JPH1172160A - 自動車のドライブトレーン制御装置 - Google Patents
自動車のドライブトレーン制御装置Info
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Abstract
エンジン動作モードの際にも回避できる集積化されたド
ライブトレーン制御装置を提供すること。 【解決手段】 エンジンのトルクに作用するパラメータ
を制御するエンジン制御部と、自動変速機の変速過程を
制御する変速機制御部と、前記エンジン制御部と変速機
制御部を相互に接続するインターフェースとを有し、前
記インターフェースを介して状態信号が伝送され、該状
態信号は変速機制御部に目下行われている触媒再生反応
を通報し、さらに該状態信号によって変速機制御部にお
ける変速機の変速過程が延期されるように構成する。
Description
速機とを有する自動車のドライブトレーン制御装置に関
する。
は、変速時の快適性の改善と変速機におけるショックの
低減のために、点火角度の変更によってエンジントルク
の低減が引き起こされていた(例えばDE-29 34 477 C3
明細書)。新たに開発すべきエンジン制御及び減速器制
御のもとでは有害物質の放出を低減することが前面に打
ち出されその重要性が増している。それに対する局所的
改善策として、一方ではエンジンシステムでの改善が試
みられ、他方では変速機システムでの改善が試みられて
いる。しかしながらこれらの2つのシステムは互いに相
反的に影響を及ぼし合うので、そのような改善策によっ
ては自動車の運転に制限が生じる。
希薄運転型エンジンのシリンダが複数の吸入バルブを有
しており、該吸入バルブの1つ(スワールコントロール
バルブ“swirl control valve”)は比較的高いエンジン
負荷の際には開かれ、比較的低い負荷の際には閉じられ
る(US 5,311,794 A 明細書)。空燃比は、このバル
ブが閉じている場合には、開いている時よりも高い。バ
ルブの吸入と排出の切換は、変速機制御部に伝達され
る。変速機制御部は、切換の後で所定の期間変速機の各
変速過程を中断する。しかしながらこの場合エンジンの
特殊な運転状態は、考慮されていない。
ジンを有しており、この触媒器の排ガス清浄機能は、経
時変化と共に衰える(DE-43 32 456 A1 明細書)。この
ような自動車の自動変速機は、少なくともエコノミーモ
ードとスポーツモードの切換プログラムを有しており、
さらにエンジンの暖気状態の開始時点で触媒器の迅速な
加熱のために変速機を自動的にスポーツプログラムに切
り換える装置が設けられている。エコノミープログラム
への変速機の自動的なスイッチバックは、スポーツプロ
グラムの投入期間の後で行われる。この期間は全運転期
間又は全走行距離の増加と共により長くなる。
車のドライブトレーンは、燃料制御部を有している。こ
の制御部は、ドライバによる出力の要求に依存する。複
数のの特性マップは、排ガス成分と燃料消費に関する経
験的に求められたデータを含んでいる(EP-0 474 401 A
1 明細書)。変速機制御部は、車両速度と要求出力に基
づいて、かつ特性マップの評価によって許容エンジン動
作領域の“最適”な変速比を算出し、この最適な変速比
が指示される。この最適化は、低燃費と低濃度な排ガス
に関して行われる。この場合これらの基準は重み付けさ
れてもよい。最も慣用なエンジン動作範囲に対しては特
性マップデータの適合補正が行われる。
ジンと変速機の相反的な悪影響を特別なエンジン動作モ
ードの際にも回避できる集積化されたドライブトレーン
制御装置を提供することである。
り、エンジンのトルクに作用するパラメータを制御する
エンジン制御部と、自動変速機の変速過程を制御する変
速機制御部と、前記エンジン制御部と変速機制御部を相
互に接続するインターフェースとを有し、前記インター
フェースを介して状態信号が伝送され、該状態信号は変
速機制御部に目下行われている触媒再生反応を通報し、
さらに該状態信号によって変速機制御部における変速機
の変速過程が延期されるように構成されて解決される。
記載されている。
レーン全体の集積化された機能制御が可能となることで
ある。変速機における変速過程は、エンジンの支障のな
いクリーンな動作を損なわせることはない。変速機制御
部は次のように設計される。すなわち内燃機関の希薄運
転時(成層充填時)でも均一運転時でもエンジン制御部
と共に支障無く動作するように設計される。
説明する。
ブトレーン制御装置を概略的に示した図である。
式エンジン制御部(EMS)2を含んでいる。このエン
ジン制御部2は、信号線路3を介してエンジン4を制御
する。図1には、スロットル弁5が概略的に示されてお
り、このスロットル弁5は、ドライバーによってガスペ
ダルないしアクセルペダルGと、場合によってはそれ自
体公知のここでは図示していない電子制御式出力制御部
(E−GASとも称する)を介して操作される。エンジ
ン制御部2は、さらにエンジンの点火時期を制御する。
図中の符号ETCは、この制御部が電子制御式駆動スリ
ップ制御の機能も果たすことを表している。
信号線路7を介して自動変速機8を制御する。この自動
変速機8は、基本的には遊星歯車式のフルオートマチッ
クで構成されてもよいし、マニュアル操作式自動変速機
として構成されてもよい。ロックアップクラッチを備え
たトルクコンバータ10付き変速機が装備されている場
合には、このロックアップクラッチは変速機制御部6に
よって信号線路11を介して制御される。
ており、これは変速機8の出力軸と駆動アクスルを接続
している。この駆動アクスルはここでは駆動輪13によ
って表されている。触媒器15を備えた排ガス装置14
も概略的に示されている。
数の信号線路によって相互に接続されている。これらの
信号線路はデータバスとして構成されていてもよく、こ
れらはインターフェース16を形成する。このインター
フェース16を介して、自動車の動作パラメータに関す
るデータと制御信号、例えば物理的な特性量の形態の制
御信号が交換される。
性マップ18を有しており、この変速特性マップに基づ
いて変速機制御部6は、車両状態パラメータ、例えばエ
ンジン回転数やアクセルペダル位置等に依存して変速機
の変速過程を公知の方式で制御する。その他にも変速機
制御部6は、特殊な変速特性マップ19を有しており、
その機能は以下で説明する。
な燃料消費を達成するために、例えばλ>1.2の空気
過剰率による燃料空気混合気で作動される。しかしなが
らこのλ>1.2の空気過剰率は、触媒器15の作用に
対しては、不利に働く。この場合最良の作用を生ぜしめ
る値はλ=1である。この問題の解決可能な手段は、酸
化窒素(これは希薄運転の際に生じる)を限界領域周辺
に結びつけるような触媒器を使用することである。それ
に対する既存の能力が限界に来た時には、濃厚混合気
(λ<1)での動作フェーズが実施されなければならな
い。このフェーズでは結合される酸化窒素が無害な成分
に変換され得る。すなわち触媒器は再生されなければな
らない。
運転の間でエンジンの状態変化を頻繁に、すなわち1秒
から3秒毎に生じさせる。このようなエンジンの状態変
化が生じるフェーズにおいて生じる変速機の状態変化、
例えばシフトチェンジは、エンジン4の動作に非常に不
利に働くことがわかっている。そのような状態変化のも
とではエンジンが正確に設定された作動制御におかれな
ければならない。この場合は、例えばエンジンの複数の
動作パラメータ、例えば混合気形成、燃料噴射量などが
非常に正確に制御されなければならない。
ンジンの状態変化を損なわせる。なぜならエンジン回転
数とエンジンの動作点がその際に跳躍的に変化するから
である。それに対しては、エンジントルクを制御(増加
又は低減)するために変速機制御部のエンジン制御への
介入制御がなされる。これも混合気形成と燃焼に影響す
る。
が次のように設計仕様される。すなわち触媒再生作用が
行われている限り、変速機8におけるシフトチェンジが
ずらされ(延期)、極端な場合には中止される。エンジ
ン制御部2は、それに対してインターフェース16を介
して状態信号ASを送出する。この状態信号は変速機制
御部6にそのような特別なエンジン状態を知らせ(シグ
ナリング)、さらに変速機において変速過程又は変速比
変更を延期させる。この変速過程の延期又は遅延は、特
別な変速特性マップ19の適用によってあるいは変速特
性曲線のシフトによって実現される。例えば目下の特性
マップによるシフトアップ時に、この特別な変速特性マ
ップは、回転数を高める方向での延期に作用する。シフ
トダウンの時は、回転数を低減する方向での延期に作用
する。
よる変速過程の簡単な中断に対しても次のような利点を
有している。すなわちエンジンの過回転に対する保証に
結び付く利点を有している。状態信号ASによって変速
機制御部6にはエンジン動作の様々な状態変化がシグナ
リングされる。特に希薄混合気による成層運転と濃厚混
合気による運転との間の入れ換えがシグナリングされ
る。
変更の延期又は中止の例外は、次のような走行状況にお
いてである。すなわち例えば車両のドライバが安全上の
理由から例えばキックダウン命令を出させてしエンジン
4にさらなるトルクを要求した場合である。この比較的
高いトルクは、触媒器再生作用の期間中は直ちに出力さ
れる。なぜならエンジンはこの再生作用期間中に均一に
動作し、比較的高いトルクは点火角度の遅角調整によっ
て制御されるからである。
を備えたエンジンのようにそのつどの比較的低い変速段
にて行われる。エンジンはここでも均一に動作してい
る。
を充填成層動作領域から逸脱させてもよい。なぜならこ
の充填成層動作に対する所要トルクは、低回転数のもと
では高すぎる可能性があるからである。エンジン4がこ
の充填成層動作領域の境界に近づいている場合には、こ
のことがインターフェース16を介して変速機制御部6
にシグナリングされ、変速機制御部によって変速機にお
けるシフトチェンジが延期される。このことは特に変速
そのものが燃料消費に悪影響を及ぼすからである。
Claims (6)
- 【請求項1】 エンジン(4)と自動変速機(8)とを
有する自動車のドライブトレーン制御装置において、 エンジン(4)のトルクに作用するパラメータを制御す
るエンジン制御部(2)と、 自動変速機(8)の変速過程を制御する変速機制御部
(3)と、 前記エンジン制御部(2)と変速機制御部(3)を相互
に接続するインターフェース(16)とを有し、 前記インターフェース(16)を介して状態信号(A
S)が伝送され、該状態信号(AS)は変速機制御部
(6)に目下行われている触媒再生反応を通報し、さら
に該状態信号によって変速機制御部(6)における変速
機(8)の変速過程が延期されることを特徴とする自動
車のドライブトレーン制御装置。 - 【請求項2】 前記変速機制御部(6)には、前記状態
信号(AS)によってエンジン(4)の暖機運転が通報
される、請求項1記載の自動車のドライブトレーン制御
装置。 - 【請求項3】 前記変速機制御部(3)では状態信号
(AS)の受信のもとでシフトアップがエンジン回転数
を高める方向に延期される、請求項1記載の自動車のド
ライブトレーン制御装置。 - 【請求項4】 前記変速機制御部(3)は、変速過程を
延期して制御する特殊な変速特性マップ(19)を有し
ている、請求項1記載の自動車のドライブトレーン制御
装置。 - 【請求項5】 前記エンジン制御部(2)から変速機制
御部(6)へ状態信号(AS)が伝達され、該状態信号
(AS)はエンジン(4)の成層充填運転をシグナリン
グする、請求項1記載の自動車のドライブトレーン制御
装置。 - 【請求項6】 前記エンジン制御部(2)から変速機制
御部(6)へ状態信号(AS)が伝達され、該状態信号
(AS)はエンジン(4)の状態変更をシグナリングす
る、請求項1又は2記載の自動車のドライブトレーン制
御装置。
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