JP2010261377A - Control method of power train system and power train system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディーゼル機関と有段式変速機とを備えたパワートレインシステムと、このパワートレインシステムを制御する方法と、に関する。 The present invention relates to a powertrain system including a diesel engine and a stepped transmission, and a method for controlling the powertrain system.
ディーゼル機関の燃焼室において過剰の酸素が燃焼すると、燃焼室内が過剰に高温・高圧になり、NOx(窒素酸化物)の発生量が増加してしまうため、燃焼室内の酸素濃度を適正に制御する必要がある。酸素濃度の目標値は、例えば、エンジンの機関速度と、エンジンに要求される要求トルクとに応じて設定される。また、酸素濃度の調節は、例えば、エンジンの排気通路からEGR通路を経由して吸気通路へ戻される排気ガスの流量(EGR量)を調節することなどにより行われる。 When excess oxygen burns in the combustion chamber of a diesel engine, the combustion chamber becomes excessively hot and high pressure, and the amount of NOx (nitrogen oxide) generated increases, so the oxygen concentration in the combustion chamber is controlled appropriately. There is a need. The target value of the oxygen concentration is set according to, for example, the engine speed of the engine and the required torque required for the engine. The oxygen concentration is adjusted, for example, by adjusting the flow rate (EGR amount) of exhaust gas returned from the engine exhaust passage to the intake passage via the EGR passage.
ところで、有段式変速機の変速中は、エンジンの出力が不要である。そのため、図9の実線に示されるように、変速中(時点t1から時点t2までの時間)は燃焼室内の酸素濃度の目標値が最低値に設定される。変速が完了すると、変速完了時の機関速度および要求トルク等に基づいて新たな目標値が設定される。よって、変速完了時、酸素濃度の目標値が瞬間的に著しく上昇することになる。 By the way, the output of the engine is not required during gear shifting of the stepped transmission. Therefore, as shown by the solid line in FIG. 9, the target value of the oxygen concentration in the combustion chamber is set to the lowest value during the shift (time from time t1 to time t2). When the shift is completed, a new target value is set based on the engine speed and the required torque at the completion of the shift. Therefore, at the completion of the shift, the target value of the oxygen concentration is instantaneously significantly increased.
しかし、燃焼室内の酸素濃度を、変速完了と同時に瞬間的に大きく変化させることは技術的に極めて困難である。図9の破線で示されるように、実際の酸素濃度は、変速完了直後において徐々に上昇するため目標値を大きく下回り、燃焼室内が酸素不足となってしまう。 However, it is technically extremely difficult to instantaneously change the oxygen concentration in the combustion chamber instantaneously upon completion of the shift. As shown by the broken line in FIG. 9, the actual oxygen concentration gradually increases immediately after the completion of the shift, and thus greatly falls below the target value, resulting in insufficient oxygen in the combustion chamber.
このような問題に鑑みて、特許文献1の例えば段落[0046]に記載された技術では、変速完了直後の燃焼室内の酸素不足が抑制されるように、変速中の酸素濃度(EGR量)が制御される。具体的に、特許文献1の技術では、変速中の酸素濃度が、変速直前の酸素濃度に応じた所定濃度に維持される。かかる技術によれば、変速完了時の酸素濃度の変化量を極力小さくすることができる。
In view of such a problem, in the technique described in, for example, paragraph [0046] of
しかし、特許文献1の技術に係る制御が行われても、変速直前の酸素濃度が顕著に低い場合は、変速中の酸素濃度も低く維持されるため、変速完了時において、実際の酸素濃度が目標値よりも著しく低い状態となることがある。この場合、実際の酸素濃度は直ちに目標値に到達できないため、実際の酸素濃度が目標値に達するまでの間、燃焼室内で酸素不足の状態が続いてしまう。
However, even when the control according to the technique of
そこで、本発明は、ディーゼル機関の燃焼室内が変速完了直後に酸素不足になることを確実に防止することを、基本的な目的とする。 Therefore, a basic object of the present invention is to reliably prevent oxygen shortage in a combustion chamber of a diesel engine immediately after completion of shifting.
上記課題を解決するため、本願の第1の発明は、ディーゼル機関と、複数の変速段を有し且つ変速段毎に異なる減速比で前記ディーゼル機関の出力を減速させる有段式変速機とを備えたパワートレインシステムを制御する方法であって、
前記ディーゼル機関の機関速度と、前記ディーゼル機関に要求される要求トルクとを検知する工程と、
前記有段式変速機の変速が開始されたか否かを判定する工程と、
前記変速が開始された後、該変速が完了したか否かを判定する工程と、
前記変速が開始されていないとき、検知された前記機関速度と前記要求トルクとに基づき、前記ディーゼル機関の燃焼室内の酸素濃度を制御する工程と、
前記変速が開始されたとき、該変速が完了したときの前記機関速度と前記要求トルクとを予測する工程と、
前記変速が開始されてから完了するまでの間、予測された変速完了時の前記機関速度と前記要求トルクとに基づき、前記酸素濃度を制御する工程と、を有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, a first invention of the present application includes a diesel engine and a stepped transmission that has a plurality of shift speeds and decelerates the output of the diesel engine at a different reduction ratio for each shift speed. A method for controlling a powertrain system comprising:
Detecting the engine speed of the diesel engine and the required torque required for the diesel engine;
Determining whether or not shifting of the stepped transmission has started;
Determining whether the shift has been completed after the shift is started;
Controlling the oxygen concentration in the combustion chamber of the diesel engine based on the detected engine speed and the required torque when the shift is not started;
Predicting the engine speed and the required torque when the shift is started, when the shift is completed;
And a step of controlling the oxygen concentration based on the predicted engine speed and the required torque at the completion of the shift from the start to the completion of the shift.
本願の第2の発明に係るパワートレインシステムの制御方法は、第1の発明において、
前記変速が開始されてから完了するまでの間に前記酸素濃度を制御する工程において、前記有段式変速機の変速パターンが同一である条件下において、前記変速の開始直前に検知された前記要求トルクが大きいほど前記酸素濃度を高く制御することを特徴とする。
The powertrain system control method according to the second invention of the present application is the first invention,
In the step of controlling the oxygen concentration from the start to the completion of the shift, the request detected immediately before the start of the shift under the condition that the shift pattern of the stepped transmission is the same. The greater the torque, the higher the oxygen concentration is controlled.
なお、本明細書において、「変速パターン」とは、変速直前の変速段と変速直後の変速段との組み合わせを意味するものとする。また、本明細書において、「変速の開始直前」とは、変速に先駆けて種々の制御パラメータが大きく変化する直前のことを指し、例えば、手動式変速機を搭載した車両においては、アクセル踏み込み量が所定以上の減少率で減少し始める直前のことを指す。 In the present specification, the “shift pattern” means a combination of the shift stage immediately before the shift and the shift stage immediately after the shift. Further, in this specification, “immediately before the start of shifting” means immediately before various control parameters change greatly prior to shifting. For example, in a vehicle equipped with a manual transmission, the accelerator depression amount Refers to the point immediately before starting to decrease at a reduction rate greater than or equal to a predetermined value.
本願の第3の発明に係るパワートレインシステムの制御方法は、第1または第2の発明において、
前記変速が開始されてから完了するまでの間に前記酸素濃度を制御する工程において、前記変速がシフトアップである場合、前記変速がシフトダウンである場合に比べて、前記酸素濃度を高く制御することを特徴とする。
The powertrain system control method according to the third invention of the present application is the first or second invention,
In the step of controlling the oxygen concentration between the start of the shift and the completion thereof, the oxygen concentration is controlled to be higher when the shift is upshifted than when the shift is downshifted. It is characterized by that.
本願の第4の発明に係るパワートレインシステムの制御方法は、第3の発明において、
前記変速が開始されてから完了するまでの間に前記酸素濃度を制御する工程において、前記変速の開始直前に検知された前記要求トルクが所定トルク以上である場合、前記変速の開始直前に検知された前記要求トルクが前記所定トルクよりも小さい場合に比べて、前記変速がシフトアップである場合の前記酸素濃度と、前記変速がシフトダウンである場合の前記酸素濃度との差が大きくなるように、前記酸素濃度を制御することを特徴とする。
A powertrain system control method according to a fourth invention of the present application is the third invention,
In the step of controlling the oxygen concentration between the start of the shift and the completion thereof, if the required torque detected immediately before the start of the shift is equal to or greater than a predetermined torque, it is detected immediately before the start of the shift. In addition, the difference between the oxygen concentration when the shift is shifted up and the oxygen concentration when the shift is shifted down is larger than when the required torque is smaller than the predetermined torque. The oxygen concentration is controlled.
本願の第5の発明に係るパワートレインシステムの制御方法は、
ディーゼル機関と、複数の変速段を有し且つ変速段毎に異なる減速比で前記ディーゼル機関の出力を減速させる有段式変速機とを備えたパワートレインシステムを制御する方法であって、
前記ディーゼル機関の機関速度と、前記ディーゼル機関に要求される要求トルクとを検知する工程と、
前記有段式変速機の変速が開始されたか否かを判定する工程と、
前記変速の開始後、該変速が完了したか否かを判定する工程と、
前記変速が開始されていないとき、検知された前記機関速度と前記要求トルクとに基づき、前記ディーゼル機関の燃焼室内の酸素濃度を制御する工程と、
前記変速が開始されてから完了するまでの間、該変速の開始直前に検知された前記機関速度と前記要求トルクとに基づき、前記酸素濃度を制御する工程と、を有し、
前記変速が開始されてから完了するまでの間に前記酸素濃度を制御する工程において、
前記変速が任意のシフトアップであり、且つ、該シフトアップの開始直前に検知された前記機関速度が第1速度であり、且つ、前記シフトアップの開始直前に検知された前記要求トルクが第1トルクであるとき、前記酸素濃度を第1濃度に制御し、
前記変速が任意のシフトダウンであり、且つ、該シフトダウンの開始直前に検知された前記機関速度が第1速度であり、且つ、前記シフトダウンの開始直前の前記要求トルクが第1トルクであるとき、前記酸素濃度を、第1濃度よりも第1の差だけ低い第2濃度に制御し、
前記変速が前記シフトアップであり、且つ、該シフトアップの開始直前に検知された前記機関速度が第1速度であり、且つ、前記シフトアップの開始直前に検知された前記要求トルクが第1トルクよりも小さな第2トルクであるとき、前記酸素濃度を第1濃度よりも低い第3濃度に制御し、
前記変速が前記シフトダウンであり、且つ、該シフトダウンの開始直前に検知された前記機関速度が第1速度であり、且つ、前記シフトダウンの開始直前に検知された前記要求トルクが第2トルクであるとき、前記酸素濃度を、第1の差よりも大きな第2の差だけ第3濃度よりも低い第4濃度に制御することを特徴とする。
The control method of the powertrain system according to the fifth invention of the present application is:
A method of controlling a powertrain system comprising a diesel engine and a stepped transmission that has a plurality of shift stages and decelerates the output of the diesel engine at a different reduction ratio for each shift stage,
Detecting the engine speed of the diesel engine and the required torque required for the diesel engine;
Determining whether or not shifting of the stepped transmission has started;
Determining whether or not the shift has been completed after the start of the shift;
Controlling the oxygen concentration in the combustion chamber of the diesel engine based on the detected engine speed and the required torque when the shift is not started;
A step of controlling the oxygen concentration based on the engine speed and the required torque detected immediately before the start of the shift, from the start of the shift to the completion.
In the step of controlling the oxygen concentration between the start of the shift and the completion of the shift,
The shift is an arbitrary shift-up, the engine speed detected immediately before the start of the shift-up is the first speed, and the required torque detected immediately before the start of the shift-up is the first When the torque, the oxygen concentration is controlled to the first concentration;
The shift is an arbitrary downshift, the engine speed detected immediately before the start of the downshift is the first speed, and the required torque immediately before the start of the downshift is the first torque. The oxygen concentration is controlled to a second concentration lower than the first concentration by a first difference;
The shift is the shift-up, the engine speed detected immediately before the start of the shift-up is the first speed, and the required torque detected immediately before the start of the shift-up is the first torque. When the second torque is smaller, the oxygen concentration is controlled to a third concentration lower than the first concentration;
The shift is the downshift, the engine speed detected immediately before the start of the downshift is the first speed, and the required torque detected immediately before the start of the downshift is the second torque. In this case, the oxygen concentration is controlled to a fourth concentration lower than the third concentration by a second difference larger than the first difference.
本願の第6の発明に係るパワートレインシステムの制御方法は、第1〜第5の発明において、
前記ディーゼル機関の排気通路と吸気通路とに連通する排気再循環通路を通過して前記排気通路から前記吸気通路へ戻される空気量を制御することにより、前記酸素濃度を制御することを特徴とする。
The control method of the powertrain system according to the sixth invention of the present application is the first to fifth inventions,
The oxygen concentration is controlled by controlling an amount of air that passes through an exhaust gas recirculation passage communicating with an exhaust passage and an intake passage of the diesel engine and is returned from the exhaust passage to the intake passage. .
本願の第7の発明に係るパワートレインシステムは、
ディーゼル機関と、
複数の変速段を有し且つ変速段毎に異なる減速比で前記ディーゼル機関の出力を減速させる有段式変速機と、
前記ディーゼル機関の機関速度を検知する機関速度検知手段と、
前記ディーゼル機関に要求される要求トルクを検知する要求トルク検知手段と、
前記ディーゼル機関の燃焼室内の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段と、
該酸素濃度調節手段の動作を制御する制御器と、を有し、
該制御器は、
前記有段式変速機の変速が開始されたか否かを判定し、
前記変速が開始されていないとき、検知された前記機関速度と前記要求トルクとに基づき前記酸素濃度を調節するように前記酸素濃度調節手段を制御し、
前記変速が開始されたとき、該変速が完了したときの前記機関速度と前記要求トルクとを予測して、予測された変速完了時の前記機関速度と前記要求トルクとに基づき前記酸素濃度を調節するように前記酸素濃度調節手段を制御することを特徴とする。
The powertrain system according to the seventh invention of the present application is:
A diesel engine,
A stepped transmission that has a plurality of shift stages and decelerates the output of the diesel engine at a different reduction ratio for each shift stage;
Engine speed detecting means for detecting the engine speed of the diesel engine;
Requested torque detection means for detecting required torque required for the diesel engine,
Oxygen concentration adjusting means for adjusting the oxygen concentration in the combustion chamber of the diesel engine;
A controller for controlling the operation of the oxygen concentration adjusting means,
The controller
Determining whether shifting of the stepped transmission has started,
Controlling the oxygen concentration adjusting means to adjust the oxygen concentration based on the detected engine speed and the required torque when the shift is not started;
When the shift is started, the engine speed and the required torque when the shift is completed are predicted, and the oxygen concentration is adjusted based on the predicted engine speed and the required torque when the shift is completed. Thus, the oxygen concentration adjusting means is controlled.
本願の第8の発明に係るパワートレインシステムは、
ディーゼル機関と、
複数の変速段を有し且つ変速段毎に異なる減速比で前記ディーゼル機関の出力を減速させる有段式変速機と、
前記ディーゼル機関の機関速度を検知する機関速度検知手段と、
前記ディーゼル機関に要求される要求トルクを検知する要求トルク検知手段と、
前記ディーゼル機関の燃焼室内の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段と、
該酸素濃度調節手段の動作を制御する制御器と、を有し、
該制御器は、
前記有段式変速機の変速が開始されたか否かを判定し、
前記変速が開始されていないとき、検知された前記機関速度と前記要求トルクとに基づき前記酸素濃度を調節するように前記酸素濃度調節手段を制御し、
前記変速が開始されたとき、該変速の開始直前に検知された前記機関速度と前記要求トルクとに基づき、前記酸素濃度を調節するように前記酸素濃度調節手段を制御し、
前記変速が開始されたときに前記酸素濃度調節手段を制御する際、
前記変速が任意のシフトアップであり、且つ、該シフトアップの開始直前に検知された前記機関速度が第1速度であり、且つ、前記シフトアップの開始直前に検知された前記要求トルクが第1トルクであるとき、前記酸素濃度を第1濃度に制御し、
前記変速が任意のシフトダウンであり、且つ、該シフトダウンの開始直前に検知された前記機関速度が第1速度であり、且つ、前記シフトダウンの開始直前の前記要求トルクが第1トルクであるとき、前記酸素濃度を、第1濃度よりも第1の差だけ低い第2濃度に制御し、
前記変速が前記シフトアップであり、且つ、該シフトアップの開始直前に検知された前記機関速度が第1速度であり、且つ、前記シフトアップの開始直前に検知された前記要求トルクが第1トルクよりも小さな第2トルクであるとき、前記酸素濃度を第1濃度よりも低い第3濃度に制御し、
前記変速が前記シフトダウンであり、且つ、該シフトダウンの開始直前に検知された前記機関速度が第1速度であり、且つ、前記シフトダウンの開始直前に検知された前記要求トルクが第2トルクであるとき、前記酸素濃度を、第1の差よりも大きな第2の差だけ第3濃度よりも低い第4濃度に制御することを特徴とする。
The powertrain system according to the eighth invention of the present application is:
A diesel engine,
A stepped transmission that has a plurality of shift stages and decelerates the output of the diesel engine at a different reduction ratio for each shift stage;
Engine speed detecting means for detecting the engine speed of the diesel engine;
Requested torque detection means for detecting required torque required for the diesel engine,
Oxygen concentration adjusting means for adjusting the oxygen concentration in the combustion chamber of the diesel engine;
A controller for controlling the operation of the oxygen concentration adjusting means,
The controller
Determining whether shifting of the stepped transmission has started,
Controlling the oxygen concentration adjusting means to adjust the oxygen concentration based on the detected engine speed and the required torque when the shift is not started;
When the shift is started, based on the engine speed and the required torque detected immediately before the start of the shift, the oxygen concentration adjusting means is controlled to adjust the oxygen concentration,
When controlling the oxygen concentration adjusting means when the shift is started,
The shift is an arbitrary shift-up, the engine speed detected immediately before the start of the shift-up is the first speed, and the required torque detected immediately before the start of the shift-up is the first When the torque, the oxygen concentration is controlled to the first concentration;
The shift is an arbitrary downshift, the engine speed detected immediately before the start of the downshift is the first speed, and the required torque immediately before the start of the downshift is the first torque. The oxygen concentration is controlled to a second concentration lower than the first concentration by a first difference;
The shift is the shift-up, the engine speed detected immediately before the start of the shift-up is the first speed, and the required torque detected immediately before the start of the shift-up is the first torque. When the second torque is smaller, the oxygen concentration is controlled to a third concentration lower than the first concentration;
The shift is the downshift, the engine speed detected immediately before the start of the downshift is the first speed, and the required torque detected immediately before the start of the downshift is the second torque. In this case, the oxygen concentration is controlled to a fourth concentration lower than the third concentration by a second difference larger than the first difference.
本願の第1の発明によれば、変速が開始されてから完了するまでの間、ディーゼル機関の燃焼室内の酸素濃度が、変速開始時に予想される変速完了時の運転状況に応じて制御されるため、変速が完了したとき、燃焼室内の酸素濃度を速やかに適正に制御することができる。よって、変速完了直後における燃焼室内の酸素不足を回避することができる。 According to the first invention of the present application, the oxygen concentration in the combustion chamber of the diesel engine is controlled in accordance with the operation state at the completion of the shift expected at the start of the shift from the start to the completion of the shift. Therefore, when the shift is completed, the oxygen concentration in the combustion chamber can be quickly and appropriately controlled. Therefore, it is possible to avoid a shortage of oxygen in the combustion chamber immediately after the completion of shifting.
本願の第2の発明によれば、変速の開始直前の要求トルクに応じて変速中の酸素濃度が制御されるため、変速が完了したとき、変速の開始直前と同等の車輪トルクを速やかに発生させることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the oxygen concentration during the shift is controlled according to the required torque immediately before the start of the shift, the wheel torque equivalent to that immediately before the start of the shift is promptly generated when the shift is completed. Can be made.
本願の第3の発明によれば、シフトアップが行われる場合、シフトダウンが行われる場合に比べて、変速中の酸素濃度が高く制御されるため、シフトアップに伴う車輪トルクの低下を補うように、シフトアップ完了時のエンジントルクを高めることができる。 According to the third invention of the present application, when the upshift is performed, the oxygen concentration during the shift is controlled to be higher than when the downshift is performed, so that the reduction in the wheel torque accompanying the upshift is compensated. In addition, it is possible to increase the engine torque when the upshift is completed.
本願の第4の発明によれば、変速開始直前の要求トルクが大きいときほど、第3の発明の効果が高められるため、変速が完了したとき、変速前と同等レベルの車両の加速要求が継続される可能性が高いことに対応して、より適切な大きさのエンジントルクを得ることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the effect of the third aspect of the invention is enhanced as the required torque immediately before the start of the shift increases. Therefore, when the shift is completed, the acceleration request for the vehicle at the same level as before the shift continues. In response to the high possibility that the engine torque is increased, an engine torque having a more appropriate magnitude can be obtained.
本願の第5の発明によれば、変速中におけるディーゼル機関の燃焼室内の酸素濃度が、変速開始直前の機関速度と要求トルクとに基づき、且つ、変速がシフトアップ又はシフトダウンのいずれであるかに応じて制御されるため、変速が完了したとき、燃焼室内の酸素濃度を速やかに適正に制御することができる。しかも、第5の発明によれば、シフトアップが行われる場合、シフトダウンが行われる場合に比べて、変速中の酸素濃度が高く制御され、且つ、変速開始直前の要求トルクが大きいときほど、シフトダウン中の酸素濃度とシフトアップ中の酸素濃度との差が大きくなるように酸素濃度が制御される。そのため、シフトアップに伴う車輪トルクの低下を補うように、シフトアップ完了時のエンジントルクを高めることを実現しつつ、変速が完了したとき、変速前と同等レベルの車両の加速要求が継続される可能性が高いことに対応して、より適切な大きさのエンジントルクを得ることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the oxygen concentration in the combustion chamber of the diesel engine during the shift is based on the engine speed and the required torque immediately before the start of the shift, and whether the shift is upshifted or downshifted. Therefore, when the shift is completed, the oxygen concentration in the combustion chamber can be quickly and appropriately controlled. Moreover, according to the fifth aspect of the invention, when the upshift is performed, the oxygen concentration during the shift is controlled to be higher than when the downshift is performed, and as the required torque immediately before the start of the shift is larger, The oxygen concentration is controlled so that the difference between the oxygen concentration during the downshift and the oxygen concentration during the upshift becomes large. Therefore, when the shift is completed, the acceleration request of the vehicle at the same level as that before the shift is continued, while increasing the engine torque at the completion of the shift up so as to compensate for the decrease in the wheel torque accompanying the shift up. In response to the high possibility, an engine torque having a more appropriate magnitude can be obtained.
本願の第6の発明によれば、排気再循環通路を通過して排気通路から吸気通路へ戻される空気を利用して、燃焼室内の酸素濃度を制御することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the oxygen concentration in the combustion chamber can be controlled using the air that passes through the exhaust gas recirculation passage and is returned from the exhaust passage to the intake passage.
本願の第7の発明によれば、変速が開始されてから完了するまでの間、ディーゼル機関の燃焼室内の酸素濃度が、変速開始時に予想される変速完了時の運転状況に応じて制御されるため、変速が完了したとき、燃焼室内の酸素濃度を速やかに適正に制御することができる。よって、変速完了直後における燃焼室内の酸素不足を回避することができる。 According to the seventh invention of the present application, the oxygen concentration in the combustion chamber of the diesel engine is controlled in accordance with the operation state at the completion of the shift expected at the start of the shift from the start to the completion of the shift. Therefore, when the shift is completed, the oxygen concentration in the combustion chamber can be quickly and appropriately controlled. Therefore, it is possible to avoid a shortage of oxygen in the combustion chamber immediately after the completion of the shift.
本願の第8の発明によれば、変速中におけるディーゼル機関の燃焼室内の酸素濃度が、変速開始直前の機関速度と要求トルクとに基づき、且つ、変速がシフトアップ又はシフトダウンのいずれであるかに応じて制御されるため、変速が完了したとき、燃焼室内の酸素濃度を速やかに適正に制御することができる。しかも、第5の発明によれば、シフトアップが行われる場合、シフトダウンが行われる場合に比べて、変速中の酸素濃度が高く制御され、且つ、変速開始直前の要求トルクが大きいときほど、シフトダウン中の酸素濃度とシフトアップ中の酸素濃度との差が大きくなるように酸素濃度が制御される。そのため、シフトアップに伴う車輪トルクの低下を補うように、シフトアップ完了時のエンジントルクを高めることを実現しつつ、変速が完了したとき、変速前と同等レベルの車両の加速要求が継続される可能性が高いことに対応して、より適切な大きさのエンジントルクを得ることができる。 According to the eighth aspect of the present invention, whether the oxygen concentration in the combustion chamber of the diesel engine during the shift is based on the engine speed and the required torque immediately before the start of the shift, and whether the shift is upshifted or downshifted. Therefore, when the shift is completed, the oxygen concentration in the combustion chamber can be quickly and appropriately controlled. Moreover, according to the fifth aspect of the invention, when the upshift is performed, the oxygen concentration during the shift is controlled to be higher than when the downshift is performed, and as the required torque immediately before the start of the shift is larger, The oxygen concentration is controlled so that the difference between the oxygen concentration during the downshift and the oxygen concentration during the upshift becomes large. Therefore, when the shift is completed, the acceleration request of the vehicle at the same level as that before the shift is continued, while increasing the engine torque at the completion of the shift up so as to compensate for the decrease in the wheel torque accompanying the shift up. In response to the high possibility, an engine torque having a more appropriate magnitude can be obtained.
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係るパワートレインシステム2の概略構成を示す。パワートレインシステム2は、ディーゼルエンジン10と、有段式変速機6とを備えている。変速機6は、複数の変速段を有し、ディーゼルエンジン10の出力を変速段毎に異なる減速比で減速させて車両の駆動輪8に伝達する。本実施形態において、変速機6は手動式変速機であるが、本発明は自動変速機を使用する場合にも適用することができる。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a
図2は、ディーゼルエンジン10の吸排気系11の一実施形態を示す。吸排気系11は、エンジン10の吸気ガスが通過する吸気通路14と、エンジン10の排気ガスが通過する排気通路12とを有する。
FIG. 2 shows an embodiment of the intake /
吸気通路14には、吸気ガスを清浄化するためのエアクリーナ28と、吸気ガスを冷却するためのインタークーラ26とが設けられている。インタークーラ26は、吸気通路14においてエアクリーナ28よりも下流側に配置されている。
The
排気通路12には、排気ガス中の煤を捕集するパティキュレートフィルタ22と、排気ガス中の窒素酸化物(NOx)を処理(トラップ)して外部へのNOxの排出を抑制するリーンNOxトラップ触媒(以下、「NOx触媒」という。)24とが設けられている。NOx触媒24は、排気通路12においてパティキュレートフィルタ22よりも下流側に配置されている。
The
吸排気系11には排気ターボ過給機20が設けられ、排気ターボ過給機20は、排気通路12に配置されたタービン20aと、吸気通路14に配置されたコンプレッサ20bとを備えている。タービン20aは、排気通路12においてパティキュレートフィルタ22よりも上流側に配置されている。コンプレッサ20bは、吸気通路14においてエアクリーナ28よりも下流側で且つインタークーラ26よりも上流側に配置されている。
The intake /
吸排気系11はまた、エンジン4の排気ガスの一部を排気通路12から吸気通路14に還流するためのEGR(Exhaust Gas Recirculation)システムを有する。吸排気系11には、EGRシステムを構成するための例えば2つのEGR通路16,18が、それぞれ排気通路12と吸気通路14とに跨って設けられている。
The intake /
一方のEGR通路16は、比較的高圧の排気ガスを還流させるために使用される高圧EGR通路である。高圧EGR通路16は、タービン20aよりも上流側の排気通路12部分と、コンプレッサ20bよりも下流側の吸気通路14部分とを連通させている。具体的に、高圧EGR通路16は、吸気通路14に対してインタークーラ26よりも下流側の部分で連通している。高圧EGR通路16には、この通路16を通過する排気ガスの還流量(以下、「EGR量」ともいう。)を調節するための高圧EGR弁16aが設けられている。
One
他方のEGR通路18は、比較的低圧の排気ガスを還流させるために使用される低圧EGR通路である。低圧EGR通路18は、タービン20aよりも下流側の排気通路12部分と、コンプレッサ20bよりも上流側の吸気通路14部分とを連通させている。具体的に、低圧EGR通路18は、排気通路12に対してパティキュレートフィルタ22よりも下流側で且つNOx触媒24よりも上流側の部分で連通し、吸気通路14に対してエアクリーナ28よりも下流側の部分で連通している。低圧EGR通路18には、この通路18を通過する排気ガスのEGR量を調節するための低圧EGR弁18aと、還流排気ガスを冷却するEGRクーラ18bとが設けられている。
The
また、吸気通路14には負圧調整弁30とスロットル弁32とが設けられている。
The
負圧調整弁30は、吸気通路14におけるエアクリーナ28よりも下流側で且つ低圧EGR通路18との合流部よりも上流側の部分に設けられている。負圧調整弁30は、コンプレッサ20bよりも上流側における吸気通路14内の圧力を調整する弁であり、負圧調整弁30の開度量の制御により吸気通路14への外気の流入量が調節される。低圧EGR通路18を通過する排気ガスのEGR量を調節する際、これに併せて吸気通路14への外気流入量を調節する必要があるため、低圧EGR弁18aの開度量とともに負圧調整弁30の開度量も調整される。
The negative
スロットル弁32は、吸気通路14におけるインタークーラ26よりも下流側で且つ高圧EGR通路16との合流部よりも上流側の部分に設けられている。スロットル弁32は、エンジン10の吸気量を調節するために用いられる。エンジン10の吸気量は、スロットル弁32を通過する吸気ガスと、高圧EGR通路16を通過する還流排気ガスとの合計量によって決まるため、高圧EGR通路16を通過する排気ガスのEGR量を調節する際は、高圧EGR弁16aの開度量とともにスロットル弁32の開度量も調整される。
The
ディーゼルエンジン10及び吸排気系11に関する種々の制御は、図3に示す制御装置50により行われる。制御装置50は、各種センサから送られる信号に基づき、負圧調整弁30、スロットル弁32、高圧EGR弁16a、低圧EGR弁18a、及びエンジン10の燃料噴射ノズル10bの動作を制御する。
Various controls relating to the
制御装置50に信号を送るセンサとしては、例えば、アクセル開度センサ52、エンジン回転数センサ54、変速段センサ60、及びクラッチセンサ62が用いられる。
As sensors that send signals to the
アクセル開度センサ52は、アクセルペダル40の踏み込み位置を検知するセンサであり、エンジン10に要求される要求トルクを検知する要求トルク検知手段として機能する。エンジン回転数センサ54は、エンジン10の回転数を検知するセンサであり、エンジン10の機関速度を検知する機関速度検知手段として機能する。変速段センサ60は、変速機6がいずれの変速段に設定されているかを検知するセンサである。具体的に、変速段センサ60としては、例えば、変速機6のシフト操作のオン・オフを検知するスイッチを変速段毎に設けることが考えられる。クラッチセンサ62は、クラッチ4の接続及び遮断を検知するセンサである。具体的に、クラッチセンサ62としては、クラッチ4が切断されたか否かを検知するクラッチカットスイッチ、クラッチ4が接続されたか否かを検知するクラッチスイッチ、又はクラッチペダル42の踏み込み位置を検知するストロークセンサのいずれか1つ又は複数が使用される。
The
以下、制御装置50によりエンジン10の燃焼室内の酸素濃度Mを制御する構成について説明する。
Hereinafter, a configuration in which the
本実施形態において、酸素濃度Mの制御は、EGR通路16,18を通過して排気通路12から吸気通路14へ戻される排気ガスのEGR量を制御することにより行われる。具体的に、酸素濃度Mは、EGR量を多くすることで低下し、EGR量を少なくすることで上昇する。
In the present embodiment, the oxygen concentration M is controlled by controlling the EGR amount of the exhaust gas that passes through the
EGR量の制御は、高圧EGR通路16を通過する還流排気ガスの量(高圧EGR量)、又は、低圧EGR通路18を通過する還流排気ガスの量(低圧EGR量)の少なくとも一方を制御することによって行われる。 The EGR amount is controlled by controlling at least one of the amount of the recirculated exhaust gas that passes through the high pressure EGR passage 16 (high pressure EGR amount) or the amount of the recirculated exhaust gas that passes through the low pressure EGR passage 18 (low pressure EGR amount). Is done by.
高圧EGR通路16を通過する排気ガスは、高温のままエンジン10の燃焼室に戻されるのに対して、低圧EGR通路18を通過する排気ガスは、EGRクーラ18b及びインタークーラ26によって冷却されてからエンジン10の燃焼室に戻される。そのため、高圧EGR通路16を通過する排気ガスは、低圧EGR通路18を通過する排気ガスに比べて、ガス密度が低い。よって、エンジン10の燃焼室内の酸素量を維持したまま酸素濃度Mをより低くするためには、低圧EGR量を多くすればよい。
The exhaust gas passing through the high-
酸素濃度Mの制御に際しては、酸素濃度Mの目標値MTが適宜設定され、酸素濃度Mが目標値MTに一致するように高圧EGR量または低圧EGR量の少なくとも一方が制御される。 In controlling the oxygen concentration M, the target value MT of the oxygen concentration M is set as appropriate, and at least one of the high pressure EGR amount and the low pressure EGR amount is controlled so that the oxygen concentration M matches the target value MT.
図4〜図7を参照しながら、酸素濃度Mの目標値MTを設定する構成について説明する。 A configuration for setting the target value MT of the oxygen concentration M will be described with reference to FIGS.
図4に示すように、変速機6の変速段を第1速に設定した状態でA時点からB時点までの時間に車両を加速させた後、変速機6を第2速に変速し、さらにC時点からD時点までの時間に車両を加速させる状況を想定する。この場合、エンジン10の回転数は、例えば図5に示すように、第1速での加速中に増加し、変速中に著しく減少した後、第2速での加速中に再び増加する。
As shown in FIG. 4, after accelerating the vehicle during a period from time A to time B with the gear position of the
このとき、エンジン10の燃料噴射量は、運転者のアクセルペダル40の踏み込み量に応じて、第1速での加速中には例えば図6の破線Xabで示されるように変化し、第2速での加速中には例えば図6の破線Xcdで示されるように変化する。一方、第1速から第2速への変速中はアクセルペダル40が踏み込まれないため、クラッチ接続状態では燃料噴射量はほぼゼロであり、クラッチ切断状態ではアイドルに必要な量まで噴射量は減少する。
At this time, the fuel injection amount of the
図4〜図6に示される状況を想定しつつ、酸素濃度Mの目標値MTを設定する構成について説明する。 A configuration for setting the target value MT of the oxygen concentration M will be described while assuming the situation shown in FIGS.
酸素濃度Mの目標値MTは、エンジン10の回転数と燃料噴射量とに基づき設定される。具体的に説明すると、例えば図6の複数の実線に示されるように、エンジン10の回転数と燃料噴射量とに応じて目標値MTを設定するためのマップが予め制御装置50に記憶されており、変速中でないときは、エンジン10の回転数と燃料噴射量とマップとに基づき目標値MTが適宜設定される。なお、図6のマップにおいて実線で示される複数の目標値MTは、図において上から順に高い値とされる。
The target value MT of the oxygen concentration M is set based on the rotational speed of the
一方、変速中は燃料噴射量が極めて少なくなるため、酸素濃度Mの目標値MTは、非変速時とは別の方法で設定される。変速中のクラッチ接続状態ではエンジン10の燃焼室内で燃料を燃焼させる必要がないため、従来は、例えば図7の一点鎖線で示されるように、変速中(時点Bから時点Cまでの間)の目標値MTは最低値に設定されていた。しかし、このように変速中の目標値MTを設定すると、変速完了時(時点C)に目標値MTが瞬間的に著しく上昇するため、実際の酸素濃度Mが目標値MTに追いつくまでの間、エンジン10の燃焼室内が酸素不足になる不具合がある(図9参照)。
On the other hand, since the fuel injection amount becomes extremely small during the shift, the target value MT of the oxygen concentration M is set by a method different from that during non-shift. Since it is not necessary to burn the fuel in the combustion chamber of the
そのため、本実施形態においては、変速が開始されたときに変速完了時のエンジン回転数と燃料噴射量とが予測され、変速が開始されてから完了するまでの間は、予測された変速完了時のエンジン回転数と燃料噴射量とに応じた目標値MTが例えば図6のマップに基づき設定され、この目標値MTに一致するように酸素濃度Mが制御される。 Therefore, in this embodiment, when the shift is started, the engine speed and the fuel injection amount at the completion of the shift are predicted, and during the period from the start of the shift to the completion, the predicted shift completion is completed. A target value MT corresponding to the engine speed and the fuel injection amount is set based on, for example, the map of FIG. 6, and the oxygen concentration M is controlled so as to coincide with the target value MT.
なお、本実施形態では、変速機6の変速段が次の変速段に切り替えられることを「変速の開始」といい、変速段の切り替え後にクラッチを接続することを「変速の完了」というものとする。
In the present embodiment, the fact that the shift stage of the
上記のような予測に基づき変速中の酸素濃度Mの目標値MTを設定することで、図7の実線で示されるように、変速完了時(時点C)に目標値MTがほとんど変化しないため、変速が完了したとき、実際の酸素濃度Mを迅速に目標値MTに一致させることができ、エンジン10の燃焼室に十分な量の酸素を供給することができる。
By setting the target value MT of the oxygen concentration M during the shift based on the above prediction, the target value MT hardly changes when the shift is completed (time point C) as shown by the solid line in FIG. When the shift is completed, the actual oxygen concentration M can be quickly matched with the target value MT, and a sufficient amount of oxygen can be supplied to the combustion chamber of the
変速完了時のエンジン回転数および燃料噴射量は、変速開始直前のエンジン回転数、変速開始直前の燃料噴射量、及び変速パターン(変速前後の変速段)等に基づき予測され、これに応じて変速中の酸素濃度Mの目標値MTが設定される。 The engine speed and fuel injection amount at the completion of the shift are predicted based on the engine speed immediately before the start of the shift, the fuel injection amount immediately before the start of the shift, the shift pattern (the shift stage before and after the shift), etc., and the speed is changed accordingly. A target value MT of the oxygen concentration M is set.
具体的に説明すると、例えば、変速パターンが同一である条件下において、変速開始直前に検知された燃料噴射量が大きいほど、変速完了時の燃料噴射量も大きいと予測され、これに応じて変速中の酸素濃度Mの目標値MTが高く設定される。これにより、変速完了時、変速開始直前と同等の車輪トルクを速やかに発生させることができるように、酸素濃度Mが速やかに適正に制御される。 More specifically, for example, under the condition that the shift pattern is the same, the larger the fuel injection amount detected immediately before the start of the shift, the larger the fuel injection amount at the completion of the shift is predicted, and the shift is accordingly performed. The target value MT of the oxygen concentration M is set high. Thereby, when the shift is completed, the oxygen concentration M is promptly and appropriately controlled so that the same wheel torque as that immediately before the start of the shift can be generated promptly.
続いて、変速が任意のシフトアップであり、且つ、シフトアップ開始直前に検知されたエンジン回転数が第1速度であり、且つ、シフトアップ開始直前に検知された燃料噴射量が第1の検知量であるとき、シフトアップ完了時の燃料噴射量が第1の予測量であると予測される場合を想定する。この場合、変速が任意のシフトダウンであり、且つ、シフトダウン開始直前に検知されたエンジン回転数が第1速度であり、且つ、シフトダウン開始直前に検知された燃料噴射量が第1の検知量であるとき、シフトダウン完了時の燃料噴射量は、第1の予測量よりも第1の差だけ小さな第2の予測量であると予測される。すなわち、変速がシフトアップである場合、変速がシフトダウンである場合に比べて、変速完了時の燃料噴射量が大きいと予測され、これに伴い変速中の酸素濃度Mの目標値MTも高く設定される。よって、シフトアップ完了時、高いエンジントルクが得られるように、酸素濃度Mが速やかに適正に制御される。 Subsequently, the shift is an arbitrary shift up, the engine speed detected immediately before the start of the shift up is the first speed, and the fuel injection amount detected immediately before the start of the shift up is the first detection. When the amount is, it is assumed that the fuel injection amount at the completion of the shift up is predicted to be the first predicted amount. In this case, the shift is an arbitrary downshift, the engine speed detected immediately before the start of the downshift is the first speed, and the fuel injection amount detected immediately before the start of the downshift is the first detection. When it is an amount, the fuel injection amount at the completion of the shift down is predicted to be a second predicted amount that is smaller than the first predicted amount by the first difference. That is, when the shift is shifted up, the fuel injection amount at the completion of the shift is predicted to be larger than when the shift is shifted down, and accordingly, the target value MT of the oxygen concentration M during the shift is set higher. Is done. Therefore, the oxygen concentration M is promptly and appropriately controlled so that a high engine torque can be obtained when the shift up is completed.
また、上記のように想定した場合、変速が上記と同一パターンのシフトアップであり、且つ、シフトアップ開始直前に検知されたエンジン回転数が第1速度であり、且つ、シフトアップ開始直前に検知された燃料噴射量が第1の検知量よりも小さな第2の検知量であるとき、シフトアップ完了時の燃料噴射量は、第1の予測量よりも小さな第3の予測量であると予測される。さらに、変速が上記同一パターンのシフトダウンであり、且つ、シフトダウン開始直前に検知されたエンジン回転数が第1速度であり、且つ、シフトダウン開始直前に検知された燃料噴射量が第2の検知量であるとき、シフトダウン完了時の燃料噴射量は、第1の差よりも大きな第2の差だけ第3の予測量よりも小さな第4の予測量であると予測される。すなわち、変速開始直前に検知された燃料噴射量が所定量以上である場合、変速開始直前に検知された燃料噴射量が前記所定量よりも小さい場合に比べて、変速完了時の燃料噴射量が、変速がシフトアップである場合と変速がシフトダウンである場合との差が大きくなるように予測される。かかる予測により、変速中の酸素濃度Mの目標値MTは、変速開始直前の燃料噴射量が大きいほどシフトアップである場合とシフトダウンである場合との差が大きくなるように設定される。そのため、シフトアップ開始直前の燃料噴射量が大きいときほど、シフトアップ完了時に得られるエンジントルクが高くなるように、変速中の酸素濃度Mが制御される。 Assuming the above, the speed change is the same pattern upshift as described above, the engine speed detected immediately before the start of the shift up is the first speed, and detected immediately before the start of the shift up. When the injected fuel injection amount is a second detection amount smaller than the first detection amount, the fuel injection amount at the completion of the shift up is predicted to be a third prediction amount smaller than the first prediction amount. Is done. Further, the shift is the same pattern downshift, the engine speed detected immediately before the start of the downshift is the first speed, and the fuel injection amount detected immediately before the start of the downshift is the second speed. When it is the detected amount, the fuel injection amount at the completion of the shift down is predicted to be a fourth predicted amount that is smaller than the third predicted amount by a second difference that is larger than the first difference. That is, when the fuel injection amount detected immediately before the start of the shift is equal to or greater than the predetermined amount, the fuel injection amount at the completion of the shift is smaller than when the fuel injection amount detected immediately before the start of the shift is smaller than the predetermined amount. The difference between the case where the shift is upshifted and the case where the shift is downshifted is predicted to be large. With this prediction, the target value MT of the oxygen concentration M during the shift is set such that the difference between the shift-up and shift-down increases as the fuel injection amount immediately before the shift start increases. Therefore, the oxygen concentration M during the shift is controlled so that the engine torque obtained at the completion of the shift-up increases as the fuel injection amount immediately before the start of the shift-up increases.
以下、図8に示すフローチャートを参照しながら、酸素濃度Mを制御するための具体的な処理の流れについて説明する。 Hereinafter, a specific processing flow for controlling the oxygen concentration M will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
先ず、ステップS1において、各種センサから送られる信号が読み込まれる。具体的には、アクセル開度センサ52により検知されたアクセル開度α1、エンジン回転数センサ54により検知されたエンジン10の回転数N1、変速段センサ60により検知された変速段の情報、及び、クラッチセンサ62により検知されたクラッチ4のオン・オフの情報が読み込まれる。ステップS1ではまた、読み込まれた各種情報が記憶される。
First, in step S1, signals sent from various sensors are read. Specifically, the accelerator opening α1 detected by the
続くステップS2では、ステップS1で読み込まれたアクセル開度α1とエンジン回転数N1とに基づき、予め設定された計算式又はマップにより、エンジン10の燃料噴射量の目標値FPと、燃料噴射のタイミングとが算出される。
In the subsequent step S2, the target value FP of the fuel injection amount of the
次のステップS3では、変速フラグFが立てられている(F=1にセットされている)か否かが判断される。変速フラグFは、変速中であるか否かを判定するためのフラグであり、後述のステップS4で変速が開始されたと判定されたときにフラグFが立てられ(F=1にセットされ)、後述のステップS11で変速が完了したと判定されるとフラグFがオフにされる(F=0にセットされる)。 In the next step S3, it is determined whether or not the shift flag F is set (F = 1 is set). The shift flag F is a flag for determining whether or not a shift is in progress. The flag F is set when it is determined that the shift is started in step S4 described later (F = 1 is set), If it is determined in step S11 described later that the shift has been completed, the flag F is turned off (F = 0 is set).
ステップS3において、変速フラグFが立てられていない、すなわち、変速中でないと判断されるとステップS4に進む。 If it is determined in step S3 that the shift flag F has not been set, that is, it is not during a shift, the process proceeds to step S4.
ステップS4では、変速が開始されたか否か、すなわち変速機6の変速段が変更されたか否かが判断される。具体的には、今回のルーチンのステップS1で読み込まれた変速段の情報が、前回のルーチンのステップS1で読み込まれた変速段の情報と異なるか否かによって、変速段の開始の有無が判断される。
In step S4, it is determined whether or not shifting has been started, that is, whether or not the gear position of the
ステップS4において、変速が開始されていないと判断されると、ステップS5〜ステップS7において基本制御が行われる。 If it is determined in step S4 that the shift is not started, basic control is performed in steps S5 to S7.
具体的に、ステップS5では、ステップS1で読み込まれたアクセル開度α1とエンジン回転数N1とに基づき、予め設定された例えば図6に示すマップによりエンジン10の燃焼室内の酸素濃度Mの目標値MTが算出される。
Specifically, in step S5, based on the accelerator opening α1 and the engine speed N1 read in step S1, a target value of the oxygen concentration M in the combustion chamber of the
続くステップS6では、ステップS5で算出された酸素濃度Mの目標値MTと、ステップS2で算出された燃料噴射量の目標値FPと、ステップS1で読み込まれたエンジン回転数E1とに基づき、負圧調整弁30、スロットル弁32、高圧EGR弁16a及び低圧EGR弁18aの開度が算出される。
In the following step S6, a negative value is calculated based on the target value MT of the oxygen concentration M calculated in step S5, the target value FP of the fuel injection amount calculated in step S2, and the engine speed E1 read in step S1. The opening degree of the
さらに続くステップS7では、ステップS2とステップS6で算出された制御パラメータに基づき、各種アクチュエータが制御される。具体的には、燃料噴射量がステップS2で算出された目標値FPとなるように、且つ、噴射タイミングがステップS2で算出されたタイミングとなるように燃料噴射ノズル10bが制御され、吸排気系11の各種バルブ16a,18a,30,32がステップS6で算出された開度に制御される。これにより、エンジン10の燃焼室内の酸素濃度Mが、非変速時の運転状況に応じた適切な濃度に制御される。
In further subsequent step S7, various actuators are controlled based on the control parameters calculated in steps S2 and S6. Specifically, the
一方、ステップS4において、変速が開始されたと判断されるとステップS8に進み、変速フラグFが立てられる(F=1にセットされる)。 On the other hand, if it is determined in step S4 that the shift has started, the process proceeds to step S8, where the shift flag F is set (F = 1 is set).
次のステップS9では、変速完了時のアクセル開度α2とエンジン回転数E2とが予測される。具体的には、例えば、変速直前のアクセル開度と、変速直前のエンジン回転数と、変速パターン(変速前後の変速段)と、に基づき、変速パターン毎に予め設定されたマップにより、変速完了時のアクセル開度α2とエンジン回転数E2とが予測される。 In the next step S9, the accelerator opening α2 and the engine speed E2 at the completion of the shift are predicted. Specifically, for example, based on the accelerator opening immediately before the shift, the engine speed immediately before the shift, and the shift pattern (the shift stage before and after the shift), the shift is completed by a map set in advance for each shift pattern. The accelerator opening α2 and the engine speed E2 are predicted.
続くステップS10では、ステップS9で予測された変速完了時のアクセル開度α2とエンジン回転数E2とに基づき、例えば図6に示すマップにより酸素濃度Mの目標値MTが算出される。 In the subsequent step S10, the target value MT of the oxygen concentration M is calculated based on, for example, the map shown in FIG. 6 based on the accelerator opening α2 and the engine speed E2 at the completion of the shift predicted in step S9.
ステップS10において、ステップS9の予測に基づいた酸素濃度Mの目標値MTが算出されると、上述の基本制御と同様、ステップS6及びステップS7の処理が行われる。これにより、変速中におけるエンジン10の燃焼室内の酸素濃度Mは、変速完了時の運転状況に対応した濃度に制御される。
In step S10, when the target value MT of the oxygen concentration M based on the prediction in step S9 is calculated, the processes in steps S6 and S7 are performed as in the basic control described above. As a result, the oxygen concentration M in the combustion chamber of the
このようにして変速中の酸素濃度Mの制御が開始されると、次回のルーチンのステップS3では、変速フラグFが立てられている、すなわち、変速中であると判断される。 When the control of the oxygen concentration M during the shift is started in this manner, it is determined in step S3 of the next routine that the shift flag F is set, that is, the shift is being performed.
ステップS3において、変速フラグFが立てられていると判断されるとステップS11に進む。 If it is determined in step S3 that the shift flag F is set, the process proceeds to step S11.
ステップS11では、変速が完了したか否かが判断される。具体的には、変速段を切り替えるために遮断されていたクラッチ4が再接続されたか否かが判断される。 In step S11, it is determined whether or not shifting has been completed. Specifically, it is determined whether or not the clutch 4 that has been disengaged for switching the gear position is reconnected.
ステップS11で変速が完了したと判断されると、ステップS13で変速フラグFがオフにされて(F=0にセットされて)、ステップS4に進み、上述の各処理が行われる。 If it is determined in step S11 that the shift has been completed, the shift flag F is turned off in step S13 (F = 0 is set), the process proceeds to step S4, and the above-described processes are performed.
一方、ステップS11で変速が完了していないと判断されると、ステップS12において、酸素濃度Mの目標値MTが、ステップS10で算出された値に固定された後、上述したステップS6とステップS7の処理がなされる。これにより、変速が開始してから変速が完了するまでの間、エンジン10の燃焼室内の酸素濃度Mは、予測される変速完了時の運転状況に応じた濃度に維持されるため、変速完了時、酸素濃度Mを大きく上昇させる必要がない。そのため、変速完了直後において燃焼室内の酸素不足が生じることを回避することができる。
On the other hand, if it is determined in step S11 that the shift has not been completed, in step S12, the target value MT of the oxygen concentration M is fixed to the value calculated in step S10, and then the above-described steps S6 and S7 are performed. Is processed. As a result, the oxygen concentration M in the combustion chamber of the
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。 While the present invention has been described with reference to the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment.
2:パワートレインシステム、4:クラッチ、6:有段式変速機、8:車輪、10:ディーゼルエンジン、10b:燃料噴射ノズル、11:吸排気系、12:排気経路、14:吸気経路、16:高圧EGR通路、16a:高圧EGR弁、18:低圧EGR通路、18a:低圧EGR弁、30:負圧調整弁、32:スロットル弁、40:アクセルペダル、42:クラッチペダル、50:制御装置、52:アクセル開度センサ、54:エンジン回転数センサ、60:変速段センサ、62:クラッチセンサ。 2: powertrain system, 4: clutch, 6: stepped transmission, 8: wheels, 10: diesel engine, 10b: fuel injection nozzle, 11: intake and exhaust system, 12: exhaust path, 14: intake path, 16 : High pressure EGR passage, 16a: High pressure EGR valve, 18: Low pressure EGR passage, 18a: Low pressure EGR valve, 30: Negative pressure adjustment valve, 32: Throttle valve, 40: Accelerator pedal, 42: Clutch pedal, 50: Control device, 52: accelerator opening sensor, 54: engine speed sensor, 60: shift speed sensor, 62: clutch sensor.
Claims (8)
前記ディーゼル機関の機関速度と、前記ディーゼル機関に要求される要求トルクとを検知する工程と、
前記有段式変速機の変速が開始されたか否かを判定する工程と、
前記変速が開始された後、該変速が完了したか否かを判定する工程と、
前記変速が開始されていないとき、検知された前記機関速度と前記要求トルクとに基づき、前記ディーゼル機関の燃焼室内の酸素濃度を制御する工程と、
前記変速が開始されたとき、該変速が完了したときの前記機関速度と前記要求トルクとを予測する工程と、
前記変速が開始されてから完了するまでの間、予測された変速完了時の前記機関速度と前記要求トルクとに基づき、前記酸素濃度を制御する工程と、を有することを特徴とするパワートレインシステムの制御方法。 A method of controlling a powertrain system comprising a diesel engine and a stepped transmission that has a plurality of shift stages and decelerates the output of the diesel engine at a different reduction ratio for each shift stage,
Detecting the engine speed of the diesel engine and the required torque required for the diesel engine;
Determining whether or not shifting of the stepped transmission has started;
Determining whether the shift has been completed after the shift is started;
Controlling the oxygen concentration in the combustion chamber of the diesel engine based on the detected engine speed and the required torque when the shift is not started;
Predicting the engine speed and the required torque when the shift is started, when the shift is completed;
And a step of controlling the oxygen concentration based on the predicted engine speed and the required torque at the time of completion of the predicted shift from the start to the completion of the shift. Control method.
前記ディーゼル機関の機関速度と、前記ディーゼル機関に要求される要求トルクとを検知する工程と、
前記有段式変速機の変速が開始されたか否かを判定する工程と、
前記変速の開始後、該変速が完了したか否かを判定する工程と、
前記変速が開始されていないとき、検知された前記機関速度と前記要求トルクとに基づき、前記ディーゼル機関の燃焼室内の酸素濃度を制御する工程と、
前記変速が開始されてから完了するまでの間、該変速の開始直前に検知された前記機関速度と前記要求トルクとに基づき、前記酸素濃度を制御する工程と、を有し、
前記変速が開始されてから完了するまでの間に前記酸素濃度を制御する工程において、
前記変速が任意のシフトアップであり、且つ、該シフトアップの開始直前に検知された前記機関速度が第1速度であり、且つ、前記シフトアップの開始直前に検知された前記要求トルクが第1トルクであるとき、前記酸素濃度を第1濃度に制御し、
前記変速が任意のシフトダウンであり、且つ、該シフトダウンの開始直前に検知された前記機関速度が第1速度であり、且つ、前記シフトダウンの開始直前の前記要求トルクが第1トルクであるとき、前記酸素濃度を、第1濃度よりも第1の差だけ低い第2濃度に制御し、
前記変速が前記シフトアップであり、且つ、該シフトアップの開始直前に検知された前記機関速度が第1速度であり、且つ、前記シフトアップの開始直前に検知された前記要求トルクが第1トルクよりも小さな第2トルクであるとき、前記酸素濃度を第1濃度よりも低い第3濃度に制御し、
前記変速が前記シフトダウンであり、且つ、該シフトダウンの開始直前に検知された前記機関速度が第1速度であり、且つ、前記シフトダウンの開始直前に検知された前記要求トルクが第2トルクであるとき、前記酸素濃度を、第1の差よりも大きな第2の差だけ第3濃度よりも低い第4濃度に制御することを特徴とするパワートレインシステムの制御方法。 A method of controlling a powertrain system comprising a diesel engine and a stepped transmission that has a plurality of shift stages and decelerates the output of the diesel engine at a different reduction ratio for each shift stage,
Detecting the engine speed of the diesel engine and the required torque required for the diesel engine;
Determining whether or not shifting of the stepped transmission has started;
Determining whether or not the shift has been completed after the start of the shift;
Controlling the oxygen concentration in the combustion chamber of the diesel engine based on the detected engine speed and the required torque when the shift is not started;
A step of controlling the oxygen concentration based on the engine speed and the required torque detected immediately before the start of the shift, from the start of the shift to the completion.
In the step of controlling the oxygen concentration between the start of the shift and the completion of the shift,
The shift is an arbitrary shift-up, the engine speed detected immediately before the start of the shift-up is the first speed, and the required torque detected immediately before the start of the shift-up is the first When the torque, the oxygen concentration is controlled to the first concentration;
The shift is an arbitrary downshift, the engine speed detected immediately before the start of the downshift is the first speed, and the required torque immediately before the start of the downshift is the first torque. The oxygen concentration is controlled to a second concentration lower than the first concentration by a first difference;
The shift is the shift-up, the engine speed detected immediately before the start of the shift-up is the first speed, and the required torque detected immediately before the start of the shift-up is the first torque. When the second torque is smaller, the oxygen concentration is controlled to a third concentration lower than the first concentration;
The shift is the downshift, the engine speed detected immediately before the start of the downshift is the first speed, and the required torque detected immediately before the start of the downshift is the second torque. If so, the control method for the powertrain system, wherein the oxygen concentration is controlled to a fourth concentration lower than the third concentration by a second difference larger than the first difference.
複数の変速段を有し且つ変速段毎に異なる減速比で前記ディーゼル機関の出力を減速させる有段式変速機と、
前記ディーゼル機関の機関速度を検知する機関速度検知手段と、
前記ディーゼル機関に要求される要求トルクを検知する要求トルク検知手段と、
前記ディーゼル機関の燃焼室内の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段と、
該酸素濃度調節手段の動作を制御する制御器と、を有し、
該制御器は、
前記有段式変速機の変速が開始されたか否かを判定し、
前記変速が開始されていないとき、検知された前記機関速度と前記要求トルクとに基づき前記酸素濃度を調節するように前記酸素濃度調節手段を制御し、
前記変速が開始されたとき、該変速が完了したときの前記機関速度と前記要求トルクとを予測して、予測された変速完了時の前記機関速度と前記要求トルクとに基づき前記酸素濃度を調節するように前記酸素濃度調節手段を制御することを特徴とするパワートレインシステム。 A diesel engine,
A stepped transmission that has a plurality of shift stages and decelerates the output of the diesel engine at a different reduction ratio for each shift stage;
Engine speed detecting means for detecting the engine speed of the diesel engine;
Requested torque detection means for detecting required torque required for the diesel engine,
Oxygen concentration adjusting means for adjusting the oxygen concentration in the combustion chamber of the diesel engine;
A controller for controlling the operation of the oxygen concentration adjusting means,
The controller
Determining whether shifting of the stepped transmission has started,
Controlling the oxygen concentration adjusting means to adjust the oxygen concentration based on the detected engine speed and the required torque when the shift is not started;
When the shift is started, the engine speed and the required torque when the shift is completed are predicted, and the oxygen concentration is adjusted based on the predicted engine speed and the required torque when the shift is completed. And controlling the oxygen concentration adjusting means.
複数の変速段を有し且つ変速段毎に異なる減速比で前記ディーゼル機関の出力を減速させる有段式変速機と、
前記ディーゼル機関の機関速度を検知する機関速度検知手段と、
前記ディーゼル機関に要求される要求トルクを検知する要求トルク検知手段と、
前記ディーゼル機関の燃焼室内の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段と、
該酸素濃度調節手段の動作を制御する制御器と、を有し、
該制御器は、
前記有段式変速機の変速が開始されたか否かを判定し、
前記変速が開始されていないとき、検知された前記機関速度と前記要求トルクとに基づき前記酸素濃度を調節するように前記酸素濃度調節手段を制御し、
前記変速が開始されたとき、該変速の開始直前に検知された前記機関速度と前記要求トルクとに基づき、前記酸素濃度を調節するように前記酸素濃度調節手段を制御し、
前記変速が開始されたときに前記酸素濃度調節手段を制御する際、
前記変速が任意のシフトアップであり、且つ、該シフトアップの開始直前に検知された前記機関速度が第1速度であり、且つ、前記シフトアップの開始直前に検知された前記要求トルクが第1トルクであるとき、前記酸素濃度を第1濃度に制御し、
前記変速が任意のシフトダウンであり、且つ、該シフトダウンの開始直前に検知された前記機関速度が第1速度であり、且つ、前記シフトダウンの開始直前の前記要求トルクが第1トルクであるとき、前記酸素濃度を、第1濃度よりも第1の差だけ低い第2濃度に制御し、
前記変速が前記シフトアップであり、且つ、該シフトアップの開始直前に検知された前記機関速度が第1速度であり、且つ、前記シフトアップの開始直前に検知された前記要求トルクが第1トルクよりも小さな第2トルクであるとき、前記酸素濃度を第1濃度よりも低い第3濃度に制御し、
前記変速が前記シフトダウンであり、且つ、該シフトダウンの開始直前に検知された前記機関速度が第1速度であり、且つ、前記シフトダウンの開始直前に検知された前記要求トルクが第2トルクであるとき、前記酸素濃度を、第1の差よりも大きな第2の差だけ第3濃度よりも低い第4濃度に制御することを特徴とするパワートレインシステム。 A diesel engine,
A stepped transmission that has a plurality of shift stages and decelerates the output of the diesel engine at a different reduction ratio for each shift stage;
Engine speed detecting means for detecting the engine speed of the diesel engine;
Requested torque detection means for detecting required torque required for the diesel engine,
Oxygen concentration adjusting means for adjusting the oxygen concentration in the combustion chamber of the diesel engine;
A controller for controlling the operation of the oxygen concentration adjusting means,
The controller
Determining whether shifting of the stepped transmission has started,
Controlling the oxygen concentration adjusting means to adjust the oxygen concentration based on the detected engine speed and the required torque when the shift is not started;
When the shift is started, based on the engine speed and the required torque detected immediately before the start of the shift, the oxygen concentration adjusting means is controlled to adjust the oxygen concentration,
When controlling the oxygen concentration adjusting means when the shift is started,
The shift is an arbitrary shift-up, the engine speed detected immediately before the start of the shift-up is the first speed, and the required torque detected immediately before the start of the shift-up is the first When the torque, the oxygen concentration is controlled to the first concentration;
The shift is an arbitrary downshift, the engine speed detected immediately before the start of the downshift is the first speed, and the required torque immediately before the start of the downshift is the first torque. The oxygen concentration is controlled to a second concentration lower than the first concentration by a first difference;
The shift is the shift-up, the engine speed detected immediately before the start of the shift-up is the first speed, and the required torque detected immediately before the start of the shift-up is the first torque. When the second torque is smaller, the oxygen concentration is controlled to a third concentration lower than the first concentration;
The shift is the downshift, the engine speed detected immediately before the start of the downshift is the first speed, and the required torque detected immediately before the start of the downshift is the second torque. In this case, the oxygen concentration is controlled to a fourth concentration lower than the third concentration by a second difference larger than the first difference.
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JP2004092662A (en) * | 2003-12-22 | 2004-03-25 | Nissan Motor Co Ltd | Engine exhaust gas recirculation controlling device |
JP2008038624A (en) * | 2006-08-01 | 2008-02-21 | Toyota Motor Corp | Exhaust emission control device and method of internal combustion engine |
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