JP6669058B2

JP6669058B2 - 車両用駆動装置

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Publication number: JP6669058B2
Application number: JP2016252608A
Authority: JP
Inventors: 朗雄名取
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2020-03-18
Anticipated expiration: 2036-12-27
Also published as: US20180178799A1; JP2018105235A; US10442436B2

Description

この発明は、車両用駆動装置に関し、特に、エンジンと無段変速機とを備える車両に適用されるものに関する。

エンジンの燃費を向上させる変速機として無段変速機（ＣＶＴ：ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙＶａｒｉａｂｌｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）が知られている。無段変速機は、車速が変化しても燃費や動力性能面で最適なエンジン回転数となるように、変速比を連続的に変更できる。

特許文献１が開示する車両では、エンジン回転数が、予め定めた最適燃費動作点を結んでなる最適燃費線上の回転数となるように、無段変速機の変速比を設定している。

特許文献２が開示する車両では、通常の走行時には動作点として最適燃費線を選択する一方、目標加速度と実加速度との間に乖離が生じた場合に、エンジン回転数の増加量に対するトルクの増加量が最適燃費線よりも大きい動作線を選択するようにしている。

特開２００９−０７４５２４号公報国際公開ＷＯ２０１３／０４２１７７号

しかしながら、低回転高トルク出力型エンジンの場合、図２に示されるように、エンジンの回転数を横軸とし出力トルクを縦軸とした座標平面における最適燃費線ＬＦの傾きが、高回転の領域で小さくなる傾向がある。すなわち、エンジンの高回転時には、最適燃費線ＬＦにおけるエンジン回転数の増加量に対する出力トルクの増加量が、低回転時に比べて小さくなる傾向がある。このため、ドライバがアクセルペダルをわずかに踏み込むだけで、エンジンの回転数が大きく上昇し（すなわち吹き上がり）、しかも出力トルクの上昇がわずかであって、ドライバが加速感の不足により、走りにくく感じてしまうという問題点があった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンと無段変速機とを搭載した車両において、ドライバがアクセルペダルを踏み込んだ際の、加速感の不足による走りにくさの感覚を軽減することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る車両用駆動装置は、
エンジンと、当該エンジンから伝達される回転動力を変速して駆動輪側に出力する無段変速機と、前記エンジンの回転数と前記エンジンの出力トルクとによって決まる動作点が１つ以上の所定の動作線をたどるように前記エンジンと前記無段変速機とを制御するコントローラと、を備え、
前記動作線は、
（ｉ）前記回転数が所定値より小さい領域において、予め定めた最適燃費動作点を結んでなる最適燃費線上に設定されており、且つ、
（ｉｉ）前記回転数が前記所定値以上の領域において、前記回転数の増加量に対する前記出力トルクの増加量が前記最適燃費線よりも大きくなるように設定されており、
前記回転数が前記所定値以上の領域において、同一の前記回転数における前記出力トルクの値が互いに異なる複数の前記動作線を備え、
前記コントローラは、ドライバの運転志向を表す指標に基づいて、複数の前記動作線のうちいずれかを選択して変更し、当該選択変更の際に、該変更前の前記動作線から前記出力トルクの大きな前記動作線を選択する場合には直ちに変更し、該変更前の前記動作線から前記出力トルクの小さな前記動作線を選択する場合には所定の遅延時間の経過後に遅れて変更するように構成され、
ドライバが任意に前記動作線の選択状態を維持可能に、前記無段変速機の連続的に変化する変速比の範囲をドライバの選択入力に応じて所望の範囲内に制限するレンジホールド機能を有する
ことを特徴とする。

この態様では、動作線のうち回転数が所定値以上の領域は、回転数の増加量に対する出力トルクの増加量が最適燃費線よりも大きくなるように設定されている。このような動作線として、異なる出力トルクの動作線を複数備えて、大きな動作線を選択する際には直ちに変更され、また、小さな動作線を選択する場合には所定時間遅延させた後に変更される。さらに、無段変速機の連続的に変化する変速比の範囲をドライバの選択入力に応じて所望の範囲内に制限するレンジホールド機能を有して、ドライバが任意に動作線の選択状態を維持することができる。したがって、この動作線に従ってエンジンと無段変速機とを制御することにより、エンジンの出力トルクの増加量に対して、回転数の増加量が、最適燃費線に従った場合に比して小さくなる。また、動作線の頻繁な変更が抑制される。このため本態様では、ドライバがアクセルペダルを踏み込んだ際の、加速感の不足による走りにくさの感覚を軽減することができる。

本発明の別の一態様は、
前記複数の動作線が前記指標に対応する前記出力トルクの値で予め設定されており、
前記コントローラは、前記指標に対応する前記動作線を選択するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
前記回転数が前記所定値以上の領域において前記回転数に対する出力トルクの値が互いに異なる複数の前記動作線を備え、
前記コントローラは、ドライバの運転志向を表す指標に基づいて、複数の前記動作線のうちいずれかの動作線を選択するように構成されていることを特徴とする。

この態様によれば、複数の動作線のうちから、ドライバの運転志向に対応した最適なものを選択することが可能となり、運転快適性を向上できる。なお、ここにいう複数の動作線は、予め離散的に定められた動作線であってもよく、また、複数の動作線のうち少なくとも一つは、予め定められた他の動作線から補間演算によって導出された動作線であっても良い。

本発明の別の一態様は、
前記コントローラは、前記指標として、アクセル開度の時間当たりの増加量を検出し、当該増加量が大きいほど、前記複数の動作線のうち同一の前記回転数における前記出力トルクが大である動作線を選択するように構成されていることを特徴とする。

この態様によれば、アクセル開度の時間当たりの増加量に応じて、最適な動作線を選択することができる。

本発明の実施形態に係る車両用駆動装置を搭載する車両の概略構成図である。第１実施形態における動作線及び最適燃費線を、エンジン回転数を横軸としエンジントルクを縦軸とする座標平面上において示したグラフである。第１実施形態におけるエンジン及び無段変速機の制御の処理ルーチンを示すフローチャートである。第１実施形態の変形例におけるエンジン及び無段変速機の制御の処理ルーチンを示すフローチャートである。第２実施形態における動作線及び最適燃費線を、エンジン回転数を横軸としエンジントルクを縦軸とする座標平面上において示したグラフである。第２実施形態におけるエンジン及び無段変速機の制御の処理ルーチンを示すフローチャートである。第２実施形態におけるアクセル開度の変化量と選択される動作線との関係を示す表である。第２実施形態の変形例におけるアクセル開度の変化量と選択される動作線との関係を示す表である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。一例としての第１実施形態は、図１に概略を示すように車両に横置きに搭載されたエンジン１及び無段変速機４を有する車両用駆動装置に本発明を適用したものである。

図１に概略的に示すように、本実施形態の車両用駆動装置は、走行用の動力源であるエンジン１の他に、トルクコンバータ２、前後進切換機構３、無段変速機４、減速歯車機構５、差動歯車機構６を備えている。エンジン１のクランクシャフト１１はトルクコンバータ２に連結されており、その出力がトルクコンバータ２から前後進切換機構３、無段変速機４および減速歯車機構５を介して差動歯車機構６に伝達され、左右の駆動輪７へ分配される。

エンジン１は、燃料をシリンダの内部に直接噴射し、その噴射量およびタイミングを制御することにより均質燃焼や成層燃焼の可能ないわゆる直噴ガソリン内燃機関であるが、他の種類の内燃機関であっても良い。エンジン１は、スロットル開度を電気的に制御できるスロットルバルブ１２と、燃料噴射量を電気的に制御できる燃料噴射弁とを備えている。エンジン１は更に、吸気弁と排気弁とを所定のタイミングで開閉させるための可変バルブタイミング機構（ＶａｒｉａｂｌｅＶａｌｖｅＴｉｍｉｎｇ；ＶＶＴ）を備えている。ＶＶＴは、カムシャフトとクランク軸との間の相対的な回転位相を調整することによって、吸気弁及び排気弁の開弁及び閉弁のタイミングを調整することができる。ＶＶＴは、更に吸気弁および排気弁のリフト量を調整することができるものであってもよい。エンジン１は更に、既燃焼ガスを吸気通路に導入するために排気通路と吸気通路とを連結するＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲ弁とを備えている。

エンジン１は、エンジン回転数を算出するためのエンジン回転数センサ１０１を備えている。また、スロットルバルブ１２はスロットルモータ１３によって動作されるものであって、その開度（スロットル開度Ｔｈ）は、目標吸気量が得られるようにＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）８によって制御される。なお、スロットル開度Ｔｈはスロットル開度センサ１０２によって検出される。

トルクコンバータ２は、周知の流体式動力伝達機構であって、エンジン１のクランクシャフト１１に連結された入力側のポンプインペラと、タービンシャフトを介して前後進切換機構３に連結された出力側のタービンランナと、トルク増幅機能を有するステータと、ワンウェイクラッチと、ロックアップクラッチとを備えている。

前後進切換機構３は、周知のダブルピニオン型の遊星歯車機構であって、摩擦係合要素としての前進用クラッチおよび後進用ブレーキを備えている。これら前進用クラッチおよび後進用ブレーキを選択的に係合させることにより、前進・後進及び中立（ニュートラル）状態を実現することが可能である。

無段変速機４は、周知のベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙＶａｒｉａｂｌｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）である。無段変速機４は、トルクコンバータ２および前後進切換機構３を介してエンジン１から入力する回転を、無段階に変速して出力軸４４から出力可能である。この無段変速機４は、入力側（駆動側）のプライマリプーリ４１、出力側（従動側）のセカンダリプーリ４２、および、これらプライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４２との間に巻き掛けられた金属製の伝動ベルト４３（無端伝動部材：チェーン式ベルトも含む）などを備えている。

詳しくは、プライマリプーリ４１は、入力軸４０に固定された固定シーブ４１１と、入力軸４０に軸方向のみの摺動が可能な状態で配設された可動シーブ４１２とを備えている。そして、可動シーブ４１２側に配設された油圧アクチュエータ４１３によって、固定シーブ４１１と可動シーブ４１２との間のＶ溝幅を変更することで、伝動ベルト４３の巻き掛け径（有効径）が変更されるようになっている。

同様にセカンダリプーリ４２も、出力軸４４に固定された固定シーブ４２１と、出力軸４４に軸方向に摺動可能に配設された可動シーブ４２２とを備えており、可動シーブ４２２側に配設された油圧アクチュエータ４２３によって固定シーブ４２１と可動シーブ４２２との間のＶ溝幅を変更することで、伝動ベルト４３の巻き掛け径（有効径）が変更されるようになっている。

そして、プライマリプーリ４１の油圧アクチュエータ４１３を制御して、プライマリプーリ４１およびセカンダリプーリ４２のそれぞれのＶ溝幅を変更することによって、両プーリ４１，４２の有効径を連続的に変化させて、変速比γを連続的に変化させることができる。なお、変速比γは、γ＝入力軸回転数Ｎｉｎ／出力軸回転数Ｎｏｕｔと定義され、例えばプライマリプーリ４１の有効径が大きくなり、セカンダリプーリ４２の有効径が小さくなるとき（アップシフト）に、変速比γは小さくなる。

プライマリプーリ４１の近傍にはプライマリプーリ回転数センサ１０５が配置されている。このプライマリプーリ回転数センサ１０５の出力信号から、無段変速機４の入力軸回転数Ｎｉｎを算出することができる。また、セカンダリプーリ４２の近傍にはセカンダリプーリ回転数センサ１０６が配置されており、その出力信号から無段変速機４の出力軸回転数Ｎｏｕｔを算出することができる。この出力軸回転数Ｎｏｕｔから車速ｖを算出することができる。なお、車速ｖは駆動輪７の近傍に車速センサを配置してこれにより検出しても良い。

上述したトルクコンバータ２、前後進切換機構３および無段変速機４などを制御する油圧制御回路２０は、前記のように無段変速機４の変速比γを変更する際に、主にプライマリプーリ４１の油圧アクチュエータ４１３の油圧を制御する変速比制御部２０ａと、主にセカンダリプーリ４２の油圧アクチュエータ４２３の油圧を制御する挟圧力制御部２０ｂとを備えている。なお、油圧制御回路２０は、図１には示さないが、ライン圧の制御やトルクコンバータ２のロックアップクラッチの係合および解放のための油圧制御、および、前後進切換機構３の前進用クラッチおよび後進用ブレーキの係合および解放のための油圧制御も行うように構成されている。

エンジン１のスロットル開度（負荷）や燃料噴射量、無段変速機４の変速比やトルク容量（例えばベルト挟圧力）などを制御するための電子制御装置すなわちコントローラとして、ＥＣＵ８が設けられている。ＥＣＵ８は、図示は省略するが、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）およびバックアップＲＡＭなどを備えた公知のものである。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶し、バックアップＲＡＭは、例えばエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する。

ＥＣＵ８の入力インターフェースには、図１に表れているエンジン回転数センサ１０１、スロットル開度センサ１０２、アクセル開度すなわちアクセルペダルの踏み込み角度を検出するアクセル開度センサ１０３、吸気通路に設けられ吸入空気量を検出するエアフローメータ１０４、プライマリプーリ回転数センサ１０５、セカンダリプーリ回転数センサ１０６等が接続されている。一方、出力インターフェースには、図１に表れているスロットルモータ１３や油圧制御回路２０の他に、エンジン１の燃料噴射装置や点火装置などが接続されており、ＥＣＵ８は、前記した各種のセンサの出力信号などに基づいて、エンジン１の制御、トルクコンバータ２の制御、前後進切換機構３の制御、無段変速機４の制御等を実行する。

例えばエンジン１の運転制御としては、スロットルモータ１３、燃料噴射装置、点火装置等に制御信号が出力されて、吸気量や燃料噴射量、点火時期などが制御される。トルクコンバータ２についてはロックアップクラッチの係合および解放が制御され、前後進切換機構３については前進用クラッチおよび後進用ブレーキの係合および解放が制御される。無段変速機４については油圧アクチュエータ４１３，４２３が制御され、変速比及びトルク容量（例えばベルト挟圧力）が制御される。なお、エンジン１の制御と無段変速機４の制御とを個別の電子制御装置で実行すると共に、両者をデータ交換可能に相互接続する構成を採用しても良い。

図２は、エンジン回転数Ｎｅを横軸としエンジントルクＴｅ（出力トルク）を縦軸とする座標平面上において、等燃費率線ｃ１〜ｃ３、等パワー線ｐ１〜ｐ４、最適燃費線ＬＦ、及び動作線Ｌを示したグラフである。等燃費率線ｃ１〜ｃ３は、燃料消費率（＝燃料消費量／駆動輪出力）を、燃料噴射装置による燃料噴射量から求めてプロットし、燃料消費率の等しい点を結ぶことにより得られる。この等燃費率線ｃ１〜ｃ３にパワー（出力）毎の等パワー線ｐ１〜ｐ４を重ね合わせ、等パワー線ｐ１〜ｐ４と等燃費率線ｃ１〜ｃ３との交点で燃料消費率の最小となる点（すなわち、最適燃費動作点）を結ぶことにより、最適燃費線ＬＦが得られる。

動作線Ｌは、このエンジン回転数Ｎｅを横軸としエンジントルクＴｅを縦軸とする座標平面上において、エンジン回転数Ｎｅ及びエンジントルクＴｅの目標値を定めた線である。そして、本実施形態における動作線Ｌは、（ｉ）エンジン回転数Ｎｅが所定のしきい値Ｎｅ１より小さい領域Ｌａが、エンジンパワーに対する燃料消費量が最小となる最適燃費線ＬＦと一致するように設定されており、かつ、（ｉｉ）エンジン回転数Ｎｅがしきい値Ｎｅ１以上の領域Ｌｂが、その全体にわたり、同一エンジン回転数Ｎｅからのエンジン回転数Ｎｅの増加量に対するエンジントルクＴｅの増加量が最適燃費線ＬＦよりも大きくなるように（すなわち、最適燃費線ＬＦよりも傾きが大きくなるように）設定されている。また、動作線Ｌのうちエンジン回転数Ｎｅがしきい値Ｎｅ１より大きい領域Ｌｂは、その全体が、同一の回転数において最適燃費線ＬＦよりも大トルク側に設定されている。しきい値Ｎｅ１は、アイドリング回転数よりも十分に高い回転数、例えば２５００ｒｐｍとするが、他の値であっても良い。なお、本実施形態ではエンジン１及び無段変速機４の制御において単一の動作線Ｌのみが使用されるものであり、最適燃費線ＬＦにおいてエンジン回転数Ｎｅがしきい値Ｎｅ１よりも大きい領域Ｌｂは、図２において対比のために表されたものに過ぎず、本実施形態ではエンジン１及び無段変速機４の制御において使用されない。すなわち、本実施形態におけるＥＣＵ８は、エンジン回転数ＮｅとエンジントルクＴｅとによって決まる動作点が動作線Ｌのみをたどるように、エンジン１と無段変速機４とを制御する。

このようにしてマップとして用意されている動作線Ｌを使用して、ＥＣＵ８では目標エンジントルクＴｅ０が算出され、この目標エンジントルクＴｅ０を達成するようにエンジン負荷が制御される。また、この動作線Ｌを使用して、ＥＣＵ８では目標エンジン回転数Ｎｅ０が算出され、この目標エンジン回転数Ｎｅ０を達成するように無段変速機４の変速比γが制御される。

無段変速機４の変速比γは、エンジン回転数Ｎｅが動作線Ｌ上の目標エンジン回転数Ｎｅ０と一致するように制御される。例えば、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）ＰＡＰと車速ｖとに基づいて、ＥＣＵ８によって要求駆動力が算出され、その要求駆動力を出力するための目標エンジンパワー［ｋＷ］が、ＥＣＵ８によって、要求駆動力［Ｎ］と車速［ｋｍ／ｈ］とに基づいて演算される。その目標エンジンパワーと動作線Ｌとに基づいて目標エンジン回転数Ｎｅ０［ｒｐｍ］が求められ、その目標エンジン回転数Ｎｅ０を達成するように無段変速機４の変速比γが制御される。他方、目標エンジンパワーと動作線Ｌとに基づいて目標エンジントルクＴｅ０［Ｎｍ］が演算され、得られた目標エンジントルクＴｅ０を達成するようにエンジン１のスロットル開度等が制御される。

図３は、ＥＣＵ８において行われるエンジン１及び無段変速機４の制御の処理ルーチンを示すフローチャートである。この処理ルーチンはエンジン１の動作中にわたり、所定の制御周期Δｔごとに繰り返し実行される。

まず、アクセル開度ＰＡＰと車速ｖとに基づき、ＥＣＵ８によって要求駆動力が算出される（Ｓ１１）。次に、この要求駆動力に基づいて、ＥＣＵ８において、要求駆動力に車速ｖを乗算することにより、目標エンジンパワーを算出する（Ｓ１２）。

そして、ＥＣＵ８は、目標エンジンパワーによって、動作線Ｌを参照することにより、目標エンジン回転数Ｎｅ０及び目標エンジントルクＴｅ０を算出する（Ｓ１３）。すなわち、目標エンジンパワーの値に相当する等パワー線と、動作線Ｌとの交点が、動作点として選択され、この動作点が示すエンジン回転数Ｎｅ及びエンジントルクＴｅが、目標エンジン回転数Ｎｅ０及び目標エンジントルクＴｅ０として決定される。

そしてＥＣＵ８は、エンジン回転数センサ１０１によって検出されるエンジン回転数Ｎｅが、目標エンジン回転数Ｎｅ０と一致するように、無段変速機４の変速比γをフィードバック制御する（Ｓ１４）。これと並行して、ＥＣＵ８は、推定エンジントルクＴｅが目標エンジントルクＴｅ０と一致するように、エンジン１の各パラメータ（スロットル開度、点火時期、ＶＶＴ進角量、ＥＧＲ量）を調整し、これによってエンジン１をフィードバック制御する（Ｓ１５）。推定エンジントルクＴｅは、エンジン回転数センサ１０１によって検出されるエンジン回転数Ｎｅとエアフローメータ１０４によって検出される吸入空気量ＫＬとに基づき、所定のマップによって算出される。

以上の処理の結果、エンジン回転数Ｎｅ及びエンジントルクＴｅが、動作線Ｌと一致するように制御されることになる。そして、この動作線Ｌは上述のとおり、（ｉ）そのうちエンジン回転数Ｎｅが所定のしきい値Ｎｅ１より小さい領域Ｌａが、エンジンパワーに対する燃料消費量が最小となる最適燃費線ＬＦ上に設定されており、かつ、（ｉｉ）エンジン回転数Ｎｅがしきい値Ｎｅ１以上の領域Ｌｂが、その全体にわたり、同一エンジン回転数Ｎｅからのエンジン回転数Ｎｅの増加量に対するエンジントルクＴｅの増加量が最適燃費線ＬＦよりも大きくなるように（すなわち、最適燃費線ＬＦよりも傾きが大きく）設定されている。したがって、エンジン回転数Ｎｅがしきい値Ｎｅ１以上である領域において、エンジントルクＴｅの増加量に対して、エンジン回転数Ｎｅの増加量が、最適燃費線ＬＦに従った場合に比して小さくなる。このため本実施形態では、最適燃費線ＬＦに従った場合に比して、ドライバがアクセルペダルを踏み込んだときのエンジン回転数Ｎｅの上昇（すなわち吹き上がり）が抑制され、かつエンジントルクＴｅの上昇が促進される。したがって本実施形態では、エンジン回転数がしきい値Ｎｅ１以上である高回転領域において、ドライバがアクセルペダルを踏み込んだ際の、加速感の不足による走りにくさの感覚を軽減することができる。

なお、動作線Ｌは最適燃費線ＬＦから外れているにもかかわらず、本実施形態ではアクセル開度ＰＡＰの増加量に対するエンジン回転数Ｎｅの増加量が抑制される結果、エンジン回転数Ｎｅの急上昇（吹き上がり）と、これに応答したアクセルペダル戻し動作との繰り返しに伴う無駄な燃料消費が抑制されるため実用燃費も改善することが可能である。

また、第１実施形態ではエンジントルクのフィードバックを行ったが、エンジントルクのフィードバックを行わない態様の制御を採用することも可能である。すなわち、例えば図４に示されるように、まず、ＥＣＵ８は、セカンダリプーリ回転数センサ１０６の出力に基づいて車速ｖを算出し、アクセル開度センサ１０３の出力に基づいてアクセル開度ＰＡＰを算出する（Ｓ２１）。続いて、ＥＣＵ８は、アクセル開度ＰＡＰ及び車速ｖに基づいて目標エンジンパワーを算出すると共に、この目標エンジンパワーに対応する等パワー線を選択し、選択した等パワー線と動作線Ｌとの交点として目標エンジン回転数Ｎｅ０を算出する（Ｓ２２）。そしてＥＣＵ８は、アクセル開度ＰＡＰに基づいて定められたスロットル開度に応じた最適噴射量、最適点火時期でトルクを発生させるように、エンジン１を制御する。またＥＣＵ８は、実エンジン回転数Ｎｅが目標エンジン回転数Ｎｅ０と一致するように、無段変速機４をフィードバック制御する（Ｓ２４）。この態様によれば、アクセルペダルを踏むと無段変速機４の出力回転数が決まり、エンジントルクがフィードバックなしに成り行きで決定されるため、フィードバック制御に起因する駆動力の微細な変化を抑制でき、走りにくさの感覚を軽減することができる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。図５〜図７に示される第２実施形態は、複数の動作線Ｌｍ３，Ｌｍ２，Ｌｍ１，Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を備え、これらのうち１つをドライバの運転志向に応じて選択するようにしたものである。

図５は、エンジン回転数Ｎｅを横軸としエンジントルクＴｅを縦軸とする座標平面上において、等燃費率線ｃ１〜ｃ３、等パワー線ｐ１〜ｐ４、最適燃費線ＬＦ、及び動作線Ｌｍ３，Ｌｍ２，Ｌｍ１，Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を示したグラフである。動作線Ｌｍ３〜Ｌ３は、上述の第１実施形態における動作線Ｌ（図２参照）と同様に、（ｉ）エンジン回転数Ｎｅが所定のしきい値Ｎｅ１より小さい領域Ｌａが、エンジンパワーに対する燃料消費量が最小となる最適燃費線ＬＦと一致するように設定されており、かつ、（ｉｉ）エンジン回転数Ｎｅがしきい値Ｎｅ１以上の領域Ｌｂが、その全体にわたり、同一エンジン回転数Ｎｅからのエンジン回転数Ｎｅの増加量に対するエンジントルクＴｅの増加量が最適燃費線ＬＦよりも大きくなるように（すなわち、最適燃費線ＬＦよりも傾きが大きくなるように）設定されている。

そして第２実施形態では、動作線Ｌｍ３〜Ｌ３は、エンジン回転数Ｎｅが所定のしきい値Ｎｅ１以上の領域Ｌｂにおいて、同一のエンジン回転数ＮｅにおけるエンジントルクＴｅの値が互いに異なっており、エンジン回転数Ｎｅがしきい値Ｎｅ１以上の領域Ｌｂの全体において、任意の同一のエンジン回転数ＮｅにおけるエンジントルクＴｅの値はＬｍ３＜Ｌｍ２＜Ｌｍ１＜Ｌ０＜Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３とされている。すなわち、同一のエンジン回転数ＮｅにおけるエンジントルクＴｅの上限値は動作線Ｌ３で画定され、下限値は動作線Ｌｍ３で画定されている。

本実施形態におけるＥＣＵ８は、アクセル開度ＰＡＰの時間当たりの変化量ｄＰＡＰが大きいほど、複数の動作線Ｌｍ３〜Ｌ３のうちエンジン回転数Ｎｅに対するエンジントルクＴｅが大である動作線を選択するように構成されている。最適燃費線ＬＦにおいてエンジン回転数Ｎｅがしきい値Ｎｅ１よりも大きい領域Ｌｂは、図５において対比のために表されたものに過ぎず、本実施形態ではエンジン１及び無段変速機４の制御において使用されない。すなわち、本実施形態におけるＥＣＵ８は、エンジン回転数ＮｅとエンジントルクＴｅとによって決まる動作点が動作線Ｌｍ３〜Ｌ３のいずれかのみをたどるように、エンジン１と無段変速機４とを制御する。なお、第２実施形態における残余の構成は上記第１実施形態と同様であるため、同一符号を付してその詳細の説明を省略する。

第２実施形態ではＥＣＵ８によって、図６のフローチャートに従って、エンジン１及び無段変速機４の制御が行われる。この処理ルーチンはエンジン１の動作中にわたり、所定の制御周期Δｔごとに繰り返し実行される。

まず、アクセル開度ＰＡＰと車速ｖとに基づき、ＥＣＵ８によって要求駆動力が算出される（Ｓ３１）。次に、この要求駆動力に基づいて、ＥＣＵ８において、目標エンジンパワーを算出する（Ｓ３２）。これらステップＳ３１，Ｓ３２の処理は、上述の第１実施形態におけるステップＳ１１，Ｓ１２のものと同様である。

次にＥＣＵ８は、アクセル開度センサ１０３の出力に基づいて、アクセル開度の変化量ｄＰＡＰを算出する（Ｓ３３）。具体的にはＥＣＵ８は、今回の制御周期で算出されたアクセル開度ＰＡＰ_nから、前回の制御周期で算出されたアクセル開度ＰＡＰ_n-1を減算して、アクセル開度の変化量ｄＰＡＰを算出する。

そしてＥＣＵ８は、算出されたアクセル開度の変化量ｄＰＡＰに基づいて、動作線を決定する（Ｓ３４）。アクセル開度の変化量ｄＰＡＰの値と基準値ｄＰＡＰｓｐｄｍ２，ｄＰＡＰｓｐｄｍ１，０，ｄＰＡＰｓｐｄ１，ｄＰＡＰｓｐｄ２，ｄＰＡＰｓｐｄ３との比較に応じて、図７に従い、動作線Ｌｍ３〜Ｌ３のいずれかが選択される。これら基準値ｄＰＡＰｓｐｄｍ２〜ｄＰＡＰｓｐｄ３は、ｄＰＡＰｓｐｄｍ２＜ｄＰＡＰｓｐｄｍ１＜０＜ｄＰＡＰｓｐｄ１＜ｄＰＡＰｓｐｄ２＜ｄＰＡＰｓｐｄ３の関係にある。

このようなアクセル開度の変化量ｄＰＡＰに基づく動作線Ｌｍ３〜Ｌ３の選択は、具体的には以下のとおりである。
（ｉ）ｄＰＡＰｓｐｄ３＜ｄＰＡＰの場合には、動作線Ｌ３が選択される。
（ｉｉ）ｄＰＡＰｓｐｄ２＜ｄＰＡＰ≦ｄＰＡＰｓｐｄ３の場合には、動作線Ｌ２が選択される。
（ｉｉｉ）ｄＰＡＰｓｐｄ１＜ｄＰＡＰ≦ｄＰＡＰｓｐｄ２の場合には、動作線Ｌ１が選択される。
（ｉｖ）０＜ｄＰＡＰ≦ｄＰＡＰｓｐｄ１の場合には、動作線Ｌ０が選択される。
（ｖ）ｄＰＡＰｓｐｄｍ１＜ｄＰＡＰ≦０の場合には、動作線Ｌｍ１が選択される。
（ｖｉ）ｄＰＡＰｓｐｄｍ２＜ｄＰＡＰ≦ｄＰＡＰｓｐｄｍ１の場合には、動作線Ｌｍ２が選択される。
（ｖｉｉ）ｄＰＡＰ≦ｄＰＡＰｓｐｄｍ２の場合には、動作線Ｌｍ３が選択される。

図７に示されるように、動作線Ｌｍ３〜Ｌ３における各点のトルク値は、既知の値であるいわゆるアクセル全開状態（ＷＯＴ：ＷｉｄｅＯｐｅｎＴｈｒｏｔｔｌｅ）に対応するトルク値に乗算されるべき係数ｋｘｙ（ｘ＝０〜３、ｙ＝１〜５）及び係数ｋｍｘｙ（ｘ＝１〜３、ｙ＝１〜５）の二次元データ配列として定められている。図７において上向きの矢印は、その上の行と同内容であることを示す。すなわち、０＜Ｎｅ＜Ｎｅ１の領域Ｌａでは、アクセル開度の変化量ｄＰＡＰにかかわらず、常に最適燃費線ＬＭが選択され、かつ、エンジン回転数ＮｅがＮｅ１以上の領域Ｌｂでは、アクセル開度の変化量ｄＰＡＰの値に応じて異なる動作線が選択される。

そしてＥＣＵ８は、以上のようにして決定された動作線に従って、エンジン１及び無段変速機４を制御する。すなわちＥＣＵ８は、決定された動作線を目標エンジンパワーによって参照することにより、目標エンジン回転数Ｎｅ０及び目標エンジントルクＴｅ０を算出する（Ｓ３５）。またＥＣＵ８は、エンジン回転数Ｎｅが目標エンジン回転数Ｎｅ０と一致するように、無段変速機４の変速比γをフィードバック制御する（Ｓ３６）。これと並行してＥＣＵ８は、推定エンジントルクＴｅが目標エンジントルクＴｅ０と一致するように、エンジン１の各パラメータを調整し、これによってエンジン１をフィードバック制御する（Ｓ３７）。これらステップＳ３５〜Ｓ３７における処理は、上述の第１実施形態におけるステップＳ１３〜Ｓ１５のものと同様である。

以上のとおり、第２実施形態では、アクセル開度ＰＡＰの時間当たりの変化量ｄＰＡＰが大きいほど、複数の動作線Ｌｍ３〜Ｌ３のうちエンジン回転数Ｎｅに対するエンジントルクＴｅが大である動作線が選択されるので、急加速操作の際にはこれに応答して大きなエンジントルクＴｅを得ることができ、ドライバビリティすなわち運転快適性を向上することができる。

なお、本発明にいう複数の動作線のうち少なくとも一つは、予め定められた他の動作線から補間演算によって導出された動作線であっても良い。すなわち、第２実施形態の変形例として、例えば図８に示されるように、アクセル開度の変化量ｄＰＡＰと各基準値ｄＰＡＰｓｐｄｍ３〜ｄＰＡＰｓｐｄ３（なおｄＰＡＰｓｐｄｍ３＜ｄＰＡＰｓｐｄｍ２）との関係をピンポイントすなわち１対１対応で定め、算出されたアクセル開度の変化量ｄＰＡＰがいずれかの基準値に一致しない場合には、所定の補間演算によって動作線を決定することとしても良い。この場合には、ＥＣＵ８は、アクセル開度の変化量ｄＰＡＰが各基準値ｄＰＡＰｓｐｄｍ３〜ｄＰＡＰｓｐｄ３のうちのいずれか２つの間にある場合に、複数の動作線Ｌｍ３〜Ｌ３のうちの対応する一対の間に補間演算（例えば線形補間）によって新たな動作線を求め、この新たな動作線に従ってエンジン１及び無段変速機４を制御することができる。

また、第２実施形態のようにアクセル開度の変化量ｄＰＡＰに基づいて動作線を決定する構成（Ｓ３３，Ｓ３４）は、図４に示されるような態様、すなわちエンジントルクのフィードバックを行わない態様の制御においても適用することが可能である。

また、第２実施形態において更に、算出されたアクセル開度の変化量ｄＰＡＰの値に基づく動作線の選択を所定時間保持するように構成しても良い。例えば、アクセル開度の変化量ｄＰＡＰの絶対値の増大に対しては直ちに増大し、変化量ｄＰＡＰの絶対値の減少に対しては所定の遅延時間にわたり遅れて減少するように構成された指標値Ａを設け、この指標値Ａと基準値ｄＰＡＰｓｐｄｍ３，ｄＰＡＰｓｐｄｍ２，ｄＰＡＰｓｐｄｍ１，０，ｄＰＡＰｓｐｄ１，ｄＰＡＰｓｐｄ２，ｄＰＡＰｓｐｄ３との比較に応じて、動作線Ｌｍ３〜Ｌ３（及び補間演算を実行する場合には補間演算結果である動作線）のいずれかを選択することとしても良い。この場合には、動作線の頻繁な変更が抑制され、安定した運転を実行することができる。遅延時間は固定値であっても、（例えばアクセル開度の変化量ｄＰＡＰの絶対値が大きいほど大きい値とするなど）可変値であっても良い。

また、このように動作線の選択状態を維持するためにアクセル開度ＰＡＰの変化後の経過時間を利用する構成に代えて、あるいはこのような構成に加えて、いわゆるレンジホールド機能（すなわち、連続的に変化する変速比の変化範囲を、ドライバの選択入力に応じて所望の範囲内に制限する機能）を有する車両の場合に、ドライバが任意にこのようなレンジホールド機能を使用して動作線の選択状態を維持できることとしても良く、このような構成によればドライバの運転志向を更に詳細に制御に反映させることができる。

また、第２実施形態では、アクセル開度ＰＡＰ及びその変化量ｄＰＡＰに基づいて動作線を選択することとしたが、本発明におけるＥＣＵによる動作線の選択には、ドライバの運転志向ないし運転嗜好、とりわけスポーティな運転志向を表す公知の他の指標が用いられてもよい。そのような指標には、例えば、アクセルペダルの操作頻度、ブレーキペダルの操作速度や頻度、操舵速度や操舵の頻度、車両の前後加速度、前後加速度と横加速度との合成加速度、及び入力デバイス（例えば、ＥＣＵ８に電気的に接続された走行モード選択スイッチやシフトレバー）を利用したドライバによる選択入力のうち、任意のものを含むことができる。

本発明は、内燃機関のみを動力源として具備する車両のほか、内燃機関と回転電機とを動力源として具備するハイブリッド車にも適用することができる。この場合において、内燃機関の回転動力を回転電機と駆動輪側とに分配して出力させる動力分配機構を備える場合には、そのような回転電機と動力分配機構とからなる構成を電気的な無段変速機とみなして本発明を適用することができ、このような構成も本発明の範疇に属するものである。

今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明でなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１エンジン
２トルクコンバータ
３前後進切換機構
４無段変速機（ＣＶＴ）
８ＥＣＵ
１０１エンジン回転数センサ
１０３アクセル開度センサ

Claims

エンジンと、当該エンジンから伝達される回転動力を変速して駆動輪側に出力する無段変速機と、前記エンジンの回転数と前記エンジンの出力トルクとによって決まる動作点が１つ以上の所定の動作線をたどるように前記エンジンと前記無段変速機とを制御するコントローラと、を備え、
前記動作線は、
（ｉ）前記回転数が所定値より小さい領域において、予め定めた最適燃費動作点を結んでなる最適燃費線上に設定されており、且つ、
（ｉｉ）前記回転数が前記所定値以上の領域において、前記回転数の増加量に対する前記出力トルクの増加量が前記最適燃費線よりも大きくなるように設定されており、
前記回転数が前記所定値以上の領域において、同一の前記回転数における前記出力トルクの値が互いに異なる複数の前記動作線を備え、
前記コントローラは、ドライバの運転志向を表す指標に基づいて、複数の前記動作線のうちいずれかを選択して変更し、当該選択変更の際に、該変更前の前記動作線から前記出力トルクの大きな前記動作線を選択する場合には直ちに変更し、該変更前の前記動作線から前記出力トルクの小さな前記動作線を選択する場合には所定の遅延時間の経過後に遅れて変更するように構成され、
ドライバが任意に前記動作線の選択状態を維持可能に、前記無段変速機の連続的に変化する変速比の範囲をドライバの選択入力に応じて所望の範囲内に制限するレンジホールド機能を有することを特徴とする車両用駆動装置。
前記複数の動作線が前記指標に対応する前記出力トルクの値で予め設定されており、
前記コントローラは、前記指標に対応する前記動作線を選択するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
前記コントローラは、前記指標として、アクセル開度の時間当たりの増加量を検出し、当該増加量が大きいほど、前記複数の動作線のうち同一の前記回転数における前記出力トルクが大である動作線を選択するように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用駆動装置。