【手続補正書】
【提出日】平成18年2月15日(2006.2.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】        明細書
【発明の名称】    ＣＶＴ変速機を備えた乗物の駆動機構の管理機能
【特許請求の範囲】
【請求項１】  加速時の物質放出特性曲線内の物質放出の高い範囲がトルク発生部を適当に制御して回避される、制御可能なトルク発生部を備えたエンジンとＣＶＴ変速機とから成る駆動機構で物質放出を低減する方法において、
燃料噴射量が回転数の少なくとも一つの範囲に対して制限されることを特徴とする方法。
【請求項２】  噴射制限量（ＢＭ）を回転数（ｎ）の関数として表す特性曲線（ＢＭＫ）の形の噴射量の制限部があることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】  噴射量はエンジン及び変速機、又は、これらのうちどちらか一方の温度（Ｔ）の関数として制限されることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】  エンジン及び変速機、又は、これらのうちどちらか一方の温度（Ｔ）の関数は係数（Ｆ）の形で特定な回転数（ｎ）の制限量（ＲＢＭ）が乗算されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】  係数（Ｆ）は閉じた間隔 [0, 1] の一数値であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】  請求項１〜５の何れか１項の方法を実施する装置において、この装置が駆動機構を制御する制御ユニットを有することを特徴とする装置。
【請求項７】  制御ユニットは噴射量制限特性曲線（ＢＭＫ）を記憶していることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】  制御ユニットはエンジン及び変速機、又は、これらのうちどちらか一方の温度特性曲線（ＴＫ）を記憶していることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】  この装置はマルチプレクサ（Ｍ）と最小値形成器（ＭＢ）を有することを特徴とする請求項８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、ＣＶＴ変速機（無段変速機）を備えた乗物の駆動機構の管理機能に関し、特に物質放出を低減する駆動機構の制御に関する。
【０００２】
最近の自動車、特に直接噴射エンジン、例えばディーゼルエンジンを備えた自動車では、燃料の噴射量を連続的に高めてエンジンの回転数を高めている。その場合、変速機が回転数に対して帰還的に及ぼす影響が一般に考慮されていない。
【０００３】
通常の噴射量制御の際の難点は、有害物質の放出の劣悪な特性を有する領域を通過することにある。つまり、駆動機構とこれに関連する自動車の物質放出特性が悪くなっていることにある。
【０００４】
米国特許第 5,655,992号明細書にはＣＶＴ変速機を備えたエンジン駆動の自動車用の制御システムが開示されている。このシステムでは、点火時点を調整して同じ出力の時にＮＯx 放出と燃料消費を互いに関連させて可変でき、その場合、エンジンの回転数が変化する。
【０００５】
米国特許第 5,468,195号明細書には内燃エンジンとＣＶＴ変速機を装備した自動車を制御する装置と方法が開示されている。その場合、空燃比を可変する時間に対するＮＯx 放出の上昇を防止するため、発生するトルクを可変する空燃比が調整される。
【０００６】
上記二つのシステムの場合でも、特に初動時にＮＯx 放出特性の悪い領域を通過することがあり得る。
【０００７】
それ故、この発明の課題は、駆動機構の物質放出特性を改善する方法および装置を提供することにある。
【０００８】
この課題は、方法の発明である請求項１および装置の発明である請求項６の特徴により解決されている。この発明の有利な構成は従属請求項の内容である。
【０００９】
制御可能なトルク発生部を備えた噴射エンジンとＣＶＴ変速機とから成る駆動機構で物質放出を低減するこの発明による方法では、トルク発生部を適当に制御して物質放出特性の中の加速時の物質放出の大きい領域を回避している。その中では、燃料に対する噴射量が回転数の少なくとも一つの範囲に対して制限される。その場合、噴射制限量を回転数の関数として表す特性曲線の形の噴射量の量制限部がある。
【００１０】
更に、噴射量は、エンジン及び変速機、又は、これらのうちどちらか一方の温度の関数にして制限できる。その場合、係数の形の温度の関数に一定の回転数の制限量が乗算される。有利な実施例では、この係数は制限された範囲 [0, 1] の一つの数値である。
【００１１】
上記の方法を実施する本発明による装置は、駆動機構の制御ユニットを備えており、この制御ユニットは噴射量制限特性曲線とエンジン及び変速機、又は、これらのうちどちらか一方の温度特性曲線とを記憶している。この装置に燃料噴射を制限する手段があると有利である。
【００１２】
以下、図面に基づきこの発明をより詳しく説明する。
【００１３】
図１は物質放出特性のグラフを示す。単位 mg の噴射量ＥＭが単位 1/minの回転数ｎに対して記入されている。何らかの有害物質の放出（この場合ではディーゼルエンジンの粒子放出である）はここでは等高線の形にして示してある。尚、当該グラフ中に記載されている数字は無次元表示されている。又、噴射量の制限に有効なことのみを明確にする特性図が問題となるので、例えば放出された粒子の個数、ＮＯx 放出等の物質放出のタイプも重要ではない。この特性図の中で、回転数が約 1,500で、噴射量が約 16 mgの時にピーク値 5.0の「物質放出の山」を明確に見ることができる。実線は噴射する燃料の量を制限しない初動経過を表す。示してある曲線が大体物質放出の山をかすめて通る、つまり加速を選んだ場合、この物質放出の山の上を通過し、これは放出特性を悪くすることを明確に認識できる。
【００１４】
回転数＜ 1,700 rpmに対して噴射する燃料の量を約 12 mgに制限して図示する物質放出の山を制限すると、物質放出は制限される。これにより、破線で示すように、物質放出の山は実際上迂回される。もっとも、これにはエンジン回転数をできる限り早くシフトさせるＣＶＴ変速機を必要とする。何故なら、図示する例の場合、1,700 〜 2,000の回転数範囲が噴射量の急激な上昇に結び付くからである。尚、この測定は 1.9リットルのシリンダ容積で 66 ＫＷの出力を有する米国仕様のＴＤＩエンジンについて行ったものである。
【００１５】
図２ａ〜ｄは排気ガス試験の加速度期間で噴射量を低減する効果を示す。時間ｔは秒で示してあり、345 〜355 秒である。その場合、破線はそれぞれ手動切換を行い、噴射量制限を行っていない乗物を表し、実線は急速切換ＣＶＴ変速機と噴射量制限を備えた乗物を表す。
【００１６】
図２ａは加速期間中の提示する時間間隔内で一ストローク当たりに噴射した燃料の量Ｍを mg で示す。
【００１７】
図２ｂは前記時間間隔内で回転数ｎの変化を 1/minで示す。
【００１８】
図２ｃはこの時間間隔中のＮＯx の放出量を示す。この噴射量を低減することにより著しく少ないＮＯx を発生することが明確に分かる。
【００１９】
図２ｄは当該時間間隔内の粒子 Part ，即ちディーゼルエンジンの場合、煤粒子の放出量を mg で示す。ここでも、エンジンは噴射量を制限していないと、噴射量を制限した場合よりも著しく多量の粒子を放出する。
【００２０】
図３はこの方法のブロック図を示す。実際の回転数ｎに基づき駆動機構の制御装置（図示せず）は噴射制限量ＢＭを回転数ｎの関数として表す記憶されている噴射制限特性曲線ＢＭＫから対応する噴射量の制限を取り出し、噴射制限量の粗い値ＲＢＭを出力する。エンジンの温度や変速機の温度Ｔもエンジンの物質放出特性に影響を与えるので、これ等の量の制限量への影響が例えばマルチプレクサＭの中で明示され、このマルチプレクサは閉じた間隔 [0, 1] からの係数Ｆの形でこの影響に噴射制限量の粗い値ＲＢＭを乗算する。従って、制御装置はエンジン及び変速機、又は、これらのうちどちらか一方の測定された温度Ｔにより制御装置に記憶されている対応する温度特性曲線ＴＫから必要な係数を取り出し、この温度特性曲線の中には係数Ｆが温度Ｔの関数として記入されている。マルチプレクサＭの出力端に出力する噴射制限量ＢＭは制御装置の量表示ＭＳと共に量制限部ＭＢに与えられる。この量制限部は両方の入力情報ＢＭとＭＳの最小値を形成し、この情報を噴射すべき燃料の量ＭＥとして噴射ポンプに与える。
【図面の簡単な説明】
【図１】  噴射量低減を行うおよびこれを行わない物質放出特性図中の初動変化のグラフを示す。
【図２】  噴射量低減を行っていない手動変速機および噴射量低減を行ったＣＶＴ変速機の種々のパラメータに対する加速期間の変化を示す。
【図３】  噴射量制限部のブロック図を示す。
【符号の説明】
ＢＭ            噴射制限量
ＢＭＫ          噴射制限量の特性曲線
ＥＭ            噴射量
Ｆ              係数
Ｍ              一ストローク当たりの量
Ｍ              マルチプレクサ
ＭＢ            最小値形成器
ＭＥ            噴射ポンプの量
ＭＳ            制御装置の量
ｎ              回転数
Part            粒子
ＲＢＭ          噴射制限量の粗い値
Ｔ              温度
ｔ              秒での時間
ＴＫ            温度特性曲線