JP4798108B2

JP4798108B2 - 内燃機関の制御装置

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Publication number: JP4798108B2
Application number: JP2007246894A
Authority: JP
Inventors: 陽平晴山; 茂奥脇; 一美星屋; 剛也天野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2027-09-25
Also published as: JP2009074524A

Description

本発明は、無段変速機へ出力が伝達されるように構成された内燃機関に対する制御を行う内燃機関の制御装置の技術分野に関する。

従来から、無段階で連続的な変速が可能な無段変速機（ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission））に関する技術が知られている。例えば、特許文献１には、運転者のアクセル操作に対する出力トルクを任意に変更可能で、且つ、最適燃費線が異なる複数の燃焼モードを切り替え可能な機関と、変速比を連続的に変化させ得る無段変速機とを組み合わせてなる制御装置が記載されている。その他にも、本発明に関連のある技術が特許文献２に記載されている。

特開平１０−３２９５８７号公報特開２００５−６７５９１号公報

しかしながら、上記した特許文献１及び２に記載された技術では、エンジン効率及び無段変速機の効率（以下、「無段変速機効率」とも呼ぶ。）の両方を考慮に入れて、最適燃費線に基づいたエンジンの制御を適切に行ってはいない。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、無段変速機効率を考慮して最適燃費線を設定し、変速比に基づいて最適燃費線を適切に切り替えることが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の１つの観点では、無段階で連続的な変速が可能な無段変速機へ出力が伝達されるように構成された内燃機関に対する制御を行う内燃機関の制御装置は、前記無段変速機における変速比ごとに設定された複数の最適燃費線の中から、運転者からの要求パワーより演算される変速比に対応する最適燃費線を選択する最適燃費線選択手段と、前記最適燃費線選択手段によって選択された最適燃費線への切り替えを行う最適燃費線切り替え手段と、を備え、前記複数の最適燃費線は、第１の最適燃費線及び第２の最適燃費線の２本からなり、前記最適燃費線選択手段は、前記変速比が「１」未満である場合には第１の最適燃費線を選択し、前記変速比が「１」以上である場合には第２の最適燃費線を選択する。

上記の内燃機関の制御装置は、無段階で連続的な変速が可能な無段変速機へ出力が伝達されるように構成された内燃機関に対する制御を行う好適に用いられる。具体的には、最適燃費線選択手段は、無段変速機における変速比ごとに設定された複数の最適燃費線の中から、運転者からの要求パワーより演算される変速比に対応する最適燃費線を選択する。このように複数の最適燃費線を設定しているのは、無段変速機の効率（無段変速機効率）により、エンジンと無段変速機との総合効率が最適となる最適燃費線が、無段変速機の変速比によって変化する傾向にあるからである。そして、最適燃費線切り替え手段は、最適燃費線選択手段によって選択された最適燃費線への切り替えを行う。これにより、無断変速機の変速比に応じて適切な最適燃費線に切り替えることができ、燃費を効果的に向上させることが可能となる。
具体的には、複数の最適燃費線は、第１の最適燃費線及び第２の最適燃費線の２本からなり、最適燃費線選択手段は、変速比が「１」未満である場合には第１の最適燃費線を選択し、前記変速比が「１」以上である場合には第２の最適燃費線を選択する。例えば、エンジン効率のみに基づいて定められた第１の最適燃費線、及びエンジン効率及び無段変速機効率の両方に基づいて定められた第２の最適燃費線の２本の最適燃費線を用い、この２本の間で最適燃費線の切り替えを行う。これにより、無断変速機の変速比を考慮に入れて最適燃費線を切り替えるため、燃費を向上させることができる。

本発明の他の観点では、無段階で連続的な変速が可能な無段変速機へ出力が伝達されるように構成された内燃機関に対する制御を行う内燃機関の制御装置は、前記無段変速機における変速比ごとに設定された複数の最適燃費線の中から、運転者からの要求パワーより演算される変速比に対応する最適燃費線を選択する最適燃費線選択手段と、前記最適燃費線選択手段によって選択された最適燃費線への切り替えを行う最適燃費線切り替え手段と、を備え、前記最適燃費線切り替え手段は、前記最適燃費線選択手段によって選択された最適燃費線上における現在の回転数に対応するパワーを閾値として用い、前記要求パワーが前記閾値よりも大きい場合には、前記選択された最適燃費線への切り替えを行い、前記要求パワーが前記閾値以下である場合には、前記選択された最適燃費線への切り替えを行わない。

上記の内燃機関の制御装置では、最適燃費線切り替え手段は、要求パワーが閾値以下である場合には、選択された最適燃費線への切り替えを行わない、つまり最適燃費線の切り替えを禁止する。これにより、最適燃費線の切り替えに起因するドライバビリティーの悪化を防止しつつ、最適燃費線の切り替えを適切に実行することができる。

本発明の他の観点では、無段階で連続的な変速が可能な無段変速機へ出力が伝達されるように構成された内燃機関に対する制御を行う内燃機関の制御装置は、前記無段変速機における変速比ごとに設定された複数の最適燃費線の中から、運転者からの要求パワーより演算される変速比に対応する最適燃費線を選択する最適燃費線選択手段と、前記最適燃費線選択手段によって選択された最適燃費線への切り替えを行う最適燃費線切り替え手段と、を備え、前記最適燃費線切り替え手段は、前記最適燃費線選択手段によって選択された最適燃費線上における現在の回転数に対応するパワーを閾値として用い、前記要求パワーが前記閾値よりも大きい場合には、第１の変速速度で、前記選択された最適燃費線への切り替えを行い、前記要求パワーが前記閾値以下である場合には、前記第１の変速速度よりも遅い第２の変速速度で、前記選択された最適燃費線への切り替えを行う。

上記の内燃機関の制御装置では、最適燃費線切り替え手段は、要求パワーが閾値以下である場合、運転者が感知できない程度のゆっくりとした変速速度（第２の変速速度）で、最適燃費線の切り替えを行う。これにより、運転者に与える違和感を抑制しつつ最適燃費線を適切に切り替えることができると共に、エンジンと無段変速機との総合効率が最適となる最適燃費線へ効果的に切り替えることにより、燃費を向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。

［全体構成］
図１は、本実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用された車両２０の概略構成を示すブロック図である。

車両２０は、主に、エンジン（内燃機関）１と、無段変速機（ＣＶＴ）２と、ディファレンシャル３と、車軸４ａ、４ｂと、車輪５ａ、５ｂと、ＥＣＵ（Engine Control Unit）１０と、アクセル開度センサ１１と、車速センサ１２と、を備える。

エンジン１は、燃焼室において吸気と燃料との混合気を燃焼させることによって、車両２０における走行用動力を発生する装置である。無段変速機２は、無段階で連続的な変速が可能な機構であり、エンジン１の出力が伝達されるように構成されている。例えば、無段変速機２は、二個のプーリを備え、当該プーリ各々において無端状のベルトを巻回するためのＶ溝の溝幅を可変とすることにより変速比を連続変化させる。ディファレンシャル３は、無段変速機２の出力回転軸に接続され、車輪５ａ、５ｂ相互間の回転差を吸収可能に構成されていると共に、無段変速機２の出力回転軸の回転速度を減速可能に構成されている。車軸４ａ、４ｂは、車輪５ａ、５ｂに連結された回転軸であり、ディファレンシャル３に連結される構成となっている。したがって、車両２０において、エンジン１から発せられる動力は、図示しないクランクシャフト、無段変速機２、ディファレンシャル３及び車軸４ａ、４ｂを介して車輪５ａ、５ｂに伝達される。

アクセル開度センサ１１は、運転者によるアクセル操作に対応するアクセル開度を検出するセンサである。車速センサ１２は、車両２０の速度（車速）を検出するセンサである。

ＥＣＵ１０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えて構成される。ＥＣＵ１０は、主に、アクセル開度センサ１１が検出したアクセル開度及び車速センサ１２が検出した車速に基づいて、エンジン１及び無断変速機２に対する制御を行う。本実施形態では、ＥＣＵ１０は、無断変速機２の変速比などに基づいて最適燃費線を選択する処理や、選択された最適燃費線へ切り替える処理を実行する。このように、ＥＣＵ１０は、本発明における内燃機関の制御装置に相当する。具体的には、ＥＣＵ１０は、最適燃費線選択手段及び最適燃費線切り替え手段として動作する。

［第１実施形態］
次に、ＥＣＵ１０が行う第１実施形態に係る制御方法について説明する。

第１実施形態では、ＥＣＵ１０は、無段変速機２における変速比ごとに複数の最適燃費線を予め設定し、運転者からの要求パワーより演算される変速比に対応する最適燃費線へ切り替えを行う。こうするのは、無段変速機２の効率（無段変速機効率）により、エンジン１と無段変速機２との総合効率が最適となる最適燃費線が、無段変速機２の変速比によって変化する傾向にあるからである。つまり、エンジン効率に対して無段変速機効率を加味すると、総合効率が最適となる最適燃費線が変速比によって変化する傾向にあるからである。したがって、第１実施形態では、変速比ごとに複数の最適燃費線を予め設定している。なお、本明細書では、最適燃費線とは、燃費が最適となるエンジン回転数とエンジントルクとの関係をマップ（エンジンマップ）上に示したものを意味するものとする。

図２は、変速比ごとの複数の最適燃費線の具体例を示した図である。図２は、横軸にエンジン回転数を示し、縦軸にエンジントルクを示している。前述したようにエンジン１と無段変速機２との総合効率を考慮すると、図２に示すように、総合効率が最適となる最適燃費線は、変速比γごとに複数設定される。

図３は、第１実施形態における燃料消費量の計算方法の流れを示す図である。なお、燃料消費量の計算は、ＥＣＵ１０によって実行される。

まず、ＥＣＵ１０は、アクセル開度センサ１１からアクセル開度Ｐａｐを取得すると共に、車速センサ１２から車速Ｖを取得する。そして、ＥＣＵ１０は、アクセル開度Ｐａｐ及び車速Ｖから車両２０における要求駆動力Ｆを計算すると共に、車速Ｖから車両２０のアウトプット回転数Ｎ_０（車輪５ａ、５ｂの回転に相当する）を計算する。次に、ＥＣＵ１０は、要求駆動力Ｆから車両２０のアウトプットトルクＴ_０を計算すると共に、アウトプットトルクＴ_０及びアウトプット回転数Ｎ_０から車両２０のアウトプットパワーＰ_０を計算する。

次に、ＥＣＵ１０は、図３中の破線領域Ａ１で示すように、エンジン１のパワーＰ_ｅ、エンジン回転数Ｎ_ｅ、エンジントルクＴ_ｅなどを求める。具体的には、ＥＣＵ１０は、アウトプット回転数Ｎ_０及び無段変速機２の変速比γなどからエンジン回転数Ｎ_ｅを求めると共に、パワーＰ_ｅ及びエンジン回転数Ｎ_ｅからエンジントルクＴ_ｅを求める。この場合、ＥＣＵ１０は、エンジントルクＴ_ｅ、エンジン回転数Ｎ_ｅ、及び変速比γからミッションの損失トルクＴ_ｌｏｓｓを求めると共に、アウトプットパワーＰ_０及びミッションの損失トルクＴ_ｌｏｓｓからパワーＰ_ｅを求める。つまり、ＥＣＵ１０は、変速比γなどによって変化するミッションの損失トルクＴ_ｌｏｓｓに基づいて、パワーＰ_ｅやエンジントルクＴ_ｅなどをフィードバック演算する。そして、ＥＣＵ１０は、エンジン回転数Ｎ_ｅ及びエンジントルクＴ_ｅに基づいて、燃料消費量を求める。これにより、エンジン１と無段変速機２との総合効率が最適となる燃料消費量を求めることができる。つまり、エンジン効率及び無段変速機効率の総合効率が最適となる最適燃費線に基づいた燃料消費量を得ることができる。

以上の第１実施形態によれば、無断変速機２の変速比に応じて適切な最適燃費線に切り替えることができ、燃費（燃料消費量）を効果的に向上させることが可能となる。

［第２実施形態］
次に、ＥＣＵ１０が行う第２実施形態に係る制御方法について説明する。

第２実施形態でも、前述した第１実施形態と同様に、予め設定された複数の最適燃費線を用いて、変速比に応じて最適燃費線の切り替えを行う。しかしながら、第２実施形態では、複数の最適燃費線として２本の最適燃費線を用い、変速比によって２本の最適燃費線を切り替える点で、第１実施形態と異なる。具体的には、第２実施形態では、ＥＣＵ１０は、エンジン効率のみに基づいて定められた第１の最適燃費線、及びエンジン効率及び無段変速機効率の両方に基づいて定められた第２の最適燃費線の２本の最適燃費線を用い、この２本の間で最適燃費線の切り替えを行う。より具体的には、ＥＣＵ１０は、変速比が１以上である場合には第２の最適燃費線を選択し、変速比が１未満である場合には第１の最適燃費線を選択する。

図４は、第２実施形態に係る最適燃費線の切り替え方法を説明するための図である。図４（ａ）は、エンジントルク（横軸）と無段変速機効率（縦軸）との関係を示しており、図４（ｂ）は、変速比（横軸）と無段変速機効率（縦軸）との関係を示している。図４（ａ）より、エンジントルクが大きくなると無段変速機効率も大きくなる（無段変速機効率が良くなる）ことがわかる。更に、図４（ｂ）より、変速比が概ね１である場合に最も無段変速機効率が大きくなり（無段変速機効率が良くなり）、変速比が１から離れるに従って、無段変速機効率が小さくなる（無段変速機効率が悪くなる）ことがわかる。

図４によれば、変速比が１以上である場合には、エンジン１の出力パワーが一定のとき、変速比が小さくなるほど無段変速機効率が大きくなり、エンジントルクが大きくなると無段変速機効率が大きくなることがわかる。したがって、変速比が１以上である場合には、相乗効果により、無段変速機２の無段変速機効率の向上代が大きいと言える。つまり、総合効率が向上する傾向にあると言える。よって、変速比が１以上である場合には、エンジン効率のみに基づいて定められた最適燃費線から離れた位置に、燃費が最小となる点が存在するものと考えられる。以上より、第２実施形態では、変速比が１以上である場合には、エンジン効率のみに基づいて定められた第１の最適燃費線を用いずに、エンジン効率及び無段変速機効率の両方に基づいて定められた第２の最適燃費線を用いる。

これに対して、変速比が１未満である場合には、エンジン１の出力パワーが一定のとき、変速比が大きくなるほど無段変速機効率が大きくなるが、エンジントルクが小さくなると無段変速機効率が小さくなる。また、変速比が１未満である場合には、エンジン１の出力パワーが一定のとき、変速比が小さくなるほど無段変速機効率が小さくなるが、エンジントルクが大きくなると無段変速機効率が大きくなる。したがって、変速比が１未満である場合には、総合効率向上の効果が打ち消し合うことによって、無段変速機２の無段変速機効率の向上代が小さいと言える。よって、この場合には、燃費が最小となる点は、エンジン効率のみに基づいて定められた最適燃費線上に概ね位置するものと考えられる。以上より、第２実施形態では、変速比が１未満である場合には、エンジン効率及び無段変速機効率の両方に基づいて定められた第２の最適燃費線を用いずに、エンジン効率のみに基づいて定められた第１の最適燃費線を用いる。

図５は、第１の最適燃費線及び第２の最適燃費線の具体例を示す図である。図５は、横軸にエンジン回転数を示し、縦軸にエンジントルクを示している。この場合、第１の最適燃費線は符号Ｃ１で示し、第２の最適燃費線は符号Ｃ２で示している。

以上の第２実施形態によっても、無断変速機２の変速比を考慮に入れて最適燃費線を切り替えるため、燃費を向上させることができる。

なお、上記では２本の最適燃費線のみを用いる実施形態を示したが、これに限定はされない。他の例では、エンジン効率のみに基づいて定められた第１の最適燃費線を用いると共に、エンジン効率及び無段変速機効率の両方を考慮に入れて、変速比に応じて設定された複数（２本以上）の最適燃費線を用いることができる。この場合には、ＥＣＵ１０は、変速比が１未満である場合には第１の最適燃費線を選択し、変速比が１以上である場合には、複数の最適燃費線の中から変速比に応じた最適燃費線を選択することができる。

［第３実施形態］
次に、ＥＣＵ１０が行う第３実施形態に係る制御方法について説明する。

第３実施形態は、最適燃費線の切り替え方法に関するものである点で、前述した第１及び第２実施形態と異なる。具体的には、第３実施形態では、ＥＣＵ１０は、前述した第１及び第２実施形態のいずれかの方法によって選択された最適燃費線へ切り替える際に、所定の処理を実行する。詳しくは、ＥＣＵ１０は、運転者からの要求パワーなどに基づいて最適燃費線の切り替えを行うか否かを決定する。

より詳しくは、ＥＣＵ１０は、切り替えを行うべき最適燃費線上における現在のエンジン回転数に対応するパワーを閾値（以下、「パワー閾値」と呼ぶ。）として用いて、要求パワーがパワー閾値よりも大きい場合には最適燃費線の切り替えを行い、要求パワーがパワー閾値以下である場合には最適燃費線の切り替えを行わない。つまり、要求パワーがパワー閾値以下である場合には、最適燃費線の切り替えを禁止する。こうするのは、２本の最適燃費線を切り替える変速比の閾値付近においては運転者のわずかなアクセル操作で閾値をまたぐことが頻繁に発生し得るが、これにより最適燃費線の切り替えが頻繁に発生して回転数変動が生じて、ドライバビリティーが悪化してしまうことを防止するためである。

図６は、第３実施形態に係る最適燃費線の切り替え方法を説明するための図である。図６においては、横方向にエンジン回転数を示し、縦方向にエンジントルクを示すものとする。また、図６は、ダウンシフト時（つまりダウンシフト要求が有った場合）における状況を示している。

図６（ａ）は、最適燃費線を切り替える場合を説明するための図である。現在の状況においては、走行パワーはパワー７１であり、最適燃費線６１を用いているものとする。つまり、エンジン１の運転点は、最適燃費線６１上の符号Ｃ１で示す点に位置する。この際に、運転者から要求パワー７２に相当する要求があったものとする。ここで、現在のエンジン回転数と、切り替えを行うべき最適燃費線６２（前述した第１及び第２実施形態のいずれかの方法によって選択された最適燃費線）との交点Ｄ１より、パワー閾値７３が得られる。この場合には、要求パワー７２はパワー閾値７３よりも大きいと言える。したがって、ＥＣＵ１０は、図６（ａ）中の白抜き矢印で示すように、速やかに最適燃費線の切り替えを行う。これにより、エンジン１の運転点は、最適燃費線６２上の符号Ｃ２で示す点に移動する。具体的には、ＥＣＵ１０は、所定の変速速度で、最適燃費線６１から最適燃費線６２への切り替えを行う。なお、以下では、このような切り替えを「第１の最適燃費線切り替え制御」と呼び、第１の最適燃費線切り替え制御の実行時における変速速度を「第１の変速速度」と呼ぶ。

図６（ｂ）は、最適燃費線を切り替えない場合を説明するための図である。現在の状況においては、走行パワーはパワー７４であり、最適燃費線６３を用いているものとする。つまり、最適燃費線６３上の符号Ｃ２で示す点に位置する。この際に、運転者から要求パワー７５に相当する要求があったものとする。ここで、現在のエンジン回転数と、切り替えを行うべき最適燃費線６４（前述した第１及び第２実施形態のいずれかの方法によって選択された最適燃費線）との交点Ｄ２より、パワー閾値７６が得られる。この場合には、要求パワー７５はパワー閾値７６以下であると言える。したがって、ＥＣＵ１０は、最適燃費線の切り替えを行わない。つまり、ＥＣＵ１０は、最適燃費線の切り替えに起因するドライバビリティーの悪化を防止するため、最適燃費線の切り替えを禁止する。これにより、図６（ｂ）中の白抜き矢印で示すように、最適燃費線６３上でエンジン１の運転状態が変化し、エンジン１の運転点は、最適燃費線６３上の符号Ｃ４で示す点に移動する。

図７は、第３実施形態に係る最適燃費線の切り替え処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ１０によって繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１０１では、ＥＣＵ１０は、アクセル開度センサ１１からアクセル開度を取得する。そして、処理はステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１０１で取得されたアクセル開度から、運転者の要求パワーを算出する。そして、処理はステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、ＥＣＵ１０は、切り替えを行うべき最適燃費線上における現在のエンジン回転数に対応するパワー閾値を求める。つまり、ＥＣＵ１０は、現在のエンジン回転数と、切り替えを行うべき最適燃費線（前述した第１及び第２実施形態のいずれかの方法によって選択された最適燃費線）との交点から、パワー閾値を求める。そして、処理はステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、ＥＣＵ１０は、ダウンシフト要求が有るか否かを判定する。ダウンシフト要求が有る場合（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０５に進む。ダウンシフト要求が無い場合（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０７に進む。この場合には、ＥＣＵ１０は、最適燃費線の切り替えを行わない（ステップＳ１０７）。そして、処理は当該フローを抜ける。

ステップＳ１０５では、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１０２で得られた要求パワーが、ステップＳ１０３で得られたパワー閾値よりも大きいか否かを判定する。ここでは、ＥＣＵ１０は、最適燃費線を切り替えても良い状態にあるか否かを判定している。要求パワーがパワー閾値よりも大きい場合（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０６に進む。この場合には、最適燃費線を切り替えても良い状態にあると言える。つまり、最適燃費線の切り替えに起因するドライバビリティーの悪化などがほとんど生じないものと考えられる。したがって、ステップＳ１０６では、ＥＣＵ１０は、速やかに最適燃費線の切り替えを行う。具体的には、ＥＣＵ１０は、前述した第１の最適燃費線切り替え制御を実行する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。

これに対して、要求パワーがパワー閾値以下である場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０７に進む。この場合には、最適燃費線を切り替えるべきではないと言える。つまり、最適燃費線の切り替えに起因するドライバビリティーの悪化などが生じるか可能性が高いものと考えられる。したがって、ステップＳ１０７では、ＥＣＵ１０は、最適燃費線の切り替えを行わない、言い換えると現在の最適燃費線を用いる。つまり、ＥＣＵ１０は、ドライバビリティーの悪化を防止するため、最適燃費線の切り替えを禁止する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。

なお、上記では、図６及び図７を用いて、ダウンシフト時における最適燃費線の切り替え方法について説明したが、アップシフト時においても同様の方法によって最適燃費線を切り替えることができる。

以上の第３実施形態によれば、最適燃費線の切り替えに起因するドライバビリティーの悪化を防止しつつ、最適燃費線の切り替えを適切に実行することができる。

［第４実施形態］
次に、ＥＣＵ１０が行う第４実施形態に係る制御方法について説明する。

第４実施形態においても、ＥＣＵ１０は、前述した第１及び第２実施形態のいずれかの方法によって選択された最適燃費線へ切り替える際に所定の処理を実行する点で、前述した第３実施形態と同様である。しかしながら、前述した第３実施形態では、要求パワーがパワー閾値以下である場合には最適燃費線の切り替えを行わなかったのに対して、第４実施形態では、要求パワーがパワー閾値以下である場合にも最適燃費線の切り替えを行う点で異なる。なお、第４実施形態でも、要求パワーがパワー閾値よりも大きい場合には、第３実施形態と同様に最適燃費線の切り替えを行う（つまり第１の最適燃費線切り替え制御を実行する）。

具体的には、第４実施形態では、ＥＣＵ１０は、要求パワーがパワー閾値以下である場合、運転者が感知できない程度のゆっくりとした変速速度で、最適燃費線の切り替えを行う。即ち、ＥＣＵ１０は、要求パワーがパワー閾値以下である場合、前述した第１の変速速度よりもかない遅い第２の変速速度で、最適燃費線の切り替えを行う（以下では、このような切り替えを「第２の最適燃費線切り替え制御」と呼ぶ）。こうすることにより、運転者からの要求パワーの変化が小さくパワー閾値を超えない場合にも、運転者に与える違和感を抑制しつつ、適切に最適燃費線を切り替えることができる。

図８は、上記した第２の最適燃費線切り替え制御を説明するための図である。図８においては、横方向にエンジン回転数を示し、縦方向にエンジントルクを示すものとする。また、図８は、ダウンシフト時（つまりダウンシフト要求が有った場合）における状況を示している。

現在の状況においては、走行パワーはパワー７７であり、最適燃費線６５を用いているものとする。つまり、エンジン１の運転点は、最適燃費線６５上の符号Ｃ５で示す点に位置する。この際に、運転者から要求パワー７８に相当する要求があったものとする。ここで、現在のエンジン回転数と、切り替えを行うべき最適燃費線６６（前述した第１及び第２実施形態のいずれかの方法によって選択された最適燃費線）との交点Ｄ３より、パワー閾値７９が得られる。この場合には、要求パワー７８はパワー閾値７９以下であると言える。したがって、ＥＣＵ１０は、第２の最適燃費線切り替え制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ１０は、運転者が感知できない程度のゆっくりとした変速速度（第２の変速速度）で、最適燃費線の切り替えを行う。これにより、図８中の白抜き矢印で示すように、エンジン１の運転点は、最適燃費線６６上の符号Ｃ６で示す点に移動する。この場合、エンジン回転数は若干減少することとなる。

図９は、第２の最適燃費線切り替え制御時におけるエンジン回転数などの変化を示す図である。図９では、横方向に時間を示している。また、グラフ８１はエンジン１のパワー（走行パワー）を示し、グラフ８２はエンジン回転数を示し、グラフ８３はエンジントルクを示し、グラフ８４は車速を示している。

この場合、時刻ｔ１１でダウンシフト要求があったものとする。よって、ＥＣＵ１０は、時刻ｔ１１において、最適燃費線の切り替えを開始する。この場合には、要求パワーがパワー閾値以下であるため、ＥＣＵ１０は、第２の最適燃費線切り替え制御時を実行する。具体的には、ＥＣＵ１０は、運転者が感知できない程度のゆっくりとした変速速度（第２の変速速度）で、最適燃費線の切り替えを行う。例えば、ＥＣＵ１０は、エンジン回転数が「−２００（ｒｐｍ／ｓｅｃ）」程度で変化するように変速を行う。このように最適燃費線を切り替えることにより、図９中の白抜き矢印で示すように、エンジン回転数がゆっくり減少すると共に、エンジントルクがゆっくり上昇する。そして、時刻ｔ１２において、エンジン１のパワーが要求パワーに達する。この後、時刻ｔ１３において、エンジン１のパワーがパワー閾値に達する。

図１０は、第４実施形態に係る最適燃費線の切り替え処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ１０によって繰り返し実行される。

ステップＳ２０１〜Ｓ２０７の処理は、前述したステップＳ１０１〜Ｓ１０７の処理（図７参照）と同様であるため、その説明を省略する。ここでは、ステップＳ２０８の処理のみ説明する。

要求パワーがパワー閾値以下である場合（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、処理はステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では、ＥＣＵ１０は、第２の最適燃費線切り替え制御を実行する。つまり、ＥＣＵ１０は、要求パワーがパワー閾値以下であるので、最適燃費線の切り替え時に運転者に与える違和感を抑制するために、第２の最適燃費線切り替え制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ１０は、運転者が感知できない程度のゆっくりとした変速速度（第２の変速速度）で、最適燃費線の切り替えを行う。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。

なお、上記では、図８乃至図１０を用いて、ダウンシフト時における最適燃費線の切り替え方法について説明したが、アップシフト時においても同様の方法によって最適燃費線を切り替えることができる。

以上の第４実施形態によれば、運転者に与える違和感を抑制しつつ最適燃費線を適切に切り替えることができると共に、エンジン１と無段変速機２との総合効率が最適となる最適燃費線へ効果的に切り替えることにより、燃費を向上させることができる。

本実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用された車両の概略構成を示すブロック図である。変速比ごとの複数の最適燃費線の具体例を示した図である。第１実施形態における燃料消費量の計算方法の流れを示す図である。第２実施形態に係る最適燃費線の切り替え方法を説明するための図である。第１の最適燃費線及び第２の最適燃費線の具体例を示す図である。第３実施形態に係る最適燃費線の切り替え方法を説明するための図である。第３実施形態に係る最適燃費線の切り替え処理を示すフローチャートである。第２の最適燃費線切り替え制御を説明するための図である。第２の最適燃費線切り替え制御時におけるエンジン回転数などの変化を示す図である。第４実施形態に係る最適燃費線の切り替え処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１エンジン（内燃機関）
２無段変速機（ＣＶＴ）
３ディファレンシャル
５ａ、５ｂ車輪
１０ＥＣＵ
１１アクセル開度センサ
１２車速センサ
２０車両

Claims

無段階で連続的な変速が可能な無段変速機へ出力が伝達されるように構成された内燃機関に対する制御を行う内燃機関の制御装置であって、
前記無段変速機における変速比ごとに設定された複数の最適燃費線の中から、運転者からの要求パワーより演算される変速比に対応する最適燃費線を選択する最適燃費線選択手段と、
前記最適燃費線選択手段によって選択された最適燃費線への切り替えを行う最適燃費線切り替え手段と、を備え、
前記複数の最適燃費線は、第１の最適燃費線及び第２の最適燃費線の２本からなり、
前記最適燃費線選択手段は、前記変速比が「１」未満である場合には第１の最適燃費線を選択し、前記変速比が「１」以上である場合には第２の最適燃費線を選択することを特徴とする内燃機関の制御装置。
無段階で連続的な変速が可能な無段変速機へ出力が伝達されるように構成された内燃機関に対する制御を行う内燃機関の制御装置であって、
前記無段変速機における変速比ごとに設定された複数の最適燃費線の中から、運転者からの要求パワーより演算される変速比に対応する最適燃費線を選択する最適燃費線選択手段と、
前記最適燃費線選択手段によって選択された最適燃費線への切り替えを行う最適燃費線切り替え手段と、を備え、
前記最適燃費線切り替え手段は、前記最適燃費線選択手段によって選択された最適燃費線上における現在の回転数に対応するパワーを閾値として用い、
前記要求パワーが前記閾値よりも大きい場合には、前記選択された最適燃費線への切り替えを行い、
前記要求パワーが前記閾値以下である場合には、前記選択された最適燃費線への切り替えを行わないことを特徴とする内燃機関の制御装置。
無段階で連続的な変速が可能な無段変速機へ出力が伝達されるように構成された内燃機関に対する制御を行う内燃機関の制御装置であって、
前記無段変速機における変速比ごとに設定された複数の最適燃費線の中から、運転者からの要求パワーより演算される変速比に対応する最適燃費線を選択する最適燃費線選択手段と、
前記最適燃費線選択手段によって選択された最適燃費線への切り替えを行う最適燃費線切り替え手段と、を備え、
前記最適燃費線切り替え手段は、前記最適燃費線選択手段によって選択された最適燃費線上における現在の回転数に対応するパワーを閾値として用い、
前記要求パワーが前記閾値よりも大きい場合には、第１の変速速度で、前記選択された最適燃費線への切り替えを行い、
前記要求パワーが前記閾値以下である場合には、前記第１の変速速度よりも遅い第２の変速速度で、前記選択された最適燃費線への切り替えを行うことを特徴とする内燃機関の制御装置。