JP2005534875A - ターボ過給機が給気する内燃エンジンの自動変速機を運転する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、トルクコンバータと少なくとも１つのファンクションクラッチとを備えた自動変速機を運転する方法に関する。前記自動変速機は、低回転速度範囲において立ち上がりトルク特性をもつ内燃エンジン、特にターボ過給機によって給気される内燃エンジンを有する自動車に属する。始動運転は、トルクコンバータを介して行われる。自動車の始動期間中、前記目的に使用されるファンクションカップリングが、当初、アイドル時に比べ増加する始動トルクが立ち上がるまでの所定の短時間、滑るようになされている。

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルに記載のターボ過給機が給気する内燃エンジンの自動変速機を運転する方法に関する。

ターボ過給機によって給気される内燃エンジンは、全トルクが使用可能になる前に、ターボ過給機がまず十分なブースト圧力を送らなくてはならないので、同じ強さの吸気エンジンに比べると、常に始動時挙動が劣っている。これは、特にコンバータ式自動変速機に関して当てはまる。この場合、動力の展開も不均一である。

この始動時挙動の理由は、ある動作点で、エンジン回転速度の二乗により立ち上がるトルクコンバータの特性に基づく。これによって負荷のかかった内燃エンジンで、エンジン回転速度と共に急速に立ち上がる立ち上がり（ｒｕｎ−ｕｐ）が起こり、したがってエンジンの高回転速度が妨げられる。

しかし、ターボ過給機によって給気される内燃エンジンは、アイドル回転速度の範囲で事実上ブースト圧力を有さず、したがって即座に利用可能な動力はわずかである。ブースト圧力、したがってトルクを急速に立ち上げることができるように、内燃エンジンを急速に立ち上げ、それによってターボ過給機を動作させるのに十分な排気ガスが存在するようにしなくてはならない。しかし、トルクコンバータの特性が、早急な立ち上がりを抑制している。

したがって、本発明の目的は、ターボ過給機によって給気される内燃エンジンの始動時の挙動を改善するために、請求項１のプリアンブルに記載の方法を提供することである。

この目的は、請求項１の特徴部分により達成される。

トルクコンバータと、例えばギヤの選択（Ｎ＿Ｄシフト）あるいはギヤのシフトをそれによって実施する少なくとも１つのファンクションクラッチ（ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｃｌｕｔｃｈ）を備える自動変速機で、トルクコンバータは、通常、始動要素として役立っており、ファンクションクラッチは設計上脆弱すぎ、したがって始動要素としては不適切である。しかし、自動車の始動の最中、対応するファンクションクラッチは、当初、所定の短期間つまりターボ過給機により十分なブースト圧力が確立されるだけの期間、制御された方式で滑るようになされるので、内燃エンジンが事実上障害なしに立ち上がることができ、それによってターボ過給機を駆動するための排気ガスが相応して生成される。ファンクションクラッチが滑るようになされる期間が、好ましくは１００〜２５０ミリ秒の短時間であるために、エンジンの全トルクおよびコンバータの全利得（ｆｕｌｌ ｇａｉｎ）が利用可能になるときには、ファンクションクラッチは再度すでに閉じている。それに続いてトルクコンバータによる実際の始動運転が生ずる。

滑る時期は、非常に短く、未だ高いトルクが利用可能ではない範囲なので、ファンクションクラッチに与えられる動力は低い値に留まる。したがってこの動力は、通常のファンクションクラッチで取り扱うことができる。ファンクションクラッチへ与えられる動力は最大で、全負荷にシフトアップ（ｆｕｌｌ−ｌｏａｄ ｕｐｓｈｉｆｔ）した場合の半分と見積もられている。

これらは、各事例において秒（ｓ）で表わした時間を横座標に、任意の単位で表わしたペダル動作、車両の加速度、エンジン回転速度、ファンクションクラッチのタービン回転速度、車両の速度およびエンジンのトルクを縦座標に示している。

ある決められた時間に、自動車を始動するためにペダルが押し下げられ、これが曲線Ａで示されているが、ペダルが押し下げられたとき、補助機能がある場合とない場合の始動動作の違いを一層明確にするように曲線Ａは急な変化をしている。エンジン回転速度は、補助機能のある場合がＢで、補助機能のない場合がＢ’で示されているが、当初アイドル回転速度を有し、ペダルの作動後わずかな時間遅れをもって立ち上がる。エンジン回転速度の立ち上がりは、同時に、始動運転の補助機能をもたらすためにファンクションクラッチが滑り始めるという効果を有する。ファンクションクラッチのタービン回転速度は、曲線Ｃに示されているが、これはアイドリング期間中は零である。曲線Ｃの立ち上がっている側線は、所定の時間（ここでは例えば約１００ミリ秒）にわたって延びている。ファンクションクラッチのタービン回転速度はその後再度零に落ちる。曲線Ｃの全長にわたる積分は、ファンクションクラッチに与えられる動力、つまりファンクションクラッチに吸収される熱を構成する。

ファンクションクラッチを滑らせることにより、エンジン回転速度は、曲線Ｂに従い補助機能がない場合よりより速かに増加する。その結果、エンジンのトルク（曲線Ｄが補助機能付き、曲線Ｄ’が補助機能なし）と、したがって加速度（曲線Ｅが補助機能付き、曲線Ｅ’が補助機能なし）も相応して増加し、それによってファンクションクラッチが滑る範囲内で、車両速度（曲線Ｆが補助機能付き、曲線Ｆ’が補助機能なし）は相応して、補助機能なしの曲線Ｆ’による車両速度に比べて増加する。

したがって図１および図２に示されているように、ファンクションクラッチを短期間滑らせる結果の始動補助機能により、改善された始動特性およびドライブトレインの改善された自発的動作性が、始動開始時に加速度ピークＧと共に得られる。さらに、改良された運転性能データがそれによって得られ、また曲線ＦとＦ’との比較から知ることができるように、零から所定の最終速度への到達も改善される。その上、より均一な動力の展開が達成される。始動用にコンバータが使用されているが、始動時の挙動は、この程度までその挙動においてコンバータと、このように使われなければその代わりに自動変速機内で使用される湿式油冷クラッチの肯定的な特性に対応する。これらの利点は、この後の始動期間中にコンバータクラッチが使用されるかされないかに左右されない。

立ち上がりトルク特性を有する内燃エンジンでは、ターボ過給付きでなくとも前記の対応する利点を得られるが、それらは、ターボ過給付き内燃エンジンより顕著ではない。

ファンクションクラッチを滑らせることにより、特に自動車の始動中コンバータの特性は、それぞれの動的な作動点に適合するようになされる。

各事例において補助機能（ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）がある場合とない場合の、運転挙動の代表的なイメージをもつグラフを概略的に示す図である。 各事例において補助機能（ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）がある場合とない場合の、運転挙動の代表的なイメージをもつグラフを概略的に示す図である。

Claims (4)

1. 低回転速度範囲において立ち上がりトルク特性をもつ内燃エンジン、特にターボ過給機によって給気される内燃エンジンを有する自動車の、トルクコンバータと、少なくとも１つのファンクションクラッチを有し、始動運転がトルクコンバータを介して行われる、自動変速機を運転する方法において、前記自動車の始動期間中、この場合に使用される前記ファンクションクラッチが、当初、アイドル時に比べ増加する始動トルクが立ち上がるまでの所定の短時間、滑るようになされていることを特徴とする自動変速機の運転方法。
2. 前記所定の短時間が、約１００〜約１，０００ミリ秒（ｍｓ）の間の時間、特に約１００〜約２５０ミリ秒（ｍｓ）の間に設定されることを特徴とする請求項１記載の自動変速機の運転方法。
3. 前記ファンクションクラッチが、前記ターボ過給機によって十分なブースト圧力が立ち上がるまで滑るようになされることを特徴とする請求項１又は２記載の自動変速機の運転方法。
4. 低回転速度範囲において立ち上がりトルク特性をもつ内燃エンジン、特にターボ過給機によって給気される内燃エンジンを有する自動車の、トルクコンバータと、少なくとも１つのファンクションクラッチを有し、始動運転がトルクコンバータを介して、特に請求項１乃至３のうちの１つによって行われる、自動変速機を運転する方法において、前記コンバータの特性がそれによってそれぞれ動的な作動点に適合するように、ファンクションクラッチが制御されることを特徴とする自動変速機の運転方法。

Images