JP5377623B2 - 自動車のオーバーランモードを制御する方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動クラッチまたはオートマチックトランスミッションを備えた内燃機関を有する自動車のオーバーランモードを制御する方法に関し、自動車は、特許請求項１の前段によるオーバーランカットオフも装備する。

オーバーランモードは、アクセルペダルが荷重から解放され、又はアクセルペダルが作動しない動作状態であって、且つ適切ならば、ブレーキペダルが作動する自動車の動作状態であり、その結果として、エンジンの抵抗トルクと、それに加えて車両の走行抵抗とにより、制動がかかる。この場合に、そのようなオーバーランモードでは、エンジン回転数が、それ自体はエンジンのアイドリング回転数よりも高いオーバーランカットオフしきい値よりも高い場合に、燃料の供給または燃料の注入が遮断れさる（オーバーランカットオフ）。そのようなオーバーランカットオフは燃料の消費を低減することができる。

（特許文献１）は、内燃機関およびそれに加えて少なくとも１つの電気モータ、さらにはオーバーランカットオフを有するハイブリッド車のオーバーランモードを制御する方法を開示している。この文献は、オーバーラン作動しきい値を所望どおり低くすることができず、通常は、アイドリング回転数よりも高い、少なくとも毎分３００〜４００回転であると記載している。燃料消費を最適化するために、オーバーランモードがある場合に、オーバーランカットオフにより、内燃機関の燃料供給が中断され、少なくとも使用できる程度に温まった内燃機関において最大毎分２００回転とされるオーバーランカットオフしきい値に達するか、それを下回る場合に燃料供給が再開されることを提案している。特に、電気モータのトルクを使用して、内燃機関の回転数の低下を制動し、次いで、内燃機関の回転数をそのアイドリング回転数に調整する。結果として、従来の設計と比較して、オーバーラン段階が延長され、燃料を節約できる。

独国特許出願公開第１０ ２００４ ０５２ ７８６Ａ１号明細書

上記に鑑みて、本発明の目的は、燃料供給を最適化するために、電気モータを用いることなく燃料を大幅に節約できるようなやり方で冒頭で述べたタイプの方法を発展させることである。

この目的は、特許請求項１の特徴を有する方法を用いて達成される。

自動クラッチを備えた内燃機関を有する自動車のオーバーランモードを制御するかかる方法では、オーバーランモードが存在する場合であり、エンジン回転数がオーバーランカットオフしきい値よりも高い場合に、抵抗トルクを駆動トルクとして発生させるために、オーバーランカットオフを実行し、その方法において、本発明によれば、制動要求がある場合に、エンジン回転数への影響を評価し、さらに、予測されるエンジン回転数または現在のエンジン回転数とオーバーランカットオフしきい値との間で比較を行い、予測される、または現在のエンジン回転数が、オーバーランカットオフしきい値よりも高い場合にのみ、内燃機関をオーバーランモードに調整するか、またはオーバーランモードを維持することが提供される。

本発明による方法は、制動要求があるか、またはオートマチックトランスミッションが駆動段Ｎにシフトされるか、またはオーバーランモードが終了した場合は，自動クラッチは切れたままであり，オーバーランモードに調整されない，また，制動要求によりオーバーランカットオフしきい値をオーバーシュートするか、またはエンジン回転数がオーバーランカットオフしきい値を下回る場合には、クラッチが自動的に切られ，オーバーランモードに調整されないという点で定義される。結局は、火花点火エンジンにおいて、エンジン回転数がオーバーランカットオフしきい値未満に落ちた場合に、排出規制を満たすために、アイドリングモードよりもオーバーランモードで多量の燃料が消費されるということである。

本発明の１つの有益な改良では、車両は、動力を供給されない走行（惰走モード）および減速を可能にする、自動的に作動する動作モードを装備する。この惰走モードでは、内燃機関は、自動クラッチを用いて残りの駆動系から自動的に切り離され、内燃機関は、アイドリングモードで動き続けるか、または停止される。制動要求が、この「惰走」動作モードで発生した場合、本発明によれば、動作モードの切換は、制動要求のエンジン回転数への影響を評価することで求められる予測エンジン回転数が、オーバーランカットオフしきい値またはオーバーラン作動しきい値より高い場合にのみ行われる。評価により、予測エンジン回転数が、オーバーランカットオフしきい値またはオーバーラン作動しきい値を超えない状況とされた場合、内燃機関は駆動系と連結されない、すなわち、制動要求が、例えば、ブレーキペダルを動かすことにより実行された場合、クラッチは切れたままであり、その結果として、内燃機関はそのアイドリング回転数で動き続けることができる。

本発明のさらに有利な発展形態によれば、制動要求のエンジン回転数への影響の評価は、自動車の走行状態データに基づいて、特に、現在のエンジン回転数、および／または車両速度、および／または要求された制動トルクの大きさに基づいて行われる。このために、評価に必要な走行状態データが送られる制御ユニットがあるのが好ましい。

エンジン回転数がオーバーランカットオフしきい値を下回った場合に、内燃機関を残りの駆動系から自動的に切り離すために、オートマチックトランスミッションもしくはダブルクラッチトランスミッションが必要であるか、または自動クラッチに加えて、手動トランスミッションが必要である。

自動的に作動させることができる惰走モードは、オートマチックトランスミッション、ダブルクラッチトランスミッション、または自動化した従来のトランスミッションを必要とし、制動要求を評価するために、評価に必要な走行状態データが送られる制御ユニット、好ましくはトランスミッション制御ユニットが設けられる。

本発明が、例示的な実施形態に基づき、添付の図面を参照して、以下に詳細に説明される。

作動させることができる惰走モードを用いて自動車のオーバーランモードを制御する、本発明による方法を説明する時間／回転数ダイヤグラムを示している。 自動車のオーバーランモードを制御する、本発明による方法を説明する別の時間／回転数ダイヤグラムを示している。

オートマチックトランスミッションを備えた内燃機関を有する自動車では、自動車は、自動的に作動できるオーバーランカットオフおよび惰走モードを装備し、この惰走機能は、図１による時間／回転数ダイヤグラムに関連して説明される、本発明による方法を用いて拡張される。

図１のこのダイヤグラムでは、エンジン回転数ｎが、２つの回転数プロファイルＫ１、Ｋ２で、時間ｔに対してプロットして示されている。さらに、内燃機関のアイドリング回転数ｎＬＬおよびオーバーランカットオフしきい値ｎ_Ｓｃｈがこのダイヤグラムに載せられている。エンジン回転数が、このオーバーランカットオフしきい値_ｎＳｃｈを超えた場合、オーバーランカットオフが行われる。自動車が惰走モードにあり、すなわち、エンジンがアイドリングモードＬＬにあり、制動要求が、例えば、ブレーキペダルを作動させることで、またはドライバ補助システムにより、時間ｔ１で発生した場合、この制動要求のエンジン回転数ｎへの影響が、制御ユニット、例えば、自動車のトランスミッション制御装置により評価され、この制動要求に対して予測される回転数が事前に求められ、オーバーランカットオフしきい値ｎ_Ｓｃｈと比較される。この場合に、この予測回転数が、このオーバーランカットオフしきい値ｎ_Ｓｃｈ未満である場合、時間ｔ１でオーバーランモードへの調整はない。これは、内燃機関が、自動クラッチを用いて駆動系に連結されないことを意味する。オーバーランモードなしで、図１によるダイヤグラムの曲線Ｋ２に示すように制動が行われ、内燃機関は、基本的にアイドリング回転数ｎＬＬで動き続ける。

別の事例では、制動要求に対して予測されるエンジン回転数ｎが、オーバーランカットオフしきい値ｎ_Ｓｃｈよりも高い場合、時間ｔ１でオーバーランモードへの調整があり、すなわち、内燃機関が、自動クラッチを用いて駆動系と連結され、それと同時に、オーバーランカットオフが時間ｔ１から開始される。

図１によるダイヤグラムでは、２つの曲線Ｋ１およびＫ２のエンジン回転数は時間ｔ１で落ちている。しかし、惰走モード時にエンジン回転数ｎがオーバーランカットオフしきい値ｎ_Ｓｃｈ未満に落ちているときでも、上記の方法が行われる場合、抵抗トルクを使用するために内燃機関を駆動系に連結すると、車両の高い運動エネルギにより、最初にエンジン回転数ｎが高くなり、その結果としてオーバーランカットオフしきい値ｎ_Ｓｃｈに達する、すなわち、予測されるエンジン回転数ｎはこのしきい値よりも高い。この場合に、内燃機関は、オーバーランカットオフに調整され、それと同時に、オーバーランモードに調整される。

別の事例では、すなわち、内燃機関が駆動系に連結されたときに、エンジン回転数ｎがオーバーランカットオフしきい値ｎ_Ｓｃｈに達しないことになる、すなわち、オーバーランカットオフが行われない場合、内燃機関はオーバーランモードに調整されない。

エンジン回転数が、オーバーランカットオフしきい値未満である惰走モード時に制動要求が生じた場合のこれらの事例に対して、制動要求のエンジン回転数への影響が、制御ユニットによって、この場合、例えば、トランスミッション制御装置によってさらに調査される、すなわち、この制動要求が、例えば、抵抗トルクを制動トルクとして要求しているか、エンジン回転数がオーバーランカットオフしきい値を超えるか、が調査される。

図２によるダイヤグラムは、自動クラッチおよびオーバーランカットオフを備えた自動車の内燃機関の回転数プロファイルを曲線Ｋ３で示す。

自動車が、オーバーランカットオフしきい値ｎ_Ｓｃｈよりも高い回転数ｎでオーバーランモードにある場合、内燃機関はオーバーランカットオフに調整される。エンジン回転数が、オーバーランモード時に時間ｔ１でオーバーランカットオフしきい値ｎ_Ｓｃｈ未満に落ちる場合、内燃機関は駆動系から自動的に切り離され、すなわち、クラッチは自動的に切られ、内燃機関は、オーバーランモードではなくなり、ほぼそのアイドリング回転数で動き続ける。当然、この方法は、オートマチックトランスミッションを有する自動車で実施することもできる。

制動要求のエンジン回転数への影響の評価は、自動車の走行状態データに基づいて、特に、現在のエンジン回転数、および／または車両速度、および／または要求された制動トルクの大きさに基づいて行われ、これらの走行状態データは、トランスミッション制御装置に送られる。

ｎ エンジン回転数
ｎ_Ｓｃｈ オーバーランカットオフしきい値

Claims (5)

1. 自動クラッチを備えた内燃機関を有する自動車のオーバーランモードを制御する方法であって、アクセルペダルが作動しておらず且つ内燃機関が駆動系と連結されている走行状態であるオーバーランモードでは、エンジン回転数（ｎ）がオーバーランカットオフしきい値（ｎＳｃｈ）よりも高い場合に、燃料供給が停止されるオーバーランカットオフが実行される方法において、
   自動クラッチにより内燃機関が駆動系と切り離されている状態において、ブレーキペダルを作動させることによる制動要求があると、内燃機関を駆動系と連結した場合に予測されるエンジン回転数を求め、
   前記予測されるエンジン回転数と前記オーバーランカットオフしきい値（ｎＳｃｈ）との間で比較を行い、
   前記予測されるエンジン回転数が、前記オーバーランカットオフしきい値（ｎＳｃｈ）よりも高い場合に、前記内燃機関を駆動系と連結させるオーバーランモードに調整し、さらに、前記内燃機関を駆動系と連結させるオーバーランモードに調整した後、エンジン回転数が前記オーバーランカットオフしきい値以下に落ちると、内燃機関は駆動系から切り離され、
   前記予測されるエンジン回転数が、前記オーバーランカットオフしきい値（ｎＳｃｈ）以下の場合は、内燃機関が駆動系と切り離されている状態を維持することを特徴とする方法。
2. 現在のエンジン回転数（ｎ）、車両速度および要求された制動トルクの大きさを含む走行状態データに基づいて、前記予測されるエンジン回転数を求めることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記自動車は、マニュアルトランスミッションを装備することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記自動車は、自動化トランスミッションを装備することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
5. 前記走行状態データが送られるトランスミッション制御ユニットが設けられることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。

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