発進過程における内燃機関の圧縮エア供給の制御のための方法

专利摘要:
本発明は、内燃機関（２）、この内燃機関に設けられたターボチャージャー（２２）、内燃機関（２）のエアインテークシステム（８）内に追加的な圧縮エアを吸入するための装置、発進および切換えクラッチ（６０）、ならびに特に発進過程を準備および実施するためのトランスミッション（６２）を有する車両ドライブトレイン（１）の運転方法に関する。このように装備された車両の発進過程を最善に準備し、そして実施するために、本発明にしたがい、内燃機関（２）のエアインテークシステム（８）内への追加的な圧縮エアの吸入は、これが、ドライバーの安全性、燃料消費及び／又は走行快適性およびクラッチ消耗のための車両の現状の運転状況に応じて、車両の有利な運転挙動に通じるときのみ行われることが意される。発進過程の際には、発進及び切換えクラッチ（６０）と、内燃機関（２）のエアインテークシステム（８）内への追加的な圧縮エアの吸入のための装置の調整された操作が、クラッチアクチュエータ（７４）の動的挙動または調整速度並びに追加的な圧縮エアの吸入の時点、圧力および期間が互いに同調して行われるよう行われる。
公开号:JP2011512475A
申请号:JP2010546280
申请日:2009-01-26
公开日:2011-04-21
发明作者:イェーガー・トーマス；マーイル・ローラント；リュヒャルト・クリストフ
申请人:ツェットエフ フリードリヒスハーフェン アクチエンゲゼルシャフトＺＦ Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈｓｈａｆｅｎ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ；
IPC主号:F02D23-00

专利说明:

[0001] 本発明は、内燃機関、この内燃機関に設けられたターボチャージャー、内燃機関のエアインテークシステム内に追加的な圧縮エアを吸入するための装置、発進および切換えクラッチ、ならびに特に発進過程を準備および実施するためのトランスミッションを有する車両ドライブトレインの運転方法に関する。]
背景技術

[0002] 例えば特許文献１、２および３から、ターボチャージャーを備えるピストン内燃機関であって、その下方回転数域では、比較的低いトルクを発生するものが公知である。というのは、従来型のターボチャージャーによってトルクを高めるためにエンジンのインテークシステムへと吸入されるエアの量は、システム条件に制限され、ターボチャージャーのタービンを駆動する、内燃機関の排ガス流に依存するからである。ターボのくぼみ（Ｔｕｒｂｏｌｏｃｋ）として知られているこの現象は、ターボチャージャーを可変形状で鋳造することによって緩和することが可能である。これらターボチャージャーにおいては、タービンブレードは、自由になる作動排ガス流に応じて調整可能に形成されている。可変形状を有するターボチャージャーは製造面で比較的高価であり、かつ複雑な制御方法および調整方法によってのみ駆動可能であるので、自動車工業界では、簡易な装置及び／又は方法でもって低いエンジン回転数であっても、比較的高い内燃機関の駆動トルクを図るという要求がある。]
[0003] このような背景により、特許文献４および５からはそれぞれ、上述したターボのくぼみを小さくする方法および装置が公知である。これらにおいては、ターボチャージャーを備えるディーゼルエンジンの加速の間、圧縮エアアキュームレータから所定のエア量が、エンジンの吸入パイプ内に吸入され、そして燃料噴射量はこれに対応して合わせられる。エンジンに必要な圧縮エアはその際、車両の圧縮エアブレーキシステムの圧縮エアアキュームレータから取り出されることが可能である。]
[0004] 冒頭に記載した特許文献２および３からは更に、ターボチャージされる内燃機関における上述したターボのくぼみを小さくするために、フレッシュガスまたは圧縮エアの供給のための別の装置を使用することが公知である。内燃機関の吸引領域に設けられるこの装置は、吸入パイプとしてエアインテークシステムを有しており、このエアインテークシステムは、調整可能なスロットルバルブ（Ｄｒｏｓｓｅｌｋｌａｐｐｅ）および吸引エアの流入のための第一の端部接続部ならびにエンジンのシリンダーの方向への流出のための第二の端部接続部を備えている。スロットルバルブは、調整のため、制御装置によって駆動可能な調整装置に連結されている。スロットルバルブと第二の端部接続部の間には、圧縮エア接続部が一つの開口部を有して形成されており、この開口部は装置のパイプ状の内部空間に開口している。さらに、圧縮エア接続部は、一つの閉じた位置と任意の開いた位置を有するバルブを備える圧縮エア量調整装置と協働し、この圧縮エア量調整装置は、電気制御装置による電気入力を介して駆動可能である。スロットルバルブの調整装置は、量調整装置及び／又は制御装置によって強制操作され、スロットルバルブの一つの完全に開いた位置に対して、量調整装置の一つの完全に閉じた位置が割り当てられることとなる。]
[0005] 特許文献２および３から公知である、圧縮エアを内燃機関のインテークシステムに注入するためのこれら装置を制御するために、制御装置は、トルクへの要求信号を利用する。このトルクへの要求信号は、アクセルペダル、駆動スリップコントロール、速度コントロール装置、及び／又は、電気安定プログラムより生成されるか、またはエンジン制御システムに外部のトルク要求を送る手段による。]
[0006] さらに特許文献２からは、ターボチャージされる内燃機関に圧縮エア（またはそこで記載されるようフレッシュガス）を供給するための装置を最善に制御する際に、この装置の制御装置の制御プログラムが、いつエアの吸入が行われるべきかまたはいつ終了されるべきかについて所定のデータを知るということが公知である。よって例えば、職業的な遠距離ドライバーやバスのドライバーは、平均的な加速度値を要求する、それぞれ独自の運転のやり方を有しているということが考慮されることがある。それゆえそのようなドライバーは、トランスミッション切換えの際、ある種のシフトポイントを好む。これらは上述した制御装置によって特定され、保存されそして処理される。これらデータは、制御装置によって例えば、圧縮エアの吸入の期間を特定するため、およびスロットルバルブを操作するために使用される。このような方法によって、圧縮エアの消費が不必要かつ不利に高いということが回避される。特にここでは、圧縮エアの吸入の期間とスロットルバルブの操作が、加速に対するドライバー要求の頻度に応じて制御ソフトウェアによってコントロールされる。]
[0007] さらに特許文献１から上位概念に係る装置が公知である。この装置においては、圧縮エアアキュームレータから取り出される圧縮エアが内燃機関のシリンダーのインレットバルブの前にも直接に案内される。]
[0008] 特許文献２および３に係る、ターボチャージされる内燃機関に追加的な圧縮エアを供給する上位概念に係る装置と、車両ドライブトレイン中の他の装置との相互作用はとても複雑であるので、そのような装置の自動車中での最善の使用のためには、商用車であれ、乗用車であれ、これらドライブトレインコンポーネントの各特徴および要求を考慮した特別な制御方法を必要とする。発進および切換えクラッチを有するそのように装備された車両の発進過程には、その際特別な意味が与えられる。]
先行技術

[0009] 国際特許出願 第２００６／０３７５６４号公開明細書
国際特許出願 第２００６／０８９７７９号 公開明細書
国際特許出願 第２００６／０８９７８０号 公開明細書
独国特許出願 第３９ ０６ ３１２号 公開明細書
独国特許出願 第１９９ ４４ ９４６号 公開明細書]
発明が解決しようとする課題

[0010] したがって本発明の課題は、内燃機関のエアインテークシステム内に追加的な圧縮エアを吸入するための装置と、発進および切換えクラッチとの互いに同調した制御の方法を提供することである。]
課題を解決するための手段

[0011] この課題は、メインクレームの特徴により解決される。一方、本発明に係る方法の有利な改良形および形態、サブクレームに記載される。]
[0012] 本発明は、ターボチャージされる内燃機関に追加的な圧縮エアを供給する、それ自体公知の装置を最善に制御するためには、車両のドライブトレイン中にある他の装置及び／又はユニットの動作挙動を共に考慮する必要があるという知識に基づいている。本発明は、したがって、発進および切換えクラッチと、ターボチャージされる内燃機関に追加的な圧縮エアを供給する装置との作動面で最善な協働について取り組んでいる。]
[0013] 「トランスミッション」という概念は、すべの方式のトランスミッションを含むと理解される、すなわち例えば、手動切換えトランスミッション、オートマチックトランスミッション、負荷切換えトランスミッション、ダブルクラッチトランスミッション、段階式オートマチックトランスミッション、および無段階式切換えトランスミッションがある。]
[0014] 「内燃機関のエアインテークシステム内に追加的な圧縮エアを吸入するための装置」という概念は、冒頭に描写した装置であると理解され、圧縮エアまたはフレッシュガスが圧縮エアブレーキシステムの圧縮エアコンテナから取り出されるか、若しくは他の車両装置から取り出されるか、または圧縮エアが、電動モーターによって作動されるエアポンプによって要求に応じ直接発生されるかによらない。上述した装置は、その作動に必要なすべての部材およびユニットを含んでいる。]
[0015] さらに当該装置は、ターボチャージされる内燃機関に圧縮エアを供給する全ての装置に適しており、圧縮エアが内燃機関のシリンダーのずっと前のインテークシステムに吸入されるか、またはこれらがそのようなシリンダーのインレットバルブの前でインレット領域に直接噴射されるかによらない。]
[0016] 本発明はしたがって、内燃機関、この内燃機関に設けられたターボチャージャー、内燃機関のエアインテークシステム内に追加的な圧縮エアを吸入する装置、発進および切換えクラッチ、並びにトランスミッションを有するドライブトレインを運転する方法から出発している。発進過程を準備しそして実施するために、内燃機関のエアインテークシステム内への追加的な圧縮エアの吸入は、これが、ドライバーの安全性、燃料消費及び／又は走行快適性およびクラッチ消耗のための車両の現状の運転状況に応じて、車両の有利な運転挙動に通じるときのみ行われることが意図されている。]
[0017] 内燃機関のエアインテークシステム内に追加的な圧縮エアを吸引する装置のこのような運転方式によって、他の車両コンポーネントとの協働におけるその疑う余地のない利点が、逆効果を及ぼすことがないということが確実となる。]
[0018] 本発明の改良形は、発進過程の際に、発進及び切換えクラッチと、内燃機関のエアインテークシステム内への追加的な圧縮エアの吸入のための装置との調整された操作が、クラッチアクチュエータの動的挙動または調整速度並びに追加的な圧縮エアの吸入の時点、圧力および期間が互いに同調して行われるよう行われることを意図している。この方法の方式は、吸入装置によって主導可能なエンジントルクの上昇が、発進過程にとっても好ましいときは、時間的に正確に行われることに配慮している。その際、発進および切換えクラッチが、車両トランスミッションおよびその発進過程における要求とも相互に作用することを考慮する。]
[0019] 本発明の更なる改良形では、発進及び切換えクラッチと、追加的な圧縮エアの吸入のための装置の調整された操作が、車両質量Ｍ、走行抵抗Ｆｗ、走行路傾斜α、差迫っているコース推移ＧＰＳ，周囲温度Ｔ，ドライバーによって期待されているまたは前もって定められそして制御装置内に保存されるかまたは計算される発進時間、ドライバーの出力要求Ｌ、及び／又は、追加的な圧縮エアの吸入のための装置とクラッチアクチュエータの動的挙動に応じて制御されることが意図されている。上述した値は、本方法の実施の際に、それ自体公知の方法で適切なセンサーによって計測され、そして適切な制御装置に供給され、または車両のこの制御装置若しくは他の制御装置中で計算される。]
[0020] 上述した値の評価は、追加的な圧縮エアの吸入のための装置が、発進過程の際にあえて稼動されず、純粋な吸入のみによる内燃機関の運転における発進および切換えクラッチを閉じての発進過程か、または高いエンジン回転数における排ガスターボチャージャーのサポートを伴う発進過程が実施されるとの自動的な決定へといたることがある。このような運転状況は、たとえば、ドライバーによって要求されるエンジントルクが、内燃機関の初期の、純粋な吸入による運転の際のエンジントルクよりも小さいかまたは同じであるときに存在しうる。「初期の、純粋な吸入による運転」の概念は、当然発進過程においても、後に内燃機関の回転数が高い場合には、排ガスターボチャージャーの作用が起こるということを明らかにしている。
前方に位置している走行経路のコース情報に基づいて、車両が上り勾配を上ろうとしていること、またはそのような上り勾配が走行コース中にすぐ間近に迫っていることが明らかであるとき、発進過程の際に、内燃機関のエアインテークシステム内への追加的な圧縮エアの吸入がすぐに行われることがさらに意図されうる。これによって、上り勾配での発進過程の際の高くなった走行抵抗が、追加的な圧縮エアの吸入と当然これに対応する燃料量によってエンジントルクが直接的に上昇することによって対処される。]
[0021] 他のバリエーションによると、前方に存在する走行経路のコース情報に基づいて、車両が上り勾配を上ろうとしていること、またはそのような上り勾配がコース上にすぐに間近に迫っていることが明らかであって、かつ車両中に設けられた圧縮エアコンテナが、所定の下側の充填状態を下回っているときは、発進過程の前に、必要な圧縮エアを発生させるための圧縮エアコンプレッサーがすぐに始動されることが意図されている。この先を見越した方法の方式によって、内燃機関のトルク持ち上げのための、内燃機関のインテークシステム中への圧縮エア吸入を可能とするために、上り勾配の前に圧縮エアコンテナが常に十分に充填されているということが達成される。]
[0022] さらに、発進過程の際の、内燃機関のエアインテークシステムへの追加的な圧縮エアの吸入が、高められたエンジントルクによって発進および切換えクラッチのスリップ時間と内燃機関の発進回転数が減少されるよう行われることが意図されると、有利であると考えられる。この運転方式によって、発進および切換えクラッチのフリクションライニングの耐用期間は有利に高められ、そして場合によっては、燃料がセーブされ、または内燃機関のより良い排ガス挙動が達成される。]
[0023] 更に本発明に従い、発進過程の際の内燃機関のエアインテークシステム内への追加的な圧縮エアの吸入が、スターターによる内燃機関の始動の際に、これが内燃機関の燃焼室内の初期に高いガス圧力により負荷解放されるよう行われることが意図されうる。その際、この、内燃機関の燃焼室内の初期に高いガス圧力は、この場合に内燃機関のインレットバルブに好ましくは直接吹き付けられる圧縮エアによって発生される。]
[0024] 更に、このように装備された車両は、本発明の意味においては、内燃機関のエアインテークシステムへの追加的な圧縮エアの吸入が、アンチロックブレーキシステム、駆動スリップコントロールシステム、揺動安定プログラム、オフロードプログラム及び／又は間隔コントロールプログラムによって、安全面で重要な決定基準に応じて稼動または停止されるよう運転されることが可能である。このため、個々の安全機能に割り当てられた制御装置並びにクラッチ制御および吸入装置のための制御装置は、情報技術面で互いにネットワークで結ばれているので、他の制御機能によってそれ自体予定されている、内燃機関のインテークシステム内への追加的な圧縮エアの吸入は、安全面で重要な基準がこれに作用するとき、妨げられるか、または中断されさえする。]
[0025] 最後に、本発明の更なる改良形では、内燃機関のエアインテークシステムへの追加的な圧縮エアの吸入が、ドライバーによって手動で稼動または停止することができることを意図していることが可能である。これによって、これがすべての注意対策の維持のもと、上述した制御装置の一つによって予定されたかまたは妨げられた、内燃機関のインテークシステムへの追加的な圧縮エアの吸入に過大な負荷をかける、すなわち他のこれに関する制御シーケンスを開始するという可能性を有する。これを可能とするために、ドライバーには、そのドライビングキャビン内にこれに関する表示手段および操作手段が提供され、これら手段は、少なくとも、上述した重要な制御装置のうちの一つと接続されている。これによってドライバーはセンサーや制御装置のエラーの際であっても、走行技術面でも安全性技術面でも意味のある、場合によっては圧縮エアでサポートされた発進過程のシーケンスを制御することができる。]
[0026] 一つの実施例に基づき本発明を以下に詳細に説明する。このため図面が明細書に添付される。]
図面の簡単な説明

[0027] 内燃機関のインテークシステム内に圧縮エアを吸入するための装置を有するドライブトレインの簡略図
図１によるドライブトレインの、センサー、制御装置ならびに表示および入力装置の情報技術面でのネットワークに関するブロックダイアグラム] 図１
実施例

[0028] 図１に表される車両のドライブトレイン１には、シリンダーブロック６中に一列に配置された６つのシリンダー３を有し、ターボコンプレッサー１７を装備したディーゼルエンジン２が属している。シリンダー３の吸入パイプ４は、接続フランジ７を有する集合パイプ５に接続されており、この接続フランジ７には、エアインテークシステム８が、エアの放出のためのその第二の端部接続部９でもって接続されている。エアの流入のための第一の端部接続部１０は、パイプ１１によってチャージエアクーラー１３の放出口１３と連結されており、チャージエアクーラー１３の流入口１４はパイプ１５によってターボコンプレッサー１７の放出口１６と連結されている。ターボコンプレッサー１７の流入口１８には、エアフィルター１９がパイプ２０によって接続されている。ターボコンプレッサー１７は、ターボチャージャー２０の一部を形成し、ターボチャージャー２０の排ガスタービン２３は、その流入口２４でもって、排気管集合パイプ２６の放出口２５に接続されている。ターボコンプレッサー１７と排ガスタービン２３は、回転可能に支承される軸２１に固定されている。シリンダー３は排気管パイプ２７によって排気管集合パイプ２６に接続され、そして排ガスタービン２３の放出口２８は、排ガス管と流れ効率よく接続されている。] 図１
[0029] シリンダー３の燃料供給は、噴射ノズル３０を介して行われ、この噴射ノズルの調整は、電子制御ユニット（ＥＤＣ）３８の第一の出力部３２からのライン３１によって行われる。電子制御ユニット３８の入力部３７には、電子制御ユニット３３の出力部３４がライン３６によって接続されている。この最後の挙げた制御ユニット３３は、操作機構を設けられており、この操作機構は、この実施例においてはアクセルペダル３５として形成されている。電子制御ユニット３８の電気接続部３９はメインハーネス（Ｓａｍｍｅｌｌｅｉｔｕｎｇ）４０によってエアインテークシステム８の電気接続部４１と連結されている。エアインテークシステム８において平行線で影をつけられた制御ラインは、電子制御ユニット３８が、スロットルバルブ６３を操作するための、図示されていないサーボモーターを駆動することを明らかにしている。このスロットルバルブ６３によって、ディーゼルエンジン２によって吸引可能なエアの量が調節可能である。]
[0030] エアインテークシステム８は、圧縮エア接続部４２を有しており、この圧縮エア接続部は、パイプ４３によって圧縮エアコンテナ４５の排出接続部４４に接続されている。圧縮エアコンテナ４５の供給接続部４６は、パイプ４７によって、圧縮エアコンプレッサー４９の圧縮エア接続部４８に接続されている。パイプ４７内には、圧力コントローラー５０とエア乾燥機５１もまた組み込まれている。圧縮エアコンプレッサー４９は、エアフィルター５３を設けられたエアインテーク４９を有している。圧縮エアコンプレッサー４９の軸５４は、ベルトドライブ５５によってターボチャージされるディーゼルエンジン２のメインシャフト５６と接続されている。本発明はまた、例えば電子制御ユニット３８によって駆動可能な電気モーターによって駆動される（図示されていない）圧縮エアコンプレッサーを含むこともある。]
[0031] さらに図１は、前述した電子制御装置３８によって制御ライン７３を介して駆動可能なクラッチ７１を介して、圧縮エアコンプレッサー４９が、ベルトドライブ５５により内燃機関２に接続可能であり、その結果、この圧縮エアコンプレッサー４９は、圧縮エアコンテナ４５内の圧力がいっぱいに満たされる必要があるときのみ、制御装置３８によって稼動させられることを示している。圧力コンテナ４５内の現状の圧力を検出するために、そこには圧力センサー７９が設けられており、この圧力センサー７９の計測信号は、センサーライン８０を介して制御装置３８及び／又はトランスミッション制御装置６６に伝送されることが可能である。] 図１
[0032] 圧縮エアコンプレッサー４９の稼動は、圧縮エアコンプレッサー４９の出力消費を通じてドライブトレイン１のブレーキ効率を利用するために、本発明にしたがい例えば、車両がエンジンブレーキ走行状態で斜面上に存在するとき、極めて有利である。]
[0033] 更に図１は、内燃機関２が電気モーターによるスターター５９によって駆動可能であり、そしてこれによって始動可能であることを示している。このスターター５９は、そのピニオンギア５８によってフライホイールのクラウンギア５７とかみ合うことができる。フライホイールは、クラウンギア５７とともに公知の方法で内燃機関２のメインシャフト５６に固定されている。スターター５９は、追加の圧縮エアのためのブローイング装置（Ｅｉｎｂｌａｓｅｉｎｒｉｃｈｔｕｎｇ）の制御装置３８に、制御ライン７２を介して接続されており、そしてこのためこの制御装置３８によって稼動または停止することが可能である。] 図１
[0034] その上、電子制御ユニット３８によって駆動可能な電磁制御・調整弁６５が、パイプ４３の中に配置されている。この電磁制御・調整弁によって、もしこれが影響を与えるために意味がある、特にディーゼルエンジン２のトルクを上げるのに意味があると思われるときは、追加的な圧縮エアを圧縮エアコンテナ４５からエアインテークシステム８へと噴射するまたは吸入することが可能である。制御弁６５は、メインハーネス４０を介し電子制御装置３８によって駆動される。このメインハーネスは、エアインテークシステム８の領域で、スロットルバルブ６３のサーボモーターを駆動するための（小さく平行線を付して示された）制御ラインと、制御バルブ６３を駆動するための（大きく平行線を付して示された）制御ラインとに分岐している。]
[0035] 更に図１は、簡略的に、内燃機関２がそのメインシャフト５６を介して始動および切換えクラッチ６０の入口側と回転不能に接続されている一方で、この発進クラッチ６０の出口側はオートマチックトランスミッション６２のトランスミッション入力軸６１と連結されていることを示している。発進クラッチ６０は、自動操作可能なクラッチとして形成され、そしてこのためクラッチアクチュエータ７４を装備している。このクラッチアクチュエータ７４は、制御ライン７５を介してトランスミッション制御装置６６と接続されており、かつこれから指揮を受ける。] 図１
[0036] ディーゼルエンジンのような内燃機関２の運転の挙動が求める限り、発進クラッチ６０の入口側に更に、ここでは図示されていない、それ自体公知のトーションバイブレーションダンパー（Ｄｒｅｈｓｃｈｗｉｎｇｕｎｇｓｄａｅｍｐｆｅｒ）が設けられていることが可能である。オートマチックトランスミッション６２は、図示されていない駆動軸およびディファレンシャルトランスミッションを介して車両輪７８と接続されている出力軸を有している。]
[0037] オートマチックトランスミッション６２は、本実施例では自動式の切換えトランスミッションとして形成され、その公知のギアアクチュエータ７０は、制御線６９を介してトランスミッション制御装置６６と接続されている。このギアアクチュエータ７０を用いて、公知の方法でトランスミッションギアが入れられ、および外され、または極めて一般的に、ギア比の変更が実施されることが可能である。トランスミッション制御装置６６はその上センサーライン６８を解してトランスミッション６２のセンサーと接続されており、このセンサーによってトランスミッション制御装置６６はギア作動に重要な情報を検出する。そのような情報としては、まずトランスミッション入力軸６１とトランスミッション出力軸６４の回転数、およびギアアクチュエータ７０のストローク信号及び／又は位置信号が取り扱われる。その上、トランスミッション制御装置６６及び／又は制御装置３８によって、トランスミッション被動軸６４または車両輪７８のあたりの回転数センサー７７を用いて、車両速度が検出され、および内燃機関２のメインシャフト５６のあたりの図示されていない回転数センサーによってエンジン回転数が検出される。このおよび他の情報に基づいてギア比変更のための過程がオートマチックトランスミッション６２内で準備されそして実行される。]
[0038] ドライブトレイン１は、ディーゼルエンジン２のフレッシュエア供給のための装置８の基本機能に関しては、まず以下のように機能する。]
[0039] ターボチャージされるディーゼルエンジン２のシリンダー３は、エンジン回転数が一定のとき、吸入パイプ４、集合パイプ５、エアインテークシステム８、パイプ１１、チャージエアクーラー１３、パイプ１５、ターボコンプレッサー１７およびエアフィルター１９を通じてフレッシュガスを供給される。排ガスは、排気管パイプ２７、排気管集合パイプ２６、排ガスタービン２３および排ガスパイプ２９を通じてシリンダー３を去る。]
[0040] ドライバーがアクセルペダル３５をすばやく押し下げ、これによってエンジントルクまたはエンジン回転数が急激に高められる必要があるとき、ディーゼルエンジン２は、すぐ前よりも多くの燃料および多くのフレッシュガスまたはエアを必要とする。追加の燃料はシリンダー３に導入されるが、ターボチャージャー２２によって供給されるフレッシュガスの量の上昇は不十分なままである。 このため、低いエンジン回転数では、フレッシュガスのインテークシステム８内での圧力は低い。この圧力は、図時されていない圧力センサーによって内部で常時検出され、そして電子制御ユニット３８に伝送される。この運転状態では、スロットルバルブ６３は、完全に開いている。電子制御ユニット３８は、制御プログラムを用いて、エアインテークシステム８の内部の圧力が十分早く上昇せず、追加的なエアの吸入が行われる必要があることを検出する。]
[0041] 制御プログラムは、いつ追加的なエアの吸入が開始されるべきかという条件に関して予め定められたデータを有している。初めに、スロットルバルブ６３は、閉じる方向に調節され、そしてエアインテークシステム８内への圧縮エアの吸入が、圧縮エアコンテナ４５のバルブを開くことによってリリースされる。エア吸入の期間は、同様に制御プログラムによって予め定められている。この制御プログラムは、圧力差と、エアインテークシステム８内の絶対圧力を考慮している。]
[0042] 圧縮エアコンテナ４５からの圧縮エアの消費があまりに高いので、圧縮エアコンテナ４５に接続された圧縮エアブレーキシステムのブレーキ安全性に悪影響がおよぼされるということは、制御プログラムによって第一に回避されるべきである。]
[0043] さらに図１および２から、トランスミッション制御装置６６は、ＣＡＮバスシステムのデータライン７６を介して、追加的な圧縮エアの吸入のための装置の制御装置３８と接続されていることが分かる。後者はエンジン成魚装置とも称されることがある。これら両方の制御装置３８，６６の間では、本発明にしたがい、追加的な圧縮エアの吸入が、内燃機関２のインテークシステム８内に、エンジントルクの上昇とトランスミッション切換えのサポートのために行われることができるか、及び／又は行われるべきであるかと、もしイエスであるならばいつどのような状況でということについての情報交換が常時行われる。] 図１
[0044] この情報交換によって初めて、発進および切換えクラッチ６０による発進過程、およびギア比変更過程、またはギア切換え過程が、内燃機関２のエアインテークシステム８内に追加的な圧縮エアを吸入するための装置が組み込まれている車両内のオートマチックトランスミッション６２内で合理的に実施可能である。その上、オートマチックトランスミッション２内でのギア比変更過程の準備と実施のための、内燃機関２のインテークシステム８内への追加的な圧縮エアの吸入の制御の正確な調整は、以前は不可能であった車両ドライブトレイン１の運転方式であって、それに基づきすでに更に前進した運転方式を極めて有利に可能とする。]
[0045] この背景により、このように装備された車両の発進過程には、特別な意味が与えられるべきである、というのは、これは通常とても低いエンジン回転数で開始するので、排ガスターボチャージャー２２の効果によるエンジントルクの持ち上がりが未だ行われていないからである。これは、例えば弱いエンジンを有する乗用車やわずかな荷を積む商用車が斜面で発進しなければならないときに、特に不都合である。さらに他の、安全面でも重要や境界条件も存在しており、この境界条件は、発進および切換えクラッチ６０の、内燃機関２のインテークシステム８内への圧縮エアの吸入の制御のための制御装置３８との、調整された相互作用を必要とする。]
[0046] これに関して本発明は、内燃機関２のエアインテークシステム８内への追加的な圧縮エアの吸入は、これが、ドライバーの安全、燃料消費及び／又は運転快適性およびクラッチの消耗のための車両の現状の運転状況に応じて、車両の有利な運転挙動へと通じるときのみ行われることを意図している。]
[0047] これに加えて、発進過程の際に、発進及び切換えクラッチ６０と、内燃機関２のエアインテークシステム８内への追加的な圧縮エアの吸入のための装置の調整された操作は、クラッチアクチュエータ７４の動的挙動または調整速度、並びに追加的な圧縮エアの吸入の時点、圧力および期間が互いに同調して行われるよう行われることが、特に意図されている。]
[0048] 図２に見られるように、発進及び切換えクラッチ６０と、追加的な圧縮エアの吸入のための装置の調整された操作は、車両質量Ｍ、走行抵抗Ｆｗ、走行路傾斜α、間近に迫っているコース推移ＧＰＳ，周囲温度Ｔ，ドライバーによって期待されているまたは前もって定められそして制御装置３８、６６内に保存されるかまたは計算される発進時間、ドライバーの出力要求Ｌ、及び／又は、追加的な圧縮エアの吸入のための装置とクラッチアクチュエータ７４の動的挙動に応じて制御される。] 図２
[0049] その際、上述したコース情報ＧＰＳは、衛星にサポートされたナビゲーションシステム８７から生成され、一方、車両質量Ｍは車両質量センサー８９、周囲温度Ｔは温度センサー９０、走行路傾斜αは傾斜センサー８６またはナビゲーションシステム８７、ドライバーの出力要求Ｌはアクセルペダル３５の調整角度センサー、そして現状の走行抵抗Ｆｗは走行抵抗検出プログラム８８から生成される。]
[0050] 上述した運転条件は、ＣＡＮバスシステム（ライン７６）内で、圧縮エア吸入のための制御装置３８と、トランスミッション制御およびクラッチ制御のための制御装置６６に提供される。これら制御装置は、吸入装置の制御弁６５を操作へと導くことができる。図２が示すように、他の制御装置８１から８５もまたＣＡＮバスを介して両制御装置３８および６６と、アクチュエータ７４、発進クラッチおよび切換えクラッチ６０、圧縮エアコンプレッサー４９、およびドライバーのための表示・調整装置９１と同様に接続されており、これについては以下にさらに取り上げる。] 図２
[0051] ドライブトレイン１の最善の運転に関しては、ドライバーによって要求されるエンジントルクが、内燃機関２の初期の純粋な吸入による運転の際のエンジントルクよりも小さいかまたは同じであるとき、追加的な圧縮エアの吸入のための装置が、発進過程の際にあえて稼本しないことが、発明にしたがい更に意図されている。]
[0052] コース情報（ＧＰＳ）に基づいて、車両が上り勾配を上ろうとしていること、またはそのような上り勾配が走行コース中にすぐに間近に迫っていることが明らかであるとき、内燃機関２のエアインテークシステム８内への追加的な圧縮エアの吸入が、発進過程の際にすぐに行われるということが意図されているとき、更に有利であると評価された。]
[0053] 更に、コース情報（ＧＰＳ）に基づいて、車両が上り勾配を上ろうとしていること、またはそのような上り勾配がコース上にすぐに間近に迫っていることが明らかであって、かつ圧縮エアコンテナ４５が所定の下側の充填状態を下回っているときは、発進過程の前に、必要な圧縮エアを発生させるための圧縮エアコンプレッサー４９がすぐに始動されるよう、運転方式が意図されることが可能である。]
[0054] その上、発進過程の際の、内燃機関２のエアインテークシステム８への追加的な圧縮エアの吸入は、高められたエンジントルクによって発進および切換えクラッチ６０のスリップ時間と内燃機関２の発進回転数が減少されるよう行われることが可能である。]
[0055] さらに、発進過程の際の内燃機関２のエアインテークシステム８内への追加的な圧縮エアの吸入が、内燃機関２の始動の際に、スターター５９を使って、これが内燃機関２の燃焼室内の初期に高いガス圧力により解放されるよう行われるよう、ドライブトレイン１と制御装置は図２にしたがい運転されることが可能である。] 図２
[0056] さらに本発明にしたがう方法は、内燃機関２のエアインテークシステム８への追加的な圧縮エアの吸入が、アンチロックブレーキシステム８１、駆動スリップコントロールシステム８２、揺動安定プログラム８３、オフロードプログラム８４及び／又は間隔コントロールプログラム８５によって、安全面で重要な決定基準に応じて稼動または停止されるよう改良されることが可能である。]
[0057] 最後に図２は、入力・表示装置９１に基づいて、内燃機関２のエアインテークシステム８への追加的な圧縮エアの吸入が、ドライバーが正当な権限を有するとき、ドライバーによって手動で稼動または停止することができることを示している。] 図２
[0058] １ 車両のドライブトレイン
２内燃機関、ディーゼルエンジン
３シリンダー
４吸入パイプ
５集合パイプ
６シリンダーブロック
７接続フランジ
８エアインテークシステム（Ｌｕｆｔａｎｓａｕｇｔｒａｋｔ）
９ 第二の端部接続部、放出領域
１０ 第一の端部接続部、流入領域
１１パイプ
１２ 放出口
１３チャージエアクーラー（Ｌａｄｅｌｕｆｔｋuｈｌｅｒ）
１４ 流入口
１５ パイプ
１６ 放出口
１７ターボコンプレッサー
１８ 流入口
１９エアフィルター
２０ パイプ
２１ 軸
２２ターボチャージャー、排ガスターボチャージャー
２３排ガスタービン
２４ 流入口
２５ 流出口
２６排気管集合パイプ
２７ 排気管パイプ
２８ 流出口
２９排ガスパイプ
３０噴射ノズル
３１ライン
３２ 出力部
３３制御ユニット
３４ 出力部
３５アクセルペダル
３６ ライン
３７ 入力部
３８電子制御ユニット
３９ 接続部
４０メインハーネス
４１ 接続部
４２圧縮エア接続部
４３ パイプ
４４ 排出接続部
４５圧縮エアコンテナ
４６供給接続部
４７ パイプ
４８ 圧縮エア接続部
４９圧縮エアコンプレッサー
５０圧力コントローラー
５１エア乾燥機
５２エアインテーク
５３ エアフィルター
５４ 軸
５５ベルトドライブ
５６メインシャフト
５７クラウンギア
５８スターターのピニオンギア
５９ スターター
６０発進および切換えクラッチ
６１トランスミッション入力軸
６２トランスミッション、オートマチックトランスミッション
６３スロットルバルブ
６４トランスミッション出力軸
６５ 制御・調整弁
６６トランスミッション制御装置
６７ トランスミッションのセンサー
６８センサーライン
６９ トランスミッションアクチュエータへの制御ライン
７０ トランスミッションのアクチュエータ
７１ 圧縮エアコンプレッサーのクラッチのアクチュエータ
７２ スターターへの制御ライン
７３ アクチュエータ７１への制御ライン
７４クラッチアクチュエータ
７５ クラッチアクチュエータへの制御ライン
７６データライン、ＣＡＮバス
７７回転数センサー
７８ 車両輪
７９圧力センサー
８０ センサーライン
８１制御装置、ＡＢＳ
８２ 制御装置、ＥＳＰ
８３ 制御装置、揺動安定装置
８４オフロードプログラム
８５ 間隔コントロールプログラム
８６傾斜センサー
８７ナビゲーションシステム、ＧＰＳ
８８走行抵抗検出プログラム
８９車両質量センサー
９０温度センサー
９１ 入力・表示装置
α走行路傾斜
Ｆｗ 走行抵抗
ＧＰＳコース情報、コース推移
Ｌドライバーの出力要求
Ｍ 車両質量
Ｔ 周囲温度]

权利要求:

請求項1
内燃機関（２）、この内燃機関に設けられたターボチャージャー（２２）、内燃機関（２）のエアインテークシステム（８）内に追加的な圧縮エアを吸入するための装置、発進および切換えクラッチ（６０）、ならびに特に発進過程を準備および実施するためのトランスミッション（６２）を有する車両ドライブトレイン（１）の運転方法において、内燃機関（２）のエアインテークシステム（８）内への追加的な圧縮エアの吸入は、これが、ドライバーの安全性、燃料消費及び／又は走行快適性およびクラッチ消耗のための車両の現状の運転状況に応じて、車両の有利な運転挙動に通じるときのみ行われることを特徴とする前記方法。
請求項2
発進過程の際に、発進及び切換えクラッチ（６０）と、内燃機関（２）のエアインテークシステム（８）内への追加的な圧縮エアの吸入のための装置の調整された操作が、クラッチアクチュエータ（７４）の動的挙動または調整速度並びに追加的な圧縮エアの吸入の時点、圧力および期間が互いに同調して行われるよう行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
請求項3
発進及び切換えクラッチ（６０）と、追加的な圧縮エアの吸入のための装置の調整された操作が、車両質量（Ｍ）、走行抵抗（Ｆｗ）、走行路傾斜（α）、差迫っているコース推移（ＧＰＳ），周囲温度（Ｔ），ドライバーによって期待されているまたは前もって定められそして制御装置（３８、６６）内に保存されるかまたは計算される発進時間、ドライバーの出力要求（Ｌ）、及び／又は、追加的な圧縮エアの吸入のための装置とクラッチアクチュエータ（７４）の動的挙動に応じて制御されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
請求項4
ドライバーによって要求されるエンジントルクが、内燃機関（２）の初期の純粋な吸入による運転の際のエンジントルクよりも小さいかまたは同じであるとき、追加的な圧縮エアの吸入のための装置が、発進過程の際にあえて稼動されないことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
請求項5
コース情報（ＧＰＳ）に基づいて、車両が上り勾配を上ろうとしていること、またはそのような上り勾配が走行コース中にすぐに間近に迫っていることが明らかであるとき、発進過程の際に、内燃機関（２）のエアインテークシステム（８）内への追加的な圧縮エアの吸入がすぐに行われることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
請求項6
コース情報（ＧＰＳ）に基づいて、車両が上り勾配を上ろうとしていること、またはそのような上り勾配がコース上にすぐに間近に迫っていることが明らかであって、かつ圧縮エアコンテナ（４５）が所定の下側の充填状態を下回っているときは、発進過程の前に、必要な圧縮エアを発生させるための圧縮エアコンプレッサー（４９）がすぐに始動されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
請求項7
発進過程の際の、内燃機関（２）のエアインテークシステム（８）への追加的な圧縮エアの吸入が、高められたエンジントルクによって発進および切換えクラッチ（６０）のスリップ時間と内燃機関（２）の発進回転数が減少されるよう行われることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
請求項8
発進過程の際の内燃機関（２）のエアインテークシステム（８）内への追加的な圧縮エアの吸入が、スターター（５９）による内燃機関（２）の始動の際に、これが内燃機関（２）の燃焼室内の初期に高いガス圧力により負荷解放されるよう行われることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
請求項9
内燃機関（２）のエアインテークシステム（８）への追加的な圧縮エアの吸入が、アンチロックブレーキシステム（８１）、駆動スリップコントロールシステム（８２）、揺動安定プログラム（８３）、オフロードプログラム（８４）及び／又は間隔コントロールプログラム（８５）によって、安全面で重要な決定基準に応じて稼動または停止されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
請求項10
内燃機関（２）のエアインテークシステム（８）への追加的な圧縮エアの吸入が、ドライバーによって手動で稼動または停止することができる請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。