(57)【要約】トルクコンバータのロックアップ機構切り替え制御、すなわちロックアップオフ状態とロックアップオン状態との切り替え制御と、内燃機関の圧縮比可変制御と、を協調して実施する。例えば、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、圧縮比が低圧縮比側に移ってからロックアップオン状態に切り替える。これによって、高圧縮比状態でトルクコンバータ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。
2016038715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構と、
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、圧縮比が低圧縮比側に移ってからロックアップオン状態に切り替える車両の制御装置。
【請求項２】
上記内燃機関の負荷が高くなるほど、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始める許容圧縮比を低くする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
上記内燃機関の機関回転速度が高くなるほど、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始める許容圧縮比を高くする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
内燃機関の運転状態が所定の高負荷領域または所定の高回転領域では、圧縮比が低圧縮比側に移るのを待たずに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始める請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項５】
高圧縮比でロックアップオフ状態とする第１運転領域と、低圧縮比でロックアップオン状態とする第２運転領域と、上記第１運転領域と上記第２運転領域の間に位置し、中間圧縮比でロックアップオフ状態とする第３運転領域と、備える請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
ロックアップオフ状態からロックアップオン状態への切り替えが上記第３運転領域から上記第２運転領域に移行するタイミングで実施され、
ロックアップオン状態からロックアップオフ状態への切り替えが上記第１運転領域内において実施され、
上記第２運転領域から上記第３運転領域に内燃機関の運転状態が移行する際には、圧縮比が低圧縮比に維持される請求項５に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
高圧縮比かつロックアップオフ状態での運転時間を推定する高圧縮比ロックアップオフ運転時間推定部を有し、
該高圧縮比ロックアップオフ運転時間推定部で推定された運転継続時間が所定時間以上となる場合には、運転状態が上記第１運転領域から上記第３運転領域に移行しても圧縮比を高圧縮比に維持する請求項５または６に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１４６５９８号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明の車両の制御装置は、内燃機関の圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構と、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、を有し、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、圧縮比が低圧縮比側に移ってからロックアップオン状態に切り替える。
【０００６】
これによって、高圧縮比状態でトルクコンバータ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。
【０００７】
また、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の圧縮比の段差が小さくなり、圧縮比の応答遅れによる車両振動（こもり音）を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】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。
【図２】内燃機関の概略構成を模式的に示した説明図。
【図３】第１実施例における圧縮比の設定領域とロックアップ機構の状態とを模式的に示した説明図。
【図４】第１実施例における運転状態の一例を示すタイミングチャート。
【図５】第１実施例における運転状態の一例を示すタイミングチャート。
【図６】第１実施例における制御の流れを示すフローチャート。
【図７】第２実施例における圧縮比の設定領域とロックアップ機構の状態とを模式的に示した説明図。
【図８】第２実施例における運転状態の一例を示すタイミングチャート。
【図９】第２実施例における運転状態の一例を示すタイミングチャート。
【図１０】第２実施例における制御の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
また、コントロールユニット６は、例えば、車載されたカーナビゲーションシステム９からの情報に基づいて、車両が渋滞路を走行している場合に、当該渋滞を抜けるまでの時間（後述する渋滞路走行推定時間）を推定可能となっている。つまり、コントロールユニット６は、高圧縮比かつロックアップオフ状態での運転継続時間を推定する高圧縮比ロックアップオフ運転時間推定部を備えている。
【００１６】
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。
【００１７】
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、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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
従って、内燃機関１の圧縮比が高いときに、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。
【００２７】
また、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。
【００２８】
そこで、内燃機関１の圧縮比可変制御を、トルクコンバータ２のロックアップ機構切り替え制御、すなわちロックアップオフ状態とロックアップオン状態との切り替え制御と協調して実施することで、こもり音（車両振動）の発生を効果的に抑制する。すなわち、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、圧縮比が低圧縮比側に移ってからロックアップオン状態に切り替える。
【００２９】
これによって、高圧縮比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。また、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の圧縮比の段差が小さくなり、圧縮比の応答遅れによる切り替え時の車両振動（こもり音）を軽減することができる。
【００３０】
本発明の第１実施例においては、圧縮比可変制御における圧縮比の応答遅れを考慮し、運転状態が所定のロックアップオフ領域から所定のロックアップオン領域に変化しても、圧縮比が予め設定された所定の許容圧縮比以下になるまで、ロックアップオフ状態からロックアップオン状態への切り替えを延期する。
【００３１】
ここで、上記許容圧縮比は、機関負荷が高くなるほど低く設定するようにしてもよい。
【００３２】
高負荷状態ほど車両振動（こもり音）が大きくなるため、機関負荷が高くなるほど許容圧縮比を低く設定することで、車両振動（こもり音）の発生を効果的に抑制することができる。
【００３３】
また、上記許容圧縮比は、機関回転速度が高くなるほど高く設定するようにしてもよい。
【００３４】
機関回転速度が高くなるほど車両振動（こもり音）が発生する周波数域から外れるため、機関回転速度が高くなるほど許容圧縮比を高く設定することで、車両振動（こもり音）の発生を抑制しつつ、早期にロックアップオン状態にすることができ、燃費を相対的に向上させることができる。
【００３５】
図３は、本発明の第１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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
図３中に破線で示す特性線Ｃ１は、強制ロックアップオンラインである。運転状態がこの特性線Ｃ１よりも高回転高負荷側、すなわち特性線Ｃ１よりも図３における右側の領域に入った場合には、応答遅れにより圧縮比が上記許容圧縮比以下に変化していない場合でも、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強制的に切り替える。
【００３９】
内燃機関１が高負荷高回転状態では、ロックアップオフ状態からロックアップオン状態にすることが困難となる。そこで内燃機関１の運点状態が高負荷高回転領域である特性線Ｃ１よりも高回転高負荷側の領域に入った場合には、直ちに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始めることで、ロックアップオフ状態からロックアップオン状態への切り替えが容易になるとともに、トルクコンバータ２のロックアップ機構を保護することができる。
【００４０】
なお、内燃機関１の運転状態が所定の高負荷領域または所定の高回転領域になった場合に、圧縮比が低圧縮比側に移るのを待たずに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始めるようにしてもよい。
【００４１】
図３において、特性線Ａの低回転側、すなわち特性線Ａの左側の領域が、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。
【００４２】
図３において、特性線Ａの高回転側、すなわち特性線Ａの右側の領域は、図３中に実線で示す特性線Ｃ２により上下に分けられ、特性線Ｃ２よりも図３における上方側となる高負荷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り、特性線Ｃ２よりも図３における下方側となる低負荷側の領域が内燃機関１の圧縮比を上記所定の高圧縮比よりも低く、かつ上記所定の低圧縮比よりも大きい所定の中間圧縮比に設定する中間圧縮比運転領域となっている。
【００４３】
なお、運転状態が低圧縮比運転領域または中間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、圧縮比が低圧縮比または中間圧縮比に維持される。つまり、図３において特性線Ａの右側の領域から特性線Ａの左側の領域へと運転状態が変化したとしても、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または中間圧縮比に維持される。
【００４４】
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協調して行う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。
【００４５】
図４は、機関負荷が略一定で機関回転速度が上昇し、その後機関回転速度の上昇に伴い機関負荷が低下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。
【００４６】
時刻ｔａ０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ｔａ１で、運転状態が低圧縮比運転領域及びロックアップオン領域に入る。時刻ｔａ１では、圧縮比が高圧縮比から低圧縮比に切り替えられるが、応答遅れにより圧縮比の低下が遅れるため、ロックアップオフ状態が維持される。時刻ｔａ２では、圧縮比が上記許容圧縮比以下となって、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。時刻Ｔａ３では、圧縮比が低圧縮比に到達する。時刻ｔａ４では、機関負荷が低下して運転状態が上述した中間圧縮比運転領域に入るため、圧縮比が低圧縮比から中間圧縮比に切り替えられる。時刻ｔａ５では、圧縮比が中間圧縮比に到達する。
【００４７】
図５は、機関負荷と機関回転速度がともに上昇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５に示すタイミングチャートは、図３の矢印Ｄ２のような運転状態に対応する。
【００４８】
時刻ｔｂ０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ｔｂ１で、運転状態が低圧縮比運転領域及びロックアップオン領域に入る。時刻ｔｂ１で、圧縮比が高圧縮比から低圧縮比に切り替えられるが、応答遅れにより圧縮比の低下が遅れるため、ロックアップオフ状態が維持される。時刻ｔｂ２は、機関負荷及び機関回転速度が更に上昇した結果、運転状態が強制ロックアップオンラインを超えるタイミングである。そのため、圧縮比が上記許容圧縮比以下とはなっていないが、時刻ｔｂ２のタイミング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フ状態からロックアップオン状態に切り替えられる。時刻ｔｂ３では、圧縮比が低圧縮比に到達する。
【００４９】
図６は、第１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、現在の圧縮比等の各種情報を読み込む。Ｓ２では、現在の運転状態がロックアップオン領域にいるか否かを判定し、ロックアップオン領域であればＳ３へ進み、ロックアップオン領域でなければＳ６へ進む。Ｓ３では、現在の運転状態が強制ロックアップオン領域にいるか否かを判定し、強制ロックアップオン領域であればＳ４へ進み、強制ロックアップオン領域でなければＳ５へ進む。Ｓ４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フ状態であればロックアップオン状態に切り換え、ロックアップ機構がロックアップオン状態であればその状態を継続する。Ｓ５では、現在の圧縮比が上記許容圧縮比以下であればＳ４へ進む。Ｓ５にて、現在の圧縮比が上記許容圧縮比よりも大きい場合には、トルクコンバータ２のロックアップ機構の現在の状態を維持して今回のルーチンを終了する。Ｓ６では、現在の運転状態が特性線Ｂよりも低回転側のロックアップオフ領域にいるか否かを判定し、特性線Ｂよりも低回転側のロックアップオフ領域にいる場合にはＳ７へ進む。Ｓ６にて、現在の運転状態が特性線Ｂよりも低回転側のロックアップオフ領域にない場合には、トルクコンバータ２のロックアップ機構を現在の状態に維持して今回のルーチンを終了する。Ｓ７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ればロックアップオフ状態に切り換え、ロックアップオフ状態であればその状態を継続する。
【００５０】
次に、本発明の第２実施例を説明する。なお、上述した第１実施例と共通の構成要素について同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００５１】
第２実施例は、上述した第１実施例と、略同一構成となっているが、圧縮比可変制御における圧縮比の応答遅れを考慮し、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わる際の圧縮比の段差（変化幅）が小さくなるように、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実施する。
【００５２】
図７は、本発明の第２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。
【００５３】
図７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７中に矢示するように、図７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７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７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７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。
【００５４】
図７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７中に矢示するように、図７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７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７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。
【００５５】
図７において、特性線Ａの高回転側、すなわち特性線Ａの右側の領域は、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。
【００５６】
図７において、特性線Ａの低回転側、すなわち特性線Ａの左側の領域は、図７中に実線で示す特性線Ｃ３により左右に分けられ、特性線Ｃ３よりも図７における左側のとなる相対的に低回転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となり、特性線Ｃ３よりも図７における右側のとなる相対的に高回転側の領域が内燃機関１の圧縮比を上記所定の高圧縮比よりも低く、上記所定の低圧縮比よりも大きい所定の中間圧縮比に設定する中間圧縮比運転領域となっている。詳述すると、第２実施例における中間圧縮比運転領域は、図７において特性線Ａと特性線Ｃ３に挟まれた領域であり、高圧縮比運転領域は、特性線Ｂを含んで図７において特性線Ｃ３の左側に位置する領域である。すなわち、第２実施例における中間圧縮比運転領域は、高圧縮比運転領域と低圧縮比運転領域の間に設定され、高圧縮比運転領域と低圧縮比運転領域とが接しないように設定される。つまり、運転状態が高圧縮比運転領域から低圧縮比運転領域に移行する場合には、必ず運転状態が中間圧縮比運転領域を通過する。
【００５７】
ここで、第２実施例における高圧縮比運転領域は、高圧縮比でロックアップオフ状態とする第１運転領域に相当し、第２実施例における低圧縮比運転領域は、低圧縮比でロックアップオン状態とする第２運転領域に相当し、第２実施例における中間圧縮比運転領域は、中間圧縮比でロックアップオフ状態とする第３運転領域に相当する。
【００５８】
なお、運転状態が低圧縮比運転領域から中間圧縮比運転領域または高圧縮比運転領域に変化した場合、図７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、図７において特性線Ａの右側の領域から特性線Ａの左側の領域へと運転状態が変化したとしても、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。
【００５９】
また、図７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協調して行う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。そして、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。
【００６０】
このような第２実施例においては、内燃機関１の運転状態が高圧縮比運転領域から低圧縮比運転領域に移行する際に、ロックアップオフ状態となる中間圧縮比運転領域を経由することになる。つまり、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前に、圧縮比を低圧縮比側に移行させることができる。  そのため、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の圧縮比の段差が小さくなり、圧縮比の応答遅れによる車両振動（こもり音）を軽減することができる。
【００６１】
また、高圧縮比の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。
【００６２】
第２実施例において、ロックアップオフ状態からロックアップオン状態への切り替えは、運転状態が中間圧縮比運転領域から低圧縮比運転領域に移行するタイミングで実施され、ロックアップオン状態からロックアップオフ状態への切り替えは高圧縮比運転領域内で実施されている。ロックアップオン状態で、運転状態が低圧縮比運転領域から中間圧縮比運転領域に移行した場合には、圧縮比は低圧縮比に維持される。ロックアップオン状態で、運転状態が中間圧縮比運転領域から高圧縮比運転領域に移行した場合には、圧縮比は低圧縮比に維持される。そして、ロックアップオン状態からロックアップオフ状態への切り替えられるタイミングで、圧縮比が低圧縮比から高圧縮比に切り替えられている。
【００６３】
そのため、内燃機関１の運転状態が低圧縮比運転領域から中間圧縮比運転領域に移行した際に、ロックアップオン状態で圧縮比を低圧縮比から中間圧縮比に切り替える場合に比べて、車両振動（こもり音）を低減することができる。
【００６４】
さらに、この第２実施例においては、高圧縮比運転領域かつロックアップオフ領域での運転状態が所定時間継続するような場合に、運転状態が高圧縮比運転領域から中間圧縮比運転領域に移行しても圧縮比を高圧縮比に維持している。
【００６５】
すなわち、車両が渋滞路を走行しているような場合、車載されたカーナビゲーションシステム９からの情報等に基づいてコントロールユニット６で渋滞を抜けるまでの時間を推定し、推定された渋滞路走行推定時間から、渋滞路での走行が所定時間継続するような場合には、運転状態が高圧縮比運転領域から中間圧縮比運転領域に移行しても圧縮比を高圧縮比に維持している。
【００６６】
渋滞路を長時間にわたって走行するような場合、内燃機関１は、主として低負荷低回転での運転となるため高圧縮比運転領域での運転が基本となり、中間圧縮比運転領域での運転はあったとしても一時的なものと考えられる。
【００６７】
そのため、渋滞中のように長時間にわたって高圧縮比領域かつロックアップオフ領域での運転が予想される場合には、仮に運転状態が中間圧縮比領域になったとしてもすぐに運転状態が高圧縮比運転領域に戻るものとして圧縮比を高圧縮比に維持する。これにより、燃費を相対的に向上させることができる。
【００６８】
図８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８に示すタイミングチャートは、図７の矢印Ｄ３のような運転状態に対応する。
【００６９】
時刻ｔｃ０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ｔｃ１では、運転状態が高圧縮比運転領域から中間圧縮比運転領域に入り、圧縮比が高圧縮比から中間圧縮比に切り替えられる。時刻ｔｃ２では、運転状態が低圧縮比運転領域及びロックアップオン領域に入り、圧縮比が中間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。時刻ｔｃ３では、運転状態が低圧縮比かつロックアップオン領域から中間圧縮比運転領域に入るが、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ので、圧縮比の切り替えは行わず、圧縮比を低圧縮比に維持する。時刻ｔｃ４では、運転状態が中間圧縮比運転領域から高圧縮比運転領域に入るが、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ので、圧縮比の切り替えは行わず、圧縮比を低圧縮比に維持する。時刻ｔｃ５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ｔｃ５で、圧縮比が低圧縮比から高圧縮比に切り替えられるとともに、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からロックアップオフ状態に切り替えられる。
【００７０】
図９は、車両が渋滞路を長時間走行すると推定された場合の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９に示すタイミングチャートは、図７の矢印Ｄ４のような運転状態に対応する。
【００７１】
時刻ｔｄ０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ｔｄ１では、運転状態が高圧縮比運転領域から中間圧縮比運転領域に入るが、渋滞路を長時間走行することが推定されているので、圧縮比の切り替えは行わず、圧縮比が高圧縮比に維持される。なお、渋滞路を走行中ではない場合は、図９に破線で示すように、時刻ｔｄ１では、圧縮比が高圧縮比から中間圧縮比に切り替えられる。そして、機関回転速度が低下して運転状態が中間圧縮比運転領域から高圧縮比運転領域に入る時刻ｔｄ２で、圧縮比が中間圧縮比から高圧縮比に切り替えられる。
【００７２】
図１０は、第２実施例の制御の流れを示すフローチャートである。Ｓ１１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）、現在の圧縮比、上記渋滞路走行推定時間等の各種情報を読み込む。ここで、上記渋滞路走行推定時間は、例えば、渋滞路を通過し終えるまでの要する時間の推定値であり、渋滞路を走行中でない場合は「０」である。Ｓ１２では、現在の運転状態が低圧縮比運転領域にいるか否かを判定し、低圧縮比運転領域であればＳ１３へ進み、低圧縮比運転領域でなければＳ１５へ進む。Ｓ１３では、目標圧縮比を低圧縮比に設定する。Ｓ１４では、設定された目標圧縮比となるように圧縮比を制御する。Ｓ１５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Ｓ１３へ進み、ロックアップオン状態でなければＳ１６へ進む。Ｓ１６では、現在の運転状態が高圧縮比運転領域にいるか否かを判定し、高圧縮比運転領域であればＳ１７へ進み、高圧縮比運転領域でなければＳ１８へ進む。Ｓ１７では、目標圧縮比を高圧縮比に設定する。Ｓ１８では、長時間の渋滞中であるか否かを判定する。すなわち、上記渋滞路走行推定時間が予め設定された所定の閾値以上であるか否かを判定し、所定の閾値以上であればＳ１７へ進み、所定の閾値以上でなければＳ１９へ進む。Ｓ１９では、目標圧縮比を中間圧縮比に設定する。
【図１】
2016038715.tif 000003
【図２】
2016038715.tif 000004
【図３】
2016038715.tif 000005
【図４】
2016038715.tif 000006
【図５】
2016038715.tif 000007
【図６】
2016038715.tif 000008
【図７】
2016038715.tif 000009
【図８】
2016038715.tif 000010
【図９】
2016038715.tif 000011
【図１０】
2016038715.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月27日(2015.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構と、
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、
機関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、機関圧縮比が低圧縮比側に移ってからロックアップオン状態に切り替える車両の制御装置。
【請求項２】
上記内燃機関の負荷が高くなるほど、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始める許容圧縮比を低くする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
上記内燃機関の機関回転速度が高くなるほど、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始める許容圧縮比を高くする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
内燃機関の運転状態が所定の高負荷高回転領域では、機関圧縮比が低圧縮比側に移るのを待たずに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始める請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項５】
高圧縮比でロックアップオフ状態とする第１運転領域と、低圧縮比でロックアップオン状態とする第２運転領域と、上記第１運転領域と上記第２運転領域の間に位置し、中間圧縮比でロックアップオフ状態とする第３運転領域と、を備え、上記第１〜第３運転領域は内燃機関の回転速度と内燃機関の機関負荷で規定される運転領域である請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
ロックアップオフ状態からロックアップオン状態への切り替えが上記第３運転領域から上記第２運転領域に移行するタイミングで実施され、
ロックアップオン状態からロックアップオフ状態への切り替えが上記第１運転領域内において実施され、
上記第２運転領域から上記第３運転領域に内燃機関の運転状態が移行する際には、機関圧縮比が低圧縮比に維持される請求項５に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
高圧縮比かつロックアップオフ状態での運転時間を推定する高圧縮比ロックアップオフ運転時間推定部を有し、
該高圧縮比ロックアップオフ運転時間推定部で推定された運転継続時間が所定時間以上となる場合には、運転状態が上記第１運転領域から上記第３運転領域に移行しても機関圧縮比を高圧縮比に維持する請求項５または６に記載の車両の制御装置。
【手続補正書】
【提出日】平成27年5月27日(2015.5.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構と、
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、
機関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、現在の機関圧縮比が上記高圧縮比と上記低圧縮比の間の所定の許容圧縮比以下となったときに上記ロックアップ機構をロックアップオン状態に切り替える車両の制御装置。
【請求項２】
上記内燃機関の負荷が高くなるほど、上記許容圧縮比を低くする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
上記内燃機関の機関回転速度が高くなるほど、上記許容圧縮比を高くする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
内燃機関の運転状態が所定の高負荷高回転領域では、現在の機関圧縮比が上記許容圧縮比以下になるのを待たずに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始める請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項５】
内燃機関の機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構と、
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、
高圧縮比でロックアップオフ状態とする第１運転領域と、低圧縮比でロックアップオン状態とする第２運転領域と、上記第１運転領域と上記第２運転領域の間に位置し、中間圧縮比でロックアップオフ状態とする第３運転領域と、を備え、上記第１〜第３運転領域は内燃機関の回転速度と内燃機関の機関負荷で規定される運転領域である車両の制御装置。
【請求項６】
ロックアップオフ状態からロックアップオン状態への切り替えが上記第３運転領域から上記第２運転領域に移行するタイミングで実施され、
ロックアップオン状態からロックアップオフ状態への切り替えが上記第１運転領域内において実施され、
上記第２運転領域から上記第３運転領域に内燃機関の運転状態が移行する際には、機関圧縮比が低圧縮比に維持される請求項５に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
高圧縮比かつロックアップオフ状態での運転時間を推定する高圧縮比ロックアップオフ運転時間推定部を有し、
該高圧縮比ロックアップオフ運転時間推定部で推定された運転継続時間が所定時間以上となる場合には、運転状態が上記第１運転領域から上記第３運転領域に移行しても機関圧縮比を高圧縮比に維持する請求項５または６に記載の車両の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
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。
［００３７］
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。
［００３８］
図３中に破線で示す特性線Ｃ１は、強制ロックアップオンラインである。運転状態がこの特性線Ｃ１よりも高回転高負荷側、すなわち特性線Ｃ１よりも図３における右側の領域に入った場合には、応答遅れにより圧縮比が上記許容圧縮比以下に変化していない場合でも、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強制的に切り替える。
［００３９］
内燃機関１が高負荷高回転状態では、ロックアップオフ状態からロックアップオン状態にすることが困難となる。そこで内燃機関１の運転状態が高負荷高回転領域である特性線Ｃ１よりも高回転高負荷側の領域に入った場合には、直ちに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始めることで、ロックアップオフ状態からロックアップオン状態への切り替えが容易になるとともに、トルクコンバータ２のロックアップ機構を保護することができる。
［００４０］
なお、内燃機関１の運転状態が所定の高負荷領域または所定の高回転領域になった場合に、圧縮比が低圧縮比側に移るのを待たずに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始めるようにしてもよい。
［００４１］
図３において、特性線Ａの低回転側、すなわち特性線Ａの左側の領域が、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
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
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７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７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７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。
［００５４］
図７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７中に矢示するように、図７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７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７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。
［００５５］
図７において、特性線Ａの高回転側、すなわち特性線Ａの右側の領域は、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。
［００５６］
図７において、特性線Ａの低回転側、すなわち特性線Ａの左側の領域は、図７中に実線で示す特性線Ｃ３により左右に分けられ、特性線Ｃ３よりも図７における左側となる相対的に低回転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となり、特性線Ｃ３よりも図７における右側となる相対的に高回転側の領域が内燃機関１の圧縮比を上記所定の高圧縮比よりも低く、上記所定の低圧縮比よりも大きい所定の中間圧縮比に設定する中間圧縮比運転領域となっている。詳述すると、第２実施例に
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月3日(2016.10.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構と、
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、
機関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、現在の機関圧縮比が上記高圧縮比と上記低圧縮比の間の所定の許容圧縮比以下となったときに上記ロックアップ機構をロックアップオン状態に切り替え始める車両の制御装置。
【請求項２】
上記内燃機関の負荷が高くなるほど、上記許容圧縮比を低くする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
上記内燃機関の機関回転速度が高くなるほど、上記許容圧縮比を高くする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
内燃機関の運転状態が所定の高負荷高回転領域では、現在の機関圧縮比が上記許容圧縮比以下になるのを待たずに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始める請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項５】
内燃機関の機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構と、
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、
高圧縮比でロックアップオフ状態とする第１運転領域と、低圧縮比でロックアップオン状態とする第２運転領域と、上記第１運転領域と上記第２運転領域の間に位置し、中間圧縮比でロックアップオフ状態とする第３運転領域と、を備え、上記第１〜第３運転領域は内燃機関の回転速度と内燃機関の機関負荷で規定される運転領域である車両の制御装置。
【請求項６】
ロックアップオフ状態からロックアップオン状態への切り替えが上記第３運転領域から上記第２運転領域に移行するタイミングで実施され、
ロックアップオン状態からロックアップオフ状態への切り替えが上記第１運転領域内において実施され、
上記第２運転領域から上記第３運転領域に内燃機関の運転状態が移行する際には、機関圧縮比が低圧縮比に維持される請求項５に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
高圧縮比かつロックアップオフ状態での運転時間を推定する高圧縮比ロックアップオフ運転時間推定部を有し、
該高圧縮比ロックアップオフ運転時間推定部で推定された運転継続時間が所定時間以上となる場合には、運転状態が上記第１運転領域から上記第３運転領域に移行しても機関圧縮比を高圧縮比に維持する請求項５または６に記載の車両の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の車両の制御装置は、内燃機関の圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構と、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、を有し、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、圧縮比が低圧縮比側に移ってからロックアップオン状態に切り替え始める。
【国際調査報告】
2016038715.tif 000013
2016038715.tif 000014
2016038715.tif 000015
2016038715.tif 000016