JP2011144784A - Control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可変圧縮比エンジンを備えた車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control apparatus including a variable compression ratio engine.
この種の車両の制御装置の一例として、各シリンダ内における混合気の圧縮比を変更することが可能な可変圧縮比エンジンを備えた車両を制御するものがある。可変圧縮比エンジンでは、車両の走行状態(例えば、ドライバの操作内容や走行路面の状態など)に応じて、エンジンの動力を機械的仕事に変換する際の効率(即ち、熱効率)の向上と、エンジンの最大出力の増加とを両立させるように圧縮比が制御される。例えば、高トルクが要求される条件下では圧縮比を低く設定することで充分な最大出力を確保させると共に、低中トルクが要求される条件下では圧縮比を高く設定することで熱効率を向上させることができる。 As an example of this type of vehicle control device, there is one that controls a vehicle including a variable compression ratio engine capable of changing the compression ratio of the air-fuel mixture in each cylinder. In the variable compression ratio engine, the efficiency (that is, the thermal efficiency) when converting engine power into mechanical work according to the driving state of the vehicle (for example, the operation content of the driver and the road surface state), The compression ratio is controlled so as to balance the increase in the maximum output of the engine. For example, under conditions where high torque is required, the compression ratio is set low to ensure a sufficient maximum output, and under conditions where low to medium torque is required, the compression ratio is set high to improve thermal efficiency. be able to.
ここで、車両に対する必要駆動力が変化した場合、エンジン動作点を当該必要駆動力に対応するように移行すべく、車両に備えられたトランスミッション等の変速機において変速が行われる場合がある。例えば、特許文献1には変速を完了させた後に、圧縮比の変更を行う技術が開示されている。特許文献2には、変速時にエンジンのイナーシャトルクに起因して生じるショックを軽減するように、変速を実行する前に圧縮比の変更を行う技術が開示されている。また、特許文献3には、エンジンの出力トルクを制御可能な手段を複数備えることにより、変速時のショックの軽減と、エンジンの応答性の向上の両立を図る技術が開示されている。
Here, when the required driving force for the vehicle changes, a shift may be performed in a transmission such as a transmission provided in the vehicle in order to shift the engine operating point to correspond to the required driving force. For example,
しかしながら、特許文献1及び2では、圧縮比の変更が、変速が実行される期間外に行われるため、エンジン動作点の移行及び圧縮比の変更に係る一連の動作が完了するまでに要する期間が長くなってしまうという技術的な問題点がある。即ち、ドライバの要求操作によってエンジン動作点を移行する必要が生じた場合における車両の応答性が十分に得られないおそれがある。また、特許文献1では、変速時にエンジン等が有するイナーシャトルクに起因して生じるショックを軽減するための対策が何ら施されていないため、変速時に生じるショックにより、ドライバビリティが悪化してしまうという技術的問題点もある。また、特許文献3では可変圧縮比エンジンについて何ら言及されておらず、可変圧縮比エンジンを備える車両における変速時のショックの軽減及びエンジン動作点の移行の際における車両の応答性の改善を図ることが困難であるという技術的問題点がある。
However, in
本発明は、例えば上記の問題点に鑑みなされたものであり、ドライバの要求操作に対する車両の挙動の応答性を向上させると共に、変速時に生じるショックを軽減可能な車両の駆動力制御装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, for example, and provides a vehicle driving force control device capable of improving the response of the behavior of a vehicle to a driver's requested operation and reducing a shock generated during a shift. This is the issue.
上述した課題を解決するため本発明に係る第1の車両の制御装置は、混合気の圧縮の程度を示す圧縮比を変更することが可能なエンジンと、該エンジンの出力軸と車軸に連結される出力部材との回転速度比が可変である変速手段とを備えた車両の制御装置であって、前記車両の必要駆動力が変化した場合において、変化前のエンジン動作点から変化後の必要駆動力に対応するエンジン動作点たる目標エンジン動作点まで実際のエンジン動作点たる実エンジン動作点を移行させる制御手段と、前記実エンジン動作点の移行に伴い、前記圧縮比を変更する圧縮比変更手段とを備え、前記目標動作点における圧縮比が、前記必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも低く設定されており、前記目標動作点における前記回転速度比が必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも小さく設定されている場合に、前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を変更する。 In order to solve the above-described problems, a first vehicle control apparatus according to the present invention is connected to an engine capable of changing a compression ratio indicating the degree of compression of an air-fuel mixture, an output shaft of the engine, and an axle. And a speed change means having a variable rotational speed ratio with the output member. When the required driving force of the vehicle changes, the required drive after the change from the engine operating point before the change Control means for shifting the actual engine operating point, which is the actual engine operating point, to the target engine operating point, which is the engine operating point corresponding to the force, and compression ratio changing means for changing the compression ratio in accordance with the transition of the actual engine operating point And the compression ratio at the target operating point is set lower than the engine operating point before the change of the required driving force, and the rotation speed ratio at the target operating point changes the required driving force. If it is smaller than the previous engine operating point, the compression ratio changing means, while said control means is allowed to change the rotational speed ratio to change the compression ratio.
本発明に係る第1の車両の制御装置の制御対象である車両には、エンジンと変速手段が備えられている。 A vehicle which is a control target of the first vehicle control device according to the present invention is provided with an engine and a transmission means.
エンジンは、例えばバッテリから電力が供給されるアクチュエータを用いて、混合気の圧縮の程度を示す圧縮比が可変な可変圧縮比エンジンである。可変圧縮比エンジンは、例えば、機械的仕事への変換効率、即ち熱効率の向上と、最大出力の増加とを両立できるように、車両の運転条件に応じて圧縮比を変更する。具体的には、高トルク条件下では圧縮比を低く設定することで充分な最大出力を確保すると共に、低中トルク条件下では圧縮比を高く設定することで熱効率を向上させるとよい。 The engine is a variable compression ratio engine in which the compression ratio indicating the degree of compression of the air-fuel mixture is variable using, for example, an actuator supplied with electric power from a battery. For example, the variable compression ratio engine changes the compression ratio in accordance with the driving conditions of the vehicle so that the conversion efficiency into mechanical work, that is, the improvement in thermal efficiency, and the increase in the maximum output can be compatible. Specifically, a sufficient maximum output can be ensured by setting the compression ratio low under high torque conditions, and thermal efficiency can be improved by setting the compression ratio high under low to medium torque conditions.
変速手段は、エンジンの出力軸と車軸に連結される出力部材との回転速度比(以下、適宜「変速比」と呼ぶ)を変更することが可能な動力伝達機構である。変速手段は、例えば、摩擦係合式或いは噛合式等各種態様を採り得る複数の係合手段(ブレーキ装置やクラッチ装置を含む)により、出力部材とこれら複数の回転要素との接続状態(即ち、元より接続可能であるか否かによらず少なくとも接続の有無を含み、概念上は、どの程度接続されているかといった定量的状態を含む)を適宜に切り替えること(即ち、これら複数の回転要素のうち出力部材との接離可能に構成された少なくとも一部と出力部材とを適宜に係合及び離間させること等を好適な一形態として含む)等によって変速を行うことができる。変速は、エンジンの出力軸の回転速度(即ち、機関回転速度)と車軸に直接に又は間接的に連結された出力部材との回転速度比(即ち、変速比)を、理論的に、実質的に又は何らかの現実的な制約の範囲で変化させる。 The speed change means is a power transmission mechanism capable of changing a rotational speed ratio (hereinafter referred to as “speed ratio” as appropriate) between the output shaft of the engine and an output member connected to the axle. The speed change means is, for example, a plurality of engagement means (including a brake device and a clutch device) that can take various forms such as a friction engagement type or a meshing type, so that the output member and the plurality of rotating elements are connected (that is, the original) Regardless of whether connection is possible or not, it includes at least the presence or absence of connection, and conceptually includes a quantitative state such as how much is connected (ie, among these multiple rotating elements) It is possible to change the speed by, for example, appropriately engaging and separating at least a part of the output member that can be brought into and out of contact with the output member as a suitable form. The speed change is theoretically substantially equivalent to the rotational speed ratio (ie, gear ratio) between the rotational speed of the output shaft of the engine (ie, engine speed) and the output member connected directly or indirectly to the axle. Or within some practical constraints.
本発明に係る車両の制御装置は、例えばECU(Electronic Controlled Unit)であり、制御手段及び圧縮比変更手段を備える。 The vehicle control apparatus according to the present invention is, for example, an ECU (Electronic Controlled Unit), and includes a control unit and a compression ratio changing unit.
制御手段は、前記車両の必要駆動力が変化した場合において、変化前のエンジン動作点から変化後の必要駆動力に対応するエンジン動作点たる目標エンジン動作点まで実際のエンジン動作点たる実エンジン動作点を移行させる。エンジン動作点は、例えば、エンジンの出力トルクや回転数等のエンジンの動作状態を規定するための一又は複数のパラメータによって規定される動作点である。ここで、エンジンの必要駆動力は、例えばドライバの車両に対する要求操作の内容や、走行路面の状況等に基づいて算出するとよい。このように、必要駆動力が変化する場合には、当該必要駆動力をエンジンから出力するために、エンジン動作点が制御手段によって移行される。尚、必要駆動力が変化する前後におけるエンジン動作点の移行経路については、複数の経路が考えられるが、例えば、機械的仕事への変換効率、即ち熱効率の向上と、最大出力の増加とを両立できるように適宜選択するとよい。 When the required driving force of the vehicle changes, the control means performs actual engine operation as an actual engine operating point from an engine operating point before the change to a target engine operating point as an engine operating point corresponding to the changed required driving force. Move points. The engine operating point is an operating point defined by one or a plurality of parameters for defining the engine operating state such as the engine output torque and the rotational speed. Here, the required driving force of the engine may be calculated based on, for example, the content of the requested operation of the driver by the vehicle, the condition of the traveling road surface, and the like. Thus, when the required driving force changes, the engine operating point is shifted by the control means in order to output the required driving force from the engine. There are several possible paths for the engine operating point before and after the required driving force changes. For example, both conversion efficiency to mechanical work, that is, improvement in thermal efficiency and increase in maximum output are compatible. It is advisable to select as appropriate.
圧縮比変更手段は、実エンジン動作点の移行に伴い、圧縮比を変更する。圧縮比変更手段は、例えば、エンジンのバルブタイミング、リフト量及びEGR量を調整することにより燃焼室の容量を変化させることによって、圧縮比を変更する。 The compression ratio changing means changes the compression ratio as the actual engine operating point shifts. The compression ratio changing means changes the compression ratio by, for example, changing the capacity of the combustion chamber by adjusting the valve timing, lift amount, and EGR amount of the engine.
本発明では特に、目標動作点における圧縮比が、必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも低く設定されており、目標動作点における回転速度比が必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも小さく設定されている場合に、圧縮比変更手段は、制御手段が回転速度比を変更させている最中に、圧縮比を変更する。ここで、制御手段によりエンジン動作点が移行する際に変速手段の回転速度比が変更し(即ち、変速が行われ)、イナーシャトルクに起因して、車軸に連結される出力部材に印加されるトルク(以下、適宜「出力軸トルク」という)が変化する場合がある。このような出力軸トルクの変化はドライバにショックとして感知され、ドライバビリティの悪化につながるおそれがある。変化前に比べて回転速度比が小さく変更される場合(即ち、シフトアップが行われる場合)、回転速度比の変化量に応じたイナーシャトルクによって出力軸トルクが一時的に変動することにより、ショックが生じる可能性がある。本発明では、変速が実行されている最中(即ち、変速に伴って回転速度比が変化している最中に)に圧縮比を減少することでショックを軽減し、ドライバビリティを向上させることができる。このような場合に圧縮比を減少させると、変速時に生じるイナーシャトルクを打ち消す方向にエンジンの出力トルクが変化するので、イナーシャトルクに起因するショックを効果的に軽減することができる。 In the present invention, in particular, the compression ratio at the target operating point is set lower than the engine operating point before the required driving force changes, and the rotational speed ratio at the target operating point is higher than the engine operating point before the required driving force changes. Is set to be smaller, the compression ratio changing means changes the compression ratio while the control means is changing the rotation speed ratio. Here, when the engine operating point shifts by the control means, the rotation speed ratio of the speed change means is changed (that is, speed change is performed) and is applied to the output member connected to the axle due to the inertia torque. The torque (hereinafter referred to as “output shaft torque” as appropriate) may change. Such a change in output shaft torque is perceived as a shock by the driver, which may lead to deterioration of drivability. When the rotational speed ratio is changed to be smaller than that before the change (that is, when upshifting is performed), the output shaft torque varies temporarily due to the inertia torque corresponding to the amount of change in the rotational speed ratio. May occur. In the present invention, the shock is reduced and the drivability is improved by reducing the compression ratio while the shift is being executed (that is, while the rotational speed ratio is changing with the shift). Can do. If the compression ratio is reduced in such a case, the engine output torque changes in a direction to cancel the inertia torque generated at the time of shifting, so that the shock caused by the inertia torque can be effectively reduced.
また、本発明では、変速が実行されている最中に圧縮比の変更が行われるため、上述の特許文献1又は2のように、変速を実行する前後に圧縮比を変更するための期間を別途設ける必要がない。つまり、特許文献1又は2では、変速に関する一連の動作(即ち、エンジン動作点の移行及び圧縮比の変更)を完了するために要する時間は、少なくとも変速手段によって回転速度比を変更するために要する時間と、その前後において圧縮比を変更するために要する時間とを加えたものとなる。一方、本発明では、回転速度比を変更している最中に圧縮比も同時に変更するため、変速に関する一連の動作を完了するために要する時間を短く抑えることができる。そのため、ドライバの要求操作に対して、車両のレスポンスを向上させることが可能となる。
Further, in the present invention, since the compression ratio is changed while the gear shift is being executed, a period for changing the compression ratio before and after the gear shift is executed as in
以上説明したように本発明に係る車両の制御装置によれば、ドライバの要求操作に対する車両の挙動の応答性を向上させると共に、変速時に生じるショックを軽減することができる。 As described above, according to the vehicle control apparatus of the present invention, it is possible to improve the responsiveness of the behavior of the vehicle with respect to the driver's requested operation, and to reduce the shock generated at the time of shifting.
上述した課題を解決するため本発明に係る第2の車両の制御装置は、混合気の圧縮の程度を示す圧縮比を変更することが可能なエンジンと、該エンジンの出力軸と車軸に連結される出力部材との回転速度比が可変である変速手段とを備えた車両の制御装置であって、前記車両の必要駆動力が変化した場合において、変化前のエンジン動作点から変化後の必要駆動力に対応するエンジン動作点たる目標エンジン動作点まで実際のエンジン動作点たる実エンジン動作点を移行させる制御手段と、前記実エンジン動作点の移行に伴い、前記圧縮比を変更する圧縮比変更手段とを備え、前記目標動作点における圧縮比が、前記必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも大きく設定されており、前記目標動作点における前記回転速度比が必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも大きく設定されている場合に、前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を変更する。 In order to solve the above-described problem, a second vehicle control apparatus according to the present invention is connected to an engine capable of changing a compression ratio indicating the degree of compression of an air-fuel mixture, an output shaft of the engine, and an axle. And a speed change means having a variable rotational speed ratio with the output member. When the required driving force of the vehicle changes, the required drive after the change from the engine operating point before the change Control means for shifting the actual engine operating point, which is the actual engine operating point, to the target engine operating point, which is the engine operating point corresponding to the force, and compression ratio changing means for changing the compression ratio in accordance with the transition of the actual engine operating point And the compression ratio at the target operating point is set to be larger than the engine operating point before the change of the required driving force, and the rotational speed ratio at the target operating point is equal to the required driving force. If it is set larger than the reduction before the engine operating point, the compression ratio changing means, while said control means is allowed to change the rotational speed ratio to change the compression ratio.
本発明に係る車両の制御装置は、上述の第1の車両の制御装置と同様に、エンジンと変速手段とを備えた車両を制御対象とする。本発明に係る車両の制御装置は、例えばECU(Electronic Controlled Unit)であり、制御手段及び圧縮比変更手段を備える。 The vehicle control device according to the present invention is controlled by a vehicle including an engine and a transmission unit, similarly to the above-described first vehicle control device. The vehicle control apparatus according to the present invention is, for example, an ECU (Electronic Controlled Unit), and includes a control unit and a compression ratio changing unit.
本発明では特に、目標動作点における圧縮比が、前記必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも大きく設定されており、前記目標動作点における前記回転速度比が必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも大きく設定されている場合に、前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を変更する。ここで、変化前に比べて回転速度比が大きく変更される場合(即ち、シフトダウンが行われる場合)、回転速度比の変化量に応じたイナーシャトルクによって出力軸トルクが一時的に変動することにより、ショックが生じる可能性がある。本発明では、変速が実行されている最中(即ち、変速に伴って回転速度比が変化している最中に)に圧縮比を減少することでショックを軽減し、ドライバビリティを向上させることができる。このような場合に圧縮比を増加させると、変速時に生じるイナーシャトルクを打ち消す方向にエンジンの出力トルクが変化するので、イナーシャトルクに起因するショックを効果的に軽減することができる。 Particularly in the present invention, the compression ratio at the target operating point is set to be larger than the engine operating point before the change of the required driving force, and the engine at the rotational speed ratio at the target operating point before the change of the required driving force is set. When it is set larger than the operating point, the compression ratio changing means changes the compression ratio while the control means is changing the rotation speed ratio. Here, when the rotational speed ratio is largely changed compared to before the change (that is, when downshifting is performed), the output shaft torque temporarily varies due to the inertia torque corresponding to the amount of change in the rotational speed ratio. May cause a shock. In the present invention, the shock is reduced and the drivability is improved by reducing the compression ratio while the shift is being executed (that is, while the rotational speed ratio is changing with the shift). Can do. If the compression ratio is increased in such a case, the output torque of the engine changes in a direction to cancel the inertia torque generated at the time of shifting, so that the shock caused by the inertia torque can be effectively reduced.
また、本発明では、変速が実行されている最中に圧縮比が変更されるため、上述の第1の車両の制御装置の場合と同様に、変速に関する一連の動作を完了するために要する時間を短く抑えることができる。その結果、ドライバの要求操作に対する車両の挙動の応答性の向上と、変速時に生じるショックの軽減とを両立することができる。 Further, in the present invention, since the compression ratio is changed while the shift is being executed, the time required for completing a series of operations related to the shift is the same as in the case of the first vehicle control device described above. Can be kept short. As a result, it is possible to improve both the response of the behavior of the vehicle to the driver's requested operation and the reduction of the shock generated at the time of shifting.
本発明に係る第1及び第2の車両の制御装置の一の態様では、前記実エンジン動作点の移行前後における前記エンジンの回転数の変化量が所定の閾値より大きい場合に、前記目標動作点における圧縮比を補正する補正手段を更に備え、前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を前記補正された圧縮比に変更する。 In one aspect of the first and second vehicle control devices according to the present invention, when the amount of change in the engine speed before and after the transition of the actual engine operating point is greater than a predetermined threshold, the target operating point The compression ratio changing means changes the compression ratio to the corrected compression ratio while the control means is changing the rotation speed ratio.
この態様によれば、エンジン動作点が移行する際にエンジン回転数の変化量が大きいためにドライバビリティの改善が困難と見込まれる場合に、変速を実行している最中に圧縮比を変更することによってドライバビリティの向上が期待できるように、圧縮比に対して補正を行う。エンジン動作点の移行前後におけるエンジン回転数の変化量が大きくなると、変速時に駆動軸に印加されるイナーシャトルクが大きくなるために、変速を実行している最中に圧縮比を変更することによってドライバビリティを向上させようとしても、十分な効果を得ることが困難になる場合がある。所定の閾値は、このように圧縮比を、変速を実行している最中に変更することによってドライバビリティを向上させようとしても、十分な効果を得ることが困難になるエンジン回転数の変化量として規定される。実際には、閾値αは、このような条件下から理論的、実験的手法或いはシミュレーションなどによって算出するとよい。 According to this aspect, when the change in the engine speed is large when the engine operating point shifts and it is expected that improvement of drivability is difficult, the compression ratio is changed during the shift. Therefore, the compression ratio is corrected so that improvement in drivability can be expected. When the amount of change in the engine speed before and after the transition of the engine operating point increases, the inertia torque applied to the drive shaft at the time of shifting increases, so the driver can be changed by changing the compression ratio during shifting. In some cases, it may be difficult to obtain a sufficient effect even if it is attempted to improve the performance. The predetermined threshold value is the amount of change in the engine speed at which it is difficult to obtain a sufficient effect even if it is attempted to improve drivability by changing the compression ratio during the execution of gear shifting. Is defined as Actually, the threshold value α may be calculated from the above conditions by a theoretical, experimental method, simulation, or the like.
このようにエンジン動作点の移行前後におけるエンジン回転数の変化量が大きい場合、補正手段は目標動作点における圧縮比を補正する。ここで、この補正は、エンジンの出力トルクが、変速時に駆動軸に印加されるイナーシャトルクを軽減できるような値に調整されるように、目標エンジン動作点における圧縮比を補正する。このように圧縮比に補正を施すことにより、エンジン回転数の変化量が大きく、駆動軸に印加されるイナーシャトルクが大きくなる場合であっても、変速が実行されている最中に圧縮比を変更することによって、変速に関する一連の動作を完了するために要する時間を短く抑えると共に、ドライバからの要求操作に対する車両の応答性を向上させることができる。 Thus, when the amount of change in the engine speed before and after the transition of the engine operating point is large, the correction means corrects the compression ratio at the target operating point. Here, this correction corrects the compression ratio at the target engine operating point so that the output torque of the engine is adjusted to a value that can reduce the inertia torque applied to the drive shaft at the time of shifting. By correcting the compression ratio in this way, even when the amount of change in the engine speed is large and the inertia torque applied to the drive shaft is large, the compression ratio is adjusted during the shift. By changing the time, it is possible to reduce the time required to complete a series of operations related to shifting, and to improve the responsiveness of the vehicle to a request operation from the driver.
この場合、前記補正手段は、前記実エンジン動作点の移行が完了した後に、前記圧縮比を前記補正される前の圧縮比に設定し、前記圧縮比変更手段は、前記圧縮比が前記補正される前の圧縮比になるように前記圧縮比を変更するとよい。 In this case, the correction means sets the compression ratio to the compression ratio before the correction after the transition of the actual engine operating point is completed, and the compression ratio change means sets the compression ratio to the correction ratio. The compression ratio may be changed so that the compression ratio is the same as before compression.
上述したように、変速時のエンジン回転数の変化量が大きい場合であっても、目標エンジン動作点における圧縮比を補正することによってドライバビリティを改善できる。この場合、変速に関する一連の動作が完了する時点において、圧縮比が補正されている分だけ本来の圧縮比からずれているため、変速の完了後に、圧縮比を本来の目標圧縮比に戻すように制御するとよい。 As described above, drivability can be improved by correcting the compression ratio at the target engine operating point even when the amount of change in the engine speed at the time of shifting is large. In this case, when the series of operations related to the shift is completed, the compression ratio is deviated from the original compression ratio by the amount corrected, so that the compression ratio is returned to the original target compression ratio after the shift is completed. It is good to control.
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。 Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.
以下、図面を参照して本発明に係る車両の制御装置の好適な実施形態について説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a vehicle control apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
まず図1から図5を参照して、本発明に係る第1実施形態について説明する。
<First Embodiment>
First, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
<実施形態の構成>
図1を参照して、本実施形態に係る車両100の概略構成について説明する。図1は、本実施形態に係る車両100の構成を概念的に表わしてなる概略構成図である。
<Configuration of Embodiment>
A schematic configuration of a
車両100は、エンジン10と、無段変速機110と、ECU(Electronic Controlled Unit)60と、アクセル開度センサ61とを備えている。尚、エンジン10は、本発明に係る「エンジン」の一例であり、無段変速機110は本発明に係る「変速手段」の一例であり、ECU60は本発明に係る「制御手段」及び「圧縮比変更手段」の一例である。
The
エンジン10は、後に詳述するが、混合気の圧縮の程度を示す圧縮比が可変である可変圧縮比エンジンである。エンジン10は、複数のシリンダ(気筒)34を有する。本実施形態では、エンジン10は、直列4気筒のエンジンを例示してある。エンジン10は、各シリンダ34の燃焼室内に吸気を供給するための吸気通路50と、各シリンダ34の燃焼室内より排気を排出するための排気通路58とを有する。吸気通路50には、各シリンダ34の燃焼室内に供給される吸気量を調整するためのスロットルバルブ52と、吸気量を検出するためのエアフローセンサ57が設けられている。スロットルバルブ52の開度は、電動アクチュエータ53により調整することができる。エンジン10は、ECU(Electronic Controlled Unit)60から供給される制御信号により制御される。
Although described in detail later, the
エンジン10の出力トルクは、クランクシャフト43を介して無段変速機110に伝達される。無段変速機110は、プライマリプーリ110a、セカンダリプーリ110b、及び、両プーリに巻掛けられた金属等からなるベルト111から構成される。両プーリの可動シーブ110aa、110baを軸方向(両端矢印に示す方向)に動かすことによりベルト有効径が変化する。エンジン10の出力トルクは、プライマリプーリ110aからセカンダリプーリ110bに伝達される際に変速される。セカンダリプーリ110bは、駆動軸143に接続されており、セカンダリプーリ110bからの出力は駆動軸143に伝達される。駆動軸143に伝達された出力は駆動輪に伝達され、車両100の走行に供される。このように無段変速機110の変速比は、連続的に可変である。尚、無段変速機110の変速比は、本発明に係る「回転速度比」の一例である。無段変速機110は、ECU60からの制御信号により制御される。尚、無段変速機110としては、ベルト式の無段変速機に限られず、代わりに、他の種々の有段変速機及び無段変速機を用いてもよい。
The output torque of the
ECU60は、図示しないCPU、ROM、RAM、及びA/D変換器等を含んで構成される。ECU60は、車両内の各種センサから供給される検出信号に基づいて、車両100内の制御を行う。例えば、ECU60は、アクセルの開度を検出するアクセル開度センサ61等のセンサから受信した検出信号に基づいて、車両に必要な駆動力である必要駆動力を求め、当該必要駆動力に基づいて、エンジン10や無段変速機110の制御を実行する。
The
次に、本実施形態に係る車両100のエンジン10の具体的な構成について、図2を参照して説明する。ここに図2は、本実施形態に係る車両の有するエンジンの全体構成を概略的に示す模式図である。
Next, a specific configuration of the
エンジン10は、主に、シリンダヘッド20と、シリンダブロックユニット30と、メインムービングユニット40とから構成される。
The
シリンダブロックユニット30は、シリンダヘッド20が取り付けられるアッパーブロック31と、メインムービングユニット40が収納されているロアブロック32とから構成されている。アッパーブロック31とロアブロック32との間にはアクチュエータ33が設けられている。アクチュエータ33を駆動することで、アッパーブロック31をロアブロック32に対して上下方向に移動させることが可能となっている。アクチュエータ33は、例えば、電気式、油圧式又は空圧式の駆動装置であり、バッテリ(図不示)から駆動のための電力が供給される。アクチュエータ33の動作は、ECU60からの制御信号S33により制御される。また、アッパーブロック31の内部には、円筒形のシリンダ34が形成されており、シリンダ34の外面は冷却水によって冷却される。
The
メインムービング40は、シリンダ34の内部に設けられたピストン41と、ロアブロック32の内部で回転するクランクシャフト43と、ピストン41をクランクシャフト43に接続するコネクティングロッド42等を含んで構成される。これらは、所謂クランク機構を構成しており、クランクシャフト43が回転するとそれにつれてピストン41がシリンダ34内で上下方向に動き、逆に、ピストン41が上下に動けばクランクシャフト43がロアブロック32内で回転する。
The main moving 40 includes a piston 41 provided inside the
クランクシャフト43の近傍には、クランク角を感知するためのクランク角センサ44が設けられている。クランク角センサ44は、検出したクランク角に対応する検出信号S44をECU60に送信する。
In the vicinity of the
シリンダヘッド20の下面側(アッパーブロック31に接する側)とシリンダ34とピストン41とで囲まれた部分には、燃焼室が形成されている。エンジン10は、アクチュエータ33を駆動させることにより、燃焼室の容量を変更し、圧縮比を変更することができる。例えば、アクチュエータ33を用いてアッパーブロック31を上方に移動させれば、これに伴ってシリンダヘッド20も上方に移動して燃焼室の容積が増加するため、圧縮比が低く変更される。逆に、アッパーブロック31と共にシリンダヘッド20を下方に移動させれば、燃焼室の容積が減少し、圧縮比を高く変更することができる。
A combustion chamber is formed in a portion surrounded by the lower surface side (the side in contact with the upper block 31) of the
可変圧縮比エンジンでは、機械的仕事への変換効率、即ち熱効率の向上と、最大出力の増加とを両立させるべく、運転条件に応じて混合気の圧縮比を変化させる。例えば、ECU60は、高トルク条件では圧縮比を低く設定することで充分な最大出力を確保させるとともに、低中トルク条件では圧縮比を高く設定することで熱効率を向上させることができる。
In the variable compression ratio engine, the compression ratio of the air-fuel mixture is changed in accordance with the operating conditions in order to achieve both improvement in conversion efficiency to mechanical work, that is, improvement in thermal efficiency and increase in maximum output. For example, the
圧縮比は、ロアブロック32に設けられた圧縮比センサ63を用いて検出される。圧縮比センサ63としては、例えばストロークセンサが用いられ、ロアブロック32に対するアッパーブロック31の相対位置を検出することによって圧縮比を検出することが可能となっている。圧縮比センサ63は、検出した圧縮比に対応する検出信号S63をECU60に送信する。
The compression ratio is detected by using a
シリンダヘッド20には、燃焼室内に吸気を取り入れるための吸気ポート23と、燃焼室内から排気を排出するための排気ポート24とが設けられている。吸気ポート23には吸気通路50が接続されており、排気ポート24には排気通路58が接続されている。ここで、吸気ポート23が燃焼室に開口する部分には吸気バルブ21が、また、排気ポート24が燃焼室に開口する部分には排気バルブ22が設けられている。吸気バルブ21及び排気バルブ22は、夫々、電動アクチュエータ73及び74によって駆動される。ピストン41の動きに合わせて適切なタイミングで吸気バルブ21及び排気バルブ22を開閉することにより、燃焼室内に吸気を吸入したり、或いは燃焼室内から排気を排出することができる。吸気バルブ21及び排気バルブ22を駆動する電動アクチュエータ73及び74は、ECU60からの制御信号S73及びS74により制御される。
The
吸気通路50に設けられたエアフローセンサ57は、検出した吸気量に対応する検出信号S57をECU60に送信する。スロットルバルブ52の開度を調整する電動アクチュエータ53は、ECU60からの制御信号S53によって制御される。
The
シリンダヘッド20には、燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁26、及び、燃焼室内に形成された混合気に点火するための点火プラグ27が設けられている。燃料噴射弁26及び点火プラグ27は、ECU60からの制御信号S26及びS27により制御される。燃料噴射弁26が燃焼室内に燃料を噴射することにより、吸気通路50より吸気ポート23を介して吸入された吸気と燃料との混合気が燃焼室内に形成され、点火プラグ27が点火することにより、混合気は燃焼される。このときの燃焼により発生するピストン41を押す力がエンジン10の動力となる。その後、燃焼室内の排気は排気ポート24を介して排気通路58へ排出される。尚、燃料噴射弁としては、図2に示すような直噴式の燃料噴射弁26を設けるのには限られず、この代わりに、又は、加えて、吸気通路50に燃料噴射弁を設けてもよい。
The
<実施形態の動作>
次に、図3を参照して、本実施形態に係る車両の動作について説明する。図3は、本実施形態に係る車両100の走行状態の変化に応じたエンジン動作点の移行の様子を概念的に示すグラフ図である。
<Operation of Embodiment>
Next, the operation of the vehicle according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a graph conceptually showing the transition of the engine operating point according to the change in the running state of the
図3において、横軸はエンジン回転数Neを、縦軸はエンジントルクTeを示しており、図中に示す点線LPrl、LPrm、LPraは等圧縮比線を示している。図3では特に代表的な等圧縮比線としてLPrl、LPrm、LPraを示しており、LPrl、LPrm、LPraの順で圧縮比Crが大きくなる。 In FIG. 3, the horizontal axis indicates the engine speed Ne, the vertical axis indicates the engine torque Te, and the dotted lines LPrl, LPrm, and LPra shown in the figure indicate equal compression ratio lines. FIG. 3 shows LPrl, LPrm, and LPra as typical isocompression ratio lines, and the compression ratio Cr increases in the order of LPrl, LPrm, and LPra.
図3では、エンジン動作点としてAp、Bp、Cpの3点を例示している。Ap、Bp、Cpは、夫々エンジントルクTe、エンジン回転数Ne及び圧縮比Crが互いに異なる3点のエンジン動作点を示している。図3における点線矢印は夫々、ドライバの操作や車両100の走行状態(例えば、車両100が走行しようとする路面状況など)の変化に伴ってエンジン動作点が移行するルートを示している。
In FIG. 3, three points of Ap, Bp, and Cp are illustrated as engine operating points. Ap, Bp, and Cp indicate three engine operating points at which the engine torque Te, the engine speed Ne, and the compression ratio Cr are different from each other. Each dotted arrow in FIG. 3 indicates a route along which the engine operating point shifts in accordance with a driver's operation or a change in the running state of the vehicle 100 (for example, a road surface condition on which the
まず、エンジン動作点がApからBpに移行する場合(即ち、図3において(i)で示す場合)における車両100の動作について説明する。この場合、エンジン動作点が移行する前後でエンジントルクTeは増加する一方で、エンジン回転数Neは減少する。図3において(i)で示すルートでエンジン動作点が移行する場合、無段変速機110はシフトアップを行う。
First, the operation of the
ここで、図4を参照して、図3において(i)で示すルートに沿ってエンジン動作点が移行する場合の車両の挙動について説明する。図4は、図3において(i)で示すルートに沿ってエンジン動作点が移行する場合のエンジン回転数Ne、圧縮比Cr及び出力軸トルクToの時間変化を示すタイムチャートである。尚、出力軸トルクToは、駆動軸143に印加されるトルク値である。
Here, the behavior of the vehicle when the engine operating point shifts along the route indicated by (i) in FIG. 3 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a time chart showing temporal changes in the engine speed Ne, the compression ratio Cr, and the output shaft torque To when the engine operating point shifts along the route indicated by (i) in FIG. The output shaft torque To is a torque value applied to the
図4(a)は、エンジン回転数Neの時間変化を示すタイムチャートである。エンジン回転数Neは当初Ne1に保たれており、エンジン動作点の移行に伴い、無段変速機110によって変速が開始される時刻t1から徐々に減少する。その後、エンジン回転数Neは、時刻t4においてNe2に到達し、一定に保たれる。本実施形態に係る車両100は変速機として変速比が連続的に可変である無段変速機110を備えるため、エンジン回転数Neもまた連続的に変化している。
FIG. 4A is a time chart showing the change over time of the engine speed Ne. The engine speed Ne is initially maintained at Ne1, and gradually decreases from time t1 at which shifting is started by the continuously
図4(b)は、圧縮比Crの時間変化を示すタイムチャートである。圧縮比Crは当初Cr1に保たれており、エンジン動作点の移行に伴い、時刻t2から徐々に減少する。その後、時刻t3においてCr2に到達し、一定に保たれる。ここで、圧縮比Crが変化している期間(即ちt2からt3の期間)は、エンジン回転数Neが変化している期間(即ち、t1からt4の期間)に含まれる。言い換えると、圧縮比Crは、無段変速機110によって変速が行われている最中に変化するように、ECU60によって制御される。
FIG. 4B is a time chart showing the time change of the compression ratio Cr. The compression ratio Cr is initially maintained at Cr1, and gradually decreases from time t2 as the engine operating point shifts. Thereafter, it reaches Cr2 at time t3 and is kept constant. Here, the period during which the compression ratio Cr changes (ie, the period from t2 to t3) is included in the period during which the engine speed Ne changes (ie, the period from t1 to t4). In other words, the compression ratio Cr is controlled by the
図4(c)は、本実施形態に係る車両100の出力軸トルクToの時間変化を実線で、比較例に係る車両の出力軸トルクToの時間変化を点線で示すタイムチャートである。
FIG. 4C is a time chart showing a time change of the output shaft torque To of the
ここで、本実施形態に係る車両100の出力軸トルクToの時間変化について、比較例を参照しつつ説明する。比較例は、変速が完了した後に圧縮比Crの変更が行われる点において、本実施形態に係る車両100と異なる(尚、本実施形態では、図4(b)に示すように、変速が実行されている最中に圧縮比Crの変更が行われる)。尚、当該比較例は、変速が完了した後に圧縮比Crの変更が行われる点を除いて、本実施形態に係る車両と同様の構造及び制御が行われるため、詳細な説明は省略することとする。
Here, the time change of the output shaft torque To of the
図4(a)に示すように、シフトアップによりエンジン回転数NeがNe1からNe2に減少すると、当該エンジン回転数Neに応じたイナーシャトルクが駆動軸143に作用し、駆動軸143に印加されるトルク値である出力軸トルクToが変動する。比較例ではこのような出力軸トルクToの変動を軽減するための対策が施されていないため、出力軸トルクToの変動はドライバにショックとして伝達され、ドライバビリティの悪化を招いてしまう(図4(c)の一点鎖線を参照)。
As shown in FIG. 4A, when the engine speed Ne decreases from Ne1 to Ne2 due to the shift up, an inertia torque corresponding to the engine speed Ne acts on the
一方、本実施形態に係る車両100では、変速が実行されている最中に圧縮比Crを変更することにより、このような出力軸トルクToの変動を軽減することができる。図3に示す(i)のルートに沿ってエンジン動作点を移行させる場合、移行の前後において圧縮比Crが減少するようにエンジン10が制御される。このように圧縮比Crを減少させると、変速時に生じるイナーシャトルクを打ち消す方向にエンジン10の出力トルクが変化するので、イナーシャトルクに起因するショックを効果的に軽減することができる(図4(c)の実線を参照)。
On the other hand, in the
また、比較例では、変速が実行されている最中に圧縮比Crが変更されないため、変速を実行する前後に圧縮比Crを変更するための期間を別途設ける必要がある。そのため、変速に関する一連の動作を完了するために要する時間は、少なくとも無段変速機110によって変速比を変更するために要する時間と、その前後において圧縮比Crを変更するために要する時間とを加えたものとなる。一方、本実施形態に係る車両100では、変速が実行されている最中に圧縮比Crも同時に変化するため、変速に関する一連の動作を完了するために要する時間を、比較例に比べて短く抑えることができる。そのため、ドライバからの要求操作に対して、車両100の応答性を向上させることができる。
In the comparative example, since the compression ratio Cr is not changed while the shift is being executed, it is necessary to separately provide a period for changing the compression ratio Cr before and after the shift is executed. For this reason, the time required to complete a series of operations related to the speed change includes at least the time required to change the speed ratio by the continuously
次に、エンジン動作点がCpからApに移行する場合(即ち、図3において(ii)で示す場合)における車両100の動作について説明する。この場合、エンジン動作点の移行の前後でエンジントルクTeとエンジン回転数Neは共には減少する。図3において(ii)で示すルートに沿ってエンジン動作点が移行する場合、無段変速機110はシフトアップを行う。
Next, the operation of the
図3(ii)で示すエンジン動作点の移行ルートでは、図3(i)の場合と同様に、無段変速機110においてシフトアップが行われるが、圧縮比Crは減少ではなく、逆に増加している点において異にしている。そのため、仮に変速が実行されている最中に圧縮比Crを変更させると、図3(i)の場合とは逆に、エンジンの出力トルクの変化がイナーシャトルクを増幅する方向に作用してしまい、ドライバビリティを一層悪化させてしまうおそれがある。そのため、図3(ii)で示すエンジン動作点の移行ルートでは、図3(i)で示すエンジン動作点の移行ルートとは異なり、変速が実行されている最中に圧縮比Crの変更を敢えて行わないことによって、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。
In the engine operating point transition route shown in FIG. 3 (ii), as in FIG. 3 (i), the continuously
続いて、エンジン動作点がBpからApに移行する場合(即ち、図3において(iii)で示す場合)における車両100の動作について説明する。この場合、エンジン動作点の移行の前後でエンジントルクTeは減少すると共に、エンジン回転数Neは増加する。そのため、図3において(iii)で示すルートに沿ってエンジン動作点が移行する場合、無段変速機110はシフトダウンを行う。
Next, the operation of the
図3において(iii)で示すルートに沿ってエンジン動作点が移行する場合、上述の図3(ii)と同様に圧縮比は増加する方向に変化する一方で、無断変速機は図3(ii)とは逆にシフトダウンを行う。従って、変速時に生ずるイナーシャトルクは、上述の図3(ii)の場合に比べて逆方向になる。そのため、図3(ii)では変速中に圧縮比を敢えて変更しないことによって出力軸トルクToの変動を軽減していたが、図3(iii)では逆に(即ち、図3(i)と同様に)、変速を実行されている最中に圧縮比を変更することによって出力軸トルクToの変動を軽減することができる。 When the engine operating point shifts along the route indicated by (iii) in FIG. 3, the compression ratio changes in the increasing direction as in FIG. 3 (ii) described above, while the continuously variable transmission is changed to FIG. In contrast to), downshift is performed. Therefore, the inertia torque generated at the time of shifting is in the reverse direction compared to the case of FIG. 3 (ii) described above. Therefore, in FIG. 3 (ii), the change in the output shaft torque To was reduced by not intentionally changing the compression ratio during the shift, but in FIG. 3 (iii), conversely (that is, similar to FIG. 3 (i)). In addition, it is possible to reduce fluctuations in the output shaft torque To by changing the compression ratio while the shift is being executed.
このように、図3(iii)の場合、図3(i)の場合と同様に、変速を実行している最中に圧縮比Crを同時に変更することによって、変速に関する一連の動作を完了するために要する時間を短く抑えることができ、ドライバからの要求操作に対する車両100の応答性を向上させることができる。
As described above, in the case of FIG. 3 (iii), as in the case of FIG. 3 (i), a series of operations relating to the shift is completed by simultaneously changing the compression ratio Cr during the shift. Therefore, the time required for this can be kept short, and the responsiveness of the
続いて、エンジン動作点がApからCpに移行する場合(即ち、図3において(iv)で示す場合)における車両100の動作について説明する。この場合、エンジン動作点の移行の前後でエンジントルクTeとエンジン回転数Neとは共に増加する。図3において(iv)で示すルートでエンジン動作点が移行する場合、無段変速機110はシフトダウンを行う。
Next, the operation of the
図3(iv)で示すエンジン動作点の移行ルートでは、図3(iii)の場合と同様に、無段変速機110においてシフトダウンが行われるが、圧縮比Crは増加ではなく、逆に減少している点において異なっている。そのため、仮に変速が実行されている最中に圧縮比Crを変更させると、図3(iii)の場合とは逆に、エンジンの出力トルクの変化がイナーシャトルクを増幅する方向に作用してしまい、ドライバビリティを一層悪化させてしまうおそれがある。そのため、図3(iv)で示すエンジン動作点の移行ルートでは、図3(iii)で示すエンジン動作点の移行ルートとは異なり、変速が実行されている最中に圧縮比Crの変更を敢えて行わないことによって、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。
In the engine operating point transition route shown in FIG. 3 (iv), the downshift is performed in the continuously
尚、図3(ii)及び(iv)の場合、圧縮比Crの変更は、変速が実行される前後に行う必要があるため、変速に関わる一連の動作に要する時間が長くなり、エンジン10のレスポンスが遅くなることも考えられる。しかしながら、出力軸トルクToの変動を軽減することによってドライバビリティを向上させるというメリットが大きいため、実質的に問題とはならない。但し、仮に変速が実行されている最中に圧縮比Crを変更したとしても、出力軸トルクToの変動に伴うドライバビリティの悪化が微小である場合など、ドライバの要求操作に対する車両100の応答性の向上によるメリットが大きい場合には、図3(i)で示すエンジン動作点の移行ルートと同様に変速が実行されている最中に圧縮比Crを変更してもよいことは言うまでもない。
In the case of FIGS. 3 (ii) and 3 (iv), the compression ratio Cr must be changed before and after the shift is executed, so that the time required for a series of operations related to the shift becomes longer. The response may be slow. However, since there is a great merit of improving drivability by reducing fluctuations in the output shaft torque To, there is no substantial problem. However, even if the compression ratio Cr is changed during shifting, the responsiveness of the
次に、図5を参照して、上述した本実施形態に係る車両の動作を実現するためにECU60が実行する処理について具体的に説明する。図5は、本実施形態に係る車両の動作を実現するための制御処理のフローチャートである。
Next, with reference to FIG. 5, a process executed by the
まず、ステップS101において、ECU60は、クランク角センサ44からの検出信号に基づいてエンジン回転数Neを求めるとともに、アクセル開度センサ61からの検出信号に基づいて、アクセル開度Accを求める。
First, in step S <b> 101, the
続くステップS102において、ECU60は、ステップS101で求められたエンジン回転数Ne及びアクセル開度Accに基づいて、アクセルが踏み込まれた後(即ち、エンジン動作点が移行した後)に必要とされるエンジントルク(以下、適宜「目標エンジントルクTet」という)、エンジン回転数(以下、適宜「目標エンジン回転数Net」という)及び圧縮比(以下、適宜「目標圧縮比Crt」という)を算出する。このような算出は、図3に示すようなエンジントルクTe、目標エンジン回転数Ne及び目標圧縮比Crを変数とするマップを参照することにより行うとよい。尚、目標エンジントルクTet、目標エンジン回転数Net及び目標圧縮比Crtは、アクセル開度Acc及びエンジン回転数に基づいて求められるとする代わりに、アクセル開度のみに基づいて算出されてもよい。
In the subsequent step S102, the
ステップS103において、ECU60は、エンジン動作点が移行する際に実行される変速が変速比を増加させるものなのか否かについて判定する。言い換えれば、当該変速が変速比を小さく変更するシフトアップなのか、それとも変速比を大きく変更するシフトダウンなのかを判定する。
In step S103, the
当該変速が変速比を増加させるものである場合(ステップS103:Yes)、即ちシフトダウンである場合、ECU60は、エンジン動作点が移行する前後でエンジン10の圧縮比が増加するか否かについて判定する(ステップS104)。具体的には、ECU60は、現時点における圧縮比Cr(以下、適宜「実圧縮比Crr」という)と、ステップS102において求められた目標圧縮比Crtとの大小を比較する。例えば、図3に示すようなエンジン回転数、エンジントルク及び圧縮比を変数とするマップを予めメモリ等の記録手段に記録しておき、ECU60が当該マップを参照することにより、圧縮比の増減を判定するとよい。
When the gear shift is to increase the gear ratio (step S103: Yes), that is, when the shift is down, the
変速が実行される前後で圧縮比が減少する場合(ステップS104:No)、ECU60はステップS105において、エンジン動作点が、ステップS102において求められた目標エンジントルクTet、目標エンジン回転数Net及び目標圧縮比Crtになるように、エンジン10及び無段変速機110を制御する。このとき、圧縮比の変更は、無段変速機110の変速が完了した後に行われる(ステップS105)。即ち、エンジンの出力トルクの変化がイナーシャトルクを増幅する方向に作用してしまい、ドライバビリティを一層悪化させてしまうことを防止するために、変速が実行されている最中に圧縮比Crを変更しない、図3(iv)に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ECU60は、本制御処理をリターンする。
When the compression ratio decreases before and after the shift is executed (step S104: No), the
当該変速が実行される前後で圧縮比が増加する場合(ステップS104:Yes)、ECU60はステップS106において、エンジン動作点が、ステップS102において求められた目標エンジントルクTet、目標エンジン回転数Net及び目標圧縮比Crtになるように、エンジン10及び無段変速機110を制御する。このとき、圧縮比の変更は、無段変速機110の変速が実行されている最中に行われる(ステップS106)。即ち、変速が実行されている最中に圧縮比を増加させることによって出力軸トルクToの変動を軽減することができる、図3(iii)に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ECU60は、本制御処理をリターンする。
When the compression ratio increases before and after the shift is executed (step S104: Yes), the
一方、当該変速が変速比を減少させるものである場合(ステップS103:No)、即ちシフトアップである場合、ECU60は、エンジン動作点が移行する前後でエンジン10の圧縮比が減少するか否かについて判定する(ステップS107)。具体的には、ECU60は、実圧縮比Crrと、ステップS102において求められた目標圧縮比Crtとの大小を比較する。例えば、図3に示すようなエンジン回転数、エンジントルク及び圧縮比を変数とするマップを予めメモリ等の記録手段に記録しておき、ECU60が当該マップを参照することにより、圧縮比の増減を判定するとよい。
On the other hand, when the gear shift is to reduce the gear ratio (step S103: No), that is, when the shift is up, the
当該変速が実行される前後で圧縮比が増加する場合(ステップS107:No)、ECU60は上述のステップS105を実行することにより、エンジン動作点の移行を行う。このとき、圧縮比の変更は、無段変速機110の変速が完了した後に行われる(ステップS105)。即ち、エンジンの出力トルクの変化がイナーシャトルクを増幅する方向に作用してしまい、ドライバビリティを一層悪化させてしまうことを防止するために、変速が実行されている最中に圧縮比Crを変更しない、図3(ii)に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ECU60は、本制御処理をリターンする。
When the compression ratio increases before and after the shift is executed (step S107: No), the
当該変速が実行される前後で圧縮比が減少する場合(ステップS107:Yes)、ECU60は上述のステップS106を実行することにより、エンジン動作点の移行を行う。このとき、圧縮比の変更は、無段変速機110の変速が実行されている最中に行われる(ステップS106)。即ち、変速が実行されている最中に圧縮比を増加させることによって出力軸トルクToの変動を軽減することができる、図3(i)に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ECU60は、本制御処理をリターンする。
When the compression ratio decreases before and after the shift is executed (step S107: Yes), the
以上説明したように第1実施形態に係る車両では、ドライバの要求操作に対する車両の挙動の応答性を向上させると共に、変速時に生じるショックを軽減することができる。 As described above, in the vehicle according to the first embodiment, it is possible to improve the responsiveness of the behavior of the vehicle with respect to the driver's requested operation, and to reduce the shock that occurs at the time of shifting.
<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係る車両の動作について説明する。図6は、第2実施形態に係る車両100の動作を実現するための制御処理のフローチャートである。尚、図6において、上述の第1実施形態と共通する処理については共通の符号を付すものとする。
Second Embodiment
Next, the operation of the vehicle according to the second embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart of a control process for realizing the operation of the
まず、ステップS101において、ECU60は、クランク角センサ44からの検出信号に基づいてエンジン回転数Neを求めるとともに、アクセル開度センサ61からの検出信号に基づいて、アクセル開度Accを求める。
First, in step S <b> 101, the
続くステップS102において、ECU60は、ステップS101で求められたエンジン回転数Ne及びアクセル開度Accに基づいて、アクセルが踏み込まれた後(即ち、エンジン動作点が移行した後)に必要とされるエンジントルク(以下、適宜「目標エンジントルクTet」という)、エンジン回転数(以下、適宜「目標エンジン回転数Net」という)及び圧縮比(以下、適宜「目標圧縮比Crt」という)を算出する。このような算出は、図3に示すようなエンジントルクTe、目標エンジン回転数Ne及び目標圧縮比Crを変数とするマップを参照することにより行うとよい。尚、目標エンジントルクTet、目標エンジン回転数Net及び目標圧縮比Crtは、アクセル開度Acc及びエンジン回転数に基づいて求められるとする代わりに、アクセル開度のみに基づいて算出されてもよい。尚、このように算出された目標値に基づいて駆動軸143に印加される駆動力は、本発明に係る「必要駆動力」の一例である。
In the subsequent step S102, the
ステップS201において、ECU60は、エンジン動作点が移行する前後におけるエンジン回転数Neの変化量が、第1閾値αより大きいか否かを判定する。具体的には、エンジン回転数Neの変化量は、現時点におけるエンジン回転数Ne(以下、適宜「実エンジン回転数Ner」という)とステップS102において求められた目標エンジン回転数Netとの差を算出することで求めることができる。
In step S201, the
ここで、エンジン動作点が移行する前後におけるエンジン回転数Neの変化量が大きくなると、変速に伴って生ずるイナーシャトルクが増大し、変速を実行している最中に圧縮比Crを変更することによってドライバビリティを向上させようとしても、十分な効果を得ることが困難になる場合がある。第1閾値αは、このように変速を実行している最中に圧縮比Crを変更した場合であっても、ドライバビリティを十分向上させることが困難になるエンジン回転数Neの変化量として規定され、理論的、実験的手法或いはシミュレーションなどによって求めるとよい。尚、第1閾値αは、本発明に係る「所定の閾値」の一例である。 Here, if the amount of change in the engine speed Ne before and after the engine operating point shifts increases, the inertia torque generated with the shift increases, and the compression ratio Cr is changed during the shift. Even if drivability is improved, it may be difficult to obtain a sufficient effect. The first threshold value α is defined as the amount of change in the engine speed Ne that makes it difficult to sufficiently improve drivability even when the compression ratio Cr is changed during the execution of gear shifting. It may be obtained by a theoretical or experimental method or simulation. The first threshold value α is an example of the “predetermined threshold value” according to the present invention.
エンジン回転数Neの変化量が第1閾値αより大きい場合(ステップS201:Yes)、ECU60は、目標圧縮比Crtの第1補正値ΔCrt1を算出する(ステップS202)。ここで第1補正値ΔCrt1は、エンジン回転数Neの変化量が第1閾値αより大きい場合に、変速を実行している最中に圧縮比Crが変更されることによってドライバビリティの向上が期待できる圧縮比Crになるように、実圧縮比Crrと当該期待される圧縮比との差として規定される。
When the change amount of the engine speed Ne is larger than the first threshold value α (step S201: Yes), the
ここで、第1補正値ΔCrt1の算出方法について、図7を参照して説明する。図7は、目標圧縮比Crtの第1補正値ΔCrt1の一例を示すグラフ図である。 Here, a method of calculating the first correction value ΔCrt1 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a graph showing an example of the first correction value ΔCrt1 of the target compression ratio Crt.
図7に示すように、第1補正値ΔCrt1は、エンジン回転数Neの変化量が第1閾値αより大きい場合に値を有するように規定される。一方、エンジン回転数Neの変化量が第1閾値α以下である場合には、第1補正値ΔCrt1によって目標エンジン回転数Netを補正するまでもなく十分なドライバビリティを得ることができるので、第1補正値ΔCrt1はゼロに設定される。エンジン回転数Neの変化量が第1閾値αより大きい場合、当該変化量が大きくなるに従い、ドライバビリティの悪化が顕著になるため、それに応じて第1補正量ΔCrt1もまた大きくなるように設定される。実際には、このような条件下から理論的、実験的手法或いはシミュレーションなどによって第1補正量ΔCrt1を規定するとよい。このように第1補正値ΔCrt1を算出した後、ECU60は、本制御処理をステップS103に処理を進める。
As shown in FIG. 7, the first correction value ΔCrt1 is defined to have a value when the amount of change in the engine speed Ne is larger than the first threshold value α. On the other hand, when the change amount of the engine speed Ne is equal to or smaller than the first threshold value α, sufficient drivability can be obtained without correcting the target engine speed Net by the first correction value ΔCrt1. The 1 correction value ΔCrt1 is set to zero. When the change amount of the engine speed Ne is larger than the first threshold value α, the drivability deteriorates as the change amount becomes larger. Therefore, the first correction amount ΔCrt1 is also set to increase accordingly. The Actually, it is preferable to define the first correction amount ΔCrt1 under such conditions by a theoretical, experimental method or simulation. After calculating the first correction value ΔCrt1 in this way, the
ステップS103において、ECU60は、エンジン動作点が移行する際に実行される変速が変速比を増加させるものなのか否かについて判定する。言い換えれば、当該変速が変速比を小さく変更するシフトアップなのか、それとも変速比を大きく変更するシフトダウンなのかを判定する。
In step S103, the
当該変速が変速比を増加させるものである場合(ステップS103:Yes)、即ちシフトダウンである場合、ECU60は、エンジン動作点が移行する前後でエンジン10の圧縮比が増加するか否かについて判定する(ステップS104)。具体的には、ECU60は、現時点における圧縮比Cr(以下、適宜「実圧縮比Crr」という)と、ステップS102において求められた目標圧縮比Crtとの大小を比較する。例えば、図3に示すようなエンジン回転数、エンジントルク及び圧縮比を変数とするマップを予めメモリ等の記録手段に記録しておき、ECU60が当該マップを参照することにより、圧縮比の増減を判定するとよい。
When the gear shift is to increase the gear ratio (step S103: Yes), that is, when the shift is down, the
当該変速が実行される前後で圧縮比が減少する場合(ステップS104:No)、ECU60はステップS105において、エンジン動作点が、ステップS102において求められた目標エンジントルクTet、目標エンジン回転数Net及び目標圧縮比Crtになるように、エンジン10及び無段変速機110を制御する。このとき、圧縮比の変更は、無段変速機110の変速が完了した後に行われる(ステップS105)。即ち、エンジンの出力トルクの変化がイナーシャトルクを増幅する方向に作用してしまい、ドライバビリティを一層悪化させてしまうことを防止するために、変速が実行されている最中に圧縮比Crを変更しない、図3(iv)に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ECU60は、本制御処理をリターンする。
When the compression ratio decreases before and after the shift is executed (step S104: No), the
変速が実行される前後で圧縮比が増加する場合(ステップS104:Yes)、ECU60はステップS203において、目標圧縮比Crtを次式に基づいて再度算出する(ステップS203)。
When the compression ratio increases before and after the shift is executed (step S104: Yes), the
Crt=Crt+ΔCrt1 (1)
つまり、ECU60は、ステップS201において算出した目標圧縮比Crtに、ステップS202において算出した第1補正値ΔCrt1を加えた値を目標圧縮比Crtとして設定し直す。
Crt = Crt + ΔCrt1 (1)
That is, the
その後、ECU60は上述のステップS106を実行することにより、エンジン動作点の移行を行う。このとき、圧縮比の変更は、無段変速機110の変速が実行されている最中に行われる。
Thereafter, the
その後、ECU60は、目標圧縮比Crtの第1補正値ΔCrt1を、次式に基づいて変更する(ステップS204)。
Thereafter, the
ΔCrt1=ΔCrt1―β (2)
ここで定数βは第1補正値ΔCrt1より小さい任意の正数であり、第1補正値ΔCrt1を(2)式に基づいてゼロに近づけるためのインクリメントであれば足り、変数又は定数のいずれであってもよい。
ΔCrt1 = ΔCrt1-β (2)
Here, the constant β is an arbitrary positive number smaller than the first correction value ΔCrt1, and an increment for bringing the first correction value ΔCrt1 close to zero based on the equation (2) is sufficient, either a variable or a constant. May be.
その後、ECU60は、ステップS204において変更された第1補正値ΔCrt1がゼロであるか否かを判定する(ステップS205)。ここで、ステップS204において変更された第1補正値ΔCrt1がゼロでない場合には(ステップS205:No)、ECU60は、処理をステップS203に戻し、上述の各ステップを繰り返し実行する。即ち、次第に第1補正値ΔCrt1を小さくしていき、ステップS203において補正された目標圧縮比Crtが、ステップS102において算出された本来の目標圧縮比Crtに戻るまで、ECU60はループ処理を行う。そして、ステップS204において変更された第1補正値ΔCrt1がゼロになった時点で(ステップS205:Yes)、ECU60は、当該ループを終了し、本制御処理をリターンする。このように変速に関する一連の動作が完了した後に、補正された圧縮比Crを本来の値に戻すことによって、ドライバの要求操作に沿った車両の挙動を実現しつつ、ドライバビリティの向上を図ることができる。
Thereafter, the
変速が変速比を減少させるものである場合(ステップS103:No)、即ちシフトアップである場合、ECU60は、エンジン動作点が移行する前後でエンジン10の圧縮比が減少するか否かについて判定する(ステップS107)。具体的には、ECU60は、実圧縮比Crrと、ステップS102において求められた目標圧縮比Crtとの大小を比較する。例えば、図3に示すようなエンジン回転数、エンジントルク及び圧縮比を変数とするマップを予めメモリ等の記録手段に記録しておき、ECU60が当該マップを参照することにより、圧縮比Crの増減を判定するとよい。
When the shift is to reduce the shift ratio (step S103: No), that is, when the shift is up, the
当該変速が実行される前後で圧縮比Crが増加する場合(ステップS107:No)、ECU60は上述のステップS105を実行することにより、エンジン動作点の移行を行う。このとき、圧縮比Crの変更は、無段変速機110の変速が完了した後に行われる(ステップS105)。即ち、エンジンの出力トルクの変化がイナーシャトルクを増幅する方向に作用してしまい、ドライバビリティを一層悪化させてしまうことを防止するために、変速が実行されている最中に圧縮比Crを変更しない、図3(ii)に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ECU60は、本制御処理をリターンする。
When the compression ratio Cr increases before and after the shift is executed (step S107: No), the
変速が実行される前後で圧縮比Crが減少する場合(ステップS107:Yes)、ECU60は上述のステップS106を実行することにより、エンジン動作点の移行を行う。このとき、圧縮比Crの変更は、無段変速機110の変速が実行されている最中に行われる(ステップS106)。即ち、変速が実行されている最中に圧縮比Crを増加させることによって出力軸トルクToの変動を軽減することができる、図3(i)に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ECU60は、本制御処理をリターンする。
When the compression ratio Cr decreases before and after the shift is performed (step S107: Yes), the
ここで、図8を参照して、図3において(i)で示すルートでエンジン動作点が移行する場合の車両の挙動について説明する。図8は、第2実施形態に係る車両において、図3において(i)で示すルートでエンジン動作点が移行する場合のエンジン回転数Ne、圧縮比Cr及び出力軸トルクToの時間変化を示すタイムチャートである。 Here, with reference to FIG. 8, the behavior of the vehicle when the engine operating point shifts along the route indicated by (i) in FIG. 3 will be described. FIG. 8 is a time chart showing changes over time in the engine speed Ne, the compression ratio Cr, and the output shaft torque To when the engine operating point shifts along the route indicated by (i) in FIG. 3 in the vehicle according to the second embodiment. It is a chart.
図8(a)は、エンジン回転数Neの時間変化を示すタイムチャートである。エンジン回転数Neは当初Ne1に保たれており、エンジン動作点の移行に伴い、無段変速機110によって変速が開始される時刻t1から徐々に減少する。その後、エンジン回転数Neは、時刻t4においてNe2に到達し、一定に保たれる。本実施形態に係る車両100は変速機として変速比が連続的に可変である無段変速機110を備えるため、エンジン回転数Neもまた連続的に変化している。
FIG. 8A is a time chart showing the change over time of the engine speed Ne. The engine speed Ne is initially maintained at Ne1, and gradually decreases from time t1 at which shifting is started by the continuously
図8(b)は、圧縮比Crの時間変化を示すタイムチャートである。ここで、図8(b)において、実線は上述のようにステップS204において、目標圧縮比Crtを第1補正値ΔCrt1によって補正した場合の圧縮比Crの時間変化を示し、点線はステップS204における目標圧縮比Crtに係る補正を行わない比較例における圧縮比Crの時間変化を示している。尚、当該比較例は、ステップS204における目標圧縮比Crtに係る補正を行わない点を除いて、本実施形態に係る車両と同様の構造及び制御が行われるため、詳細な説明は省略することとする。 FIG. 8B is a time chart showing the time change of the compression ratio Cr. Here, in FIG. 8B, the solid line indicates the time change of the compression ratio Cr when the target compression ratio Crt is corrected by the first correction value ΔCrt1 in step S204 as described above, and the dotted line indicates the target in step S204. The time change of the compression ratio Cr in the comparative example which does not perform correction | amendment which concerns on the compression ratio Crt is shown. In the comparative example, except that the correction related to the target compression ratio Crt in step S204 is not performed, the same structure and control as that of the vehicle according to the present embodiment are performed. To do.
図8(c)は、本実施形態に係る車両100の出力軸トルクToの時間変化を実線で、比較例に係る車両の出力軸トルクToの時間変化を点線で示すタイムチャートである。図8(c)に示すように、ステップS204における目標圧縮比Crtに係る補正を行うことによって、変速が実行されている間における出力軸トルクToの変動が軽減され、ドライバビリティをより効果的に向上することができる。
FIG. 8C is a time chart showing a time change of the output shaft torque To of the
以上説明したように第2実施形態に係る車両では、変速時におけるエンジン回転数の変化量が大きい場合であっても、目標圧縮比を適宜補正することによって、ドライバビリティを効果的に向上させることができる。 As described above, in the vehicle according to the second embodiment, drivability is effectively improved by appropriately correcting the target compression ratio even when the amount of change in the engine speed at the time of shifting is large. Can do.
<第3実施形態>
続いて、第3実施形態に係る車両の動作について説明する。図9は、第3実施形態に係る車両100の動作を実現するための制御処理のフローチャートである。第3実施形態は、第2実施形態においてステップS106における処理内容を変更している点において、第2実施形態と相違点を有している。その他、図9において上述の第1及び第2実施形態と共通する処理については共通の符号を付すものとし、その詳細な説明については省略する。
<Third Embodiment>
Subsequently, an operation of the vehicle according to the third embodiment will be described. FIG. 9 is a flowchart of a control process for realizing the operation of the
本実施形態では、変速が実行される前後で圧縮比が減少する場合(ステップS104:No)、ステップS301において、ECU60は、ステップS201において求められたエンジン回転数Neの変化量が第2閾値γより大きいか否かを判定する。上述の第1及び第2実施形態では、変速が実行される前後で圧縮比が減少する場合は(ステップS104:No)、変速の実行が完了した後に圧縮比を変更することによってドライバビリティの更なる悪化を防止していたが、本実施形態では、このような場合においても目標圧縮比Crtに適宜補正を行うことによって、変速が実行されている最中に圧縮比Crを変更し、ドライバビリティを向上させることができる。但し、変速に伴うエンジン回転数Neの変化量が大きくなると、変速を実行している最中に圧縮比Crを変更することによってドライバビリティを向上させようとしても、十分な効果を得ることが困難になる場合がある。第2閾値γは、このように、変速を実行している最中に圧縮比Crを変更することによってドライバビリティを向上させようとしても、十分な効果を得ることが困難になるエンジン回転数Neの変化量として規定される。実際には、このような条件下から理論的、実験的手法或いはシミュレーションなどによって第2閾値γを求めるとよい。
In this embodiment, when the compression ratio decreases before and after the shift is performed (step S104: No), in step S301, the
ここで、第2閾値γの算出方法について、図10を参照して説明する。図10は、第2閾値γの一例を示すグラフ図である。 Here, a method of calculating the second threshold γ will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a graph showing an example of the second threshold γ.
第2閾値γは、処理をステップS302に進めるか否かを規定するための閾値である。エンジン回転数Neの変化量が第2閾値γより大きい場合には、圧縮比Crを、変速を実行している最中に変更することによってドライバビリティを向上させようとしても、十分な効果を得ることが困難であるとして、ステップS302の処理に進まずに、通常の処理を行うと判断する(即ち、第1及び第2実施形態と同様に、ステップS105を実行する)。 The second threshold γ is a threshold for defining whether or not the process proceeds to step S302. When the amount of change in the engine speed Ne is larger than the second threshold value γ, a sufficient effect can be obtained even if the compression ratio Cr is changed during execution of the shift to improve drivability. Therefore, it is determined that normal processing is performed without proceeding to step S302 (that is, step S105 is executed as in the first and second embodiments).
エンジン回転数Neの変化量が第2閾値γより大きい場合(ステップS301:Yes)、ECU60はステップS105において、エンジン動作点が、ステップS102において求められた目標エンジントルクTet、目標エンジン回転数Net及び目標圧縮比Crtになるように実エンジン動作点の経路を設定し、実エンジン動作点を目標動作点まで当該経路に沿って移行させる。このとき、圧縮比Crの変更は、無段変速機110の変速が完了した後に行われることによって、ドライバビリティの更なる悪化を防止する(ステップS106)。その後、ECU60は、本制御処理をリターンする。
If the amount of change in the engine speed Ne is greater than the second threshold value γ (step S301: Yes), the
一方、エンジン回転数Neの変化量が第2閾値γ以下である場合には(ステップS301:No)、圧縮比Crを補正すると共に、変速を実行している最中に変更することによってドライバビリティを向上させ得るとして、処理をステップS302に進める。ステップS302において、ECU60は、目標圧縮比Crtの第2補正値ΔCrt2を算出する(ステップS302)。ここで第2補正値ΔCrt2は、変速を実行している最中に圧縮比Crを変更することにより、変速に伴うエンジン回転数Neの変化量を軽減するように、実際の圧縮比Crと期待される圧縮比Crとの差として規定される。
On the other hand, when the change amount of the engine speed Ne is equal to or smaller than the second threshold value γ (step S301: No), the drivability is corrected by correcting the compression ratio Cr and changing it during the shift. Can be improved, the process proceeds to step S302. In step S302, the
そして、ステップS303において、ECU60は目標圧縮比Crtを次式に基づいて再度算出する。
In step S303, the
Crt=Crt+ΔCrt2 (3)
つまり、ECU60は、ステップS201において算出した目標圧縮比Crtに、ステップS302において算出した第2補正値ΔCrt2を加えた値を目標圧縮比Crtとして設定し直す。
Crt = Crt + ΔCrt2 (3)
That is, the
その後、ECU60はステップS304において、エンジン動作点が、ステップS102において求められた目標エンジントルクTet及び目標エンジン回転数Net、並びにステップS303において設定され直した目標圧縮比Crtになるように実エンジン動作点の経路を設定し、実エンジン動作点を目標動作点まで当該経路に沿って移行させる。このとき、圧縮比Crの変更は、無段変速機110の変速が実行されている最中に行われる(ステップS304)。
Thereafter, in step S304, the
その後、ECU60は、目標圧縮比Crtの補正値ΔCrtを、次式に基づいて変更する(ステップS305)。
Thereafter, the
ΔCrt2=ΔCrt2―δ (4)
ここで定数δは第2補正値ΔCrt2より小さい任意の正数であり、第2補正値ΔCrt2を(4)式に基づいてゼロに近づけるためのインクリメントであれば足り、変数又は定数のいずれであってもよい。
ΔCrt2 = ΔCrt2-δ (4)
Here, the constant δ is an arbitrary positive number smaller than the second correction value ΔCrt2, and an increment for bringing the second correction value ΔCrt2 close to zero based on the equation (4) is sufficient, either a variable or a constant. May be.
その後、ECU60は、ステップS305において変更された第2補正値ΔCrt2がゼロであるか否かを判定する(ステップS306)。ここで、ステップS305において変更された第2補正値ΔCrt2がゼロでない場合には(ステップS306:No)、ECU60は、処理をステップS303に戻し、上述の各ステップを繰り返し実行する。即ち、次第に第2補正値ΔCrt2を小さく変更していき、ステップS306において補正された目標圧縮比Crtが、ステップS102において算出された本来の目標圧縮比Crtに戻るまで、ECU60はループ処理を行う。そして、ステップS305において変更された第2補正値ΔCrt2がゼロになった時点で(ステップS306:Yes)、ECU60は、当該ループを終了し、本制御処理をリターンする。
Thereafter, the
ここで、図11を参照して、図3において(ii)で示すルートでエンジン動作点が移行する場合の車両の挙動について説明する。図11は、第3実施形態に係る車両において、図3において(ii)で示すルートでエンジン動作点が移行する場合のエンジン回転数Ne、圧縮比Cr、第2補正値ΔCrt2及び出力軸トルクToの時間変化を示すタイムチャートである。 Here, with reference to FIG. 11, the behavior of the vehicle when the engine operating point shifts along the route indicated by (ii) in FIG. 3 will be described. FIG. 11 shows the engine speed Ne, the compression ratio Cr, the second correction value ΔCrt2, and the output shaft torque To when the engine operating point shifts along the route indicated by (ii) in FIG. 3 in the vehicle according to the third embodiment. It is a time chart which shows the time change of.
図11(a)は、エンジン回転数Neの時間変化を示すタイムチャートである。エンジン回転数Neは当初Ne1に保たれており、エンジン動作点の移行に伴い、無段変速機110によって変速が開始される時刻t1から徐々に減少する。その後、エンジン回転数Neは、時刻t4においてNe2に到達し、一定に保たれる。本実施形態に係る車両100は変速機として変速比が連続的に可変である無段変速機110を備えるため、エンジン回転数Neもまた連続的に変化している。
FIG. 11A is a time chart showing the change over time of the engine speed Ne. The engine speed Ne is initially maintained at Ne1, and gradually decreases from time t1 at which shifting is started by the continuously
図4(b)は、圧縮比Crの時間変化を示すタイムチャートである。圧縮比Crは当初Cr2に保たれており、エンジン動作点の移行に伴い、時刻t2から徐々に増加する。その後、時刻t3においてCr1に到達し、一定に保たれる。ここで、圧縮比Crが変化している期間(即ちt2からt3の期間)は、エンジン回転数Neが変化している期間(即ち、t1からt4の期間)に含まれる。言い換えると、圧縮比Crは、無段変速機110によって変速が行われている最中に変化するように、ECU60によって制御される。
FIG. 4B is a time chart showing the time change of the compression ratio Cr. The compression ratio Cr is initially maintained at Cr2, and gradually increases from time t2 as the engine operating point shifts. Thereafter, it reaches Cr1 at time t3 and is kept constant. Here, the period during which the compression ratio Cr changes (ie, the period from t2 to t3) is included in the period during which the engine speed Ne changes (ie, the period from t1 to t4). In other words, the compression ratio Cr is controlled by the
図11(c)は、第2補正値ΔCrt2の時間変化を示す。本実施形態では、圧縮比を変化させる期間において、出力軸トルクToの変動を軽減するように第2補正値ΔCrt2が設定される。第2補正値ΔCrt2は、圧縮比Crが不変に保たれている期間(即ち、時刻t2以前及び時刻t3以降の期間)においてはゼロに設定されており、圧縮比Crが変化する期間(即ち、時刻t2からt3の期間)において有限な値を持つように設定される。 FIG. 11C shows a time change of the second correction value ΔCrt2. In the present embodiment, the second correction value ΔCrt2 is set so as to reduce fluctuations in the output shaft torque To during the period in which the compression ratio is changed. The second correction value ΔCrt2 is set to zero in a period during which the compression ratio Cr is kept unchanged (that is, a period before time t2 and after time t3), and a period during which the compression ratio Cr changes (that is, It is set to have a finite value during the period from time t2 to t3.
図11(d)は、本実施形態に係る車両100の出力軸トルクToの時間変化を実線で、比較例に係る車両の出力軸トルクToの時間変化を点線で示すタイムチャートである。図8(d)に示すように、目標圧縮比Crtについて第2補正値ΔCrt2を設けることにより、出力軸トルクToの変動を軽減しつつ、変速時のドライバビリティをより効果的に向上することができる。
FIG. 11D is a time chart showing a time change of the output shaft torque To of the
以上説明したように、第3実施形態に係る車両では、第1及び2実施形態において変速が完了した後に圧縮比を変更していた場合においても、変速を行っている最中に圧縮比を補正を伴って変更することにより、変速時に生ずる駆動軸トルクの変動を軽減すると共に、ドライバの要求操作に対する車両の応答性を向上させることができる。 As described above, in the vehicle according to the third embodiment, even when the compression ratio is changed after the shift is completed in the first and second embodiments, the compression ratio is corrected during the shift. Thus, the change in the drive shaft torque that occurs at the time of shifting can be reduced, and the responsiveness of the vehicle to the driver's requested operation can be improved.
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be changed as appropriate without departing from the spirit or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. Is also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、例えば、エンジンを備えた自動車等の車両の制御装置に利用可能である。 The present invention can be used for a control device of a vehicle such as an automobile equipped with an engine.
10 エンジン、 60 ECU、 61 アクセル開度センサ、 100 車両、 110 無段変速機 10 engine, 60 ECU, 61 accelerator opening sensor, 100 vehicle, 110 continuously variable transmission
Claims (4)
前記車両の必要駆動力が変化した場合において、変化前のエンジン動作点から変化後の必要駆動力に対応するエンジン動作点たる目標エンジン動作点まで実際のエンジン動作点たる実エンジン動作点を移行させる制御手段と、
前記実エンジン動作点の移行に伴い、前記圧縮比を変更する圧縮比変更手段と
を備え、
前記目標動作点における圧縮比が、前記必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも低く設定されており、前記目標動作点における前記回転速度比が必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも小さく設定されている場合に、前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を変更することを特徴とする車両の制御装置。 A vehicle equipped with an engine capable of changing a compression ratio indicating the degree of compression of an air-fuel mixture, and a transmission means having a variable rotational speed ratio between an output shaft of the engine and an output member connected to the axle. A control device,
When the required driving force of the vehicle changes, the actual engine operating point that is the actual engine operating point is shifted from the engine operating point before the change to the target engine operating point that is the engine operating point corresponding to the changed required driving force. Control means;
A compression ratio changing means for changing the compression ratio in accordance with the transition of the actual engine operating point;
The compression ratio at the target operating point is set lower than the engine operating point before the required driving force changes, and the rotational speed ratio at the target operating point is lower than the engine operating point before the required driving force changes. The vehicle control apparatus according to claim 1, wherein the compression ratio changing unit changes the compression ratio while the control unit is changing the rotation speed ratio when it is set to be small.
前記車両の必要駆動力が変化した場合において、変化前のエンジン動作点から変化後の必要駆動力に対応するエンジン動作点たる目標エンジン動作点まで実際のエンジン動作点たる実エンジン動作点を移行させる制御手段と、
前記実エンジン動作点の移行に伴い、前記圧縮比を変更する圧縮比変更手段と
を備え、
前記目標動作点における圧縮比が、前記必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも大きく設定されており、前記目標動作点における前記回転速度比が必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも大きく設定されている場合に、前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を変更することを特徴とする車両の制御装置。 A vehicle equipped with an engine capable of changing a compression ratio indicating the degree of compression of an air-fuel mixture, and a transmission means having a variable rotational speed ratio between an output shaft of the engine and an output member connected to the axle. A control device,
When the required driving force of the vehicle changes, the actual engine operating point that is the actual engine operating point is shifted from the engine operating point before the change to the target engine operating point that is the engine operating point corresponding to the changed required driving force. Control means;
A compression ratio changing means for changing the compression ratio in accordance with the transition of the actual engine operating point;
The compression ratio at the target operating point is set larger than the engine operating point before the required driving force changes, and the rotational speed ratio at the target operating point is higher than the engine operating point before the required driving force changes. The control apparatus for a vehicle according to claim 1, wherein the compression ratio changing means changes the compression ratio while the control means is changing the rotation speed ratio when it is set to be large.
前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を前記補正された圧縮比に変更することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の制御装置。 A correction means for correcting the compression ratio at the target operating point when the amount of change in the engine speed before and after the transition of the actual engine operating point is greater than a predetermined threshold;
The compression ratio changing means changes the compression ratio to the corrected compression ratio while the control means is changing the rotation speed ratio. Vehicle control device.
前記圧縮比変更手段は、前記圧縮比が前記補正される前の圧縮比になるように前記圧縮比を変更することを特徴とする請求項3に記載の車両の制御装置。 The correction means sets the compression ratio to the compression ratio before the correction after the transition of the actual engine operating point is completed,
4. The vehicle control device according to claim 3, wherein the compression ratio changing unit changes the compression ratio so that the compression ratio becomes the compression ratio before the correction.
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- 2010-01-18 JP JP2010008316A patent/JP2011144784A/en active Pending
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