JP2017137035A - Control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の吸気の窒素濃度を変更する窒素濃度変更装置を備えた車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle control device including a nitrogen concentration changing device that changes the nitrogen concentration of intake air of an internal combustion engine.
内燃機関と、前記内燃機関と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する変速機と、前記動力伝達経路に動力伝達可能に連結された回転機と、前記内燃機関の吸気の窒素濃度を変更する窒素濃度変更装置とを備えた車両において、前記内燃機関の運転状態と前記回転機の運転状態と前記変速機の変速比とを制御する、車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献1に記載された車両がそれである。前記窒素濃度変更装置としては、特許文献1に示されるような、内燃機関の排気の一部を吸気管に還流することで内燃機関の吸気の酸素濃度を下げる(すなわち窒素濃度を上昇させる)排気再循環装置(EGRシステム;以下、EGRと称す)がある。又は、前記窒素濃度変更装置としては、特許文献2に示されるような、気体分離膜に空気(吸気又は排気)を通すことにより、吸気中の酸素等の一部、又は排気中の二酸化炭素や水蒸気等の一部を分離除去し、窒素濃度を高めた吸気を内燃機関に供給する窒素富化気体供給システムがある。前記窒素濃度変更装置によって内燃機関の吸気の窒素濃度を高めることで、気筒内での燃焼温度を低下させてNOxの発生を抑制することができる。一方で、特許文献1に吸気系に再循環される排気の量に応じてエンジンの効率が変化すると記載されているように、内燃機関の吸気の窒素濃度によって内燃機関の効率が変化すると考えられる。特許文献1には、EGRのオン(実行)とオフ(非実行)とに応じて(すなわち内燃機関の吸気の窒素濃度に応じて)、内燃機関の動作ラインを変更し、その動作ラインと要求パワーとに基づいて内燃機関の運転ポイント(すなわち内燃機関の回転速度とトルクとで表される動作点)を変更することにより、内燃機関を効率良く動作させることが開示されている。
An internal combustion engine, a transmission that forms part of a power transmission path between the internal combustion engine and drive wheels, a rotating machine that is coupled to the power transmission path so as to be able to transmit power, and nitrogen in the intake air of the
ところで、内燃機関の吸気の窒素濃度に応じて内燃機関の動作点を変更する場合、内燃機関の出力(パワー[W])が変化する可能性がある。例えば、等パワーにて内燃機関の動作点を変更しようとしたときに、何らかの制限によって内燃機関の回転速度の変化又はトルクの変化が規制されると、等パワーにて内燃機関の動作点を変更できない可能性がある。内燃機関の動作点を変更するときに内燃機関の出力が変化すると、車軸上の出力(駆動輪における出力も同意)も変化する為、運転者に違和感を与えるおそれがある。 By the way, when the operating point of the internal combustion engine is changed according to the nitrogen concentration of the intake air of the internal combustion engine, the output (power [W]) of the internal combustion engine may change. For example, when the operating point of the internal combustion engine is changed with equal power and the change in the rotational speed or torque of the internal combustion engine is restricted due to some limitation, the operating point of the internal combustion engine is changed with equal power. It may not be possible. If the output of the internal combustion engine changes when changing the operating point of the internal combustion engine, the output on the axle (the output on the drive wheels also agrees) will change, which may cause the driver to feel uncomfortable.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、内燃機関の吸気の窒素濃度に応じて内燃機関の動作点を変更するときに、内燃機関の出力の変化に伴う違和感を運転者に与えてしまうことを抑制することができる車両の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made against the background of the above circumstances. The object of the present invention is to change the output of the internal combustion engine when the operating point of the internal combustion engine is changed according to the nitrogen concentration of the intake air of the internal combustion engine. An object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of suppressing the driver from feeling uncomfortable with the change.
第1の発明の要旨とするところは、(a) 内燃機関と、前記内燃機関と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する変速機と、前記動力伝達経路に動力伝達可能に連結された回転機と、前記内燃機関の吸気の窒素濃度を変更する窒素濃度変更装置とを備えた車両において、前記内燃機関の運転状態と前記回転機の運転状態と前記変速機の変速比とを制御する運転状態制御部を備えた、車両の制御装置であって、(b) 前記内燃機関の吸気の窒素濃度の状態を判断する窒素濃度判断部を更に備えており、(c) 前記運転状態制御部は、前記窒素濃度判断部による窒素濃度の状態の判断結果に基づいて、前記内燃機関の出力が変化しないように前記内燃機関の動作点を変更するものであり、(d) 前記運転状態制御部は、前記内燃機関の動作点を変更するときに、所定制限条件によって前記内燃機関の動作点の変更前後で前記内燃機関の出力が変化する場合には、前記内燃機関の出力の変化分を前記回転機の出力にて補償することにある。 The gist of the first invention is that: (a) an internal combustion engine, a transmission that forms part of a power transmission path between the internal combustion engine and drive wheels, and power transmission to the power transmission path In a vehicle including a connected rotating machine and a nitrogen concentration changing device that changes a nitrogen concentration of intake air of the internal combustion engine, an operating state of the internal combustion engine, an operating state of the rotary machine, and a transmission gear ratio of the transmission (B) a nitrogen concentration determination unit that determines the state of the nitrogen concentration of the intake air of the internal combustion engine, and (c) the operation The state control unit changes the operating point of the internal combustion engine based on the determination result of the nitrogen concentration state by the nitrogen concentration determination unit so that the output of the internal combustion engine does not change, and (d) the operation When the state control unit changes the operating point of the internal combustion engine In addition, when the output of the internal combustion engine changes before and after the change of the operating point of the internal combustion engine due to a predetermined restriction condition, the change in the output of the internal combustion engine is compensated by the output of the rotating machine.
また、第2の発明は、前記第1の発明に記載の車両の制御装置において、前記運転状態制御部は、前記内燃機関の出力が変化しないように、前記内燃機関の運転状態を制御することによる前記内燃機関のトルクの変更と前記変速機の変速比を制御することによる前記内燃機関の回転速度の変更とによって前記内燃機関の動作点を変更するものであり、前記所定制限条件は、前記内燃機関のトルクの制限、又は前記内燃機関の回転速度の制限である。 According to a second aspect of the invention, in the vehicle control apparatus according to the first aspect of the invention, the operating state control unit controls the operating state of the internal combustion engine so that the output of the internal combustion engine does not change. The operating point of the internal combustion engine is changed by changing the torque of the internal combustion engine by changing the rotational speed of the internal combustion engine by controlling the transmission ratio of the transmission. It is a limitation on the torque of the internal combustion engine or a limitation on the rotational speed of the internal combustion engine.
また、第3の発明は、前記第2の発明に記載の車両の制御装置において、前記変速機は、有段変速機であり、前記内燃機関の回転速度の制限は、前記有段変速機にて形成されるギヤ段によって前記内燃機関の回転速度が前記駆動輪の回転速度に対して固定されることによる制限である。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicle control apparatus according to the second aspect, the transmission is a stepped transmission, and the rotational speed limit of the internal combustion engine is limited to the stepped transmission. The rotational speed of the internal combustion engine is fixed with respect to the rotational speed of the drive wheel by the gear stage formed in this way.
また、第4の発明は、前記第2の発明に記載の車両の制御装置において、前記変速機は、無段変速状態と有段変速状態とに切り替えることが可能な変速機であり、前記内燃機関の回転速度の制限は、有段変速状態に切り替えられたときの前記変速機にて形成されるギヤ段によって前記内燃機関の回転速度が前記駆動輪の回転速度に対して固定されることによる制限である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle control apparatus according to the second aspect, the transmission is a transmission that can be switched between a continuously variable transmission state and a stepped transmission state. The limitation on the rotational speed of the engine is that the rotational speed of the internal combustion engine is fixed with respect to the rotational speed of the drive wheels by the gear stage formed in the transmission when switched to the stepped speed change state. It is a limitation.
また、第5の発明は、前記第2の発明に記載の車両の制御装置において、前記変速機は、前記内燃機関が動力伝達可能に連結された差動機構と前記差動機構に動力伝達可能に連結された差動用回転機とを有し前記差動用回転機の運転状態が制御されることにより前記差動機構の差動状態が制御される電気式変速機構であり、前記回転機は、前記電気式変速機構の出力回転部材に動力伝達可能に連結された走行用回転機であり、前記内燃機関の回転速度の制限は、前記差動用回転機の高回転化を抑制することによる制限、又は前記差動機構が有する回転部材の高回転化を抑制することによる制限である。 According to a fifth aspect of the invention, in the vehicle control apparatus according to the second aspect of the invention, the transmission can transmit power to the differential mechanism and the differential mechanism in which the internal combustion engine is connected to transmit power. A differential rotating machine coupled to the electric rotating mechanism, wherein the differential state of the differential mechanism is controlled by controlling the operating state of the differential rotating machine, and the rotating machine Is a traveling rotating machine connected to an output rotating member of the electric transmission mechanism so as to be able to transmit power, and the limitation on the rotational speed of the internal combustion engine suppresses the high rotation of the differential rotating machine. Or by limiting the rotation of the rotating member included in the differential mechanism.
また、第6の発明は、前記第1の発明から第5の発明の何れか1つに記載の車両の制御装置において、前記運転状態制御部は、前記内燃機関の動作点の変更において、所定変化速度にて前記内燃機関の回転速度を変化させることにある。 According to a sixth aspect of the present invention, in the vehicle control device according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, the operating state control unit is a predetermined unit for changing the operating point of the internal combustion engine. The rotational speed of the internal combustion engine is changed at the changing speed.
また、第7の発明は、前記第1の発明から第6の発明の何れか1つに記載の車両の制御装置において、前記窒素濃度判断部による窒素濃度の状態の判断結果に基づく前記運転状態制御部による前記内燃機関の動作点の変更は、前記内燃機関の吸気の窒素濃度の状態に応じた、前記内燃機関の燃料消費量を少なくする前記内燃機関の動作点への変更である。 According to a seventh aspect of the present invention, in the vehicle control apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the driving state based on a determination result of a state of nitrogen concentration by the nitrogen concentration determination unit. The change of the operating point of the internal combustion engine by the control unit is a change to the operating point of the internal combustion engine that reduces the fuel consumption of the internal combustion engine according to the state of the nitrogen concentration of the intake air of the internal combustion engine.
前記第1の発明によれば、内燃機関の吸気の窒素濃度の状態の判断結果に基づいて内燃機関の動作点が変更されるので、吸気の窒素濃度の状態に応じた適切な内燃機関の動作点を使うことができる。この際、内燃機関の出力が変化しないように内燃機関の動作点が変更されるので、違和感を運転者に与えてしまうことを抑制することができる。加えて、内燃機関の出力が変化しないように内燃機関の動作点を変更するときに、所定制限条件によって内燃機関の動作点の変更前後で内燃機関の出力が変化する場合には、内燃機関の出力の変化分が回転機の出力にて補償される、動作点変更制限時の回転機による補償により、内燃機関の出力の変化に対して、車軸上の出力の変化が抑制される。よって、内燃機関の吸気の窒素濃度に応じて内燃機関の動作点を変更するときに、内燃機関の出力の変化に伴う違和感を運転者に与えてしまうことを抑制することができる。特に、動作点変更制限時の回転機による補償によって、内燃機関の吸気の窒素濃度変化に基づく内燃機関の動作点変更、内燃機関の等パワーでの動作点変更において、制限を行った場合にも、違和感を与えることなく、適切な動作点変更を行うことができる。 According to the first aspect of the invention, since the operating point of the internal combustion engine is changed based on the determination result of the intake nitrogen concentration state of the internal combustion engine, the operation of the internal combustion engine appropriate for the intake air nitrogen concentration state is changed. You can use points. At this time, since the operating point of the internal combustion engine is changed so that the output of the internal combustion engine does not change, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable. In addition, when changing the operating point of the internal combustion engine so that the output of the internal combustion engine does not change, if the output of the internal combustion engine changes before and after the change of the operating point of the internal combustion engine due to a predetermined limit condition, Compensation by the rotating machine when the operating point change is limited, where the change in output is compensated by the output of the rotating machine, suppresses changes in the output on the axle with respect to changes in the output of the internal combustion engine. Therefore, when changing the operating point of the internal combustion engine according to the nitrogen concentration of the intake air of the internal combustion engine, it is possible to suppress giving the driver a sense of discomfort associated with the change in the output of the internal combustion engine. In particular, even when the operating point change of the internal combustion engine based on the change in the nitrogen concentration of the intake air of the internal combustion engine or the operating point change at the same power of the internal combustion engine is limited by compensation by the rotating machine when the operating point change is limited. Thus, an appropriate operating point change can be performed without giving a sense of incongruity.
また、前記第2の発明によれば、内燃機関の出力が変化しないように内燃機関のトルクと回転速度との変更によって内燃機関の動作点を変更するときに、内燃機関のトルクの制限又は内燃機関の回転速度の制限によって内燃機関の動作点の変更前後で内燃機関の出力が変化する場合には、内燃機関の出力の変化分が回転機の出力にて補償されるので、内燃機関の出力の変化に対して車軸上の出力の変化が抑制されて、内燃機関の出力の変化に伴う違和感を運転者に与えてしまうことを抑制することができる。 According to the second aspect of the invention, when the operating point of the internal combustion engine is changed by changing the torque and the rotational speed of the internal combustion engine so that the output of the internal combustion engine does not change, When the output of the internal combustion engine changes before and after the change of the operating point of the internal combustion engine due to the limitation of the engine speed, the change in the output of the internal combustion engine is compensated by the output of the rotary machine, so the output of the internal combustion engine It is possible to suppress the change in the output on the axle with respect to the change of the vehicle and give the driver an uncomfortable feeling associated with the change in the output of the internal combustion engine.
また、前記第3の発明によれば、内燃機関の出力が変化しないように内燃機関の動作点を変更するときに、有段変速機にて形成されるギヤ段により内燃機関の回転速度が駆動輪の回転速度に対して固定されることによる制限によって内燃機関の動作点の変更前後で内燃機関の出力が変化する場合には、内燃機関の出力の変化分が回転機の出力にて補償されるので、内燃機関の出力の変化に対して車軸上の出力の変化が抑制される。 According to the third aspect of the invention, when the operating point of the internal combustion engine is changed so that the output of the internal combustion engine does not change, the rotational speed of the internal combustion engine is driven by the gear stage formed by the stepped transmission. When the output of the internal combustion engine changes before and after the change of the operating point of the internal combustion engine due to the limitation due to being fixed with respect to the rotation speed of the wheel, the change in the output of the internal combustion engine is compensated by the output of the rotating machine. Therefore, the change in the output on the axle is suppressed with respect to the change in the output of the internal combustion engine.
また、前記第4の発明によれば、内燃機関の出力が変化しないように内燃機関の動作点を変更するときに、有段変速状態に切り替えられたときの変速機にて形成されるギヤ段によって内燃機関の回転速度が駆動輪の回転速度に対して固定されることによる制限によって内燃機関の動作点の変更前後で内燃機関の出力が変化する場合には、内燃機関の出力の変化分が回転機の出力にて補償されるので、内燃機関の出力の変化に対して車軸上の出力の変化が抑制される。 According to the fourth aspect of the present invention, when the operating point of the internal combustion engine is changed so that the output of the internal combustion engine does not change, the gear stage formed by the transmission when switched to the stepped speed change state. If the output of the internal combustion engine changes before and after the change of the operating point of the internal combustion engine due to the restriction caused by the rotational speed of the internal combustion engine being fixed with respect to the rotational speed of the drive wheel by the Since it is compensated by the output of the rotating machine, the change in the output on the axle is suppressed with respect to the change in the output of the internal combustion engine.
また、前記第5の発明によれば、内燃機関の出力が変化しないように内燃機関の動作点を変更するときに、内燃機関が動力伝達可能に連結された差動機構が有する回転部材の高回転化を抑制することによる制限、又は差動機構に動力伝達可能に連結された差動用回転機の高回転化を抑制することによる制限によって内燃機関の動作点の変更前後で内燃機関の出力が変化する場合には、内燃機関の出力の変化分が電気式変速機構の出力回転部材に動力伝達可能に連結された走行用回転機の出力にて補償されるので、内燃機関の出力の変化に対して車軸上の出力の変化が抑制される。 According to the fifth aspect of the invention, when the operating point of the internal combustion engine is changed so that the output of the internal combustion engine does not change, the height of the rotating member included in the differential mechanism to which the internal combustion engine is connected so as to be able to transmit power is increased. The output of the internal combustion engine before and after the change of the operating point of the internal combustion engine by the restriction by suppressing the rotation or the restriction by suppressing the high rotation of the differential rotating machine connected to the differential mechanism so as to be able to transmit power Changes in the output of the internal combustion engine because the change in the output of the internal combustion engine is compensated by the output of the traveling rotary machine connected to the output rotating member of the electric transmission mechanism so that power can be transmitted. In contrast, the change in output on the axle is suppressed.
また、前記第6の発明によれば、内燃機関の動作点の変更において所定変化速度にて内燃機関の回転速度が変化させられるので、内燃機関の吸気の窒素濃度に敏感に反応して内燃機関の回転速度が変動することが抑制される。これにより、内燃機関の運転状態の変化に伴う違和感を運転者に与えてしまうことを抑制することができる。 According to the sixth aspect of the invention, since the rotational speed of the internal combustion engine is changed at a predetermined change speed when the operating point of the internal combustion engine is changed, the internal combustion engine reacts sensitively to the nitrogen concentration in the intake air of the internal combustion engine. Fluctuations in the rotational speed of the are suppressed. Thereby, it can suppress giving a driver the uncomfortable feeling accompanying the change of the driving | running state of an internal combustion engine.
また、前記第7の発明によれば、窒素濃度の状態の判断結果に基づく内燃機関の動作点の変更は、内燃機関の吸気の窒素濃度の状態に応じた、内燃機関の燃料消費量を少なくする内燃機関の動作点への変更であるので、燃費に最適な内燃機関の動作点を使うことができる。 According to the seventh aspect of the invention, the change of the operating point of the internal combustion engine based on the determination result of the nitrogen concentration state reduces the fuel consumption of the internal combustion engine in accordance with the nitrogen concentration state of the intake air of the internal combustion engine. Since this is a change to the operating point of the internal combustion engine, the operating point of the internal combustion engine that is optimal for fuel efficiency can be used.
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明が適用される車両10の概略構成を説明する図であると共に、車両10における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。図1において、車両10は、エンジン12と第1回転機M1と第2回転機M2とを備えたハイブリッド車両である。又、車両10は、駆動輪14と、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置16とを備えている。動力伝達装置16は、エンジン12に連結された電気式無段変速機18、電気式無段変速機18に連結された自動変速機(AT)20、自動変速機20の出力回転部材であるAT出力軸22に連結されたディファレンシャルギヤ24、そのディファレンシャルギヤ24に連結された1対の車軸26等を備えている。動力伝達装置16において、エンジン12から出力される動力(特に区別しない場合にはトルクや力も同義)は、電気式無段変速機18、自動変速機20、ディファレンシャルギヤ24、及び車軸26等を順次介して駆動輪14へ伝達される。又、動力伝達装置16において、第2回転機M2から出力される動力は、自動変速機20、ディファレンシャルギヤ24、及び車軸26等を順次介して駆動輪14へ伝達される。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a
車両10において、エンジン12は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等、所定の燃料を燃焼させて動力を出力させる公知の内燃機関である。又、電気式無段変速機18及び自動変速機20は、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成する変速機17であり、第2回転機M2はその動力伝達経路に動力伝達可能に連結された回転機である。
In the
第1回転機M1及び第2回転機M2は、発動機としての機能及び発電機としての機能を有しており、発動機又は発電機として選択的に作動させられるモータジェネレータである。第1回転機M1及び第2回転機M2は、各々、車両10に備えられたインバータ28を介して車両10に備えられたバッテリ30に接続されており、後述する電子制御装置100によってインバータ28が制御されることにより、第1回転機M1及び第2回転機M2の各々の出力トルク(力行トルク又は回生トルク)であるM1トルクTm1及びM2トルクTm2が制御される。バッテリ30は、第1回転機M1及び第2回転機M2の各々に対して電力を授受する蓄電装置である。
The first rotating machine M1 and the second rotating machine M2 have a function as a motor and a function as a generator, and are motor generators that are selectively operated as a motor or a generator. Each of the first rotating machine M1 and the second rotating machine M2 is connected to a
図2は、エンジン12の吸気系及び排気系の概略構成を説明する図である。図2において、エンジン12の吸気系には吸気通路(吸気管も同意)32が接続され、エンジン12の排気系には排気通路(排気管も同意)34が接続されている。エンジン12は、吸気通路32内に設けられたコンプレッサーホイール36と排気通路34内に設けられたタービンホイール38とを有する、公知の排気タービン式の過給機であるターボチャージャー(以下、過給機40という)を備えている。タービンホイール38は、排気の流れにより回転駆動される。コンプレッサーホイール36は、タービンホイール38に連結されており、タービンホイール38によって回転駆動されることでエンジン12への吸入空気(吸気)を圧縮(過給)する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the intake system and the exhaust system of the
排気通路34には、ウェイストゲートバルブ42を備えて、タービンホイール38の上流の排気をタービンホイール38の下流に流すことでタービンホイール38を迂回する排気バイパス通路44が並列に設けられている。ウェイストゲートバルブ42は、例えば後述する電子制御装置100によって不図示のアクチュエータが制御されることにより弁開度が連続的に調節される。これにより、タービンホイール38を通過する排気と排気バイパス通路44を通過する排気との割合が連続的に制御される。例えば、ウェイストゲートバルブ42の弁開度が大きい程エンジン12の排気は排気バイパス通路44を通って排出され易くなる。従って、過給機40の過給作用が効くエンジン12の過給状態において、吸気通路32内でのコンプレッサーホイール36の下流側気圧である、過給機40の過給圧Pchgは、ウェイストゲートバルブ42の弁開度が大きい程低くなる。ウェイストゲートバルブ42よりも下流の排気バイパス通路44が接続される部位よりも下流の排気通路34には、スタートコンバータ46が設けられている。スタートコンバータ46よりも下流の排気通路34には、後処理装置48が設けられている。
The
コンプレッサーホイール36よりも上流の吸気通路32には、不図示のスロットルアクチュエータによって開閉制御される電子スロットル弁50が設けられている。電子スロットル弁50よりも上流の吸気通路32には、エンジン12の吸入空気量Qairを測定するエアフローメータ52が設けられている。
An
コンプレッサーホイール36よりも下流の吸気通路32には、エンジン12の吸気の窒素濃度Cnを変更する窒素濃度変更装置54が設けられている。窒素濃度変更装置54は、過給機40により圧縮された吸気の窒素濃度Cnを高くする窒素富化モジュール56と、窒素富化モジュール56の上流の吸気を窒素富化モジュール56の下流に流すことで窒素富化モジュール56を迂回する吸気バイパス通路58と、吸気バイパス通路58に設けられたバイパスバルブ60とを備えている。窒素富化モジュール56よりも下流の吸気通路32には、窒素富化モジュール56を通過した吸気の窒素濃度Cnを測定する窒素濃度センサ62が設けられている。バイパスバルブ60よりも下流の吸気バイパス通路58が接続される部位よりも下流の吸気通路32には、インタークーラ64が設けられている。インタークーラ64は、吸気と外気又は冷却水とで熱交換を行うことで、過給機40により圧縮された吸気を冷却する熱交換器である。
A nitrogen
窒素富化モジュール56は、複数の高分子製の中空糸膜とその中空糸膜の束を収容する収容部材とを含んで構成されている。窒素富化モジュール56は、過給機40により圧縮された吸気が導入されると、吸気中の各成分の膜透過性の違いによってその吸気の窒素濃度Cnを高くし、その吸気を吸気通路32内の下流側へ供給する。具体的には、吸気中の酸素は窒素と比べて中空糸膜を透過し易い為、酸素の一部は中空糸膜を透過して吸気通路32外の大気中へ排出される一方で、窒素は濃縮されるので、窒素濃度Cnの高い吸気が窒素富化モジュール56の下流側へ送られる。窒素富化モジュール56の性能は、過給圧Pchgなどに依存する。窒素富化モジュール56は、供給される吸気の空気圧(すなわち過給圧Pchg)が高い程、吸気の窒素濃度Cnを高くする能力が上昇する為、過給圧Pchgが高い程、窒素濃度Cnが高くされた吸気をエンジン12に供給する。
The
このように、エンジン12は、窒素富化モジュール56によって窒素濃度Cnが高くされた吸気が供給される。これにより、例えばエンジン12でのノッキングの発生が低減されたり、又は、NOxの発生が抑制される。一方で、中空糸膜の目詰まり時には、又は、燃焼安定性の確保の為、エンジン12の吸気の窒素濃度Cnを上げないことが望ましいエンジン12の始動直後等には、窒素富化モジュール56を用いた吸気供給を行わないことが望ましい。窒素濃度変更装置54に備えられた、吸気バイパス通路58とバイパスバルブ60とは、エンジン12の吸気の窒素濃度Cnを抑制する窒素濃度抑制装置として機能する。バイパスバルブ60は、例えば後述する電子制御装置100によって不図示のアクチュエータが制御されることにより開弁と閉弁とが切り替えられる。電子制御装置100によってバイパスバルブ60が開側に操作されることにより、吸気バイパス通路58を通過する吸気の量が増やされて(すなわち窒素富化モジュール56へ導入される吸気が減らされて)、エンジン12の吸気の窒素濃度Cnの上昇が抑制される。従って、バイパスバルブ60が開とされる場合には、エンジン12の吸気の窒素濃度Cnが大気の窒素濃度Cnに近い、窒素通常の状態とされる。一方で、バイパスバルブ60が閉とされる場合には、エンジン12の吸気の窒素濃度Cnが大気の窒素濃度Cnよりも高くされた、窒素富化の状態とされる。このように構成されたエンジン12は、電子制御装置100によってスロットル弁開度θth或いは吸入空気量Qair、燃料供給量、点火時期等の運転状態が制御されることによりエンジントルクTeが制御される。
In this way, the
図3は、変速機17の概略構成を説明する図である。図3において、変速機17は、電気式無段変速機18と自動変速機20とを備えている。電気式無段変速機18は、エンジン12が動力伝達可能に連結された差動機構としての動力分配機構66と、動力分配機構66に動力伝達可能に連結された差動用回転機としての第1回転機M1を備えている。電気式無段変速機18は、第1回転機M1の運転状態が制御されることにより動力分配機構66の差動状態が制御される電気式変速機構である。電気式無段変速機18は、変速比γ0(=エンジン回転速度Ne/M2回転速度Nm2)を変化させる電気的な無段変速機として作動させられる。電気式無段変速機18の出力回転部材である伝達部材68には、走行用回転機としての第2回転機M2が動力伝達可能に連結されている。尚、変速機17はその軸心に対して対称的に構成されている為、図3の骨子図においてはその下側が省略されている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
動力分配機構66は、サンギヤS0と、そのサンギヤS0に対して同心円上に配置されたリングギヤR0と、それらサンギヤS0及びリングギヤR0に噛み合うピニオンギヤP0を自転且つ公転自在に支持するキャリアCA0とを三つの回転要素として備える公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、差動作用を生じる差動機構として機能する。動力分配機構66では、キャリアCA0には不図示のダンパを介してエンジン12が動力伝達可能に連結され、サンギヤS0には第1回転機M1が動力伝達可能に連結され、リングギヤR0には伝達部材68が連結され且つ第2回転機M2が動力伝達可能に連結されている。動力分配機構66において、キャリアCA0は入力要素として機能し、サンギヤS0は反力要素として機能し、リングギヤR0は出力要素として機能する。
The
電気式無段変速機18は、更に、ブレーキB0とクラッチC0とを備えている。ブレーキB0はサンギヤS0と非回転部材としてのケース70との間に設けられ、クラッチC0はサンギヤS0とキャリヤCA0との間に設けられている。
The electric continuously
電気式無段変速機18では、クラッチC0及びブレーキB0が共に解放されると、動力分配機構66の3要素であるサンギヤS0、キャリヤCA0、リングギヤR0がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能な(すなわち差動作用が働く)差動可能状態(差動状態)とされる。この電気式無段変速機18の差動状態では、エンジン12の出力が第1回転機M1と伝達部材68とに分配されると共に、分配されたエンジン12の出力の一部で第1回転機M1から発生させられた電気エネルギでバッテリ30が蓄電されたり第2回転機M2が回転駆動される。従って、電気式無段変速機18は、差動状態とされると、電気的な差動装置として機能させられて、エンジン12の所定回転に拘わらず伝達部材68の回転が連続的に変化させられ得る。すなわち、電気式無段変速機18は、差動状態とされると、変速比γ0が最小値γ0minから最大値γ0maxまで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する無段変速状態(電気的CVT状態)とされる。電気式無段変速機18の差動状態では、第1回転機M1の運転状態が制御されることにより動力分配機構66の差動状態が制御される。
In the electric continuously
一方で、電気式無段変速機18では、クラッチC0或いはブレーキB0が係合されると、差動作用が不能な差動制限状態(非差動状態)とされる。具体的には、クラッチC0が係合されてサンギヤS0とキャリヤCA0とが一体的に連結されると、動力分配機構66は、サンギヤS0、キャリヤCA0、リングギヤR0が共に回転(すなわち一体回転)させられるロック状態とされて差動作用が不能な非差動状態とされるので、電気式無段変速機18も非差動状態とされる。クラッチC0が係合される非差動状態では、エンジン12の回転と伝達部材68の回転速度とが一致する状態となるので、電気式無段変速機18は変速比γ0が「1」に固定された変速機として機能する定変速状態(すなわち有段変速状態)とされる。又、クラッチC0に替えてブレーキB0が係合されてサンギヤS0がケース70に連結されると、動力分配機構66は、サンギヤS0が非回転状態とさせられるロック状態とされて差動作用が不能な非差動状態とされるので、電気式無段変速機18も非差動状態とされる。ブレーキB0が係合される非差動状態では、リングギヤR0はキャリヤCA0よりも増速回転されるので、動力分配機構66は増速機構として機能するものであり、電気式無段変速機18は変速比γ0が「1」より小さい値(例えば0.7程度)に固定された増速変速機として機能する有段変速状態とされる。
On the other hand, in the electric continuously
このように、クラッチC0及びブレーキB0は、電気式無段変速機18の変速状態を、差動状態(すなわち非ロック状態)と非差動状態(すなわちロック状態)とに、すなわち無段変速機として作動する電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と、無段変速機として作動させない、電気的な無段変速作動不能な有段変速状態とに選択的に切り替える差動状態切替装置として機能する。従って、電気式無段変速機18は、無段変速状態と有段変速状態とに切り替えることが可能な変速機である。
As described above, the clutch C0 and the brake B0 change the shift state of the electric continuously
自動変速機20は、伝達部材68と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成する機械式変速機構である。自動変速機20の入力回転部材であるAT入力軸72は、伝達部材68と一体的に連結されている。自動変速機20は、例えば複数組の遊星歯車装置(第1遊星歯車装置74、第2遊星歯車装置76、第3遊星歯車装置78)と複数の係合装置(クラッチC1、クラッチC2、ブレーキB1、ブレーキB2、ブレーキB3)とを有し、複数の係合装置の何れかの掴み替えにより(すなわち係合装置の係合と解放との切替えにより)変速が実行される、所謂クラッチツゥクラッチ変速を行う公知の遊星歯車式自動変速機である。つまり、自動変速機20は、係合装置の係合と解放とにより変速が実行されて、変速比(ギヤ比)γat(=AT入力回転速度Ni/AT出力回転速度No)が異なる複数の変速段(ギヤ段)が選択的に形成される機械式変速機構である。
The
自動変速機20は、第1遊星歯車装置74、第2遊星歯車装置76、及び第3遊星歯車装置78の各回転要素(サンギヤS1,S2,S3、キャリアCA1,CA2,CA3、リングギヤR1,R2,R3)が、直接的に或いは係合装置(クラッチC1,C2、ブレーキB1,B2,B3)を介して間接的(或いは選択的)に、一部が互いに連結されたり、AT入力軸72、ケース70、或いはAT出力軸22に連結されている。自動変速機20と電気式無段変速機18とは自動変速機20のギヤ段を成立させる為に用いられるクラッチC1又はクラッチC2を介して選択的に連結されている。
The
クラッチC0、クラッチC1、クラッチC2、ブレーキB0、ブレーキB1、ブレーキB2、及びブレーキB3(以下、特に区別しない場合はクラッチC、ブレーキBと表す)は、公知の車両用有段式自動変速機においてよく用いられている係合装置すなわち油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた1本又は2本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結する為のものである。これらクラッチC、ブレーキBは、車両10に備えられた油圧制御回路80内のソレノイドバルブ等による係合油圧(クラッチ油圧)の調圧によりそれぞれのトルク容量(クラッチトルク)が変化させられることで、それぞれ係合と解放とが制御される。
The clutch C0, the clutch C1, the clutch C2, the brake B0, the brake B1, the brake B2, and the brake B3 (hereinafter referred to as the clutch C and the brake B unless otherwise specified) are known in a stepped automatic transmission for a vehicle. A commonly used engagement device, that is, a hydraulic friction engagement device, which is wound around a wet multi-plate type in which a plurality of friction plates stacked on each other are pressed by a hydraulic actuator or an outer peripheral surface of a rotating drum. In addition, one or two bands are configured by a band brake or the like in which one end of the band is tightened by a hydraulic actuator, and the members on both sides in which the band brake is inserted are selectively connected. The clutch C and the brake B have their torque capacities (clutch torques) changed by adjusting the engagement hydraulic pressure (clutch hydraulic pressure) by a solenoid valve or the like in the
以上のように構成された変速機17では、クラッチC0及びブレーキB0の何れかを係合させることで定変速状態とされた電気式無段変速機18と、有段の自動変速機20とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、変速機17全体の変速比γT(=エンジン回転速度Ne/AT出力回転速度No)が異なる複数のギヤ段が得られる。又、変速機17では、クラッチC0及びブレーキB0の何れも係合させないことで無段変速状態とされた電気式無段変速機18と、有段の自動変速機20とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。つまり、変速機17は、クラッチC0及びブレーキB0の何れかを係合させることで有段変速状態に切り替えられ、クラッチC0及びブレーキB0の何れも係合させないことで無段変速状態に切り替えられる。このように、変速機17では、無段変速状態と有段変速状態とに切り替えることが可能な電気式無段変速機18の後段に、有段変速機として機能する自動変速機20が直列に連結されており、電気式無段変速機18と自動変速機20との全体として、クラッチC0及びブレーキB0の何れかを係合させることで有段変速機が構成され、クラッチC0及びブレーキB0の何れも係合させないことで無段変速機が構成される。
In the
変速機17が有段変速機として機能する場合には、図4の係合作動表に示すように、クラッチC、ブレーキBのそれぞれの係合解放制御により、前進5段の各ギヤ段(第1速ギヤ段「1st」−第5速ギヤ段「5th」)、又は後進ギヤ段「R」、又はニュートラル「N」状態が成立させられる。一方で、変速機17が無段変速機として機能する場合には、図4の係合作動表に示すように、クラッチC0及びブレーキB0が共に解放される。これにより、電気式無段変速機18が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速機20が有段変速機として機能することにより、自動変速機20の各ギヤ段(第1速−第4速)に対して電気式無段変速機18の変速比γ0が無段的に変化させられて、自動変速機20の各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。従って、自動変速機20の各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機17の変速比γTが無段階に得られる。
When the
図5は、電気式無段変速機18と自動変速機20とを備える変速機17における各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。図5において、電気式無段変速機18を構成する動力分配機構66の3つの回転要素に対応する3本の縦線Y1、Y2、Y3は、左側から順に第2回転要素RE2に対応するサンギヤS0の回転速度、第1回転要素RE1に対応するキャリアCA0の回転速度、第3回転要素RE3に対応するリングギヤR0の回転速度(すなわちAT入力軸72の回転速度)をそれぞれ表す軸である。又、自動変速機20の5本の縦線Y4、Y5、Y6、Y7、Y8は、左から順に、第4回転要素RE4に対応する相互に連結されたサンギヤS1及びサンギヤS2の回転速度、第5回転要素RE5に対応するキャリヤCA1の回転速度、第6回転要素RE6に対応するリングギヤR3の回転速度、第7回転要素RE7に対応する相互に連結されたリングギヤR1、キャリヤCA2、及びキャリヤCA3の回転速度(すなわちAT出力軸22の回転速度)、第8回転要素RE8に対応する相互に連結されたリングギヤR2及びサンギヤS3の回転速度をそれぞれ表す軸である。縦線Y1、Y2、Y3の相互の間隔は、動力分配機構66のギヤ比(歯車比)ρ0に応じて定められている。又、縦線Y4、Y5、Y6、Y7、Y8の相互の間隔は、第1,第2,第3遊星歯車装置74,76,78の各ギヤ比ρ1,ρ2,ρ3に応じて定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「1」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρ(=サンギヤの歯数Zs/リングギヤの歯数Zr)に対応する間隔とされる。又、横線X1は回転速度零を示し、横線X2は回転速度「1.0」すなわちキャリアCA0に連結された電気式無段変速機18の入力回転部材であるCVT入力軸82の回転速度(すなわちCVT入力軸82に連結されたエンジン12の回転速度Ne)を示し、横線XGが伝達部材68の回転速度(すなわちAT入力軸72の回転速度)を示している。
FIG. 5 is a collinear diagram showing the relative relationship between the rotational speeds of the rotating elements in the
図5の共線図を用いて表現すれば、電気式無段変速機18(動力分配機構66)において、第1回転要素RE1がエンジン12に連結されると共にクラッチC0を介して第2回転要素RE2と選択的に連結され、第2回転要素RE2が第1回転機M1に連結されると共にブレーキB0を介してケース70に選択的に連結され、第3回転要素RE3が伝達部材68及び第2回転機M2に連結されて、エンジン12の回転を伝達部材68を介して自動変速機20へ伝達するように構成されている。電気式無段変速機18では、Y2とX2との交点を通る直線L0により、サンギヤS0の回転速度とリングギヤR0の回転速度との関係が示される。
In the collinear diagram of FIG. 5, in the electric continuously variable transmission 18 (power distribution mechanism 66), the first rotating element RE1 is connected to the
電気式無段変速機18においてクラッチC0及びブレーキB0が共に解放されて無段変速状態に切り替えられたときは、動力分配機構6は第1回転要素RE1−第3回転要素RE3が相互に相対回転可能とされる差動状態とされる。差動状態とされた動力分配機構66において、キャリアCA0に入力されるエンジントルクTeに対して、第1回転機M1による負トルクである反力トルクが正回転にてサンギヤS0に入力されると、リングギヤR0には正回転にて正トルクとなるエンジン直達トルクTd(=Te/(1+ρ0)=−(1/ρ0)×Tm1)が現れる。そして、要求駆動力に応じて、エンジン直達トルクTdとM2トルクTm2との合算トルクが車両前進方向の駆動トルクとして自動変速機20を介して駆動輪14へ伝達される。このとき、第1回転機M1は正回転にて負トルクを発生する発電機として機能する。第1回転機M1の発電電力Wgは、バッテリ30に充電されたり、第2回転機M2にて消費される。電気式無段変速機18の無段変速状態において、直線L0と縦線Y3との交点で示されるリングギヤR0の回転速度が自動変速機20にて形成されるギヤ段によって駆動輪14の回転速度に対して固定される場合に、第1回転機M1を制御することによって直線L0と縦線Y1との交点で示されるサンギヤS0の回転が上昇或いは下降させられると、直線L0と縦線Y2との交点で示されるキャリヤCA0の回転速度(すなわちエンジン回転速度Ne)が上昇或いは下降させられる。従って、電気式無段変速機18の無段変速状態では、エンジン12を効率の良い運転点にて作動させることが可能である。エンジン12の運転点は、エンジン回転速度NeとエンジントルクTeとで表されるエンジン12の動作点(以下、エンジン動作点Pengという)である。
When both the clutch C0 and the brake B0 are released in the electric continuously
一方で、電気式無段変速機18においてクラッチC0の係合によりサンギヤS0とキャリヤCA0とが連結されると、動力分配機構66は第1回転要素RE1−第3回転要素RE3が一体回転する非差動状態とされるので、直線L0は横線X2と一致させられ、エンジン回転速度Neと同じ回転で伝達部材68が回転させられる。或いは、ブレーキB0の係合によりサンギヤS0の回転が停止させられると動力分配機構66は増速機構として機能する非差動状態とされるので、直線L0は図5に示す状態となり、その直線L0と縦線Y3との交点で示されるリングギヤR0(すなわち伝達部材68の回転速度)は、エンジン回転速度Neよりも増速されて回転させられる。
On the other hand, when the sun gear S0 and the carrier CA0 are connected by engagement of the clutch C0 in the electric continuously
又、自動変速機20において、第4回転要素RE4はクラッチC2を介して伝達部材68に選択的に連結されると共にブレーキB1を介してケース70に選択的に連結され、第5回転要素RE5はブレーキB2を介してケース70に選択的に連結され、第6回転要素RE6はブレーキB3を介してケース70に選択的に連結され、第7回転要素RE7はAT出力軸22に連結され、第8回転要素RE8は第1クラッチC1を介して伝達部材68に選択的に連結されている。自動変速機20では、係合装置の係合解放制御によって自動変速機20の各ギヤ段(第1速−第4速、後進ギヤ段)が形成され、縦線Y7を横切る各直線L1,L2,L3,L4,LRにより、AT出力軸22における「1st」,「2nd」,「3rd」,「4th」,「Rev」の各回転速度が示される。
In the
自動変速機20の各ギヤ段(第1速−第4速)に対してクラッチC0が係合されている場合には、エンジン回転速度Neと同じ回転速度で第8回転要素RE8が回転させられ、図5に示すように、各直線L1,L2,L3,L4により、変速機17の第1速ギヤ段「1st」−第4速ギヤ段「4th」(図4参照)に対応する、AT出力軸22における「1st」,「2nd」,「3rd」,「4th」の各回転速度が示される。自動変速機20の第4速ギヤ段に対してクラッチC0に替えてブレーキB0が係合されている場合には、エンジン回転速度Neよりも高い回転速度で第8回転要素RE8が回転させられ、図5に示すように、直線L5により、変速機17の第5速ギヤ段「5th」(図4参照)に対応する、AT出力軸22における「5th」の回転速度が示される。
When the clutch C0 is engaged with each gear stage (first speed-fourth speed) of the
又、エンジン12を停止させると共に第2回転機M2を駆動源として走行するモータ走行では、動力分配機構66において、キャリアCA0は零回転とされ、リングギヤR0には正回転にて正トルクとなるM2トルクTm2が入力される。このとき、サンギヤS0に連結された第1回転機M1は、無負荷状態とされて負回転にて空転させられる。つまり、モータ走行では、エンジン12は駆動されず、エンジン回転速度Neは零とされ、M2トルクTm2(ここでは正回転の力行トルク)が車両前進方向の駆動トルクとして自動変速機20を介して駆動輪14へ伝達される。
Further, in the motor traveling where the
図1に戻り、車両10は、各部の作動(運転)を制御する制御装置を含む電子制御装置100を備えている。よって、図1は、電子制御装置100の入出力系統を示す図であり、又、電子制御装置100による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。電子制御装置100は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両10の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置100は、エンジン12の出力制御、第1回転機M1及び第2回転機M2の回生制御を含む各出力制御、自動変速機20の変速制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用、回転機制御用、油圧制御用(変速制御用)等に分けて構成される。
Returning to FIG. 1, the
電子制御装置100には、車両10に設けられた各種センサ等(例えばエンジン回転速度センサ84、出力回転速度センサ86、レゾルバ等のM1回転速度センサ88、レゾルバ等のM2回転速度センサ90、アクセル開度センサ92、スロットル弁開度センサ94、エアフローメータ52、窒素濃度センサ62、過給圧センサ96、バッテリセンサ98など)による検出値に基づく各種信号(例えばエンジン回転速度Ne、車速Vに対応するAT出力軸22の回転速度であるAT出力回転速度No、M1回転速度Nm1、AT入力軸72の回転速度であるAT入力回転速度NiすなわちM2回転速度Nm2、アクセル開度θacc、電子スロットル弁50の開度であるスロットル弁開度θth、エンジン12の吸入空気量Qair、窒素富化モジュール56の下流側の吸気の窒素濃度Cn、窒素富化モジュール56へ供給される吸気の空気圧である過給圧Pchg、バッテリ30の充電状態(充電容量)SOCなど)が供給される。又、電子制御装置100からは、エンジン12の出力制御の為のエンジン制御指令信号Se、第1回転機M1及び第2回転機M2を制御するインバータ28を作動させる為の回転機制御指令信号Sm、変速機17の変速に関連するクラッチC、ブレーキBを制御する為の油圧制御指令信号Spなどが、それぞれ出力される。この油圧制御指令信号Spは、例えばクラッチC、ブレーキBの各々の油圧アクチュエータへ供給される各クラッチ油圧を調圧する各ソレノイドバルブを駆動する為の指令信号(油圧指令値)であり、油圧制御回路80へ出力される。
The
電子制御装置100は、エンジン12の運転状態と、第1,第2回転機M1,M2の運転状態と、変速機17の変速比γTとを各々制御する、運転状態制御手段すなわち運転状態制御部102を備えている。
The
運転状態制御部102は、自動変速機20の変速制御を実行する。具体的には、運転状態制御部102は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された(すなわち予め定められた)関係(例えば駆動力マップ)にアクセル開度θacc及び車速Vを適用することで自動変速機20(ここでは変速機17も同意)の要求出力トルクTodemを算出する。運転状態制御部102は、例えば図6に示すような車速Vと自動変速機20の出力トルクToとを変数として予め定められたアップシフト線(実線)及びダウンシフト線(一点鎖線)を有する関係(変速マップ)に、車速V及び要求出力トルクTodemを適用することで、自動変速機20にて形成するギヤ段を判断する。そして、運転状態制御部102は、例えば図4に示す係合作動表に従ってその判断したギヤ段を形成するように、クラッチC0及びブレーキB0を除いた自動変速機20の変速に関与する係合装置を係合及び/又は解放させる油圧制御指令信号Spを油圧制御回路80へ出力して、自動変速機20の変速制御を実行する。
The driving
運転状態制御部102は、エンジン12、第1回転機M1、及び第2回転機M2によるハイブリッド駆動制御等を実行する。具体的には、運転状態制御部102は、変速機17の無段変速状態においてエンジン12を効率の良い作動域で作動させる一方で、エンジン12と第2回転機M2との駆動力の配分や第1回転機M1の発電による反力が最適になるように変化させて電気式無段変速機18の電気的な無段変速機としての変速比γ0を制御する。例えば、運転状態制御部102は、そのときの車速Vにおいて、アクセル開度θacc及び車速Vに基づいて車両10に対する要求出力Pdemを算出し、その要求出力Pdemと充電要求値から必要なトータル目標出力Ptgtを算出し、そのトータル目標出力Ptgtが得られるように伝達損失、補機負荷、第2回転機M2のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力Petを算出し、その目標エンジン出力Petが得られるエンジン回転速度NeとエンジントルクTeとなるようにエンジン12を制御すると共に各回転機M1,M2の出力(力行又は回生)を制御する。
The operation
変速機17の変速比γTは、自動変速機20の変速比γatと、電気式無段変速機18の変速比γ0とによって決定される。従って、運転状態制御部102は、変速機17の変速比γTを制御する。具体的には、運転状態制御部102は、動力性能や燃費向上などの為に自動変速機20のギヤ段を考慮してエンジン12及び各回転機M1,M2の制御を実行する。この制御では、エンジン12を効率の良い作動域で作動させる為に定まるエンジン回転速度Neと、車速V及び自動変速機20のギヤ段で定まる伝達部材68の回転速度とを整合させる為に、電気式無段変速機18が無段変速機として機能させられる。すなわち、運転状態制御部102は、エンジン12の最適燃費線Leng上にて目標エンジン出力Petを充足するエンジン動作点Pengとなる、エンジン回転速度NeとエンジントルクTeとにてエンジン12が作動させられるように、変速機17の変速比γTの目標値を定め、その目標値が得られるように自動変速機20のギヤ段を考慮して電気式無段変速機18の変速比γ0を制御すると共に、スロットル弁開度θth等を制御してエンジントルクTeを制御する。エンジン12の最適燃費線Lengは、例えば図7に示すようなエンジン回転速度NeとエンジントルクTeとで構成される二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め定められたエンジン12の動作ラインの一種である。エンジン動作点Pengは、エンジン回転速度Ne、エンジントルクTeなどで例示されるエンジン12の動作状態を示す状態量を座標軸とした二次元座標においてエンジン12の動作状態を示す動作点である。尚、本実施例では、燃費とは例えば単位燃料消費量当たりの走行距離であったり、車両全体としての燃料消費率(=燃料消費量/駆動輪出力)等である。又、燃費の向上とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が大きくなることであり、或いは、燃料消費量が少なくなって燃料消費率が小さくなることである。
The transmission gear ratio γT of the
変速機17の無段変速状態において、運転状態制御部102は、例えば第1回転機M1により発電された電気エネルギをインバータ28を通してバッテリ30や第2回転機M2へ供給する。よって、エンジン12の動力の主要部は機械的に伝達部材68へ伝達されるが、エンジン12の動力の一部は第1回転機M1の発電の為に消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ28を通してその電気エネルギが第2回転機M2へ供給され、電気エネルギによりその第2回転機M2から出力される駆動トルクが伝達部材68へ伝達される。この発電に係る第1回転機M1による電気エネルギの発生から駆動に係る第2回転機M2で消費されるまでに関連する機器により、エンジン12の動力の一部が電気エネルギに変換され、その電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスが構成される。
In the continuously variable transmission state of the
又、運転状態制御部102は、電気式無段変速機18の電気的CVT機能によってM1回転速度Nm1及び/又はM2回転速度Nm2を制御してエンジン回転速度Neを略一定に維持したり任意の回転速度に回転制御することができる。例えば、自動変速機20のギヤ段が形成された車両走行中にはM2回転速度Nm2が車速Vに拘束される(すなわち駆動輪14の回転速度に対して固定される)ので、車両走行中にエンジン回転速度Neを引き上げる場合には、図5の共線図からもわかるように、運転状態制御部102はM1回転速度Nm1の引き上げを実行する。又、自動変速機20の変速中にエンジン回転速度Neを略一定に維持する場合には、運転状態制御部102はエンジン回転速度Neを略一定に維持しつつ自動変速機20の変速に伴うM2回転速度Nm2の変化とは反対方向にM1回転速度Nm1を変化させる。
Further, the operating
又、運転状態制御部102は、第2回転機M2のみを駆動力源として走行するモータ走行を実行することができる。図6の太実線Aは、車両10の走行用の駆動力源をエンジン12と第2回転機M2とで切り替える為の(すなわち、少なくともエンジン12を走行用の駆動力源として車両10を走行させる所謂エンジン走行と第2回転機M2のみを走行用の駆動力源として車両10を走行させる所謂モータ走行とを切り替える為の)、エンジン走行領域とモータ走行領域との境界線である。この図6の太実線Aに示すような境界線を有する予め定められた関係は、車速Vと自動変速機20の出力トルクToとを変数とする二次元座標で構成された駆動力源切替マップの一例である。この駆動力源切替マップは、例えば同じ図6中の実線及び一点鎖線に示す変速マップと共に予め定められている。
Moreover, the driving | running
そして、運転状態制御部102は、例えば図6の駆動力源切替マップに車速V及び自動変速機20の要求出力トルクTodemを適用することでモータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判断して、モータ走行或いはエンジン走行を実行する。モータ走行は、図6から明らかなように一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクTo域すなわち低エンジントルクTe域、或いは車速Vの比較的低車速時すなわち低負荷域で実行される。
Then, for example, the driving
運転状態制御部102は、車両状態に基づいて前記差動状態切替装置(クラッチC0、ブレーキB0)の係合/解放を切り替えることにより、変速機17の変速状態を無段変速状態と前記有段変速状態との何れかに選択的に切り替える。具体的には、運転状態制御部102は、例えば図6の破線及び二点鎖線に示すような予め定められた関係(変速状態切替マップ)に車速V及び要求出力トルクTodemを適用することで、変速機17を無段変速状態とする無段制御領域内であるか、又は変速機17を有段変速状態とする有段制御領域内であるかを判定することにより変速機17の切り替えるべき変速状態を判断して、変速機17を無段変速状態と有段変速状態との何れかに選択的に切り替える。
The driving
運転状態制御部102は、変速機17を有段変速状態に切り替える有段制御領域内であると判定した場合は、無段変速制御を禁止すると共に、例えば図6に示す変速マップに従って自動変速機20の自動変速を実行し、図4に示す係合作動表に従って有段変速時のギヤ段を形成する。一方で、運転状態制御部102は、無段制御領域内であると判定した場合は、変速機17全体として無段変速状態が得られる為に電気式無段変速機18を無段変速状態として無段変速可能とするようにクラッチC0及びブレーキB0を解放する。加えて、運転状態制御部102は、例えば図6に示す変速マップに従って自動変速機20の自動変速を実行し、図4に示す係合作動表に従って無段変速時のギヤ段を形成する。すなわち、運転状態制御部102は、図4に示す係合作動表においてクラッチC0の係合及びブレーキB0の係合を除いた作動により自動変速を行う。
When the driving
図6の破線は運転状態制御部102による有段制御領域と無段制御領域との判定の為の判定車速V1及び判定出力トルクT1を示している。つまり、図6の破線は車両10の高速走行を判定する為の予め定められた高速走行判定値である判定車速V1の連なりである高車速判定線と、自動変速機20の出力トルクToが高出力となる高出力走行を判定する為の予め定められた高出力走行判定値である判定出力トルクT1の連なりである高出力走行判定線とを示している。更に、図6の破線に対して二点鎖線に示すように有段制御領域と無段制御領域との判定にヒステリシスが設けられている。つまり、この図6の変速状態切替マップは、運転状態制御部102により有段制御領域と無段制御領域との何れであるかを領域判定する基となる予め定められた高車速判定線及び高出力走行判定線を有する、車速Vと出力トルクToとを変数とする二次元座標で構成された関係の一例である。
The broken lines in FIG. 6 indicate the determination vehicle speed V1 and the determination output torque T1 for determining the stepped control region and the stepless control region by the driving
判定車速V1は、例えば高速走行において変速機17が無段変速状態とされるとかえって燃費が悪化するのを抑制する為に、その高速走行において変速機17が有段変速状態とされるように設定されている。又、判定トルクT1は、車両10の高出力走行において第1回転機M1の反力トルクをエンジン12の高出力域まで対応させないで第1回転機M1を小型化する為に、例えば第1回転機M1からの電気エネルギの最大出力を小さくして配設可能とされた第1回転機M1の特性に応じて設定されている。
The determination vehicle speed V1 is set so that, for example, the
図6の関係に示されるように、出力トルクToが判定出力トルクT1以上の高トルク領域、或いは車速Vが判定車速V1以上の高車速領域が有段制御領域として設定されているので、有段変速走行がエンジン12の比較的高トルクとなる高駆動トルク時、或いは車速Vの比較的高車速時において実行され、無段変速走行がエンジン12の比較的低トルクとなる低駆動トルク時、或いは車速の比較的低車速時すなわちエンジン12の常用出力域において実行される。これによって、例えば、車両10の低中速走行及び低中出力走行では、変速機17が無段変速状態とされて車両10の燃費性能が確保されるが、車速Vが判定車速V1を越えるような高速走行では変速機17が有段変速状態とされ、専ら機械的な動力伝達経路でエンジン12の出力が駆動輪14へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる場合に発生する動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されて燃費が向上する。又、出力トルクToが判定トルクT1を越えるような高出力走行では、変速機17が有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン12の出力が駆動輪14へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる領域が車両10の低中速走行及び低中出力走行となって、第1回転機M1が発生すべき電気的エネルギ換言すれば第1回転機M1が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて第1回転機M1或いはそれを含む車両10の動力伝達装置16が一層小型化される。又、他の考え方として、この高出力走行においては燃費に対する要求より運転者の駆動力に対する要求が重視されるので、無段変速状態より有段変速状態に切り替えられるのである。これによって、運転者は、例えば有段自動変速走行におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度Neの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度Neの変化が楽しめる。
As shown in the relationship of FIG. 6, a high torque region where the output torque To is greater than or equal to the determination output torque T1, or a high vehicle speed region where the vehicle speed V is greater than or equal to the determination vehicle speed V1 is set as the stepped control region. The variable speed travel is executed at the time of a high driving torque at which the
又、運転状態制御部102は、電気式無段変速機18を電気的な無段変速機として作動させる為の回転機M1,M2等の電気系の制御機器の故障や機能低下時には、無段制御領域であっても車両走行を確保する為に変速機17を優先的に有段変速状態としても良い。
Further, the operation
ここで、前述したように、車両10には窒素濃度変更装置54が設けられており、エンジン12の吸気の窒素濃度Cnが変更させられる。具体的には、バイパスバルブ60が閉弁されるときにはエンジン12の吸気が窒素富化モジュール56を通過して窒素濃度Cnが高くされるが、中空糸膜の目詰まり時、又はエンジン12の始動直後等ではバイパスバルブ60が開弁され、エンジン12の吸気が吸気バイパス通路58を通されて(すなわち窒素富化モジュール56を迂回(バイパス)させられて)窒素濃度Cnが上昇させられない。
Here, as described above, the
エンジン12の吸気の窒素濃度Cnによってエンジン12の効率が変化する為、窒素濃度Cnが変更されるとエンジン12の最適燃費線Lengが変更される。例えば、図7に示すように、破線で示す窒素富化時の最適燃費線Lengは、実線で示す窒素通常時の最適燃費線Lengに対して、エンジン回転速度Neの高回転側、且つエンジントルクTeの低トルク側に変更されている。従って、変速機17の無段変速状態において、エンジン動作点Pengは、図7に示すように、窒素通常時には実線の最適燃費線Leng上にて目標エンジン出力Petを充足する点aとされ、窒素富化時には破線の最適燃費線Leng上にて目標エンジン出力Petを充足する点bとされる。このように、窒素通常時と窒素富化時とでは、目標エンジン出力Petを充足する等パワーにてエンジン動作点Pengが変更される。
Since the efficiency of the
ところで、等パワーにてエンジン動作点Pengを変更しようとしたときに、何らかの制限によってエンジン回転速度Neの変化又はエンジントルクTeの変化が規制されると、等パワーにてエンジン動作点Pengを変更できない可能性がある。例えば、変速機17が有段変速状態とされると、エンジン回転速度Neは変速機17にて形成されるギヤ段によって駆動輪14の回転速度に対して固定される。エンジン回転速度Neが図7の一点鎖線で示す回転速度に固定された場合、目標エンジン出力Petを充足することを優先すれば、エンジン動作点Pengをその図7の一点鎖線上の点cとすれば良いが、窒素富化時における燃費の向上を考慮すると、固定されたエンジン回転速度Neにおいてエンジン動作点Pengが破線の最適燃費線Leng上となる図7の点dとすることが望ましい。このように、変速機17が有段変速状態とされると、等パワーにてエンジン動作点Pengを変更できない可能性がある。等パワーにてエンジン動作点Pengを変更できないと、車軸26上の出力(駆動輪14における出力も同意)も変化する為、運転者に違和感を与えるおそれがある。
By the way, when the engine operating point Peng is changed with equal power and the change of the engine rotational speed Ne or the change of the engine torque Te is restricted due to some limitation, the engine operating point Peng cannot be changed with equal power. there is a possibility. For example, when the
そこで、電子制御装置100は、エンジン動作点Pengの変更前後でエンジン12の出力(エンジン出力、エンジンパワー)Peが変化する場合には、そのエンジン出力Peの変化分を第2回転機M2の出力(M2出力、M2パワー)Pm2にて補償する。
Therefore, when the output (engine output, engine power) Pe of the
前述したエンジン出力Peの変化分をM2出力Pm2にて補償する制御を実行する為に、電子制御装置100は、車両状態判定手段すなわち車両状態判定部104、及び窒素濃度判断手段すなわち窒素濃度判断部106を更に備えている。
In order to execute the control for compensating the change in the engine output Pe with the M2 output Pm2, the
車両状態判定部104は、エンジン12の吸気が窒素富化モジュール56を迂回(バイパス)させられているか否かを、例えばバイパスバルブ60を開弁するように不図示のアクチュエータを制御する指令が出力されているか否かに基づいて判定する。
The vehicle
窒素濃度判断部106は、エンジン12の吸気の窒素濃度Cnの状態を判断する。具体的には、窒素濃度判断部106は、窒素濃度センサ62により検出される窒素富化モジュール56の下流側の吸気の窒素濃度Cnを取得し、この窒素濃度Cnが所定濃度を超えているか否かを判定することで、エンジン12の吸気の窒素濃度Cnの状態を判断する。この所定濃度は、例えば窒素濃度Cnが窒素富化の状態であると判断する為の予め定められた閾値である。
The nitrogen
運転状態制御部102は、車両状態判定部104によりエンジン12の吸気が窒素富化モジュール56を迂回させられていると判定された場合には、窒素通常時の最適燃費線Lengを用いてエンジン動作点Pengを決定し、そのエンジン動作点PengとなるようにエンジントルクTeとエンジン回転速度Neとを制御する。
When the vehicle
運転状態制御部102は、窒素濃度判断部106による窒素濃度Cnの状態の判断結果に基づいて、エンジン出力Peが変化しないようにエンジン動作点Pengを変更する。具体的には、運転状態制御部102は、車両状態判定部104によりエンジン12の吸気が窒素富化モジュール56を迂回させられていないと判定され、且つ窒素濃度判断部106により窒素濃度Cnが所定濃度を超えていないと判定された場合には、窒素通常時の最適燃費線Lengを用いてエンジン動作点Pengを決定し、そのエンジン動作点PengとなるようにエンジントルクTeと変速機17の変速比γTとを制御する。一方で、運転状態制御部102は、車両状態判定部104によりエンジン12の吸気が窒素富化モジュール56を迂回させられていないと判定され、且つ窒素濃度判断部106により窒素濃度Cnが所定濃度を超えていると判定された場合には、窒素通常時の最適燃費線Lengに替えて窒素富化時の最適燃費線Lengを用いてエンジン動作点Pengを決定する。運転状態制御部102は、窒素通常時の最適燃費線Lengを用いたときのエンジン動作点Pengと、窒素富化時の最適燃費線Lengを用いたときのエンジン動作点Pengとの間でエンジン動作点Pengを変更するときには、エンジン出力Peが変化しないように(すなわち目標エンジン出力Petとなるエンジン出力Peが維持されるように)エンジン動作点Pengを変更する。運転状態制御部102は、エンジン出力Peが変化しないように、エンジン12の運転状態を制御することによるエンジントルクTeの変更と変速機17の変速比γTを制御することによるエンジン回転速度Neの変更とによってエンジン動作点Pengを変更する。このように、窒素濃度判断部106による窒素濃度Cnの状態の判断結果に基づく運転状態制御部102によるエンジン動作点Pengの変更は、エンジン12の吸気の窒素濃度Cnの状態に応じた、エンジン12の燃料消費量を少なくするエンジン動作点Pengへの変更である。
The operating
運転状態制御部は、エンジン動作点Pengの変更において、エンジン12の運転状態の変化に伴う違和感を運転者に与えてしまうことを抑制する為に、所定変化速度にてエンジン回転速度Neを変化させる。所定変化速度は、例えばエンジン12の運転状態の変化に伴う違和感を運転者に与え難い程度のエンジン回転速度の変化速度の上限値として予め定められた閾値である。
The driving state control unit changes the engine rotation speed Ne at a predetermined changing speed in order to prevent the driver from feeling uncomfortable with the change in the driving state of the
運転状態制御部102は、エンジン動作点Pengを変更するときに所定制限条件によってエンジン動作点Pengの変更前後でエンジン出力Peが変化する場合には、エンジン出力Peの変化分(=変更後のエンジン出力Pe−変更前のエンジン出力Pe)をM2出力Pm2にて補償する。エンジン出力Peの変化分が負値である場合にはM2出力Pm2は増大され、エンジン出力Peの変化分が正値である場合にはM2出力Pm2は減少される。例えば図7を用いて説明すれば、エンジン回転速度Neが図7の一点鎖線で示す回転速度に固定されたことで、エンジン動作点Pengが図7の点dとされた場合、エンジン出力Peの変化分が負値となるので、M2出力Pm2は増大される。
When changing the engine operating point Peng, when the engine output Pe changes before and after the change of the engine operating point Peng due to a predetermined restriction condition, the operating
所定制限条件は、エンジントルクTeの制限、又はエンジン回転速度Neの制限である。エンジン回転速度Neの制限は、例えば変速機17が有段変速状態に切り替えられたときの変速機17にて形成されるギヤ段によってエンジン回転速度Neが駆動輪14の回転速度に対して固定されることによる制限である。又、エンジントルクTeの制限は、例えばエンジン12を起振源とするこもり音の発生を抑制する為の制限である。
The predetermined restriction condition is a restriction on the engine torque Te or a restriction on the engine rotational speed Ne. The engine rotational speed Ne is limited by, for example, the engine rotational speed Ne fixed with respect to the rotational speed of the
図8は、電子制御装置100の制御作動の要部すなわちエンジン12の吸気の窒素濃度Cnに応じてエンジン動作点Pengを変更するときにエンジン出力Peの変化に伴う違和感を運転者に与えてしまうことを抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、エンジン12の運転中に繰り返し実行される。図9は、図8のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例である。
FIG. 8 gives the driver an uncomfortable feeling associated with a change in the engine output Pe when changing the engine operating point Peng in accordance with the main part of the control operation of the
図8において、先ず、車両状態判定部104の機能に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S10において、エンジン12の吸気が窒素富化モジュール56を迂回(バイパス)させられているか否かが判定される。このS10の判断が否定される場合は窒素濃度判断部106の機能に対応するS20において、窒素濃度センサ62により検出される窒素富化モジュール56の下流側の吸気の窒素濃度Cnが取得される。次いで、窒素濃度判断部106の機能に対応するS30において、窒素濃度Cnが所定濃度(閾値)を超えているか否かが判定される。前記S10の判断が肯定される場合又は前記S30の判断が否定される場合は、運転状態制御部102の機能に対応するS40において、窒素通常時の最適燃費線Lengを用いてエンジン動作点Pengが決定され、そのエンジン動作点PengとなるようにエンジントルクTeとエンジン回転速度Neとが制御される。つまり、エンジン12の始動直後等である為に窒素通常時の最適燃費線Lengが用いられている場合、その窒素通常時の最適燃費線Lengは変更されず、エンジン動作点Pengはそのまま変更されない。一方で、前記S30の判断が肯定される場合は運転状態制御部102の機能に対応するS50において、窒素通常時の最適燃費線Lengに替えて窒素富化時の最適燃費線Lengを用いてエンジン動作点Pengが決定され、そのエンジン動作点PengとなるようにエンジントルクTeとエンジン回転速度Neとが制御される。ここでのエンジン動作点Pengの変更において、変更前後でエンジン出力Peが変化する場合には、エンジン出力Peの変化分がM2出力Pm2にて補償される。
In FIG. 8, first, in step (hereinafter, step is omitted) S10 corresponding to the function of the vehicle
図9において、t1時点以前は、第2回転機M2でモータ走行をしている走行状態を示している。このt1時点では、バイパスバルブ60は開いており、エンジン12の吸気は窒素富化モジュール56を迂回(バイパス)させられている状態であり、窒素濃度Cnは上昇させられていない。又、自動変速機20は何れかのギヤ段が形成されているが、電気式無段変速機18は無段変速状態とされており、変速機17全体の変速状態は無段変速状態である非固定の状態である。モータ走行では、エンジン回転速度Neはゼロ回転速度とされており、車速Vが上昇すれば、M1回転速度Nm1は負方向に増加し、M2回転速度Nm2は正方向に増加する。このt1時点でエンジン12の始動が判断され、M1トルクTm1でエンジン回転速度Neが上昇させられる(t1時点−t2時点参照)。その際、第2回転機M2の回転軸(伝達部材68も同意)が反力要素となり、この回転軸に負方向にトルクが伝達されるので、それを相殺するようにM2トルクTm2が付加される。t2時点で燃料に点火され、その後、エンジントルクTeが正側に増加する(t2時点−t3時点参照)。ここでのエンジン回転速度Neの上昇を抑える為、第1回転機M1が負トルクを出す。一方で、第2回転機M2は負トルクを発生させ、車軸26に正トルクが伝達されるのを補償している。この間は、まだ燃焼が安定していないので、バイパスバルブ60は開けたままとされ、窒素富化は行われない。t3時点でエンジン12の始動が完了し、予め定められた窒素富化なし(窒素通常の状態)のエンジン動作点Pengとなるようにエンジン12が制御される(t3時点−t4時点参照)。エンジン回転速度Neは一定とされるので、車速Vの上昇と共にM2回転速度Nm2が増加することに対して、M1回転速度Nm1は低下する。第1回転機M1にて発電したパワーは、第2回転機M2にて放電される。t4時点は、エンジン12の燃焼が安定したと判断され、バイパスバルブ60が閉められて窒素富化が開始されたことを示している。その後、窒素濃度Cnが上昇させられ(t4時点−t5時点参照)、t5時点で窒素濃度Cnが所定濃度を超えるとエンジン動作点Pengの変更が開始され、エンジン回転速度Neが増加されると共にエンジントルクTeが低下されて、窒素濃度Cnに応じた(窒素富化の状態の)エンジン動作点Pengへの変更が行われる(t5時点−t6時点参照)。ここでは、エンジン出力Peは一定のままエンジン動作点Pengが変更される。t6時点は、例えば車速Vが判定車速V1以上となったか又は出力トルクToが判定出力トルクT1以上となった為に、電気式無段変速機18の有段変速状態への移行が開始されたことを示している。ブレーキB0の係合による有段変速状態への移行では、M1トルクTm1を負方向に増加して、M1回転速度Nm1をゼロ回転速度に遷移させる(t6時点−t7時点参照)。それに伴い、エンジン回転速度Neが低下する。エンジン出力Peを等パワーにしているので、エンジントルクTeは増加する。又、回転速度の低下に伴ってイナーシャトルクが第2回転機M2の回転軸上に伝達されるので、車軸26に伝達されないようにM2トルクTm2にて補償している。t7時点は、電気式無段変速機18の有段変速状態への移行が完了し、変速機17全体の変速状態が有段変速状態である固定の状態とされたことを示している。変速機17が固定の状態とされてエンジン回転速度Neが駆動輪14の回転速度に対して固定された為、エンジン出力Peが等パワーを維持したままでは、エンジン動作点Pengが窒素富化の状態での最適燃費線Lengから外れる。そこで、t7時点では、エンジントルクTeを低下させて、窒素富化の状態での最適燃費線Leng上となるようにエンジン動作点Pengが変更させられる。等パワーを維持する為のエンジン出力Peに対する、エンジントルクTeを低下させたことによるエンジン出力Peの低下分は、バッテリ30から電力を持ち出して、第2回転機M2にて放電することで補償している。
In FIG. 9, the traveling state in which the second rotating machine M2 is traveling by the motor is shown before time t1. At this time t1, the
上述のように、本実施例によれば、エンジン12の吸気の窒素濃度Cnの状態の判断結果に基づいてエンジン動作点Pengが変更されるので、吸気の窒素濃度Cnの状態に応じた適切なエンジン動作点Pengを使うことができる。この際、エンジン出力Peが変化しないようにエンジン動作点Pengが変更されるので、違和感を運転者に与えてしまうことを抑制することができる。加えて、エンジン出力Peが変化しないようにエンジン動作点Pengを変更するときに、所定制限条件によってエンジン動作点Pengの変更前後でエンジン出力Peが変化する場合には、エンジン出力Peの変化分がM2出力Pm2にて補償されるので、エンジン出力Peの変化に対して、車軸26上の出力の変化が抑制される。よって、エンジン12の吸気の窒素濃度Cnに応じてエンジン動作点Pengを変更するときに、エンジン出力Peの変化に伴う違和感を運転者に与えてしまうことを抑制することができる。
As described above, according to this embodiment, the engine operating point Peng is changed based on the determination result of the state of the intake nitrogen concentration Cn of the
また、本実施例によれば、エンジン出力Peが変化しないようにエンジントルクTeとエンジン回転速度Neとの変更によってエンジン動作点Pengを変更するときに、エンジントルクTeの制限又はエンジン回転速度Neの制限によってエンジン動作点Pengの変更前後でエンジン出力Peが変化する場合には、エンジン出力Peの変化分がM2出力Pm2にて補償されるので、エンジン出力Peの変化に対して車軸26上の出力の変化が抑制されて、エンジン出力Peの変化に伴う違和感を運転者に与えてしまうことを抑制することができる。
Further, according to this embodiment, when the engine operating point Peng is changed by changing the engine torque Te and the engine speed Ne so that the engine output Pe does not change, the engine torque Te is limited or the engine speed Ne is changed. When the engine output Pe changes before and after the change of the engine operating point Peng due to the restriction, the change in the engine output Pe is compensated by the M2 output Pm2, so that the output on the
また、本実施例によれば、エンジン出力Peが変化しないようにエンジン動作点Pengを変更するときに、有段変速状態に切り替えられたときの変速機17にて形成されるギヤ段によってエンジン回転速度Neが駆動輪14の回転速度に対して固定されることによる制限によってエンジン動作点Pengの変更前後でエンジン出力Peが変化する場合には、エンジン出力Peの変化分がM2出力Pm2にて補償されるので、エンジン出力Peの変化に対して車軸26上の出力の変化が抑制される。
Further, according to the present embodiment, when the engine operating point Peng is changed so that the engine output Pe does not change, the engine speed is changed by the gear stage formed in the
また、本実施例によれば、エンジン動作点Pengの変更において所定変化速度にてエンジン回転速度Neが変化させられるので、エンジン12の吸気の窒素濃度Cnに敏感に反応してエンジン回転速度Neが変動することが抑制される。これにより、エンジン12の運転状態の変化に伴う違和感を運転者に与えてしまうことを抑制することができる。
Further, according to this embodiment, since the engine speed Ne is changed at a predetermined change speed when the engine operating point Peng is changed, the engine speed Ne is sensitively reacted to the nitrogen concentration Cn of the intake air of the
また、本実施例によれば、窒素濃度Cnの状態の判断結果に基づくエンジン動作点Pengの変更は、エンジン12の吸気の窒素濃度Cnの状態に応じた、エンジン12の燃料消費量を少なくするエンジン動作点Pengへの変更であるので、燃費に最適なエンジン動作点Pengを使うことができる。
Further, according to the present embodiment, the change of the engine operating point Peng based on the determination result of the state of the nitrogen concentration Cn reduces the fuel consumption of the
次に、本発明の他の実施例を説明する。尚、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following description, parts common to the embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
前述の実施例1では、エンジン動作点Pengを変更するときの所定制限条件におけるエンジン回転速度Neの制限として、変速機17の有段変速状態においてエンジン回転速度Neが駆動輪14の回転速度に対して固定されることによる制限を例示した。本実施例では、そのエンジン回転速度Neの制限として、変速機17が無段変速状態であるときの制限を例示する。
In the first embodiment, the engine speed Ne is limited to the rotational speed of the
例えば、自動変速機20のギヤ段が形成された車両走行中にエンジン動作点Pengの変更によってエンジン回転速度Neを上昇させる場合、M2回転速度Nm2は駆動輪14の回転速度に対して固定されている為、M1回転速度Nm1を上昇させることになる(図5の共線図参照)。このとき、変更後のエンジン回転速度Neが高い程、又は低車速である為にM2回転速度Nm2が低い程、M1回転速度Nm1がエンジン回転速度Neよりも高くされる。第1回転機M1の高回転化は、NV(騒音・振動)や耐久性等を考慮すると好ましくない。その為、エンジン回転速度Neの制限は、第1回転機M1の高回転化を抑制することによる制限である。ここでのエンジン回転速度Neの制限は、M1回転速度Nm1が高くならないようにエンジン回転速度Neの上限が設定される。
For example, when the engine rotational speed Ne is increased by changing the engine operating point Peng during traveling of the vehicle in which the gear stage of the
又、自動変速機20のギヤ段が形成された車両走行中にエンジン動作点Pengの変更によってエンジン回転速度Neを低下させる場合、M2回転速度Nm2は駆動輪14の回転速度に対して固定されている為、M1回転速度Nm1を低下させることになる(図5の共線図参照)。このとき、変更後のエンジン回転速度Neが低い程、又は高車速である為にM2回転速度Nm2が高い程、動力分配機構66が有する回転部材の一つであるピニオンギヤP0の回転速度がM2回転速度Nm2よりも高くされる。ピニオンギヤP0の高回転化はピニオンギヤP0の回転速度とキャリアCA0の回転速度(すなわちエンジン回転速度Ne)との差回転速度の高回転化を招き、NV(騒音・振動)や耐久性等を考慮すると好ましくない。その為、エンジン回転速度Neの制限は、ピニオンギヤP0の高回転化を抑制することによる制限である。ここでのエンジン回転速度Neの制限は、ピニオンギヤP0の回転速度が高くならないようにエンジン回転速度Neの下限が設定される。
Further, when the engine speed Ne is decreased by changing the engine operating point Peng during traveling of the vehicle in which the gear stage of the
運転状態制御部102は、エンジン出力Peが変化しないようにエンジン動作点Pengを変更するに際して、そのエンジン動作点Pengの変更前には、所定制限条件におけるエンジン回転速度Neの制限として、エンジン回転速度Neの上限及びエンジン回転速度Neの下限を算出する。運転状態制御部102は、第1回転機M1の高回転化を抑制するように、M2回転速度Nm2が低い程、エンジン回転速度Neの上限を低く設定する。又、運転状態制御部102は、ピニオンギヤP0の高回転化を抑制するように、M2回転速度Nm2が高い程、エンジン回転速度Neの下限を高く設定する。エンジン回転速度Neの上限及びエンジン回転速度Neの下限が設定される場合、エンジン動作点Pengの変更では、エンジン回転速度Neのみが制限されることになるので、エンジン回転速度Neがその上限の値又は下限の値となり、且つエンジントルクTeが最適燃費線Leng上の値となる、エンジン動作点Pengとされる。その為、運転状態制御部102は、エンジン動作点Pengを変更するときに所定制限条件(エンジン回転速度Neの上限及びエンジン回転速度Neの下限)によってエンジン動作点Pengの変更前後でエンジン出力Peが変化する場合には、エンジン出力Peの変化分をM2出力Pm2にて補償する。
When the operating
図10は、電子制御装置100の制御作動の要部すなわちエンジン12の吸気の窒素濃度Cnに応じてエンジン動作点Pengを変更するときにエンジン出力Peの変化に伴う違和感を運転者に与えてしまうことを抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、エンジン12の運転中に繰り返し実行される。図10は、図8とは別の実施例である。図11は、図10のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例である。
FIG. 10 gives the driver an uncomfortable feeling associated with a change in the engine output Pe when changing the engine operating point Peng according to the main part of the control operation of the
図10のフローチャートは、図8のフローチャートとは、S45のステップが備えられている点が主に相違する。この相違する点について主に説明する。図10において、先ず、前記S10が実行される。このS10の判断が否定される場合は前記S20が実行され、次いで、前記S30が実行される。前記S10の判断が肯定される場合又は前記S30の判断が否定される場合は、前記S40が実行される。一方で、前記S30の判断が肯定される場合は運転状態制御部102の機能に対応するS45において、所定制限条件におけるエンジン回転速度Neの制限として、エンジン回転速度Neの上限及びエンジン回転速度Neの下限が算出される。次いで、前記S50が実行される。
The flowchart of FIG. 10 is mainly different from the flowchart of FIG. 8 in that step S45 is provided. This difference will be mainly described. In FIG. 10, first, S10 is executed. If the determination in S10 is negative, S20 is executed, and then S30 is executed. When the determination at S10 is affirmed or when the determination at S30 is negative, S40 is executed. On the other hand, if the determination in S30 is affirmative, in S45 corresponding to the function of the operation
図11のタイムチャートは、図9のタイムチャートとは、t6時点にて電気式無段変速機18の有段変速状態への移行が開始されず、t6時点以降も電気式無段変速機18の無段変速状態が継続されている点、又、t6時点にてNV(騒音・振動)の要件で設定されたエンジン回転速度Neの上限によりエンジン回転速度Neの上昇が制限されている点が主に相違する。図11において、t6時点以降、エンジン回転速度Neに上限の制限が掛かったまま、エンジン動作点Pengが最適燃費線Leng上となるように変更されるので、エンジントルクTeが低下させられている。それに伴い、M1トルクTm1も小さくされる。このエンジン動作点Pengの変更では、エンジントルクTeを低下させたことによってエンジン出力Peが不足するので、その不足分が第2回転機M2にて補償される。
The time chart of FIG. 11 is different from the time chart of FIG. 9 in that the transition of the electric continuously
上述のように、本実施例によれば、エンジン出力Peが変化しないようにエンジン動作点Pengを変更するときに、動力分配機構66が有するピニオンギヤP0の高回転化を抑制することによる制限、又は第1回転機M1の高回転化を抑制することによる制限によってエンジン動作点Pengの変更前後でエンジン出力Peが変化する場合には、エンジン出力Peの変化分がM2出力Pm2にて補償されるので、エンジン出力Peの変化に対して車軸26上の出力の変化が抑制される。又、NV(騒音・振動)の悪化が抑制されたり、又はピニオンギヤP0の耐久性の悪化が抑制されたり、又は第1回転機M1の耐久性の悪化が抑制される。
As described above, according to the present embodiment, when the engine operating point Peng is changed so that the engine output Pe does not change, the limitation by suppressing the high rotation of the pinion gear P0 included in the
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this invention is applied also in another aspect.
例えば、前述の実施例では、窒素通常時の最適燃費線Lengを窒素富化時の最適燃費線Lengに変更したときのエンジン動作点Pengの変更においてエンジン出力Peが変化した場合を例示して本発明を説明したが、窒素富化時の最適燃費線Lengを窒素通常時の最適燃費線Lengに変更したときのエンジン動作点Pengの変更においてエンジン出力Peが変化した場合であっても、本発明を適用することができる。 For example, in the above-described embodiment, the case where the engine output Pe is changed in the change of the engine operating point Peng when the optimum fuel consumption line Leng at the time of normal nitrogen is changed to the optimum fuel consumption line Leng at the time of nitrogen enrichment is illustrated. Although the invention has been described, even if the engine output Pe is changed in changing the engine operating point Peng when the optimum fuel consumption line Leng at the time of nitrogen enrichment is changed to the optimum fuel consumption line Leng at the time of nitrogen normality, Can be applied.
また、前述の実施例では、窒素濃度判断部106は窒素濃度センサ62の検出値に基づいてエンジン12の吸気の窒素濃度Cnを取得したが、この態様に限らない。例えば、過給圧Pchgやバイパスバルブ60の開度によって吸気の窒素濃度Cnが変化するので、窒素濃度判断部106は、過給圧Pchg、バイパスバルブ60の開閉の状態、及び/又はバイパスバルブ60の開度の、実際値又は指令値に基づいてエンジン12の吸気の窒素濃度Cnを取得しても良い。又、窒素濃度判断部106は、窒素濃度Cnが所定濃度を超えているか否かを判定することで、エンジン12の吸気の窒素濃度Cnの状態を判断したが、この態様に限らない。例えば、数値が異なる複数の所定濃度を段階的に持っており、窒素富化の状態における窒素濃度Cnの状態を複数に区分しても良い。この場合、複数の窒素濃度Cnの状態毎に、予め定められた各々異なる窒素富化時の最適燃費線Lengが用いられる。又、所定濃度によって窒素濃度Cnの状態を段階的に区分するのではなく、窒素濃度Cnの値そのものを窒素濃度Cnの状態としても良い。この場合、窒素濃度Cnの値に応じて窒素富化時の最適燃費線Lengが変化させられ、それに応じてエンジン動作点Pengが変更される。
In the above-described embodiment, the nitrogen
また、前述の実施例において、エンジン動作点Pengを変更するときの所定制限条件は、こもり音等を増大させる共振域からエンジン回転速度Neを外す為のエンジン回転速度Neの制限であっても良い。 Further, in the above-described embodiment, the predetermined restriction condition when changing the engine operating point Peng may be a restriction on the engine rotation speed Ne for removing the engine rotation speed Ne from a resonance region that increases a booming noise or the like. .
また、前述の実施例において、運転状態制御部102は、エンジン出力Peの変化分をM2出力Pm2にて補償したが、変化分を全て補償するのではなく、変化分の一部を補償する態様であっても良い。
In the above-described embodiment, the operating
また、前述の実施例では、図7に示すように、窒素通常時の最適燃費線Leng(実線参照)に対して、エンジン回転速度Neの高回転側、且つエンジントルクTeの低トルク側に変更されている窒素富化時の最適燃費線Leng(破線参照)を例示したが、この態様に限らない。例えば、図12に示すように、破線で示す窒素富化時の最適燃費線Lengは、実線で示す窒素通常時の最適燃費線Lengに対して、エンジン回転速度Neの低回転側、且つエンジントルクTeの高トルク側に変更されている場合もある。この場合、変速機17の無段変速状態において、エンジン動作点Pengは、図12に示すように、窒素通常時には実線の最適燃費線Leng上にて目標エンジン出力Petを充足する点aとされ、窒素富化時には破線の最適燃費線Leng上にて目標エンジン出力Petを充足する点bとされ、目標エンジン出力Petを充足する等パワーにてエンジン動作点Pengが変更される。又、等パワーにてエンジン動作点Pengを変更しようとしたときに、例えば、変速機17が有段変速状態とされたことでエンジン回転速度Neが図12の一点鎖線で示す回転速度に固定された場合、又は、エンジン回転速度Neの下限の値が一点鎖線で示す回転速度に設定された場合、目標エンジン出力Petを充足することを優先すれば、エンジン動作点Pengを点cとすれば良いが、窒素富化時における燃費の向上を考慮すると、エンジン動作点Pengを点dとすることが望ましい。エンジン動作点Pengが図12の点dとされた場合、エンジン出力Peの変化分が正値となるので、M2出力Pm2は減少される。又、変速機17が有段変速状態とされたことでエンジン回転速度Neが固定された場合の回転速度は、必ずしも図12の点aと点bとの間の回転速度になるとは限らず、例えば図12の二点鎖線で示す回転速度になる場合もある。このような実施態様は、図7の場合も同様である。
Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 7, the engine speed Ne is changed to the high rotation side and the engine torque Te is set to the low torque side with respect to the optimum fuel consumption line Leng (see the solid line) at the time of normal nitrogen. Although the optimum fuel consumption line Leng (refer to the broken line) at the time of nitrogen enrichment is illustrated, it is not limited to this mode. For example, as shown in FIG. 12, the optimal fuel consumption line Leng at the time of nitrogen enrichment indicated by a broken line is lower than the optimal fuel consumption line Leng at the normal time of nitrogen indicated by a solid line, and the engine torque is low. In some cases, Te is changed to the high torque side. In this case, in the continuously variable transmission state of the
また、前述の実施例における図10のフローチャートのS45では、所定制限条件として、エンジン回転速度Neの上限及びエンジン回転速度Neの下限を算出したが、これに加えて或いは替えて、NV(騒音・振動)の要件に基づくエンジントルクTeの上限を算出しても良い。 In S45 of the flowchart of FIG. 10 in the above-described embodiment, the upper limit of the engine rotational speed Ne and the lower limit of the engine rotational speed Ne are calculated as the predetermined limiting conditions. In addition to or instead of this, NV (noise / noise The upper limit of the engine torque Te based on the requirement of (vibration) may be calculated.
また、前述の実施例では、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成する変速機として、変速機17を例示したが、この態様に限らない。例えば、変速機17は、電気式無段変速機18と自動変速機20とを直列に備えていたが、少なくとも電気式無段変速機18を備えておれば良い。又、前述の実施例1の実施態様を実行するのであれば、電気式無段変速機18は、ブレーキB0及びクラッチC0のうちの少なくとも一方を備えておれば良い。又、前述の実施例2の実施態様を実行するのであれば、電気式無段変速機18は、ブレーキB0とクラッチC0とを備えず、有段変速状態へ切り替えることができなくても良い。又、図13に示すような車両110に備えられた変速機112であっても良い。図13において、車両110は、エンジン12及び回転機Mを備えたハイブリッド車両である。車両110は、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置114を備えている。動力伝達装置114は、ケース116内において、エンジン12側から順番に、クラッチK0、トルクコンバータ118、及び機械式変速機構としての変速機112等を備えている。トルクコンバータ118のポンプ翼車118aは、クラッチK0を介してエンジン12と連結されていると共に、直接的に回転機Mと連結されている。トルクコンバータ118のタービン翼車118bは、変速機112と直接的に連結されている。動力伝達装置114において、エンジン12の動力及び/又は回転機Mの動力は、クラッチK0(エンジン12の動力を伝達する場合)、トルクコンバータ118、自動変速機112、ディファレンシャルギヤ24、車軸26等を順次介して駆動輪14へ伝達される。変速機112は、例えば遊星歯車式自動変速機等の有段変速機である。このような車両110では、エンジン回転速度Neの制限は、変速機112にて形成されるギヤ段によってエンジン回転速度Neが駆動輪14の回転速度に対して固定されることによる制限である。このような車両110に本発明を適用することで、エンジン出力Peが変化しないようにエンジン動作点Pengを変更するときに、変速機112にて形成されるギヤ段によりエンジン回転速度Neが駆動輪14の回転速度に対して固定されることによる制限によってエンジン動作点Pengの変更前後でエンジン出力Peが変化する場合には、エンジン出力Peの変化分が回転機Mの出力Pmにて補償されるので、エンジン出力Peの変化に対して車軸26上の出力の変化が抑制される。又、前述の実施例2の実施態様を実行するのであれば、変速機112は、例えば公知の無段変速機(CVT)などであっても良い。このように、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成する変速機は、エンジン回転速度Neを変更できる変速機であれば良い。要は、エンジン12と、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成する変速機と、その動力伝達経路に動力伝達可能に連結された回転機と、エンジン12の吸気の窒素濃度Cnを変更する窒素濃度変更装置54とを備えた車両であれば、本発明を適用できる。尚、この車両110では、流体式伝動装置としてトルクコンバータ118が用いられているが、トルク増幅作用のない流体継手などの他の流体式伝動装置が用いられても良い。又、トルクコンバータ118は、必ずしも設けられなくても良いし、或いは、単なるクラッチに置き換えられても良い。又、クラッチK0は、必ずしも設けられなくても良い。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例では、エンジン12の吸気の窒素濃度Cnを変更する窒素濃度変更装置として、窒素濃度変更装置54を例示したが、この態様に限らない。例えば、窒素濃度変更装置は、図14に示すようなEGR装置120であっても良い。図14において、エンジン12は、図2に示す窒素濃度変更装置54に替えて、排気通路34内を流通する排気の一部を低圧で吸気通路32へ再循環させるEGR装置120を備えている。EGR装置120は、EGR通路122、EGRクーラ124、及びEGR弁126を備えている。EGR通路122は、スタートコンバータ46よりも下流且つ後処理装置48よりも上流の排気通路34と、コンプレッサーホイール36よりも上流且つ電子スロットル弁50よりも下流の吸気通路32とを接続している。このEGR通路122を通って、排気が低圧で再循環される。再循環される排気の量は、EGR弁126の開き量によって調節される。エンジン12は、EGR装置120によって酸素濃度が下げられた(すなわち窒素濃度Cnが高くされた)吸気が供給される。これにより、例えばエンジン12でのノッキングの発生が低減されたり、又は、NOxの発生が抑制される。このように、EGR装置120は、エンジン12の吸気の窒素濃度Cnを変更する窒素濃度変更装置として機能する。
In the above-described embodiment, the nitrogen
また、前述の実施例において、動力分配機構66はシングルプラネタリであるが、ダブルプラネタリであっても良い。又、動力分配機構66は、エンジンによって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車が第1回転機M1及び伝達部材68(第2回転機M2)に作動的に連結された差動歯車装置であっても良い。又、動力分配機構66は、2以上の遊星歯車装置がそれを構成する一部の回転要素で相互に連結された構成において、その遊星歯車装置の回転要素にそれぞれエンジン、回転機、駆動輪が動力伝達可能に連結される機構であっても良い。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例では、エンジン12は、公知の排気タービン式の過給機40を備えていたが、この態様に限らない。例えば、エンジン12は、機械式過給機を備えるエンジンや過給機を備えないエンジンであっても良い。
In the above-described embodiment, the
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 The above description is only an embodiment, and the present invention can be implemented in variously modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art.
10:車両
12:エンジン(内燃機関)
14:駆動輪
17:変速機
18:電気式無段変速機(電気式変速機構)
54:窒素濃度変更装置
66:動力分配機構(差動機構)
68:伝達部材(電気式変速機構の出力回転部材)
100:電子制御装置(制御装置)
102:運転状態制御部
106:窒素濃度判断部
110:車両
112:変速機
120:EGR装置(窒素濃度変更装置)
M:回転機
M1:第1回転機(差動用回転機)
M2:第2回転機(回転機、走行用回転機)
P0:ピニオンギヤ(差動機構が有する回転部材)
10: Vehicle 12: Engine (internal combustion engine)
14: Drive wheel 17: Transmission 18: Electric continuously variable transmission (electric transmission mechanism)
54: Nitrogen concentration changing device 66: Power distribution mechanism (differential mechanism)
68: Transmission member (output rotating member of electric transmission mechanism)
100: Electronic control device (control device)
102: Driving state control unit 106: Nitrogen concentration determination unit 110: Vehicle 112: Transmission 120: EGR device (nitrogen concentration changing device)
M: rotating machine M1: first rotating machine (differential rotating machine)
M2: Second rotating machine (rotating machine, traveling rotating machine)
P0: Pinion gear (rotary member of the differential mechanism)
Claims (7)
前記内燃機関の吸気の窒素濃度の状態を判断する窒素濃度判断部を更に備えており、
前記運転状態制御部は、前記窒素濃度判断部による窒素濃度の状態の判断結果に基づいて、前記内燃機関の出力が変化しないように前記内燃機関の動作点を変更するものであり、
前記運転状態制御部は、前記内燃機関の動作点を変更するときに、所定制限条件によって前記内燃機関の動作点の変更前後で前記内燃機関の出力が変化する場合には、前記内燃機関の出力の変化分を前記回転機の出力にて補償することを特徴とする車両の制御装置。 An internal combustion engine, a transmission that forms part of a power transmission path between the internal combustion engine and drive wheels, a rotating machine that is coupled to the power transmission path so as to be able to transmit power, and nitrogen in the intake air of the internal combustion engine In a vehicle provided with a nitrogen concentration changing device for changing the concentration, control of the vehicle comprising an operating state control unit for controlling an operating state of the internal combustion engine, an operating state of the rotating machine, and a transmission gear ratio of the transmission A device,
A nitrogen concentration determination unit for determining a state of nitrogen concentration in the intake air of the internal combustion engine;
The operating state control unit changes the operating point of the internal combustion engine based on the determination result of the nitrogen concentration state by the nitrogen concentration determination unit so that the output of the internal combustion engine does not change,
The operating state control unit, when changing the operating point of the internal combustion engine, if the output of the internal combustion engine changes before and after the change of the operating point of the internal combustion engine due to a predetermined limit condition, The vehicle control device is characterized in that the amount of change is compensated by the output of the rotating machine.
前記所定制限条件は、前記内燃機関のトルクの制限、又は前記内燃機関の回転速度の制限であることを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。 The operating state control unit controls the change in torque of the internal combustion engine and the transmission gear ratio by controlling the operating state of the internal combustion engine so that the output of the internal combustion engine does not change. The operating point of the internal combustion engine is changed by changing the rotational speed of the engine,
The vehicle control apparatus according to claim 1, wherein the predetermined restriction condition is a restriction on a torque of the internal combustion engine or a restriction on a rotational speed of the internal combustion engine.
前記内燃機関の回転速度の制限は、前記有段変速機にて形成されるギヤ段によって前記内燃機関の回転速度が前記駆動輪の回転速度に対して固定されることによる制限であることを特徴とする請求項2に記載の車両の制御装置。 The transmission is a stepped transmission,
The limitation on the rotational speed of the internal combustion engine is a limitation caused by the rotational speed of the internal combustion engine being fixed with respect to the rotational speed of the drive wheel by a gear stage formed by the stepped transmission. The vehicle control device according to claim 2.
前記内燃機関の回転速度の制限は、有段変速状態に切り替えられたときの前記変速機にて形成されるギヤ段によって前記内燃機関の回転速度が前記駆動輪の回転速度に対して固定されることによる制限であることを特徴とする請求項2に記載の車両の制御装置。 The transmission is a transmission capable of switching between a continuously variable transmission state and a stepped transmission state,
The limitation on the rotational speed of the internal combustion engine is that the rotational speed of the internal combustion engine is fixed with respect to the rotational speed of the drive wheels by a gear stage formed by the transmission when the speed is switched to the stepped speed change state. The vehicle control device according to claim 2, wherein the vehicle control device is a limitation due to the above.
前記回転機は、前記電気式変速機構の出力回転部材に動力伝達可能に連結された走行用回転機であり、
前記内燃機関の回転速度の制限は、前記差動用回転機の高回転化を抑制することによる制限、又は前記差動機構が有する回転部材の高回転化を抑制することによる制限であることを特徴とする請求項2に記載の車両の制御装置。 The transmission includes a differential mechanism in which the internal combustion engine is connected to transmit power and a differential rotating machine connected to the differential mechanism so as to transmit power. Is an electric transmission mechanism in which the differential state of the differential mechanism is controlled by controlling
The rotating machine is a traveling rotating machine connected to an output rotating member of the electric transmission mechanism so as to be capable of transmitting power,
The limitation on the rotational speed of the internal combustion engine is a limitation by suppressing an increase in the rotation speed of the differential rotating machine, or a limitation by suppressing an increase in the rotation speed of a rotating member included in the differential mechanism. The vehicle control device according to claim 2, wherein the vehicle control device is a vehicle.
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