbrennungsmodus ist ein Verbrennungsmodus, der an einem Maschinenbetriebspunkt eines mageren Aufladungsbereichs TL (2) ausgewählt ist, der zu all den vorstehend erläuterten Bereichen NS, TS, NL benachbart ist, und ist ein Verbrennungsbereich, in dem das Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis der Maschine 2 auf das magere Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis eingestellt ist, während die Aufladung durch den Turbolader 3 ausgeführt wird.
  • Wenn von der Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53 bestimmt wird, dass die Schaltbedingung erfüllt ist, bestimmt die Verbrennungsmodusumschalteinheit 54 das Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis der Maschine 2 und den Betriebszustand des Turboladers 3 passend zu dem Verbrennungsmodus, in den umzuschalten ist. Die Verbrennungsmodusumschalteinheit 54 steuert (Ansaugsteuerung, Kraftstoffeinspritzsteuerung, Zündungssteuerung, etc.) die Maschine 2 und steuert auch den Betrieb des Turboladers 3, um den Verbrennungsmodus der Maschine 2 in den Verbrennungsmodus umzuschalten, in den das Umschalten beabsichtigt ist.
  • In der ersten Ausführungsform bestimmt die Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53, ob die Schaltbedingung zum Umschalten aus dem stöchiometrischen Aufladungsverbrennungsmodus in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus erfüllt ist oder nicht. Wenn die Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53 bestimmt, dass die Umschaltbedingung erfüllt ist, schaltet die Verbrennungsmodusumschalteinheit 54 in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus um, wenn der Ladedruck den benötigten Ladedruck erreicht, der im mageren Aufladungsverbrennungsmodus gebraucht wird, wobei der vom Druckerfassungssensor 13 erfasste Ladedruck des Turboladers 3 überwacht wird.
  • Wenn die Gangwechselbestimmungseinheit 51 bestimmt, dass die Hochschaltbedingung erfüllt ist, und wenn die Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53 bestimmt, dass die Umschaltbedingung (die Schaltbedingung vom stöchiometrischen Aufladungsverbrennungsmodus in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus) erfüllt ist, reguliert die Änderungsregulierungseinheit 55 die Ausführung des Hochschaltens durch die Übersetzungs- bzw. Gangwechseländerungseinheit 52.
  • Nach dem Regulieren der Ausführung des Hochschaltens erlaubt die Änderungsregulierungseinheit 55 die Ausführung des Hochschaltens durch die Gangwechseländerungseinheit 52, wenn der Ladedruck den benötigten Ladedruck erreicht, der im mageren Aufladungsverbrennungsmodus gebraucht wird, während sie den vom Druckerfassungssensor 13 erfassten Ladedruck des Turboladers 3 überwacht.
  • Betrieb der Fahrzeugsteuervorrichtung
  • Der Betrieb der vorstehend erläuterten Fahrzeugsteuervorrichtung 5 wird nun beschrieben.
  • Aus den Abläufen der Fahrzeugsteuervorrichtung wird nachstehend der Ablauf der Regulierung der Ausführung des Hochschaltens beschrieben, wenn beide Bedingungen, nämlich die Hochschaltbedingung und die Umschaltbedingung, in einer Situation erfüllt sind, in der der Fahrer des Fahrzeugs 1 den Fuß vom Gas nimmt.
  • 3 ist ein Ablaufplan, der ein Beispiel eines Betriebs der Fahrzeugsteuervorrichtung 5 veranschaulicht.
  • Zuerst liest die Gangwechselbestimmungseinheit 51 jeweils die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Gaspedalstellung vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 und vom Gaspedalstellungssensor 14 (Schritt S1).
  • Dann bezieht sich die Gangwechselbestimmungseinheit 51 auf der Grundlage der gelesenen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gaspedalstellung auf die (nicht veranschaulichte) Gangwechseldiagrammansicht, um zu bestimmen, ob die Hochschaltbedingung erfüllt ist oder nicht (Schritt S2).
  • Wenn sie bestimmt, dass die Hochschaltbedingung nicht erfüllt ist (Schritt S2: Nein), beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 den derzeitigen Steuerablauf (3). Der derzeitige Steuerablauf wird wiederholt in einem festgelegten Intervall ausgeführt.
  • Wenn sie bestimmt, dass die Hochschaltbedingung erfüllt ist (Schritt S2: Ja), bezieht sich die Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53 auf das Verbrennungsmoduskennfeld auf der Grundlage des Maschinenbetriebspunkts zum derzeitigen Zeitpunkt, um zu bestimmen, ob der derzeitige Verbrennungsmodus der Maschine 2 der stöchiometrische Aufladungsverbrennungsmodus ist oder nicht (Schritt S3).
  • Wenn bestimmt wird, dass derzeit nicht der stöchiometrische Aufladungsverbrennungsmodus vorliegt (Schritt S3: Nein), beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 den derzeitigen Steuerablauf.
  • Wenn bestimmt wird, dass derzeit der stöchiometrische Aufladungsverbrennungsmodus vorliegt (Schritt S3: Ja), nimmt die Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53 auf der Grundlage des Maschinenbetriebspunkts zum derzeitigen Zeitpunkt, der Gaspedalstellung und des Bestimmungsergebnisses des Schritts S2 an, dass sich der Maschinenbetriebspunkt in der Zukunft ändert. Die Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53 bezieht sich auf das Verbrennungsmoduskennfeld auf der Grundlage des Maschinenbetriebspunkts zum derzeitigen Zeitpunkt und den angenommenen Maschinenbetriebspunkt, um zu bestimmen, ob die Schaltbedingung zum Umschalten vom stöchiometrischen Aufladungsverbrennungsmodus in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus erfüllt ist (Schritt S4).
  • Beispielsweise wird ein Fall angenommen, in dem der Maschinenbetriebspunkt zum derzeitigen Zeitpunkt ein in 2 veranschaulichter Maschinenbetriebspunkt P1 im stöchiometrischen Aufladungsbereich TS ist, wie in 2 veranschaulicht. Wenn das Hochschalten ausgeführt wird, verringert sich das Maschinendrehmoment Te und die Maschinendrehzahl Ne. Somit nimmt die Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53 in dem vorliegenden Fall, in dem bestimmt wird, dass die Hochschaltbedingung erfüllt ist (Schritt S2: Ja) an, dass der Maschinenbetriebspunkt P1 zum derzeitigen Zeitpunkt sich hin zu einem niedrigen Drehmoment und einer niedrigen Drehzahl ändert, um in einen Maschinenbetriebspunkt P2 überzugehen, der in 2 im mageren Aufladungsbereich TL veranschaulicht ist. Die Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53 bezieht sich auf das Verbrennungsmoduskennfeld auf der Grundlage des Maschinenbetriebspunkts P1 zum derzeitigen Zeitpunkt und den angenommenen Maschinenbetriebspunkt P2, um zu bestimmen, dass die Umschaltbedingung erfüllt ist (Schritt S4: Ja).
  • Wenn bestimmt wird, dass die Umschaltbedingung erfüllt ist (Schritt S4: Ja), geht die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 zum Schritt S5 weiter.
  • Wenn bestimmt wird, dass die Umschaltbedingung nicht erfüllt ist (Schritt S4: Nein), beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 den derzeitigen Steuerablauf.
  • Im Schritt S5 reguliert die Änderungsregulierungseinheit 55 die Ausführung des Hochschaltens des Übersetzungsverhältnisses durch die Gangwechseländerungseinheit 52.
  • Dann überwacht die Änderungsregulierungseinheit 55 den vom Druckerfassungssensor 13 erfassten Ladedruck des Turboladers 3 und bestimmt, ob der Ladedruck den nötigen Ladedruck erreicht, der im mageren Aufladungsverbrennungsmodus gebraucht wird (Schritt S6).
  • Wenn bestimmt wird, dass der Ladedruck den verlangten Ladedruck nicht erreicht hat (Schritt S6: Nein), beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 den derzeitigen Steuerablauf.
  • Wenn bestimmt wird, dass der Ladedruck den verlangten Ladedruck erreicht hat (Schritt S6: Ja), erlaubt die Änderungsregulierungseinheit 55 die Ausführung des Hochschaltens durch die Gangwechseländerungseinheit 52 (Schritt S7).
  • Die Gangwechseländerungseinheit 52 steuert dann den Betrieb des Automatikgetriebes 4, um das Hochschalten auszuführen (Schritt S8).
  • Die Verbrennungsmodusumschalteinheit 54 schaltet dann den Verbrennungsmodus der Maschine 2 vom stöchiometrischen Aufladungsverbrennungsmodus in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus um (Schritt S9). Danach beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 den derzeitigen Steuerablauf.
  • Vergleich mit dem herkömmlichen Betrieb
  • Der Betrieb wird nun mit dem herkömmlichen Betrieb mit Bezug auf 4 für das Verhalten der Maschinendrehzahl Ne beim in 3 veranschaulichten Betrieb der Fahrzeugsteuervorrichtung 5, dem Ladedruck durch den Turbolader 3 und dergleichen verglichen.
  • 4 ist ein Zeitschaubild, das das Verhalten der Maschinendrehzahl Ne beim in 3 veranschaulichten Betrieb der Fahrzeugsteuervorrichtung 5, dem Ladedruck durch den Turbolader 3 und dergleichen veranschaulicht. Genauer gesagt veranschaulicht 4(a) das Verhalten der Gaspedalstellung. 4(b) veranschaulicht das Bestimmungsergebnis der Gangwechselbestimmungseinheit 51 (das in 4(b) als „angewiesene Gangposition“ beschrieben ist) und veranschaulicht, dass die Hochschaltbedingung bei dem Anstieg von einem Zustand „niedriger Gangposition“ in einen Zustand „hoher Gangposition“ erfüllt ist. 4(c) veranschaulicht den Zustand eines tatsächlichen Übersetzungsverhältnisses (das in 4(c) als „tatsächliche Gangposition“ beschrieben ist) in dem Automatikgetriebe 4. 4(d) veranschaulicht das Verhalten der Maschinendrehzahl Ne. 4(e) veranschaulicht das Bestimmungsergebnis (das in 4(e) als „angewiesener Verbrennungsmodus“ beschrieben ist) der Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53, und veranschaulicht, dass die Schaltbedingung beim Zurückgehen aus einem „stöchiometrischen Aufladungs“-Zustand in einen „mageren Aufladungs“-Zustand erfüllt ist. 4(f) veranschaulicht den Zustand eines tatsächlichen Verbrennungsmodus in der Maschine 2 (der in 4(f) als „tatsächlicher Verbrennungsmodus“ beschrieben ist). 4(g) veranschaulicht das Verhalten des Ladedrucks des Turboladers 3.
  • In 4 wird ein Fall veranschaulicht, in dem die Hochschaltbedingung (4(b)) und die Umschaltbedingung (4(e)) zu einem Zeitpunkt (einem Zeitpunkt T1), an dem der Fahrer des Fahrzeugs 1 das Gas wegnimmt und die Gaspedalstellung (4(a)) verringert, erfüllt sind.
  • Die herkömmliche Fahrzeugsteuervorrichtung führt das Hochschalten (den Wechsel aus der „niedrigen Gangposition“ in die „hohe Gangposition“) wie durch eine strichpunktierte Linie in 4(c) beschrieben am Zeitpunkt T1 durch, an dem die Hochschaltbedingung erfüllt ist. Mit dem Ausführen des Hochschaltens beginnt die Maschinendrehzahl Ne damit, ab dem Zeitpunkt T1 wie in 4(d) durch eine strichpunktierte Linie veranschaulicht zu sinken. Als ein Ergebnis wird die Erhöhung des Ladedrucks durch den Turbolader 3 nach dem Zeitpunkt T1 verzögert, und daher wird wie durch eine strichpunktierte Linie in 4(g) veranschaulicht Zeit benötigt, bis der nötige Ladedruck erreicht wird (Zeitpunkt T2), der im mageren Aufladungsverbrennungsmodus gebraucht wird. In anderen Worten kann der Verbrennungsmodus zwischen dem Zeitpunkt T1, an dem die Umschaltbedingung erfüllt ist, und dem Zeitpunkt T2, an dem der Ladedruck den nötigen Ladedruck erreicht, nicht in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus umgeschaltet werden, und der stöchiometrische Aufladungsverbrennungsmodus muss beibehalten werden, wie durch eine strichpunktierte Linie in 4(f) veranschaulicht.
  • Weil sowohl die Hochschaltbedingung als auch die Umschaltbedingung zum Zeitpunkt T1 erfüllt sind, reguliert die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 nach der ersten Ausführungsform die Ausführung des Hochschaltens, wie in 4(c) mit einer durchgezogenen Linie veranschaulicht. Wie durch eine durchgezogene Linie in 4(d) veranschaulicht beginnt die Maschinendrehzahl Ne nicht mit der Regulierung der Ausführung des Hochschaltens nach dem Zeitpunkt T1 abzusinken. Als ein Ergebnis steigt der Ladedruck durch den Turbolader 3 im Vergleich zum Stand der Technik nach dem Zeitpunkt T1 schnell an und erreicht den verlangten Ladedruck zum Zeitpunkt T3 vor dem Zeitpunkt T2, wie durch eine durchgezogene Linie in 4(g) veranschaulicht. In anderen Worten kann der Verbrennungsmodus wie durch eine durchgezogene Linie in 4(f) veranschaulicht am Zeitpunkt T3 vor dem Zeitpunkt T2 in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus umgeschaltet werden. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 führt das Hochschalten zum Zeitpunkt T3 durch, wie durch eine durchgezogene Linie in 4(c) veranschaulicht.
  • Wenn beide Bedingungen, nämlich die Hochschaltbedingung und die Umschaltbedingung, erfüllt sind, reguliert die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 nach der ersten Ausführungsform wie vorstehend beschrieben die Ausführung des Hochschaltens. Somit kann die Verringerung der Maschinendrehzahl Ne, die die Ausführung des Hochschaltens begleitet, vermieden werden, der Ladedruck kann schnell erhöht werden, und die Verzögerung des Übergangs in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus kann unterdrückt werden.
  • Daher hat die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 nach der ersten Ausführungsform den Effekt, dazu fähig zu sein, die Verringerung der Kraftstoffeffizienz zu unterdrücken.
  • Die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 führt das Hochschalten an dem Zeitpunkt (dem Zeitpunkt T3) durch, an dem der Ladedruck durch den Turbolader 3 den verlangten Ladedruck erreicht. In anderen Worten reguliert die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 die Ausführung des Hochschaltens, bis der Ladedruck den verlangten Ladedruck erreicht. Somit kann die Zeit, bis der Ladedruck den verlangten Turboladedruck erreicht, nachdem beide Bedingungen erfüllt sind, im Vergleich zu dem Aufbau reduziert werden, in dem das Hochschalten durchgeführt wird, bevor der Ladedruck den verlangten Ladedruck erreicht, nachdem die beiden Bedingungen, nämlich die Hochschaltbedingung und die Umschaltbedingung, erfüllt sind. In anderen Worten kann das Umschalten in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus in einem kurzen Zeitabschnitt durchgeführt werden.
  • Modifizierung der ersten Ausführungsform
  • In der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform wurde ein Fall des Umschaltens vom stöchiometrischen Aufladungsverbrennungsmodus in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus beschrieben, aber dies ist nicht der einzige Fall, und die erste Ausführungsform kann auf einen Fall des Umschaltens vom stöchiometrischen NA-Verbrennungsmodus in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus angewendet werden (wenn beispielsweise angenommen wird, dass der Maschinenbetriebspunkt in 2 von einem Maschinenbetriebspunkt P3 auf einen Maschinenbetriebspunkt P4 übergeht).
  • In dem in 4 veranschaulichten Zeitschaubild wird die Ausführung des Hochschaltens reguliert, wenn die Hochschaltbedingung und die Umschaltbedingung gleichzeitig erfüllt sind, aber dies ist nicht der einzige Fall. Beispielsweise kann das Ausführen des Hochschaltens reguliert werden, wenn der Abstand zwischen den beiden derartigen Zeitpunkten in einem vorab festgelegten Zeitabschnitt liegt, selbst wenn sich der Zeitpunkt, an dem die Hochschaltbedingung erfüllt ist, und der Zeitpunkt, an dem die Umschaltbedingung erfüllt ist, unterscheiden.
  • In der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform wird das Hochschalten an dem Zeitpunkt ausgeführt, an dem der Ladedruck den verlangten Ladedruck erreicht, aber dies ist nicht der einzige Fall, und das Hochschalten kann ausgeführt werden, bevor der Ladedruck den verlangten Ladedruck erreicht, nachdem sowohl die Hochschaltbedingung als auch die Umschaltbedingung erfüllt sind.
  • Zweite Ausführungsform
  • Nun wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • In der nachfolgenden Beschreibung bezeichnen dieselben Bezugszeichen die Aufbauten und Schritte, die jenen in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform ähneln, und ihre genaue Beschreibung wird weggelassen oder vereinfacht.
  • Die Fahrzeugsteuervorrichtung nach der ersten Ausführungsform wie vorstehend beschrieben reguliert die Ausführung des Hochschaltens, wenn beide Bedingungen, nämlich die Hochschaltbedingung und die Umschaltbedingung, in einer Situation erfüllt sind, in welcher der Fahrer des Fahrzeugs 1 den Fuß vom Gaspedal nimmt.
  • Dagegen reguliert eine Fahrzeugsteuervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform die Ausführung des Hochschaltens, wenn die Hochschaltungsbedingung erfüllt ist und die Umschaltungsbedingung in einer Situation erfüllt ist (das bedeutet, wenn angenommen wird, dass der Maschinenbetriebspunkt in 2 von einem Maschinenbetriebspunkt P5 auf einen Maschinenbetriebspunkt P6 übergeht), in der die Gaspedalstellung konstant ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit steigt.
  • Der Aufbau des Fahrzeugs nach der zweiten Ausführungsform ist ein Aufbau ähnlich dem der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform.
  • Nachstehend wird nur der Betrieb der Fahrzeugsteuervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform beschrieben.
  • Betrieb der Fahrzeugsteuervorrichtung
  • Ein Ablaufplan der 5 erläutert ein Beispiel des Betriebs der Fahrzeugsteuervorrichtung 5 nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 5 veranschaulicht unterscheidet sich der Betrieb der Fahrzeugsteuervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform vom in der ersten Ausführungsform beschriebenen Betrieb (3) der Fahrzeugsteuervorrichtung 5 nur darin, dass der Schritt S10 hinzugefügt wird. Daher wird nachfolgend nur der Schritt S10 beschrieben.
  • Schritt S10 wird nach Schritt S8 ausgeführt.
  • Genauer gesagt überwacht die Verbrennungsmodusumschalteinheit 54 im Schritt S10 den Maschinenbetriebspunkt, nachdem das Hochschalten im Schritt S8 ausgeführt wird, und bezieht sich auf das Verbrennungsmoduskennfeld, um zu bestimmen, ob der relevante Maschinenbetriebspunkt in dem mageren Aufladungsbereich TL liegt oder nicht (ob der Verbrennungsmodus der Maschine 2 in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus umgeschaltet werden kann oder nicht).
  • Wenn bestimmt wird, dass nicht in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus umgeschaltet werden kann (Schritt S10: Nein), fährt die Verbrennungsmodusumschalteinheit 54 damit fort, den Maschinenbetriebspunkt zu überwachen, bis der Maschinenbetriebspunkt in dem mageren Aufladungsverbrennungsbereich TL liegt.
  • Wenn bestimmt wird, dass in den mageren Aufladungsverbrennungsbereich umgeschaltet werden kann (Schritt S10: Ja), geht die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 zum Schritt S9 weiter.
  • Vergleich mit dem herkömmlichen Betrieb
  • Der Betrieb wird nun mit Bezug auf 6 für das Verhalten der Maschinendrehzahl Ne anhand des in 5 veranschaulichten Betriebs der Fahrzeugsteuervorrichtung 5, des Ladedrucks des Turboladers 3 und dergleichen mit dem herkömmlichen Betrieb verglichen.
  • 6 ist ein Zeitschaubild, das das Verhalten der Maschinendrehzahl Ne abhängig vom Betrieb der Fahrzeugsteuervorrichtung 5, dem Ladedruck des Turboladers 3 und dergleichen veranschaulicht. Genauer gesagt sind 6(a) bis 6(g) Schaubilder, die den 4(a) bis 4(g) entsprechen.
  • In 6 wird ein Fall veranschaulicht, in dem an einem Zeitpunkt (an einem Zeitpunkt T4, an dem der Fahrer des Fahrzeugs 1 die Gaspedalstellung konstant hält, vgl. 6(a), aber die Fahrzeuggeschwindigkeit steigt (die Maschinendrehzahl Ne in 6(d) steigt), die Hochschaltbedingung wie in 6(b) gezeigt erfüllt ist und die Umschaltbedingung wie in 6(e) gezeigt erfüllt ist.
  • Wie durch eine strichpunktierte Linie in 6(c) veranschaulicht führt die herkömmliche Fahrzeugsteuervorrichtung das Hochschalten am Zeitpunkt T4 aus, an dem die Hochschaltbedingung erfüllt ist. Wie in dem „Vergleich mit dem herkömmlichen Betrieb“ in der ersten Ausführungsform wie vorstehend beschrieben erläutert verringert sich die Maschinendrehzahl Ne (was durch eine strichpunktierte Linie in 6(d) veranschaulicht ist), und die Erhöhung des Ladedrucks wird durch die Ausführung des Hochschaltens verzögert (was durch eine strichpunktierte Linie in 6(g) veranschaulicht ist). In anderen Worten wird wie in 6(f) durch eine strichpunktierte Linie veranschaulicht eine Zeit ab dem Zeitpunkt T4, an dem die Umschaltbedingung erfüllt ist, bis zu einem Zeitpunkt T5 benötigt, an dem das Umschalten in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus durchgeführt wird (einem Zeitpunkt, an dem der Ladedruck den verlangten Ladedruck erreicht).
  • Weil die beiden Bedingungen, nämlich die Hochschaltbedingung und die Umschaltbedingung, zum Zeitpunkt T4 erfüllt sind, reguliert die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 nach der zweiten Ausführungsform die Ausführung des Hochschaltens wie durch eine durchgezogene Linie in 6(c) veranschaulicht. Der Anstieg der Maschinendrehzahl Ne wird mit der Regulierung der Ausführung des Hochschaltens fortgesetzt, wie durch eine durchgezogene Linie in 6(d) veranschaulicht. Als ein Ergebnis steigt der Ladedruck des Turboladers 3 im Vergleich zum Stand der Technik nach dem Zeitpunkt T4 schnell an und erreicht den verlangten Ladedruck zu einem Zeitpunkt T6 vor dem Zeitpunkt T5, wie durch eine durchgezogene Linie in 6(g) veranschaulicht. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 führt das Hochschalten zu dem Zeitpunkt T6 durch (wie durch eine durchgezogene Linie in 6(c) veranschaulicht) und schaltet den Maschinenbetriebspunkt, der die Kombination der Maschinendrehzahl Ne mit dem Maschinendrehmoment Te ist, an einem Zeitpunkt T7 in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus um, nachdem das Hochschalten im mageren Aufladungsbereich TL durchführbar ist. Selbst wenn auf diese Weise in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus umgeschaltet wird, wird der Zeitpunkt T7 für das Umschalten ein Zeitpunkt, der vor dem herkömmlichen Zeitpunkt T5 liegt.
  • Die Effekte ähnlich der ersten Ausführungsform werden selbst in dem Aufbau der Regulierung der Ausführung des Hochschaltens erhalten, wenn beide Bedingungen aus der Hochschaltbedingung und der Umschaltbedingung in einer Situation erfüllt sind, in der die Gaspedalstellung konstant ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit wie in der zweiten Ausführungsform wie vorstehend beschrieben steigt.
  • Modifizierung der zweiten Ausführungsform
  • In der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform wurde ein Fall des Umschaltens vom stöchiometrischen Aufladungsverbrennungsmodus in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus beschrieben, aber dies ist nicht der einzige Fall, und die zweite Ausführungsform kann auch auf einen Fall des Umschaltens vom stöchiometrischen NA-Verbrennungsmodus bzw. Saugverbrennungsmodus in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus angewendet werden (wenn beispielsweise anhand von 2 angenommen wird, dass der Maschinenbetriebspunkt von einem Maschinenbetriebspunkt P7 in einen Maschinenbetriebspunkt P8 übergeht).
  • In dem in 6 veranschaulichten Zeitschaubild wird die Ausführungsform des Hochschaltens reguliert, wenn die Hochschaltbedingung und die Umschaltbedingung gleichzeitig erfüllt sind, aber dies ist nicht der einzige Fall. Beispielsweise kann die Ausführung des Hochschaltens reguliert werden, selbst wenn der Zeitpunkt, zu dem die Hochschaltbedingung erfüllt ist, und der Zeitpunkt, zu dem die Umschaltbedingung erfüllt ist, nicht gleichzeitig sind, wenn der Abstand der beiden Zeitpunkte innerhalb eines vorab festgelegten Zeitabschnitts liegt.
  • In der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform wird das Hochschalten zu dem Zeitpunkt ausgeführt, zu dem der Ladedruck den verlangten Ladedruck erreicht, aber dies ist nicht der einzige Fall, und das Hochschalten kann ausgeführt werden, bevor der Ladedruck den verlangten Ladedruck erreicht, nachdem die beiden Bedingungen, nämlich die Hochschaltbedingung und die Umschaltbedingung, erfüllt sind.
  • Dritte Ausführungsform
  • Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
  • In der nachfolgenden Beschreibung werden dieselben Bezugszeichen für die Aufbauten und Schritte ähnlich der zweiten Ausführungsform wie vorstehend beschrieben verwendet, und deren genaue Beschreibung wird weggelassen oder vereinfacht.
  • In der zweiten Ausführungsform und ihrer Modifizierung wie vorstehend beschrieben ist der Verbrennungsmodus vor dem Umschalten in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus der stöchiometrische Aufladungsverbrennungsmodus oder der stöchiometrische NA-Verbrennungsmodus.
  • In der dritten Ausführungsform ist dagegen der Verbrennungsmodus vor dem Umschalten in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus der Verbrennungsmodus (der nachstehend als Fettspitzenverbrennungsmodus bzw. kurzzeitig angefetteter Verbrennungsmodus bezeichnet wird) der Ausführung einer Fettspitzensteuerung zum Abbau der Stickoxide, die einen Katalysator verstopfen bzw. in ihm eingeschlossen sind.
  • Aufbau des Fahrzeugs
  • 7 ist ein Schaubild, das schematisch einen Aufbau eines Fahrzeugs 1A nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Wie in 7 veranschaulicht werden in dem Fahrzeug 1A nach der dritten Ausführungsform ein Katalysator 72 und ein Katalysatorbetterfassungssensor 16 gegenüber dem in der vorstehend erläuterten zweiten Ausführungsform beschriebenen Fahrzeug 1 (1) hinzugefügt, und die Funktion eines Teils der Fahrzeugsteuervorrichtung 5 wird geändert.
  • Der Katalysator 72 wird aufgebaut, indem ein NOx-Katalysator vom Speicher-/ Verringerungstyp verwendet wird, in dem das Einschließen bzw. die Speicherung der Stickoxide ausführbar ist, und ist wie in 7 veranschaulicht im Abgasrohr 7 angeordnet. Der Katalysator 72 speichert das Stickoxid im Abgas und reinigt das Abgas.
  • Der Erfassungssensor 16 für die Katalysatorbetttemperatur ist im Katalysator 72 angeordnet und erfasst die Katalysatorbetttemperatur, die sich entsprechend der Reaktionshitze ändert, wenn das Abgas im Katalysator 72 reagiert.
  • In einer Fahrzeugsteuervorrichtung 5A nach der dritten Ausführungsform wird eine Speichermengenabschätzungseinheit (eine Speichermengenabschätzungsschaltung) 56 gegenüber der in der zweiten Ausführungsform beschriebenen Fahrzeugsteuervorrichtung 5 (1) hinzugefügt.
  • Die Speichermengenabschätzungseinheit 56 bezieht sich auf ein (nicht veranschaulichtes) Kennfeld, das die Änderung der Katalysatorbetttemperatur mit der Speichermenge der Stickoxide (die nachstehend als NOx-Speichermenge bezeichnet wird) auf der Grundlage der vom Katalysatorbetttemperaturerfassungssensor 16 erfassten Katalysatorbetttemperatur verbindet, und schätzt die im Katalysator 72 gespeicherte NOx-Speichermenge ab. Eine solche Beziehung bzw. ein derartiges Kennfeld wird in einem (nicht veranschaulichten) Speicher gespeichert.
  • Wenn der magere Aufladungsverbrennungsmodus in der Verbrennungsmodusumschalteinheit 54 ausgeführt wird, führt die Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53 nach der dritten Ausführungsform eine Startbestimmung zum Starten des Fettspitzenverbrennungsmodus oder eine Beendigungsbestimmung zum Beenden des Fettspitzenverbrennungsmodus auf der Grundlage der von der Speichermengenabschätzungseinheit 56 abgeschätzten NOx-Speichermenge durch. Die Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53 bestimmt ähnlich wie die in der zweiten Ausführungsform beschriebene Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53 auch, ob die Umschaltbedingung erfüllt ist.
  • Wenn die Startbestimmung des Fettspitzenverbrennungsmodus in der Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53 während der Ausführung des mageren Aufladungsverbrennungsmodus durchgeführt wird, führt die Verbrennungsmodusumschalteinheit 54 nach der dritten Ausführungsform die Fettspitzensteuerung bzw. -regelung durch (schaltet in den Fettspitzenverbrennungsmodus).
  • Genauer gesagt ist die Fettspitzensteuerung eine Steuerung, bei der vorübergehend das Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis der Maschine 2 im Vergleich zum mageren Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis auf ein Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis auf der fetten Seite eingestellt wird und der Zündzeitpunkt der Maschine 2 verzögert wird. Die im Katalysator 72 gespeicherten Stickoxide werden zu Stickstoff reduziert und die Reinigungsfähigkeit des Katalysators 72 (die Fähigkeit zum Speichern der Stickoxide) wird wiederhergestellt, indem das Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis in der Fettspitzensteuerung auf das Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis auf der fetten Seite eingestellt wird.
  • Wenn die Beendigungsbestimmung des Fettspitzenverbrennungsmodus in der Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53 durchgeführt wird und eine Bestimmung durchgeführt wird, dass die Umschaltbedingung erfüllt ist, beendet die Verbrennungsmodusumschalteinheit 54 die Fettspitzensteuerung und schaltet in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus.
  • Betrieb der Fahrzeugsteuervorrichtung
  • Ein Betrieb der Fahrzeugsteuervorrichtung 5A nach der dritten Ausführungsform wird nun beschrieben.
  • 8 ist ein Ablaufplan, der ein Beispiel eines Betriebs der Fahrzeugsteuervorrichtung 5A veranschaulicht.
  • Wie in 8 veranschaulicht, unterscheidet sich der Betrieb der Fahrzeugsteuervorrichtung 5A nach der dritten Ausführungsform vom Betrieb (5) der in der zweiten Ausführungsform beschriebenen Fahrzeugsteuervorrichtung 5 darin, dass der Schritt S3 weggelassen und die Schritte S11 bis S13 hinzugefügt werden. Daher werden nachstehend nur die Schritte S11 bis S13 beschrieben.
  • Schritt S11 wird ausgeführt, wenn bestimmt wird, dass die Hochschaltbedingung in Schritt S2 erfüllt ist (Schritt S2: Ja).
  • Genauer gesagt bestimmt die Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53 in der Verbrennungsmodusumschalteinheit 54 im Schritt S11, ob die Fettspitzensteuerung derzeit durchgeführt wird oder nicht (ob der derzeitige Verbrennungsmodus der Maschine 2 der Fettspitzenverbrennungsmodus ist).
  • Wenn bestimmt wird, dass er nicht der Fettspitzenverbrennungsmodus ist (Schritt S11: Nein), beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 5A den derzeitigen Steuerablauf.
  • Wenn bestimmt wird, dass derzeit der Fettspitzenverbrennungsmodus vorliegt (Schritt S11: Ja), liest die Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53 die aus der Speichermengenabschätzungseinheit 56 abgeschätzte NOx-Speichermenge (Schritt S12).
  • Dann bestimmt (Schritt S13) die Verbrennungsmodusbestimmungseinheit 53, ob die gelesene NOx-Speichermenge kleiner als ein oder gleich einem vorab festgelegten Wert (einem Fettspitzenbeendigungsspeicherwert zum Beenden der Fettspitzensteuerung) ist (ob der Fettspitzenverbrennungsmodus zu beenden ist oder nicht).
  • Wenn bestimmt wird (Schritt S13: Nein), dass die NOx-Speichermenge nicht kleiner als der oder gleich dem vorab festgelegten Wert ist (der Fettspitzenverbrennungsmodus nicht zu beenden ist), beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 5A den vorliegenden Steuerablauf.
  • Wenn bestimmt wird (Schritt S13: Ja), dass die NOx-Speichermenge kleiner als der oder gleich dem vorab festgelegten Wert ist (Beendigungsbestimmung des Fettspitzenverbrennungsmodus), geht die Fahrzeugsteuervorrichtung 5A zum Schritt S4 weiter.
  • Vergleich mit dem herkömmlichen Betrieb
  • Der Betrieb wird nun mit Bezug auf 9 für das Verhalten der Maschinendrehzahl Ne anhand des in 8 veranschaulichten Betriebs der Fahrzeugsteuervorrichtung 5A, der NOx-Speichermenge, dem Ladedruck durch den Turbolader 3 und dergleichen mit dem herkömmlichen Betrieb verglichen.
  • 9 ist ein Zeitschaubild, das das Verhalten der Maschinendrehzahl Ne anhand des Betriebs der in 8 veranschaulichten Fahrzeugsteuervorrichtung 5A, der NOx-Speichermenge, des Ladedrucks durch den Turbolader 3 und dergleichen veranschaulicht. Genauer gesagt sind 9(a) bis 9(g) Schaubilder, die den 6(a) bis 6(g) entsprechen. 9(e) veranschaulicht, dass die Startbedingung für den Fettspitzenverbrennungsmodus bei der Erhöhung vom „mageren Aufladungs“-Zustand in den „Fettspitzen“-Zustand durchgeführt wird, die Beendigungsbestimmung des Fettspitzenverbrennungsmodus beim Absinken vom „Fettspitzen“-Zustand in den „mageren Aufladungs“-Zustand durchgeführt wird, und die Umschaltbedingung erfüllt ist. 9(h) veranschaulicht das Verhalten der NOx-Speichermenge.
  • In 9 ist ein Fall veranschaulicht, in dem die NOx-Speichermenge an einem Zeitpunkt T8 einen Speichergrenzwert erreicht hat (9(h)) und die Startbestimmung für den Fettspitzenverbrennungsmodus durchgeführt wird. Zudem wird in 9 ein Fall veranschaulicht, in dem die Hochschaltbedingung zu einem Zeitpunkt (Zeitpunkt T9 nach dem Zeitpunkt T8) erfüllt ist (9(b)), an dem der Fahrer des Fahrzeugs 1A die Gaspedalstellung konstant hält, aber die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt (die Maschinendrehzahl Ne (9(d)) ansteigt). Zudem ist in 9 ein Fall veranschaulicht, in dem die NOx-Speichermenge kleiner als die oder gleich der Fettspitzenbeendigungsspeichermenge wird (9(h)), die Beendigungsbestimmung des Fettspitzenverbrennungsmodus durchgeführt wird, und die Umschaltbedingung zu einem Zeitpunkt T10 nach dem Zeitpunkt T9 erfüllt ist (9(e)).
  • Wie durch eine strichpunktierte Linie in 9(c) veranschaulicht führt die herkömmliche Fahrzeugsteuervorrichtung das Hochschalten am Zeitpunkt T9 aus, an dem die Hochschaltbedingung erfüllt ist. Wie im „Vergleich mit dem herkömmlichen Betrieb“ in der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform beschrieben, fällt die Maschinendrehzahl Ne (was durch eine Strichpunktlinie in 9(d) veranschaulicht ist) und die Erhöhung des Ladedrucks verzögert sich (was durch eine Strichpunktlinie in 9(g) veranschaulicht ist) durch die Ausführung des Hochschaltens. In anderen Worten wird, wie durch eine Strichpunktlinie in 9(f) veranschaulicht, eine Zeit ab dem Zeitpunkt T10, an dem die Beendigungsbestimmung des Fettspitzenverbrennungsmodus durchgeführt wird und die Umschaltbedingung erfüllt ist, bis zum Zeitpunkt T11 benötigt, zu dem das Umschalten in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus durchgeführt wird (dem Zeitpunkt, zu dem der Ladedruck den benötigten Ladedruck erreicht). In 9(h) wird das Verhalten mit einer strichpunktierten Linie veranschaulicht, bei dem das NOx auf einer kleineren als der oder gleich großen wie der Fettspitzenbeendigungsspeichermenge bis zum Zeitpunkt T11 beibehalten wird, und die NOx-Speichermenge erhöht wird, nachdem als ein Ergebnis des Beibehaltens des Fettspitzenverbrennungsmodus bis zum Zeitpunkt T11 am Zeitpunkt T11 ein Umschalten in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus durchgeführt wird.
  • Die Fahrzeugsteuervorrichtung 5A nach der dritten Ausführungsform reguliert wie durch eine durchgezogene Linie in 9(c) veranschaulicht die Ausführung des Hochschaltens nach dem Zeitpunkt T9, weil die Beendigungsbestimmung der Fettspitzensteuerung innerhalb eines vorab festgelegten Zeitabschnitts ab dem Zeitpunkt T9 durchgeführt wurde, an dem die Hochschaltbedingung erfüllt ist, und die Umschaltbedingung erfüllt ist (Zeitpunkt T10). Die Maschinendrehzahl Ne erhöht sich wie durch eine durchgezogene Linie in 9(d) veranschaulicht weiter mit der Ausführung des Regulierens des Hochschaltens. Als ein Ergebnis steigt der Ladedruck des Turboladers 3 im Vergleich zum Stand der Technik nach dem Zeitpunkt T10 schnell an und erreicht den verlangten Ladedruck zu einem Zeitpunkt T12 vor dem Zeitpunkt T11, wie durch eine durchgezogene Linie in 9(g) veranschaulicht. In anderen Worten kann der Verbrennungsmodus zum Zeitpunkt T12 vor dem Zeitpunkt T11 in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus umgeschaltet werden, wie durch eine durchgezogene Linie in 9(f) veranschaulicht. Wie durch eine durchgezogene Linie in 9(c) veranschaulicht, führt die Fahrzeugsteuervorrichtung 5A das Hochschalten am Zeitpunkt T12 aus. In 9(h) wird das Verhalten mit einer durchgezogenen Linie veranschaulicht, in dem die NOx-Speichermenge nach dem Zeitpunkt T12 als ein Ergebnis des Umschaltens in den mageren Turboladerverbrennungsmodus zum Zeitpunkt T12 ansteigt.
  • Die Effekte ähnlich der zweiten Ausführungsform erhält man selbst dann, wenn die vorliegende Erfindung angewendet wird, falls wie in der vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsform aus dem Fettspitzenverbrennungsmodus in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus umgeschaltet wird.
  • Modifizierung der dritten Ausführungsform
  • In der vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsform wurde ein Fall veranschaulicht, in dem die Hochschaltbedingung in einer Situation erfüllt ist, in der die Gaspedalstellung konstant ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, aber dies ist nicht der einzige Fall, und die dritte Ausführungsform kann auf einen Fall angewendet werden, in dem die Hochschaltbedingung in einer Situation erfüllt ist, in welcher der Fahrer des Fahrzeugs 1A das Gas ähnlich wie bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform wegnimmt.
  • In der beschriebenen dritten Ausführungsform wird das Hochschalten an dem Zeitpunkt durchgeführt, an dem der Ladedruck den verlangten Ladedruck erreicht, aber dies ist nicht der einzige Fall, und das Hochschalten kann ausgeführt werden, bevor der Ladedruck den verlangten Ladedruck nach dem Erfüllen der Hochschaltbedingung erreicht, die Beendigungsbestimmung des Fettspitzenverbrennungsmodus durchgeführt wird und die Umschaltbedingung erfüllt ist.
  • Vierte Ausführungsform
  • Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
  • In der nachfolgenden Beschreibung werden dieselben Bezugszeichen für die Aufbauten und Schritte ähnlich der ersten Ausführungsform vergeben, und die genaue Beschreibung derselben wird weggelassen oder vereinfacht.
  • Die Fahrzeugsteuervorrichtung nach der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Fahrzeugsteuervorrichtung 5 dadurch, dass ein Herunterschalten ausgeführt wird, wenn die Ausführung des Hochschaltens reguliert ist bzw. geregelt wird.
  • Der Aufbau des Fahrzeugs nach der vierten Ausführungsform ist ein Aufbau ähnlich der ersten Ausführungsform.
  • Nur der Betrieb der Fahrzeugsteuervorrichtung 5 nach der vierten Ausführungsform wird nachstehend beschrieben.
  • Betrieb der Fahrzeugsteuervorrichtung
  • 10 ist ein Ablaufplan, der ein Beispiel eines Betriebs der Fahrzeugsteuervorrichtung nach der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Wie in 10 veranschaulicht unterscheidet sich der Betrieb der Fahrzeugsteuervorrichtung 5 nach der vierten Ausführungsform vom Betrieb (3) der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Fahrzeugsteuervorrichtung 5 dadurch, dass die Schritte S14 bis S17 hinzugefügt werden. Daher werden nachstehend nur die Schritte S14 bis S17 beschrieben.
  • Schritt S14 wird nach Schritt S5 ausgeführt.
  • Genauer gesagt steuert im Schritt S14 eine Gangwechseländerungseinheit 52 den Betrieb des Automatikgetriebes 4, um das Herunterschalten auszuführen.
  • Dann überwacht die Änderungsregulierungseinheit 55 den Ladedruck durch den Turbolader 3, der vom Druckerfassungssensor 13 erfasst wird, und bestimmt, ob der Ladedruck einen ersten Schwellenwert erreicht, der geringer als der verlangte Ladedruck ist, der im mageren Aufladungsverbrennungsmodus benötigt wird (Schritt S15).
  • Wenn bestimmt wird, dass der Ladedruck den ersten Schwellenwert nicht erreicht hat (Schritt S15: Nein), fährt die Änderungsregulierungseinheit 55 damit fort, den Ladedruck zu überwachen, bis der Ladedruck den ersten Schwellenwert erreicht.
  • Wenn bestimmt wird, dass der Ladedruck den ersten Schwellenwert erreicht hat (Schritt S15: Ja), geht die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 zum Schritt S7 weiter.
  • Schritt S16 wird nach dem Schritt S7 ausgeführt.
  • Genauer gesagt steuert die Gangwechseländerungseinheit 52 den Betrieb des Automatikgetriebes 4, um das Gangwechselverhältnis bzw. Übersetzungsverhältnis des Automatikgetriebes 4 in das Übersetzungsverhältnis zu ändern, das vor der Ausführung des Herunterschaltens im Schritt S14 vorlag. Danach geht die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 zum Schritt S6 weiter.
  • Schritt S17 wird ausgeführt, wenn im Schritt S6 bestimmt wird, dass der Ladedruck den verlangten Ladedruck erreicht hat (Schritt S6: Ja).
  • Genauer gesagt steuert die Gangwechseländerungseinheit 52 den Betrieb des Automatikgetriebes 4, um das Übersetzungsverhältnis des Automatikgetriebes in das Übersetzungsverhältnis (das Übersetzungsverhältnis, dessen Änderung abhängig davon beabsichtigt ist, ob die Hochschaltbedingung im Schritt S2 erfüllt ist) auf der Grundlage der Gangwechseldiagrammansicht zu ändern, die anzeigt, ob die Hochschaltbedingung im Schritt S2 erfüllt ist (Schritt S2: Ja). Danach geht die Fahrzeugsteuervorrichtung zum Schritt S9 weiter.
  • Vergleich mit einem herkömmlichen Vorgang
  • Der Betrieb wird nun anhand des Betriebs der Fahrzeugsteuervorrichtung 5, die in 10 veranschaulicht ist, dem Ladedruck durch den Turbolader 3 und dergleichen mit Bezug auf 11 mit dem herkömmlichen Betrieb verglichen.
  • 11 ist ein Zeitschaubild, das das Verhalten der Maschinendrehzahl Ne anhand des in 10 veranschaulichten Betriebs der Fahrzeugsteuervorrichtung, des Ladedrucks durch den Turbolader 3 und dergleichen veranschaulicht. Genauer gesagt sind die 11(a) bis 11(d) Schaubilder, die den 4(a) bis 4(g) entsprechen.
  • Die herkömmliche Fahrzeugsteuervorrichtung arbeitet wie im „Vergleich mit dem herkömmlichen Vorgang“ in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform beschrieben. In anderen Worten führt die herkömmliche Fahrzeugsteuervorrichtung wie durch eine Strichpunktlinie in 11(c), 11(f) und 11(g) beschrieben das Hochschalten an dem Zeitpunkt T1 aus, an dem die Hochschaltbedingung erfüllt ist, und schaltet an dem Zeitpunkt T2, an dem der Ladedruck den verlangten Ladedruck erreicht, in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus.
  • Weil beide Bedingungen, nämlich die Hochschaltbedingung und die Umschaltbedingung zum Zeitpunkt T1 erfüllt sind, reguliert die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 nach der vierten Ausführungsform die Ausführung des Hochschaltens, wie durch eine durchgezogene Linie in 11 (c) veranschaulicht. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 führt das Herunterschalten zum Zeitpunkt T1 aus. Die Maschinendrehzahl Ne beginnt mit dem Ausführen des Herunterschaltens nach dem Zeitpunkt T1 damit, zu steigen, wie durch eine durchgezogene Linie in 11(d) veranschaulicht. Als ein Ergebnis steigt der Ladedruck des Turboladers 3 im Vergleich zum Stand der Technik nach dem Zeitpunkt T1 wie durch eine durchgezogene Linie in 11 (g) veranschaulicht, schnell an. Wie durch eine durchgezogene Linie in 11(c) und 11(g) veranschaulicht bringt die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 das Übersetzungsverhältnis einmal auf das Übersetzungsverhältnis vor der Ausführung des Herunterschaltens zu einem Zeitpunkt T13 zurück, an dem der Ladedruck den ersten Schwellenwert erreicht. Selbst wenn das Übersetzungsverhältnis einmal auf das Übersetzungsverhältnis vor der Ausführung des Herunterschaltens zum Zeitpunkt T13 zurückgebracht wird, bleibt die Maschinendrehzahl Ne auf einem hohen Wert, wie durch eine durchgezogene Linie in 11(d) veranschaulicht. Somit erreicht der Ladedruck durch den Turbolader 3 den verlangten Ladedruck an einem Zeitpunkt T14, der weit vor dem Zeitpunkt T2 liegt, wie durch eine durchgezogene Linie in 11(g) veranschaulicht. In anderen Worten kann der Verbrennungsmodus wie durch eine durchgezogene Linie in 11(f) veranschaulicht, am Zeitpunkt T14 weit vor dem Zeitpunkt T2 in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus umgeschaltet werden. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 führt dann das ursprünglich beabsichtigte Hochschalten am Zeitpunkt T14 durch, wie durch eine durchgezogene Linie in 11(c) veranschaulicht.
  • Die vorstehend beschriebene vierte Ausführungsform hat die folgenden Effekte zusätzlich zu den Effekten ähnlich denen der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform.
  • Die Fahrzeugsteuervorrichtung 5 nach der vierten Ausführungsform führt das Herunterschalten durch, wenn das Ausführen des Hochschaltens reguliert wird. Somit kann die Maschinendrehzahl Ne erhöht werden und der Ladedruck kann mit der Ausführung des Herunterschaltens schneller erhöht werden, wodurch der Verbrennungsmodus an einem Zeitpunkt in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus umgeschaltet werden kann, der vor dem in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform liegt.
  • Modifizierung der vierten Ausführungsform
  • In der vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsform wurde ein Fall des Umschaltens aus dem stöchiometrischen Aufladungsverbrennungsmodus in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus beschrieben, aber dies ist nicht der einzige Fall, und die vierte Ausführungsform kann in einem Fall des Umschaltens vom stöchiometrischen NA-Verbrennungsmodus in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus und in einem Fall des Umschaltens vom Fettspitzenverbrennungsmodus in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus eingesetzt werden.
  • Im in 11 veranschaulichten Zeitschaubild wird die Ausführung des Hochschaltens reguliert, wenn die Hochschaltbedingung und die Umschaltbedingung gleichzeitig erfüllt sind, aber dies ist nicht der einzige Fall. Beispielsweise kann die Ausführung des Hochschaltens reguliert werden, wenn der Abstand der Zeitpunkte in einem vorab festgelegten Intervall liegt, selbst wenn die Hochschaltbedingung und die Umschaltbedingung nicht simultan zur gleichen Zeit erfüllt sind.
  • In der vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsform wird das Hochschalten in einer stufenartigen Weise durchgeführt, wenn die Ausführung des Hochschaltens nach dem Ausführen des Herunterschaltens erlaubt wird, aber dies ist nicht der einzige Fall. Beispielsweise kann das ursprünglich beabsichtigte Hochschalten auf einmal an dem Zeitpunkt ausgeführt werden, an dem der Ladedruck den verlangten Ladedruck nach dem Ausführen des Herunterschaltens erreicht.
  • Andere Ausführungsformen
  • Die Ausführungsformen zum Implementieren der vorliegenden Erfindung wurden vorstehend beschrieben, aber die Erfindung ist nicht nur auf die vorstehend beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsformen beschränkt.
  • In den vorstehend beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsformen und deren Modifizierungen ist das Automatikgetriebe 4 durch ein gestuftes Getriebe aufgebaut, aber dies ist nicht die einzige Möglichkeit, und es kann als ein stufenloses Getriebe bzw. CVT-Getriebe konzipiert sein.
  • Der Steuerablauf ist nicht auf die Reihenfolge der Vorgänge in den Ablaufplänen beschränkt, die in den vorstehend beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsformen erläutert sind, und kann konsistent dazu geändert werden.
  • Die Fahrzeugsteuervorrichtung nach irgendeiner der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung führt das Hochschalten des Übersetzungsverhältnisses im Automatikgetriebe nicht durch, wenn die beiden Bedingungen, nämlich die Hochschaltbedingung und die Umschaltbedingung, erfüllt sind. In anderen Worten kann die Verringerung der Maschinendrehzahl Ne unterdrückt werden, indem das Hochschalten der Getriebeübersetzung nicht ausgeführt wird. Daher kann der Ladedruck schnell auf den benötigten Ladedruck erhöht werden, der im mageren Aufladungsverbrennungsmodus benötigt wird, und die Verzögerung bei Übergang in den mageren Aufladungsverbrennungsmodus kann unterdrückt werden.
  • Daher hat die Fahrzeugsteuervorrichtung nach einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung den Effekt, dass sie dazu fähig ist, das Verringern der Kraftstoffeffizienz zu unterdrücken.
  • Zusammenfassend leistet die Erfindung Folgendes:
  • Eine Fahrzeugsteuervorrichtung 5 umfasst: eine Gangwechseländerungsschaltung bzw. Übersetzungsänderungsschaltung 52, die dazu aufgebaut ist, ein Hochschalten eines Übersetzungsverhältnisses in einem Automatikgetriebe 4 auszuführen; eine Gangwechselbestimmungsschaltung 51, die dazu aufgebaut ist, auf der Grundlage eines Gangwechseldiagrammschaubilds zu bestimmen, ob eine Hochschaltbedingung erfüllt ist oder nicht; eine Verbrennungsmodusbestimmungsschaltung 53, die dazu aufgebaut ist, zu bestimmen, ob eine Schaltbedingung zum Umschalten aus einem vorab festgelegten Verbrennungsmodus, in dem ein Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis einer Maschine 2 ein Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis auf einer fetten Seite im Vergleich zu einem mageren Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis ist, in einen mageren Aufladungsverbrennungsmodus, in dem das Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis der Maschine 2 auf das magere Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis eingestellt ist, während eine Aufladung durch einen Turbolader 3 durchgeführt wird, erfüllt ist oder nicht; und eine Änderungsregulierungseinheit 55, die dazu aufgebaut ist, die Gangwechseländerungsschaltung 52 so zu regulieren, dass sie das Hochschalten zu der Zeit durchführt, zu der beide Bedingungen erfüllt sind.

Claims (7)

  1. Fahrzeugsteuervorrichtung (5, 5A) zur Montage in einem Fahrzeug (1), das eine Maschine (2) mit einem Turbolader (3) und ein Automatikgetriebe (4) aufweist, das mit der Maschine (2) gekoppelt ist, und zum Steuern eines Betriebs des Fahrzeugs (1), wobei die Fahrzeugsteuervorrichtung (5, 5A) Folgendes umfasst: eine Gangwechseländerungsschaltung (52), die dazu aufgebaut ist, ein Hochschalten eines Übersetzungsverhältnisses in dem Automatikgetriebe (4) auszuführen; eine Gangwechselbestimmungsschaltung (51), die dazu aufgebaut ist, auf der Grundlage einer Gangwechseldiagrammansicht zu bestimmen, ob eine Hochschaltbedingung zum Ausführen des Hochschaltens des Übersetzungsverhältnisses erfüllt ist; eine Verbrennungsmodusbestimmungsschaltung (53), die dazu aufgebaut ist, zu bestimmen, ob eine Umschaltbedingung zum Umschalten aus einem vorab festgelegten Verbrennungsmodus, in dem ein Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis der Maschine (2) ein Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis auf einer fetten Seite im Vergleich zu einem mageren Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis ist, in einem mageren Aufladungsverbrennungsmodus vorliegt oder nicht, in dem das Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis der Maschine (2) auf das magere Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis eingestellt wird, während der Turbolader (3) die Aufladung durchführt; und eine Änderungsregulierungseinheit (55), die dazu aufgebaut ist, die Gangwechseländerungsschaltung (52) zu regulieren, um das Hochschalten des Übersetzungsverhältnisses zu der Zeit auszuführen, zu der beide Bedingungen, nämlich die Hochschaltbedingung und die Umschaltbedingung, erfüllt sind.
  2. Fahrzeugsteuervorrichtung (5, 5A) nach Anspruch 1, wobei die Änderungsregulierungsschaltung (55) dazu aufgebaut ist, es der Gangwechseländerungsschaltung (52) zu erlauben, das Hochschalten des Übersetzungsverhältnisses zu der Zeit auszuführen, zu der ein Ladedruck des Turboladers (3) einen nötigen Ladedruck erreicht, der im mageren Aufladungsverbrennungsmodus gebraucht wird.
  3. Fahrzeugsteuervorrichtung (5, 5A) nach Anspruch 2, wobei die Gangwechseländerungsschaltung (52) dazu aufgebaut ist, ein Herunterschalten des Übersetzungsverhältnisses auszuführen, ohne das Hochschalten des Übersetzungsverhältnisses zu der Zeit auszuführen, zu der beide Bedingungen, nämlich die Hochschaltbedingung und die Umschaltbedingung, erfüllt sind.
  4. Fahrzeugsteuervorrichtung (5, 5A) nach Anspruch 3, wobei die Gangwechseländerungsschaltung (52) dazu aufgebaut ist, das Hochschalten des Übersetzungsverhältnisses in einer gestuften Weise zu der Zeit durchzuführen, zu der der Ladedruck durch den Turbolader (3) einen Schwellenwert erreicht, der geringer als der nötige Ladedruck ist, der in dem mageren Aufladungsverbrennungsmodus gebraucht wird, nachdem das Herunterschalten des Übersetzungsverhältnisses ausgeführt wurde.
  5. Fahrzeugsteuervorrichtung (5, 5A) nach Anspruch 4, wobei die Gangwechseländerungsschaltung (52) dazu aufgebaut ist, das Übersetzungsverhältnis in ein Übersetzungsverhältnis zu ändern, das vor dem Herunterschalten des Übersetzungsverhältnisses vorgelegen hat, wenn der Ladedruck durch den Turbolader (3) den Schwellenwert erreicht, und in ein Übersetzungsverhältnis der Gangwechseldiagrammansicht, wenn ein Hochschaltzustand zu der Zeit erfüllt wird, zu der der Ladedruck durch den Turbolader (3) den nötigen Ladedruck erreicht.
  6. Fahrzeugsteuervorrichtung (5, 5A) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der vorab festgelegte Verbrennungsmodus ein stöchiometrischer Verbrennungsmodus ist, in dem das Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis ein stöchiometrisches Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis ist.
  7. Fahrzeugsteuervorrichtung (5, 5A) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der vorab festgelegte Verbrennungsmodus ein Verbrennungsmodus des Durchführens einer Fettspitzensteuerung ist, um ein Stickoxid aufzubereiten, das in einem Katalysator gespeichert ist, wobei das Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis vorübergehend angefettet wird.
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