JP2014523998A - 車両の最適始動方法 - Google Patents

Abstract

本発明は車両の最適始動方法であって、前記車両のドライブラインは、少なくとも、エンジン、オートマチックトランスミッション、及び排気ガス再循環（ＥＧＲ）システムからなり、ドライブライン管理システム（ＭＳ）によって制御されており、前記管理システムは、前記車両の質量（ｍ）を測定することが可能であるため、少なくとも前記車両の前記測定された質量（ｍ）に応じて前記トランスミッションの始動ギアが計算される方法において、前記ＥＧＲによって生じる電力損失（ＰＬ）に応じて始動ギアが選択されることを特徴とし、・前記ＥＧＲによって生じる前記電力損失（ＰＬ）を測定するステップ、・前記車両を始動するための有効電力（Ｐ）を測定するステップ、・前記始動ギア（ＬＧ）を前記有効電力（Ｐ）に応じて再計算するステップ、・前記車両の始動（Ｌ）前に前記再計算された始動ギア（ＬＧ）を選択するステップ、及び・上記の再計算された始動ギア（ＬＧ）を噛合させて前記車両を始動（Ｌ）するステップからなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のドライブトレインの分野に関し、より詳細には、車両、特に排気ガス再循環（ＥＧＲ）を備えた実用車の始動を制御及び改善する方法に関する。

今日のＥＧＲを備えた車両では、ＥＧＲが作動している時は、ＥＧＲが作動していない時と比べて低い始動ギアが選択される。低い始動ギアが選択されるのは、ＥＧＲによって生じる電力損失のためである。そのため、車両を始動して走行速度に達するのに余分なギアチェンジが必要になる。余分なギアチェンジは、快適さを低下させ、ドライブトレインの部品への応力及び摩耗を増加させるものであり、環境的観点からも望まれてはいない。

更に、ＥＧＲによって生じる電力損失はＥＧＲ毎に個別に見られるものであり、標準の始動ギアが可能である場合に低い始動ギアが選択される。

従って、低い始動ギアの欠点がない状態でＥＧＲの環境的利点を保つため、改善の必要性がある。

本発明の目的は、前述した課題が部分的に回避された、排気ガス再循環（ＥＧＲ）を備えた車両の始動に関する発明的方法を提供することである。この目的は、請求項１の車両の最適始動に関する発明的方法によって達成される。

本方法は、少なくとも、エンジン、オートマチックトランスミッション、及び排気ガス再循環（ＥＧＲ）システムからなるドライブラインを備えた車両に適用可能である。ドライブラインは、ドライブライン管理システム（ＭＳ）によって制御される。ＭＳは、エンジン管理システムやトランスミッション管理システム等の幾つかの異なる管理システムからなる。車両の主な機能はＭＳによって制御されており、本願では、ＭＳが車両の質量を利用できる、即ち車両の質量を測定することが可能である。ＭＳは、車両の質量に関する情報を利用してトラスミッションの始動ギアを計算する。車両の質量を測定するためのシステムは周知であり、そのようなシステムは、車両の始動中に車両の質量を測定することができ、質量センサベースのシステムや、車両の質量を測定するための任意の他のシステムであってもよく、その情報から少なくとも上記の測定された質量に応じて始動ギアを計算する。

本発明の方法は、ＥＧＲによって生じる電力損失に応じて始動ギアが選択されることを特徴とする。これは、
・ＥＧＲによって生じる電力損失を測定するステップ、
・車両を始動するための有効電力を測定するステップ、
・始動ギアを上記の有効電力に応じて再計算するステップ、
・車両の始動前に上記の再計算された始動ギアを選択するステップ、及び、
・上記の再計算された始動ギアを噛合させて車両を始動するステップによって行われる。

ＥＧＲシステムは、車両の始動中のＥＧＲが可能な時に失われる電力がどのくらいかという情報を含む信号を送信する。しかしながら、電力損失は、始動中に使用される始動ギア、即ち、エンジンの速度及びエンジン出力に左右されるため、ＭＳはまず実行可能な各々の始動ギアに対するエンジンからの有効電力を測定する。ＭＳは次に、個々のギアに対するＥＧＲ電力損失を差し引いた時の有効電力に関して同じ計算操作を実行し、ＥＧＲ電力損失を差し引いた最も高い実行可能なギアが選択される。それにより、上記の再計算された始動ギアが選択されて噛合し、車両をそれによって始動することができる。

本発明の方法により、最初の始動前には既に適切な始動ギアを選択することができる。更に、計算よりも低いギアを結果的に選択せずに、適切なギアを常に選択することができる。本発明の方法により、所望の走行速度に達するのに行わなければならないギアチェンジが少なくなるので、乗り心地が向上し、車両がより環境に優しく駆動される。高い始動ギアによる更なる利点は、車両が少ないギアチェンジで走行速度に達することができるので、ドライブトレインの摩耗が減少することである。本方法は更に、車両を通常に始動するための有効電力が十分でない状態の中で（例えば、満載状態の車両の上り斜面での始動中に）車両を始動することが可能になるという利点を有する。

更なる利点は、従属請求項の特徴のうちの１つ又は複数を実施することによって達成される。本発明の方法の第１の有利な実施形態では、始動クラッチの係合が、ＥＧＲによって生じる電力損失と上記の選択された始動ギアに応じて制御される。クラッチの係合時間を長くすることによって、短い場合よりも高いギアを車両の始動ギアとして選択することができる。

本発明の別の有利な実施形態において、本方法は、上記の始動クラッチの滑りが発生している間はＥＧＲを減少させるステップを更に含んでおり、再循環は、減少させない場合よりも高いギアで車両を始動することができる程度にしか減少させない。この手段は、再循環、ひいてはそれによって生じる損失も減少させることによって、計算された有効電力が特定の始動ギアを使用する制限を少し下回っている場合の補足となるように意図されており、より多くの電力を車両の始動に利用できるようになる。

ＥＧＲを減少させることによって、より多くの電力が利用でき、車両がより高いギアで始動することができることになる。より高いギアの利点によってＥＧＲの減少が補われて、排気ガス再循環が今まで通り実行されるようになっている。更に、特に、より高い始動ギアの使用によって排出の増加を相殺して、始動手順全体による排出を削減するようになっているので、ＥＧＲの減少が行われるのは排出の点ではその効果を無視してよいほど短い期間である。

本発明の別の有利な実施形態において、本方法は、車両の始動全体を通じてＥＧＲを減少させるステップを更に含む。車両の始動とは、始動クラッチの係合の開始から、始動開始後の最初のギアチェンジまでの時間間隔として定義される。ＥＧＲを減少させることによって、より多くの電力が利用でき、車両がより高いギアで始動することができることになる。より高いギアの利点によってＥＧＲの減少が補われて、排気ガス再循環が今まで通り実行されるようになっている。そして、ＥＧＲの減少が行われるのは排出の点ではその効果を無視してよいほど短い期間である。

本方法は、車両の始動を評価するステップを更に含んでおり、車両の始動は、予測される速度、加速度、クラッチ係合、及びギアチェンジが実際の始動手順にどの程度対応するかに関して評価される。車両の毎始動後、始動の経過が評価されて始動の予測経過と比較され、始動の予測経過からのずれが車両の次の始動を最適化するために使用される。

本発明の方法の有利な変形態様において、本方法は、第１及び第２の緊急始動手段を更に含んでおり、第１の緊急手段は、黒煙制限装置によって設定されたエンジンのトルク制限を増加させることである。黒煙制限装置は、車両の排気管から出る黒煙を最小限にするように設定される。始動の間又は始動の一部の間トルク制限を増加させることによって、車両のエンジンからより多くの電力が利用でき、車両の始動が実行可能となる。始動手順後、黒煙制限装置によって設定されたトルク制限はその通常値に調整される。

第２の緊急手段は、車軸保護制限によって設定されたエンジンのトルク制限を増加させることである。トルク制限は、車両の車軸に負荷をかけ過ぎないように設定される。車両の車軸は、一定の負荷及び寿命に対して寸法決めされており、安全マージンがそこに含まれている。しかしながら、このトルク制限もマージンをもって設定されていて、害を及ぼさずに車軸により高い負荷をかけることができるようになっている。しかしながら、これは、限られた回数且つ限られた期間にのみ行うことができる。

車軸保護制限及び／又は黒煙制限装置によって設定されたエンジンのトルク制限を増加させる方法ステップは、車両が最も低いギアで始動することができない場合に使用するための緊急手段である。そのような緊急事態は、例えば、高負荷状態の車両を上り斜面で始動しなければならない場合に発生することがある。

車両の車軸を保護するために、本方法は、始動手順の間に車軸のトルク制限が増加し、その後超過した回数を計数するステップを更に含む。ここでは、車軸のトルク制限を増加させる方法ステップは、上記のトルク制限の増加が所定の回数を超えた場合、本方法から恒久的に排除される。この計数装置と、車軸のトルク制限を一時的に増加及び超過させることができる最大回数を導入することによって、車軸の長い寿命を今まで通り保証することができ、車両の安全性が維持される。

次に、本発明の方法の実施態様のフローチャートを示す唯一の図面を参照して本発明を詳述する。以下において、本発明を実施するための１つの形態の単なる例証として、本発明の１つの実施形態のみを図示及び説明する。

本発明の方法の実施態様のフローチャートを示す図である。

本発明は提示した特定のフローチャートに限定されるものではなく、本特許請求の範囲の技術的範囲内の全ての変形例を包含するものである。当然のことながら、始動ギアに達するステップの内部シーケンスは、本発明の技術的範囲内で車両の要求及び車両法規に従って変更することができる。

本方法は、少なくとも、エンジン、オートマチックトランスミッション、及び排気ガス再循環（ＥＧＲ）システムからなるドライブラインを有する車両を始動するのに適用可能である。ドライブラインは、ドライブライン管理システム（ＭＳ）によって制御される。ＭＳは、場合により、エンジン管理システムやトランスミッション管理システム等の互いに通信し、相互作用する幾つかの管理システムからなっていてもよい。車両の主な機能はＭＳによって制御されており、本願では、ＭＳが車両の質量を利用できる、即ち車両の質量を測定することが可能である。本発明の方法を実行するのは、ＭＳである。

ＭＳは、車両の質量に関する情報を利用してトラスミッションの始動ギアを計算する。車両の質量を測定するためのシステムは周知であり、そのようなシステムは、車両の始動中に車両の質量を測定することができ、質量センサベースのシステムや、車両の質量を測定するための任意の他のシステムであってもよく、その情報から少なくとも上記の測定された質量に応じて始動ギアを計算する。

本方法は、車両の質量ｍと、車両の始動に利用できる電力Ｐに応じて始動ギアＬＧ＝ｎを決定することによって開始される。電力Ｐは車両の始動の有効電力であり、特に、エンジンから入手可能な電力ＥからＥＧＲによって生じる電力損失ＰＬを差し引いたものである。そのために、始動ギアがエンジンから入手可能な電力Ｅから決定され、それ故にＥＧＲによって生じる電力損失ＰＬを補うために低いギアが使用される場合と比べて、車両の始動に実行可能な最も高い始動ギアが選択される。このことにより、常に、車両がより効率的に始動されるようになる。

しかしながら、有効電力Ｐを増大させる方法や、同じ有効電力Ｐでより高い始動ギアの使用を可能にする方法が存在する。従って、より高い始動ギアＬＧ＝ｎ＋１が利用できる場合、それらが段階的に実施される。ここでは、フローチャートに示す実施の順序が好適な実施形態であるが、ＭＳ内の様々な機能の優先順位に応じて、代替的な実施順序も同様に適切である。

しかしながら、この図示の好適な実施形態では、車両が決定された始動ギアよりも高い始動ギアで始動することができるように、クラッチの滑りｓがまず調整される。より長い期間にわたってクラッチが滑るようにクラッチの滑りｓを調整することによって、車両はより少ない有効電力で始動することになる。クラッチの滑りｓが妥当な制限内で調整されることは明らかであり、クラッチの滑りｓの違いは基本的にドライバーに気付かれないものである。クラッチの滑りｓの調整によってより高い始動ギアＬＧ＝ｎ＋１での車両の始動が可能になると、更なる調整をせずとも車両を始動することができるが、もしそうでなければ、別の調整が行われる。

第２の調整ｒＥとして、ＥＧＲの再循環を減少させることができ、それによって生じる電力損失ＰＬが減少するため、より多くの電力Ｐが利用できるようになる。クラッチのＥＧＲの調整ｒＥによってより高い始動ギアＬＧ＝ｎ＋１での車両の始動が可能になると、車両を始動ギアＬＧ＝ｎ＋１で始動することができる。

始動ギアが０である、即ち、車両を始動することができない場合、車両をとにかく始動することができるように更なる緊急調整を行わなければならない。緊急調整ｔｌＳ，ｔｌＡとして、黒煙制限装置によって設定されたエンジンのトルク制限（ｔｌＳ）及び／又は車軸保護制限によって設定されたエンジンのトルク制限（ｔｌＡ）を、車両の始動の一部又は始動全体にわたって一時的に増加させることができる。上記のトルク制限の一方又は両方を増加させることによって、有効電力Ｐがその結果増加すること、即ち、ファーストギアでの車両の始動が実行可能になることにより、エンジンからより多くの電力Ｅが利用できることになり、より高い始動ギアＬＧ＝ｎ＋１ ｎに達することになる。

しかしながら、車軸の安全性と耐用年数を維持するためには、車軸のトルク制限ｔｌＡを所定の回数以上増加及び超過させてはならない。従って、車両の始動中に車軸のトルク制限ｔｌＡが増加し、それによって超過もする度に、計数装置ｃが起動し（ｃ＋１）、計数装置が所定の回数に達すると（ｃ＋１＝ＭＡＸ）、トルク制限ｔｌＡを増加させる可能性が本方法から排除される（ｅ．ｔｌＡ）。

上記のギアＬＧ＝ｎ＋１での始動を可能にするのに上記の全ての調整でもまだ十分でない場合、ＭＳは始動のためにギアＬＧ＝ｎを選択して噛合させる。

最適な、即ち、実行可能な最も高い始動ギアが求められて選択されたと判断された場合、車両の始動Ｌが行われる。始動中、車両は監視され、それによる始動の検出値が始動の予測値と比較され、始動の予測値からのずれがフィードバックＦＢとして与えられて、車両の次の始動中に使用される。特に、車両の始動時間が監視され、車両の始動にかかる時間が予測以上に長い場合、次の始動で本方法の精度を向上させるためにＭＳによってフィードバックＦＢが利用されるようになっている。

特許請求の範囲において言及された参照符号は、特許請求の範囲によって保護された事項の範囲を制限するものと見なしてはならず、それらの唯一の機能は特許請求の範囲を理解し易くすることである。

当然のことながら、本発明は、添付の特許請求の範囲の技術的範囲から逸脱することなく種々の自明な点において変更が可能である。従って、それに対する図面及び説明は本質的に例示的なものと見なされ、限定的なものとは見なされない。

Claims (8)

1. 車両の最適始動方法であって、前記車両のドライブラインは、少なくとも、エンジン、オートマチックトランスミッション、及び排気ガス再循環（ＥＧＲ）システムからなり、ドライブライン管理システム（ＭＳ）によって制御されており、前記管理システムは、前記車両の質量（ｍ）を測定することが可能であるため、少なくとも前記車両の前記測定された質量（ｍ）に応じて前記トランスミッションの始動ギアが計算される方法において、
   前記ＥＧＲによって生じる電力損失（ＰＬ）に応じて始動ギアが選択されることを特徴とし、
   ・前記ＥＧＲによって生じる前記電力損失（ＰＬ）を測定するステップ、
   ・前記車両を始動するための有効電力（Ｐ）を測定するステップ、
   ・前記始動ギア（ＬＧ）を前記有効電力（Ｐ）に応じて再計算するステップ、
   ・前記車両の始動（Ｌ）前に前記再計算された始動ギア（ＬＧ）を選択するステップ、及び
   ・上記の再計算された始動ギア（ＬＧ）を噛合させて前記車両を始動（Ｌ）するステップからなる、方法。
2. 前記ＥＧＲによって生じる電力損失と前記選択された始動ギアに応じて始動クラッチの係合を制御するステップ（ｓ）を更に含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記始動クラッチの滑りが発生している間は前記ＥＧＲを減少させるステップ（ｒＥ）を更に含む、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記車両の始動全体を通じて前記ＥＧＲを減少させるステップ（ｒＥ）を更に含む、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 前記車両の前記始動を評価するステップ（ＦＢ）を更に含む、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
6. 黒煙制限装置によって設定された前記エンジンのトルク制限を増加させるステップ（ｔｌＳ）を更に含む、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
7. 車軸保護制限によって設定された前記エンジンのトルク制限を増加させるステップ（ｔｌＡ）を更に含む、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
8. 前記車軸の前記トルク制限が増加し、超過した回数を計数するステップ（ｃ＋１）と、
   前記トルク制限の増加が所定の回数を超えた場合（Ｃ＋１＝ＭＡＸ）、前記車軸の前記トルク制限を増加させる可能性を排除するステップ（ｅ．ｔｌＡ）を更に含む、請求項７に記載の方法。

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