JP2004197653A - Vehicle control device - Google Patents

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JP2004197653A
JP2004197653A JP2002367132A JP2002367132A JP2004197653A JP 2004197653 A JP2004197653 A JP 2004197653A JP 2002367132 A JP2002367132 A JP 2002367132A JP 2002367132 A JP2002367132 A JP 2002367132A JP 2004197653 A JP2004197653 A JP 2004197653A
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Japan
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supercharging
automatic transmission
internal combustion
combustion engine
vehicle
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JP2002367132A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshige Hashimoto
浩成 橋本
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Supercharger (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle control device for effectively reducing the gear shift shock of a vehicle having an automatic transmission and a supercharging means. <P>SOLUTION: The vehicle control device comprises an internal combustion engine 1, the automatic transmission 30 for transmitting the output of the internal combustion engine 1 to driving wheels 31 with automatic gear shift, the supercharging means 11 for supercharging using the exhausting energy of the internal combustion engine 1, and a supercharged pressure changing means 11b for changing supercharged pressure with the supercharging means 11. When the automatic transmission 30 operates gear shift, the supercharged pressure changing means 11b controls the supercharged pressure to controls the output torque of the internal combustion engine 1 so that a level difference in vehicle driving torque generated in the driving wheels 31 is reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機と過給機とを有する車両の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、車両の変速機として自動変速機(オートマチックトランスミッション)がごく一般的になっている。自動変速機としては流体継手を用いたものが広く用いられているが、従来のマニュアルトランスミッションにおけるクラッチ操作を自動化したオートクラッチとも言うべき自動変速機も実用化されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平7−229432号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
自動変速機では、その変速時に車両の駆動トルクに段差が生じ、運転者に対して違和感を与えてしまうという傾向があった(いわゆる変速ショックと呼ばれるものである)。このため、上述した[特許文献1]などでは吸入空気量を調節して変速ショックを低減している。しかし、内燃機関が過給機を備えている場合、吸入空気量を調節して変速ショックを低減しようとすると、空入空気量が変化することで排気エネルギーも変化するので、過給によって吸入空気量がさらに変化してしまう。即ち、過給機を備えている場合は、吸入空気量によって安定的に変速ショックを低減させることが困難であった。
【0005】
従って、本発明の目的は、自動変速機と過給手段とを備えた車両における変速ショックを効果的に低減させることのできる車両制御装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の車両制御装置は、内燃機関と、内燃機関の出力を自動変速して駆動輪に伝達させる自動変速機と、内燃機関の排気エネルギーを利用して過給を行う過給手段と、過給手段による過給圧を変更する過給圧変更手段とを備え、過給圧変更手段が、自動変速機の変速時に、過給圧を制御することで内燃機関の出力トルクを制御して駆動輪に発生する車両駆動トルクの段差を低減させることを特徴としている。なお、ここに言う過給圧変更手段とは、過給手段による過給圧を能動的に変更し得るものを指す。
【0007】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両制御装置において、過給手段がターボチャージャであり、過給圧変更手段がターボチャージャのタービン/コンプレッサの回転軸を回転駆動させ得る電動機であり、過給圧変更手段が、自動変速機の変速時に、電動機に供給する電力量を制御することで過給圧を制御して車両駆動トルクの段差を低減させることを特徴としている。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の制御装置の一実施形態について以下に説明する。本実施形態の制御装置を有する車両の構成図(主としてエンジン周辺)を図1に示す。
【0009】
本実施形態の車両に搭載されたエンジン1は、多気筒エンジンであるが、ここではそのうちの一気筒のみが断面図として図1に示されている。エンジン1は、インジェクタ2によってシリンダ3内のピストン4の上面に燃料を噴射するタイプのエンジンである。このエンジン1は、成層燃焼が可能であり、いわゆるリーンバーンエンジンである。後述するターボチャージャによってより多くの吸入空気を過給してリーンバーンを行うことによって、低燃費化に加えて高出力化も実現し得るものである。
【0010】
エンジン1は、吸気通路5を介してシリンダ3内に吸入した空気をピストン4によって圧縮し、ピストン4の上面に形成された窪みの内部に燃料を噴射して濃い混合気を点火プラグ7近傍に集め、これに点火プラグ7で着火させて燃焼させ得る(成層燃焼)。吸気行程に燃料噴射すれば、通常の均質燃焼も行える。シリンダ3の内部と吸気通路5との間は、吸気バルブ8によって開閉される。燃焼後の排気ガスは排気通路6に排気される。シリンダ3の内部と排気通路6との間は、排気バルブ9によって開閉される。吸気通路5上には、上流側からエアクリーナ10、エアフロメータ27、ターボユニット11、インタークーラー12、スロットルバルブ13などが配置されている。
【0011】
エアクリーナ10は、吸入空気中のゴミや塵などを取り除くフィルタである。本実施形態のエアフロメータ27は、ホットワイヤ式のものであり、吸入空気量を質量流量として検出するものである。ターボユニット11は、排気エネルギーを利用して過給を行うものである。排気通路6内に配されたタービン側インペラーと吸気通路5内に配されたコンプレッサ側インペラーとは一つの回転軸で連結されており、以下、この部分を単にタービン/コンプレッサ11aと言うこととする。また、ここではこのターボチャージャが過給手段として機能している。
【0012】
また、本実施形態のターボチャージャは、タービン/コンプレッサ11aの回転軸が出力軸となるようにターボモータ(電動機)11bが組み込まれているモータ付ターボチャージャである。ターボモータ11bを駆動することで、過給をアシストすることが可能である。また、ターボモータ11bは、排気エネルギーを用いて発電する発電機としても機能し得るもので、モータと発電機の機能を備えているためにモータジェネレータと呼ばれることもある。また、ターボユニット11は、ターボモータ11bによってアシストすることなく、排気エネルギーのみによって過給を行う通常のターボチャージャとしても機能し得る。
【0013】
ターボモータ11bは、タービン/コンプレッサ11aの回転軸に固定されたロータと、その周囲に配置されたステータとを主たる構成部分として有している。なお、本実施形態のターボモータ11bは電流制御型のものであるので、供給電力量を可変制御する場合に電流値を可変制御して制御される。モータの種類によっては、供給電力量を制御する場合に電圧値を用いて制御する場合や、交流電源の周波数を用いて制御する場合もあり得る。
【0014】
吸気通路5上のターボユニット11の下流側には、ターボユニット11による過給で圧力上昇に伴って温度が上昇した吸入空気の温度を下げる空冷式インタークーラー12が配されている。インタークーラー12によって吸入空気の温度を下げ、充填効率を向上させる。インタークーラー12の下流側には、吸入空気量を調節するスロットルバルブ13が配されている。
【0015】
本実施形態のスロットルバルブ13は、いわゆる電子制御式スロットルバルブであり、アクセルペダル14の操作量をアクセルポジショニングセンサ15で検出し、この検出結果と他の情報量とに基づいてECU16がスロットルバルブ13の開度を決定するものである。スロットルバルブ13は、これに付随して配設されたスロットルモータ17によって開閉される。また、スロットルバルブ13に付随して、その開度を検出するスロットルポジショニングセンサ18も配設されている。
【0016】
スロットルバルブ13の下流側には、吸気通路5内の圧力(過給圧・吸気圧)を検出する圧力センサ19が配設されている。これらのセンサ15,18,19,27はECU16に接続されており、その検出結果をECU16に送出している。ECU16は、CPU,ROM,RAM等からなる電子制御ユニットである。ECU16には、上述したインジェクタ2、点火プラグ7や、ターボモータ11b、等が接続されており、これらはECU16からの信号によって制御されている。
【0017】
ECU16には、このほかにも、吸気バルブ8の開閉タイミングを制御する可変バルブタイミング機構20の油圧や、ターボモータ11bと接続されたコントローラ21、バッテリ22なども接続されている。コントローラ21は、ターボモータ11bの駆動を制御するだけでなく、バッテリ22の直流電流を交流電流に変換してターボモータ11bに印可するインバータとしての機能も有している。また、ターボモータ11bが回生発電した電力の交流−直流変換を行う整流器としての機能も有している。これらのECU16及びコントローラ21は、ターボモータの駆動及び発電を制御しており、過給圧制御手段として機能している。
【0018】
排気通路6上には、ターボユニット11の上流側に、排気空燃比を検出する空燃比センサ28が配されている。本実施形態の空燃比センサ28は、排気ガスの排気空燃比をリニアに検出し得る、いわゆるリニア空燃比センサである。空燃比センサ28の上述したECU16に接続されており、その検出結果をECU16に送出している。また、ターボユニット11の下流側には、排気ガスを浄化する排気浄化触媒23が取り付けられている。そして、排気通路6(空燃比センサ28の上流側)から吸気通路5(圧力センサ19の下流側に形成されたサージタンク部)にかけて排気ガスを還流させるためのEGR(Exhaust Gas Recirculation)通路24が配設されている。
【0019】
EGR通路24上には、排気ガス還流量を調節するEGRバルブ25が取り付けられている。EGRバルブ25の開度制御も上述したECU16によって行われる。エンジン1のクランクシャフト近傍には、クランクシャフトの回転位置を検出するクランクポジショニングセンサ26が取り付けられている。クランクポジショニングセンサ26は、クランクポジションの位置からエンジン回転数を検出することもできる。
【0020】
エンジン1に付随して自動変速機30が配設されており、エンジン1のクランクシャフトから出力される駆動力(駆動トルク)は、自動変速機30によって変速された後、駆動輪31に伝達される。駆動輪31に伝達された駆動力(駆動トルク)によって車両は駆動される。本実施形態の自動変速機30は、公知の一般的な流体継手を用いたものである。このため、自動変速機30についてはその詳しい説明を省略する。なお、図示していないが、自動変速機30の内部には、その入力側と出力側とのそれぞれに回転数センサが組み込まれている。また、自動変速機30と駆動輪31との間には、ディファレンシャルギアなども配設され得る。
【0021】
上述した車両における変速ショックを低減させるための制御について説明する。図2に、この制御のフローチャートを示す。
【0022】
まず、変速要求があるか否かを判定する(ステップ200)。変速要求は、ECU16によって生成される。現在は、変速を車両が司るモードと運転者の操作にも付いて自動変速するモードとの二つのモードを有する車両がある。前者の場合は、アクセルポジショニングセンサ15によって検出されるアクセルペダル14の踏み込み量やクランクポジショニングセンサによって検出されるエンジン回転数などに基づいてECU16が変速の要否を判定し、必要であれば変速要求が生成される。後者の場合は、運転者の変速操作(ボタンやレバー操作)が行われたときに、ECU16によって変速要求が生成される。ただし、この場合、変速を禁止すべき状況である場合はECU16によって変速要求が生成されない場合もある(例えば、変速によってオーバーレブする可能性がある状況など)。
【0023】
変速要求がなければ、変速自体が行われないので図2のフローチャートの制御を終える。一方、変速要求がある場合は、ターボモータ11bによって実際に過給アシストが行われているか否かを判定する(ステップ210)。本実施形態では、過給アシストが実行中の場合のみ、ターボモータ11bによる変速ショック低減制御を行うこととしている。このため、ステップ210でターボモータ11bによる過給アシストが行われているか否かを判定している。
【0024】
ここでは、ステップ210が否定される場合、即ち、ターボモータ11bによる過給アシストが実行されていない場合は、図2のフローチャートの制御を終える。一方、ステップ210が肯定される場合は、マップから供給電流量の補正量を決定する(ステップ220)。このマップは、予め実験などに基づいて作成されてECU16内のROMに格納されており、例えば、変速前のギアと変速後のギアとスロットルバルブ開度とエンジン回転数に基づいて上述した補正量が決定される。ステップ220で補正量が決定された後は、ECU16からの指令に基づいて自動変速機30内の変速用油圧バルブが制御されて実際に変速が行われる(ステップ230)。
【0025】
これと同時に、決定された補正量を反映さるべく、ターボモータ11bへの供給電流量が変更される(ステップ240)。供給電流量が変更されることで、吸入空気量が変わってエンジン1の出力トルク(即ち、自動変速機30への入力トルク)が変わり、変速ショックが低減される。このようにすれば、過給アシスト(=吸入空気量を増大)時に変速ショックを低減するためにスロットルバルブを閉じる(=吸入空気量を減少)ような、相反する制御を同時に行わなくて済む。また、このようにするとターボモータ11bのみの制御で良く、制御が容易である。
【0026】
シフトアップ時には回転数が下がるが、空気量はすぐには減らないので空気過剰気味でエンジン1の出力トルクは増加する傾向となる。このため、ここでは、ターボモータ11bへの供給電流量を減らして吸入空気量を減らし、エンジン1の出力トルクダウンを図る。即ち、補正量は供給電流量を減らす側に設定される。これによって、トルクの段差が低減(全くなくなる場合も含む)される。反対に、シフトダウン時は、ターボモータ11bへの供給電流量を増やして吸入空気量を増やし、エンジン1の出力トルクアップ(及び回転数アップ)を図る。即ち、補正量は供給電流量を増やす側に設定される。これによって、トルクの段差が低減(全くなくなる場合も含む)される。
【0027】
なお、上述した実施形態では、ターボモータ11bによって過給アシストを行っている場合にのみターボモータ11bを用いた変速ショック低減制御を行った。しかし、ターボモータ11bで過給アシストを行っていない場合(過給アシストも回生発電もしていない場合、及び、回生発電を行っている場合)に、ターボモータ11bを制御して、変速ショックを低減させてもよい。過給アシストも回生発電もしていない場合は、ターボモータ11bに電力を供給することで過給アシストを開始してエンジン1の出力トルク(自動変速機30への入力トルク)を増大させたり、ターボモータ11bによる回生発電を開始してエンジン1の出力トルク(自動変速機30への入力トルク)を低減させることで車両駆動トルクを制御することができる。
【0028】
また、既に回生発電を行っている場合は、回生発電量を低減させるか、回生発電から過給アシストに移行させることでエンジン1の出力トルク(自動変速機30への入力トルク)を増大させたり、回生発電量を増大させてエンジン1の出力トルク(自動変速機30への入力トルク)を低減させることで車両駆動トルクを制御することができる。このようにしても、過給圧を変更する(アシスト増減・回生発電量増減)ことで、変速ショックを効果的に低減させることができる。
【0029】
なお、点火時期を制御することで変速ショックを低減させる手法もあり、これを併用することもできる。なお、点火時期だけで変速ショックを低減させると燃費性能や排ガス浄化性能上からは好ましくない。本発明のように、ターボモータ11bを制御して変速ショックを低減させる場合は、燃費性能や排ガス浄化性能に悪影響を与えることがなく、この点からも好ましい。
【0030】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態においては、過給手段がターボチャージャであったが、過給機としてはターボチャージャ以外にも内燃機関の出力を用いて過給を行うものもあり、このようなものも過給手段として採用し得る。なお、内燃機関の出力を用いるものは、ターボチャージャに対比させてスーパーチャージャーと呼ばれる場合が多い(一方、ターボチャージャを含めた過給機全体をスーパーチャージャーと呼ぶこともある)。
【0031】
さらに、上述した実施形態では過給圧変更手段がターボモータであった。しかし、過給手段がターボチャージャである場合の過給圧変更手段として、他の機構によって実現されるもの、例えば、バリアブルジオメトリターボ(流路断面積を可変制御してA/Rを変えるものやバリアブルノズルターボなど)などを採用することもできる。また、自動変速機としては、上記実施形態のような流体継手を用いたもの以外のもの(上述したオートクラッチ式のものなど)であっても良い。
【0032】
【発明の効果】
本発明の車両制御装置は、過給圧変更手段によって過給圧を制御して吸入空気量を増減させることで内燃機関の出力トルクを増減させ、その結果、変速時の車両駆動トルクの段差(変速ショック)を安定的に低減させることができる。また、過給圧を制御するため、その制御幅が広く、効果的に変速ショックを低減させることができる。ここで、過給圧手段をターボチャージャとし、過給圧変更手段をターボチャージャに付随して配設した電動機(ターボモータ)とすることで、広い範囲での過給圧(吸入空気量)制御を応答性良く実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の制御装置の一実施形態を有する車両の構成(主として内燃機関周辺)を示す構成図である。
【図2】本発明の制御装置の一実施形態による変速ショック低減のための制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1…エンジン、2…インジェクタ、3…シリンダ、4…ピストン、5…吸気通路、6…排気通路、7…点火プラグ、8…吸気バルブ、9…排気バルブ、10…エアクリーナ、11…ターボユニット、11a…タービン、11b…ターボモータ、12…インタークーラー、13…エアクリーナ、13…スロットルバルブ、14…アクセルペダル、15…アクセルポジショニングセンサ、16…ECU、17…スロットルモータ、18…スロットルポジショニングセンサ、19…圧力センサ、20…可変バルブタイミング機構、21…コントローラ、22…バッテリ、23…排気浄化触媒、24…EGR通路、25…EGRバルブ、26…クランクポジショニングセンサ、27…エアフロメータ、28…空燃比センサ、30…自動変速機、31…駆動輪。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a vehicle having an automatic transmission and a supercharger.
[0002]
[Prior art]
At present, automatic transmissions (automatic transmissions) are very common as vehicle transmissions. As the automatic transmission, one using a fluid coupling is widely used, but an automatic transmission that can be called an automatic clutch in which the clutch operation in a conventional manual transmission is automated has also been put to practical use.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-7-229432
[Problems to be solved by the invention]
In the automatic transmission, there is a tendency that a step occurs in the driving torque of the vehicle during the shift, giving a sense of incongruity to the driver (a so-called shift shock). For this reason, in the above-mentioned [Patent Document 1] and the like, the amount of intake air is adjusted to reduce shift shock. However, when the internal combustion engine is equipped with a supercharger, if the intake air amount is adjusted to reduce the shift shock, the exhaust air energy changes due to the change in the intake air amount. The amount will change further. That is, when the turbocharger is provided, it has been difficult to stably reduce the shift shock by the intake air amount.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of effectively reducing a shift shock in a vehicle including an automatic transmission and a supercharging unit.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The vehicle control device according to claim 1, wherein the internal combustion engine, an automatic transmission that automatically changes the output of the internal combustion engine and transmits the output to drive wheels, and a supercharging unit that performs supercharging by using exhaust energy of the internal combustion engine And supercharging pressure changing means for changing the supercharging pressure by the supercharging means. The supercharging pressure changing means controls the supercharging pressure at the time of shifting of the automatic transmission to control the output torque of the internal combustion engine. Thus, the step of the vehicle drive torque generated in the drive wheels is reduced. Here, the supercharging pressure changing means refers to one capable of actively changing the supercharging pressure by the supercharging means.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle control device according to the first aspect, the supercharging means is a turbocharger, and the supercharging pressure changing means rotationally drives a rotating shaft of a turbine / compressor of the turbocharger. A supercharger, wherein the supercharging pressure changing means controls the supercharging pressure by controlling the amount of electric power supplied to the electric motor at the time of shifting of the automatic transmission, thereby reducing a step in vehicle driving torque. .
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the control device of the present invention will be described below. FIG. 1 shows a configuration diagram (mainly around an engine) of a vehicle having the control device of the present embodiment.
[0009]
The engine 1 mounted on the vehicle according to the present embodiment is a multi-cylinder engine. Here, only one of the cylinders is shown in FIG. 1 as a sectional view. The engine 1 is of a type in which fuel is injected into the upper surface of a piston 4 in a cylinder 3 by an injector 2. This engine 1 is capable of performing stratified combustion, and is a so-called lean burn engine. By supercharging a larger amount of intake air with a turbocharger, which will be described later, and performing lean burn, it is possible to realize high output in addition to low fuel consumption.
[0010]
The engine 1 compresses air sucked into the cylinder 3 through the intake passage 5 by the piston 4, injects fuel into a hollow formed on the upper surface of the piston 4, and moves a rich mixture to the vicinity of the ignition plug 7. It can be collected and ignited by the spark plug 7 to burn (stratified combustion). If fuel is injected during the intake stroke, normal homogeneous combustion can also be performed. The interior of the cylinder 3 and the intake passage 5 are opened and closed by an intake valve 8. The exhaust gas after combustion is exhausted to the exhaust passage 6. The interior of the cylinder 3 and the exhaust passage 6 are opened and closed by an exhaust valve 9. An air cleaner 10, an air flow meter 27, a turbo unit 11, an intercooler 12, a throttle valve 13, and the like are arranged on the intake passage 5 from the upstream side.
[0011]
The air cleaner 10 is a filter that removes dust and dirt from the intake air. The air flow meter 27 of the present embodiment is of a hot wire type, and detects an intake air amount as a mass flow rate. The turbo unit 11 performs supercharging using exhaust energy. The turbine-side impeller arranged in the exhaust passage 6 and the compressor-side impeller arranged in the intake passage 5 are connected by one rotating shaft. Hereinafter, this portion will be simply referred to as a turbine / compressor 11a. . Here, the turbocharger functions as a supercharging means.
[0012]
Further, the turbocharger of the present embodiment is a turbocharger with a motor in which a turbomotor (electric motor) 11b is incorporated so that the rotation shaft of the turbine / compressor 11a becomes an output shaft. It is possible to assist the supercharging by driving the turbo motor 11b. The turbo motor 11b can also function as a generator that generates power using exhaust energy, and is sometimes called a motor generator because it has the functions of a motor and a generator. Further, the turbo unit 11 can also function as a normal turbocharger that performs supercharging only with exhaust energy without assisting by the turbo motor 11b.
[0013]
The turbo motor 11b has, as main components, a rotor fixed to the rotating shaft of the turbine / compressor 11a and a stator disposed around the rotor. In addition, since the turbo motor 11b of this embodiment is of a current control type, the current value is variably controlled when the supplied electric energy is variably controlled. Depending on the type of motor, when controlling the amount of supplied power, control may be performed using a voltage value, or control may be performed using the frequency of an AC power supply.
[0014]
On the downstream side of the turbo unit 11 on the intake passage 5, an air-cooled intercooler 12 that lowers the temperature of the intake air whose temperature has increased due to a pressure increase due to supercharging by the turbo unit 11 is arranged. The intercooler 12 lowers the temperature of the intake air to improve the charging efficiency. Downstream of the intercooler 12, a throttle valve 13 for adjusting the amount of intake air is arranged.
[0015]
The throttle valve 13 of the present embodiment is a so-called electronically-controlled throttle valve. The operation amount of an accelerator pedal 14 is detected by an accelerator positioning sensor 15, and the ECU 16 controls the throttle valve 13 based on the detection result and other information amounts. Is determined. The throttle valve 13 is opened and closed by a throttle motor 17 provided in association therewith. In addition to the throttle valve 13, a throttle positioning sensor 18 for detecting the opening degree is also provided.
[0016]
Downstream of the throttle valve 13, a pressure sensor 19 for detecting the pressure (supercharging pressure / intake pressure) in the intake passage 5 is provided. These sensors 15, 18, 19, 27 are connected to the ECU 16 and send the detection results to the ECU 16. The ECU 16 is an electronic control unit including a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The above-described injector 2, the ignition plug 7, the turbo motor 11b, and the like are connected to the ECU 16, and these are controlled by signals from the ECU 16.
[0017]
In addition, the ECU 16 is also connected to a hydraulic pressure of a variable valve timing mechanism 20 for controlling the opening / closing timing of the intake valve 8, a controller 21 connected to the turbo motor 11b, a battery 22, and the like. The controller 21 not only controls the driving of the turbo motor 11b, but also has a function as an inverter that converts a DC current of the battery 22 into an AC current and applies the AC current to the turbo motor 11b. In addition, the turbo motor 11b also has a function as a rectifier that performs AC-DC conversion of the electric power regenerated by the turbo motor 11b. The ECU 16 and the controller 21 control the driving and power generation of the turbo motor, and function as supercharging pressure control means.
[0018]
An air-fuel ratio sensor 28 that detects an exhaust air-fuel ratio is disposed on the exhaust passage 6 upstream of the turbo unit 11. The air-fuel ratio sensor 28 of the present embodiment is a so-called linear air-fuel ratio sensor that can linearly detect the exhaust air-fuel ratio of exhaust gas. The air-fuel ratio sensor 28 is connected to the above-described ECU 16, and sends the detection result to the ECU 16. An exhaust purification catalyst 23 for purifying exhaust gas is attached downstream of the turbo unit 11. Then, an EGR (Exhaust Gas Recirculation) passage 24 for recirculating exhaust gas from the exhaust passage 6 (upstream of the air-fuel ratio sensor 28) to the intake passage 5 (surge tank formed downstream of the pressure sensor 19) is provided. It is arranged.
[0019]
An EGR valve 25 for adjusting the amount of exhaust gas recirculation is mounted on the EGR passage 24. The opening control of the EGR valve 25 is also performed by the ECU 16 described above. A crank positioning sensor 26 that detects the rotational position of the crankshaft is attached near the crankshaft of the engine 1. The crank positioning sensor 26 can also detect the engine speed from the position of the crank position.
[0020]
An automatic transmission 30 is provided in association with the engine 1, and a driving force (drive torque) output from a crankshaft of the engine 1 is transmitted to drive wheels 31 after being shifted by the automatic transmission 30. You. The vehicle is driven by the driving force (driving torque) transmitted to the driving wheels 31. The automatic transmission 30 of the present embodiment uses a known general fluid coupling. Therefore, a detailed description of the automatic transmission 30 will be omitted. Although not shown, a rotation speed sensor is incorporated in the automatic transmission 30 on each of an input side and an output side thereof. Further, a differential gear or the like may be provided between the automatic transmission 30 and the driving wheels 31.
[0021]
Control for reducing the shift shock in the vehicle described above will be described. FIG. 2 shows a flowchart of this control.
[0022]
First, it is determined whether there is a shift request (step 200). The shift request is generated by the ECU 16. At present, there are vehicles having two modes, a mode in which the vehicle controls shifting and a mode in which automatic shifting is performed in response to a driver's operation. In the former case, the ECU 16 determines whether or not a shift is necessary based on the depression amount of the accelerator pedal 14 detected by the accelerator positioning sensor 15 and the engine speed detected by the crank positioning sensor. Is generated. In the latter case, the ECU 16 generates a shift request when the driver performs a shift operation (button or lever operation). However, in this case, there may be a case where the shift request is not generated by the ECU 16 when the shift should be prohibited (for example, there is a possibility that an over-rev may occur due to the shift).
[0023]
If there is no shift request, the shift itself is not performed, and the control of the flowchart in FIG. 2 ends. On the other hand, if there is a shift request, it is determined whether or not the turbocharger 11b is actually performing the supercharging assist (step 210). In the present embodiment, the shift shock reduction control by the turbo motor 11b is performed only when the supercharging assist is being executed. Therefore, at step 210, it is determined whether or not the turbocharger 11b is performing the supercharging assist.
[0024]
Here, if step 210 is denied, that is, if the supercharging assist by the turbo motor 11b has not been executed, the control of the flowchart in FIG. 2 ends. On the other hand, when step 210 is affirmed, the correction amount of the supplied current amount is determined from the map (step 220). This map is created in advance based on an experiment or the like and is stored in the ROM in the ECU 16. For example, the above-described correction amount is determined based on the gear before shifting, the gear after shifting, the throttle valve opening, and the engine speed. Is determined. After the correction amount is determined in step 220, the shift hydraulic valve in the automatic transmission 30 is controlled based on a command from the ECU 16 to actually perform a shift (step 230).
[0025]
At the same time, the amount of current supplied to the turbo motor 11b is changed to reflect the determined correction amount (Step 240). When the supply current amount is changed, the intake air amount is changed and the output torque of the engine 1 (that is, the input torque to the automatic transmission 30) is changed, so that the shift shock is reduced. In this way, it is not necessary to simultaneously perform contradictory controls such as closing the throttle valve (= reducing the intake air amount) in order to reduce the shift shock during the supercharging assist (= increase the intake air amount). Further, in this case, only the control of the turbo motor 11b is sufficient, and the control is easy.
[0026]
At the time of upshifting, the number of revolutions decreases, but the amount of air does not immediately decrease, so that the output torque of the engine 1 tends to increase due to excessive air. Therefore, here, the amount of current supplied to the turbo motor 11b is reduced to reduce the amount of intake air, and the output torque of the engine 1 is reduced. That is, the correction amount is set on the side that reduces the supply current amount. Thereby, the step of the torque is reduced (including the case where the step is completely eliminated). Conversely, at the time of downshifting, the amount of current supplied to the turbo motor 11b is increased to increase the amount of intake air, thereby increasing the output torque (and the number of revolutions) of the engine 1. That is, the correction amount is set on the side that increases the supply current amount. Thereby, the step of the torque is reduced (including the case where the step is completely eliminated).
[0027]
In the above-described embodiment, the shift shock reduction control using the turbo motor 11b is performed only when the supercharging assist is performed by the turbo motor 11b. However, when supercharging assist is not performed by the turbo motor 11b (when neither supercharging assist nor regenerative power generation is performed, or when regenerative power generation is performed), the turbo motor 11b is controlled to reduce shift shock. You may let it. When neither supercharging assistance nor regenerative power generation is performed, supercharging assistance is started by supplying electric power to the turbo motor 11b to increase the output torque of the engine 1 (input torque to the automatic transmission 30), or to increase the turbocharger power. The vehicle drive torque can be controlled by starting the regenerative power generation by the motor 11b and reducing the output torque of the engine 1 (input torque to the automatic transmission 30).
[0028]
If regenerative power generation has already been performed, the output torque of the engine 1 (input torque to the automatic transmission 30) may be increased by reducing the amount of regenerative power generation or shifting from regenerative power generation to supercharging assist. The vehicle drive torque can be controlled by increasing the amount of regenerative power generation and reducing the output torque of the engine 1 (input torque to the automatic transmission 30). Also in this case, the shift shock can be effectively reduced by changing the supercharging pressure (increase / decrease in assist / increase in regenerative power generation).
[0029]
Note that there is a method of reducing the shift shock by controlling the ignition timing, and this can be used together. It should be noted that reducing the shift shock only by the ignition timing is not preferable in terms of fuel efficiency performance and exhaust gas purification performance. When the shift shock is reduced by controlling the turbo motor 11b as in the present invention, the fuel consumption performance and the exhaust gas purification performance are not adversely affected.
[0030]
Note that the present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the above-described embodiment, the supercharging means is a turbocharger, but as a supercharger, there is a supercharger that performs supercharging using the output of the internal combustion engine in addition to the turbocharger. It can be adopted as a supercharging means. It should be noted that a device using the output of the internal combustion engine is often called a supercharger in comparison with a turbocharger (on the other hand, the entire supercharger including the turbocharger is sometimes called a supercharger).
[0031]
Further, in the above-described embodiment, the supercharging pressure changing unit is a turbo motor. However, when the supercharging means is a turbocharger, the supercharging pressure changing means is realized by another mechanism, for example, a variable geometry turbo (for changing the A / R by variably controlling the cross-sectional area of the flow path, Variable nozzle turbo etc.) can also be adopted. Further, the automatic transmission may be other than the one using the fluid coupling as in the above embodiment (such as the above-mentioned automatic clutch type).
[0032]
【The invention's effect】
The vehicle control device according to the present invention increases or decreases the output torque of the internal combustion engine by controlling the supercharging pressure by the supercharging pressure changing means to increase or decrease the intake air amount. (Shift shock) can be stably reduced. Further, since the supercharging pressure is controlled, the control range is wide, and the shift shock can be effectively reduced. Here, the supercharging pressure means is a turbocharger, and the supercharging pressure changing means is an electric motor (turbomotor) provided in association with the turbocharger, so that the supercharging pressure (intake air amount) can be controlled in a wide range. Can be executed with good responsiveness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a vehicle having an embodiment of a control device according to the present invention (mainly around an internal combustion engine).
FIG. 2 is a flowchart showing control for reducing a shift shock according to an embodiment of the control device of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Injector, 3 ... Cylinder, 4 ... Piston, 5 ... Intake passage, 6 ... Exhaust passage, 7 ... Spark plug, 8 ... Intake valve, 9 ... Exhaust valve, 10 ... Air cleaner, 11 ... Turbo unit, 11a: Turbine, 11b: Turbomotor, 12: Intercooler, 13: Air cleaner, 13: Throttle valve, 14: Accelerator pedal, 15: Accelerator positioning sensor, 16: ECU, 17: Throttle motor, 18: Throttle positioning sensor, 19 ... Pressure sensor, 20: variable valve timing mechanism, 21: controller, 22: battery, 23: exhaust gas purification catalyst, 24: EGR passage, 25: EGR valve, 26: crank positioning sensor, 27: air flow meter, 28: air-fuel ratio sensor , 30 ... automatic transmission, 31 ... Wheel.

Claims (2)

内燃機関と、前記内燃機関の出力を自動変速して駆動輪に伝達させる自動変速機と、前記内燃機関の排気エネルギーを利用して過給を行う過給手段と、前記過給手段による過給圧を変更する過給圧変更手段とを備えた車両の制御装置であって、
前記過給圧変更手段が、前記自動変速機の変速時に、過給圧を制御することで前記内燃機関の出力トルクを制御して前記駆動輪に発生する車両駆動トルクの段差を低減させることを特徴とする車両制御装置。
An internal combustion engine, an automatic transmission for automatically shifting the output of the internal combustion engine and transmitting the output to drive wheels, a supercharging unit for performing supercharging by using exhaust energy of the internal combustion engine, and a supercharging by the supercharging unit A control device for a vehicle including a supercharging pressure changing unit that changes a pressure,
The supercharging pressure changing means may control a supercharging pressure at the time of shifting of the automatic transmission to control an output torque of the internal combustion engine to reduce a step of a vehicle driving torque generated in the driving wheels. Characteristic vehicle control device.
前記過給手段がターボチャージャであり、前記過給圧変更手段が前記ターボチャージャのタービン/コンプレッサの回転軸を回転駆動させ得る電動機であり、
前記過給圧変更手段が、前記自動変速機の変速時に、前記電動機に供給する電力量を制御することで過給圧を制御して車両駆動トルクの段差を低減させることを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。
The supercharging means is a turbocharger, and the supercharging pressure changing means is an electric motor capable of driving a rotating shaft of a turbine / compressor of the turbocharger,
The supercharging pressure changing means controls a supercharging pressure by controlling an amount of electric power supplied to the electric motor during a shift of the automatic transmission, thereby reducing a step in vehicle driving torque. 2. The vehicle control device according to 1.
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