JP6281404B2

JP6281404B2 - 車両

Info

Publication number: JP6281404B2
Application number: JP2014097805A
Authority: JP
Inventors: 尚純加藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2014-05-09
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2018-02-21
Anticipated expiration: 2034-05-09
Also published as: JP2015214920A

Description

本発明は車両に関する。

特許文献１では、ウェイストゲートバルブとエアバイパスバルブとを備える過給機付き内燃機関の制御装置が開示されている。ウェイストゲートバルブは、排気タービンをバイパスするバイパス通路を開閉する。エアバイパスバルブは、コンプレッサの上流側と下流側とをバイパスさせる吸気バイパス通路を開閉する。特許文献１が開示する制御装置は、運転者が所定加速度以上の加速を要求している場合は、ウェイストゲートバルブ及び／又はエアバイパスバルブの開放を禁止する。

特開２００７−２１８１４３号公報

過給機付き内燃機関を搭載する車両において再加速が行われる場合、特許文献１が開示する技術のように、加速要求があってからウェイストゲートバルブとエアバイパスバルブの開放を禁止するのでは、再加速時の過給応答性が損なわれる虞がある。

本発明は上記に鑑みてなされてものであり、再加速時の過給応答性の改善を可能にする車両を提供することを目的とする。

本発明のある態様の車両は、内燃機関と、前記内燃機関に導入する吸気を流通させる吸気通路と、前記内燃機関が排出する排気を流通させる排気通路と、前記吸気通路及び前記排気通路に設けられ、前記内燃機関に吸気を圧縮して供給する過給機と、前記吸気通路のうち前記過給機の上流側及び下流側の部分を接続する接続通路と、前記排気通路のうち前記過給機の上流側及び下流側の部分を接続するバイパス通路と、前記接続通路に設けられた第１のバルブと、前記バイパス通路に設けられた第２のバルブと、車両の再加速を予測する予測部と、車両が再加速すると前記予測部が予測した場合に、加速開始前から前記第１のバルブ及び前記第２のバルブを閉弁状態にする制御部と、を備え、前記制御部は、車両が再加速しないと前記予測部が予測した場合に、減速時に前記第１のバルブの開度を大きくした後に前記第２のバルブの開度を小さくし、さらに前記第２のバルブの開度を小さくしてから所定時間経過後に前記第２のバルブの開度を大きくする。

上記態様の車両によれば、再加速すると予測した場合に、加速開始前から第１のバルブを閉弁状態にするので、再加速時に過給圧を残存させることが可能になる。また、加速開始前から第２のバルブを閉弁状態にするので、過給機の回転速度低下も抑制可能になる。したがって、上記態様の車両によれば、再加速時に過給圧を残存させるとともに、再加速に備えて過給機の回転速度の低下を抑制することで、再加速時の過給応答性の改善が可能になる。

実施形態にかかる車両の第１の概略構成図である。圧縮比可変機構を示す図である。実施形態にかかる車両の第２の概略構成図である。コントローラが行う制御の一例をフローチャートで示す図である。再加速時のタイミングチャートの一例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同一又は対応する構成を示す。

図１は実施形態にかかる車両１の第１の概略構成図である。車両１は、内燃機関１００のほか、吸気通路３０、排気通路４０、過給機５０及びコントローラ９０を備える。

内燃機関１００は、シリンダブロック１０と、シリンダヘッド２０と、を備える。シリンダブロック１０には、シリンダ１１が形成される。シリンダ１１は、ピストン２を収容する。燃焼室９は、ピストン２の冠面と、シリンダ１１の壁面と、シリンダヘッド２０の下面とによって形成される。燃焼室９では、混合気が燃焼する。そして、ピストン２は燃焼圧力を受けてシリンダ１１を往復動する。

シリンダヘッド２０は、シリンダブロック１０の上側に配置される。シリンダヘッド２０には、吸気ポート３と、排気ポート４とが形成される。吸気ポート３は、燃焼室９に吸気を供給する。排気ポート４は、燃焼室９から排気を排出する。

シリンダヘッド２０には、吸気バルブ５と、排気バルブ６とが設けられる。吸気バルブ５は、吸気ポート３を開閉する。排気バルブ６は、排気ポート４を開閉する。吸気バルブ５は吸気側カム５Ａによって駆動され、排気バルブ６は排気側カム６Ａによって駆動される。

シリンダヘッド２０のうち吸気バルブ５と排気バルブ６の間の部分には、点火プラグ７が設けられる。点火プラグ７は、燃焼室９内の混合気に点火する。

吸気通路３０は、内燃機関１００に導入する吸気を流通させる。吸気は空気である。排気通路４０は、内燃機関１００から排出される排気を流通させる。吸気通路３０及び排気通路４０には、過給機５０が設けられる。

過給機５０は、内燃機関１００に吸気を圧縮して供給する。過給機５０はターボチャージャであり、コンプレッサ５１と、タービン５２と、シャフト５３と、を備える。コンプレッサ５１は、吸気通路３０に設けられる。タービン５２は、排気通路４０に設けられる。シャフト５３は、コンプレッサ５１及びタービン５２を連結する。過給機５０では、タービン５２が排気によって回転することで、シャフト５３を介してコンプレッサ５１が回転し、吸気を圧縮する。

吸気通路３０は、吸気マニホールド３３を介して吸気ポート３に吸気を導く。吸気通路３０には、コンプレッサ５１、スロットルバルブ３１、及びインタークーラ３２が上流側から順番に設けられる。

スロットルバルブ３１は、内燃機関１００に導入する吸気の量を調整する。スロットルバルブ３１は、吸気通路３０の吸気流通面積を変化させることで、吸気の量を調整する。

インタークーラ３２は、コンプレッサ５１によって圧縮されて高温となった吸気を冷却する。インタークーラ３２を通過した吸気は、吸気マニホールド３３を介して各気筒に分配される。

吸気マニホールド３３は、コレクタ部３３Ａとブランチ管３３Ｂとを備える。コレクタ部３３Ａは、容積室である。ブランチ管３３Ｂは、コレクタ部３３Ａ及び各気筒の吸気ポート３を接続する。ブランチ管３３Ｂには、燃料噴射弁８が設けられる。燃料噴射弁８は、機関運転状態に応じた燃料を噴射する。燃料噴射弁８は、燃焼室９に直接燃料を噴射するように配置されてもよい。

吸気通路３０のうちコンプレッサ５１とスロットルバルブ３１の間の部分には、圧力センサ３４が設けられる。圧力センサ３４は、スロットルバルブ３１の上流圧Ｐ１を検出する。上流圧Ｐ１は、コンプレッサ５１通過後の吸気の圧力である。このため、圧力センサ３４は、過給圧を検出することができる。コレクタ部３３Ａには、コレクタ部３３Ａ内の吸気の圧力であるコレクタ圧Ｐ２を検出する圧力センサ３５が設けられる。

排気通路４０は、排気マニホールド４２を介して排気ポート４から排出される排気を流通させる。排気通路４０には、タービン５２及び触媒コンバータ４１が上流側から順番に設けられる。排気通路４０に排出された排気は、タービン５２を回転させた後、触媒コンバータ４１によって浄化され、外部に放出される。触媒コンバータ４１には三元触媒コンバータを適用することができる。

車両１は、接続通路６０及びリサーキュレーションバルブ６１をさらに備える。以下では、リサーキュレーションバルブ６１をＲ／Ｖ６１と称す。接続通路６０は、吸気通路３０に設けられる。接続通路６０は、吸気通路３０のうちコンプレッサ５１よりも上流側及び下流側の部分を接続する。当該下流側の部分は、吸気通路３０のうちスロットルバルブ３１よりも上流側の部分である。

接続通路６０は、コンプレッサ５１通過後の吸気の一部をコンプレッサ５１の上流に還流する。接続通路６０には、Ｒ／Ｖ６１が設けられる。Ｒ／Ｖ６１は、接続通路６０を流通する吸気の流量を調節する。Ｒ／Ｖ６１は、車両１の減速時などスロットルバルブ３１が閉弁した場合に、接続通路６０を介して吸気を還流させることで、過給圧が高くなりすぎないようにすることができる。

車両１は、バイパス通路７０及びウェイストゲートバルブ７１をさらに備える。以下では、ウェイストゲートバルブ７１をＷＧＶ７１と称す。バイパス通路７０は、排気通路４０に設けられる。バイパス通路７０は、排気通路４０のうちタービン５２よりも上流側及び下流側の部分を接続する。当該下流側の部分は、触媒コンバータ４１よりも上流側の部分である。バイパス通路７０は、タービン５２を迂回するように排気を流通させる。

ＷＧＶ７１は、バイパス通路７０に設けられる。ＷＧＶ７１は、バイパス通路７０を流通する排気の流量を調節する。ＷＧＶ７１は排気の流量を調節することで、タービン５２及びコンプレッサ５１の回転数、すなわち過給機５０の回転速度ＶＴを調整する。

車両１は、排気還流通路８０、ＥＧＲクーラ８１及びＥＧＲバルブ８２をさらに備える。排気還流通路８０は、排気通路４０と吸気通路３０を接続する。具体的には、排気還流通路８０は、排気通路４０のうち触媒コンバータ４１より下流側の部分と、吸気通路３０のうちコンプレッサ５１より上流側の部分とを接続する。排気還流通路８０は、排気通路４０を流通する排気の一部を吸気通路３０に還流する。

排気還流通路８０には、ＥＧＲクーラ８１及びＥＧＲバルブ８２が設けられる。ＥＧＲクーラ８１は、外部ＥＧＲガス、すなわち燃焼室９を介さずに還流される排気を冷却する冷却装置である。ＥＧＲバルブ８２は、排気還流通路８０を流通する排気の流量を調節する。

図２は、圧縮比可変機構１１０の概略構成図である。内燃機関１００は、圧縮比可変機構１１０を備える。圧縮比可変機構１１０は、ロアーリンク１１１と、アッパーリンク１１２と、コントロールリンク１１３と、連結ピン１１４と、コントロールシャフト１１５と、ピニオン１１６と、アクチュエータ１１７と、を備える。

ロアーリンク１１１及びアッパーリンク１１２は、内燃機関１００のクランクシャフト１２０とピストン２とを連結する複数のリンクを構成する。コントロールリンク１１３は、ロアーリンク１１１の移動を規制する。アッパーリンク１１２とコントロールリンク１１３とは、ロアーリンク１１１とピンで連結される。

連結ピン１１４は、コントロールリンク１１３をコントロールシャフト１１５に連結する。コントロールリンク１１３は、連結ピン１１４を中心として揺動する。連結ピン１１４は、コントロールシャフト１１５に対して偏心して設けられる。コントロールシャフト１１５には、ギヤが形成される。当該ギヤはピニオン１１６と噛み合う。ピニオン１１６は、アクチュエータ１１７の回転軸に設けられる。アクチュエータ１１７は、ピニオン１１６を介してコントロールシャフト１１５を回転する。アクチュエータ１１７には、モータを適用できる。

圧縮比可変機構１１０は、コントロールシャフト１１５を回転し、連結ピン１１４の位置を変更することで、ロアーリンク１１１及びアッパーリンク１１２の姿勢を変化させる。そして、ロアーリンク１１１及びアッパーリンク１１２の姿勢を変化させることで、ピストン２の上死点位置を変更し、内燃機関１００の圧縮比を変更する。

図３は、実施形態にかかる車両１の第２の概略構成図である。図３に示すように、車両１は、変速機１５０、コントローラ１６０及びナビゲーション装置２００をさらに備える。変速機１５０は、内燃機関１００の出力回転を変速する。変速機１５０は具体的には、自動変速機である。このため、変速機１５０は、トルクコンバータを介して伝達される内燃機関１００の出力回転を変速する。コントローラ１６０は電子制御装置であり、変速機１５０を制御する。

ナビゲーション装置２００は、ＧＰＳによって車両１の現在位置を取得する。そして、地図データを用いて車両１が走行している道路を特定し、経路誘導を実行する。ナビゲーション装置２００が利用する地図データは、道路勾配の情報を含む。このため、コントローラ９０は、ナビゲーション装置２００から車両１が走行する道路の勾配を取得することができる。車両１が走行する道路の勾配は、例えば車両１の上下方向の加速度を検出する上下Ｇセンサが出力する加速度に基づいて、傾斜角を計算する計算装置によって計算され、コントローラ９０に入力されてもよい。

車両１には、モード切換スイッチ９４と、トーイング検出センサ９５と、ストロークセンサ９６とが設けられる。モード切換スイッチ９４は、車両走行モードを設定するためのスイッチである。車両走行モードは、ノーマルモード、スポーモード及びエコモードの３つのモードを含む。第１のモードであるノーマルモードでは、通常の走行制御が実行される。第２のモードであるスポーツモードでは、ノーマルモードと比較して加速操作に対するトルク変化率が高い走行制御、つまり通常時よりも加速性能を高める走行制御が実行される。第３のモードであるエコモードでは、他の走行制御モードと比較して燃料消費率が抑制されるような走行制御が実行される。車両走行モードは、内燃機関１００の運転制御を実行するエンジン運転モードであることを含む。

トーイング検出センサ９５は、車両１が牽引していることを検出する。トーイング検出センサ９５は具体的には、車両１と被牽引車両との接続状態を検出することで、車両１が牽引していることを検出する。車両１が牽引していることは、例えば車両１の駆動力と実際の加速度とに基づき、車両１が牽引していることを検出する検出装置によって検出され、コントローラ９０に入力されてもよい。

ストロークセンサ９６は、車両１のサスペンションのストローク値を検出する。ストロークセンサ９６は、サスペンションのストローク値を検出することで、車両１の車重を検出する。

コントローラ９０は、電子制御装置であり、コントローラ９０には、図１及び図３に示すように、各種センサ・スイッチ類として、圧力センサ３４及び圧力センサ３５のほか、クランク角センサ９１や、アクセルペダルセンサ９２や、位置センサ９３や、モード切換スイッチ９４や、トーイング検出センサ９５や、ストロークセンサ９６からの信号が入力される。コントローラ９０は、コントローラ１６０及びナビゲーション装置２００と通信可能に構成される。

クランク角センサ９１は、所定クランク角ごとにクランク角信号を生成する。クランク角信号は、内燃機関１００の回転速度ＮＥを代表する信号として用いられる。アクセルペダルセンサ９２は、車両１が備えるアクセルペダルの踏込量を検出する。アクセルペダルの踏込量は、内燃機関１００の負荷を代表する信号として用いられる。アクセルペダルセンサ９２は、アクセルペダルの踏込量であるアクセルペダルの開度ＡＰＯを検出することで、運転者が要求する加速要求の有無及び加速要求の度合いを検出する。位置センサ９３は、圧縮比可変機構１１０の連結ピン１１４の位置を検出する。

コントローラ９０は、上述した各種センサ・スイッチ類からの入力信号や、コントローラ１６０やナビゲーション装置２００からの情報に基づいて、スロットルバルブ３１の開度ＴＶＯ、Ｒ／Ｖ６１の開度ＲＶＯ、ＷＧＶ７１の開度ＷＶＯ、及びＥＧＲバルブ８２の開度を制御する。コントローラ９０はさらに、アクチュエータ１１７を制御することで、圧縮比可変機構１１０を制御する。コントローラ９０は、例えば機関運転状態に応じてアクチュエータ１１７を制御する。機関運転状態は、例えば回転速度ＮＥや内燃機関１００の負荷である。

次に、コントローラ９０が行う制御の一例を図４に示すフローチャートを用いて説明する。ここで、車両１では、減速状態からの加速である再加速が行われることがある。再加速は、例えば機関運転状態が過給運転領域にある場合に、アクセルペダルが踏み直されることで行われる。このため、コントローラ９０は、ステップＳ１で機関運転状態が過給運転領域にあるか否かを判定する。また、ステップＳ２でアクセルペダルの開度ＡＰＯが減少したか否かを判定する。過給運転領域は、機関運転状態に応じて予め設定することができる。ステップＳ１又はステップＳ２で否定判定であれば、本フローチャートの処理は終了する。

ステップＳ３で、コントローラ９０は、車両１の再加速を予測する。すなわち、車両１が再加速するか否かを予測する。ステップＳ３では、処理がステップＳ１及びステップＳ２の工程判定を経ている。このため、コントローラ９０は、機関運転状態が過給運転領域にあり、且つ開度ＡＰＯが減少し始めたときに、車両１の再加速を予測する。

ステップＳ３で、コントローラ９０は、車両走行モードがスポーツモードに選択されている場合に、車両１が再加速すると予測する。ステップＳ３で肯定判定の場合、車両１が再加速すると予測される。ステップＳ３で肯定判定の場合、処理はステップＳ４に進む。

ステップＳ４で、コントローラ９０は、Ｒ／Ｖ６１及びＷＧＶ７１を閉弁状態にする。Ｒ／Ｖ６１及びＷＧＶ７１を閉弁状態にすることは、すでに閉弁状態にあるＲ／Ｖ６１やＷＧＶ７１の状態をそのまま維持することを含む。これは、Ｒ／Ｖ６１やＷＧＶ７１を開弁状態にする場合も同様である。

ステップＳ５で、コントローラ９０は、圧縮比が所定値α以上であるか否かを判定する。圧縮比が所定値α以上であるか否かは、位置センサ９３の出力に基づき判定できる。所定値αは、ノッキングの発生を抑制する観点から走行実験等に基づき予め設定することができる。ステップＳ５で否定判定の場合、本フローチャートの処理は終了する。ステップＳ５で肯定判定の場合、処理はステップＳ６に進む。この場合、コントローラ９０は、圧縮比が所定値αより低くなるように圧縮比可変機構１１０を制御する。

コントローラ９０は、ステップＳ３において車両１が再加速すると予測したタイミングに応じて、ステップＳ４からステップＳ６の処理を行う。これにより、ステップＳ４からステップＳ６の処理を再加速の加速開始前に行うことができる。

ステップＳ３で否定判定であった場合、処理はステップＳ１１に進む。この場合、コントローラ９０は、減速時であるか否かを判定する。減速時であるか否かは、開度ＴＶＯが減少し始めたか否かで判定できる。否定判定の場合、コントローラ９０はステップＳ１１の処理を繰り返す。肯定判定の場合、処理はステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２で、コントローラ９０は、開度ＲＶＯを大きくする。続くステップＳ１３で、コントローラ９０は、開度ＷＶＯを小さくする。また、ステップＳ１４で、コントローラ９０は、開度ＷＶＯを小さくしてから所定時間が経過したか否かを判定する。そして、否定判定であれば、ステップＳ１４の処理を繰り返し、肯定判定であれば、ステップＳ１５で開度ＷＶＯを大きくする。

ステップＳ１２で、コントローラ９０は具体的には、Ｒ／Ｖ６１を開弁することができる。また、ステップＳ１３ではＷＧＶ７１を閉弁することができ、ステップＳ１５ではＷＧＶ７１を開弁することができる。ステップＳ１５の後には、本フローチャートの処理は終了する。

ステップＳ２では、開度ＡＰＯの代わりに開度ＴＶＯが適用されてもよい。すなわち、コントローラ９０は、機関運転状態が過給運転領域にあり、且つ開度ＴＶＯが減少し始めたときに、車両１の再加速を予測してもよい。したがって、コントローラ９０は、機関運転状態が過給運転領域にある場合に、加速要求の度合いが減少したことに応じて、再加速を予測すればよい。この場合、コントローラ９０は、開度ＡＰＯの減少開始時から開度ＴＶＯの減少開始時までの間に、再加速を予測することができる。開度ＴＶＯの減少開始時は、車両１の減速開始時である。

図５は、再加速時のタイミングチャートの一例を示す図である。図５では、車両１の場合を実線で、第１の比較例の場合を破線で、第２の比較例の場合を一点鎖線でそれぞれ示す。第１の比較例は、再加速の加速開始前にＲ／Ｖ６１を開弁状態にする場合を示す。第２の比較例は、再加速の加速開始前にＲ／Ｖ６１及びＷＧＶ７１のうちＲ／Ｖ６１を閉弁状態にする場合を示す。図５では、各種のパラメータとして、開度ＡＰＯ、開度ＴＶＯ、開度ＲＶＯ、上流圧Ｐ１、コレクタ圧Ｐ２、回転速度ＮＥ、回転速度ＶＴ及び開度ＷＶＯを示す。

再加速を行うこの例では、まず、アクセルペダルがＯＦＦにされる結果、開度ＡＰＯが減少し、ゼロになる。また、開度ＡＰＯに遅れて開度ＴＶＯが減少し、ゼロになる。開度ＴＶＯは、タイミングＴ１で減少し始める。タイミングＴ１は、車両１の減速開始時である。このため、タイミングＴ１は、再加速の減速期間の始期となる。

第１の比較例の場合、加速開始前にＲ／Ｖ６１を開弁状態にする。具体的には、タイミングＴ１でＲ／Ｖ６１を開弁する。結果、これに応じて、上流圧Ｐ１がタイミングＴ１で低下し始める。これは、吸気が還流されるためである。第１の比較例の場合、上流圧Ｐ１は大気圧まで低下する。

コレクタ圧Ｐ２は、開度ＴＶＯの減少に応じて低下する。このため、コレクタ圧Ｐ２は、タイミングＴ１で低下し始める。コレクタ圧Ｐ２は、燃焼室９の負圧によって低下する。このため、コレクタ圧Ｐ２は大気圧を下回る。回転速度ＮＥはタイミングＴ１では大きく変化しない。回転速度ＶＴは、開度ＲＶＯがタイミングＴ１で大きくなる結果、タイミングＴ１で低下し始める。開度ＷＶＯは、タイミングＴ１で大きくなるように変更される。開度ＷＶＯは具体的には、中間開度から全開開度に変更される。中間開度は全開開度と全閉開度の間の開度である。

次に、アクセルペダルが再び踏み込まれると、開度ＡＰＯが大きくなる。また、開度ＡＰＯに遅れて開度ＴＶＯが大きくなり、タイミングＴ２で一定、すなわち定常状態となる。タイミングＴ２は、再加速の減速期間の終期である。したがって減速期間、すなわち減速時は、開度ＴＶＯの減少開始時であるタイミングＴ１から、開度ＴＶＯがその後の加速要求で増加した開度ＡＰＯに応じた開度になるタイミングＴ２までの期間である。

開度ＲＶＯは、開度ＴＶＯが増加し始めたタイミングで減少される。加速開始前に大きくした開度ＲＶＯは、例えばこのように減少させるなど、減速期間に小さくすることができる。このとき、開度ＲＶＯは具体的にはゼロにされる。したがって、Ｒ／Ｖ６１は具体的には閉弁される。

タイミングＴ２は、再加速期間の始期でもある。タイミングＴ２では、開度ＴＶＯが定常状態になったことで、過給機５０の過給効果が上流圧Ｐ１に表れ始める。このため、上流圧Ｐ１は、タイミングＴ２で上昇し始める。コレクタ圧Ｐ２は、開度ＴＶＯの増加に応じて上昇する。結果、タイミングＴ２で大気圧に達する。コレクタ圧Ｐ２は、タイミングＴ２からは、過給機５０の過給によって大気圧よりも上昇する。

回転速度ＮＥは、開度ＴＶＯの増加によって上昇し始める。回転速度ＶＴは、開度ＴＶＯの増加に応じて上昇する。回転速度ＶＴは、タイミングＴ２からは、定常状態の開度ＴＶＯで運転される内燃機関１００の排気に応じて上昇する。開度ＷＶＯは、タイミングＴ２後に小さくなるように変更される。開度ＷＶＯは具体的には、タイミングＴ２後に全開開度から小さくなるように変更され、タイミングＴ３で中間開度になる。

過給機５０の過給は、タイミングＴ３で定常状態となる。結果、上流圧Ｐ１及びコレクタ圧Ｐ２は、タイミングＴ３から一定になる。また、回転速度ＶＴも、タイミングＴ３から一定になる。

第２の比較例及び車両１の場合、タイミングＴ１以降もＲ／Ｖ６１の閉弁状態が維持される。結果、再加速の加速開始前にＲ／Ｖ６１が閉弁状態になる。これらの場合、第１の比較例の場合よりも、吸気が還流され難くなる。結果、過給圧が低下し難くなる。

このため、上流圧Ｐ１は、タイミングＴ１から一時的に上昇し、その後、低下し始める。そして、これらの場合には第１の比較例の場合よりも、開度ＲＶＯが小さいため、上流圧Ｐ１は、第１の比較例の場合よりも大きくなる。結果、上流圧Ｐ１は、大気圧までは低下しない。また、上流圧Ｐ１は、第１の比較例の場合と同様、タイミングＴ２で上昇し始めるが、タイミングＴ３よりも前に一定になる。

車両１の場合、タイミングＴ１において、さらに開度ＷＶＯが閉弁状態に向かって小さく変更される。結果、再加速の加速開始前にＲ／Ｖ６１及びＷＧＶ７１が閉弁状態になる。このため、車両１の場合、タービン５２の入口圧が第２の比較例の場合よりも低下し難くなる。結果、回転速度ＶＴの低下が抑制される。このため、車両１の場合には、上流圧Ｐ１は、タイミングＴ２において、さらに第２の比較例の場合よりも大きくなる。また、第２の比較例の場合よりも早く一定になる。

第２の比較例及び車両１の場合にも、コレクタ圧Ｐ２は、開度ＴＶＯの減少に応じて低下し、開度ＴＶＯの増加に応じて上昇する。但し、これらの場合には、開度ＴＶＯの増加に伴い、コレクタ部３３Ａに供給される上流圧Ｐ１が、第１の比較例の場合よりも高い。結果、コレクタ圧Ｐ２は、タイミングＴ２において、第１の比較例の場合よりも高くなる。また、タイミングＴ３よりも前に一定になる。

車両１の場合、開度ＴＶＯの増加に伴い、コレクタ部３３Ａに供給される上流圧Ｐ１は、さらに第２の比較例の場合よりも高い。このため、車両１の場合、コレクタ圧Ｐ２は、タイミングＴ２において、さらに第２の比較例の場合よりも高くなる。また、第２の比較例の場合よりも早く一定になる。

第２の比較例及び車両１の場合にも、回転速度ＮＥは、開度ＴＶＯの増加によって増加し始める。但しこれらの場合、回転速度ＮＥは、第１の比較例の場合と比較して大きな度合いで増加する。車両１の場合、回転速度ＮＥは、さらに第２の比較例の場合と比較して大きな度合いで増加する。第２の比較例及び車両１の場合、回転速度ＶＴは、第１の比較例の場合と比較して低下しない。車両１の場合、回転速度ＶＴは、ＷＧＶ７１を閉弁状態にしたことにより、さらに第２の比較例の場合と比較して低下しない。

第２の比較例及び車両１の場合、タイミングＴ２で、上流圧Ｐ１及びコレクタ圧Ｐ２が、第１の比較例の場合よりも高い予過給状態になる。そして、予過給状態から過給が開始されることで、過給性能が改善される。車両１の場合、タイミングＴ２で、上流圧Ｐ１及びコレクタ圧Ｐ２が、さらに第２の比較例の場合よりも高い予過給状態になる。このため車両１の場合には、第２の比較例の場合よりも、過給性能がさらに改善される。

次に本実施形態にかかる車両１の主な作用効果について説明する。

車両１は、内燃機関１００と、過給機５０と、吸気通路３０と、排気通路４０と、接続通路６０と、バイパス通路７０と、Ｒ／Ｖ６１と、ＷＧＶ７１と、コントローラ９０と、を備える。コントローラ９０は、車両１の再加速を予測する。また、車両１が再加速すると予測した場合に、加速開始前からＲ／Ｖ６１及びＷＧＶ７１を閉弁状態にする。

上記構成の車両１は、再加速すると予測した場合に、加速開始前からＲ／Ｖ６１を閉弁状態にすることで、上流圧Ｐ１の低下、すなわち過給圧の低下を抑制可能にする。結果、再加速時に過給圧を残存させることを可能にする。上記構成の車両１は、再加速すると予測した場合に、加速開始前からＷＧＶ７１を閉弁状態にすることで、タービン５２の入口圧の低下も抑制可能にする。結果、回転速度ＶＴの低下も抑制可能にする。このため、上記構成の車両１は、再加速時に過給圧を残存させるとともに、再加速に備えて回転速度ＶＴの低下を抑制することで、再加速時の過給応答性の改善を可能にする。

車両１では、内燃機関１００が圧縮比可変機構１１０を備える。そして、コントローラ９０は、車両１が再加速すると予測した場合に、加速開始前から圧縮比が所定値αより低くなるように圧縮比可変機構１１０を制御する。

このような構成の車両１では、ノッキングの発生を抑制するために、圧縮比が所定値αより低くなるまで過給の開始を遅らせる必要がなくなる。このため、このような構成の車両１は、再加速時の過給応答性の更なる改善を可能にする。

車両１では、コントローラ９０が、再加速しないと予測した場合に、減速時に開度ＲＶＯを大きくした後に開度ＷＶＯを小さくし、さらに開度ＷＶＯを小さくしてから所定時間経過後に開度ＷＶＯを大きくする。

このような構成の車両１は、開度ＲＶＯを大きくすることで、コンプレッサ５１への吸気の逆流を抑制可能にする。結果、再加速時の減速時にコンプレッサ５１への吸気の逆流によって発生する気流音を抑制可能にする。このような構成の車両１は、開度ＷＶＯを小さくすることで、所定時間の間、タービン５２の入口圧の低下を抑制可能にする。結果、車両１が再加速しないと予測した場合において、所定時間の間に再加速の加速要求があった場合にも、再加速時の過給応答性の改善を可能にする。所定時間は、再加速しないと予測した場合における再加速の加速要求を考慮した長さに予め設定することができる。

車両１では、車両走行モードがスポーツモードに選択されている場合に、コントローラ９０が、車両１が再加速すると予測する。これは、加速性能を高める走行制御が実行されるスポーツモードでは、減速中に再び加速が行われる可能性が高くなるためである。このため、車両１はこのような場合に車両１の再加速を予測することができる。

コントローラ９０は、変速機１５０のシフトチェンジが行われた場合に、車両１が再加速すると予測してもよい。これは、再加速時には変速機１５０のシフトチェンジが行われる蓋然性が高いためである。

コントローラ９０は、所定値よりも大きい傾斜角の上り勾配を走行している場合に、車両１が再加速すると予測してもよい。これは、このような上り勾配を走行している場合には、アクセルペダルの踏み込みを緩めた後、車両１の後退を防ぐために、直ちに加速すべき事態が発生し易くなるためである。所定値は、走行実験等に基づき予め設定することができる。

コントローラ９０は、車両１が牽引走行をしている場合に、車両１が再加速すると予測してもよい。これは、車両１が牽引走行をしている場合には、アクセルペダルの踏み込みを緩めた後、被牽引車両による衝突を防ぐために、直ちに加速すべき事態が発生し易くなるためである。

コントローラ９０は、車重が所定値よりも大きい場合に、車両１が再加速すると予測してもよい。これは、車重が所定値よりも大きい場合には、加速性が低下する結果、アクセルペダルの踏み込みを一旦緩めたものの、直ちに加速要求を行う事態が発生し易くなるためである。所定値は、走行実験等に基づき予め設定することができる。

コントローラ９０は、所定の頻度よりも高い頻度で加減速しながら走行している場合に、車両１が再加速すると予測してもよい。これは、このような場合には、アクセルペダルの踏み込みを緩めた後、直ちに加速が行われる蓋然性が高いためである。

加減速の頻度は、所定期間内に行われる加減速の回数で算出することができる。加減速の回数は、開度ＡＰＯが車両１の減速時に増加に転じた回数とすることができる。加減速の回数は、開度ＡＰＯが減少し、ゼロになった後に増加に転じた回数を含む。所定の頻度は、走行実験等に基づき予め設定することができる。開度ＡＰＯの代わりに、開度ＴＶＯが用いられてもよい。

コントローラ９０は具体的には、所定の頻度よりも高い頻度で加減速しながら走行していると判断した所定期間の次に到来する所定期間の間、車両１が再加速すると予測することができる。コントローラ９０は、車両１が再加速すると予測することになる所定期間についても、所定の頻度よりも高い頻度で加減速しながら走行しているか否かを判断することができる。

車両１では、コントローラ９０が、機関運転状態が過給運転領域にある場合に、加速要求の度合いが減少したことに応じて、車両１の再加速を予測する。車両１はこのような構成である場合に、再加速時に過給圧を残存させるとともに、再加速に備えて回転速度ＶＴの低下を抑制することで、再加速時の過給応答性の改善を可能にする。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

上述した実施形態では、車両１がコントローラ９０を備えることで、予測部及び制御部を備える場合について説明した。しかしながら、予測部及び制御部は例えば互いに異なるコントローラで実現されてもよい。

上述した実施形態では、内燃機関１００が火花点火式の内燃機関である場合について説明した。しかしながら、内燃機関１００は例えば圧縮着火式の内燃機関であってもよい。

上述した実施形態では、圧縮比可変機構１１０が複リンク式の圧縮比可変機構である場合について説明した。しかしながら、圧縮比可変機構１１０は必ずしも複リンク式の圧縮比可変機構に限られない。

１車両
３０吸気通路
４０排気通路
５０過給機
６０接続通路
６１Ｒ／Ｖ
７０バイパス通路
７１ＷＧＶ
９０コントローラ
１００内燃機関
１１０圧縮比可変機構
１５０変速機

Claims

内燃機関と、
前記内燃機関に導入する吸気を流通させる吸気通路と、
前記内燃機関が排出する排気を流通させる排気通路と、
前記吸気通路及び前記排気通路に設けられ、前記内燃機関に吸気を圧縮して供給する過給機と、
前記吸気通路のうち前記過給機の上流側及び下流側の部分を接続する接続通路と、
前記排気通路のうち前記過給機の上流側及び下流側の部分を接続するバイパス通路と、
前記接続通路に設けられた第１のバルブと、
前記バイパス通路に設けられた第２のバルブと、
車両の再加速を予測する予測部と、
車両が再加速すると前記予測部が予測した場合に、加速開始前から前記第１のバルブ及び前記第２のバルブを閉弁状態にする制御部と、
を備え、
前記制御部は、車両が再加速しないと前記予測部が予測した場合に、減速時に前記第１のバルブの開度を大きくした後に前記第２のバルブの開度を小さくし、さらに前記第２のバルブの開度を小さくしてから所定時間経過後に前記第２のバルブの開度を大きくする、
ことを特徴とする車両。
前記内燃機関は、圧縮比を可変にする圧縮比可変機構を備え、
前記制御部は、車両が再加速すると前記予測部が予測した場合に、加速開始前から圧縮比が所定値より低くなるように前記圧縮比可変機構を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両。
走行制御が実行される第１のモードと、前記第１のモードよりも加速性能を高める走行制御が実行される第２のモードとを含む車両走行モードを有し、
前記予測部が、前記車両走行モードが前記第２のモードに選択されている場合に、車両が再加速すると予測する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両。
前記内燃機関の出力回転を変速する変速機、をさらに備え、
前記予測部が、前記変速機のシフトチェンジが行われた場合に、車両が再加速すると予測する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両。
前記予測部が、所定値よりも大きい傾斜角の上り勾配を走行している場合に、車両が再加速すると予測する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両。
前記予測部が、牽引走行をしている場合に、車両が再加速すると予測する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両。
前記予測部が、車重が所定値よりも大きい場合に、車両が再加速すると予測する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両。
前記予測部が、所定の頻度よりも高い頻度で加減速しながら走行している場合に、車両が再加速すると予測する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両。