JPH06502702A - 内燃機関とオートマチック変速機から構成されている駆動ユニットの作動法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 従来技術 本発明は、例えば車両用の内燃機関とオートマチック変速機から構成される駆動 ユニットを作動する方法であって、この場合、複数個のパラメータに依存して、 内燃機関のエンジントルクと、変速機の投入された変速段にもとづいて、被駆動 側トルクが変速機の出方側から取り出される形式の前記の作動法に関する。この 被駆動側トルクは次に車両の車輪へ導びがれて、相応の車両運動か設定調整され る。

公知の電子式エンジン出方制御袋ｒＩＬ（ＥＭＳ＝電子式可調整絞り弁）と電子 式変速機制御装置において、相応にプログラミングされた特性曲線または特性フ ィールドを介して内燃機関のエンジントルクが、アクセルペダル位置に応じて調 整される。同時に変速機制御装置により、駆動回転数と、アクセルペダル位置な いし絞り弁位置と、またはエンジン負荷とに依存して変速機の変速段目標値がめ られる。

発明の利点 主請求範囲の特徴部分に示された構成を有する本発明による方法は、被駆動側ト ルクを、アクセルペダル位置に依存することなく、即ち例えば変速機の作動状態 のような別の制御量に依存することなく、設定調整する利点を有する。さらに従 来技術の場合のようにアクセルペダルを介して、最終的に相応の被駆動側トルク の導出に用いられるエンジントルクを設定調整するのではなく、被駆動側トルク の直接の制御を行なう。

従来の方法の場合は、ＥＭＳおよび電子式変速機制御装置を有する車両に対して は次の欠点が生ずる：この種の車両において変速機が別の変速段へ切り換えられ ると、アクセルペダル位置が一定の場合は、跳躍的に変化するトルク変換比にも とづいて、被駆動側トルクが跳躍的に変化する。変速段切り換えにより変化され たエンジン回転数にもとづいて、変化されたエンジントルクも形成されるが、こ の不所望の変化が変換時跳躍的変化を通常は補償しない。車両搭乗者は切り換え 過程の際に、回避されない衝撃を感じる。この衝撃は通常の切り換え衝撃減衰に より平滑化はされるが、しかし常に感じられる。他方、本発明の方法は、運転者 の調整操作を必要とすることな（、被駆動側トルクを切り換え過程後にこの切り 換え過程前の被駆動側トルクへ整合させる。従来の方法の場合、変速段切り換え が行なわれない限り、アクセルペダル位置の連続的な変化が被駆動側トルクの連 続的な変化を生ぜさせる。

しかし例えば負荷と回転数に依存する切り換え特性曲線を上回わると、被駆動側 トルクがしたがって車両加速度が、跳躍的に変化する切り換え比にもとづいて、 同じく跳躍的に変化する。何故ならばエンジントルクは、変速段切り換えの後で は所期のように制御されないからである。さらにオートマチック変速機のスリッ プが負荷と回転数に依存する。他方、本発明による方法はエンジントルクを、ち ょうどいま投入された変速段に依存することな（、次の様に設定調整することを 保証する。即ち十分な最大エンジントルクを発揮し得る限り、アクセルペダル位 置と、必要に応じて別のパラメータからめられる、変速機における被駆動側トル クに対する目標値が維持されることを、保証する。

本発明の方法の別の利点は、運転者がアクセルペダルを介して被駆動側トルク（ 車両加速度を定める）だけヲ前モって与え、エンジントルクへは何らの直接的な 影響を有しないことである。そのため、変速機の変速段階とエンジントルクとの 組み合わせを種々の基準尺度に応じて最適化できる自由度が得られる。そのため 例えば必要とされる被駆動側トルクを出来るだけ長い時間の変換でおよび大きい エンジントルクで、実現できる（良好な効率）。最長時間での変換に必要なエン ジントルクが内燃機関の能力を越える時にはじめて、比較的に短時間での伝達が 選定される。他方、従来の変速機制御装置の場合は、切り換えプログラムに応じ て、既にエンジン負荷を著しく下回わると次に低い変速段へ切り換えられる。そ のため切り換え後の被駆動側トルク跳躍的変化は低減され、さらに車両の応動特 性が改善される。しかし駆動軸がそのために最大効率の範囲で作動されないこと がよく生ずる。本発明の方法は一定のアクセルペダル位置において、変速機切り 換えが常に被駆動側トルクの変化な（行なわれる。

特に有利な構成として、アクセルペダル位置に依存してまず最初に被駆動側トル ク目標値が定められ、続いて次にこの被駆動側トルク目標値に依存して変速機の 変速段が定められて投入され、続いて被駆動側トルク実際値が被駆動側トルク目 標値を有するようになる詳細には次のように経過する　即ちアクセルペダル位置 に依存して被駆動側トルク目標値をめる。選択的に次のことも可能である、即ち アクセルペダル位置と、駆動回転数にないしこれに相応する量に依存して、被駆 動側トルク目標値をめる。被駆動側トルク目標値と、駆動回転数にないしこれに 相応する量に依存して、変速機に対する最適の変速段をめる。ちょうどいま投入 された変速段において偏差が生じていてさらに例えば切り換えヒステリシスの遵 守のような周辺条件が守られていない時は、変速機を最適変速段へ移行する。投 入された変速段、駆動回転数および被駆動側トルク目標値から、必要とされるエ ンジントルク目標値を算出する。

このように定められたエンジントルク目標値とエンジン回転数から、絞り弁角度 目標値ないしこれに相応する値をめる。

絞り弁角度目標値を電子式エンジン出力制御装置（ＥＭＳ＝電子式可調整絞り弁 ）へ導びきないし該ＥＭＳによりめ、さらにＥＭＳが絞り弁角度を設定する。

前述の各種の算出を短かい時間間隔で常に新たに実施する。

図面 本発明を次に図面を用いて説明する： 第１図は、本発明の詳細な説明するブロック図、第２図は、オートマチック変速 機の第４速から第３速への変速段切り換えの際に時間に依存する被駆動側トルク のダイヤグラム図、第３図は、第４速から第３速へのおよび第３速から第２速へ の変速段切り換えの考慮の下での、アクセルペダル位置に依存する被駆動側トル クのダイヤグラム図、第４図は別のブロック図を、それぞれ示す。

第１図は本発明による方法を説明するブロック図を示す。装置１ヘアクセルペダ ル位置ｙが導びかれる。

この目的で、図示されていない車両のアクセルペダルを発信器と結合できる。発 信器はアクセルペダル位置に関するデータを供給する。これらのデータは前述の 装置１の入力量として導びかれる。さらに装置１は駆動回転数ｎ　ａｂに関する 情報を供給される。駆動回転数ｎ　ａｂとは、車両の内燃機関と結合されている オートマチック変速機の出力軸の回転数のことである。駆動回転数ｎ　ａｂでは な（、装置１へ車両速度を導びくこともできる。車両速度は駆動回転数ｎ　ａｂ に比例する。装！ｉｆｉは例えば電子回路として構成されている。

この電子回路は短かい時間間隔で、両方の入力量（アクセルペダル位置ｙと駆動 回転数ｎａｂ）を出力量へ変換して算出する。出力量とは被駆動側トルク目標値 ■ｏ　ａｂ　５ｏｉｌのことである。周期的に繰り返される算出は後述の装置に おいても実施される。

被駆動側トルク目標値ｍｏ　ａｂ　５ｏｌｌは、例えば特性フィールドとして構 成されている第２の装置２へ導びかれる。別の入力量として装置２も駆動回転数 ｎ　ａｂを供給される。駆動回転数ｎ　ａｂと被駆動側トルク目標値■ｏ　ａｂ 　５ｏｌｌによる各々の値に対して、所定の最適化尺度により最適の変速段ｇ　 ｏｐｔが算出される。この変速段は装置２の出力量として送出されて装置３へ導 びかれる。装置３も例えば特性フィールドである。

装置１３は、最適変速段ｇｏｐｔ　の情報のほかに、別の入力量として障害量Ｓ ｔを供給される。この障害量Ｓｔは、別のパラメータを考慮するための量として 検出される、例えばこの障害量は周囲条件を定めることができる。周囲条件は例 えば切り換えヒステリシスの維持とすることができる。装置２により算出された 最適変速段ｇ　ａｐｔが、オートマチック式切り換え変速機の、ちょうどいま投 入された変速段ａｂとは異なると、変速機制御装置が、例えば前述の切り換えヒ ステリシスの考慮の下に、最適の変速段ｇ　ａｐｔへ切り換える。そρため装置 ３の出力側に相応の情報が送出される。この情報は、被駆動側トルク目標値ｓｏ 　ａｂ　５ｏｉｌと共に装置４へ導びかれる。さらに装置４へ別の入力量として 駆動回転数ｎ　ａｂが入力される。装置４はエンジントルク目標値１１ｏ■ｏ　 ５ｏｉｌを算出する、即ち内燃機関のトルクに対する目標値が前もって与えられ る。この目標値は装置５へ入力量として導びかれる。装置５は別の入力量として エンジン回転数ｎ　ｍａｔを供給される。さらにここでは障害量Ｓｔも考慮され る。出力側に絞り弁角度目標値ｄｋ　５ｏｉｌが送出される。この絞り弁角度目 標値ｄｋ　５ｏｌｌは最終的に装置６において、内燃機関で実際に設定される絞 り弁角度ｄｋ　ｉｓｔになる。装置６は例えば電子式エンジン出力制御装置（Ｅ ＭＳ＝電子式可調整絞り弁）として構成されている。

作動時には次の機能が進行する： 短かい時間間隔（例えば数■Ｓ）で、その都度のアクセルペダル位置ｙと駆動回 転数ｎ　ａｂと必要に応じて別の、ここには示されていないパラメータから、被 駆動側トルク目標値■ｏ　ａｂ　５ｏｉｌが算出される。このことは前述の装置 １において行なわれる。装置２（特性曲線）が最適の変速段　ｇ　ｏｐｔを、特 性領域　ｇ　ａｐｔ（ｍｏ　ａｂ　５ｏｉ１．　ｎ　ａｂ）にもとづいて供給す る。

同じ（数ＩＩＳの間隔で特性フィールド（装置ｉｆ４）１１０ｍａｔ（ｇ　１ｓ ｔＳｓｏ　ａｂ　５ｏｉ１．　ｎ　ａｂ）により、エンジントルク目標値ｓｏ　 ｍｏｔ　５ｏｉｌがめられる。

車両の加速度は実質的に走行抵抗、制動力および変速機の被駆動側トルクｎｏ　 ａｂにより定められる。被駆動側トルクｎｏ　ａｂは、エンジントルクＩｌｏ　 ｇ＋ｏｔ　（副出力を減算して）と、オートマチック変速機のトルク変換比ｕｓ 　ｇｅｔ　（まさつ損失とトルクコンバータの影響量を含む）との積として形成 される。この場合、次の式が適用される。

ｇｏ　ａｂ　＝　ｓｏ　＋＊ｏｔ　＋　ｕｍ　ｇｅｔ。

装置４の特性フィールド値は次のように前もって与えられる、即ち積が ｓｏ　ｇｏｔ（ｇ　ｉｓｔ、　ｌｌｏ　ａｂ　５ｏｉｌ、ｎ　ａｂ　）　ｅｕｌ ｌｇｅｔ（ｇ　ｉｓｔ、　ａｇｏ　ａｂ　５ｏ１１．　ｎ　ａｂ）＝　ｓｏ　ａ ｂ　５ｏｌｌ となるように、即ち被駆動側トルク目標値＋ｓｏ　ａｂ　ｓ。

１１に相応するように、与えられる。

実現する場合、第１図の装置５および６は、電子式エンジン出力制御装置の中に まとめることができる。

この制御装置は請求められたエンジントルク目標値■０　■ｏｔ　５ｏｉｌとエ ンジン回転数ｎ　ｍａｔならびに前述の障害量Ｓｔを用いて、さらに特性フィー ルドｄｋ（■０　腸ｏｔ、ｎ　ｎｏｔ）を介して、要求されるエンジントルク■ ｏ　ｍａｔ　５ｏｉｌの形成に必要とされる絞り弁角度ｄｋ　ｉｓｔを算出して この角度を設定する。

本発明の方法にもとづいて、第２図に示された特性曲線経過が設定される。第２ 図のダイヤグラムは、第４速４．ｇから第３速３．ｇへの変速機の変速段切り換 えの際の被駆動側トルクｍｏ　ａｂの、時間ｔに対する依存性を示す。図示され ている様に切り換え時相中にだけわずかな過振動が存在するが、この切り換えの 前後は同じ被駆動側トルクｓｏ　ａｂが供給される。この場合に前提とされてい ることは、車両の運転者がアクセルペダルを一定の位置に維持することである。

第３図に示されている様に被駆動側トルク■Ｏａｂはアクセルペダル位置ｙの関 数として示されている。オートマチック変速機の変速段４．３および２に関する 範囲が示されている。アクセルペダル位置ｙの変化により、即ち連続的に行なわ れる、アクセルペダルの踏み込みにより、被駆動側トルクｍｏ　ａｂも連続的に 増加する。この実施例において、アクセルペダルと被駆動側トルクとの関係は直 線的な関数（直線）として形成されている。しかし所望のペダル特性を得るため に、この関係を非直線の特性曲線により形成することもできる。その特徴は、変 速機の切り換えにもかかわらずトルクの跳躍的変化が生じないことである。

前述の構成を、第４図のブロック図においてもう一度詳細に説明する。この図に は、設けられている制御装置への前述の論理関数の有利な配分が示されている。

しかし別の配分も可能である。この制御装置はデータバスＣＡＮを有する、即ち 車両の装置用のためのデータ情報全体がデータバスＣＡＮを介して導びかれる。

データバスＣＡＮへ電子式エンジン出力制御装置７、変速機制御袋ｆｌｆ８およ びエンジン制御袋ｆ１９が接続されている。入力量として電子式エンジン出力制 御装置７はアクセルペダル位置ｙを供給される。電子式エンジン出力制御装置７ のインターフェース１０に、アクセルペダル位置ｙがディジタル化された形式で 送出される。同じくインターフェース１０を介して装置７は絞り弁に対する目標 値ｄｋ　５ｏｉｌを供給される。

変速機制御装置８は、入力量として駆動回転数ｎ　ａｂおよび投入された変速段 ｇ　ｉｓｔを供給される。データバスＣＡＮを介してアクセルペダル位置ｙが導 びかれる。出力量として制御装置８がデータバスを介して、エンジントルクに対 する目標値ｉｏ　ＩＩｏｔ　５ｏｉｌを送出する。この目標値はエンジン制御装 置９へも導びかれる。さらにエンジン制御装置９は入力量としてエンジン回転数 ｎ　ｍａｔを供給される。エンジン制御装置９は、これに供給される情報から絞 り弁角度目標値ｄｋ　５ｏｉｌを算出する。この目標値はＣＡＮバスを介してエ ンジン出力制御装置７へ導びかれる。

本発明の方法は、エンジントルクＩｌＯ醜ｏｔを、ちょうどいま投入された変速 段（およびその他のさらに考慮される量）に依存することなく、次のように設定 することである。即ちアクセルペダル位置により前もって与えられる、被駆動側 トルクｓｏ　ａｂのための目標値を、供給可能な最大エンジントルクｌ１ＯＩｌ Ｏｔが十分である限り、常に維持するように設定することである。

本発明の別の実施例によれば、この方法をエンジン−トルクを電子的に調整可能 な絞り弁を介して制御されるーにおいて実現するのではなく、ディーゼルエンジ ンまたは吸入弁制御装置におけるＥＤＣ（電子式ディーゼル制御装置）のような 池の調整装置を介して調整可能にする。

さらにエンジントルク目標値をめる場合に変速機温度も、トルク変換比における 温度に依存する損失を補償する目的で、共に考慮できる。

次のような別の実施例も可能である。即ち必要とされる絞り弁角度ｄｋをめるた めに、エンジントルク目標値ｍｏ　ｍａｔ　５ｏｉｌとエンジン回転数ｎ　ｍａ ｔのほかに、エンジン温度および／または吸入空気温度および／または空気圧力 も考慮する（エンジントルク■０■Ｏｔに対する障害量の補償）。最後に次の実 施例も可能である、即ち被駆動側トルク目標値ｍｏ　ａｂ　５ｏｌｌと変速段ｇ のほかに、中間量であるエンジントルク目標値■０■ｏｔｓｏｌｌを経由せずに 、絞り弁角度目標値ｄｋ　５ｏｉｌを直接算出する。

前述の変形実施例の任意の組み合わせも可能である国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．例えば車両用の内燃機関とオートマチック変速機から構成される駆動ユニッ トを作動する方法であって、この場合、複数個のパラメータに依存して、内燃機 関のエンジントルクと、変速機の投入された変速段とにもとづいて、被駆動側ト ルクが変速機の出力側から取り出される形式の前記の作動法において、１つのパ ラメータを形成するアクセルペダル位置（ｙ）に依存して被駆動側トルク（ｍｏ 　ａｂ）を、投入された変速段（ｇ　ｉｓｔ）に依存せずに前もって与えること を特徴とする、内燃機関とオートマチック変速機から構成されている駆動ユニッ トの作動法。
2. ２．アクセルペダル位置（ｙ）に依存してまず最初に被駆動側トルク目標値（ｍ ｏ　ａｂ　ｓｏｌｌ）を求め、次に該被駆動側トルク目標値（ｍｏ　ａｂ　ｓｏ ｌｌ）に依存して変速機の変速段（ｇ　ｏｐｔ）を定めて投入させ、続いてエン ジントルク（ｍｏ　ｍｏｔ）を、被駆動側トルク実際値（ｍｏ　ａｂ　ｉｓｔ） が被駆動側トルク目標値（ｍｏ　ａｂ　ｓｏｌｌ）を有するように設定調整する ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．アクセルペダル位置（ｙ）に依存して被駆動側トルク目標値（ｍｏ　ａｂ　 ｓｏｌｌ）を求める、請求の範囲第１項又は第２項記載の方法。
4. ４．アクセルペダル位置（ｙ）と、駆動回転数（ｎａｂ）にないしこれに相応す る量に依存して、駆動トルク目標値（ｍｏ　ａｂ　ｓｏｌｌ）を求める、請求の 範囲第１項から第３項までのいずれか１項記載の方法。
5. ５．被駆動側トルク目標値（ｍｏ　ａｂ　ｓｏｌｌ）と、駆動回転数（ｎ　ａｂ ）にないしこれに相応する量に依存して、変速機に対する最適の変速段（ｇ　ｏ ｐｔ）を求める、請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項記載の方法。
6. ６．ちょうどいま投入された変速段（ｇ　ｉｓｔ）において偏差が生じていてさ らに例えば切り換えヒステリシスの遵守のような周辺条件が守られていない時は 、変速機を最適変速段（ｇ　ｏｐｔ）へ移行する、請求の範囲第１項から第５項 までのいずれか１項記載の方法。
7. ７．投入された変速段（ｇ　ｉｓｔ）、駆動回転数（ｎａｂ）および被駆動側ト ルク目標値（ｍｏ　ａｂ　ｓｏｌｌ）から、必要とされるエンジントルク目標値 （ｍｏ　ｍｏｔｓｏｌｌ）を算出する、請求の範囲第１項から第６項までのいず れか１項記載の方法。
8. ８．エンジントルク目標値（ｍｏ　ｍｏｔ　ｓｏｌｌ）とエンジン回転数（ｎ　 ｍｏｔ）から、絞り弁角度目標値（ｄｋｓｏｌｌ）ないしこれに相応する値を求 める、請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１項記載の方法。
9. ９．絞り弁角度目標値（ｄｋ　ｓｏｌｌ）を電子式エンジン出力制御装置（ＥＭ Ｓ＝電子式可調整絞り弁）へ導びき、ないし該ＥＭＳにより求め、さらにＥＭＳ が絞り弁角度（ｄｋ　ｉｓｔ）を設定する、請求の範囲第１項から第８項までの いずれか１項記載の方法。
10. １０．各種の算出を短かい時間間隔で常に新たに実施する、請求の範囲第１項か ら第９項までのいずれか１項記載の方法。