JP6354477B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本発明は、ロックアップ機構を備えたトルクコンバータと圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構と、を有する車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device including a torque converter having a lockup mechanism and a variable compression ratio mechanism capable of changing a compression ratio.
例えば、特許文献1には、圧縮比との協調によりロックアップクラッチを締結してロックアップ機構をロックアップオン状態にする運転領域において、当該ロックアップクラッチを締結する際に圧縮比を低下させることで、圧縮比可変の効能を効率的に利用して車両の燃費を向上させる技術が開示されている。 For example, in Patent Literature 1, in the operation region where the lockup clutch is engaged in cooperation with the compression ratio and the lockup mechanism is in the lockup on state, the compression ratio is lowered when the lockup clutch is engaged. Thus, a technique for improving the fuel efficiency of a vehicle by efficiently using the effect of varying the compression ratio is disclosed.
しかしながら、一般的に、ロックアップクラッチ締結時の応答性は、圧縮比変更時の可変圧縮比機構の応答性よりも良い。また、圧縮比が高くなるほど1サイクル中の内燃機関のトルク変動が大きくなる。つまり、上記特許文献1においては、圧縮比が低下する前にロックアップクラッチが締結されてしまい、内燃機関のトルク変動に起因して大きな車両振動が発生してしまう虞がある。 However, in general, the response when the lockup clutch is engaged is better than the response of the variable compression ratio mechanism when changing the compression ratio. Further, as the compression ratio increases, the torque fluctuation of the internal combustion engine during one cycle increases. In other words, in Patent Document 1, the lockup clutch is engaged before the compression ratio is lowered, and there is a risk that a large vehicle vibration may occur due to torque fluctuations of the internal combustion engine.
本発明の車両の制御装置は、圧縮比を高圧縮比から低圧縮比に切り替え、かつトルクコンバータのロックアップ機構をロックアップオフ状態からロックアップオン状態に切り替える際には、可変圧縮比機構の応答遅れと可変バルブタイミング機構の応答遅れの双方を加味した内燃機関の有効圧縮比が目標有効圧縮比になるまで、上記内燃機関の吸気弁閉時期を下死点から遠ざかるように制御するとともに、上記内燃機関の点火時期を遅角し、上記有効圧縮比が上記目標有効圧縮比になると、上記可変圧縮比機構による圧縮比の変更が終了するまで上記有効圧縮比が上記目標有効圧縮比となるように吸気弁閉時期を下死点に近づくように制御することによって、上記内燃機関のトルク変動を低下させることを特徴としている。 The vehicle control device of the present invention switches the compression ratio from the high compression ratio to the low compression ratio, and switches the lockup mechanism of the torque converter from the lockup off state to the lockup on state . While controlling the intake valve closing timing of the internal combustion engine away from the bottom dead center until the effective compression ratio of the internal combustion engine taking into account both the response delay and the response delay of the variable valve timing mechanism reaches the target effective compression ratio, When the ignition timing of the internal combustion engine is retarded and the effective compression ratio becomes the target effective compression ratio, the effective compression ratio becomes the target effective compression ratio until the change of the compression ratio by the variable compression ratio mechanism is completed. As described above, by controlling the intake valve closing timing so as to approach the bottom dead center, the torque fluctuation of the internal combustion engine is reduced.
本発明によれば、内燃機関のトルク変動に起因して大きな車両振動(こもり音)が発生することを抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that a big vehicle vibration (buzzing noise) generate | occur | produces due to the torque fluctuation of an internal combustion engine.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る車両の制御装置のシステム構成を模式的に示した説明図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a system configuration of a vehicle control device according to the present invention.
図示せぬ車両に搭載された内燃機関1は、ロックアップ機構を備えたトルクコンバータ2を介して自動変速機3に接続されている。トルクコンバータ2は、内燃機関1の出力軸4に接続されている。自動変速機3は、トルクコンバータ2の出力軸5に接続されている。 An internal combustion engine 1 mounted on a vehicle (not shown) is connected to an automatic transmission 3 via a torque converter 2 having a lockup mechanism. The torque converter 2 is connected to the output shaft 4 of the internal combustion engine 1. The automatic transmission 3 is connected to the output shaft 5 of the torque converter 2.
また、内燃機関1は、可変バルブタイミング機構10として、各気筒の吸気弁(図示せず)の開時期及び閉時期の双方を同時に遅進させる位相可変機構を有している。上記位相可変機構は、例えば、特開2002−89303号公報等によって既に公知となっているものであり、上記吸気弁を開閉駆動する吸気カムシャフト(図示せず)の位相を後述するクランクシャフト15に対して遅進させる構成のものである。
Further, the internal combustion engine 1 has a variable
上記位相可変機構は、上記吸気カムシャフトと所定の角度範囲内で相対回転可能なスプロケットを当該吸気カムシャフトの一端に設けるとともに、タイミングチェーンもしくはタイミングベルトを介して上記スプロケットを後述するクランクシャフト15と連動させた構成となっている。上記吸気弁のバルブタイミング、すなわち上記吸気弁のリフト中心角のクランク角に対する位相は、上記吸気カムシャフトと上記スプロケットとをアクチュエータ(図示せず)等を用いて相対回転させることで連続的に遅進し、これにより吸気弁閉時期が変更される。
The phase variable mechanism is provided with a sprocket that is rotatable relative to the intake camshaft within a predetermined angle range at one end of the intake camshaft, and the sprocket is connected to a
なお、可変バルブタイミング機構10としては、少なくとも上記吸気弁の閉時期を遅進出来るものであれば良く、公知の種々の可変バルブタイミング機構を適用可能である。
The variable
内燃機関1、トルクコンバータ2及び自動変速機3は、コントロールユニット6からの指令(信号)に基づいて制御される。
The internal combustion engine 1, the torque converter 2 and the automatic transmission 3 are controlled based on a command (signal) from the
例えば、内燃機関1は、車両の運転状態に応じて最適なエンジントルクが得られるようにコントロールユニット6によって制御される。トルクコンバータ2のロックアップ機構は、図示せぬロックアップクラッチを締結状態にして内燃機関1と自動変速機3を直結状態とするロックアップオン状態と、上記ロックアップクラッチを解放状態とするロックアップオフ状態と、が車両の運転状態に応じて切り替えられるようにコントロールユニット6によって制御される。自動変速機3は、車両の運転状態に応じて最適な変速段が得られるようにコントロールユニット6によって制御される。
For example, the internal combustion engine 1 is controlled by the
コントロールユニット6には、運転者により操作されるアクセルペダルの開度(踏込量)を検出するアクセル開度センサ7や後述するクランクシャフト15のクランク角度と共に機関回転速度を検出可能なクランク角センサ8、上記吸気弁の開閉時期に対応する上記吸気カムシャフトの位相(変換角)を検出する吸気カム角センサ9等の各種センサ類からの信号が入力されている。上記アクセルペダルの開度から内燃機関1の機関負荷が検出可能である。
The
なお、コントロールユニット6は、ロックアップ機構の状態がロックアップオン状態かロックアップオフ状態であるのかがトルクコンバータ2からの信号入力により判別可能となっている。
The
図2は、上述した内燃機関1の概略構成を模式的に示した説明図である。この内燃機関1は、上述した可変バルブタイミング機構10に加え、シリンダブロック11のシリンダ12内を往復動するピストン13の上死点位置を変更することで機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構14を有している。
FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a schematic configuration of the internal combustion engine 1 described above. In addition to the variable
可変圧縮比機構14は、ピストン13とクランクシャフト15のクランクピン16とを複数のリンクで連係した複リンク式ピストン−クランク機構を利用したものであって、クランクピン16に回転可能に装着されたロアリンク17と、このロアリンク17とピストン13とを連結するアッパリンク18と、偏心軸部20が設けられた制御軸19と、偏心軸部20とロアリンク17とを連結するコントロールリンク21と、を有している。
The variable
クランクシャフト15は、クランク軸受ブラケット22によってシリンダブロック11に回転可能に支持されている。
The
アッパリンク18は、一端がピストンピン23に回転可能に取り付けられ、他端が第1連結ピン24によりロアリンク17と回転可能に連結されている。コントロールリンク21は、一端が第2連結ピン25によりロアリンク17と回転可能に連結されており、他端が制御軸19の偏心軸部20に回転可能に取り付けられている。
One end of the
制御軸19は、クランクシャフト15と平行に配置され、かつシリンダブロック11に回転可能に支持されている。詳述すると、制御軸19は、クランク軸受ブラケット22と制御軸受ブラケット26との間に回転可能に支持されている。
The
そして、この制御軸19は、歯車機構27を介して電動モータからなるアクチュエータ28によって回転駆動され、その回転位置が制御されている。アクチュエータ28は、コントロールユニット6からの指令に基づき制御される。なお、制御軸19を油圧アクチュエータによって回転駆動するようにしてもよい。
The
アクチュエータ28により制御軸19の回転位置を変更することで、コントロールリンク21の揺動支点となる偏心軸部20の位置が変化する。これにより、コントロールリンク21によるロアリンク17の姿勢が変化し、ピストン13のピストンモーション(ストローク特性)、すなわちピストン13の上死点位置及び下死点位置の変化を伴って、圧縮比が連続的に変更される。
By changing the rotational position of the
内燃機関1の負荷の低い領域では、圧縮比を高く制御することで熱効率を向上させ、燃料消費量を低減することができる。また、内燃機関1の負荷の高い領域では、ノッキングが発生し易くなるので、圧縮比が低く制御される。 In a region where the load of the internal combustion engine 1 is low, the thermal efficiency can be improved and the fuel consumption can be reduced by controlling the compression ratio high. Further, since the knocking is likely to occur in the high load region of the internal combustion engine 1, the compression ratio is controlled to be low.
ここで、トルクコンバータ2のロックアップ機構がロックアップオン状態になっている場合、内燃機関1のトルク変動に起因する振動によって、車室内にいわゆるこもり音が発生する。このこもり音は、内燃機関1の1サイクル中のトルク変動が大きくなるほど大きくなる。また、内燃機関1の1サイクル中のトルク変動は、内燃機関1の圧縮比が高くなるほどが大きくなる。 Here, when the lock-up mechanism of the torque converter 2 is in the lock-up on state, a so-called booming noise is generated in the passenger compartment due to vibration caused by the torque fluctuation of the internal combustion engine 1. This booming noise increases as the torque fluctuation during one cycle of the internal combustion engine 1 increases. Further, the torque fluctuation during one cycle of the internal combustion engine 1 increases as the compression ratio of the internal combustion engine 1 increases.
従って、内燃機関1の1サイクル中のトルク変動が大きいときに、トルクコンバータ2のロックアップ機構がロックアップオン状態になっていると、車室内に大きなこもり音が発生してしまう虞がある。 Therefore, when the torque fluctuation during one cycle of the internal combustion engine 1 is large, if the lock-up mechanism of the torque converter 2 is in the lock-up on state, there is a possibility that a loud booming noise may be generated in the vehicle interior.
ここで、トルクコンバータ2のロックアップ機構は、切り替え時の応答性が、圧縮比変更時の可変圧縮比機構14の応答性よりも良い。
Here, the lock-up mechanism of the torque converter 2 has better responsiveness when switching than the responsiveness of the variable
そこで、内燃機関1の圧縮比を高圧縮比から低圧縮比に切り替え、かつトルクコンバータ2のロックアップ機構をロックアップオフ状態からロックアップオン状態に切り替える際には、可変圧縮比機構14の応答遅れに応じて、内燃機関1のトルク変動を低下させる。
Therefore, when the compression ratio of the internal combustion engine 1 is switched from the high compression ratio to the low compression ratio and the lockup mechanism of the torque converter 2 is switched from the lockup off state to the lockup on state, the response of the variable
これによって、内燃機関1の1サイクル中のトルク変動が大きい状態で、トルクコンバータ2のロックアップ機構がロックアップオン状態となることがなくなるため、車両振動(こもり音)の発生を抑制することができる。 As a result, the lockup mechanism of the torque converter 2 does not enter the lockup-on state when the torque fluctuation during one cycle of the internal combustion engine 1 is large, so that the occurrence of vehicle vibration (bumping noise) can be suppressed. it can.
本実施例においては、可変圧縮比機構14の圧縮比変更時の応答遅れを考慮し、圧縮比を高圧縮比から低圧縮比に切り替え、かつトルクコンバータ2のロックアップ機構をロックアップオフ状態からロックアップオン状態に切り換える際には、吸気弁閉時期が下死点から遠ざかるように可変バルブタイミング機構10を制御するとともに、可変圧縮比機構14の応答遅れと可変バルブタイミング機構10の応答遅れの双方を加味した内燃機関1の有効圧縮比の応答遅れに応じて、内燃機関1の点火時期を相対的に遅角させる。なお、点火時期は、内燃機関1の燃焼室(図示せず)内の混合気に点火する点火プラグ(図示せず)の点火時期であり、圧縮比よりも応答性よく変更することができる。
In the present embodiment, considering the response delay when changing the compression ratio of the variable
本実施例において、高圧縮比のときの吸気弁閉時期は下死点よりも遅角側となっているため、吸気弁閉時期が下死点から遅角するように可変バルブタイミング機構10を制御することで、吸気弁閉時期が下死点から遠ざかることになる。
In this embodiment, since the intake valve closing timing at the time of high compression ratio is retarded from the bottom dead center, the variable
これによって、トルクコンバータ2のロックアップ機構をロックアップオフ状態からロックアップオン状態に切り替えた際に、比較的応答の速い点火時期の遅角によって筒内圧力の最大値が低下し、内燃機関1の1サイクル中のトルク変動が低下するので、圧縮比の応答遅れに起因する車両振動(こもり音)を迅速に低減することができる。また、吸気弁閉時期を下死点から遠ざけることで内燃機関1の有効圧縮比が低下し、内燃機関1の1サイクル中のトルク変動が低下するので、点火時期の遅角のみで内燃機関1のトルク変動を低下させる場合に比べて、熱効率の低下を抑制することができる。 As a result, when the lockup mechanism of the torque converter 2 is switched from the lockup-off state to the lockup-on state, the maximum value of the in-cylinder pressure decreases due to the retard of the ignition timing that is relatively fast in response. Since the torque fluctuation during one cycle is reduced, it is possible to quickly reduce the vehicle vibration (bumping noise) due to the response delay of the compression ratio. Further, since the effective compression ratio of the internal combustion engine 1 is reduced by moving the intake valve closing timing away from the bottom dead center, and the torque fluctuation during one cycle of the internal combustion engine 1 is reduced, the internal combustion engine 1 can be obtained only by retarding the ignition timing. As compared with the case where the torque fluctuation is reduced, it is possible to suppress a decrease in thermal efficiency.
図3は、本実施例における圧縮比の設定領域とトルクコンバータ2のロックアップ機構の状態とを模式的に示した説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing the compression ratio setting region and the state of the lock-up mechanism of the torque converter 2 in the present embodiment.
図3中に破線で示す特性線Aは、ロックアップオンラインである。図3中に矢示するように、図3において特性線Aの左側の領域から特性線Aの右側の領域へと運転状態が変化した場合に、トルクコンバータ2のロックアップ機構をロックアップオフ状態からロックアップオン状態へ切り替える。つまり、特性線Aの高回転側、すなわち特性線Aよりも図3における右側の領域は、トルクコンバータ2のロックアップ機構をロックアップオン状態にするロックアップオン領域となっている。特性線Aの低回転側、すなわち特性線Aよりも図3における左側の領域は、トルクコンバータ2のロックアップ機構をロックアップオフ状態にするロックアップオフ領域となっている。図3において、運転状態が特性線Aの左側の領域から特性線Aの右側の領域へと変化する事例としては、機関負荷だけが低下する場合、機関負荷が急減に低下し、かつ機関回転速度が少し低下する場合、機関負荷が少し低下し、かつ機関回転速度が急激に上昇する場合等も考えられる。なお、運転状態がロックアップオン領域にある場合でも、圧縮比が上記許容圧縮比以下になっていない場合には、ロックアップオフ状態が維持される。 A characteristic line A indicated by a broken line in FIG. 3 is lock-up online. As indicated by an arrow in FIG. 3, when the operating state changes from the region on the left side of the characteristic line A to the region on the right side of the characteristic line A in FIG. 3, the lockup mechanism of the torque converter 2 is in the lockup-off state. To lock-up on status. That is, the high rotation side of the characteristic line A, that is, the region on the right side in FIG. 3 with respect to the characteristic line A is a lock-up on region where the lock-up mechanism of the torque converter 2 is in the lock-up on state. A low rotation side of the characteristic line A, that is, a region on the left side in FIG. 3 with respect to the characteristic line A is a lock-up off region in which the lock-up mechanism of the torque converter 2 is in the lock-up off state. In FIG. 3, as an example in which the operating state changes from the region on the left side of the characteristic line A to the region on the right side of the characteristic line A, when only the engine load decreases, the engine load decreases rapidly and the engine speed It is also conceivable that the engine load decreases slightly, the engine load decreases slightly, and the engine rotation speed increases rapidly. Even when the operation state is in the lock-up on region, the lock-up off state is maintained if the compression ratio is not less than or equal to the allowable compression ratio.
図3中に破線で示す特性線Bは、特性線Aよりも低回転側に位置したロックアップオフラインである。トルクコンバータ2のロックアップ機構がロックアップオン状態の場合、図3中に矢示するように、図3において特性線Bの右側の領域から特性線Bの左側の領域へと運転状態が変化するとロックアップオフ状態へ切り替えられる。つまり、図3における特性線Aと特性線Bに挟まれた領域では、ロックアップオン状態が維持される。換言すると、図3における特性線Aと特性線Bに挟まれた領域は、トルクコンバータ2のロックアップ機構を切り替える際のいわゆるヒステリシスになっている。 A characteristic line B indicated by a broken line in FIG. 3 is a lock-up offline located on the lower rotation side than the characteristic line A. When the lock-up mechanism of the torque converter 2 is in the lock-up on state, as indicated by an arrow in FIG. 3, when the operating state changes from the region on the right side of the characteristic line B to the region on the left side of the characteristic line B in FIG. Switch to lock-up off state. That is, the lock-up on state is maintained in the region sandwiched between the characteristic line A and the characteristic line B in FIG. In other words, the region sandwiched between the characteristic line A and the characteristic line B in FIG. 3 is a so-called hysteresis when the lockup mechanism of the torque converter 2 is switched.
図3において、特性線Aの低回転側、すなわち特性線Aよりも図3における左側の領域が、内燃機関1の圧縮比を所定の高圧縮比に設定する高圧縮比運転領域になっている。また、図3において、特性線Aの高回転側、すなわち特性線Aよりも図3における右側の領域が、内燃機関1の圧縮比を所定の低圧縮比に設定する低圧縮比運転領域となっている。 3, the low rotation side of the characteristic line A, that is, the region on the left side in FIG. 3 with respect to the characteristic line A is a high compression ratio operation region in which the compression ratio of the internal combustion engine 1 is set to a predetermined high compression ratio. . In FIG. 3, the high rotation side of the characteristic line A, that is, the region on the right side in FIG. 3 with respect to the characteristic line A is a low compression ratio operation region in which the compression ratio of the internal combustion engine 1 is set to a predetermined low compression ratio. ing.
なお、運転状態が低圧縮比運転領域から高圧縮比運転領域に変化した場合、図3における特性線Aと特性線Bに挟まれた領域では、圧縮比が低圧縮比に維持される。つまり、運転状態が特性線Aを高回転側から低回転側に通過したとしても、トルクコンバータ2のロックアップ機構がロックアップオン状態からロックアップオフ状態に切り替わるまで圧縮比は低圧縮比に維持される。 When the operation state changes from the low compression ratio operation region to the high compression ratio operation region, the compression ratio is maintained at the low compression ratio in the region sandwiched between the characteristic line A and the characteristic line B in FIG. That is, even if the operating state passes the characteristic line A from the high rotation side to the low rotation side, the compression ratio is maintained at the low compression ratio until the lockup mechanism of the torque converter 2 switches from the lockup on state to the lockup off state. Is done.
また、図3は、内燃機関1の圧縮比可変制御とトルクコンバータ2のロックアップ機構切り替え制御とを行う運転領域の一部を示したものであり、図示外の高負荷側ではトルクコンバータ2のロックアップ機構の状態に関わらず、ノッキング回避等のために圧縮比を低圧縮比とすることも可能である。機関回転速度が高くなるほどこもり音(車両振動)が発生する周波数域から外れるため、こもり音(車両振動)への影響が十分に小さい図示外の高回転側では、ロックアップオン状態で圧縮比を高圧縮比とすることも可能である。 FIG. 3 shows a part of the operation region in which the compression ratio variable control of the internal combustion engine 1 and the lockup mechanism switching control of the torque converter 2 are performed. Regardless of the state of the lockup mechanism, the compression ratio can be set to a low compression ratio in order to avoid knocking or the like. Since the higher the engine speed, the higher the engine speed, the more the noise will be out of the frequency range where the noise (vehicle vibration) is generated. A high compression ratio is also possible.
図4は、略一定の負荷で機関回転速度が上昇し、その後略一定の負荷で機関回転速度が下降するような運転状態の一例を示すタイミングチャートである。なお、この図4に示すタイミングチャートは、図3の矢印D1のような運転状態に対応する。 FIG. 4 is a timing chart showing an example of an operating state in which the engine rotation speed increases at a substantially constant load and thereafter the engine rotation speed decreases at a substantially constant load. Note that the timing chart shown in FIG. 4 corresponds to an operation state as indicated by an arrow D1 in FIG.
時刻t0は、圧縮比が高圧縮比、トルクコンバータ2のロックアップ機構がロックアップオフ状態である。時刻t1では、運転状態が高圧縮比運転領域及びロックアップオフ領域から低圧縮比運転領域及びロックアップオン領域に入り、圧縮比が高圧縮比から低圧縮比に切り替えられ、トルクコンバータ2のロックアップ機構がロックアップオフ状態からロックアップオン状態に切り替えられる。 At time t0, the compression ratio is high and the lockup mechanism of the torque converter 2 is in the lockup off state. At time t1, the operation state enters the low compression ratio operation region and the lockup on region from the high compression ratio operation region and the lockup off region, the compression ratio is switched from the high compression ratio to the low compression ratio, and the torque converter 2 is locked. The up mechanism is switched from the lock-up off state to the lock-up on state.
そして、破線で示す有効圧縮比の目標値に対して、可変圧縮比機構14による圧縮比の変更は応答遅れを生じるので、時刻t1から吸気弁閉時期が下死点から遠ざかるように可変バルブタイミング機構10を制御する。本実施例において、高圧縮比のときの吸気弁閉時期は下死点よりも遅角側となっているため、吸気弁閉時期が遅角するように可変バルブタイミング機構10を制御することで、吸気弁閉時期が下死点から遠ざかる。
Since the change in the compression ratio by the variable
また、可変バルブタイミング機構10による吸気弁閉時期の遅角も応答遅れを生じるので、可変圧縮比機構14による圧縮比変更時の応答遅れと、可変バルブタイミング機構10による吸気弁閉時期の変更時(遅角)の応答遅れと、を加味した内燃機関1の有効圧縮比の応答遅れに応じて点火時期の遅角補正を時刻t1から開始する。
In addition, since the delay of the intake valve closing timing by the variable
時刻t2では、有効圧縮比が目標有効圧縮比に到達し、点火時期の遅角補正が終了する。つまり、時刻t1から有効圧縮比が目標有効圧縮比まで低下するまでの間、点火時期を相対的に遅角させる。時刻t2から時刻t3にかけては、可変圧縮比機構14による低圧縮比への変更を引き続き行いつつ、有効圧縮比が略一定となるよう吸気弁閉時期が進角側に戻される。そして、時刻t3において、可変圧縮比機構14による圧縮比の変更が終了するとともに、吸気弁閉時期の遅角補正が終了する。
At time t2, the effective compression ratio reaches the target effective compression ratio, and the ignition timing retardation correction ends. That is, the ignition timing is relatively retarded from time t1 until the effective compression ratio decreases to the target effective compression ratio. From time t2 to time t3, the variable
時刻t4は、運転状態が特性線Bを高回転側から低回転側に通過するタイミングである。そのため時刻t4で、トルクコンバータ2のロックアップ機構がロックアップオン状態からロックアップオフ状態に切り替えられるとともに、圧縮比が低圧縮比から高圧縮比に切り替えられる。なお、時刻t4では、トルクコンバータ2のロックアップ機構をロックアップオフ状態に切り換えるため、吸気弁閉時期及び点火時期の補正は行わない。時刻t5では、圧縮比が高圧縮比に到達する。 Time t4 is a timing when the operating state passes the characteristic line B from the high rotation side to the low rotation side. Therefore, at time t4, the lockup mechanism of the torque converter 2 is switched from the lockup on state to the lockup off state, and the compression ratio is switched from the low compression ratio to the high compression ratio. At time t4, since the lockup mechanism of the torque converter 2 is switched to the lockup off state, the intake valve closing timing and the ignition timing are not corrected. At time t5, the compression ratio reaches the high compression ratio.
図5は、本実施例の制御の流れを示すフローチャートである。S1では、機関回転速度、機関負荷、トルクコンバータ2のロックアップ機構の状態(ロックアップオン状態とロックアップオフ状態のいずれの状態であるか)、現在の吸気弁閉時期、現在の圧縮比等の各種情報を読み込む。S2では、現在の圧縮比と現在の吸気弁閉時期から有効圧縮比を算出する。S3では、トルクコンバータ2のロックアップ機構がロックアップオン状態であるか否かを判定し、ロックアップオン状態であればS4へ進み、ロックアップオン状態でなければS9へ進む。S4では、目標圧縮比を低圧縮比に設定する。S5では、目標有効圧縮比を算出する。ここで、目標有効圧縮比は、予め実験または計算などで求めておいた車両振動(こもり音)が許容レベルとなる有効圧縮比である。S6では、現在の圧縮比とS4で設定した目標圧縮比とを比較し、現在の圧縮比が目標圧縮比となっていればS7へ進み、現在の圧縮比が目標圧縮比になっていなければS11へ進む。S7では、吸気弁閉時期の遅角量と点火時期の遅角量をゼロとしてS8へ進む。S8では、可変圧縮比機構14、可変バルブタイミング機構10及び点火時期を、それぞれ目標値に応じて制御する。
FIG. 5 is a flowchart showing the control flow of the present embodiment. In S1, the engine speed, the engine load, the state of the lock-up mechanism of the torque converter 2 (whether it is in the lock-up on state or the lock-up off state), the current intake valve closing timing, the current compression ratio, etc. Read various information. In S2, the effective compression ratio is calculated from the current compression ratio and the current intake valve closing timing. In S3, it is determined whether or not the lock-up mechanism of the torque converter 2 is in the lock-up on state. If the lock-up is in the on-state, the process proceeds to S4, and if not, the process proceeds to S9. In S4, the target compression ratio is set to a low compression ratio. In S5, a target effective compression ratio is calculated. Here, the target effective compression ratio is an effective compression ratio at which the vehicle vibration (bumping noise) obtained in advance by experiment or calculation becomes an allowable level. In S6, the current compression ratio is compared with the target compression ratio set in S4. If the current compression ratio is the target compression ratio, the process proceeds to S7, and if the current compression ratio is not the target compression ratio. Proceed to S11. In S7, the retard amount of the intake valve closing timing and the retard amount of the ignition timing are set to zero, and the process proceeds to S8. In S8, the variable
S9では、目標圧縮比を高圧縮比に設定する。S10では、吸気弁閉時期の遅角量と点火時期の遅角量をゼロとしてS8へ進む。 In S9, the target compression ratio is set to a high compression ratio. In S10, the retard amount of the intake valve closing timing and the retard amount of the ignition timing are set to zero, and the process proceeds to S8.
S11では、現在の圧縮比と目標有効圧縮比から吸気弁閉時期の遅角量を算出する。ここで、吸気弁閉時期の遅角量は、あくまで現在の圧縮比と目標有効圧縮比とから算出される。そのため、図4の時刻t1から時刻t2の区間のように圧縮比の低下に伴って吸気弁閉時期の遅角量を増加させていく区間がある一方で、図4の時刻t2から時刻t3の区間のように圧縮比が目標の低圧縮比に未到達の状態で有効圧縮比が目標有効圧縮比まで低下している場合は、圧縮比の低下に伴って吸気弁閉時期の遅角量を減少させていく区間も存在する。S12では、現在の有効圧縮比と目標有効圧縮比とを比較し、現在の有効圧縮比が目標有効圧縮比となっていればS13へ進み、現在の有効圧縮比が目標有効圧縮比になっていなければS14へ進む。S13では、点火時期の遅角量をゼロとしてS8へ進む。S14では、現在の有効圧縮比と目標有効圧縮比から点火時期の遅角量を算出してS8へ進む。 In S11, the retard amount of the intake valve closing timing is calculated from the current compression ratio and the target effective compression ratio. Here, the retard amount of the intake valve closing timing is calculated from the current compression ratio and the target effective compression ratio. Therefore, there is a section in which the retard amount of the intake valve closing timing is increased with a decrease in the compression ratio, such as a section from time t1 to time t2 in FIG. 4, while from time t2 to time t3 in FIG. If the effective compression ratio has decreased to the target effective compression ratio while the compression ratio has not reached the target low compression ratio as in the section, the retard amount of the intake valve closing timing is reduced as the compression ratio decreases. There is also a section that decreases. In S12, the current effective compression ratio is compared with the target effective compression ratio. If the current effective compression ratio is the target effective compression ratio, the process proceeds to S13, and the current effective compression ratio is the target effective compression ratio. If not, the process proceeds to S14. In S13, the retard amount of the ignition timing is set to zero and the process proceeds to S8. In S14, the retard amount of the ignition timing is calculated from the current effective compression ratio and the target effective compression ratio, and the process proceeds to S8.
なお、上述した実施例では、内燃機関1の1サイクル中のトルク変動を低下させるために、点火時期を遅角するとともに、吸気弁閉時期を下死点から遠ざけているが、点火時期を遅角することのみや、吸気弁閉時期を下死点から遠ざけることのみを行うようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the ignition timing is retarded and the intake valve closing timing is kept away from the bottom dead center in order to reduce torque fluctuation during one cycle of the internal combustion engine 1, but the ignition timing is delayed. It may be possible to perform only turning or only keeping the intake valve closing timing away from the bottom dead center.
点火時期を遅角することのみで内燃機関1の1サイクル中のトルク変動を低下させても、圧縮比の応答遅れによる車両振動(こもり音)を迅速に低減することができる。 Even if the torque fluctuation in one cycle of the internal combustion engine 1 is reduced only by retarding the ignition timing, the vehicle vibration (bumping noise) due to the response delay of the compression ratio can be quickly reduced.
また、吸気弁閉時期を下死点から遠ざけることのみで内燃機関1の1サイクル中のトルク変動を低下させても、点火時期の遅角のみで内燃機関1の1サイクル中のトルク変動を低下させた場合に比べて熱効率の低下を抑制することができる。 Moreover, even if the torque fluctuation during one cycle of the internal combustion engine 1 is reduced only by moving the intake valve closing timing away from the bottom dead center, the torque fluctuation during one cycle of the internal combustion engine 1 is reduced only by retarding the ignition timing. It is possible to suppress a decrease in thermal efficiency as compared with the case where it is made to occur.
1…内燃機関
2…トルクコンバータ
3…自動変速機
10…可変バルブタイミング機構
14…可変圧縮比機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 2 ... Torque converter 3 ...
Claims (1)
上記内燃機関の吸気弁閉時期を変更可能な可変バルブタイミング機構と、
ロックアップ機構を備えて上記内燃機関と変速機の間に配置されたトルクコンバータと、を有する車両の制御装置において、
圧縮比を高圧縮比から低圧縮比に切り替え、かつ上記ロックアップ機構をロックアップオフ状態からロックアップオン状態に切り替える際には、
上記可変圧縮比機構の応答遅れと上記可変バルブタイミング機構の応答遅れの双方を加味した上記内燃機関の有効圧縮比が目標有効圧縮比になるまで、上記内燃機関の吸気弁閉時期を下死点から遠ざかるように制御するとともに、上記内燃機関の点火時期を遅角し、
上記有効圧縮比が上記目標有効圧縮比になると、上記可変圧縮比機構による圧縮比の変更が終了するまで上記有効圧縮比が上記目標有効圧縮比となるように吸気弁閉時期を下死点に近づくように制御することによって、上記内燃機関のトルク変動を低下させることを特徴とする車両の制御装置。 A variable compression ratio mechanism capable of changing the compression ratio of the internal combustion engine;
A variable valve timing mechanism capable of changing the intake valve closing timing of the internal combustion engine;
In a vehicle control device having a lock-up mechanism and a torque converter disposed between the internal combustion engine and the transmission,
When switching the compression ratio from the high compression ratio to the low compression ratio and switching the lockup mechanism from the lockup off state to the lockup on state,
The intake valve closing timing of the internal combustion engine is set to the bottom dead center until the effective compression ratio of the internal combustion engine taking into account both the response delay of the variable compression ratio mechanism and the response delay of the variable valve timing mechanism becomes the target effective compression ratio. And the ignition timing of the internal combustion engine is retarded,
When the effective compression ratio becomes the target effective compression ratio, the intake valve closing timing is set at the bottom dead center so that the effective compression ratio becomes the target effective compression ratio until the change of the compression ratio by the variable compression ratio mechanism is completed. A control apparatus for a vehicle, wherein the torque fluctuations of the internal combustion engine are reduced by controlling to approach .
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