JP2005500944A - ターボ過給された内燃エンジンに連結される自動化された手動変速機に使用するシフト制御方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ターボ過給された内燃エンジン１２と共に使用される多段歯車変速機１４のアップシフト制御方法を開示する。制御ユニット４８による制御のために、１又はそれ以上のエンジン運転パラメータが選択される。制御ユニットは、アップシフトしようとしていることを確認する。エンジン１２は、過渡運転モードとされる。過渡運転モードは、エンジン速度及びエンジントルクの少なくとも一方の大きさを減じて、第１ギヤからのシフトを可能にし、及び、エンジン速度及びエンジントルクの少なくとも一方の大きさを減じられている間、選択されたエンジン運転パラメータを調整して、排気エネルギの増大及びターボチャージャ１５の回転速度の維持の一方によって過給圧を維持するステップを含む。制御ユニットは、第１ギヤからのシフトが完了したことを確認する。第１ギヤからのシフトが完了したことを確認すると、エンジン１２は、全負荷状態に復帰され、選択されたエンジン運転パラメータが直に調整されて、第１ギヤからのシフト後、エンジン１２のトルク出力が維持又は増大され、また、選択されたエンジンパラメータが変速機１４のシフトと調和されて、シフトに関連するターボチャージャラグを減少させ、これにより、アップシフトが完了すると、ほぼ直にエンジン１２の出力が増大する。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２００１年８月２９日提出の仮特許出願第６０／３１５，７３２号の一部継続出願である。
【０００２】
本発明は、自動化された手動変速機、特に、ターボ過給された内燃エンジンと組合わせて使用され、摺動ジョークラッチを使用して所望のギヤ比に選択的に結合する常時噛合いギヤを用いた自動化された手動変速機に関する。特に、本発明は、変速機が連結されるエンジンの運転パラメータの制御、変速機の制御及びこれら２つの制御の調和に関する。
【背景技術】
【０００３】
公知の自動化された手動変速機のシフト制御方法は、ギヤ切換え中の特定の速度及び負荷に対するエンジン電子制御ユニットへの変速機電子制御ユニットの指令に基づいている。摺動ジョークラッチを使用する自動化された手動変速機は、一般的に、自動シフトには適していない。シフトを完了するため、エンジン出力は、一般的に、初めに減少されなければならない。一般的に、シフト実行中に、エンジンのターボチャージャの過給圧に関する減少があると、車両の最高性能が低下することになる。
【０００４】
車両、一般的にはトラックに搭載される公知の自動化された手動変速機は、運転者の要求及び対応するエンジン及び変速機の運転状態を決定するスロットル又は燃料すなわち対応する信号を出力するフットペダル位置センサ、エンジン速度センサ及び車速センサに頼っている。高負荷加速状態の下では、運転者は、フットペダルを踏込む。フットペダルの踏込みの変位は、設定可能なフットペダル位置センサトラベルの約１００％となる。エンジンは、最大出力に達するまでエンジンへの燃料が計量される割合（燃料レート）を増大することによって応答する。この時点で、車両の継続的な加速を可能とするために、次の変速ギヤが選択される。ＳＡＥＪ１９３９等の工業規格制御通信プロトコルがドライブラインすなわちパワートレーンシステム内の指令通信に使用される。変速機は、変速機がギヤを離脱中に、フットペダル位置センサからの信号をオーバライドして、エンジンに速度及び負荷を減少するように指令する。エンジン速度及び負荷が減少したとき、ターボチャージャ及び関連する過給も減少する。変速機が目標ギヤへシフトされると、最大出力に復帰する指令が与えられる。しかしながら、エンジンの応答時間は、少なくとも、ターボチャージャの回転速度が復帰すなわち増大するのに必要な時間だけ、ある程度は遅れる。上述の遅れは、一般的にターボラグと言われている。連続的なアップシフトがなされることによって、図３に示されるように、車速は累積して増大し続ける。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自動化された手動変速機のシフトに関連するターボラグを最小限にするパワートレーンシステムの制御方法を得ることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の概要
本発明は、最大フットペダル位置トラベルすなわち全負荷状態で運転されるターボ過給された内燃エンジンを使用する車両用パワートレーンシステムのアップシフト制御方法を開示する。このパワートレーンシステムは、多段歯車変速機と、エンジン及び変速機を制御する制御ユニットとを含んでいる。この方法は、次のステップを含んでいる。１又はそれ以上のエンジン運転パラメータが制御のために制御ユニットによって選択される。これらのエンジン制御パラメータは、燃料噴射時期、燃料噴射率、燃料噴射圧力、ターボチャージャウエストゲート制御バルブの設定、吸気スロットルの設定、通路可変ターボチャージャベーン位置の設定、エンジンバルブタイミングの設定及びエンジンバルブ作動状態を含む。制御ユニットは、第１ギヤから第２ギヤへアップシフトしようとしていることを確認する。アップシフトしようとしていることを確認すると、エンジンは、過渡運転モードとされる。過渡運転モードは、エンジン速度及びエンジントルクの少なくとも一方の大きさを減少させて、第１ギヤからのシフトを可能とし、同時に、選択されたエンジン運転パラメータを調整して、過給圧（すなわち、ターボチャージャによって生じた上昇された吸気又は過給の圧力）を維持するステップを含む。制御ユニットは、第１ギヤからのシフトが完了したことを確認する。第１ギヤからのシフトが完了したことを確認すると、エンジンは、全負荷状態に復帰される。選択されたエンジンパラメータが直に調整されて、第１ギヤからのシフト後、エンジンのトルク出力が増大する。この選択されたエンジンパラメータの調整は、変速機のシフトと調和されて、シフトに関連するターボチャージャラグを減少させ、これにより、エンジンの出力応答時間を減少させる。このほか、このシフト制御方法は、シフト実行中の排気エミッションの減少のために利用することができる。
【０００７】
また、最大フットペダル位置で運転するターボ過給された内燃エンジンを使用した車両用パワートレーンのアップシフト制御のための制御システムが開示されている。このパワートレーンシステムは、多段歯車変速機と、エンジン及び変速機の両方を制御する制御ユニットとを含む。制御ユニットは、次のステップを実行するのに有効な論理規則を有する。この論理規則は、第１ギヤから第２ギヤへアップシフトしようとしていることを確認できるようにする。アップシフトしようとしていることを確認すると、エンジンは、過渡シフト運転モードとされる。過渡シフト運転モードは、エンジン速度及びエンジントルクの少なくとも一方の大きさを減少させて、第１ギヤからのシフトを可能にし、選択されたエンジン運転パラメータを調整して、エンジン速度及びエンジントルクの少なくとも一方の大きさが減少されている間、過給圧（ターボチャージャによって生じる）を維持するステップを含む。選択されたエンジン運転パラメータは、燃料噴射時期、燃料噴射率、燃料噴射圧力、ターボチャージャウエストゲート制御バルブの設定、吸気スロットルの設定、流路可変ターボチャージャベーン位置の設定及びエンジンバルブ作動状態を含む複数のパラメータから選択される。論理規則は、更に、第１ギヤからのシフトが完了されたことを確認できるようにする。選択されたエンジン運転パラメータは、直に調整されて、第１ギヤからのシフト後、エンジンのトルク出力を増大させる。選択されたエンジンパラメータの調整は、変速機のシフトと調和されて、シフトに関連するターボラグを減少させ、これにより、アップシフト完了時に、ほぼ直にエンジンの出力を増大させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、自動化された手動変速機のシフトに関連するターボラグ及び排気エミッションの一方を最小限にするパワートレーンシステム制御方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１に、本発明の制御システム及び方法を使用する少なくとも一部が自動化された車両ドライブラインすなわちパワートレーンシステム１０が概略的に示されている。システム１０は、好ましくは、完全に自動化されている。全自動システムの例は、特許文献１に示されている。
【特許文献１】
米国特許第４，３６１，０６０号明細書
【００１０】
システム１０において、摺動ジョークラッチによって選択的に結合される多段常時噛合いギヤを有する公知のカウンタシャフト型構造の歯車変速機１４は、ターボ過給された内燃エンジン１２に、摩擦マスタクラッチ１８によって駆動連結されている。変速機１４は、付加的な変速機を与えるスプリッタ／レンジ補助ユニットを含んでもよい。変速機１４は、一例として、本出願人の譲受人であるイートンコーポレーションによって商標「スーパー１０」及び「ライトニング」の下で販売されている従来技術において公知のタイプとすることができ、特許文献２及び特許文献３を参照することによって詳細を知ることができる。
【特許文献２】
米国特許第４，７５４，６６５号明細書
【特許文献３】
米国特許第５，９７４，３５４号明細書
【００１１】
エンジン１２は、ターボ過給されている。これは、エンジン１２がターボチャージャ１５を含むことを意味する。ターボチャージャは、内燃エンジン及びエンジン制御の分野で公知である。ターボチャージャは、排出ガスによって駆動されるタービンすなわちインペラを使用して付加的な空気をエンジンシリンダへ押込むことによってエンジンの出力を増大させる。ターボチャージャ１５は、タービン部分によって駆動されるコンプレッサ部分を有している。タービン部分は、複数のタービンブレードが固定されたタービンホイールを有している。排出ガスは、エンジンシリンダからタービン部分へ流通する。排出ガスがタービンブレードに作用してタービンホイールを回転させる。タービンホイールの回転は、次いで、コンプレッサ部分を含む遠心コンプレッサを回転させる。遠心コンプレッサは、エンジンの吸気行程中、吸入空気を吸引してエンジンシリンダ内に押込む。一般的にウエストゲートがタービン側に使用されて、タービンに到達する排出ガスの量を制御する。これによって、ターボチャージャがエンジンに過大な過給圧すなわち圧縮空気圧を供給するのを防止している。流路可変ターボチャージャは、過給圧制御の代替手段を提供する。排出ガス流に対するブレードの角度を変化させることによって、過給及び圧縮量を制御することができる。
【００１２】
エンジン１２は、マスタクラッチ１８の駆動部材２２に取付けられるクランクシャフト２０を含んでいる。駆動部材２２は、マスタクラッチ１８の従動部材２４に摩擦結合及び離脱する。従動部材２４は、変速機１４の入力軸２６に取付けられている。変速機１４から変速機出力軸２８が延びている。変速機出力軸２８は、駆動アクスル３０又はトランスファケースを介して車両駆動輪に駆動連結されている。
【００１３】
「結合」及び「離脱」という用語は、それぞれ、マスタ摩擦クラッチ１８の充分なトルクの伝達能力の有無に関連して使用されている。摩擦表面のランダムな接触だけで、少なくとも最小限のクランプ力がなければ、結合とはいえない。
【００１４】
マスタ摩擦クラッチ１８は、クラッチ作動機構３２によって選択的に結合及び離脱される。利用可能なクラッチ作動機構は、従来技術において公知の方法でレリーズベアリングを変位させる一般的なシフトレバーをピボット結合する空気圧又は油圧ピストンを含んでいる。この他の作動手段及びクラッチタイプとしては、例えばピストン作動湿式多板クラッチを本発明の範囲内において利用することができる。クラッチ作動機構３２は、遠隔的に発せられた電気的な制御信号に直接的又は間接的に応答できなければならない。
【００１５】
パワートレーンシステム１０は、更に、エンジン回転速度、変速機入力軸回転速度及び変速機出力軸回転速度を検出して、これらを表す信号を供給する回転速度センサ３４、３６及び３８を含んでいる。これらの要素の回転速度に関連して使用される単位は、毎分の回転数すなわちＲＰＭである。フットペダルセンサ４０は、フットペダル位置を表す信号を供給する。フットペダル位置についてのこの信号は、一般的に、使用可能なフットペダルトラベルの百分率（０％から１００％）として表される。また、１００％状態は、ディーゼルエンジンについては、フルラック状態とみなされる。エンジン１２は、電子的に制御されている。例示的な実施形態では、エンジン１２は、電子的に応答するエンジンコントローラ４２を含んでいる。コントローラ４２に接続されるセンサ４０は、エンジンへの燃料供給を制御するために使用することができる。コントローラ４２は、実際には、燃料インジェクタ、燃料圧力調整手段、ターボチャージャウエストゲート制御バルブ、吸気制御手段、エンジンバルブタイミング制御手段、ターボチャージャベーン位置設定手段、エンジンバルブタイミング設定手段及びエンジンバルブ作動状態制御手段等の複数の電子的に応答するコンポーネントから構成されていることが分かるはずである。
【００１６】
Ｘ−Ｙシフトアクチュエータ４４は、特許文献４及び特許文献５に示されたタイプとすることができる。アクチュエータ４４には、変速機１４の自動シフトすなわちシフトバイワイヤシフトのために設けられている。アクチュエータの一例は、機械的インタフェイスを介して変速機１４をシフトする一対の電気的に操作されるモータすなわちサーボを有している。シフトセレクタ４６は、車両運転者が運転モードを選択できるようにし、所望のギヤのギヤ比又は目標ギヤ比を表す信号を提供できるようにしている。図１に示されるシフトセレクタ４６は、車両運転者によって選択可能な複数のギヤレンジボタンを有している。シフトセレクタ４２は、代りに、シフトノブを有するシフトレバー等の図示されていない他の形式をとることもできる。このレバーは、ギヤレンジに対応する位置の間をトグルで切換えることができる。
【特許文献４】
米国特許第５，２８１，９０２号明細書
【特許文献５】
米国特許第４，８２１，５９０号明細書
【００１７】
エンジンコントローラ４２及びシフトアクチュエータ４４は、エンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）４８及び変速機ＥＣＵ５０及びシステムＥＣＵ５２を介してシステム１０を通して接続されている。エンジンＥＣＵ４８及びシステムＥＣＵ５２は、ＳＡＥＪ１９２２、ＳＡＥＪ１９３９、ＩＳＯ１１８９８等のような適当な通信プロトコルを利用した第１多重データバス５４を通して互いに接続している。変速機ＥＣＵ５０及びシステムＥＣＵ５２は、同様に第２多重データバス５６を通して互いに接続している。本発明は、ＥＣＵ４８、５０及び５２の１以上を組合わせても、同様に作動できることが分かる。
【００１８】
ＥＣＵ４８、５０及び５２は、好ましくは、従来技術において公知のタイプのマイクロプロセッサベースの制御ユニットである。ＥＣＵ４８、５０及び５２は、フットペダル位置センサ４０、速度センサ３４、３６及び３８から、電線等の一般的な電気信号及び電力の導体要素５８を介して、入力信号を受信する。ＥＣＵ４８、５０、５２は、これらの信号を所定の論理規則に従って処理して、エンジンコントローラ４２及びシフトアクチュエータ４４のようなシステムアクチュエータへ導体要素５８を通して指令出力信号を送信する。また、ＥＣＵ４８、５０及び５２は、互いに向けて指令信号を送信することができる。通信プロトコルは、そのような指令を優先することができる。これらのＥＣＵは、エンジン１２、変速機１４及びクラッチ１８を制御する制御アルゴリズムすなわちプログラムを記憶する。
【００１９】
車両用機械式変速機のジョークラッチを離脱するため、特に大型車両においては、結合されたジョークラッチのトルクロックを解放する必要があることが知られている。マスタ摩擦クラッチ１８を解放することが望ましくない場合、エンジンへの燃料供給を調整して、ドライブライントルクをゼロに近づけることいよって、及び／又は、トルクを逆転させて、確実にゼロドライブライントルクと交差させることによって、トルクロックを解放することができる。
【００２０】
現在の結合ギヤ比からニュートラルへ、そして、目標ギヤ比へのシフトが望ましいと決定したとき、車両マスタ摩擦クラッチの結合を維持しながら、自動燃料制御を開始して、ジョークラッチを横切るトルクを減少させてクラッチを離脱する完全に又は一部が自動化された機械式変速システムは、従来技術において公知である。マスタクラッチ１８の結合を維持したままシフトすることは、例えば、シフトクオリティを高め、及び／又は、ドライブラインの摩耗を減少させるシフトを行うような多くの状況において好ましい。これらのシステムは、特許文献６及び特許文献７に示されるように、エンジンへの燃料供給の調整を試行して、ゼロドライブライントルクを達成して維持するシステム、及び、特許文献８に示されるように、エンジンへの燃料供給を調整して、１又はそれ以上のトルクの逆転を引起すシステムを含む。変速機のニュートラル状態が検知されると、クラッチ１８が結合状態に維持され、エンジン速度が所望すなわち目標ギヤ比の結合に必要な略同期速度になるように指令される。
【特許文献６】
米国特許第４，５９３，５８０号明細書
【特許文献７】
米国特許第４，８５０，２３６号明細書
【００２１】
所望の出力すなわちフライホイールトルクを達成するためのエンジントルクの制御は、公知であり、特許文献８に参照することができる。ここで使用されるエンジントルクは、エンジントルクの値、通常はグロスエンジントルクを表す値に関係し、これから、出力すなわちフライホイールトルクを計算又は予想することができる。グロスエンジントルクとフライホイールトルクとの関係は、特許文献９及び特許文献１０に論じられている。エンジントルク値は、燃料流量レート、吸気流量レート及び吸気温度を含む複数の運転パラメータを用いて予想することができる。例えば、ＳＡＥＪ１９３９又は同様のプロトコルに従ったデータリンクは、ＥＣＵ５２がこのデータリンクを通してエンジンに指令信号を送信できるようにして、
（ｉ）運転者のフットペダルの設定に従うモード、
（ｉｉ)指令された、すなわち、目標エンジン速度を達成するモード、
（ｉｉｉ）指令された、すなわち、目標エンジントルクを達成するモード、及び、
（ｉｖ）予め設定された限界より低くエンジン速度又はエンジントルクを維持するモード
のようないくつかのモードのいずれかの下で燃料を供給する。また、エンジン速度、エンジントルク等の多くの入力／情報信号がバス５４及び５６及び導体要素５８によって送られる。
【特許文献８】
米国特許第５，６２０，３９２号明細書
【特許文献９】
米国特許第５，５０９，８６７号明細書
【特許文献１０】
米国特許第５，４９０，０６３号明細書
【００２２】
上述のように、本発明は、変速機ＥＣＵ５０からエンジンＥＣＵ４８への通信を利用する。この通信がエンジンＥＣＵ４８の信号に使用されて、エンジンコントローラ４２の作動において、ペダル位置と相互に関連するエンジン速度／トルクがエンジンＥＣＵ４８によって考慮される。
【００２３】
変速機１４にかけられるエンジントルクのブレーキが結合されたジョークラッチのトルクロックを解消することによってシフトを容易にする。トルクのブレーキは、特に、システムが１００％ペダル位置状態にあるとき、必要とされる。このトルクブレーキは、一般的に、上述の２つの方法の一方、すなわち、クラッチ作動機構３２によって摩擦マスタクラッチが離脱され、又は、エンジンコントローラ４２の操作によってエンジン負荷がゼロに減少されることによって達成される。
【００２４】
シフトは、ＥＣＵ５０によって制御される。ＥＣＵ５０は、トルクのブレーキを指令してシフトを可能にする。マスタクラッチ１８の使用又はエンジンコントローラ４２の作動によって変速機のトルクが効果的にゼロに減少されたとき、変速機ＥＣＵ５０に応答するＸ−Ｙシフトアクチュエータ４４は、変速機を現在のギヤ、すなわち、第１ギヤから目標ギヤ、すなわち、第２ギヤへの途中のニュートラルレンジすなわちニュートラル位置への中間へシフトする。
【００２５】
ここで参照する第１及び第２ギヤは、特定のギヤ又はギヤレンジの説明に限定することを意図していない。第１ギヤ及び第２ギヤは、第１速ギヤ及び第２速ギヤに対応するだけでなく、第２速ギヤ及び第３速ギヤ、第３速ギヤ及び第４速ギヤ、並びに、これ以降のギヤにも対応する。
【００２６】
エンジンＥＣＵ４８は、変速機ＥＣＵ５０による通知があったとき、トルクブレーキを必要とするシフトに関連する速度／トルクの減少が一時的のみであること、及び、目標ギヤ比を選択および結合すると、直に最大出力が要求されることを受入れるようにプログラムされている。エンジンＥＣＵは４８、更に、エンジン１２の迅速な最大出力の復帰を準備する受入制御（adopt control）方法に従ってプラグラムされている。この方法は、選択されたエンジンパラメータを調整して、殆ど瞬間的な出力の復帰を容易にするようにエンジンコントローラ４２に命令することを含む。そのようなステップは、以下のあらゆる組合わせを含むがこれに限定されるものではない。
エンジン燃料噴射時期、噴射率及び／又は噴射圧力の設定を制御して、排気エネルギ（Ｑ）レートを維持及び／又は増大させ、ターボチャージャの作動及び高められたブースト圧を保持する。
ターボチャージャウエストゲート制御バルブを制御して、ターボチャージャの回転速度を維持及び／又は増大させ、ターボチャージャの作動及び高められたブースト圧を保持する。
吸気スロットルの上流側の高い吸気マニホールド過給圧力を維持している間、吸気スロットルを使用して、急なエンジン減速中にマニホールド絶対圧（ＭＡＰ）を制限する。
流路可変ターボチャージャ（ＶＧＴ）のベーンを制御して、ターボチャージャの回転速度を維持及び／又は増大させ、ターボチャージャの作動及び高められたブースト圧を保持する。
可変バルブタイミング（ＶＶＴ）又はバルブ休止を使用して、ターボチャージャの作動及び高められたブースト圧を保持する。
【００２７】
選択された上記いずれかの方法は、好ましくはシフト実行中に利用され、特に、ギヤの離脱シフトの前の過給圧力の完全復帰に至るまで間に利用される。一例として、第１ギヤの離脱シフトが開始されたとき、ターボチャージャのコンプレッサブレードは、トルクブレーキ中のエンジン運転に合致するように、ターボチャージャによる吸気の吐出が非常に少ない角度に回動するように指令される。同時に、燃料噴射時期を遅らせて、排気温度及び利用可能な排気エネルギを上昇させ、ターボチャージャが上昇された回転速度を維持するようにする。最大出力は、コンプレッサブレードを最大吐出方向に戻すと共にエンジンへの最大燃料供給率を復帰することによって、迅速に回復する。ターボチャージャの回転速度を維持する他の方法を利用できることもわかるはずである。更に、上述の他のパラメータを利用して、所望のトルクの迅速な回復を達成することも可能である。
【００２８】
図２は、最大フットペダル位置運転状態においける理想的なシステム性能を示すプロットである。フットペダル位置プロット６０は、１００％フットペダル位置の平坦域への急速な上昇を示している。エンジン速度６２の鋸歯プロットは、プロット６０に重なっている。エンジン速度プロット６２は、変速機の第１、第２、第３、第４及び第５ギヤへのシフトを表している。車速プロット６４は、車速の一定の増大を示している。車速６４は、センサ３８によって供給される信号と相互に関係がある。エンジン速度６２は、センサ３４からの信号に対応している。横軸６６は、時間の単位のスケールである。縦軸６８は、図２には表示されていないが、フットペダル位置（パーセント）、エンジン回転速度（ＲＰＭ）及び車速（ＭＰＨ／ＫＰＨ）に対応する複数のスケールとすることができる。エンジン速度プロット６２は、第１ギヤ傾斜部分７０、第２ギヤ傾斜部分７２、第３ギヤ傾斜部分７４、第４ギヤ傾斜部分７６及び第５ギヤ傾斜部分７８を有する鋸歯パターンによって特徴付けられる。
【００２９】
図３は、図２に示されるような理想的なシステムと、ターボラグを受ける近似システムとを比較している。タービン及びコンプレッサの回転が効果的な過給を提供する速度に上昇する必要があることから、ラグタイムが生じる。横軸８０は、時間（ｔ）の単位である。縦軸８２は、エンジン速度についてのＲＰＭの単位及び車速についてのマイル毎時（ＭＰＨ）又はキロメートル毎時（ＫＰＨ）である。理想的な車速曲線８４は、仮想線で表されている。ラグに影響された曲線８６は、実線で示されている。
【００３０】
曲線８４の理想的な第１ギヤ傾斜は、実線で示される実際のすなわち運転している第１ギヤ傾斜プロット９０と一致している。同様に、第１ギヤの離脱シフトに関連するエンジン速度の減速は、理想的なシステムと実際のシステムとの間で一致している。ターボラグの存在は、最初は、第２ギヤにおいてエンジン負荷が再度かけられとき、エンジン速度及び車速の両方に見られる。理想的なエンジン速度曲線８４の第２ギヤ部分９２は、実際の曲線９４のそれに、図３にＴＬとして示される時間量だけ先行する。時間ＴＬは、「ターボラグ」として特徴付けられる。この差、ＴＬは、変速機が第２ギヤから第３ギヤへシフトされる点でも、ほぼ同じである。後続の第３ギヤのターボラグは、第１ギヤから第２ギヤ及び第２ギヤから第３ギヤへのシフトの累積結果を示している。この合成されたギャップＧ２は、ギャップＧ１の約２倍の大きさである。ターボラグは、曲線８６の低下によって表されるように、車速にも影響し、理想的な曲線８４からの変化を引起す。
【００３１】
本発明は、エンジン制御方法がいくつかの可能な方法を利用して、ギヤの切換えが完了し、それに続くエンジンの最大出力を作用するとき、すぐにエンジンが瞬間的に応答できるようにする。これらの方法は、限定ではないが、燃料噴射時期、噴射率及び／又は噴射圧力の設定を含むことができる。これは、ターボラグを相当量まで有利に減少させる。
【００３２】
本発明は、ある程度詳細に説明してきたが、例示的な実施形態の説明は例示に過ぎず、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、多くの形状及び詳細の変更が可能であることが分かるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】パワートレーン制御システムを概略的に示す図である。
【図２】加速パラメータのプロットのグラフ図である。
【図３】車両性能におけるターボラグの影響を示すプロットのグラフ図である。

Claims (14)

1. 最大フットペダル位置及び全負荷状態に関連する運転状態のターボ過給された内燃エンジン（１２）と共に使用され、多段歯車変速機と、前記エンジン及び前記変速機を制御するための制御ユニットとを含む車両用パワートレーンシステム（１０）のアップシフト制御方法であって、
   前記制御ユニットによって制御するために、燃料噴射時期、燃料噴射率、燃料噴射圧力、ターボチャージャウェストゲート制御バルブの設定、吸気スロットルの設定、流路可変ターボチャージャベーン位置の設定、エンジンバルブタイミングの設定、エンジンバルブ作動状態を含む１又はそれ以上のエンジン運転パラメータを選択し、
   第１ギヤから第２ギヤへアップシフトしようとしていることを確認し、
   アップシフトしようとしていることを確認したとき、
   エンジン速度及びエンジントルクの少なくとも一方の大きさを減少させて、前記第１ギヤからのシフト可能とし、同時に、選択されたエンジン運転パラメータを調整して、排気エネルギを増大させること及び前記ターボチャージャの回転速度を維持することの少なくとも一方によって過給圧力を維持するステップを含む過渡シフト運転モードに、前記エンジンをおき、
   前記第１ギヤからのシフトが完了したことを確認し、
   前記第１ギヤからのシフトが完了したことを確認したとき、
   前記エンジンを全負荷状態に復帰させるとともに、直に、選択されたエンジン運転パラメータを調整して、前記エンジンのトルク出力を増大させ、
   選択されたエンジン運転パラメータの調整を変速機のシフトと調和させて、シフトに関連するターボチャージャラグを減少させ、これによって、前記エンジンの出力応答時間の減少及びシフト実行中の排気エミッションの減少の少なくとも一方を達成することを含むことを特徴とする制御方法。
2. 更に、コントローラからの信号に応答するシフトアクチュエータを使用して第１ギヤから第２ギヤへのシフトを実行するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
3. 選択されたエンジン運転パラメータは、ターボチャージャベーン位置の設定であることを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
4. 選択されたエンジン運転パラメータは、ターボチャージャウエストゲート制御バルブの設定であることを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
5. 選択されたエンジン運転パラメータは、燃料噴射時期の設定であることを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
6. 選択されたエンジン運転パラメータは、燃料噴射率であることを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
7. 選択されたエンジン運転パラメータは、燃料噴射圧力であることを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
8. 最大フットペダル位置及び全負荷状態に関連する運転状態のターボ過給された内燃エンジンを用いた車両用パワートレーンシステムのアップシフトを制御するための制御システムであって、前記パワートレーンシステムは、多段歯車変速機と、前記エンジン及び前記変速機の両方を制御するための制御ユニットとを含み、該制御ユニットは、
   第１ギヤから第２ギヤへアップシフトしようとしていることを確認し、
   アップシフトしようとしていることを確認したとき、
   エンジン速度及びエンジントルクの少なくとも一方の大きさを減少させて、前記第１ギヤからのシフト可能とし、エンジン速度及びエンジントルクの少なくとも一方が減少されている間、燃料噴射時期、燃料噴射率、燃料噴射圧力、ターボチャージャウェストゲート制御バルブの設定、吸気スロットルの設定、流路可変ターボチャージャベーン位置の設定、エンジンバルブタイミングの設定、エンジンバルブ作動状態を含む複数のパラメータから選択されエンジン運転パラメータを調整して、排気エネルギを増大させること及び前記ターボチャージャの回転速度を維持することの少なくとも一方によって過給圧力を維持するステップを含む過渡シフト運転モードに、前記エンジンをおき、
   前記第１ギヤからのシフトが完了したことを確認し、
   前記第１ギヤからのシフトが完了したことを確認したとき、
   前記エンジンを全負荷状態に復帰させるとともに、直に、選択されたエンジン運転パラメータを調整して、前記エンジンのトルク出力を増大させ、
   選択されたエンジン運転パラメータの調整を変速機のシフトと調和させて、シフトに関連するターボチャージャラグを減少させ、これによって、前記エンジンの出力応答時間の減少及びシフト実行中の排気エミッションの減少の少なくとも一方を行う論理規則を有することを特徴とする制御システム。
9. 更に、コントローラからの制御信号に応答するシフトアクチュエータを使用して、第１ギヤから第２ギヤへのシフトを実行するステップを含むことを特徴とする請求項８に記載の制御システム。
10. 選択されたエンジン運転パラメータは、ターボチャージャベーン位置の設定であることを特徴とする請求項８に記載の制御システム。
11. 選択されたエンジン運転パラメータは、ターボチャージャウエストゲート制御バルブの設定であることを特徴とする請求項８に記載の制御システム。
12. 選択されたエンジン運転パラメータは、燃料噴射時期の設定であることを特徴とする請求項８に記載の制御システム。
13. 選択されたエンジン運転パラメータは、燃料噴射率の設定であることを特徴とする請求項８に記載の制御システム。
14. 選択されたエンジン運転パラメータは、燃料噴射圧力の設定であることを特徴とする請求項８に記載の制御システム。

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