WO2015162783A1 - 車両及び車両の制御方法 - Google Patents

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WO2015162783A1
WO2015162783A1 PCT/JP2014/061727 JP2014061727W WO2015162783A1 WO 2015162783 A1 WO2015162783 A1 WO 2015162783A1 JP 2014061727 W JP2014061727 W JP 2014061727W WO 2015162783 A1 WO2015162783 A1 WO 2015162783A1
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WO
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vehicle
compression ratio
internal combustion
combustion engine
opening
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/061727
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English (en)
French (fr)
Inventor
尚純 加藤
Original Assignee
日産自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F02D15/02—Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle and a vehicle control method.
  • JP-2011-21524A discloses an engine control device that corrects the target compression ratio to the weight reduction side when it is determined that knocking may occur when the vehicle is decelerated and re-accelerated.
  • the engine includes a variable compression ratio mechanism and a turbocharger.
  • re-acceleration may be performed with a high compression ratio.
  • knocking may occur as a result of the boost pressure increasing with a high compression ratio.
  • variable compression ratio mechanism in terms of responsiveness to quickly reduce the compression ratio with respect to the increasing supercharging pressure and suppress the occurrence of knocking. For this reason, a technique for suppressing the occurrence of knocking during re-acceleration is desired.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a vehicle and a vehicle control method that can suppress the occurrence of knocking during reacceleration.
  • a vehicle includes an internal combustion engine including a compression ratio variable mechanism that makes a compression ratio variable, a supercharger that compresses and supplies intake air to the internal combustion engine, and distributes intake air that is introduced into the internal combustion engine
  • FIG. 1 is a first schematic configuration diagram of a vehicle according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a view showing a variable compression ratio mechanism.
  • FIG. 3 is a second schematic configuration diagram of the vehicle according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of control performed by the controller.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a first example of a timing chart during re-acceleration.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a second example of a timing chart at the time of reacceleration.
  • FIG. 1 is a first schematic configuration diagram of a vehicle 1 according to an embodiment.
  • the vehicle 1 includes an intake passage 30, an exhaust passage 40, a supercharger 50, and a controller 90.
  • the internal combustion engine 100 includes a cylinder block 10 and a cylinder head 20.
  • a cylinder 11 is formed in the cylinder block 10.
  • the cylinder 11 accommodates the piston 2.
  • the combustion chamber 9 is formed by the crown surface of the piston 2, the wall surface of the cylinder 11, and the lower surface of the cylinder head 20. In the combustion chamber 9, the air-fuel mixture burns.
  • the piston 2 reciprocates the cylinder 11 under the combustion pressure due to combustion.
  • the cylinder head 20 is disposed on the upper side of the cylinder block 10.
  • An intake port 3 and an exhaust port 4 are formed in the cylinder head 20.
  • the intake port 3 supplies intake air to the combustion chamber 9.
  • the exhaust port 4 exhausts exhaust from the combustion chamber 9.
  • the cylinder head 20 is provided with an intake valve 5 and an exhaust valve 6.
  • the intake valve 5 opens and closes the intake port 3.
  • the exhaust valve 6 opens and closes the exhaust port 4.
  • the intake valve 5 is driven by the intake side cam 5A, and the exhaust valve 6 is driven by the exhaust side cam 6A.
  • a spark plug 7 is provided in a portion of the cylinder head 20 between the intake valve 5 and the exhaust valve 6. The spark plug 7 ignites the air-fuel mixture in the combustion chamber 9.
  • the intake passage 30 distributes intake air introduced into the internal combustion engine 100.
  • the intake air is air.
  • the exhaust passage 40 circulates exhaust exhausted from the internal combustion engine 100.
  • a supercharger 50 is provided in the intake passage 30 and the exhaust passage 40.
  • the supercharger 50 compresses and supplies intake air to the internal combustion engine 100.
  • the supercharger 50 is a turbocharger, and includes a compressor 51, a turbine 52, and a shaft 53.
  • the compressor 51 is provided in the intake passage 30.
  • the turbine 52 is provided in the exhaust passage 40.
  • the shaft 53 connects the compressor 51 and the turbine 52. In the supercharger 50, when the turbine 52 is rotated by exhaust gas, the compressor 51 is rotated through the shaft 53 to compress the intake air.
  • the intake passage 30 guides intake air to the intake port 3 via the intake manifold 33.
  • a compressor 51, a throttle valve 31, and an intercooler 32 are provided in order from the upstream side.
  • the throttle valve 31 adjusts the amount of intake air introduced into the internal combustion engine 100.
  • the throttle valve 31 adjusts the amount of intake air by changing the intake flow area of the intake passage 30.
  • the intercooler 32 cools the intake air that has been compressed by the compressor 51 to a high temperature.
  • the intake air that has passed through the intercooler 32 is distributed to each cylinder via an intake manifold 33.
  • the intake manifold 33 includes a collector portion 33A and a branch pipe 33B.
  • the collector 33A is a volume chamber.
  • the branch pipe 33B connects the collector portion 33A and the intake port 3 of each cylinder.
  • a fuel injection valve 8 is provided in the branch pipe 33B. The fuel injection valve 8 injects fuel according to the engine operating state. The fuel injection valve 8 may be arranged so as to inject fuel directly into the combustion chamber 9.
  • a pressure sensor 34 is provided in a portion of the intake passage 30 between the compressor 51 and the throttle valve 31.
  • the pressure sensor 34 detects the upstream pressure P1 of the throttle valve 31.
  • the upstream pressure P1 is the pressure of the intake air after passing through the compressor 51. For this reason, the pressure sensor 34 can detect the supercharging pressure.
  • the collector 33A is provided with a pressure sensor 35 that detects a collector pressure P2 that is the pressure of the intake air in the collector 33A.
  • the exhaust passage 40 circulates the exhaust discharged from the exhaust port 4 via the exhaust manifold 42.
  • a turbine 52 and a catalytic converter 41 are provided in order from the upstream side.
  • the exhaust discharged into the exhaust passage 40 is purified by the catalytic converter 41 after being rotated by the turbine 52 and discharged to the outside.
  • the catalytic converter 41 is a three-way catalytic converter.
  • the vehicle 1 further includes a connection passage 60 and a recirculation valve 61.
  • the recirculation valve 61 is referred to as R / V 61.
  • the connection passage 60 is provided in the intake passage 30.
  • the connection passage 60 connects the upstream and downstream portions of the intake passage 30 with respect to the compressor 51.
  • the downstream portion is a portion upstream of the throttle valve 31 in the intake passage 30.
  • connection passage 60 circulates part of the intake air that has passed through the compressor 51 upstream of the compressor 51.
  • An R / V 61 is provided in the connection passage 60.
  • the R / V 61 adjusts the flow rate of the intake air flowing through the connection passage 60.
  • the R / V 61 can prevent the supercharging pressure from becoming too high by causing the intake air to recirculate through the connection passage 60 when the throttle valve 31 is closed, such as when the vehicle 1 is decelerated.
  • the vehicle 1 further includes an exhaust bypass passage 70 and a waste gate valve 71.
  • the exhaust bypass passage 70 is provided in the exhaust passage 40.
  • the exhaust bypass passage 70 connects the upstream and downstream portions of the exhaust passage 40 with respect to the turbine 52.
  • the downstream portion is a portion upstream from the catalytic converter 41.
  • the exhaust bypass passage 70 circulates exhaust gas so as to bypass the turbine 52.
  • a waste gate valve 71 is provided in the exhaust bypass passage 70.
  • the waste gate valve 71 adjusts the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust bypass passage 70.
  • the waste gate valve 71 adjusts the rotational speed VT of the turbocharger 50, that is, the rotational speed of the turbine 52 and the compressor 51 by adjusting the flow rate of the exhaust gas.
  • the vehicle 1 further includes an exhaust gas recirculation passage 80, an EGR cooler 81, and an EGR valve 82.
  • the exhaust gas recirculation passage 80 connects the exhaust passage 40 and the intake passage 30. Specifically, the exhaust gas recirculation passage 80 connects a portion of the exhaust passage 40 downstream of the catalytic converter 41 and a portion of the intake passage 30 upstream of the compressor 51.
  • the exhaust gas recirculation passage 80 recirculates part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 40 to the intake air passage 30.
  • the exhaust gas recirculation passage 80 is provided with an EGR cooler 81 and an EGR valve 82.
  • the EGR cooler 81 is a cooling device that cools external EGR gas, that is, exhaust gas that is recirculated.
  • the EGR valve 82 adjusts the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation passage 80.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the compression ratio variable mechanism 110.
  • the internal combustion engine 100 includes a variable compression ratio mechanism 110.
  • the variable compression ratio mechanism 110 includes a lower link 111, an upper link 112, a control link 113, a connecting pin 114, a control shaft 115, a pinion 116, and an actuator 117.
  • the lower link 111 and the upper link 112 constitute a plurality of links that connect the crankshaft 120 and the piston 2 of the internal combustion engine 100.
  • the control link 113 regulates the movement of the lower link 111.
  • the upper link 112 and the control link 113 are connected to the lower link 111 with pins.
  • the connecting pin 114 connects the control link 113 to the control shaft 115.
  • the control link 113 swings around the connecting pin 114.
  • the connecting pin 114 is provided eccentric to the control shaft 115.
  • a gear is formed on the control shaft 115.
  • the gear meshes with the pinion 116.
  • the pinion 116 is provided on the rotation shaft of the actuator 117.
  • the actuator 117 rotates the control shaft 115 via the pinion 116.
  • a motor can be applied to the actuator 117.
  • variable compression ratio mechanism 110 changes the posture of the lower link 111 and the upper link 112 by rotating the control shaft 115 and changing the position of the connecting pin 114. Then, by changing the postures of the lower link 111 and the upper link 112, the top dead center position of the piston 2 is changed, and the compression ratio of the internal combustion engine 100 is changed.
  • FIG. 3 is a second schematic configuration diagram of the vehicle 1 according to the embodiment.
  • the vehicle 1 further includes a transmission 150, a controller 160, an acquisition device 200, and a navigation device 210.
  • the transmission 150 changes the output rotation of the internal combustion engine 100.
  • the transmission 150 is an automatic transmission. Therefore, the transmission 150 specifically shifts the output rotation of the internal combustion engine 100 transmitted through the torque converter.
  • the controller 160 is an electronic control device and controls the transmission 150.
  • the acquisition device 200 acquires traffic information around the vehicle 1. Specifically, the acquisition device 200 acquires traffic information for determining whether or not the vehicle 1 stops after deceleration when the vehicle 1 starts to decelerate. As such traffic information, the acquisition device 200 can acquire, for example, the state of the current traffic light, the state of the current road, the state of the current vehicle, and the presence or absence of the current pedestrian.
  • the acquisition device 200 includes a road-to-vehicle communication device that communicates with a communication terminal installed on the road, an inter-vehicle communication device that performs communication with other vehicles, an image recognition device that performs image recognition of a situation around the vehicle 1, and a vehicle. It can be set as the structure containing at least any one among the radar detection apparatuses which detect the surrounding object of 1.
  • the state of the current traffic light and the state of the current road can be acquired by, for example, a road-to-vehicle communication device.
  • the state of the immediate vehicle can be acquired by, for example, an inter-vehicle communication device.
  • the presence / absence of a pedestrian at hand can be acquired by, for example, an image recognition device or a radar detection device.
  • An image on which the image recognition device performs image recognition may be taken by a vehicle-mounted camera or may be taken by a road-to-vehicle communication device.
  • the vehicle 1 can further include an in-vehicle camera.
  • Part or all of the acquisition device 200 may be configured as a device integrated with the navigation device 210.
  • Navigation device 210 acquires the current position of vehicle 1 by GPS. Then, the road on which the vehicle 1 is traveling is specified using the map data, and the route guidance is executed.
  • the map data used by the navigation device 210 includes road gradient information. For this reason, the controller 90 can acquire the gradient of the road on which the vehicle 1 travels from the navigation device 210.
  • the gradient of the road on which the vehicle 1 travels is calculated by a calculation device that calculates an inclination angle based on, for example, the acceleration output from the vertical G sensor that detects the vertical acceleration of the vehicle 1, and is input to the controller 90. Good.
  • the vehicle 1 is provided with a mode switch 94, a towing detection sensor 95, and a stroke sensor 96.
  • the mode change switch 94 is a switch for setting the vehicle travel mode.
  • the vehicle travel mode includes three modes: a normal mode, a sport mode, and an eco mode.
  • a normal mode that is the first mode
  • normal traveling control is executed.
  • sports mode which is the second mode
  • traveling control having a higher rate of torque change with respect to acceleration operation than that in the normal mode that is, traveling control in which acceleration performance is enhanced compared to normal time
  • the eco mode which is the third mode
  • travel control is performed such that the fuel consumption rate is suppressed as compared with other travel control modes.
  • the vehicle travel mode includes an engine operation mode in which operation control of the internal combustion engine 100 is executed.
  • the towing detection sensor 95 detects that the vehicle 1 is towing. Specifically, the towing detection sensor 95 detects that the vehicle 1 is towing by detecting a connection state between the vehicle 1 and the towed vehicle. The fact that the vehicle 1 is towed may be detected by a detection device that detects that the vehicle 1 is towed based on, for example, the driving force of the vehicle 1 and the actual acceleration, and may be input to the controller 90.
  • the stroke sensor 96 detects the stroke value of the suspension of the vehicle 1.
  • the stroke sensor 96 detects the vehicle weight of the vehicle 1 by detecting the stroke value of the suspension.
  • the controller 90 is an electronic control unit. As shown in FIGS. 1 and 3, the controller 90 includes various sensors and switches such as a pressure sensor 34 and a pressure sensor 35, a crank angle sensor 91, and an accelerator pedal. Signals from the sensor 92, the position sensor 93, the mode changeover switch 94, the towing detection sensor 95, and the stroke sensor 96 are input.
  • the controller 90 is configured to be able to communicate with the controller 160, the acquisition device 200, and the navigation device 210.
  • the crank angle sensor 91 generates a crank angle signal for each predetermined crank angle.
  • the crank angle signal is used as a signal representative of the rotational speed NE of the internal combustion engine 100.
  • the accelerator pedal sensor 92 detects the amount of depression of the accelerator pedal provided in the vehicle 1.
  • the amount of depression of the accelerator pedal is used as a signal representative of the load of the internal combustion engine 100.
  • the accelerator pedal sensor 92 detects the presence or absence of an acceleration request requested by the driver and the degree of the acceleration request by detecting an accelerator pedal opening APO that is the amount of depression of the accelerator pedal.
  • the position sensor 93 detects the position of the connecting pin 114 of the compression ratio variable mechanism 110.
  • the controller 90 Based on the input signals from the various sensors and switches described above, and information from the controller 160, the acquisition device 200, and the navigation device 210, the controller 90 opens the opening TVO of the throttle valve 31, the opening RVO of the R / V 61, The opening degree of the waste gate valve 71 and the opening degree of the EGR valve 82 are controlled.
  • the controller 90 further controls the actuator 117 according to the engine operating state such as the rotational speed NE and the load of the internal combustion engine 100, for example.
  • step S1 it is determined whether or not the accelerator pedal opening APO has decreased.
  • the supercharging operation region can be set in advance according to the engine operating state. If a negative determination is made in step S1 or step S2, the process of this flowchart ends.
  • step S1 and step S2 the controller 90 acquires surrounding traffic information from the acquisition device 200 in step S3. Subsequently, in step S4, it is determined whether or not the vehicle 1 stops after decelerating based on the acquired traffic information.
  • step S4 the controller 90, for example, that the signal of the immediate traffic light is red, that the current road is congested, or that the current vehicle is running or stopped at a speed lower than a predetermined value. Or, when there is a pedestrian in front, it can be determined that the vehicle 1 stops after decelerating. If a negative determination is made in step S4, the process proceeds to step S5.
  • step S5 the controller 90 detects the compression ratio of the internal combustion engine 100. Specifically, the controller 90 detects the compression ratio of the internal combustion engine 100 based on the input signal from the position sensor 93. Detecting the compression ratio includes estimating the compression ratio. Therefore, the controller 90 may estimate the compression ratio by estimating the position of the connecting pin 114 based on a command to the actuator 117, for example.
  • step S6 the controller 90 predicts reacceleration of the vehicle 1. That is, it is predicted whether or not the vehicle 1 is accelerated again.
  • step S6 the process has undergone the process determination in steps S1 and S2. Therefore, the controller 90 predicts reacceleration of the vehicle 1 when the engine operating state is in the supercharging operation region and the accelerator pedal opening APO starts to decrease.
  • step S6 the controller 90 predicts that the vehicle 1 is reaccelerated when the vehicle travel mode is selected as the sport mode. If a negative determination is made in step S6, the process of this flowchart ends. If the determination in step S6 is affirmative, it is predicted that the vehicle 1 will accelerate again. If an affirmative determination is made in step S6, the process proceeds to step S7.
  • step S7 the controller 90 changes the opening of the R / V 61 according to the compression ratio. Specifically, the opening degree of R / V61 is increased as the compression ratio is higher.
  • the opening degree of R / V 61 can be preset according to the compression ratio.
  • the controller 90 determines in step S8 whether or not it is a re-acceleration period. Whether or not it is the re-acceleration period can be determined, for example, based on whether or not the opening degree TVO has reached an opening degree corresponding to the requested acceleration degree again. If the determination in step S8 is negative, the controller 90 repeats the process in step S8.
  • step S8 determines whether or not the supercharging pressure has overshooted. Whether or not the supercharging pressure has overshot can be determined by whether or not the supercharging pressure has exceeded the target supercharging pressure.
  • the target boost pressure can be set in advance according to the engine operating state. If the determination is negative, the process of this flowchart ends. If the determination is affirmative, the process proceeds to step S10. In this case, the controller 90 increases the opening degree of the R / V 61. After step S10, the process of this flowchart ends.
  • step S4 determines whether the determination in step S4 is affirmative. If the determination in step S4 is affirmative, the process proceeds to step S11. In this case, the controller 90 increases the opening of the R / V 61 from the start of deceleration. After step S11, the process of this flowchart ends.
  • opening TVO may be applied instead of opening APO. That is, the controller 90 may predict the reacceleration of the vehicle 1 when the engine operation state is in the supercharging operation region and the opening degree TVO starts to decrease. Therefore, when the engine operating state is in the supercharging operation region, the controller 90 may predict re-acceleration according to the decrease in the degree of acceleration request. In this case, the controller 90 can predict re-acceleration from the time when the opening APO starts decreasing until the time when the opening TVO starts decreasing. When the opening degree TVO starts to decrease, the vehicle 1 starts to decelerate.
  • step S7 the controller 90 may execute the following processing. That is, it may be determined whether or not the detected compression ratio is lower than the predetermined value ⁇ , and if the determination is affirmative, the opening degree of the R / V 61 may be reduced. Moreover, when it is negative determination, you may enlarge the opening degree of R / V61.
  • the predetermined value ⁇ can be set in advance based on a driving experiment or the like from the viewpoint of suppressing the occurrence of knocking and improving the supercharging performance.
  • the controller 90 can close the R / V 61. Closing the valve includes maintaining the state of the R / V 61 that is already closed. If the determination is negative, the controller 90 can set the opening of the R / V 61 according to the supercharging pressure. In this case, the controller 90 can set the opening degree of the R / V 61 to be larger as the supercharging pressure is larger.
  • the predetermined value when determining whether or not the detected compression ratio is lower than the predetermined value may be different from the predetermined value when determining whether or not the detected compression ratio is higher than the predetermined value. .
  • FIG. 5 is a diagram showing a first example of a timing chart at the time of reacceleration.
  • the case where the compression ratio is relatively high is indicated by a solid line
  • the case where the compression ratio is relatively low is indicated by a broken line.
  • the opening degree APO, the opening degree TVO, the opening degree RVO, the upstream pressure P1, the collector pressure P2, the rotational speed NE, and the rotational speed VT are shown as various parameters.
  • the case where the detected compression ratio is larger than the predetermined value ⁇ is the same as the case where the compression ratio shown in FIG. 5 is relatively high.
  • the case where the detected compression ratio is smaller than the predetermined value ⁇ is the same as the case where the compression ratio shown in FIG. 5 is relatively low.
  • the opening degree APO is reduced to zero.
  • the opening TVO decreases to zero after the opening APO.
  • the opening degree TVO starts to decrease at timing T1.
  • Timing T1 is when the vehicle 1 starts to decelerate. For this reason, the timing T1 is the start of the deceleration period of reacceleration.
  • the opening degree RVO is changed at the timing T1 as a result of changing the opening degree RVO based on the processing in step S7 described above.
  • the upstream pressure P1 starts to decrease at the timing T1 accordingly. This is because the intake air is recirculated.
  • the upstream pressure P1 decreases to atmospheric pressure.
  • the collector pressure P2 decreases as the opening TVO decreases. For this reason, the collector pressure P2 starts to decrease at the timing T1.
  • the collector pressure P ⁇ b> 2 decreases due to the negative pressure in the combustion chamber 9. For this reason, collector pressure P2 is less than atmospheric pressure.
  • the rotational speed NE does not change greatly at the timing T1.
  • the rotation speed VT starts to decrease at the timing T1 as a result of the opening degree RVO increasing at the timing T1.
  • the opening degree APO increases.
  • the opening degree TVO increases after the opening degree APO, and becomes constant at the timing T2, that is, a steady state.
  • Timing T2 is the end of the deceleration period of reacceleration. Therefore, the deceleration period is a period from timing T1 when the opening TVO starts to decrease to timing T2 when the opening TVO becomes an opening corresponding to the opening APO that is increased by a subsequent acceleration request.
  • the opening RVO is decreased at the timing when the opening TVO starts to increase.
  • the opening degree RVO increased in the above-described step S7 can be decreased during the deceleration period, for example, by decreasing in this way.
  • the opening TVO is specifically set to zero. Therefore, the R / V 61 is specifically closed.
  • Timing T2 is also the beginning of the re-acceleration period.
  • the opening degree TVO since the opening degree TVO is in a steady state, the supercharging effect of the supercharger 50 begins to appear in the upstream pressure P1. For this reason, the upstream pressure P1 starts to rise at the timing T2.
  • the collector pressure P2 increases as the opening degree TVO increases. As a result, atmospheric pressure is reached at timing T2.
  • the collector pressure P2 increases from the atmospheric pressure due to the supercharging of the supercharger 50 from the timing T2.
  • Rotational speed NE begins to increase as the opening TVO increases.
  • the rotational speed VT increases as the opening degree TVO increases.
  • the rotational speed VT increases from timing T2 according to the exhaust of the internal combustion engine 100 operated at the steady state opening degree TVO.
  • the supercharging of the supercharger 50 becomes a steady state at the timing T3.
  • the upstream pressure P1 and the collector pressure P2 become constant from the timing T3.
  • the rotational speed VT is also constant from the timing T3.
  • the opening degree RVO is set based on the above-described processing of step S7.
  • the opening degree RVO becomes smaller than when the compression ratio is relatively high.
  • the closed state of R / V 61 is maintained.
  • intake air is less likely to be recirculated than when the compression ratio is relatively high.
  • the supercharging pressure is difficult to decrease.
  • the upstream pressure P1 temporarily rises from the timing T1, and then begins to drop. Since the opening degree RVO is smaller than when the compression ratio is relatively high, the upstream pressure P1 becomes larger than when the compression ratio is relatively high. As a result, the upstream pressure P1 does not decrease to atmospheric pressure. The upstream pressure P1 starts to rise at the timing T2 as in the case where the compression ratio is relatively high, but becomes constant before the timing T3.
  • the collector pressure P2 decreases as the opening TVO decreases, and increases as the opening TVO increases.
  • the upstream pressure P1 supplied to the collector 33A is higher than when the compression ratio is relatively high.
  • the collector pressure P2 becomes higher at the timing T2 than when the compression ratio is relatively high. Moreover, it becomes constant before the timing T3.
  • the rotational speed NE starts to increase as the opening degree TVO increases.
  • the rotational speed NE increases to a greater degree than when the compression ratio is relatively high.
  • the rotational speed VT does not decrease as compared with the case where the compression ratio is relatively high.
  • the upstream pressure P1 and the collector pressure P2 are in a high precharging state at timing T2, as compared with the case where the compression ratio is relatively high. And supercharging performance is improved by starting supercharging from a pre-supercharging state.
  • the opening degree RVO is made larger than when the compression ratio is relatively low, and the occurrence of knocking can be prevented by preventing the pre-supercharging state at timing T2. It is suppressed.
  • FIG. 6 is a diagram showing a second example of a timing chart at the time of reacceleration.
  • FIG. 6 shows a case where overshoot occurs during the reacceleration period.
  • the case of the vehicle 1 is indicated by a solid line
  • the case of the comparative example is indicated by a broken line.
  • the comparative example is a case where the opening degree RVO is not increased when an overshoot occurs.
  • parameters similar to those in FIG. 5 are shown as various parameters.
  • the opening degree RVO when the overshoot occurs during the reacceleration period, the opening degree RVO is not increased. For this reason, the upstream pressure P1, the collector pressure P2, and the rotational speed VT temporarily increase. In the vehicle 1, when the overshoot occurs during the reacceleration period, the opening degree RVO is increased. As a result, increases in the upstream pressure P1, the collector pressure P2, and the rotational speed VT are suppressed.
  • the vehicle 1 includes an internal combustion engine 100, a supercharger 50, an intake passage 30, a connection passage 60, an R / V 61, and a controller 90.
  • the controller 90 detects the compression ratio of the internal combustion engine 100. Further, when the reacceleration of the vehicle 1 is predicted, and the vehicle 1 is predicted to be reaccelerated, the opening degree of the R / V 61 is changed according to the detected compression ratio.
  • the opening degree of the valve is changed in accordance with the compression ratio, thereby enabling quick response to the increasing supercharging pressure.
  • the vehicle 1 having such a configuration can suppress a decrease in the upstream pressure P1 by changing the opening of the valve in accordance with the compression ratio.
  • the controller 90 increases the opening degree of the R / V 61 as the detected compression ratio is higher.
  • the upstream pressure P1 is lowered by increasing the opening of the R / V 61 as the compression ratio is higher.
  • the occurrence of knocking during reacceleration can be suppressed.
  • the vehicle 1 having such a configuration reduces the opening degree of the R / V 61 as the compression ratio is lower. For this reason, when the compression ratio is low, it is possible to suppress the recirculation of the intake air via the R / V 61.
  • the upstream pressure P1 it is possible to suppress the decrease in the supercharging performance at the time of reacceleration.
  • the controller 90 may decrease the opening of the R / V 61 during the deceleration period.
  • the vehicle 1 has such a configuration, it is possible to suppress a decrease in supercharging performance during reacceleration.
  • the controller 90 may increase the opening of the R / V 61 during the deceleration period.
  • the vehicle 1 has such a configuration, the occurrence of knocking during reacceleration can be suppressed.
  • the controller 90 can set the opening of the R / V 61 according to the supercharging pressure during the deceleration period.
  • the reverse flow of the intake air to the compressor 51 can be suppressed by setting the opening of the R / V 61 according to the supercharging pressure.
  • the controller 90 can increase the opening degree of the R / V 61 as the supercharging pressure increases.
  • the controller 90 acquires surrounding traffic information, and determines whether the vehicle 1 stops after deceleration based on the acquired traffic information. And when it is judged that it stops after deceleration, the opening degree of R / V61 is enlarged from the time of a deceleration start.
  • the vehicle 1 having such a configuration makes it possible to increase the opening of the R / V 61 regardless of the size of the compression ratio when it is determined to stop after deceleration. As a result, when the vehicle 1 stops after being decelerated, it is possible to suppress the airflow noise generated by the reverse flow of the intake air to the compressor 51.
  • the controller 90 predicts that the vehicle 1 is reaccelerated when the vehicle travel mode is selected as the sport mode. This is because in the sport mode in which the traveling control for improving the acceleration performance is executed, there is a high possibility that acceleration is performed again during deceleration. For this reason, the vehicle 1 can predict the reacceleration of the vehicle 1 in such a case.
  • the controller 90 may predict that the vehicle 1 will re-accelerate when a shift change of the transmission 150 is performed. This is because there is a high probability that a shift change of the transmission 150 is performed at the time of reacceleration.
  • the controller 90 may predict that the vehicle 1 will re-accelerate when traveling on an ascending slope with an inclination angle larger than a predetermined value. This is because, when the vehicle is traveling on such an uphill slope, it is easy to generate a situation where the vehicle 1 should be accelerated immediately after the accelerator pedal is loosened to prevent the vehicle 1 from moving backward.
  • the predetermined value can be set in advance based on a running experiment or the like.
  • the controller 90 may predict that the vehicle 1 will re-accelerate when the vehicle 1 is towing. This is because when the vehicle 1 is towing, a situation that should be accelerated immediately occurs to prevent a collision by the towed vehicle after the accelerator pedal is released.
  • the controller 90 may predict that the vehicle 1 is reaccelerated when the vehicle weight is larger than a predetermined value. This is because when the vehicle weight is larger than the predetermined value, the acceleration performance is lowered, and therefore, it is easy to generate a situation where an acceleration request is immediately made although the accelerator pedal is once depressed.
  • the predetermined value can be set in advance based on a running experiment or the like.
  • the controller 90 may predict that the vehicle 1 is reaccelerated when traveling while accelerating / decelerating at a frequency higher than a predetermined frequency. This is because in such a case, there is a high probability that acceleration is performed immediately after the accelerator pedal is released.
  • Acceleration / deceleration frequency can be calculated by the number of accelerations / decelerations performed within a predetermined period.
  • the number of times of acceleration / deceleration can be the number of times that the opening degree APO has started to increase when the vehicle 1 is decelerated.
  • the number of times of acceleration / deceleration includes the number of times the opening degree APO decreases and then increases after reaching zero.
  • the predetermined frequency can be set in advance based on a running experiment or the like.
  • the opening TVO may be used instead of the opening APO.
  • the controller 90 can predict that the vehicle 1 will re-accelerate during a predetermined period that comes next to the predetermined period when it is determined that the vehicle is traveling while accelerating / decelerating at a frequency higher than the predetermined frequency. .
  • the controller 90 can determine whether or not the vehicle 1 is traveling while accelerating / decelerating at a frequency higher than the predetermined frequency for a predetermined period in which the vehicle 1 is predicted to be accelerated again.
  • the controller 90 predicts reacceleration of the vehicle 1 in response to a decrease in the degree of acceleration request.
  • the vehicle 1 has such a configuration, the occurrence of knocking during reacceleration can be suppressed.
  • it is possible to suppress a decrease in supercharging performance during reacceleration.
  • the controller 90 when the vehicle 1 detects the compression ratio of the internal combustion engine 100 and predicts re-acceleration, and predicts re-acceleration, the opening of the R / V 61 is set according to the detected compression ratio. A vehicle control method to be changed is realized. And according to the control method of the vehicles, it becomes possible to suppress the occurrence of knocking at the time of reacceleration. In addition, it is possible to suppress a decrease in supercharging performance during reacceleration.
  • the vehicle 1 includes the controller 90 and thus includes the detection unit, the prediction unit, and the control unit has been described.
  • the detection unit, the prediction unit, and the control unit may be realized by different controllers, for example.
  • the internal combustion engine 100 is a spark ignition type internal combustion engine.
  • the internal combustion engine 100 may be, for example, a compression ignition type internal combustion engine.
  • the compression ratio variable mechanism 110 is a multi-link type compression ratio variable mechanism.
  • the compression ratio variable mechanism 110 is not necessarily limited to the multi-link type compression ratio variable mechanism.

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Abstract

　車両は、圧縮比可変機構を備える内燃機関と、内燃機関に吸気を圧縮して供給する過給機と、内燃機関に導入する吸気を流通させる吸気通路と、吸気通路のうち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、接続通路に設けられたリサーキュレーションバルブと、コントローラと、を備える。コントローラは、内燃機関の圧縮比を検出する。コントローラは、再加速を予測する。コントローラは、再加速すると予測した場合に、検出した圧縮比に応じて、リサーキュレーションバルブの開度を変更する。

Description

車両及び車両の制御方法
　本発明は車両及び車両の制御方法に関する。
　ＪＰ－２０１１－２１５２４Ａでは、車両の減速再加速が行われた場合に、ノッキングが生じる可能性があると判定したとき、目標圧縮比を減量側に補正するエンジンの制御装置が開示されている。このエンジンの制御装置において、エンジンは圧縮比可変機構とターボ過給機とを備える。
　上記のようなエンジンを搭載する車両では、圧縮比が高い状態で再加速が行われる場合がある。この場合、圧縮比が高い状態で過給圧が上昇する結果、ノッキングが発生する虞がある。しかしながら、このような状況において、上昇する過給圧に対し速やかに圧縮比を低下させ、ノッキングの発生を抑制することは、圧縮比可変機構にとっては応答性の面で困難である。このため、再加速時にノッキングの発生を抑制する技術が望まれる。
　本発明は上記に鑑みてなされてものであり、再加速時のノッキングの発生を抑制可能にする車両及び車両の制御方法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、圧縮比を可変にする圧縮比可変機構を備える内燃機関と、前記内燃機関に吸気を圧縮して供給する過給機と、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、前記接続通路に設けられたバルブと、前記内燃機関の圧縮比を検出する検出部と、再加速を予測する予測部と、前記予測部が再加速すると予測した場合に、前記検出部が検出した圧縮比に応じて、前記バルブの開度を変更する制御部と、を備える。
図１は実施形態にかかる車両の第１の概略構成図である。 図２は圧縮比可変機構を示す図である。 図３は実施形態にかかる車両の第２の概略構成図である。 図４は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。 図５は再加速時のタイミングチャートの第１の例を示す図である。 図６は再加速時のタイミングチャートの第２の例を示す図である。
　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は燃焼による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は三元触媒コンバータである。
　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、排気バイパス通路７０及びウェイストゲートバルブ７１をさらに備える。排気バイパス通路７０は、排気通路４０に設けられる。排気バイパス通路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。排気バイパス通路７０は、タービン５２を迂回するように排気を流通させる。
　排気バイパス通路７０には、ウェイストゲートバルブ７１が設けられる。ウェイストゲートバルブ７１は、排気バイパス通路７０を流通する排気の流量を調節する。ウェイストゲートバルブ７１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、取得装置２００及びナビゲーション装置２１０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は具体的には、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。
　取得装置２００は、車両１の周囲の交通情報を取得する。取得装置２００は具体的には、車両１が減速を開始した場合に、車両１が減速後停止するか否かを判断するための交通情報を取得する。取得装置２００は、このような交通情報として、例えば目前の信号機の状態や、目前の道路の状態や、目前の車両の状態や、目前の歩行者の有無を取得することができる。
　取得装置２００は、路上に設置された通信端末と通信する路車間通信装置、他の車両との通信を行う車両間通信装置、車両１の周囲の状況の画像認識を行う画像認識装置、及び車両１の周囲の物体を検知するレーダー検知装置のうち少なくともいずれかを含む構成とすることができる。
　このように構成された取得装置２００において、目前の信号機の状態や目前の道路の状態は、例えば路車間通信装置によって取得することができる。目前の車両の状態は、例えば車両間通信装置によって取得することができる。目前の歩行者の有無は、例えば画像認識装置やレーダー検知装置によって取得することができる。画像認識装置が画像認識を行う画像は、車載カメラによって撮影されてもよく、路車間通信装置によって撮影されてもよい。車両１は車載カメラをさらに備えることができる。取得装置２００の一部又は全部は、ナビゲーション装置２１０と一体の装置として構成されてもよい。
　ナビゲーション装置２１０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２１０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２１０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や、取得装置２００や、ナビゲーション装置２１０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や取得装置２００やナビゲーション装置２１０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、ウェイストゲートバルブ７１の開度、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、例えば回転速度ＮＥ及び内燃機関１００の負荷など、機関運転状態に応じてアクチュエータ１１７を制御する。
　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Ｓ１及びステップＳ２で肯定判定であれば、ステップＳ３で、コントローラ９０は、取得装置２００から周囲の交通情報を取得する。続いて、ステップＳ４で、取得した交通情報に基づき、車両１が減速後停止するか否かを判断する。
　ステップＳ４で、コントローラ９０は、例えば目前の信号機の信号が赤であることや、目前の道路が渋滞していることや、目前の車両が所定値よりも低い速度で走行又は停止していることや、目前に歩行者がいる場合に、車両１が減速後停止すると判断することができる。ステップＳ４で否定判定であれば、処理はステップＳ５に進む。
　ステップＳ５で、コントローラ９０は、内燃機関１００の圧縮比を検出する。コントローラ９０は具体的には、位置センサ９３からの入力信号に基づいて、内燃機関１００の圧縮比を検出する。圧縮比を検出することには、圧縮比を推定することも含まれる。このため、コントローラ９０は、例えばアクチュエータ１１７への指令に基づき、連結ピン１１４の位置を推定することで、圧縮比を推定してもよい。
　ステップＳ６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Ｓ６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、且つアクセルペダルの開度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Ｓ６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Ｓ６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Ｓ６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Ｓ６で肯定判定であれば、処理はステップＳ７に進む。
　ステップＳ７で、コントローラ９０は、圧縮比に応じてＲ／Ｖ６１の開度を変更する。具体的には、圧縮比が高い場合ほどＲ／Ｖ６１の開度を大きくする。Ｒ／Ｖ６１の開度は、圧縮比に応じて予め設定することができる。ステップＳ７に続き、コントローラ９０はステップＳ８で、再加速期間であるか否かを判定する。再加速期間であるか否かは、例えば開度ＴＶＯが再び要求された加速要求の度合いに応じた開度になったか否かで判定できる。ステップＳ８で否定判定の場合には、コントローラ９０はステップＳ８の処理を繰り返す。
　ステップＳ８で肯定判定の場合、処理はステップＳ９に進む。この場合、コントローラ９０は、過給圧がオーバーシュートしたか否かを判定する。過給圧がオーバーシュートしたか否かは、過給圧が目標過給圧を上回ったか否かで判定できる。目標過給圧は、機関運転状態に応じて、予め設定することができる。否定判定であれば、本フローチャートの処理は終了する。肯定判定の場合、処理はステップＳ１０に進む。この場合、コントローラ９０は、Ｒ／Ｖ６１の開度を大きくする。ステップＳ１０の後には、本フローチャートの処理は終了する。
　ステップＳ４で肯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、減速開始時からＲ／Ｖ６１の開度を大きくする。ステップＳ１１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。
　ステップＳ７において、コントローラ９０は、次の処理を実行してもよい。すなわち、検出した圧縮比が所定値αよりも低いか否かを判定し、肯定判定である場合にＲ／Ｖ６１の開度を小さくしてもよい。また、否定判定である場合にＲ／Ｖ６１の開度を大きくしてもよい。所定値αは、ノッキングの発生抑制及び過給性能向上の観点から、走行実験等に基づき、予め設定することができる。
　上記判定で肯定判定の場合、コントローラ９０は、Ｒ／Ｖ６１を閉弁することができる。閉弁することは、すでに閉弁しているＲ／Ｖ６１の状態を維持することも含む。上記判定で否定判定の場合、コントローラ９０は、過給圧に応じてＲ／Ｖ６１の開度を設定することができる。この場合、コントローラ９０は、過給圧が大きい場合ほど、Ｒ／Ｖ６１の開度を大きく設定することができる。検出した圧縮比が所定値よりも低いか否かを判定する場合の所定値と、検出した圧縮比が所定値よりも高いか否かを判定する場合の所定値とは、互いに異なってもよい。
　図５は、再加速時のタイミングチャートの第１の例を示す図である。図５では、圧縮比が相対的に高い場合を実線で、圧縮比が相対的に低い場合を破線で示す。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及び回転速度ＶＴを示す。なお、検出した圧縮比が所定値αよりも大きい場合については、図５に示す圧縮比が相対的に高い場合と同様である。検出した圧縮比が所定値αよりも小さい場合については、図５に示す圧縮比が相対的に低い場合と同様である。
　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。
　圧縮比が相対的に高い場合には、前述のステップＳ７の処理に基づき、開度ＲＶＯが変更される結果、開度ＲＶＯがタイミングＴ１で大きくなる。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。圧縮比が相対的に高い場合、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。
　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。前述のステップＳ７で大きくした開度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ＴＶＯ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。
　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。
　圧縮比が相対的に低い場合は、次の通りである。すなわち、この場合にはタイミングＴ１で、前述のステップＳ７の処理に基づき、開度ＲＶＯが設定される結果、圧縮比が相対的に高い場合よりも、開度ＲＶＯが小さくなる。結果、この例では、Ｒ／Ｖ６１の閉弁状態が維持される。この場合、圧縮比が相対的に高い場合よりも、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。圧縮比が相対的に高い場合よりも開度ＲＶＯが小さいため、上流圧Ｐ１は、圧縮比が相対的に高い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。上流圧Ｐ１は、圧縮比が相対的に高い場合と同様、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。
　圧縮比が相対的に低い場合にも、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、圧縮比が相対的に高い場合よりも高い。結果、コレクタ圧Ｐ２は、タイミングＴ２において、圧縮比が相対的に高い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。
　圧縮比が相対的に低い場合にも、回転速度ＮＥは、開度ＴＶＯの増加によって増加し始める。但し、回転速度ＮＥは、圧縮比が相対的に高い場合と比較して大きな度合いで増加する。回転速度ＶＴも、圧縮比が相対的に高い場合と比較して低下しない。
　圧縮比が相対的に低い場合には、圧縮比が相対的に高い場合と比較して、上流圧Ｐ１及びコレクタ圧Ｐ２が、タイミングＴ２で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。逆に、圧縮比が相対的に高い場合には、圧縮比が相対的に低い場合よりも開度ＲＶＯを大きくし、タイミングＴ２で予過給状態にならないようにすることで、ノッキングの発生が抑制される。
　図６は、再加速時のタイミングチャートの第２の例を示す図である。図６では、再加速期間にオーバーシュートが発生した場合について示す。図６では、車両１の場合を実線で示し、比較例の場合を破線で示す。比較例は、オーバーシュートが発生した場合に、開度ＲＶＯを大きくしなかった場合である。図６では、各種のパラメータとして図５と同様のパラメータを示す。
　比較例では、再加速期間にオーバーシュートが発生した場合に、開度ＲＶＯが大きくされない。このため、上流圧Ｐ１、コレクタ圧Ｐ２及び回転速度ＶＴが一時的に上昇する。車両１では、再加速期間にオーバーシュートが発生した場合に、開度ＲＶＯが大きくされる。結果、上流圧Ｐ１、コレクタ圧Ｐ２及び回転速度ＶＴの上昇が抑制される。
　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、接続通路６０と、Ｒ／Ｖ６１と、コントローラ９０と、を備える。コントローラ９０は、内燃機関１００の圧縮比を検出する。また、車両１の再加速を予測するとともに、車両１が再加速すると予測した場合に、検出した圧縮比に応じてＲ／Ｖ６１の開度を変更する。
　このような構成の車両１は、車両１が再加速すると予測した場合に、圧縮比に応じてバルブの開度を変更することで、上昇する過給圧への速やかな対応を可能にする。結果、再加速時のノッキングの発生を抑制可能にする。このような構成の車両１は、圧縮比に応じてバルブの開度を変更することで、上流圧Ｐ１の低下も抑制可能にする。結果、ノッキングの発生を抑制する必要がない場合に、再加速時の過給性能の低下も抑制可能にする。
　車両１では、コントローラ９０が、検出した圧縮比が高い場合ほどＲ／Ｖ６１の開度を大きくする。
　この場合、圧縮比が高い場合ほどＲ／Ｖ６１の開度を大きくすることで、上流圧Ｐ１を低下させる。結果、再加速時のノッキングの発生を抑制可能にする。このような構成の車両１は、換言すれば、圧縮比が低い場合ほどＲ／Ｖ６１の開度を小さくする。このため、圧縮比が低い場合には、吸気がＲ／Ｖ６１を介して還流されることも抑制可能にする。結果、上流圧Ｐ１の低下を抑制することで、再加速時の過給性能の低下も抑制可能にする。
　車両１では、検出した圧縮比が所定値αよりも低い場合に、コントローラ９０が減速期間にＲ／Ｖ６１の開度を小さくしてもよい。車両１は、このような構成である場合に、再加速時の過給性能の低下を抑制可能にする。
　車両１では、検出した圧縮比が所定値αよりも高い場合に、コントローラ９０が減速期間にＲ／Ｖ６１の開度を大きくしてもよい。車両１は、このような構成である場合に、再加速時のノッキングの発生を抑制可能にする。
　このような構成の車両１では、コントローラ９０は、減速期間に過給圧に応じてＲ／Ｖ６１の開度を設定することができる。この場合、過給圧に応じてＲ／Ｖ６１の開度を設定することで、コンプレッサ５１への吸気の逆流が抑制可能になる。結果、再加速時の減速期間にコンプレッサ５１への吸気の逆流によって発生する気流音が抑制可能になる。この場合、コントローラ９０は、過給圧が大きい場合ほど、Ｒ／Ｖ６１の開度を大きくすることができる。
　例えば圧縮比が高い場合、減速期間に上流圧Ｐ１を低下させた場合であっても、再加速期間に過給圧のオーバーシュートに起因するノッキングが発生し得る。このような事情に鑑み、車両１では、再加速期間に過給圧がオーバーシュートした場合に、コントローラ９０がＲ／Ｖ６１の開度を大きくする。結果、再加速期間に過給圧のオーバーシュートに起因して発生し得るノッキングの緊急回避も可能にする。
　車両１では、コントローラ９０が周囲の交通情報を取得するとともに、取得した交通情報に基づき、車両１が減速後停止するか否かを判断する。そして、減速後停止すると判断した場合に、減速開始時からＲ／Ｖ６１の開度を大きくする。
　このような構成の車両１は、減速後停止すると判断した場合に、圧縮比の大小に関わらず、Ｒ／Ｖ６１の開度を大きくすることを可能にする。結果、車両１が減速後停止する場合に、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。
　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、再加速時のノッキングの発生を抑制可能にする。また、再加速時の過給性能の低下も抑制可能にする。
　ところで、コントローラ９０では、車両１において、内燃機関１００の圧縮比の検出と再加速の予測とを行い、再加速すると予測した場合に、検出した圧縮比に応じて、Ｒ／Ｖ６１の開度を変更する車両の制御方法が実現される。そして、当該車両の制御方法によれば、再加速時のノッキングの発生が抑制可能になる。また、再加速時の過給性能の低下も抑制可能になる。
　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、検出部、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、検出部、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。

Claims (14)

  1. 　圧縮比を可変にする圧縮比可変機構を備える内燃機関と、
    　前記内燃機関に吸気を圧縮して供給する過給機と、
    　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、
    　前記接続通路に設けられたバルブと、
    　前記内燃機関の圧縮比を検出する検出部と、
    　再加速を予測する予測部と、
    　前記予測部が再加速すると予測した場合に、前記検出部が検出した圧縮比に応じて、前記バルブの開度を変更する制御部と、
    を備える車両。
  2. 　請求項１に記載の車両であって、
    　前記制御部が、前記検出部が検出した圧縮比が高い場合ほど前記バルブの開度を大きくする車両。
  3. 　請求項１に記載の車両であって、
    　前記制御部が、前記検出部が検出した圧縮比が所定値よりも低い場合に、減速期間に前記バルブの開度を小さくする車両。
  4. 　請求項１に記載の車両であって、
    　前記制御部が、前記検出部が検出した圧縮比が所定値よりも高い場合に、減速期間に前記バルブの開度を大きくする車両。
  5. 　請求項４に記載の車両であって、
    　前記制御部が、前記減速期間に過給圧に応じて前記バルブの開度を設定する車両。
  6. 　請求項１に記載の車両であって、
    　前記制御部が、再加速期間に過給圧がオーバーシュートした場合に、前記バルブの開度を大きくする車両。
  7. 　請求項１に記載の車両であって、
    　周囲の交通情報を取得する取得部と、
    　前記取得部が取得した交通情報に基づき、減速後停止するか否かを判断する判断部と、
    をさらに備え、
    　前記制御部が、前記判断部が減速後停止すると判断した場合には、減速開始時から前記バルブの開度を大きくする車両。
  8. 　請求項１に記載の車両であって、
    　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、再加速すると予測する車両。
  9. 　請求項１に記載の車両であって、
    　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、再加速すると予測する車両。
  10. 　請求項１に記載の車両であって、
    　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、再加速すると予測する車両。
  11. 　請求項１に記載の車両であって、
    　前記予測部が、牽引走行をしている場合に、再加速すると予測する車両。
  12. 　請求項１に記載の車両であって、
    　前記予測部が、車重が所定値よりも大きい場合に、再加速すると予測する車両。
  13. 　請求項１に記載の車両であって、
    　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、再加速すると予測する車両。
  14. 　圧縮比を可変にする圧縮比可変機構を備える内燃機関と、
    　前記内燃機関に吸気を圧縮して供給する過給機と、
    　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、
    　前記接続通路に設けられたバルブと、
    を備える車両において、
    　前記内燃機関の圧縮比の検出と再加速の予測とを行い、再加速すると予測した場合に、検出した圧縮比に応じて、前記バルブの開度を変更する車両の制御方法。
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