車両の制御装置
【課題】車両の制御装置において、ドライバの操作に対する車両の挙動の応答性を向上させると共に、変速時に生じるショックを軽減する。
【解決手段】車両（１００）の制御装置は、圧縮比が可変なエンジン（１０）と、変速比が可変な変速手段（１１０）とを備えた車両を制御する。当該制御装置は、必要駆動力が変化した場合に、変化前のエンジン動作点から目標エンジン動作点まで実エンジン動作点を移行させる制御手段（６０）と、圧縮比を変更する圧縮比変更手段（６０）とを備える。目標動作点における圧縮比が、変化前のエンジン動作点よりも低く設定されており、目標動作点における回転速度比が変化前のエンジン動作点よりも小さく設定されている場合に、圧縮比変更手段は、変速比を変更させている最中に、圧縮比を変更する。
【解決手段】車両（１００）の制御装置は、圧縮比が可変なエンジン（１０）と、変速比が可変な変速手段（１１０）とを備えた車両を制御する。当該制御装置は、必要駆動力が変化した場合に、変化前のエンジン動作点から目標エンジン動作点まで実エンジン動作点を移行させる制御手段（６０）と、圧縮比を変更する圧縮比変更手段（６０）とを備える。目標動作点における圧縮比が、変化前のエンジン動作点よりも低く設定されており、目標動作点における回転速度比が変化前のエンジン動作点よりも小さく設定されている場合に、圧縮比変更手段は、変速比を変更させている最中に、圧縮比を変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変圧縮比エンジンを備えた車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両の制御装置の一例として、各シリンダ内における混合気の圧縮比を変更することが可能な可変圧縮比エンジンを備えた車両を制御するものがある。可変圧縮比エンジンでは、車両の走行状態（例えば、ドライバの操作内容や走行路面の状態など）に応じて、エンジンの動力を機械的仕事に変換する際の効率（即ち、熱効率）の向上と、エンジンの最大出力の増加とを両立させるように圧縮比が制御される。例えば、高トルクが要求される条件下では圧縮比を低く設定することで充分な最大出力を確保させると共に、低中トルクが要求される条件下では圧縮比を高く設定することで熱効率を向上させることができる。
【０００３】
ここで、車両に対する必要駆動力が変化した場合、エンジン動作点を当該必要駆動力に対応するように移行すべく、車両に備えられたトランスミッション等の変速機において変速が行われる場合がある。例えば、特許文献１には変速を完了させた後に、圧縮比の変更を行う技術が開示されている。特許文献２には、変速時にエンジンのイナーシャトルクに起因して生じるショックを軽減するように、変速を実行する前に圧縮比の変更を行う技術が開示されている。また、特許文献３には、エンジンの出力トルクを制御可能な手段を複数備えることにより、変速時のショックの軽減と、エンジンの応答性の向上の両立を図る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０３−０６４６３２号公報
【特許文献２】特開２００８−０１４１６８号公報
【特許文献３】特開２００７−３２７４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２では、圧縮比の変更が、変速が実行される期間外に行われるため、エンジン動作点の移行及び圧縮比の変更に係る一連の動作が完了するまでに要する期間が長くなってしまうという技術的な問題点がある。即ち、ドライバの要求操作によってエンジン動作点を移行する必要が生じた場合における車両の応答性が十分に得られないおそれがある。また、特許文献１では、変速時にエンジン等が有するイナーシャトルクに起因して生じるショックを軽減するための対策が何ら施されていないため、変速時に生じるショックにより、ドライバビリティが悪化してしまうという技術的問題点もある。また、特許文献３では可変圧縮比エンジンについて何ら言及されておらず、可変圧縮比エンジンを備える車両における変速時のショックの軽減及びエンジン動作点の移行の際における車両の応答性の改善を図ることが困難であるという技術的問題点がある。
【０００６】
本発明は、例えば上記の問題点に鑑みなされたものであり、ドライバの要求操作に対する車両の挙動の応答性を向上させると共に、変速時に生じるショックを軽減可能な車両の駆動力制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため本発明に係る第１の車両の制御装置は、混合気の圧縮の程度を示す圧縮比を変更することが可能なエンジンと、該エンジンの出力軸と車軸に連結される出力部材との回転速度比が可変である変速手段とを備えた車両の制御装置であって、前記車両の必要駆動力が変化した場合において、変化前のエンジン動作点から変化後の必要駆動力に対応するエンジン動作点たる目標エンジン動作点まで実際のエンジン動作点たる実エンジン動作点を移行させる制御手段と、前記実エンジン動作点の移行に伴い、前記圧縮比を変更する圧縮比変更手段とを備え、前記目標動作点における圧縮比が、前記必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも低く設定されており、前記目標動作点における前記回転速度比が必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも小さく設定されている場合に、前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を変更する。
【０００８】
本発明に係る第１の車両の制御装置の制御対象である車両には、エンジンと変速手段が備えられている。
【０００９】
エンジンは、例えばバッテリから電力が供給されるアクチュエータを用いて、混合気の圧縮の程度を示す圧縮比が可変な可変圧縮比エンジンである。可変圧縮比エンジンは、例えば、機械的仕事への変換効率、即ち熱効率の向上と、最大出力の増加とを両立できるように、車両の運転条件に応じて圧縮比を変更する。具体的には、高トルク条件下では圧縮比を低く設定することで充分な最大出力を確保すると共に、低中トルク条件下では圧縮比を高く設定することで熱効率を向上させるとよい。
【００１０】
変速手段は、エンジンの出力軸と車軸に連結される出力部材との回転速度比（以下、適宜「変速比」と呼ぶ）を変更することが可能な動力伝達機構である。変速手段は、例えば、摩擦係合式或いは噛合式等各種態様を採り得る複数の係合手段（ブレーキ装置やクラッチ装置を含む）により、出力部材とこれら複数の回転要素との接続状態（即ち、元より接続可能であるか否かによらず少なくとも接続の有無を含み、概念上は、どの程度接続されているかといった定量的状態を含む）を適宜に切り替えること（即ち、これら複数の回転要素のうち出力部材との接離可能に構成された少なくとも一部と出力部材とを適宜に係合及び離間させること等を好適な一形態として含む）等によって変速を行うことができる。変速は、エンジンの出力軸の回転速度（即ち、機関回転速度）と車軸に直接に又は間接的に連結された出力部材との回転速度比（即ち、変速比）を、理論的に、実質的に又は何らかの現実的な制約の範囲で変化させる。
【００１１】
本発明に係る車両の制御装置は、例えばＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）であり、制御手段及び圧縮比変更手段を備える。
【００１２】
制御手段は、前記車両の必要駆動力が変化した場合において、変化前のエンジン動作点から変化後の必要駆動力に対応するエンジン動作点たる目標エンジン動作点まで実際のエンジン動作点たる実エンジン動作点を移行させる。エンジン動作点は、例えば、エンジンの出力トルクや回転数等のエンジンの動作状態を規定するための一又は複数のパラメータによって規定される動作点である。ここで、エンジンの必要駆動力は、例えばドライバの車両に対する要求操作の内容や、走行路面の状況等に基づいて算出するとよい。このように、必要駆動力が変化する場合には、当該必要駆動力をエンジンから出力するために、エンジン動作点が制御手段によって移行される。尚、必要駆動力が変化する前後におけるエンジン動作点の移行経路については、複数の経路が考えられるが、例えば、機械的仕事への変換効率、即ち熱効率の向上と、最大出力の増加とを両立できるように適宜選択するとよい。
【００１３】
圧縮比変更手段は、実エンジン動作点の移行に伴い、圧縮比を変更する。圧縮比変更手段は、例えば、エンジンのバルブタイミング、リフト量及びＥＧＲ量を調整することにより燃焼室の容量を変化させることによって、圧縮比を変更する。
【００１４】
本発明では特に、目標動作点における圧縮比が、必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも低く設定されており、目標動作点における回転速度比が必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも小さく設定されている場合に、圧縮比変更手段は、制御手段が回転速度比を変更させている最中に、圧縮比を変更する。ここで、制御手段によりエンジン動作点が移行する際に変速手段の回転速度比が変更し（即ち、変速が行われ）、イナーシャトルクに起因して、車軸に連結される出力部材に印加されるトルク（以下、適宜「出力軸トルク」という）が変化する場合がある。このような出力軸トルクの変化はドライバにショックとして感知され、ドライバビリティの悪化につながるおそれがある。変化前に比べて回転速度比が小さく変更される場合（即ち、シフトアップが行われる場合）、回転速度比の変化量に応じたイナーシャトルクによって出力軸トルクが一時的に変動することにより、ショックが生じる可能性がある。本発明では、変速が実行されている最中（即ち、変速に伴って回転速度比が変化している最中に）に圧縮比を減少することでショックを軽減し、ドライバビリティを向上させることができる。このような場合に圧縮比を減少させると、変速時に生じるイナーシャトルクを打ち消す方向にエンジンの出力トルクが変化するので、イナーシャトルクに起因するショックを効果的に軽減することができる。
【００１５】
また、本発明では、変速が実行されている最中に圧縮比の変更が行われるため、上述の特許文献１又は２のように、変速を実行する前後に圧縮比を変更するための期間を別途設ける必要がない。つまり、特許文献１又は２では、変速に関する一連の動作（即ち、エンジン動作点の移行及び圧縮比の変更）を完了するために要する時間は、少なくとも変速手段によって回転速度比を変更するために要する時間と、その前後において圧縮比を変更するために要する時間とを加えたものとなる。一方、本発明では、回転速度比を変更している最中に圧縮比も同時に変更するため、変速に関する一連の動作を完了するために要する時間を短く抑えることができる。そのため、ドライバの要求操作に対して、車両のレスポンスを向上させることが可能となる。
【００１６】
以上説明したように本発明に係る車両の制御装置によれば、ドライバの要求操作に対する車両の挙動の応答性を向上させると共に、変速時に生じるショックを軽減することができる。
【００１７】
上述した課題を解決するため本発明に係る第２の車両の制御装置は、混合気の圧縮の程度を示す圧縮比を変更することが可能なエンジンと、該エンジンの出力軸と車軸に連結される出力部材との回転速度比が可変である変速手段とを備えた車両の制御装置であって、前記車両の必要駆動力が変化した場合において、変化前のエンジン動作点から変化後の必要駆動力に対応するエンジン動作点たる目標エンジン動作点まで実際のエンジン動作点たる実エンジン動作点を移行させる制御手段と、前記実エンジン動作点の移行に伴い、前記圧縮比を変更する圧縮比変更手段とを備え、前記目標動作点における圧縮比が、前記必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも大きく設定されており、前記目標動作点における前記回転速度比が必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも大きく設定されている場合に、前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を変更する。
【００１８】
本発明に係る車両の制御装置は、上述の第１の車両の制御装置と同様に、エンジンと変速手段とを備えた車両を制御対象とする。本発明に係る車両の制御装置は、例えばＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）であり、制御手段及び圧縮比変更手段を備える。
【００１９】
本発明では特に、目標動作点における圧縮比が、前記必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも大きく設定されており、前記目標動作点における前記回転速度比が必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも大きく設定されている場合に、前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を変更する。ここで、変化前に比べて回転速度比が大きく変更される場合（即ち、シフトダウンが行われる場合）、回転速度比の変化量に応じたイナーシャトルクによって出力軸トルクが一時的に変動することにより、ショックが生じる可能性がある。本発明では、変速が実行されている最中（即ち、変速に伴って回転速度比が変化している最中に）に圧縮比を減少することでショックを軽減し、ドライバビリティを向上させることができる。このような場合に圧縮比を増加させると、変速時に生じるイナーシャトルクを打ち消す方向にエンジンの出力トルクが変化するので、イナーシャトルクに起因するショックを効果的に軽減することができる。
【００２０】
また、本発明では、変速が実行されている最中に圧縮比が変更されるため、上述の第１の車両の制御装置の場合と同様に、変速に関する一連の動作を完了するために要する時間を短く抑えることができる。その結果、ドライバの要求操作に対する車両の挙動の応答性の向上と、変速時に生じるショックの軽減とを両立することができる。
【００２１】
本発明に係る第１及び第２の車両の制御装置の一の態様では、前記実エンジン動作点の移行前後における前記エンジンの回転数の変化量が所定の閾値より大きい場合に、前記目標動作点における圧縮比を補正する補正手段を更に備え、前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を前記補正された圧縮比に変更する。
【００２２】
この態様によれば、エンジン動作点が移行する際にエンジン回転数の変化量が大きいためにドライバビリティの改善が困難と見込まれる場合に、変速を実行している最中に圧縮比を変更することによってドライバビリティの向上が期待できるように、圧縮比に対して補正を行う。エンジン動作点の移行前後におけるエンジン回転数の変化量が大きくなると、変速時に駆動軸に印加されるイナーシャトルクが大きくなるために、変速を実行している最中に圧縮比を変更することによってドライバビリティを向上させようとしても、十分な効果を得ることが困難になる場合がある。所定の閾値は、このように圧縮比を、変速を実行している最中に変更することによってドライバビリティを向上させようとしても、十分な効果を得ることが困難になるエンジン回転数の変化量として規定される。実際には、閾値αは、このような条件下から理論的、実験的手法或いはシミュレーションなどによって算出するとよい。
【００２３】
このようにエンジン動作点の移行前後におけるエンジン回転数の変化量が大きい場合、補正手段は目標動作点における圧縮比を補正する。ここで、この補正は、エンジンの出力トルクが、変速時に駆動軸に印加されるイナーシャトルクを軽減できるような値に調整されるように、目標エンジン動作点における圧縮比を補正する。このように圧縮比に補正を施すことにより、エンジン回転数の変化量が大きく、駆動軸に印加されるイナーシャトルクが大きくなる場合であっても、変速が実行されている最中に圧縮比を変更することによって、変速に関する一連の動作を完了するために要する時間を短く抑えると共に、ドライバからの要求操作に対する車両の応答性を向上させることができる。
【００２４】
この場合、前記補正手段は、前記実エンジン動作点の移行が完了した後に、前記圧縮比を前記補正される前の圧縮比に設定し、前記圧縮比変更手段は、前記圧縮比が前記補正される前の圧縮比になるように前記圧縮比を変更するとよい。
【００２５】
上述したように、変速時のエンジン回転数の変化量が大きい場合であっても、目標エンジン動作点における圧縮比を補正することによってドライバビリティを改善できる。この場合、変速に関する一連の動作が完了する時点において、圧縮比が補正されている分だけ本来の圧縮比からずれているため、変速の完了後に、圧縮比を本来の目標圧縮比に戻すように制御するとよい。
【００２６】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態に係る車両の構成を概念的に表わしてなる概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係る車両の有するエンジンの全体構成を概略的に示す模式図である。
【図３】第１実施形態に係る車両の走行状態の変化に応じたエンジン動作点の移行の様子を概念的に示すグラフ図である。
【図４】第１実施形態に係る車両において、図３において（ｉ）で示すルートでエンジン動作点が移行する場合のエンジン回転数、圧縮比及び出力軸トルクの時間変化を示すタイムチャートである。
【図５】第１実施形態に係る車両の動作を実現するための制御処理のフローチャートである。
【図６】第２実施形態に係る車両の動作を実現するための制御処理のフローチャートである。
【図７】第２実施形態に係る車両における目標圧縮比の第１補正値の一例を示すグラフ図である。
【図８】第２実施形態に係る車両において、図３において（ｉ）で示すルートでエンジン動作点が移行する場合のエンジン回転数、圧縮比及び出力軸トルクの時間変化を示すタイムチャートである。
【図９】第３実施形態に係る車両の動作を実現するための制御処理のフローチャートである。
【図１０】第３実施形態に係る車両の第２閾値γの一例を示すグラフ図である。
【図１１】第３実施形態に係る車両において、図３において（ｉｉ）で示すルートでエンジン動作点が移行する場合のエンジン回転数、圧縮比、第２補正値及び出力軸トルクの時間変化を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明に係る車両の制御装置の好適な実施形態について説明する。
【００２９】
＜第１実施形態＞
まず図１から図５を参照して、本発明に係る第１実施形態について説明する。
【００３０】
＜実施形態の構成＞
図１を参照して、本実施形態に係る車両１００の概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係る車両１００の構成を概念的に表わしてなる概略構成図である。
【００３１】
車両１００は、エンジン１０と、無段変速機１１０と、ＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）６０と、アクセル開度センサ６１とを備えている。尚、エンジン１０は、本発明に係る「エンジン」の一例であり、無段変速機１１０は本発明に係る「変速手段」の一例であり、ＥＣＵ６０は本発明に係る「制御手段」及び「圧縮比変更手段」の一例である。
【００３２】
エンジン１０は、後に詳述するが、混合気の圧縮の程度を示す圧縮比が可変である可変圧縮比エンジンである。エンジン１０は、複数のシリンダ（気筒）３４を有する。本実施形態では、エンジン１０は、直列４気筒のエンジンを例示してある。エンジン１０は、各シリンダ３４の燃焼室内に吸気を供給するための吸気通路５０と、各シリンダ３４の燃焼室内より排気を排出するための排気通路５８とを有する。吸気通路５０には、各シリンダ３４の燃焼室内に供給される吸気量を調整するためのスロットルバルブ５２と、吸気量を検出するためのエアフローセンサ５７が設けられている。スロットルバルブ５２の開度は、電動アクチュエータ５３により調整することができる。エンジン１０は、ＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）６０から供給される制御信号により制御される。
【００３３】
エンジン１０の出力トルクは、クランクシャフト４３を介して無段変速機１１０に伝達される。無段変速機１１０は、プライマリプーリ１１０ａ、セカンダリプーリ１１０ｂ、及び、両プーリに巻掛けられた金属等からなるベルト１１１から構成される。両プーリの可動シーブ１１０ａａ、１１０ｂａを軸方向（両端矢印に示す方向）に動かすことによりベルト有効径が変化する。エンジン１０の出力トルクは、プライマリプーリ１１０ａからセカンダリプーリ１１０ｂに伝達される際に変速される。セカンダリプーリ１１０ｂは、駆動軸１４３に接続されており、セカンダリプーリ１１０ｂからの出力は駆動軸１４３に伝達される。駆動軸１４３に伝達された出力は駆動輪に伝達され、車両１００の走行に供される。このように無段変速機１１０の変速比は、連続的に可変である。尚、無段変速機１１０の変速比は、本発明に係る「回転速度比」の一例である。無段変速機１１０は、ＥＣＵ６０からの制御信号により制御される。尚、無段変速機１１０としては、ベルト式の無段変速機に限られず、代わりに、他の種々の有段変速機及び無段変速機を用いてもよい。
【００３４】
ＥＣＵ６０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＡ／Ｄ変換器等を含んで構成される。ＥＣＵ６０は、車両内の各種センサから供給される検出信号に基づいて、車両１００内の制御を行う。例えば、ＥＣＵ６０は、アクセルの開度を検出するアクセル開度センサ６１等のセンサから受信した検出信号に基づいて、車両に必要な駆動力である必要駆動力を求め、当該必要駆動力に基づいて、エンジン１０や無段変速機１１０の制御を実行する。
【００３５】
次に、本実施形態に係る車両１００のエンジン１０の具体的な構成について、図２を参照して説明する。ここに図２は、本実施形態に係る車両の有するエンジンの全体構成を概略的に示す模式図である。
【００３６】
エンジン１０は、主に、シリンダヘッド２０と、シリンダブロックユニット３０と、メインムービングユニット４０とから構成される。
【００３７】
シリンダブロックユニット３０は、シリンダヘッド２０が取り付けられるアッパーブロック３１と、メインムービングユニット４０が収納されているロアブロック３２とから構成されている。アッパーブロック３１とロアブロック３２との間にはアクチュエータ３３が設けられている。アクチュエータ３３を駆動することで、アッパーブロック３１をロアブロック３２に対して上下方向に移動させることが可能となっている。アクチュエータ３３は、例えば、電気式、油圧式又は空圧式の駆動装置であり、バッテリ（図不示）から駆動のための電力が供給される。アクチュエータ３３の動作は、ＥＣＵ６０からの制御信号Ｓ３３により制御される。また、アッパーブロック３１の内部には、円筒形のシリンダ３４が形成されており、シリンダ３４の外面は冷却水によって冷却される。
【００３８】
メインムービング４０は、シリンダ３４の内部に設けられたピストン４１と、ロアブロック３２の内部で回転するクランクシャフト４３と、ピストン４１をクランクシャフト４３に接続するコネクティングロッド４２等を含んで構成される。これらは、所謂クランク機構を構成しており、クランクシャフト４３が回転するとそれにつれてピストン４１がシリンダ３４内で上下方向に動き、逆に、ピストン４１が上下に動けばクランクシャフト４３がロアブロック３２内で回転する。
【００３９】
クランクシャフト４３の近傍には、クランク角を感知するためのクランク角センサ４４が設けられている。クランク角センサ４４は、検出したクランク角に対応する検出信号Ｓ４４をＥＣＵ６０に送信する。
【００４０】
シリンダヘッド２０の下面側（アッパーブロック３１に接する側）とシリンダ３４とピストン４１とで囲まれた部分には、燃焼室が形成されている。エンジン１０は、アクチュエータ３３を駆動させることにより、燃焼室の容量を変更し、圧縮比を変更することができる。例えば、アクチュエータ３３を用いてアッパーブロック３１を上方に移動させれば、これに伴ってシリンダヘッド２０も上方に移動して燃焼室の容積が増加するため、圧縮比が低く変更される。逆に、アッパーブロック３１と共にシリンダヘッド２０を下方に移動させれば、燃焼室の容積が減少し、圧縮比を高く変更することができる。
【００４１】
可変圧縮比エンジンでは、機械的仕事への変換効率、即ち熱効率の向上と、最大出力の増加とを両立させるべく、運転条件に応じて混合気の圧縮比を変化させる。例えば、ＥＣＵ６０は、高トルク条件では圧縮比を低く設定することで充分な最大出力を確保させるとともに、低中トルク条件では圧縮比を高く設定することで熱効率を向上させることができる。
【００４２】
圧縮比は、ロアブロック３２に設けられた圧縮比センサ６３を用いて検出される。圧縮比センサ６３としては、例えばストロークセンサが用いられ、ロアブロック３２に対するアッパーブロック３１の相対位置を検出することによって圧縮比を検出することが可能となっている。圧縮比センサ６３は、検出した圧縮比に対応する検出信号Ｓ６３をＥＣＵ６０に送信する。
【００４３】
シリンダヘッド２０には、燃焼室内に吸気を取り入れるための吸気ポート２３と、燃焼室内から排気を排出するための排気ポート２４とが設けられている。吸気ポート２３には吸気通路５０が接続されており、排気ポート２４には排気通路５８が接続されている。ここで、吸気ポート２３が燃焼室に開口する部分には吸気バルブ２１が、また、排気ポート２４が燃焼室に開口する部分には排気バルブ２２が設けられている。吸気バルブ２１及び排気バルブ２２は、夫々、電動アクチュエータ７３及び７４によって駆動される。ピストン４１の動きに合わせて適切なタイミングで吸気バルブ２１及び排気バルブ２２を開閉することにより、燃焼室内に吸気を吸入したり、或いは燃焼室内から排気を排出することができる。吸気バルブ２１及び排気バルブ２２を駆動する電動アクチュエータ７３及び７４は、ＥＣＵ６０からの制御信号Ｓ７３及びＳ７４により制御される。
【００４４】
吸気通路５０に設けられたエアフローセンサ５７は、検出した吸気量に対応する検出信号Ｓ５７をＥＣＵ６０に送信する。スロットルバルブ５２の開度を調整する電動アクチュエータ５３は、ＥＣＵ６０からの制御信号Ｓ５３によって制御される。
【００４５】
シリンダヘッド２０には、燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁２６、及び、燃焼室内に形成された混合気に点火するための点火プラグ２７が設けられている。燃料噴射弁２６及び点火プラグ２７は、ＥＣＵ６０からの制御信号Ｓ２６及びＳ２７により制御される。燃料噴射弁２６が燃焼室内に燃料を噴射することにより、吸気通路５０より吸気ポート２３を介して吸入された吸気と燃料との混合気が燃焼室内に形成され、点火プラグ２７が点火することにより、混合気は燃焼される。このときの燃焼により発生するピストン４１を押す力がエンジン１０の動力となる。その後、燃焼室内の排気は排気ポート２４を介して排気通路５８へ排出される。尚、燃料噴射弁としては、図２に示すような直噴式の燃料噴射弁２６を設けるのには限られず、この代わりに、又は、加えて、吸気通路５０に燃料噴射弁を設けてもよい。
【００４６】
＜実施形態の動作＞
次に、図３を参照して、本実施形態に係る車両の動作について説明する。図３は、本実施形態に係る車両１００の走行状態の変化に応じたエンジン動作点の移行の様子を概念的に示すグラフ図である。
【００４７】
図３において、横軸はエンジン回転数Ｎｅを、縦軸はエンジントルクＴｅを示しており、図中に示す点線ＬＰｒｌ、ＬＰｒｍ、ＬＰｒａは等圧縮比線を示している。図３では特に代表的な等圧縮比線としてＬＰｒｌ、ＬＰｒｍ、ＬＰｒａを示しており、ＬＰｒｌ、ＬＰｒｍ、ＬＰｒａの順で圧縮比Ｃｒが大きくなる。
【００４８】
図３では、エンジン動作点としてＡｐ、Ｂｐ、Ｃｐの３点を例示している。Ａｐ、Ｂｐ、Ｃｐは、夫々エンジントルクＴｅ、エンジン回転数Ｎｅ及び圧縮比Ｃｒが互いに異なる３点のエンジン動作点を示している。図３における点線矢印は夫々、ドライバの操作や車両１００の走行状態（例えば、車両１００が走行しようとする路面状況など）の変化に伴ってエンジン動作点が移行するルートを示している。
【００４９】
まず、エンジン動作点がＡｐからＢｐに移行する場合（即ち、図３において（ｉ）で示す場合）における車両１００の動作について説明する。この場合、エンジン動作点が移行する前後でエンジントルクＴｅは増加する一方で、エンジン回転数Ｎｅは減少する。図３において（ｉ）で示すルートでエンジン動作点が移行する場合、無段変速機１１０はシフトアップを行う。
【００５０】
ここで、図４を参照して、図３において（ｉ）で示すルートに沿ってエンジン動作点が移行する場合の車両の挙動について説明する。図４は、図３において（ｉ）で示すルートに沿ってエンジン動作点が移行する場合のエンジン回転数Ｎｅ、圧縮比Ｃｒ及び出力軸トルクＴｏの時間変化を示すタイムチャートである。尚、出力軸トルクＴｏは、駆動軸１４３に印加されるトルク値である。
【００５１】
図４（ａ）は、エンジン回転数Ｎｅの時間変化を示すタイムチャートである。エンジン回転数Ｎｅは当初Ｎｅ１に保たれており、エンジン動作点の移行に伴い、無段変速機１１０によって変速が開始される時刻ｔ１から徐々に減少する。その後、エンジン回転数Ｎｅは、時刻ｔ４においてＮｅ２に到達し、一定に保たれる。本実施形態に係る車両１００は変速機として変速比が連続的に可変である無段変速機１１０を備えるため、エンジン回転数Ｎｅもまた連続的に変化している。
【００５２】
図４（ｂ）は、圧縮比Ｃｒの時間変化を示すタイムチャートである。圧縮比Ｃｒは当初Ｃｒ１に保たれており、エンジン動作点の移行に伴い、時刻ｔ２から徐々に減少する。その後、時刻ｔ３においてＣｒ２に到達し、一定に保たれる。ここで、圧縮比Ｃｒが変化している期間（即ちｔ２からｔ３の期間）は、エンジン回転数Ｎｅが変化している期間（即ち、ｔ１からｔ４の期間）に含まれる。言い換えると、圧縮比Ｃｒは、無段変速機１１０によって変速が行われている最中に変化するように、ＥＣＵ６０によって制御される。
【００５３】
図４（ｃ）は、本実施形態に係る車両１００の出力軸トルクＴｏの時間変化を実線で、比較例に係る車両の出力軸トルクＴｏの時間変化を点線で示すタイムチャートである。
【００５４】
ここで、本実施形態に係る車両１００の出力軸トルクＴｏの時間変化について、比較例を参照しつつ説明する。比較例は、変速が完了した後に圧縮比Ｃｒの変更が行われる点において、本実施形態に係る車両１００と異なる（尚、本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒの変更が行われる）。尚、当該比較例は、変速が完了した後に圧縮比Ｃｒの変更が行われる点を除いて、本実施形態に係る車両と同様の構造及び制御が行われるため、詳細な説明は省略することとする。
【００５５】
図４（ａ）に示すように、シフトアップによりエンジン回転数ＮｅがＮｅ１からＮｅ２に減少すると、当該エンジン回転数Ｎｅに応じたイナーシャトルクが駆動軸１４３に作用し、駆動軸１４３に印加されるトルク値である出力軸トルクＴｏが変動する。比較例ではこのような出力軸トルクＴｏの変動を軽減するための対策が施されていないため、出力軸トルクＴｏの変動はドライバにショックとして伝達され、ドライバビリティの悪化を招いてしまう（図４（ｃ）の一点鎖線を参照）。
【００５６】
一方、本実施形態に係る車両１００では、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更することにより、このような出力軸トルクＴｏの変動を軽減することができる。図３に示す（ｉ）のルートに沿ってエンジン動作点を移行させる場合、移行の前後において圧縮比Ｃｒが減少するようにエンジン１０が制御される。このように圧縮比Ｃｒを減少させると、変速時に生じるイナーシャトルクを打ち消す方向にエンジン１０の出力トルクが変化するので、イナーシャトルクに起因するショックを効果的に軽減することができる（図４（ｃ）の実線を参照）。
【００５７】
また、比較例では、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒが変更されないため、変速を実行する前後に圧縮比Ｃｒを変更するための期間を別途設ける必要がある。そのため、変速に関する一連の動作を完了するために要する時間は、少なくとも無段変速機１１０によって変速比を変更するために要する時間と、その前後において圧縮比Ｃｒを変更するために要する時間とを加えたものとなる。一方、本実施形態に係る車両１００では、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒも同時に変化するため、変速に関する一連の動作を完了するために要する時間を、比較例に比べて短く抑えることができる。そのため、ドライバからの要求操作に対して、車両１００の応答性を向上させることができる。
【００５８】
次に、エンジン動作点がＣｐからＡｐに移行する場合（即ち、図３において（ｉｉ）で示す場合）における車両１００の動作について説明する。この場合、エンジン動作点の移行の前後でエンジントルクＴｅとエンジン回転数Ｎｅは共には減少する。図３において（ｉｉ）で示すルートに沿ってエンジン動作点が移行する場合、無段変速機１１０はシフトアップを行う。
【００５９】
図３（ｉｉ）で示すエンジン動作点の移行ルートでは、図３（ｉ）の場合と同様に、無段変速機１１０においてシフトアップが行われるが、圧縮比Ｃｒは減少ではなく、逆に増加している点において異にしている。そのため、仮に変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更させると、図３（ｉ）の場合とは逆に、エンジンの出力トルクの変化がイナーシャトルクを増幅する方向に作用してしまい、ドライバビリティを一層悪化させてしまうおそれがある。そのため、図３（ｉｉ）で示すエンジン動作点の移行ルートでは、図３（ｉ）で示すエンジン動作点の移行ルートとは異なり、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒの変更を敢えて行わないことによって、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【００６０】
続いて、エンジン動作点がＢｐからＡｐに移行する場合（即ち、図３において（ｉｉｉ）で示す場合）における車両１００の動作について説明する。この場合、エンジン動作点の移行の前後でエンジントルクＴｅは減少すると共に、エンジン回転数Ｎｅは増加する。そのため、図３において（ｉｉｉ）で示すルートに沿ってエンジン動作点が移行する場合、無段変速機１１０はシフトダウンを行う。
【００６１】
図３において（ｉｉｉ）で示すルートに沿ってエンジン動作点が移行する場合、上述の図３（ｉｉ）と同様に圧縮比は増加する方向に変化する一方で、無断変速機は図３（ｉｉ）とは逆にシフトダウンを行う。従って、変速時に生ずるイナーシャトルクは、上述の図３（ｉｉ）の場合に比べて逆方向になる。そのため、図３（ｉｉ）では変速中に圧縮比を敢えて変更しないことによって出力軸トルクＴｏの変動を軽減していたが、図３（ｉｉｉ）では逆に（即ち、図３（ｉ）と同様に）、変速を実行されている最中に圧縮比を変更することによって出力軸トルクＴｏの変動を軽減することができる。
【００６２】
このように、図３（ｉｉｉ）の場合、図３（ｉ）の場合と同様に、変速を実行している最中に圧縮比Ｃｒを同時に変更することによって、変速に関する一連の動作を完了するために要する時間を短く抑えることができ、ドライバからの要求操作に対する車両１００の応答性を向上させることができる。
【００６３】
続いて、エンジン動作点がＡｐからＣｐに移行する場合（即ち、図３において（ｉｖ）で示す場合）における車両１００の動作について説明する。この場合、エンジン動作点の移行の前後でエンジントルクＴｅとエンジン回転数Ｎｅとは共に増加する。図３において（ｉｖ）で示すルートでエンジン動作点が移行する場合、無段変速機１１０はシフトダウンを行う。
【００６４】
図３（ｉｖ）で示すエンジン動作点の移行ルートでは、図３（ｉｉｉ）の場合と同様に、無段変速機１１０においてシフトダウンが行われるが、圧縮比Ｃｒは増加ではなく、逆に減少している点において異なっている。そのため、仮に変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更させると、図３（ｉｉｉ）の場合とは逆に、エンジンの出力トルクの変化がイナーシャトルクを増幅する方向に作用してしまい、ドライバビリティを一層悪化させてしまうおそれがある。そのため、図３（ｉｖ）で示すエンジン動作点の移行ルートでは、図３（ｉｉｉ）で示すエンジン動作点の移行ルートとは異なり、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒの変更を敢えて行わないことによって、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【００６５】
尚、図３（ｉｉ）及び（ｉｖ）の場合、圧縮比Ｃｒの変更は、変速が実行される前後に行う必要があるため、変速に関わる一連の動作に要する時間が長くなり、エンジン１０のレスポンスが遅くなることも考えられる。しかしながら、出力軸トルクＴｏの変動を軽減することによってドライバビリティを向上させるというメリットが大きいため、実質的に問題とはならない。但し、仮に変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更したとしても、出力軸トルクＴｏの変動に伴うドライバビリティの悪化が微小である場合など、ドライバの要求操作に対する車両１００の応答性の向上によるメリットが大きい場合には、図３（ｉ）で示すエンジン動作点の移行ルートと同様に変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更してもよいことは言うまでもない。
【００６６】
次に、図５を参照して、上述した本実施形態に係る車両の動作を実現するためにＥＣＵ６０が実行する処理について具体的に説明する。図５は、本実施形態に係る車両の動作を実現するための制御処理のフローチャートである。
【００６７】
まず、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ６０は、クランク角センサ４４からの検出信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅを求めるとともに、アクセル開度センサ６１からの検出信号に基づいて、アクセル開度Ａｃｃを求める。
【００６８】
続くステップＳ１０２において、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１０１で求められたエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ａｃｃに基づいて、アクセルが踏み込まれた後（即ち、エンジン動作点が移行した後）に必要とされるエンジントルク（以下、適宜「目標エンジントルクＴｅｔ」という）、エンジン回転数（以下、適宜「目標エンジン回転数Ｎｅｔ」という）及び圧縮比（以下、適宜「目標圧縮比Ｃｒｔ」という）を算出する。このような算出は、図３に示すようなエンジントルクＴｅ、目標エンジン回転数Ｎｅ及び目標圧縮比Ｃｒを変数とするマップを参照することにより行うとよい。尚、目標エンジントルクＴｅｔ、目標エンジン回転数Ｎｅｔ及び目標圧縮比Ｃｒｔは、アクセル開度Ａｃｃ及びエンジン回転数に基づいて求められるとする代わりに、アクセル開度のみに基づいて算出されてもよい。
【００６９】
ステップＳ１０３において、ＥＣＵ６０は、エンジン動作点が移行する際に実行される変速が変速比を増加させるものなのか否かについて判定する。言い換えれば、当該変速が変速比を小さく変更するシフトアップなのか、それとも変速比を大きく変更するシフトダウンなのかを判定する。
【００７０】
当該変速が変速比を増加させるものである場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、即ちシフトダウンである場合、ＥＣＵ６０は、エンジン動作点が移行する前後でエンジン１０の圧縮比が増加するか否かについて判定する（ステップＳ１０４）。具体的には、ＥＣＵ６０は、現時点における圧縮比Ｃｒ（以下、適宜「実圧縮比Ｃｒｒ」という）と、ステップＳ１０２において求められた目標圧縮比Ｃｒｔとの大小を比較する。例えば、図３に示すようなエンジン回転数、エンジントルク及び圧縮比を変数とするマップを予めメモリ等の記録手段に記録しておき、ＥＣＵ６０が当該マップを参照することにより、圧縮比の増減を判定するとよい。
【００７１】
変速が実行される前後で圧縮比が減少する場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ＥＣＵ６０はステップＳ１０５において、エンジン動作点が、ステップＳ１０２において求められた目標エンジントルクＴｅｔ、目標エンジン回転数Ｎｅｔ及び目標圧縮比Ｃｒｔになるように、エンジン１０及び無段変速機１１０を制御する。このとき、圧縮比の変更は、無段変速機１１０の変速が完了した後に行われる（ステップＳ１０５）。即ち、エンジンの出力トルクの変化がイナーシャトルクを増幅する方向に作用してしまい、ドライバビリティを一層悪化させてしまうことを防止するために、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更しない、図３（ｉｖ）に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ＥＣＵ６０は、本制御処理をリターンする。
【００７２】
当該変速が実行される前後で圧縮比が増加する場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０はステップＳ１０６において、エンジン動作点が、ステップＳ１０２において求められた目標エンジントルクＴｅｔ、目標エンジン回転数Ｎｅｔ及び目標圧縮比Ｃｒｔになるように、エンジン１０及び無段変速機１１０を制御する。このとき、圧縮比の変更は、無段変速機１１０の変速が実行されている最中に行われる（ステップＳ１０６）。即ち、変速が実行されている最中に圧縮比を増加させることによって出力軸トルクＴｏの変動を軽減することができる、図３（ｉｉｉ）に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ＥＣＵ６０は、本制御処理をリターンする。
【００７３】
一方、当該変速が変速比を減少させるものである場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、即ちシフトアップである場合、ＥＣＵ６０は、エンジン動作点が移行する前後でエンジン１０の圧縮比が減少するか否かについて判定する（ステップＳ１０７）。具体的には、ＥＣＵ６０は、実圧縮比Ｃｒｒと、ステップＳ１０２において求められた目標圧縮比Ｃｒｔとの大小を比較する。例えば、図３に示すようなエンジン回転数、エンジントルク及び圧縮比を変数とするマップを予めメモリ等の記録手段に記録しておき、ＥＣＵ６０が当該マップを参照することにより、圧縮比の増減を判定するとよい。
【００７４】
当該変速が実行される前後で圧縮比が増加する場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ＥＣＵ６０は上述のステップＳ１０５を実行することにより、エンジン動作点の移行を行う。このとき、圧縮比の変更は、無段変速機１１０の変速が完了した後に行われる（ステップＳ１０５）。即ち、エンジンの出力トルクの変化がイナーシャトルクを増幅する方向に作用してしまい、ドライバビリティを一層悪化させてしまうことを防止するために、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更しない、図３（ｉｉ）に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ＥＣＵ６０は、本制御処理をリターンする。
【００７５】
当該変速が実行される前後で圧縮比が減少する場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０は上述のステップＳ１０６を実行することにより、エンジン動作点の移行を行う。このとき、圧縮比の変更は、無段変速機１１０の変速が実行されている最中に行われる（ステップＳ１０６）。即ち、変速が実行されている最中に圧縮比を増加させることによって出力軸トルクＴｏの変動を軽減することができる、図３（ｉ）に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ＥＣＵ６０は、本制御処理をリターンする。
【００７６】
以上説明したように第１実施形態に係る車両では、ドライバの要求操作に対する車両の挙動の応答性を向上させると共に、変速時に生じるショックを軽減することができる。
【００７７】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る車両の動作について説明する。図６は、第２実施形態に係る車両１００の動作を実現するための制御処理のフローチャートである。尚、図６において、上述の第１実施形態と共通する処理については共通の符号を付すものとする。
【００７８】
まず、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ６０は、クランク角センサ４４からの検出信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅを求めるとともに、アクセル開度センサ６１からの検出信号に基づいて、アクセル開度Ａｃｃを求める。
【００７９】
続くステップＳ１０２において、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１０１で求められたエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ａｃｃに基づいて、アクセルが踏み込まれた後（即ち、エンジン動作点が移行した後）に必要とされるエンジントルク（以下、適宜「目標エンジントルクＴｅｔ」という）、エンジン回転数（以下、適宜「目標エンジン回転数Ｎｅｔ」という）及び圧縮比（以下、適宜「目標圧縮比Ｃｒｔ」という）を算出する。このような算出は、図３に示すようなエンジントルクＴｅ、目標エンジン回転数Ｎｅ及び目標圧縮比Ｃｒを変数とするマップを参照することにより行うとよい。尚、目標エンジントルクＴｅｔ、目標エンジン回転数Ｎｅｔ及び目標圧縮比Ｃｒｔは、アクセル開度Ａｃｃ及びエンジン回転数に基づいて求められるとする代わりに、アクセル開度のみに基づいて算出されてもよい。尚、このように算出された目標値に基づいて駆動軸１４３に印加される駆動力は、本発明に係る「必要駆動力」の一例である。
【００８０】
ステップＳ２０１において、ＥＣＵ６０は、エンジン動作点が移行する前後におけるエンジン回転数Ｎｅの変化量が、第１閾値αより大きいか否かを判定する。具体的には、エンジン回転数Ｎｅの変化量は、現時点におけるエンジン回転数Ｎｅ（以下、適宜「実エンジン回転数Ｎｅｒ」という）とステップＳ１０２において求められた目標エンジン回転数Ｎｅｔとの差を算出することで求めることができる。
【００８１】
ここで、エンジン動作点が移行する前後におけるエンジン回転数Ｎｅの変化量が大きくなると、変速に伴って生ずるイナーシャトルクが増大し、変速を実行している最中に圧縮比Ｃｒを変更することによってドライバビリティを向上させようとしても、十分な効果を得ることが困難になる場合がある。第１閾値αは、このように変速を実行している最中に圧縮比Ｃｒを変更した場合であっても、ドライバビリティを十分向上させることが困難になるエンジン回転数Ｎｅの変化量として規定され、理論的、実験的手法或いはシミュレーションなどによって求めるとよい。尚、第１閾値αは、本発明に係る「所定の閾値」の一例である。
【００８２】
エンジン回転数Ｎｅの変化量が第１閾値αより大きい場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０は、目標圧縮比Ｃｒｔの第１補正値ΔＣｒｔ１を算出する（ステップＳ２０２）。ここで第１補正値ΔＣｒｔ１は、エンジン回転数Ｎｅの変化量が第１閾値αより大きい場合に、変速を実行している最中に圧縮比Ｃｒが変更されることによってドライバビリティの向上が期待できる圧縮比Ｃｒになるように、実圧縮比Ｃｒｒと当該期待される圧縮比との差として規定される。
【００８３】
ここで、第１補正値ΔＣｒｔ１の算出方法について、図７を参照して説明する。図７は、目標圧縮比Ｃｒｔの第１補正値ΔＣｒｔ１の一例を示すグラフ図である。
【００８４】
図７に示すように、第１補正値ΔＣｒｔ１は、エンジン回転数Ｎｅの変化量が第１閾値αより大きい場合に値を有するように規定される。一方、エンジン回転数Ｎｅの変化量が第１閾値α以下である場合には、第１補正値ΔＣｒｔ１によって目標エンジン回転数Ｎｅｔを補正するまでもなく十分なドライバビリティを得ることができるので、第１補正値ΔＣｒｔ１はゼロに設定される。エンジン回転数Ｎｅの変化量が第１閾値αより大きい場合、当該変化量が大きくなるに従い、ドライバビリティの悪化が顕著になるため、それに応じて第１補正量ΔＣｒｔ１もまた大きくなるように設定される。実際には、このような条件下から理論的、実験的手法或いはシミュレーションなどによって第１補正量ΔＣｒｔ１を規定するとよい。このように第１補正値ΔＣｒｔ１を算出した後、ＥＣＵ６０は、本制御処理をステップＳ１０３に処理を進める。
【００８５】
ステップＳ１０３において、ＥＣＵ６０は、エンジン動作点が移行する際に実行される変速が変速比を増加させるものなのか否かについて判定する。言い換えれば、当該変速が変速比を小さく変更するシフトアップなのか、それとも変速比を大きく変更するシフトダウンなのかを判定する。
【００８６】
当該変速が変速比を増加させるものである場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、即ちシフトダウンである場合、ＥＣＵ６０は、エンジン動作点が移行する前後でエンジン１０の圧縮比が増加するか否かについて判定する（ステップＳ１０４）。具体的には、ＥＣＵ６０は、現時点における圧縮比Ｃｒ（以下、適宜「実圧縮比Ｃｒｒ」という）と、ステップＳ１０２において求められた目標圧縮比Ｃｒｔとの大小を比較する。例えば、図３に示すようなエンジン回転数、エンジントルク及び圧縮比を変数とするマップを予めメモリ等の記録手段に記録しておき、ＥＣＵ６０が当該マップを参照することにより、圧縮比の増減を判定するとよい。
【００８７】
当該変速が実行される前後で圧縮比が減少する場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ＥＣＵ６０はステップＳ１０５において、エンジン動作点が、ステップＳ１０２において求められた目標エンジントルクＴｅｔ、目標エンジン回転数Ｎｅｔ及び目標圧縮比Ｃｒｔになるように、エンジン１０及び無段変速機１１０を制御する。このとき、圧縮比の変更は、無段変速機１１０の変速が完了した後に行われる（ステップＳ１０５）。即ち、エンジンの出力トルクの変化がイナーシャトルクを増幅する方向に作用してしまい、ドライバビリティを一層悪化させてしまうことを防止するために、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更しない、図３（ｉｖ）に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ＥＣＵ６０は、本制御処理をリターンする。
【００８８】
変速が実行される前後で圧縮比が増加する場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０はステップＳ２０３において、目標圧縮比Ｃｒｔを次式に基づいて再度算出する（ステップＳ２０３）。
【００８９】
Ｃｒｔ＝Ｃｒｔ＋ΔＣｒｔ１ （１）
つまり、ＥＣＵ６０は、ステップＳ２０１において算出した目標圧縮比Ｃｒｔに、ステップＳ２０２において算出した第１補正値ΔＣｒｔ１を加えた値を目標圧縮比Ｃｒｔとして設定し直す。
【００９０】
その後、ＥＣＵ６０は上述のステップＳ１０６を実行することにより、エンジン動作点の移行を行う。このとき、圧縮比の変更は、無段変速機１１０の変速が実行されている最中に行われる。
【００９１】
その後、ＥＣＵ６０は、目標圧縮比Ｃｒｔの第１補正値ΔＣｒｔ１を、次式に基づいて変更する（ステップＳ２０４）。
【００９２】
ΔＣｒｔ１＝ΔＣｒｔ１―β （２）
ここで定数βは第１補正値ΔＣｒｔ１より小さい任意の正数であり、第１補正値ΔＣｒｔ１を（２）式に基づいてゼロに近づけるためのインクリメントであれば足り、変数又は定数のいずれであってもよい。
【００９３】
その後、ＥＣＵ６０は、ステップＳ２０４において変更された第１補正値ΔＣｒｔ１がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ここで、ステップＳ２０４において変更された第１補正値ΔＣｒｔ１がゼロでない場合には（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、ＥＣＵ６０は、処理をステップＳ２０３に戻し、上述の各ステップを繰り返し実行する。即ち、次第に第１補正値ΔＣｒｔ１を小さくしていき、ステップＳ２０３において補正された目標圧縮比Ｃｒｔが、ステップＳ１０２において算出された本来の目標圧縮比Ｃｒｔに戻るまで、ＥＣＵ６０はループ処理を行う。そして、ステップＳ２０４において変更された第１補正値ΔＣｒｔ１がゼロになった時点で（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０は、当該ループを終了し、本制御処理をリターンする。このように変速に関する一連の動作が完了した後に、補正された圧縮比Ｃｒを本来の値に戻すことによって、ドライバの要求操作に沿った車両の挙動を実現しつつ、ドライバビリティの向上を図ることができる。
【００９４】
変速が変速比を減少させるものである場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、即ちシフトアップである場合、ＥＣＵ６０は、エンジン動作点が移行する前後でエンジン１０の圧縮比が減少するか否かについて判定する（ステップＳ１０７）。具体的には、ＥＣＵ６０は、実圧縮比Ｃｒｒと、ステップＳ１０２において求められた目標圧縮比Ｃｒｔとの大小を比較する。例えば、図３に示すようなエンジン回転数、エンジントルク及び圧縮比を変数とするマップを予めメモリ等の記録手段に記録しておき、ＥＣＵ６０が当該マップを参照することにより、圧縮比Ｃｒの増減を判定するとよい。
【００９５】
当該変速が実行される前後で圧縮比Ｃｒが増加する場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ＥＣＵ６０は上述のステップＳ１０５を実行することにより、エンジン動作点の移行を行う。このとき、圧縮比Ｃｒの変更は、無段変速機１１０の変速が完了した後に行われる（ステップＳ１０５）。即ち、エンジンの出力トルクの変化がイナーシャトルクを増幅する方向に作用してしまい、ドライバビリティを一層悪化させてしまうことを防止するために、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更しない、図３（ｉｉ）に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ＥＣＵ６０は、本制御処理をリターンする。
【００９６】
変速が実行される前後で圧縮比Ｃｒが減少する場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０は上述のステップＳ１０６を実行することにより、エンジン動作点の移行を行う。このとき、圧縮比Ｃｒの変更は、無段変速機１１０の変速が実行されている最中に行われる（ステップＳ１０６）。即ち、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを増加させることによって出力軸トルクＴｏの変動を軽減することができる、図３（ｉ）に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ＥＣＵ６０は、本制御処理をリターンする。
【００９７】
ここで、図８を参照して、図３において（ｉ）で示すルートでエンジン動作点が移行する場合の車両の挙動について説明する。図８は、第２実施形態に係る車両において、図３において（ｉ）で示すルートでエンジン動作点が移行する場合のエンジン回転数Ｎｅ、圧縮比Ｃｒ及び出力軸トルクＴｏの時間変化を示すタイムチャートである。
【００９８】
図８（ａ）は、エンジン回転数Ｎｅの時間変化を示すタイムチャートである。エンジン回転数Ｎｅは当初Ｎｅ１に保たれており、エンジン動作点の移行に伴い、無段変速機１１０によって変速が開始される時刻ｔ１から徐々に減少する。その後、エンジン回転数Ｎｅは、時刻ｔ４においてＮｅ２に到達し、一定に保たれる。本実施形態に係る車両１００は変速機として変速比が連続的に可変である無段変速機１１０を備えるため、エンジン回転数Ｎｅもまた連続的に変化している。
【００９９】
図８（ｂ）は、圧縮比Ｃｒの時間変化を示すタイムチャートである。ここで、図８（ｂ）において、実線は上述のようにステップＳ２０４において、目標圧縮比Ｃｒｔを第１補正値ΔＣｒｔ１によって補正した場合の圧縮比Ｃｒの時間変化を示し、点線はステップＳ２０４における目標圧縮比Ｃｒｔに係る補正を行わない比較例における圧縮比Ｃｒの時間変化を示している。尚、当該比較例は、ステップＳ２０４における目標圧縮比Ｃｒｔに係る補正を行わない点を除いて、本実施形態に係る車両と同様の構造及び制御が行われるため、詳細な説明は省略することとする。
【０１００】
図８（ｃ）は、本実施形態に係る車両１００の出力軸トルクＴｏの時間変化を実線で、比較例に係る車両の出力軸トルクＴｏの時間変化を点線で示すタイムチャートである。図８（ｃ）に示すように、ステップＳ２０４における目標圧縮比Ｃｒｔに係る補正を行うことによって、変速が実行されている間における出力軸トルクＴｏの変動が軽減され、ドライバビリティをより効果的に向上することができる。
【０１０１】
以上説明したように第２実施形態に係る車両では、変速時におけるエンジン回転数の変化量が大きい場合であっても、目標圧縮比を適宜補正することによって、ドライバビリティを効果的に向上させることができる。
【０１０２】
＜第３実施形態＞
続いて、第３実施形態に係る車両の動作について説明する。図９は、第３実施形態に係る車両１００の動作を実現するための制御処理のフローチャートである。第３実施形態は、第２実施形態においてステップＳ１０６における処理内容を変更している点において、第２実施形態と相違点を有している。その他、図９において上述の第１及び第２実施形態と共通する処理については共通の符号を付すものとし、その詳細な説明については省略する。
【０１０３】
本実施形態では、変速が実行される前後で圧縮比が減少する場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ステップＳ３０１において、ＥＣＵ６０は、ステップＳ２０１において求められたエンジン回転数Ｎｅの変化量が第２閾値γより大きいか否かを判定する。上述の第１及び第２実施形態では、変速が実行される前後で圧縮比が減少する場合は（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、変速の実行が完了した後に圧縮比を変更することによってドライバビリティの更なる悪化を防止していたが、本実施形態では、このような場合においても目標圧縮比Ｃｒｔに適宜補正を行うことによって、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更し、ドライバビリティを向上させることができる。但し、変速に伴うエンジン回転数Ｎｅの変化量が大きくなると、変速を実行している最中に圧縮比Ｃｒを変更することによってドライバビリティを向上させようとしても、十分な効果を得ることが困難になる場合がある。第２閾値γは、このように、変速を実行している最中に圧縮比Ｃｒを変更することによってドライバビリティを向上させようとしても、十分な効果を得ることが困難になるエンジン回転数Ｎｅの変化量として規定される。実際には、このような条件下から理論的、実験的手法或いはシミュレーションなどによって第２閾値γを求めるとよい。
【０１０４】
ここで、第２閾値γの算出方法について、図１０を参照して説明する。図１０は、第２閾値γの一例を示すグラフ図である。
【０１０５】
第２閾値γは、処理をステップＳ３０２に進めるか否かを規定するための閾値である。エンジン回転数Ｎｅの変化量が第２閾値γより大きい場合には、圧縮比Ｃｒを、変速を実行している最中に変更することによってドライバビリティを向上させようとしても、十分な効果を得ることが困難であるとして、ステップＳ３０２の処理に進まずに、通常の処理を行うと判断する（即ち、第１及び第２実施形態と同様に、ステップＳ１０５を実行する）。
【０１０６】
エンジン回転数Ｎｅの変化量が第２閾値γより大きい場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０はステップＳ１０５において、エンジン動作点が、ステップＳ１０２において求められた目標エンジントルクＴｅｔ、目標エンジン回転数Ｎｅｔ及び目標圧縮比Ｃｒｔになるように実エンジン動作点の経路を設定し、実エンジン動作点を目標動作点まで当該経路に沿って移行させる。このとき、圧縮比Ｃｒの変更は、無段変速機１１０の変速が完了した後に行われることによって、ドライバビリティの更なる悪化を防止する（ステップＳ１０６）。その後、ＥＣＵ６０は、本制御処理をリターンする。
【０１０７】
一方、エンジン回転数Ｎｅの変化量が第２閾値γ以下である場合には（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、圧縮比Ｃｒを補正すると共に、変速を実行している最中に変更することによってドライバビリティを向上させ得るとして、処理をステップＳ３０２に進める。ステップＳ３０２において、ＥＣＵ６０は、目標圧縮比Ｃｒｔの第２補正値ΔＣｒｔ２を算出する（ステップＳ３０２）。ここで第２補正値ΔＣｒｔ２は、変速を実行している最中に圧縮比Ｃｒを変更することにより、変速に伴うエンジン回転数Ｎｅの変化量を軽減するように、実際の圧縮比Ｃｒと期待される圧縮比Ｃｒとの差として規定される。
【０１０８】
そして、ステップＳ３０３において、ＥＣＵ６０は目標圧縮比Ｃｒｔを次式に基づいて再度算出する。
【０１０９】
Ｃｒｔ＝Ｃｒｔ＋ΔＣｒｔ２ （３）
つまり、ＥＣＵ６０は、ステップＳ２０１において算出した目標圧縮比Ｃｒｔに、ステップＳ３０２において算出した第２補正値ΔＣｒｔ２を加えた値を目標圧縮比Ｃｒｔとして設定し直す。
【０１１０】
その後、ＥＣＵ６０はステップＳ３０４において、エンジン動作点が、ステップＳ１０２において求められた目標エンジントルクＴｅｔ及び目標エンジン回転数Ｎｅｔ、並びにステップＳ３０３において設定され直した目標圧縮比Ｃｒｔになるように実エンジン動作点の経路を設定し、実エンジン動作点を目標動作点まで当該経路に沿って移行させる。このとき、圧縮比Ｃｒの変更は、無段変速機１１０の変速が実行されている最中に行われる（ステップＳ３０４）。
【０１１１】
その後、ＥＣＵ６０は、目標圧縮比Ｃｒｔの補正値ΔＣｒｔを、次式に基づいて変更する（ステップＳ３０５）。
【０１１２】
ΔＣｒｔ２＝ΔＣｒｔ２―δ （４）
ここで定数δは第２補正値ΔＣｒｔ２より小さい任意の正数であり、第２補正値ΔＣｒｔ２を（４）式に基づいてゼロに近づけるためのインクリメントであれば足り、変数又は定数のいずれであってもよい。
【０１１３】
その後、ＥＣＵ６０は、ステップＳ３０５において変更された第２補正値ΔＣｒｔ２がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ３０６）。ここで、ステップＳ３０５において変更された第２補正値ΔＣｒｔ２がゼロでない場合には（ステップＳ３０６：Ｎｏ）、ＥＣＵ６０は、処理をステップＳ３０３に戻し、上述の各ステップを繰り返し実行する。即ち、次第に第２補正値ΔＣｒｔ２を小さく変更していき、ステップＳ３０６において補正された目標圧縮比Ｃｒｔが、ステップＳ１０２において算出された本来の目標圧縮比Ｃｒｔに戻るまで、ＥＣＵ６０はループ処理を行う。そして、ステップＳ３０５において変更された第２補正値ΔＣｒｔ２がゼロになった時点で（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０は、当該ループを終了し、本制御処理をリターンする。
【０１１４】
ここで、図１１を参照して、図３において（ｉｉ）で示すルートでエンジン動作点が移行する場合の車両の挙動について説明する。図１１は、第３実施形態に係る車両において、図３において（ｉｉ）で示すルートでエンジン動作点が移行する場合のエンジン回転数Ｎｅ、圧縮比Ｃｒ、第２補正値ΔＣｒｔ２及び出力軸トルクＴｏの時間変化を示すタイムチャートである。
【０１１５】
図１１（ａ）は、エンジン回転数Ｎｅの時間変化を示すタイムチャートである。エンジン回転数Ｎｅは当初Ｎｅ１に保たれており、エンジン動作点の移行に伴い、無段変速機１１０によって変速が開始される時刻ｔ１から徐々に減少する。その後、エンジン回転数Ｎｅは、時刻ｔ４においてＮｅ２に到達し、一定に保たれる。本実施形態に係る車両１００は変速機として変速比が連続的に可変である無段変速機１１０を備えるため、エンジン回転数Ｎｅもまた連続的に変化している。
【０１１６】
図４（ｂ）は、圧縮比Ｃｒの時間変化を示すタイムチャートである。圧縮比Ｃｒは当初Ｃｒ２に保たれており、エンジン動作点の移行に伴い、時刻ｔ２から徐々に増加する。その後、時刻ｔ３においてＣｒ１に到達し、一定に保たれる。ここで、圧縮比Ｃｒが変化している期間（即ちｔ２からｔ３の期間）は、エンジン回転数Ｎｅが変化している期間（即ち、ｔ１からｔ４の期間）に含まれる。言い換えると、圧縮比Ｃｒは、無段変速機１１０によって変速が行われている最中に変化するように、ＥＣＵ６０によって制御される。
【０１１７】
図１１（ｃ）は、第２補正値ΔＣｒｔ２の時間変化を示す。本実施形態では、圧縮比を変化させる期間において、出力軸トルクToの変動を軽減するように第２補正値ΔＣｒｔ２が設定される。第２補正値ΔＣｒｔ２は、圧縮比Ｃｒが不変に保たれている期間（即ち、時刻ｔ２以前及び時刻ｔ３以降の期間）においてはゼロに設定されており、圧縮比Ｃｒが変化する期間（即ち、時刻ｔ２からｔ３の期間）において有限な値を持つように設定される。
【０１１８】
図１１（ｄ）は、本実施形態に係る車両１００の出力軸トルクToの時間変化を実線で、比較例に係る車両の出力軸トルクＴｏの時間変化を点線で示すタイムチャートである。図８（ｄ）に示すように、目標圧縮比Ｃｒｔについて第２補正値ΔＣｒｔ２を設けることにより、出力軸トルクＴｏの変動を軽減しつつ、変速時のドライバビリティをより効果的に向上することができる。
【０１１９】
以上説明したように、第３実施形態に係る車両では、第１及び２実施形態において変速が完了した後に圧縮比を変更していた場合においても、変速を行っている最中に圧縮比を補正を伴って変更することにより、変速時に生ずる駆動軸トルクの変動を軽減すると共に、ドライバの要求操作に対する車両の応答性を向上させることができる。
【０１２０】
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、例えば、エンジンを備えた自動車等の車両の制御装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１２２】
１０ エンジン、 ６０ ＥＣＵ、 ６１ アクセル開度センサ、 １００ 車両、 １１０ 無段変速機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変圧縮比エンジンを備えた車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両の制御装置の一例として、各シリンダ内における混合気の圧縮比を変更することが可能な可変圧縮比エンジンを備えた車両を制御するものがある。可変圧縮比エンジンでは、車両の走行状態（例えば、ドライバの操作内容や走行路面の状態など）に応じて、エンジンの動力を機械的仕事に変換する際の効率（即ち、熱効率）の向上と、エンジンの最大出力の増加とを両立させるように圧縮比が制御される。例えば、高トルクが要求される条件下では圧縮比を低く設定することで充分な最大出力を確保させると共に、低中トルクが要求される条件下では圧縮比を高く設定することで熱効率を向上させることができる。
【０００３】
ここで、車両に対する必要駆動力が変化した場合、エンジン動作点を当該必要駆動力に対応するように移行すべく、車両に備えられたトランスミッション等の変速機において変速が行われる場合がある。例えば、特許文献１には変速を完了させた後に、圧縮比の変更を行う技術が開示されている。特許文献２には、変速時にエンジンのイナーシャトルクに起因して生じるショックを軽減するように、変速を実行する前に圧縮比の変更を行う技術が開示されている。また、特許文献３には、エンジンの出力トルクを制御可能な手段を複数備えることにより、変速時のショックの軽減と、エンジンの応答性の向上の両立を図る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０３−０６４６３２号公報
【特許文献２】特開２００８−０１４１６８号公報
【特許文献３】特開２００７−３２７４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２では、圧縮比の変更が、変速が実行される期間外に行われるため、エンジン動作点の移行及び圧縮比の変更に係る一連の動作が完了するまでに要する期間が長くなってしまうという技術的な問題点がある。即ち、ドライバの要求操作によってエンジン動作点を移行する必要が生じた場合における車両の応答性が十分に得られないおそれがある。また、特許文献１では、変速時にエンジン等が有するイナーシャトルクに起因して生じるショックを軽減するための対策が何ら施されていないため、変速時に生じるショックにより、ドライバビリティが悪化してしまうという技術的問題点もある。また、特許文献３では可変圧縮比エンジンについて何ら言及されておらず、可変圧縮比エンジンを備える車両における変速時のショックの軽減及びエンジン動作点の移行の際における車両の応答性の改善を図ることが困難であるという技術的問題点がある。
【０００６】
本発明は、例えば上記の問題点に鑑みなされたものであり、ドライバの要求操作に対する車両の挙動の応答性を向上させると共に、変速時に生じるショックを軽減可能な車両の駆動力制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため本発明に係る第１の車両の制御装置は、混合気の圧縮の程度を示す圧縮比を変更することが可能なエンジンと、該エンジンの出力軸と車軸に連結される出力部材との回転速度比が可変である変速手段とを備えた車両の制御装置であって、前記車両の必要駆動力が変化した場合において、変化前のエンジン動作点から変化後の必要駆動力に対応するエンジン動作点たる目標エンジン動作点まで実際のエンジン動作点たる実エンジン動作点を移行させる制御手段と、前記実エンジン動作点の移行に伴い、前記圧縮比を変更する圧縮比変更手段とを備え、前記目標動作点における圧縮比が、前記必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも低く設定されており、前記目標動作点における前記回転速度比が必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも小さく設定されている場合に、前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を変更する。
【０００８】
本発明に係る第１の車両の制御装置の制御対象である車両には、エンジンと変速手段が備えられている。
【０００９】
エンジンは、例えばバッテリから電力が供給されるアクチュエータを用いて、混合気の圧縮の程度を示す圧縮比が可変な可変圧縮比エンジンである。可変圧縮比エンジンは、例えば、機械的仕事への変換効率、即ち熱効率の向上と、最大出力の増加とを両立できるように、車両の運転条件に応じて圧縮比を変更する。具体的には、高トルク条件下では圧縮比を低く設定することで充分な最大出力を確保すると共に、低中トルク条件下では圧縮比を高く設定することで熱効率を向上させるとよい。
【００１０】
変速手段は、エンジンの出力軸と車軸に連結される出力部材との回転速度比（以下、適宜「変速比」と呼ぶ）を変更することが可能な動力伝達機構である。変速手段は、例えば、摩擦係合式或いは噛合式等各種態様を採り得る複数の係合手段（ブレーキ装置やクラッチ装置を含む）により、出力部材とこれら複数の回転要素との接続状態（即ち、元より接続可能であるか否かによらず少なくとも接続の有無を含み、概念上は、どの程度接続されているかといった定量的状態を含む）を適宜に切り替えること（即ち、これら複数の回転要素のうち出力部材との接離可能に構成された少なくとも一部と出力部材とを適宜に係合及び離間させること等を好適な一形態として含む）等によって変速を行うことができる。変速は、エンジンの出力軸の回転速度（即ち、機関回転速度）と車軸に直接に又は間接的に連結された出力部材との回転速度比（即ち、変速比）を、理論的に、実質的に又は何らかの現実的な制約の範囲で変化させる。
【００１１】
本発明に係る車両の制御装置は、例えばＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）であり、制御手段及び圧縮比変更手段を備える。
【００１２】
制御手段は、前記車両の必要駆動力が変化した場合において、変化前のエンジン動作点から変化後の必要駆動力に対応するエンジン動作点たる目標エンジン動作点まで実際のエンジン動作点たる実エンジン動作点を移行させる。エンジン動作点は、例えば、エンジンの出力トルクや回転数等のエンジンの動作状態を規定するための一又は複数のパラメータによって規定される動作点である。ここで、エンジンの必要駆動力は、例えばドライバの車両に対する要求操作の内容や、走行路面の状況等に基づいて算出するとよい。このように、必要駆動力が変化する場合には、当該必要駆動力をエンジンから出力するために、エンジン動作点が制御手段によって移行される。尚、必要駆動力が変化する前後におけるエンジン動作点の移行経路については、複数の経路が考えられるが、例えば、機械的仕事への変換効率、即ち熱効率の向上と、最大出力の増加とを両立できるように適宜選択するとよい。
【００１３】
圧縮比変更手段は、実エンジン動作点の移行に伴い、圧縮比を変更する。圧縮比変更手段は、例えば、エンジンのバルブタイミング、リフト量及びＥＧＲ量を調整することにより燃焼室の容量を変化させることによって、圧縮比を変更する。
【００１４】
本発明では特に、目標動作点における圧縮比が、必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも低く設定されており、目標動作点における回転速度比が必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも小さく設定されている場合に、圧縮比変更手段は、制御手段が回転速度比を変更させている最中に、圧縮比を変更する。ここで、制御手段によりエンジン動作点が移行する際に変速手段の回転速度比が変更し（即ち、変速が行われ）、イナーシャトルクに起因して、車軸に連結される出力部材に印加されるトルク（以下、適宜「出力軸トルク」という）が変化する場合がある。このような出力軸トルクの変化はドライバにショックとして感知され、ドライバビリティの悪化につながるおそれがある。変化前に比べて回転速度比が小さく変更される場合（即ち、シフトアップが行われる場合）、回転速度比の変化量に応じたイナーシャトルクによって出力軸トルクが一時的に変動することにより、ショックが生じる可能性がある。本発明では、変速が実行されている最中（即ち、変速に伴って回転速度比が変化している最中に）に圧縮比を減少することでショックを軽減し、ドライバビリティを向上させることができる。このような場合に圧縮比を減少させると、変速時に生じるイナーシャトルクを打ち消す方向にエンジンの出力トルクが変化するので、イナーシャトルクに起因するショックを効果的に軽減することができる。
【００１５】
また、本発明では、変速が実行されている最中に圧縮比の変更が行われるため、上述の特許文献１又は２のように、変速を実行する前後に圧縮比を変更するための期間を別途設ける必要がない。つまり、特許文献１又は２では、変速に関する一連の動作（即ち、エンジン動作点の移行及び圧縮比の変更）を完了するために要する時間は、少なくとも変速手段によって回転速度比を変更するために要する時間と、その前後において圧縮比を変更するために要する時間とを加えたものとなる。一方、本発明では、回転速度比を変更している最中に圧縮比も同時に変更するため、変速に関する一連の動作を完了するために要する時間を短く抑えることができる。そのため、ドライバの要求操作に対して、車両のレスポンスを向上させることが可能となる。
【００１６】
以上説明したように本発明に係る車両の制御装置によれば、ドライバの要求操作に対する車両の挙動の応答性を向上させると共に、変速時に生じるショックを軽減することができる。
【００１７】
上述した課題を解決するため本発明に係る第２の車両の制御装置は、混合気の圧縮の程度を示す圧縮比を変更することが可能なエンジンと、該エンジンの出力軸と車軸に連結される出力部材との回転速度比が可変である変速手段とを備えた車両の制御装置であって、前記車両の必要駆動力が変化した場合において、変化前のエンジン動作点から変化後の必要駆動力に対応するエンジン動作点たる目標エンジン動作点まで実際のエンジン動作点たる実エンジン動作点を移行させる制御手段と、前記実エンジン動作点の移行に伴い、前記圧縮比を変更する圧縮比変更手段とを備え、前記目標動作点における圧縮比が、前記必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも大きく設定されており、前記目標動作点における前記回転速度比が必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも大きく設定されている場合に、前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を変更する。
【００１８】
本発明に係る車両の制御装置は、上述の第１の車両の制御装置と同様に、エンジンと変速手段とを備えた車両を制御対象とする。本発明に係る車両の制御装置は、例えばＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）であり、制御手段及び圧縮比変更手段を備える。
【００１９】
本発明では特に、目標動作点における圧縮比が、前記必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも大きく設定されており、前記目標動作点における前記回転速度比が必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも大きく設定されている場合に、前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を変更する。ここで、変化前に比べて回転速度比が大きく変更される場合（即ち、シフトダウンが行われる場合）、回転速度比の変化量に応じたイナーシャトルクによって出力軸トルクが一時的に変動することにより、ショックが生じる可能性がある。本発明では、変速が実行されている最中（即ち、変速に伴って回転速度比が変化している最中に）に圧縮比を減少することでショックを軽減し、ドライバビリティを向上させることができる。このような場合に圧縮比を増加させると、変速時に生じるイナーシャトルクを打ち消す方向にエンジンの出力トルクが変化するので、イナーシャトルクに起因するショックを効果的に軽減することができる。
【００２０】
また、本発明では、変速が実行されている最中に圧縮比が変更されるため、上述の第１の車両の制御装置の場合と同様に、変速に関する一連の動作を完了するために要する時間を短く抑えることができる。その結果、ドライバの要求操作に対する車両の挙動の応答性の向上と、変速時に生じるショックの軽減とを両立することができる。
【００２１】
本発明に係る第１及び第２の車両の制御装置の一の態様では、前記実エンジン動作点の移行前後における前記エンジンの回転数の変化量が所定の閾値より大きい場合に、前記目標動作点における圧縮比を補正する補正手段を更に備え、前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を前記補正された圧縮比に変更する。
【００２２】
この態様によれば、エンジン動作点が移行する際にエンジン回転数の変化量が大きいためにドライバビリティの改善が困難と見込まれる場合に、変速を実行している最中に圧縮比を変更することによってドライバビリティの向上が期待できるように、圧縮比に対して補正を行う。エンジン動作点の移行前後におけるエンジン回転数の変化量が大きくなると、変速時に駆動軸に印加されるイナーシャトルクが大きくなるために、変速を実行している最中に圧縮比を変更することによってドライバビリティを向上させようとしても、十分な効果を得ることが困難になる場合がある。所定の閾値は、このように圧縮比を、変速を実行している最中に変更することによってドライバビリティを向上させようとしても、十分な効果を得ることが困難になるエンジン回転数の変化量として規定される。実際には、閾値αは、このような条件下から理論的、実験的手法或いはシミュレーションなどによって算出するとよい。
【００２３】
このようにエンジン動作点の移行前後におけるエンジン回転数の変化量が大きい場合、補正手段は目標動作点における圧縮比を補正する。ここで、この補正は、エンジンの出力トルクが、変速時に駆動軸に印加されるイナーシャトルクを軽減できるような値に調整されるように、目標エンジン動作点における圧縮比を補正する。このように圧縮比に補正を施すことにより、エンジン回転数の変化量が大きく、駆動軸に印加されるイナーシャトルクが大きくなる場合であっても、変速が実行されている最中に圧縮比を変更することによって、変速に関する一連の動作を完了するために要する時間を短く抑えると共に、ドライバからの要求操作に対する車両の応答性を向上させることができる。
【００２４】
この場合、前記補正手段は、前記実エンジン動作点の移行が完了した後に、前記圧縮比を前記補正される前の圧縮比に設定し、前記圧縮比変更手段は、前記圧縮比が前記補正される前の圧縮比になるように前記圧縮比を変更するとよい。
【００２５】
上述したように、変速時のエンジン回転数の変化量が大きい場合であっても、目標エンジン動作点における圧縮比を補正することによってドライバビリティを改善できる。この場合、変速に関する一連の動作が完了する時点において、圧縮比が補正されている分だけ本来の圧縮比からずれているため、変速の完了後に、圧縮比を本来の目標圧縮比に戻すように制御するとよい。
【００２６】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態に係る車両の構成を概念的に表わしてなる概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係る車両の有するエンジンの全体構成を概略的に示す模式図である。
【図３】第１実施形態に係る車両の走行状態の変化に応じたエンジン動作点の移行の様子を概念的に示すグラフ図である。
【図４】第１実施形態に係る車両において、図３において（ｉ）で示すルートでエンジン動作点が移行する場合のエンジン回転数、圧縮比及び出力軸トルクの時間変化を示すタイムチャートである。
【図５】第１実施形態に係る車両の動作を実現するための制御処理のフローチャートである。
【図６】第２実施形態に係る車両の動作を実現するための制御処理のフローチャートである。
【図７】第２実施形態に係る車両における目標圧縮比の第１補正値の一例を示すグラフ図である。
【図８】第２実施形態に係る車両において、図３において（ｉ）で示すルートでエンジン動作点が移行する場合のエンジン回転数、圧縮比及び出力軸トルクの時間変化を示すタイムチャートである。
【図９】第３実施形態に係る車両の動作を実現するための制御処理のフローチャートである。
【図１０】第３実施形態に係る車両の第２閾値γの一例を示すグラフ図である。
【図１１】第３実施形態に係る車両において、図３において（ｉｉ）で示すルートでエンジン動作点が移行する場合のエンジン回転数、圧縮比、第２補正値及び出力軸トルクの時間変化を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明に係る車両の制御装置の好適な実施形態について説明する。
【００２９】
＜第１実施形態＞
まず図１から図５を参照して、本発明に係る第１実施形態について説明する。
【００３０】
＜実施形態の構成＞
図１を参照して、本実施形態に係る車両１００の概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係る車両１００の構成を概念的に表わしてなる概略構成図である。
【００３１】
車両１００は、エンジン１０と、無段変速機１１０と、ＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）６０と、アクセル開度センサ６１とを備えている。尚、エンジン１０は、本発明に係る「エンジン」の一例であり、無段変速機１１０は本発明に係る「変速手段」の一例であり、ＥＣＵ６０は本発明に係る「制御手段」及び「圧縮比変更手段」の一例である。
【００３２】
エンジン１０は、後に詳述するが、混合気の圧縮の程度を示す圧縮比が可変である可変圧縮比エンジンである。エンジン１０は、複数のシリンダ（気筒）３４を有する。本実施形態では、エンジン１０は、直列４気筒のエンジンを例示してある。エンジン１０は、各シリンダ３４の燃焼室内に吸気を供給するための吸気通路５０と、各シリンダ３４の燃焼室内より排気を排出するための排気通路５８とを有する。吸気通路５０には、各シリンダ３４の燃焼室内に供給される吸気量を調整するためのスロットルバルブ５２と、吸気量を検出するためのエアフローセンサ５７が設けられている。スロットルバルブ５２の開度は、電動アクチュエータ５３により調整することができる。エンジン１０は、ＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）６０から供給される制御信号により制御される。
【００３３】
エンジン１０の出力トルクは、クランクシャフト４３を介して無段変速機１１０に伝達される。無段変速機１１０は、プライマリプーリ１１０ａ、セカンダリプーリ１１０ｂ、及び、両プーリに巻掛けられた金属等からなるベルト１１１から構成される。両プーリの可動シーブ１１０ａａ、１１０ｂａを軸方向（両端矢印に示す方向）に動かすことによりベルト有効径が変化する。エンジン１０の出力トルクは、プライマリプーリ１１０ａからセカンダリプーリ１１０ｂに伝達される際に変速される。セカンダリプーリ１１０ｂは、駆動軸１４３に接続されており、セカンダリプーリ１１０ｂからの出力は駆動軸１４３に伝達される。駆動軸１４３に伝達された出力は駆動輪に伝達され、車両１００の走行に供される。このように無段変速機１１０の変速比は、連続的に可変である。尚、無段変速機１１０の変速比は、本発明に係る「回転速度比」の一例である。無段変速機１１０は、ＥＣＵ６０からの制御信号により制御される。尚、無段変速機１１０としては、ベルト式の無段変速機に限られず、代わりに、他の種々の有段変速機及び無段変速機を用いてもよい。
【００３４】
ＥＣＵ６０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＡ／Ｄ変換器等を含んで構成される。ＥＣＵ６０は、車両内の各種センサから供給される検出信号に基づいて、車両１００内の制御を行う。例えば、ＥＣＵ６０は、アクセルの開度を検出するアクセル開度センサ６１等のセンサから受信した検出信号に基づいて、車両に必要な駆動力である必要駆動力を求め、当該必要駆動力に基づいて、エンジン１０や無段変速機１１０の制御を実行する。
【００３５】
次に、本実施形態に係る車両１００のエンジン１０の具体的な構成について、図２を参照して説明する。ここに図２は、本実施形態に係る車両の有するエンジンの全体構成を概略的に示す模式図である。
【００３６】
エンジン１０は、主に、シリンダヘッド２０と、シリンダブロックユニット３０と、メインムービングユニット４０とから構成される。
【００３７】
シリンダブロックユニット３０は、シリンダヘッド２０が取り付けられるアッパーブロック３１と、メインムービングユニット４０が収納されているロアブロック３２とから構成されている。アッパーブロック３１とロアブロック３２との間にはアクチュエータ３３が設けられている。アクチュエータ３３を駆動することで、アッパーブロック３１をロアブロック３２に対して上下方向に移動させることが可能となっている。アクチュエータ３３は、例えば、電気式、油圧式又は空圧式の駆動装置であり、バッテリ（図不示）から駆動のための電力が供給される。アクチュエータ３３の動作は、ＥＣＵ６０からの制御信号Ｓ３３により制御される。また、アッパーブロック３１の内部には、円筒形のシリンダ３４が形成されており、シリンダ３４の外面は冷却水によって冷却される。
【００３８】
メインムービング４０は、シリンダ３４の内部に設けられたピストン４１と、ロアブロック３２の内部で回転するクランクシャフト４３と、ピストン４１をクランクシャフト４３に接続するコネクティングロッド４２等を含んで構成される。これらは、所謂クランク機構を構成しており、クランクシャフト４３が回転するとそれにつれてピストン４１がシリンダ３４内で上下方向に動き、逆に、ピストン４１が上下に動けばクランクシャフト４３がロアブロック３２内で回転する。
【００３９】
クランクシャフト４３の近傍には、クランク角を感知するためのクランク角センサ４４が設けられている。クランク角センサ４４は、検出したクランク角に対応する検出信号Ｓ４４をＥＣＵ６０に送信する。
【００４０】
シリンダヘッド２０の下面側（アッパーブロック３１に接する側）とシリンダ３４とピストン４１とで囲まれた部分には、燃焼室が形成されている。エンジン１０は、アクチュエータ３３を駆動させることにより、燃焼室の容量を変更し、圧縮比を変更することができる。例えば、アクチュエータ３３を用いてアッパーブロック３１を上方に移動させれば、これに伴ってシリンダヘッド２０も上方に移動して燃焼室の容積が増加するため、圧縮比が低く変更される。逆に、アッパーブロック３１と共にシリンダヘッド２０を下方に移動させれば、燃焼室の容積が減少し、圧縮比を高く変更することができる。
【００４１】
可変圧縮比エンジンでは、機械的仕事への変換効率、即ち熱効率の向上と、最大出力の増加とを両立させるべく、運転条件に応じて混合気の圧縮比を変化させる。例えば、ＥＣＵ６０は、高トルク条件では圧縮比を低く設定することで充分な最大出力を確保させるとともに、低中トルク条件では圧縮比を高く設定することで熱効率を向上させることができる。
【００４２】
圧縮比は、ロアブロック３２に設けられた圧縮比センサ６３を用いて検出される。圧縮比センサ６３としては、例えばストロークセンサが用いられ、ロアブロック３２に対するアッパーブロック３１の相対位置を検出することによって圧縮比を検出することが可能となっている。圧縮比センサ６３は、検出した圧縮比に対応する検出信号Ｓ６３をＥＣＵ６０に送信する。
【００４３】
シリンダヘッド２０には、燃焼室内に吸気を取り入れるための吸気ポート２３と、燃焼室内から排気を排出するための排気ポート２４とが設けられている。吸気ポート２３には吸気通路５０が接続されており、排気ポート２４には排気通路５８が接続されている。ここで、吸気ポート２３が燃焼室に開口する部分には吸気バルブ２１が、また、排気ポート２４が燃焼室に開口する部分には排気バルブ２２が設けられている。吸気バルブ２１及び排気バルブ２２は、夫々、電動アクチュエータ７３及び７４によって駆動される。ピストン４１の動きに合わせて適切なタイミングで吸気バルブ２１及び排気バルブ２２を開閉することにより、燃焼室内に吸気を吸入したり、或いは燃焼室内から排気を排出することができる。吸気バルブ２１及び排気バルブ２２を駆動する電動アクチュエータ７３及び７４は、ＥＣＵ６０からの制御信号Ｓ７３及びＳ７４により制御される。
【００４４】
吸気通路５０に設けられたエアフローセンサ５７は、検出した吸気量に対応する検出信号Ｓ５７をＥＣＵ６０に送信する。スロットルバルブ５２の開度を調整する電動アクチュエータ５３は、ＥＣＵ６０からの制御信号Ｓ５３によって制御される。
【００４５】
シリンダヘッド２０には、燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁２６、及び、燃焼室内に形成された混合気に点火するための点火プラグ２７が設けられている。燃料噴射弁２６及び点火プラグ２７は、ＥＣＵ６０からの制御信号Ｓ２６及びＳ２７により制御される。燃料噴射弁２６が燃焼室内に燃料を噴射することにより、吸気通路５０より吸気ポート２３を介して吸入された吸気と燃料との混合気が燃焼室内に形成され、点火プラグ２７が点火することにより、混合気は燃焼される。このときの燃焼により発生するピストン４１を押す力がエンジン１０の動力となる。その後、燃焼室内の排気は排気ポート２４を介して排気通路５８へ排出される。尚、燃料噴射弁としては、図２に示すような直噴式の燃料噴射弁２６を設けるのには限られず、この代わりに、又は、加えて、吸気通路５０に燃料噴射弁を設けてもよい。
【００４６】
＜実施形態の動作＞
次に、図３を参照して、本実施形態に係る車両の動作について説明する。図３は、本実施形態に係る車両１００の走行状態の変化に応じたエンジン動作点の移行の様子を概念的に示すグラフ図である。
【００４７】
図３において、横軸はエンジン回転数Ｎｅを、縦軸はエンジントルクＴｅを示しており、図中に示す点線ＬＰｒｌ、ＬＰｒｍ、ＬＰｒａは等圧縮比線を示している。図３では特に代表的な等圧縮比線としてＬＰｒｌ、ＬＰｒｍ、ＬＰｒａを示しており、ＬＰｒｌ、ＬＰｒｍ、ＬＰｒａの順で圧縮比Ｃｒが大きくなる。
【００４８】
図３では、エンジン動作点としてＡｐ、Ｂｐ、Ｃｐの３点を例示している。Ａｐ、Ｂｐ、Ｃｐは、夫々エンジントルクＴｅ、エンジン回転数Ｎｅ及び圧縮比Ｃｒが互いに異なる３点のエンジン動作点を示している。図３における点線矢印は夫々、ドライバの操作や車両１００の走行状態（例えば、車両１００が走行しようとする路面状況など）の変化に伴ってエンジン動作点が移行するルートを示している。
【００４９】
まず、エンジン動作点がＡｐからＢｐに移行する場合（即ち、図３において（ｉ）で示す場合）における車両１００の動作について説明する。この場合、エンジン動作点が移行する前後でエンジントルクＴｅは増加する一方で、エンジン回転数Ｎｅは減少する。図３において（ｉ）で示すルートでエンジン動作点が移行する場合、無段変速機１１０はシフトアップを行う。
【００５０】
ここで、図４を参照して、図３において（ｉ）で示すルートに沿ってエンジン動作点が移行する場合の車両の挙動について説明する。図４は、図３において（ｉ）で示すルートに沿ってエンジン動作点が移行する場合のエンジン回転数Ｎｅ、圧縮比Ｃｒ及び出力軸トルクＴｏの時間変化を示すタイムチャートである。尚、出力軸トルクＴｏは、駆動軸１４３に印加されるトルク値である。
【００５１】
図４（ａ）は、エンジン回転数Ｎｅの時間変化を示すタイムチャートである。エンジン回転数Ｎｅは当初Ｎｅ１に保たれており、エンジン動作点の移行に伴い、無段変速機１１０によって変速が開始される時刻ｔ１から徐々に減少する。その後、エンジン回転数Ｎｅは、時刻ｔ４においてＮｅ２に到達し、一定に保たれる。本実施形態に係る車両１００は変速機として変速比が連続的に可変である無段変速機１１０を備えるため、エンジン回転数Ｎｅもまた連続的に変化している。
【００５２】
図４（ｂ）は、圧縮比Ｃｒの時間変化を示すタイムチャートである。圧縮比Ｃｒは当初Ｃｒ１に保たれており、エンジン動作点の移行に伴い、時刻ｔ２から徐々に減少する。その後、時刻ｔ３においてＣｒ２に到達し、一定に保たれる。ここで、圧縮比Ｃｒが変化している期間（即ちｔ２からｔ３の期間）は、エンジン回転数Ｎｅが変化している期間（即ち、ｔ１からｔ４の期間）に含まれる。言い換えると、圧縮比Ｃｒは、無段変速機１１０によって変速が行われている最中に変化するように、ＥＣＵ６０によって制御される。
【００５３】
図４（ｃ）は、本実施形態に係る車両１００の出力軸トルクＴｏの時間変化を実線で、比較例に係る車両の出力軸トルクＴｏの時間変化を点線で示すタイムチャートである。
【００５４】
ここで、本実施形態に係る車両１００の出力軸トルクＴｏの時間変化について、比較例を参照しつつ説明する。比較例は、変速が完了した後に圧縮比Ｃｒの変更が行われる点において、本実施形態に係る車両１００と異なる（尚、本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒの変更が行われる）。尚、当該比較例は、変速が完了した後に圧縮比Ｃｒの変更が行われる点を除いて、本実施形態に係る車両と同様の構造及び制御が行われるため、詳細な説明は省略することとする。
【００５５】
図４（ａ）に示すように、シフトアップによりエンジン回転数ＮｅがＮｅ１からＮｅ２に減少すると、当該エンジン回転数Ｎｅに応じたイナーシャトルクが駆動軸１４３に作用し、駆動軸１４３に印加されるトルク値である出力軸トルクＴｏが変動する。比較例ではこのような出力軸トルクＴｏの変動を軽減するための対策が施されていないため、出力軸トルクＴｏの変動はドライバにショックとして伝達され、ドライバビリティの悪化を招いてしまう（図４（ｃ）の一点鎖線を参照）。
【００５６】
一方、本実施形態に係る車両１００では、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更することにより、このような出力軸トルクＴｏの変動を軽減することができる。図３に示す（ｉ）のルートに沿ってエンジン動作点を移行させる場合、移行の前後において圧縮比Ｃｒが減少するようにエンジン１０が制御される。このように圧縮比Ｃｒを減少させると、変速時に生じるイナーシャトルクを打ち消す方向にエンジン１０の出力トルクが変化するので、イナーシャトルクに起因するショックを効果的に軽減することができる（図４（ｃ）の実線を参照）。
【００５７】
また、比較例では、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒが変更されないため、変速を実行する前後に圧縮比Ｃｒを変更するための期間を別途設ける必要がある。そのため、変速に関する一連の動作を完了するために要する時間は、少なくとも無段変速機１１０によって変速比を変更するために要する時間と、その前後において圧縮比Ｃｒを変更するために要する時間とを加えたものとなる。一方、本実施形態に係る車両１００では、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒも同時に変化するため、変速に関する一連の動作を完了するために要する時間を、比較例に比べて短く抑えることができる。そのため、ドライバからの要求操作に対して、車両１００の応答性を向上させることができる。
【００５８】
次に、エンジン動作点がＣｐからＡｐに移行する場合（即ち、図３において（ｉｉ）で示す場合）における車両１００の動作について説明する。この場合、エンジン動作点の移行の前後でエンジントルクＴｅとエンジン回転数Ｎｅは共には減少する。図３において（ｉｉ）で示すルートに沿ってエンジン動作点が移行する場合、無段変速機１１０はシフトアップを行う。
【００５９】
図３（ｉｉ）で示すエンジン動作点の移行ルートでは、図３（ｉ）の場合と同様に、無段変速機１１０においてシフトアップが行われるが、圧縮比Ｃｒは減少ではなく、逆に増加している点において異にしている。そのため、仮に変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更させると、図３（ｉ）の場合とは逆に、エンジンの出力トルクの変化がイナーシャトルクを増幅する方向に作用してしまい、ドライバビリティを一層悪化させてしまうおそれがある。そのため、図３（ｉｉ）で示すエンジン動作点の移行ルートでは、図３（ｉ）で示すエンジン動作点の移行ルートとは異なり、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒの変更を敢えて行わないことによって、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【００６０】
続いて、エンジン動作点がＢｐからＡｐに移行する場合（即ち、図３において（ｉｉｉ）で示す場合）における車両１００の動作について説明する。この場合、エンジン動作点の移行の前後でエンジントルクＴｅは減少すると共に、エンジン回転数Ｎｅは増加する。そのため、図３において（ｉｉｉ）で示すルートに沿ってエンジン動作点が移行する場合、無段変速機１１０はシフトダウンを行う。
【００６１】
図３において（ｉｉｉ）で示すルートに沿ってエンジン動作点が移行する場合、上述の図３（ｉｉ）と同様に圧縮比は増加する方向に変化する一方で、無断変速機は図３（ｉｉ）とは逆にシフトダウンを行う。従って、変速時に生ずるイナーシャトルクは、上述の図３（ｉｉ）の場合に比べて逆方向になる。そのため、図３（ｉｉ）では変速中に圧縮比を敢えて変更しないことによって出力軸トルクＴｏの変動を軽減していたが、図３（ｉｉｉ）では逆に（即ち、図３（ｉ）と同様に）、変速を実行されている最中に圧縮比を変更することによって出力軸トルクＴｏの変動を軽減することができる。
【００６２】
このように、図３（ｉｉｉ）の場合、図３（ｉ）の場合と同様に、変速を実行している最中に圧縮比Ｃｒを同時に変更することによって、変速に関する一連の動作を完了するために要する時間を短く抑えることができ、ドライバからの要求操作に対する車両１００の応答性を向上させることができる。
【００６３】
続いて、エンジン動作点がＡｐからＣｐに移行する場合（即ち、図３において（ｉｖ）で示す場合）における車両１００の動作について説明する。この場合、エンジン動作点の移行の前後でエンジントルクＴｅとエンジン回転数Ｎｅとは共に増加する。図３において（ｉｖ）で示すルートでエンジン動作点が移行する場合、無段変速機１１０はシフトダウンを行う。
【００６４】
図３（ｉｖ）で示すエンジン動作点の移行ルートでは、図３（ｉｉｉ）の場合と同様に、無段変速機１１０においてシフトダウンが行われるが、圧縮比Ｃｒは増加ではなく、逆に減少している点において異なっている。そのため、仮に変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更させると、図３（ｉｉｉ）の場合とは逆に、エンジンの出力トルクの変化がイナーシャトルクを増幅する方向に作用してしまい、ドライバビリティを一層悪化させてしまうおそれがある。そのため、図３（ｉｖ）で示すエンジン動作点の移行ルートでは、図３（ｉｉｉ）で示すエンジン動作点の移行ルートとは異なり、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒの変更を敢えて行わないことによって、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【００６５】
尚、図３（ｉｉ）及び（ｉｖ）の場合、圧縮比Ｃｒの変更は、変速が実行される前後に行う必要があるため、変速に関わる一連の動作に要する時間が長くなり、エンジン１０のレスポンスが遅くなることも考えられる。しかしながら、出力軸トルクＴｏの変動を軽減することによってドライバビリティを向上させるというメリットが大きいため、実質的に問題とはならない。但し、仮に変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更したとしても、出力軸トルクＴｏの変動に伴うドライバビリティの悪化が微小である場合など、ドライバの要求操作に対する車両１００の応答性の向上によるメリットが大きい場合には、図３（ｉ）で示すエンジン動作点の移行ルートと同様に変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更してもよいことは言うまでもない。
【００６６】
次に、図５を参照して、上述した本実施形態に係る車両の動作を実現するためにＥＣＵ６０が実行する処理について具体的に説明する。図５は、本実施形態に係る車両の動作を実現するための制御処理のフローチャートである。
【００６７】
まず、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ６０は、クランク角センサ４４からの検出信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅを求めるとともに、アクセル開度センサ６１からの検出信号に基づいて、アクセル開度Ａｃｃを求める。
【００６８】
続くステップＳ１０２において、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１０１で求められたエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ａｃｃに基づいて、アクセルが踏み込まれた後（即ち、エンジン動作点が移行した後）に必要とされるエンジントルク（以下、適宜「目標エンジントルクＴｅｔ」という）、エンジン回転数（以下、適宜「目標エンジン回転数Ｎｅｔ」という）及び圧縮比（以下、適宜「目標圧縮比Ｃｒｔ」という）を算出する。このような算出は、図３に示すようなエンジントルクＴｅ、目標エンジン回転数Ｎｅ及び目標圧縮比Ｃｒを変数とするマップを参照することにより行うとよい。尚、目標エンジントルクＴｅｔ、目標エンジン回転数Ｎｅｔ及び目標圧縮比Ｃｒｔは、アクセル開度Ａｃｃ及びエンジン回転数に基づいて求められるとする代わりに、アクセル開度のみに基づいて算出されてもよい。
【００６９】
ステップＳ１０３において、ＥＣＵ６０は、エンジン動作点が移行する際に実行される変速が変速比を増加させるものなのか否かについて判定する。言い換えれば、当該変速が変速比を小さく変更するシフトアップなのか、それとも変速比を大きく変更するシフトダウンなのかを判定する。
【００７０】
当該変速が変速比を増加させるものである場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、即ちシフトダウンである場合、ＥＣＵ６０は、エンジン動作点が移行する前後でエンジン１０の圧縮比が増加するか否かについて判定する（ステップＳ１０４）。具体的には、ＥＣＵ６０は、現時点における圧縮比Ｃｒ（以下、適宜「実圧縮比Ｃｒｒ」という）と、ステップＳ１０２において求められた目標圧縮比Ｃｒｔとの大小を比較する。例えば、図３に示すようなエンジン回転数、エンジントルク及び圧縮比を変数とするマップを予めメモリ等の記録手段に記録しておき、ＥＣＵ６０が当該マップを参照することにより、圧縮比の増減を判定するとよい。
【００７１】
変速が実行される前後で圧縮比が減少する場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ＥＣＵ６０はステップＳ１０５において、エンジン動作点が、ステップＳ１０２において求められた目標エンジントルクＴｅｔ、目標エンジン回転数Ｎｅｔ及び目標圧縮比Ｃｒｔになるように、エンジン１０及び無段変速機１１０を制御する。このとき、圧縮比の変更は、無段変速機１１０の変速が完了した後に行われる（ステップＳ１０５）。即ち、エンジンの出力トルクの変化がイナーシャトルクを増幅する方向に作用してしまい、ドライバビリティを一層悪化させてしまうことを防止するために、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更しない、図３（ｉｖ）に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ＥＣＵ６０は、本制御処理をリターンする。
【００７２】
当該変速が実行される前後で圧縮比が増加する場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０はステップＳ１０６において、エンジン動作点が、ステップＳ１０２において求められた目標エンジントルクＴｅｔ、目標エンジン回転数Ｎｅｔ及び目標圧縮比Ｃｒｔになるように、エンジン１０及び無段変速機１１０を制御する。このとき、圧縮比の変更は、無段変速機１１０の変速が実行されている最中に行われる（ステップＳ１０６）。即ち、変速が実行されている最中に圧縮比を増加させることによって出力軸トルクＴｏの変動を軽減することができる、図３（ｉｉｉ）に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ＥＣＵ６０は、本制御処理をリターンする。
【００７３】
一方、当該変速が変速比を減少させるものである場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、即ちシフトアップである場合、ＥＣＵ６０は、エンジン動作点が移行する前後でエンジン１０の圧縮比が減少するか否かについて判定する（ステップＳ１０７）。具体的には、ＥＣＵ６０は、実圧縮比Ｃｒｒと、ステップＳ１０２において求められた目標圧縮比Ｃｒｔとの大小を比較する。例えば、図３に示すようなエンジン回転数、エンジントルク及び圧縮比を変数とするマップを予めメモリ等の記録手段に記録しておき、ＥＣＵ６０が当該マップを参照することにより、圧縮比の増減を判定するとよい。
【００７４】
当該変速が実行される前後で圧縮比が増加する場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ＥＣＵ６０は上述のステップＳ１０５を実行することにより、エンジン動作点の移行を行う。このとき、圧縮比の変更は、無段変速機１１０の変速が完了した後に行われる（ステップＳ１０５）。即ち、エンジンの出力トルクの変化がイナーシャトルクを増幅する方向に作用してしまい、ドライバビリティを一層悪化させてしまうことを防止するために、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更しない、図３（ｉｉ）に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ＥＣＵ６０は、本制御処理をリターンする。
【００７５】
当該変速が実行される前後で圧縮比が減少する場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０は上述のステップＳ１０６を実行することにより、エンジン動作点の移行を行う。このとき、圧縮比の変更は、無段変速機１１０の変速が実行されている最中に行われる（ステップＳ１０６）。即ち、変速が実行されている最中に圧縮比を増加させることによって出力軸トルクＴｏの変動を軽減することができる、図３（ｉ）に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ＥＣＵ６０は、本制御処理をリターンする。
【００７６】
以上説明したように第１実施形態に係る車両では、ドライバの要求操作に対する車両の挙動の応答性を向上させると共に、変速時に生じるショックを軽減することができる。
【００７７】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る車両の動作について説明する。図６は、第２実施形態に係る車両１００の動作を実現するための制御処理のフローチャートである。尚、図６において、上述の第１実施形態と共通する処理については共通の符号を付すものとする。
【００７８】
まず、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ６０は、クランク角センサ４４からの検出信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅを求めるとともに、アクセル開度センサ６１からの検出信号に基づいて、アクセル開度Ａｃｃを求める。
【００７９】
続くステップＳ１０２において、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１０１で求められたエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ａｃｃに基づいて、アクセルが踏み込まれた後（即ち、エンジン動作点が移行した後）に必要とされるエンジントルク（以下、適宜「目標エンジントルクＴｅｔ」という）、エンジン回転数（以下、適宜「目標エンジン回転数Ｎｅｔ」という）及び圧縮比（以下、適宜「目標圧縮比Ｃｒｔ」という）を算出する。このような算出は、図３に示すようなエンジントルクＴｅ、目標エンジン回転数Ｎｅ及び目標圧縮比Ｃｒを変数とするマップを参照することにより行うとよい。尚、目標エンジントルクＴｅｔ、目標エンジン回転数Ｎｅｔ及び目標圧縮比Ｃｒｔは、アクセル開度Ａｃｃ及びエンジン回転数に基づいて求められるとする代わりに、アクセル開度のみに基づいて算出されてもよい。尚、このように算出された目標値に基づいて駆動軸１４３に印加される駆動力は、本発明に係る「必要駆動力」の一例である。
【００８０】
ステップＳ２０１において、ＥＣＵ６０は、エンジン動作点が移行する前後におけるエンジン回転数Ｎｅの変化量が、第１閾値αより大きいか否かを判定する。具体的には、エンジン回転数Ｎｅの変化量は、現時点におけるエンジン回転数Ｎｅ（以下、適宜「実エンジン回転数Ｎｅｒ」という）とステップＳ１０２において求められた目標エンジン回転数Ｎｅｔとの差を算出することで求めることができる。
【００８１】
ここで、エンジン動作点が移行する前後におけるエンジン回転数Ｎｅの変化量が大きくなると、変速に伴って生ずるイナーシャトルクが増大し、変速を実行している最中に圧縮比Ｃｒを変更することによってドライバビリティを向上させようとしても、十分な効果を得ることが困難になる場合がある。第１閾値αは、このように変速を実行している最中に圧縮比Ｃｒを変更した場合であっても、ドライバビリティを十分向上させることが困難になるエンジン回転数Ｎｅの変化量として規定され、理論的、実験的手法或いはシミュレーションなどによって求めるとよい。尚、第１閾値αは、本発明に係る「所定の閾値」の一例である。
【００８２】
エンジン回転数Ｎｅの変化量が第１閾値αより大きい場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０は、目標圧縮比Ｃｒｔの第１補正値ΔＣｒｔ１を算出する（ステップＳ２０２）。ここで第１補正値ΔＣｒｔ１は、エンジン回転数Ｎｅの変化量が第１閾値αより大きい場合に、変速を実行している最中に圧縮比Ｃｒが変更されることによってドライバビリティの向上が期待できる圧縮比Ｃｒになるように、実圧縮比Ｃｒｒと当該期待される圧縮比との差として規定される。
【００８３】
ここで、第１補正値ΔＣｒｔ１の算出方法について、図７を参照して説明する。図７は、目標圧縮比Ｃｒｔの第１補正値ΔＣｒｔ１の一例を示すグラフ図である。
【００８４】
図７に示すように、第１補正値ΔＣｒｔ１は、エンジン回転数Ｎｅの変化量が第１閾値αより大きい場合に値を有するように規定される。一方、エンジン回転数Ｎｅの変化量が第１閾値α以下である場合には、第１補正値ΔＣｒｔ１によって目標エンジン回転数Ｎｅｔを補正するまでもなく十分なドライバビリティを得ることができるので、第１補正値ΔＣｒｔ１はゼロに設定される。エンジン回転数Ｎｅの変化量が第１閾値αより大きい場合、当該変化量が大きくなるに従い、ドライバビリティの悪化が顕著になるため、それに応じて第１補正量ΔＣｒｔ１もまた大きくなるように設定される。実際には、このような条件下から理論的、実験的手法或いはシミュレーションなどによって第１補正量ΔＣｒｔ１を規定するとよい。このように第１補正値ΔＣｒｔ１を算出した後、ＥＣＵ６０は、本制御処理をステップＳ１０３に処理を進める。
【００８５】
ステップＳ１０３において、ＥＣＵ６０は、エンジン動作点が移行する際に実行される変速が変速比を増加させるものなのか否かについて判定する。言い換えれば、当該変速が変速比を小さく変更するシフトアップなのか、それとも変速比を大きく変更するシフトダウンなのかを判定する。
【００８６】
当該変速が変速比を増加させるものである場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、即ちシフトダウンである場合、ＥＣＵ６０は、エンジン動作点が移行する前後でエンジン１０の圧縮比が増加するか否かについて判定する（ステップＳ１０４）。具体的には、ＥＣＵ６０は、現時点における圧縮比Ｃｒ（以下、適宜「実圧縮比Ｃｒｒ」という）と、ステップＳ１０２において求められた目標圧縮比Ｃｒｔとの大小を比較する。例えば、図３に示すようなエンジン回転数、エンジントルク及び圧縮比を変数とするマップを予めメモリ等の記録手段に記録しておき、ＥＣＵ６０が当該マップを参照することにより、圧縮比の増減を判定するとよい。
【００８７】
当該変速が実行される前後で圧縮比が減少する場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ＥＣＵ６０はステップＳ１０５において、エンジン動作点が、ステップＳ１０２において求められた目標エンジントルクＴｅｔ、目標エンジン回転数Ｎｅｔ及び目標圧縮比Ｃｒｔになるように、エンジン１０及び無段変速機１１０を制御する。このとき、圧縮比の変更は、無段変速機１１０の変速が完了した後に行われる（ステップＳ１０５）。即ち、エンジンの出力トルクの変化がイナーシャトルクを増幅する方向に作用してしまい、ドライバビリティを一層悪化させてしまうことを防止するために、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更しない、図３（ｉｖ）に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ＥＣＵ６０は、本制御処理をリターンする。
【００８８】
変速が実行される前後で圧縮比が増加する場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０はステップＳ２０３において、目標圧縮比Ｃｒｔを次式に基づいて再度算出する（ステップＳ２０３）。
【００８９】
Ｃｒｔ＝Ｃｒｔ＋ΔＣｒｔ１ （１）
つまり、ＥＣＵ６０は、ステップＳ２０１において算出した目標圧縮比Ｃｒｔに、ステップＳ２０２において算出した第１補正値ΔＣｒｔ１を加えた値を目標圧縮比Ｃｒｔとして設定し直す。
【００９０】
その後、ＥＣＵ６０は上述のステップＳ１０６を実行することにより、エンジン動作点の移行を行う。このとき、圧縮比の変更は、無段変速機１１０の変速が実行されている最中に行われる。
【００９１】
その後、ＥＣＵ６０は、目標圧縮比Ｃｒｔの第１補正値ΔＣｒｔ１を、次式に基づいて変更する（ステップＳ２０４）。
【００９２】
ΔＣｒｔ１＝ΔＣｒｔ１―β （２）
ここで定数βは第１補正値ΔＣｒｔ１より小さい任意の正数であり、第１補正値ΔＣｒｔ１を（２）式に基づいてゼロに近づけるためのインクリメントであれば足り、変数又は定数のいずれであってもよい。
【００９３】
その後、ＥＣＵ６０は、ステップＳ２０４において変更された第１補正値ΔＣｒｔ１がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ここで、ステップＳ２０４において変更された第１補正値ΔＣｒｔ１がゼロでない場合には（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、ＥＣＵ６０は、処理をステップＳ２０３に戻し、上述の各ステップを繰り返し実行する。即ち、次第に第１補正値ΔＣｒｔ１を小さくしていき、ステップＳ２０３において補正された目標圧縮比Ｃｒｔが、ステップＳ１０２において算出された本来の目標圧縮比Ｃｒｔに戻るまで、ＥＣＵ６０はループ処理を行う。そして、ステップＳ２０４において変更された第１補正値ΔＣｒｔ１がゼロになった時点で（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０は、当該ループを終了し、本制御処理をリターンする。このように変速に関する一連の動作が完了した後に、補正された圧縮比Ｃｒを本来の値に戻すことによって、ドライバの要求操作に沿った車両の挙動を実現しつつ、ドライバビリティの向上を図ることができる。
【００９４】
変速が変速比を減少させるものである場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、即ちシフトアップである場合、ＥＣＵ６０は、エンジン動作点が移行する前後でエンジン１０の圧縮比が減少するか否かについて判定する（ステップＳ１０７）。具体的には、ＥＣＵ６０は、実圧縮比Ｃｒｒと、ステップＳ１０２において求められた目標圧縮比Ｃｒｔとの大小を比較する。例えば、図３に示すようなエンジン回転数、エンジントルク及び圧縮比を変数とするマップを予めメモリ等の記録手段に記録しておき、ＥＣＵ６０が当該マップを参照することにより、圧縮比Ｃｒの増減を判定するとよい。
【００９５】
当該変速が実行される前後で圧縮比Ｃｒが増加する場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ＥＣＵ６０は上述のステップＳ１０５を実行することにより、エンジン動作点の移行を行う。このとき、圧縮比Ｃｒの変更は、無段変速機１１０の変速が完了した後に行われる（ステップＳ１０５）。即ち、エンジンの出力トルクの変化がイナーシャトルクを増幅する方向に作用してしまい、ドライバビリティを一層悪化させてしまうことを防止するために、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更しない、図３（ｉｉ）に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ＥＣＵ６０は、本制御処理をリターンする。
【００９６】
変速が実行される前後で圧縮比Ｃｒが減少する場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０は上述のステップＳ１０６を実行することにより、エンジン動作点の移行を行う。このとき、圧縮比Ｃｒの変更は、無段変速機１１０の変速が実行されている最中に行われる（ステップＳ１０６）。即ち、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを増加させることによって出力軸トルクＴｏの変動を軽減することができる、図３（ｉ）に示すルートに沿ってエンジン動作点を移行した場合に対応する。その後、ＥＣＵ６０は、本制御処理をリターンする。
【００９７】
ここで、図８を参照して、図３において（ｉ）で示すルートでエンジン動作点が移行する場合の車両の挙動について説明する。図８は、第２実施形態に係る車両において、図３において（ｉ）で示すルートでエンジン動作点が移行する場合のエンジン回転数Ｎｅ、圧縮比Ｃｒ及び出力軸トルクＴｏの時間変化を示すタイムチャートである。
【００９８】
図８（ａ）は、エンジン回転数Ｎｅの時間変化を示すタイムチャートである。エンジン回転数Ｎｅは当初Ｎｅ１に保たれており、エンジン動作点の移行に伴い、無段変速機１１０によって変速が開始される時刻ｔ１から徐々に減少する。その後、エンジン回転数Ｎｅは、時刻ｔ４においてＮｅ２に到達し、一定に保たれる。本実施形態に係る車両１００は変速機として変速比が連続的に可変である無段変速機１１０を備えるため、エンジン回転数Ｎｅもまた連続的に変化している。
【００９９】
図８（ｂ）は、圧縮比Ｃｒの時間変化を示すタイムチャートである。ここで、図８（ｂ）において、実線は上述のようにステップＳ２０４において、目標圧縮比Ｃｒｔを第１補正値ΔＣｒｔ１によって補正した場合の圧縮比Ｃｒの時間変化を示し、点線はステップＳ２０４における目標圧縮比Ｃｒｔに係る補正を行わない比較例における圧縮比Ｃｒの時間変化を示している。尚、当該比較例は、ステップＳ２０４における目標圧縮比Ｃｒｔに係る補正を行わない点を除いて、本実施形態に係る車両と同様の構造及び制御が行われるため、詳細な説明は省略することとする。
【０１００】
図８（ｃ）は、本実施形態に係る車両１００の出力軸トルクＴｏの時間変化を実線で、比較例に係る車両の出力軸トルクＴｏの時間変化を点線で示すタイムチャートである。図８（ｃ）に示すように、ステップＳ２０４における目標圧縮比Ｃｒｔに係る補正を行うことによって、変速が実行されている間における出力軸トルクＴｏの変動が軽減され、ドライバビリティをより効果的に向上することができる。
【０１０１】
以上説明したように第２実施形態に係る車両では、変速時におけるエンジン回転数の変化量が大きい場合であっても、目標圧縮比を適宜補正することによって、ドライバビリティを効果的に向上させることができる。
【０１０２】
＜第３実施形態＞
続いて、第３実施形態に係る車両の動作について説明する。図９は、第３実施形態に係る車両１００の動作を実現するための制御処理のフローチャートである。第３実施形態は、第２実施形態においてステップＳ１０６における処理内容を変更している点において、第２実施形態と相違点を有している。その他、図９において上述の第１及び第２実施形態と共通する処理については共通の符号を付すものとし、その詳細な説明については省略する。
【０１０３】
本実施形態では、変速が実行される前後で圧縮比が減少する場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ステップＳ３０１において、ＥＣＵ６０は、ステップＳ２０１において求められたエンジン回転数Ｎｅの変化量が第２閾値γより大きいか否かを判定する。上述の第１及び第２実施形態では、変速が実行される前後で圧縮比が減少する場合は（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、変速の実行が完了した後に圧縮比を変更することによってドライバビリティの更なる悪化を防止していたが、本実施形態では、このような場合においても目標圧縮比Ｃｒｔに適宜補正を行うことによって、変速が実行されている最中に圧縮比Ｃｒを変更し、ドライバビリティを向上させることができる。但し、変速に伴うエンジン回転数Ｎｅの変化量が大きくなると、変速を実行している最中に圧縮比Ｃｒを変更することによってドライバビリティを向上させようとしても、十分な効果を得ることが困難になる場合がある。第２閾値γは、このように、変速を実行している最中に圧縮比Ｃｒを変更することによってドライバビリティを向上させようとしても、十分な効果を得ることが困難になるエンジン回転数Ｎｅの変化量として規定される。実際には、このような条件下から理論的、実験的手法或いはシミュレーションなどによって第２閾値γを求めるとよい。
【０１０４】
ここで、第２閾値γの算出方法について、図１０を参照して説明する。図１０は、第２閾値γの一例を示すグラフ図である。
【０１０５】
第２閾値γは、処理をステップＳ３０２に進めるか否かを規定するための閾値である。エンジン回転数Ｎｅの変化量が第２閾値γより大きい場合には、圧縮比Ｃｒを、変速を実行している最中に変更することによってドライバビリティを向上させようとしても、十分な効果を得ることが困難であるとして、ステップＳ３０２の処理に進まずに、通常の処理を行うと判断する（即ち、第１及び第２実施形態と同様に、ステップＳ１０５を実行する）。
【０１０６】
エンジン回転数Ｎｅの変化量が第２閾値γより大きい場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０はステップＳ１０５において、エンジン動作点が、ステップＳ１０２において求められた目標エンジントルクＴｅｔ、目標エンジン回転数Ｎｅｔ及び目標圧縮比Ｃｒｔになるように実エンジン動作点の経路を設定し、実エンジン動作点を目標動作点まで当該経路に沿って移行させる。このとき、圧縮比Ｃｒの変更は、無段変速機１１０の変速が完了した後に行われることによって、ドライバビリティの更なる悪化を防止する（ステップＳ１０６）。その後、ＥＣＵ６０は、本制御処理をリターンする。
【０１０７】
一方、エンジン回転数Ｎｅの変化量が第２閾値γ以下である場合には（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、圧縮比Ｃｒを補正すると共に、変速を実行している最中に変更することによってドライバビリティを向上させ得るとして、処理をステップＳ３０２に進める。ステップＳ３０２において、ＥＣＵ６０は、目標圧縮比Ｃｒｔの第２補正値ΔＣｒｔ２を算出する（ステップＳ３０２）。ここで第２補正値ΔＣｒｔ２は、変速を実行している最中に圧縮比Ｃｒを変更することにより、変速に伴うエンジン回転数Ｎｅの変化量を軽減するように、実際の圧縮比Ｃｒと期待される圧縮比Ｃｒとの差として規定される。
【０１０８】
そして、ステップＳ３０３において、ＥＣＵ６０は目標圧縮比Ｃｒｔを次式に基づいて再度算出する。
【０１０９】
Ｃｒｔ＝Ｃｒｔ＋ΔＣｒｔ２ （３）
つまり、ＥＣＵ６０は、ステップＳ２０１において算出した目標圧縮比Ｃｒｔに、ステップＳ３０２において算出した第２補正値ΔＣｒｔ２を加えた値を目標圧縮比Ｃｒｔとして設定し直す。
【０１１０】
その後、ＥＣＵ６０はステップＳ３０４において、エンジン動作点が、ステップＳ１０２において求められた目標エンジントルクＴｅｔ及び目標エンジン回転数Ｎｅｔ、並びにステップＳ３０３において設定され直した目標圧縮比Ｃｒｔになるように実エンジン動作点の経路を設定し、実エンジン動作点を目標動作点まで当該経路に沿って移行させる。このとき、圧縮比Ｃｒの変更は、無段変速機１１０の変速が実行されている最中に行われる（ステップＳ３０４）。
【０１１１】
その後、ＥＣＵ６０は、目標圧縮比Ｃｒｔの補正値ΔＣｒｔを、次式に基づいて変更する（ステップＳ３０５）。
【０１１２】
ΔＣｒｔ２＝ΔＣｒｔ２―δ （４）
ここで定数δは第２補正値ΔＣｒｔ２より小さい任意の正数であり、第２補正値ΔＣｒｔ２を（４）式に基づいてゼロに近づけるためのインクリメントであれば足り、変数又は定数のいずれであってもよい。
【０１１３】
その後、ＥＣＵ６０は、ステップＳ３０５において変更された第２補正値ΔＣｒｔ２がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ３０６）。ここで、ステップＳ３０５において変更された第２補正値ΔＣｒｔ２がゼロでない場合には（ステップＳ３０６：Ｎｏ）、ＥＣＵ６０は、処理をステップＳ３０３に戻し、上述の各ステップを繰り返し実行する。即ち、次第に第２補正値ΔＣｒｔ２を小さく変更していき、ステップＳ３０６において補正された目標圧縮比Ｃｒｔが、ステップＳ１０２において算出された本来の目標圧縮比Ｃｒｔに戻るまで、ＥＣＵ６０はループ処理を行う。そして、ステップＳ３０５において変更された第２補正値ΔＣｒｔ２がゼロになった時点で（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０は、当該ループを終了し、本制御処理をリターンする。
【０１１４】
ここで、図１１を参照して、図３において（ｉｉ）で示すルートでエンジン動作点が移行する場合の車両の挙動について説明する。図１１は、第３実施形態に係る車両において、図３において（ｉｉ）で示すルートでエンジン動作点が移行する場合のエンジン回転数Ｎｅ、圧縮比Ｃｒ、第２補正値ΔＣｒｔ２及び出力軸トルクＴｏの時間変化を示すタイムチャートである。
【０１１５】
図１１（ａ）は、エンジン回転数Ｎｅの時間変化を示すタイムチャートである。エンジン回転数Ｎｅは当初Ｎｅ１に保たれており、エンジン動作点の移行に伴い、無段変速機１１０によって変速が開始される時刻ｔ１から徐々に減少する。その後、エンジン回転数Ｎｅは、時刻ｔ４においてＮｅ２に到達し、一定に保たれる。本実施形態に係る車両１００は変速機として変速比が連続的に可変である無段変速機１１０を備えるため、エンジン回転数Ｎｅもまた連続的に変化している。
【０１１６】
図４（ｂ）は、圧縮比Ｃｒの時間変化を示すタイムチャートである。圧縮比Ｃｒは当初Ｃｒ２に保たれており、エンジン動作点の移行に伴い、時刻ｔ２から徐々に増加する。その後、時刻ｔ３においてＣｒ１に到達し、一定に保たれる。ここで、圧縮比Ｃｒが変化している期間（即ちｔ２からｔ３の期間）は、エンジン回転数Ｎｅが変化している期間（即ち、ｔ１からｔ４の期間）に含まれる。言い換えると、圧縮比Ｃｒは、無段変速機１１０によって変速が行われている最中に変化するように、ＥＣＵ６０によって制御される。
【０１１７】
図１１（ｃ）は、第２補正値ΔＣｒｔ２の時間変化を示す。本実施形態では、圧縮比を変化させる期間において、出力軸トルクToの変動を軽減するように第２補正値ΔＣｒｔ２が設定される。第２補正値ΔＣｒｔ２は、圧縮比Ｃｒが不変に保たれている期間（即ち、時刻ｔ２以前及び時刻ｔ３以降の期間）においてはゼロに設定されており、圧縮比Ｃｒが変化する期間（即ち、時刻ｔ２からｔ３の期間）において有限な値を持つように設定される。
【０１１８】
図１１（ｄ）は、本実施形態に係る車両１００の出力軸トルクToの時間変化を実線で、比較例に係る車両の出力軸トルクＴｏの時間変化を点線で示すタイムチャートである。図８（ｄ）に示すように、目標圧縮比Ｃｒｔについて第２補正値ΔＣｒｔ２を設けることにより、出力軸トルクＴｏの変動を軽減しつつ、変速時のドライバビリティをより効果的に向上することができる。
【０１１９】
以上説明したように、第３実施形態に係る車両では、第１及び２実施形態において変速が完了した後に圧縮比を変更していた場合においても、変速を行っている最中に圧縮比を補正を伴って変更することにより、変速時に生ずる駆動軸トルクの変動を軽減すると共に、ドライバの要求操作に対する車両の応答性を向上させることができる。
【０１２０】
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、例えば、エンジンを備えた自動車等の車両の制御装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１２２】
１０ エンジン、 ６０ ＥＣＵ、 ６１ アクセル開度センサ、 １００ 車両、 １１０ 無段変速機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
混合気の圧縮の程度を示す圧縮比を変更することが可能なエンジンと、該エンジンの出力軸と車軸に連結される出力部材との回転速度比が可変である変速手段とを備えた車両の制御装置であって、
前記車両の必要駆動力が変化した場合において、変化前のエンジン動作点から変化後の必要駆動力に対応するエンジン動作点たる目標エンジン動作点まで実際のエンジン動作点たる実エンジン動作点を移行させる制御手段と、
前記実エンジン動作点の移行に伴い、前記圧縮比を変更する圧縮比変更手段と
を備え、
前記目標動作点における圧縮比が、前記必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも低く設定されており、前記目標動作点における前記回転速度比が必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも小さく設定されている場合に、前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を変更することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
混合気の圧縮の程度を示す圧縮比を変更することが可能なエンジンと、該エンジンの出力軸と車軸に連結される出力部材との回転速度比が可変である変速手段とを備えた車両の制御装置であって、
前記車両の必要駆動力が変化した場合において、変化前のエンジン動作点から変化後の必要駆動力に対応するエンジン動作点たる目標エンジン動作点まで実際のエンジン動作点たる実エンジン動作点を移行させる制御手段と、
前記実エンジン動作点の移行に伴い、前記圧縮比を変更する圧縮比変更手段と
を備え、
前記目標動作点における圧縮比が、前記必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも大きく設定されており、前記目標動作点における前記回転速度比が必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも大きく設定されている場合に、前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を変更することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項３】
前記実エンジン動作点の移行前後における前記エンジンの回転数の変化量が所定の閾値より大きい場合に、前記目標動作点における圧縮比を補正する補正手段を更に備え、
前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を前記補正された圧縮比に変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記実エンジン動作点の移行が完了した後に、前記圧縮比を前記補正される前の圧縮比に設定し、
前記圧縮比変更手段は、前記圧縮比が前記補正される前の圧縮比になるように前記圧縮比を変更することを特徴とする請求項３に記載の車両の制御装置。
【請求項１】
混合気の圧縮の程度を示す圧縮比を変更することが可能なエンジンと、該エンジンの出力軸と車軸に連結される出力部材との回転速度比が可変である変速手段とを備えた車両の制御装置であって、
前記車両の必要駆動力が変化した場合において、変化前のエンジン動作点から変化後の必要駆動力に対応するエンジン動作点たる目標エンジン動作点まで実際のエンジン動作点たる実エンジン動作点を移行させる制御手段と、
前記実エンジン動作点の移行に伴い、前記圧縮比を変更する圧縮比変更手段と
を備え、
前記目標動作点における圧縮比が、前記必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも低く設定されており、前記目標動作点における前記回転速度比が必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも小さく設定されている場合に、前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を変更することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
混合気の圧縮の程度を示す圧縮比を変更することが可能なエンジンと、該エンジンの出力軸と車軸に連結される出力部材との回転速度比が可変である変速手段とを備えた車両の制御装置であって、
前記車両の必要駆動力が変化した場合において、変化前のエンジン動作点から変化後の必要駆動力に対応するエンジン動作点たる目標エンジン動作点まで実際のエンジン動作点たる実エンジン動作点を移行させる制御手段と、
前記実エンジン動作点の移行に伴い、前記圧縮比を変更する圧縮比変更手段と
を備え、
前記目標動作点における圧縮比が、前記必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも大きく設定されており、前記目標動作点における前記回転速度比が必要駆動力の変化前のエンジン動作点よりも大きく設定されている場合に、前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を変更することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項３】
前記実エンジン動作点の移行前後における前記エンジンの回転数の変化量が所定の閾値より大きい場合に、前記目標動作点における圧縮比を補正する補正手段を更に備え、
前記圧縮比変更手段は、前記制御手段が前記回転速度比を変更させている最中に、前記圧縮比を前記補正された圧縮比に変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記実エンジン動作点の移行が完了した後に、前記圧縮比を前記補正される前の圧縮比に設定し、
前記圧縮比変更手段は、前記圧縮比が前記補正される前の圧縮比になるように前記圧縮比を変更することを特徴とする請求項３に記載の車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１４４７８４（Ｐ２０１１−１４４７８４Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８３１６（Ｐ２０１０−８３１６）
【出願日】平成２２年１月１８日（２０１０．１．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１８日（２０１０．１．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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