JP5062073B2 - 変速制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、変速制御装置に関し、特に、内燃機関の動力を車両の駆動軸に伝達する自動変速機を制御する変速制御装置に関する。

エンジン（内燃機関）の運転条件と、燃焼状態を示す値（例えば、燃費効率）とをパラメータとしてエンジンの制御目標値が設定された制御マップ（制御態様）を有し、上記制御マップに基づいて自動変速機を制御する技術が知られている。また、燃焼状態を示す値の算出結果に基づいて、制御マップを更新する技術が知られている。例えば、特許文献１には、エンジンの作動状態に応じて燃料消費率を求める燃費率算出手段と、燃料消費率の算出値に応じてマップ記憶手段において記憶された制御マップを更新するマップ更新手段とを設けた無段変速機の変速制御装置が開示されている。特許文献１の変速制御装置では、車両が定常走行状態にあることが確認された場合にのみ、上記制御マップを更新するように構成されている。

特開平５−３１２２５５号公報

内燃機関の燃焼状態を向上させることについて、従来十分な検討がなされていない。例えば、上記特許文献１のように、定常走行状態にある場合の燃焼状態を示す値の算出値に応じて制御マップが更新される場合、定常走行状態における燃焼状態の低下は抑制できるものの、内燃機関の運転条件が変化する過渡状態における燃焼状態の向上については、従来十分な検討がなされていない。

本発明の目的は、内燃機関の動力を車両の駆動軸に伝達する自動変速機を制御する変速制御装置において、燃焼状態を示す値の算出結果に基づいて自動変速機の制御態様を更新する場合に、内燃機関の運転条件が変化する過渡状態における燃焼状態を向上させることができる変速制御装置を提供することである。

本発明の変速制御装置は、内燃機関の動力を車両の駆動軸に伝達する自動変速機を制御する変速制御装置であって、前記自動変速機の出力回転数を含む入力値と、前記自動変速機の入力回転数との対応関係を定める制御態様と、前記入力値と前記制御態様とに基づいて、前記入力回転数の目標値を決定し、前記目標値を実現するように前記自動変速機を制御する変速制御手段と、前記内燃機関の燃焼状態に影響を与える要素の値を検出または推定する要素検出推定手段と、前記内燃機関の燃焼状態を示す値を算出する燃焼状態算出手段と、前記内燃機関の運転条件が変化する過渡状態にあるか否かを判定する過渡状態判定手段と、前記要素検出推定手段により検出または推定された前記要素の値と、前記過渡状態にあると判定されているときに前記燃焼状態算出手段により算出された前記燃焼状態を示す値と、前記過渡状態における前記運転条件の変化速度との関係を学習する学習手段と、前記学習手段による学習結果に基づいて、前記制御態様を更新する更新手段とを備えることを特徴とする。

本発明の変速制御装置において、更に、前記要素検出推定手段により検出または推定された前記要素の値と、前記過渡状態にあると判定されていないときに前記燃焼状態算出手段により算出された前記燃焼状態を示す値と、前記運転条件との間の関係を学習する第二の学習手段を備え、前記更新手段は、前記学習手段による学習結果に加えて、前記第二の学習手段による学習結果に基づいて、前記制御態様を更新することを特徴とする。

本発明の変速制御装置において、前記燃焼状態を示す値は、少なくとも前記内燃機関の燃費を含んでおり、前記更新手段は、前記学習結果に基づいて前記燃焼状態を示す値が適切となるような前記入力値と前記目標値との対応関係を算出し、算出された前記対応関係に基づいて、前記制御態様を更新することを特徴とする。

本発明の変速制御装置において、前記内燃機関の回転数を前記目標値に対応する第一回転数に制御する第一制御、および、前記内燃機関の回転数を前記第一回転数よりも高回転または低回転の第二回転数に制御する第二制御のいずれかを実行する回転数制御手段を備え、前記回転数制御手段は、前記学習手段が学習するとき、あるいは、前記第二の学習手段が学習するときの少なくとも一方において、前記第二制御を実行することを特徴とする。

本発明の変速制御装置において、前記回転数制御手段は、前記内燃機関の回転数の制御を含む前記内燃機関の運転制御を行う機能を有し、前記第二制御を実行する場合、前記回転数制御手段は、前記目標値を前記制御態様に基づく値に代えて、前記第二回転数に対応する値に設定し、かつ、前記内燃機関において前記入力値に対応する目標パワーを実現するように前記運転制御を行うことを特徴とする。

本発明の変速制御装置において、前記回転数制御手段は、前記内燃機関と前記駆動軸との間の前記動力の伝達経路に設けられた摩擦係合装置の係合状態を制御するものであって、前記入力値に対応する前記内燃機関の目標パワーを前記第一回転数で実現する場合の前記内燃機関の出力トルクを実現しつつ、前記内燃機関の回転数を前記第二回転数とするように、前記係合状態を制御することを特徴とする。

本発明の変速制御装置において、前記第二回転数は、前記第二制御が実行される場合の前記内燃機関の燃費が、前記第一制御が実行される場合の前記内燃機関の燃費と比較して予め定められた所定値以上低下しない値に設定されることを特徴とする。

本発明の変速制御装置において、アクセル開度を検出する開度検出手段を備え、前記第二制御は、前記開度検出手段により検出された前記アクセル開度の変化速度が予め定められた閾値よりも大きい場合に実行されることを特徴とする。

本発明の変速制御装置は、内燃機関の動力を車両の駆動軸に伝達する自動変速機を制御する変速制御装置であって、自動変速機の出力回転数を含む入力値と、自動変速機の入力回転数との対応関係を定める制御態様と、入力値と制御態様とに基づいて、入力回転数の目標値を決定し、目標値を実現するように自動変速機を制御する変速制御手段と、内燃機関の燃焼状態に影響を与える要素の値を検出または推定する要素検出推定手段と、内燃機関の燃焼状態を示す値を算出する燃焼状態算出手段と、内燃機関の運転条件が変化する過渡状態にあるか否かを判定する過渡状態判定手段と、要素検出推定手段により検出または推定された要素の値と、過渡状態にあると判定されているときに燃焼状態算出手段により算出された燃焼状態を示す値と、過渡状態における運転条件の変化速度との関係を学習する学習手段と、学習手段による学習結果に基づいて、制御態様を更新する更新手段とを備える。

燃焼状態に影響を与える要素と、過渡状態における燃焼状態を示す値と、運転条件の変化速度との関係の学習結果に基づいて自動変速機の制御態様が更新されることにより、上記要素、および、上記変化速度に応じて適切な変速制御を実行することが可能となり、過渡状態における燃焼状態を向上させることができる。

以下、本発明の変速制御装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１から図７を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、内燃機関の動力を車両の駆動軸に伝達する自動変速機を制御する変速制御装置に関する。

図１は、本実施形態に係る変速制御装置を適用した車両のパワートレーンおよびその制御系の概略構成図を示している。図１に示すように、内燃機関としてのエンジン１０には、トルクコンバータ（発進装置）２０を介して自動変速機としての無段変速機（ＣＶＴ）３０が連結されている。エンジン１０のエンジン出力トルク（駆動力）は、トルクコンバータ２０を介して無段変速機３０に入力され、デファレンシャルギヤ及びドライブシャフトを介して駆動輪９０に伝達される。

無段変速機３０は、公知のベルト式無段変速機で構成されており、エンジン側に設けられ、トルクコンバータ２０の出力軸７０に連結したプライマリプーリ３１と、デファレンシャルギヤに接続される出力軸（駆動軸）８０に連結したセカンダリプーリ３２と、これらの間に掛け渡されたベルト３３とを備えている。油圧制御装置４０は、ＥＣＵ５０から入力される変速比変更指令に応じて、無段変速機３０の変速比を変更する。この油圧制御装置４０は、プライマリプーリ側アクチュエータへの変速圧、及びセカンダリプーリ側アクチュエータへのライン圧を調整することにより、プーリ比を変化させて、変速比を無段階に変化させることができる。

また、無段変速機３０には、プライマリプーリ３１の回転数（プライマリ回転数）を検出するプライマリプーリ回転センサ３４と、セカンダリプーリ３２の回転数（セカンダリ回転数）を検出するセカンダリプーリ回転センサ３５が設けられており、検出されたプライマリ回転数およびセカンダリ回転数は、ＥＣＵ５０に出力される。

トルクコンバータ２０は、無段変速機３０とエンジン１０とを接続しており、公知のロックアップ機構が備えられており、結合及び開放が可能な動力断続手段であるロックアップクラッチ（摩擦係合装置）付きのトルクコンバータとなっている。このロックアップクラッチは、エンジン１０と無段変速機３０との結合（ロックアップ状態）または開放（コンバータ状態）を行う。また、トルクコンバータ２０の入力軸６０には、この入力軸６０の回転数を検出する回転センサ２１が設けられており、検出された入力軸回転数がＥＣＵ５０に出力される。

また、車両には、エンジン１０や無段変速機３０などを制御するＥＣＵ（電子制御ユニット）５０が設けられており、このＥＣＵ５０はエンジン１０、トルクコンバータ２０、及び無段変速機３０（油圧制御装置４０）の総合的な制御を行う。ＥＣＵ５０は、入出力装置、制御マップや制御プログラムなどを記憶する記憶手段（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、ＣＰＵ（中央処理装置）、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、および通信ドライバ回路等で構成されている。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵで制御プログラムを実行することにより、要素検出推定手段、燃焼状態算出手段、過渡状態判定手段、学習手段、第二の学習手段、更新手段、および変速制御手段として機能する。

さらに、車両には、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出するアクセルポジションセンサ１１が設けられており、検出したアクセル開度はＥＣＵ５０に出力される。エンジン１０の吸気管１２には電子スロットルバルブ１３が設けられており、この電子スロットルバルブ１３はスロットルアクチュエータ１４により開閉可能となっている。ＥＣＵ５０はこのスロットルアクチュエータ１４により電子スロットルバルブ１３を駆動し、スロットル開度がアクセル開度に応じたものとなるように制御する。この電子スロットルバルブ１３の全閉状態（アイドル状態）及びスロットル開度を検出するアイドルスイッチ付スロットルポジションセンサ１５が設けられており、検出したアイドル信号及びスロットル開度はＥＣＵ５０に出力される。

吸気管１２において、電子スロットルバルブ１３の上流側には吸入空気量を検出するエアフローセンサ１６が設けられており、検出した吸入空気量はＥＣＵ５０に出力される。さらに、エンジン１０には、エンジン回転数（エンジン回転速度）を検出するエンジン回転数センサ１７、および、冷却水温を検出する水温センサ２２が設けられており、検出したエンジン回転数および冷却水温はＥＣＵ５０に出力される。車両には、大気圧を検出する大気圧センサ１８、および、外気温を検出する外気温センサ１９が設けられており、検出した大気圧および外気温は、ＥＣＵ５０に出力される。外気温センサ１９は、例えば、エアフローセンサ１６に隣接して設けられ、吸入空気の温度を検出するものであることができる。

エンジン１０の排気ガスは、排気管２３に排出される。車両には、排気管２３を流れる排気ガスを吸気管１２に還流させるＥＧＲ通路（排気ガス還流通路）２４が設けられている。ＥＧＲ通路２４は、排気管２３と、吸気管１２におけるスロットルバルブ１３よりも下流側の部分とを連通している。ＥＧＲ通路２４には、ＥＧＲ通路２４を開閉するＥＧＲ弁２５が設けられている。ＥＧＲ弁２５は、任意の開度に調節可能であり、ＥＧＲ弁２５の開閉制御により、吸気管１２に還流される排気ガス（ＥＧＲガス）の流量が制御される。ＥＧＲ弁２５は、ＥＣＵ５０に接続されており、ＥＣＵ５０により制御される。ＥＣＵ５０は、エンジン１０の運転条件に基づいてＥＧＲガスの流量の目標値を決定し、実際のＥＧＲガスの流量が目標値となるように、ＥＧＲ弁２５の開閉制御を行う。

また、車両には、車両の走行速度を検出する車速センサ５１が設けられていると共に、運転者が操作するシフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ５２が設けられており、検出した車速やシフトポジションはＥＣＵ５０に出力される。

上記ＥＣＵ５０は、エンジン回転数、吸入空気量、スロットル開度などのエンジン１０の運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定し、インジェクタや点火プラグなどを制御する。また、ＥＣＵ５０は、変速マップを有しており、スロットル開度、車速などに基づいて、無段変速機３０の変速比を決定し、この決定された変速比を成立させるように油圧制御装置４０を制御する。

具体的には、ＥＣＵ５０は、入力値としてのスロットル開度（アクセル開度）と車速（無段変速機３０の出力回転数に対応）とに基づいて、運転者の要求駆動力を算出し、要求駆動力から算出される必要パワー（目標パワー）に基づいて、エンジン１０の運転条件と無段変速機３０の入力回転数の目標値を決定する。ＥＣＵ５０は、入力回転数の目標値と無段変速機３０の出力回転数（車速）とから変速比を決定し、その変速比を実現するように無段変速機３０を制御する。言い換えると、ＥＣＵ５０は、出力回転数を含む入力値と、予め定められた変速スケジュール（制御態様）とに基づいて、無段変速機３０の入力回転数の目標値を決定し、その目標値を実現するように無段変速機３０を制御する。図２は、車速およびスロットル開度ＰＡＰと要求駆動力との関係を示す図である。図３は、必要パワーからエンジン１０の運転条件と無段変速機３０の変速比を決定する方法について説明するための図である。

ＥＣＵ５０は、図２に示すマップを参照して、運転者の要求駆動力を算出する。図２において、横軸は車速、縦軸は駆動力を示す。所定の車速に対して、スロットル開度ＰＡＰが大きくなるほど、要求駆動力が大きな値として算出される。

ＥＣＵ５０は、算出された要求駆動力（目標駆動力）から、以下の式（１）により必要パワーを算出する。
必要パワー ＝ 車速 × 目標駆動力 ／ 伝達効率 （１）
ここで、伝達効率とは、パワートレーンの伝達効率のことである。

次に、ＥＣＵ５０は、図３に示すマップを参照して、エンジン１０の運転条件、および、無段変速機３０の変速比（入力回転数の目標値）を決定する。

図３において、横軸はエンジン回転数、縦軸はエンジントルク（気筒への流入空気量に代わる値）を示す。符号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５は、燃費が等しくなるエンジン１０の運転条件（エンジン回転数とエンジントルクとの組み合わせ、動作点）の集合である等燃費線を示す。符号１００は、エンジン１０を最適な燃費で運転することができる運転条件の集合として予め定められた最適燃費線を示す。最適燃費線１００は、等燃費線Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５に基づいて設定されている。ＥＣＵ５０は、基本的な制御として、最適燃費線１００上の運転条件でエンジン１０を運転するように、エンジン１０の運転制御、および、無段変速機３０の変速制御を行う。例えば、上記式（１）で求められた必要パワーに対応する等パワー線（エンジン１０のパワーが等しくなる運転条件の集合）が、符号Ｐで示す曲線である場合、ＥＣＵ５０は、エンジン回転数およびエンジントルクが、それぞれ符号Ｎｅ０、Ｔｅ０で示す値となるように、エンジン１０の運転制御を行う。また、エンジン１０の回転数がＮｅ０となるようなトルクコンバータ２０の入力軸６０の回転数の目標値を決定し、この目標値と車速とに基づいて無段変速機３０の変速比を決定する。

このようにエンジン１０の運転制御、および、無段変速機３０の変速制御が行われることにより、適切な燃費を実現可能となるものの、外気温、気圧、エンジン１０の気筒温度等のエンジン１０の燃焼状態に影響を与える要素の値が変化した場合には、燃費が低下してしまうことがある。すなわち、外気温、気圧、気筒温度等は、エンジン１０の燃焼状態に与える影響が大きく、これらの値の変化に伴って、エンジン１０を最適な燃費で運転できる運転条件が変化してしまう。これに対して、変速スケジュールが一定のままでは、環境に応じた最適なエンジン１０の運転条件を実現することができないため、燃費の低下を招くこととなる。

本実施形態では、走行する環境（外気温度、エンジン水温、気圧等）に応じてエンジン１０の燃焼状態を示す値を学習し、それに合わせた変速制御を行う。これにより、燃費・排気ガスの性状・ドライバビリティを向上させる。

燃焼状態の学習は、定常走行状態と過渡状態のそれぞれにおいて実行する。これにより、定常状態における燃焼状態だけでなく、加減速時等の過渡状態における燃焼状態も走行する環境に合わせて学習し、それぞれにおいて最適な変速制御を実行することが可能となる。

始めに、定常走行状態における燃焼状態の学習と変速スケジュールの設定について説明する。図４は、本実施形態の定常走行時における動作を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１０では、ＥＣＵ５０により、エンジン回転数が参照される。ＥＣＵ５０は、エンジン回転数センサ１７から出力された信号に基づいて、エンジン回転数を検知する。

次に、ステップＳ２０では、ＥＣＵ５０により、エンジン１０の運転環境（走行する環境）が参照される。具体的には、ＥＣＵ５０は、スロットル開度、流入空気温度、ＥＧＲガス量、気圧を参照する。ＥＣＵ５０は、アイドルスイッチ付きスロットルポジションセンサ１５、外気温センサ１９、および大気圧センサ１８の検出結果に基づいて、スロットル開度、流入空気温度、および気圧をそれぞれ検知する。また、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ通路２４を介して吸気管１２に還流されるＥＧＲガスの量であるＥＧＲガス量を参照する。さらに、ＥＣＵ５０は、水温センサ２２の検出結果に基づいて、エンジン１０の気筒室温度を検知する。

次に、ステップＳ３０では、ＥＣＵ５０により、状態が変化したか否かが判定される。ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０、およびステップＳ２０における参照結果に基づいて、前回本制御フローを実行したときと比較して、エンジン１０の運転状態、あるいは、運転環境の少なくともいずれか一方において変化が生じたか否かを判定する。例えば、ステップＳ１０で参照されたエンジン回転数が変化した場合には、運転状態が変化したと判定され、ステップＳ２０で参照されたスロットル開度、流入空気温度、ＥＧＲガス量、気圧が変化した場合には、運転環境が変化したと判定される。ステップＳ３０の判定の結果、状態が変化したと判定された場合（ステップＳ３０−Ｙ）にはステップＳ４０に進み、そうでない場合（ステップＳ３０−Ｎ）にはステップＳ８０へ進む。

ステップＳ４０では、ＥＣＵ５０により、エンジン１０の学習制御が終了したことが確認される。エンジン１０の運転環境等が変化した場合、エンジン１０において、運転環境に関して得られた情報に基づいて学習制御が実行される。その結果、最適化されたエンジン制御（例えば、燃料の噴射量、噴射タイミング、点火タイミング等の最適化）が施された状態となる。こうした学習制御が終了し、最適化されたエンジン制御が実行されていることを確認してから、エンジン１０の燃焼状態の学習（ステップＳ５０）へ移行する。

ステップＳ５０では、ＥＣＵ５０により、エンジン１０の燃焼状態の学習が行われる。ＥＣＵ５０は、運転環境（ここでは、気筒室温度、流入空気温度、気圧）のそれぞれに関する、燃費（燃料消費量）と排気ガスの成分濃度のマップを備えている。燃費と排気ガスの成分濃度のそれぞれについて、気筒室温度、流入空気温度、気圧による四次元マップが構成されている。例えば、気筒室温度に関する燃費マップについて説明すると、気筒室温度が２０℃の場合の燃費マップ、気筒室温度が８０℃の場合の燃費マップといったように、一つの運転環境の複数の値についての燃費マップが存在する。同様に、気筒室温度が２０℃の場合の排気ガスの成分濃度のマップ、気筒室温度が８０℃の場合の排気ガスの成分濃度のマップといったように、それぞれの気筒室温度について成分濃度のマップが存在する。ＥＣＵ５０は、気筒室温度、流入空気温度、および気圧の検出値に基づいて、対応する燃費マップおよび成分濃度マップを更新する。

燃費および成分濃度の算出方法については、従来公知の方法によることができる。例えば、気筒内へ流入する空気量（吸気量）と成分割合（流入空気温度・ＥＧＲガス量・気圧）と、気筒室温度と、気筒内に残存する空気量と成分割合をセンシングし、その結果から、エンジン１０の燃費、および、排気ガス中のＰＭ，ＮＯｘ，ＳＯｘ，ＣＯ，ＣＯ２濃度を算出することができる。ＥＣＵ５０は、現在のエンジン１０の運転条件（エンジン回転数、エンジントルク）における燃費および成分濃度のマップデータを、ステップＳ５０で算出された値に更新する。

次に、ステップＳ６０では、ＥＣＵ５０により、ステップＳ５０の学習により更新されたマップ（燃費マップ、成分濃度マップ）に基づいて、現在の運転環境に対応するマップが算出される。ＥＣＵ５０は、運転環境（気筒室温度、流入空気温度、気圧）のそれぞれについての現在の検出値に基づいて、現在の運転環境に対応する一つの燃費マップを算出する。同様に、ＥＣＵ５０は、運転環境（気筒室温度、流入空気温度、気圧）のそれぞれについての現在の検出値に基づいて、現在の運転環境に対応する一つの成分濃度マップを算出する。

次に、ステップＳ７０では、ＥＣＵ５０により、変速スケジュールの再計算が実行される。ＥＣＵ５０は、ステップＳ６０で算出されたマップに基づいて、最適燃費線１００を再計算する。ＥＣＵ５０は、ステップＳ６０で算出された燃費マップと成分濃度マップとに基づいて、排気ガスの成分濃度が予め定められた閾値を超えず、かつ、燃費が最良となる変速スケジュール、言い換えると、最適な燃焼状態でエンジン１０を運転することができる変速スケジュールを演算し、最適燃費線１００を設定する。言い換えると、更新手段としてのＥＣＵ５０は、学習結果に基づいて、燃焼状態を示す値が適切となるような入力値と無段変速機３０の入力回転数の目標値との対応関係を算出し、算出された対応関係に基づいて制御態様としての変速スケジュールを更新する。

ステップＳ８０では、ＥＣＵ５０により、変速制御ルーチンが実施される。ＥＣＵ５０は、最新の最適燃費線１００に基づいてエンジン１０の運転制御、および、無段変速機３０の変速制御を実行する。ステップＳ８０が実行されると、本制御フローはリターンされる。

運転環境と燃焼状態との関係の学習結果に基づいて変速スケジュールを変更することにより、気圧・外気温・エンジン気筒室温度等の運転環境が変化した場合であっても、燃費を向上させることができる。常に安定した燃焼状態を確保できるため、騒音や振動を低減させることが可能である。また、車両ばらつき、経時変化、走行地域の変化等があっても、適切な燃焼状態を実現することができる。

次に、エンジン１０の運転条件が変化する過渡状態における燃焼状態の学習と変速スケジュールの設定について、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態の過渡状態における動作を示すフローチャートである。

ステップＳ１１０からステップＳ１３０については、定常走行状態（図４）のステップＳ１０からステップＳ３０と同様であることができる。すなわち、エンジン回転数が参照され（ステップＳ１１０）、エンジン１０の運転環境が参照される（ステップＳ１２０）と、状態が変化したか否かが判定される（ステップＳ１３０）。その判定の結果、状態が変化したと判定された場合（ステップＳ１３０−Ｙ）にはステップＳ１４０に進み、そうでない場合（ステップＳ１３０−Ｎ）にはステップＳ２３０へ進む。

ステップＳ１４０では、ＥＣＵ５０により、エンジン１０の学習制御が終了したことが確認される。

次に、ステップＳ１５０では、ＥＣＵ５０により、エンジン回転数の時間当たり変化（変化速度）ΔＮｅ、および、スロットル開度の時間当たり変化（変化速度）ΔＴＡＰが、予め定められた閾値Δａよりも小であるか否かが判定される。ステップＳ１５０では、定常走行状態と比較して燃費が悪化するような運転条件の変化が生じているか否かが判定される。その判定の結果、エンジン回転数の時間当たり変化ΔＮｅ、および、スロットル開度の時間当たり変化ΔＴＡＰが、上記閾値Δａよりも小であると判定された場合（ステップＳ１５０−Ｙ）にはステップＳ２２０へ進み、そうでない場合（ステップＳ１５０−Ｎ）にはステップＳ１６０に進む。

ステップＳ１６０では、ＥＣＵ５０により、エンジン回転数の時間当たり変化ΔＮｅ、および、スロットル開度の時間当たり変化ΔＴＡＰが、算出される。

次に、ステップＳ１７０では、ＥＣＵ５０により、燃料消費率が参照される。ＥＣＵ５０は、エンジン回転数が、時間当たり変化ΔＮｅで変化し、スロットル開度が、時間当たり変化ΔＴＡＰで変化する過渡状態における燃料消費率Ｑを算出する。

次に、ステップＳ１８０では、ＥＣＵ５０により、現在の運転環境に対応する定常走行状態の燃費マップが参照される。ＥＣＵ５０は、定常走行状態の燃費マップから、現在の運転条件（例えば、変速の開始時点の運転条件）に対応する定常走行状態の燃費Ｑｍａｐを取得する。

次に、ステップＳ１９０では、ＥＣＵ５０により、運転条件の変化による燃費の悪化代が算出される。ＥＣＵ５０は、ステップＳ１７０で算出した過渡状態における燃費Ｑと、ステップＳ１８０で取得した定常走行状態の燃費Ｑｍａｐとの差分ΔＱを算出する。ＥＣＵ５０は、算出された差分ΔＱ（燃費の悪化代）とエンジン回転数の時間当たり変化ΔＮｅとの関係、および、算出された差分ΔＱとスロットル開度の時間当たり変化ΔＴＡＰとの関係をそれぞれ求める。図６−１は、エンジン回転数の時間当たり変化ΔＮｅと燃費の差分ΔＱとの関係、図６−２は、スロットル開度の時間当たり変化ΔＴＡＰと燃費の差分ΔＱとの関係を示す図である。

次に、ステップＳ２００では、ＥＣＵ５０により、マップの学習演算が実行される。エンジン１０の運転環境パラメータ（気筒室温度、流入空気温度、気圧）の現在の値と関連付けて、燃費の悪化代の学習演算が行われる。

次に、ステップＳ２１０では、ＥＣＵ５０により、過渡状態における燃費マップが算出される。図７は、ＥＣＵ５０により算出される過渡状態における燃費マップを示す図である。ＥＣＵ５０は、変化がない場合（定常走行状態）における燃費Ｑｍａｐに、運転条件の変化による燃費の悪化代ΔＱを加味した値を過渡状態における燃費として算出し、算出された燃費に基づいて過渡状態における燃費マップを算出（更新）する。

ＥＣＵ５０は、検出されている運転環境に基づいて、現在のエンジン１０の運転環境に応じた過渡状態の燃費マップを算出する。運転環境パラメータによって異なる燃費マップが作成されるだけでなく、エンジン回転数の時間当たり変化ΔＮｅ、および、スロットル開度の時間当たり変化ΔＴＡＰの組み合わせごとに、それぞれ異なる燃費マップが作成される。例えば、エンジン回転数の時間当たり変化ΔＮｅ、および、スロットル開度の時間当たり変化ΔＴＡＰにおける変化速度の度合いが複数段階に分けられ、各段階についてそれぞれ燃費マップが作成される。ＥＣＵ５０は、それぞれの燃費マップについて、燃費が最良となる変速スケジュールを演算し、最適燃費線１００を設定する。

なお、燃費マップに加えて、過渡状態における排気ガスの成分濃度マップを学習し、燃費および排気ガスの成分濃度に基づいて最適燃費線１００を設定するようにしてもよい。エンジン１０の運転制御、および、無段変速機３０の変速制御においては、現在検出されているエンジン回転数の時間当たり変化ΔＮｅ、および、スロットル開度の時間当たり変化ΔＴＡＰの組み合わせに対応する燃費マップ（最適燃費線１００）が参照される。ステップＳ２１０が実行されると、ステップＳ２３０へ進む。

ステップＳ１５０で肯定判定がなされてステップＳ２２０へ進むと、ステップＳ２２０では、ＥＣＵ５０により、定常走行状態の燃費マップが参照される。ＥＣＵ５０は、現在のエンジン１０の運転環境に対応する燃費マップを参照する。ステップＳ２２０が実行されると、ステップＳ２３０へ進む。

ステップＳ２３０では、ＥＣＵ５０により、変速制御ルーチンが実施される。ＥＣＵ５０は、現在参照している燃費マップ（過渡状態の燃費マップ、または、定常走行状態の燃費マップ）に基づいて、エンジン１０の運転制御および無段変速機３０の変速制御を実行する。ステップＳ２３０が実行されると、本制御フローはリターンされる。

このように、過渡状態における燃費マップを学習する方法によれば、実用燃費で使用頻度の多い加減速時の過渡的な燃費を向上させることができる。エンジン回転数の時間当たり変化ΔＮｅ、および、スロットル開度の時間当たり変化ΔＴＡＰという少ない変数で過渡時の変速制御を実施可能となるため、ＥＣＵ５０の演算負荷を軽減することができる。

本実施形態では、燃焼状態に影響する運転環境（因子）として、外気温度、エンジン水温、気圧を例に説明したが、燃焼状態に影響する運転環境は、これには限定されない。例えば、エンジンコンパートメント内温度、インテークマニホルド内温度、空気中の酸素割合、燃料内成分割合（燃料種類）等を燃焼状態に影響する運転環境パラメータとして、燃焼状態との関係を学習し、その学習結果に基づいて変速スケジュールを変更するようにしてもよい。

また、本実施形態では、気圧を大気圧センサ１８により検出したが、これに代えて、車両に搭載される情報端末等により取得される情報に基づいて気圧を推定するようにしてもよい。この場合、標高・気象情報・地域情報などに基づいて、気圧を推定することができる。また、エンジン１０の気筒室温度は、水温センサ２２の検出結果に代えて、エンジン１０の油温の検出結果から取得してもよい。インテークマニホルド内温度は、シリンダ入り口温度やブローバイガス温度から取得することができる。

（第１実施形態の変形例）
第１実施形態の変形例について説明する。

上記第１実施形態では、自動変速機が、無段変速機３０であった。本変形例では、無段変速機３０に代えて、有段式の自動変速機の変速制御が行われる。

図１に示すパワートレーンにおいて、無段変速機３０に代えて公知の有段式の自動変速機が搭載される場合についても、運転環境により変化する燃焼状態を学習することにより、燃費・排気ガスの性状・ドライバビリティを向上させることができる。

図９−１および図９−２は、有段式の自動変速機の変速スケジュール（変速線）を示す図である。図９−１は、自動変速機の変速スケジュールを示す図である。図９−２は、トルクコンバータ２０におけるロックアップスケジュールを示す図である。

図９−１において、符号Ｓ１２，Ｓ２３，Ｓ３４，Ｓ４５は、変速線を示す。例えば、変速線Ｓ１２よりも低車速側の領域Ｒ１では、自動変速機において１速変速段が選択され、変速線Ｓ１２と変速線Ｓ２３との間の領域Ｒ２では、自動変速機において２速変速段が選択される。

図９−２において、符号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５は、各変速段におけるロックアップ領域の境界を示す。例えば、１速変速段において、境界Ｌ１よりも高車速側、かつ、低トルク側の領域では、ロックアップクラッチが結合されてロックアップ状態とされる。本変形例では、燃費の学習結果に基づいて、有段式の自動変速機の変速スケジュール、および、ロックアップスケジュールが変更される。

図８は、本変形例の動作を示すフローチャートである。図８に示すフローチャートは、定常走行状態において実行される。

ステップＳ３１０からステップＳ３６０までについては、上記第１実施形態（図４）のステップＳ１０からステップＳ６０までと同様であることができる。エンジン回転数が参照され（ステップＳ３１０）、エンジン１０の運転環境が参照される（ステップＳ３２０）と、状態が変化したか否かが判定される（ステップＳ３３０）。その判定の結果、状態が変化したと判定された場合（ステップＳ３３０−Ｙ）にはステップＳ３４０に進み、そうでない場合（ステップＳ３３０−Ｎ）にはステップＳ３８０へ進む。

エンジン１０の学習制御が終了したことが確認される（ステップＳ３４０）と、エンジン１０の燃焼状態の学習が行われ（ステップＳ３５０）、次に、現在の運転環境に対応する燃費マップ、および、排気ガスの成分濃度マップが算出される（ステップＳ３６０）。

次に、ステップＳ３７０では、ＥＣＵ５０により、有段式の自動変速機の変速スケジュールが再計算される。ＥＣＵ５０は、ステップＳ３６０で算出されたマップに基づいて、排気ガスの成分濃度が予め定められた閾値を超えず、かつ、燃費が最良となるような運転条件でエンジン１０を運転できるように、変速スケジュールおよびロックアップスケジュールを再計算する。

ステップＳ３８０では、ＥＣＵ５０により、変速制御ルーチンが実施される。ＥＣＵ５０は、最新の変速スケジュールに基づいてエンジン１０の運転制御および自動変速機の変速制御を実行する。ステップＳ３８０が実行されると、本制御フローはリターンされる。

ここでは、定常走行状態における変速スケジュールの設定方法について説明したが、更に、上記第１実施形態と同様に、過渡状態における燃焼状態の学習結果に基づいて、過渡状態における変速スケジュールが設定されるようにしてもよい。

（第２実施形態）
図１０から図１２を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。

上記第１実施形態では、予め定められた変速スケジュールで変速制御が行われている状態で燃焼状態が学習された。設定された変速スケジュールは、ある限られた範囲でエンジン１０を使用するため、その使用するエンジン１０の領域以外における燃費を把握することは難しい。この場合、比較的狭い運転条件の範囲でしか学習が行われなくなり、最適な変速制御ができなくなる可能性がある。

本実施形態では、学習範囲を広げるために、予め定められた変速スケジュールに基づいて選択される運転条件だけでなく、その周辺の運転条件において燃焼状態を学習できるような変速制御が行われる。より具体的には、必要パワーに対応する等パワー線上において、予め定められた変速スケジュールに基づいて選択される運転条件の近傍に燃焼状態を未学習の運転条件がある場合には、その未学習の運転条件を実現するようにエンジン１０の変速制御および無段変速機３０の変速制御を実行し、燃焼状態を学習していく。これにより、幅広い運転条件の範囲で燃焼状態を把握することができる。その結果、より確実に最適な燃費で走行できる変速スケジュールを算出することができる。

学習範囲を広げるための変速制御を実行した場合、一時的に燃費が低下することとなる。本実施形態では、学習範囲を広げるための変速制御による燃費の低下が一定以下となるように、エンジン回転数の変化許容値が設定される。これにより、必要以上に燃費を低下させることなく、広い範囲の燃費を学習することができる。なお、本実施形態は、定常走行状態における燃費の学習、および、過渡状態における燃費の学習のいずれに適用されてもよい。本実施形態のＥＣＵ５０は、回転数制御手段としての機能を有する。

図１０は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ４１０では、ＥＣＵ５０により、目標回転数（第一回転数）Ｎｅ０が算出される。ＥＣＵ５０は、図３に示す動作線図を参照し、最適燃費線１００と、必要パワーに対応する等パワー線Ｐとの交点に基づいて、エンジン１０の目標回転数Ｎｅ０を算出する。ステップＳ４１０で算出される目標回転数Ｎｅ０は、予め定められた変速スケジュールに基づく無段変速機３０の入力回転数の目標値に対応している。

次に、ステップＳ４２０では、ＥＣＵ５０により、回転数変化許容値ΔＮｅｍａｘ、および、最終目標回転数（第二回転数）Ｎｅ１が算出される。図１１は、回転数変化許容値ΔＮｅｍａｘについて説明するための図であり、等パワー運転状態においてエンジン回転数を変化させた場合のエンジン回転数と、燃料消費率の悪化代との関係を示している。回転数変化許容値ΔＮｅｍａｘは、等パワー運転状態でエンジン回転数を目標回転数Ｎｅ０から変化させる場合に許容される最大の変化幅である。

ステップＳ４１０で算出される目標回転数Ｎｅ０は、その時点で最新の燃料消費率マップより算出されるものであり、必要パワーを達成する際の燃費が最適となるエンジン回転数である。図１１に示すように、目標回転数Ｎｅ０よりも高回転側の領域、および、低回転側の領域のいずれの領域においても、目標回転数Ｎｅ０でエンジン１０を運転する場合と比較して燃料消費率が悪化する。回転数変化許容値ΔＮｅｍａｘは、等パワー運転状態において目標回転数Ｎｅ０から回転変化させた場合の燃料消費率の悪化代が、予め定められた閾値（例えば、５％）以下となる最大のエンジン回転数の変化幅として決定される。燃料消費率の悪化代の閾値は、例えば、燃費を学習することによる効果の見込みに基づいて設定することができる。燃費の学習範囲を広げることによる燃費向上の効果がある程度見積もれる場合に、その効果が、学習のためのエンジン回転数制御による一時的な燃費の悪化を上回るように、上記閾値が設定される。

図１２は、本実施形態における燃焼状態の学習範囲について説明するための図である。目標回転数Ｎｅ０よりも高回転側および低回転側のそれぞれにおいて、回転数変化許容値ΔＮｅｍａｘの範囲内の運転条件で燃焼状態の学習が行われる。上記範囲内の運転条件において、燃焼状態を未学習の点（エンジン回転数）が存在する場合には、運転条件をその未学習の点に振って燃焼状態を学習する。すなわち、最終目標回転数Ｎｅ１は、目標回転数Ｎｅ０よりも高回転または低回転の回転数に設定される。例えば、目標回転数Ｎｅ０よりも回転数変化許容値ΔＮｅｍａｘだけ高回転のエンジン回転数に未学習点が存在する場合には、最終目標回転数Ｎｅ１を下記式（２）により算出する。
Ｎｅ１ ＝ Ｎｅ０ ＋ ΔＮｅｍａｘ （２）
これにより、エンジン回転数を目標回転数Ｎｅ０よりも高回転または低回転の最終目標回転数Ｎｅ１に制御する第二制御が実行される。

一方、未学習点が存在しない場合には、最終目標回転数Ｎｅ１は、ステップＳ４１０で算出された目標回転数Ｎｅ０のままとする。この場合、エンジン回転数を目標回転数Ｎｅ０に制御する第一制御が実行される。

次に、ステップＳ４３０では、ＥＣＵ５０により、変速制御が実施される。ＥＣＵ５０は、ステップＳ４２０で設定された最終目標回転数Ｎｅ１を実現するように、エンジン１０の運転制御および無段変速機３０の変速制御（変速比の変更）を実行する。ＥＣＵ５０は、無段変速機３０の入力回転数の目標値を最終目標回転数Ｎｅ１に対応する値に設定する。このとき、等パワー運転状態でエンジン回転数を変化させる。すなわち、入力値から算出された目標パワーに対応する等パワー線Ｐ上で、かつ、最終目標回転数Ｎｅ１に対応する運転条件でエンジン１０を運転するように、エンジン１０の運転制御を行う。また、燃焼状態を学習し、未学習点の燃費データを算出された新しい燃費データに更新する。ステップＳ４３０が実行されると、本制御フローは終了される。

本実施形態によれば、未学習点の燃費データを取得する際に、等パワー運転状態においてエンジン回転数を変化させる。この場合に、エンジン回転数を変化させることによる燃料消費率の悪化代が、予め定められた閾値を超えないように回転数変化許容値ΔＮｅｍａｘが設定されている。よって、著しく燃費を悪化させることなく、エンジン１０の運転領域の多くについて、運転環境と燃焼状態との関係を学習することができる。広範囲の運転領域について学習することが可能で、どのような運転環境に対しても燃費を最大化することが可能となる。また、等パワーに対して、異なるエンジン回転数における燃料消費量を把握できるため、学習ばらつきを軽減することができる。

なお、本実施形態では、変速制御の対象の自動変速機が無段変速機３０である場合について説明したが、本実施形態を適用可能な自動変速機の種類は、これには限定されない。例えば、有段式の自動変速機に対して、本実施形態の燃焼状態の学習方法を適用することができる。

（第２実施形態の変形例）
第２実施形態の変形例について説明する。

上記第２実施形態では、幅広い運転条件において燃焼状態を学習するために、等パワー運転状態において無段変速機３０の変速比を変化させることでエンジン回転数を変化させた。本変形例では、これに代えて、スリップ制御を利用してエンジン回転数を変化させる。

本変形例のトルクコンバータ２０は、スリップ制御を実行可能に構成されている。トルクコンバータ２０には、ロックアップクラッチに供給する油圧（係合油圧）を制御することでロックアップクラッチのスリップ量（係合状態）を制御するスリップ制御弁が設けられている。ＥＣＵ５０は、スリップ制御弁を制御してロックアップクラッチのスリップ量を任意に制御するスリップ制御を実行する。

図１３は、本変形例の動作を示すフローチャートである。図１４は、本変形例に係る動作線図を示す。本変形例では、燃焼状態の学習のためにエンジン回転数を変化させる場合、スリップ制御により等トルクの状態でエンジン回転数を変化させる。符号１０１は、スリップ制御を実行する場合の動作線（以下、「スリップ時動作線」とする）を示す。ＥＣＵ５０は、ロックアップクラッチのスリップ量を制御し、エンジントルクは変化させずにエンジン回転数を目標の回転数に変化させる。

まず、ステップＳ５１０では、ＥＣＵ５０により、目標回転数Ｎｅ０が算出される。ＥＣＵ５０は、図１４に示す動作線図を参照し、最適燃費線１００と、必要パワーとに基づいて、エンジン１０の目標回転数Ｎｅ０を算出する。

次に、ステップＳ５２０では、ＥＣＵ５０により、回転数変化許容値ΔＮｅｍａｘ、および、最終目標回転数Ｎｅ１が算出される。図１５は、等トルク運転状態においてスリップ制御によりエンジン回転数を変化させた場合のエンジン回転数と、燃料消費率の悪化代との関係を示している。本変形例では、スリップ制御によりエンジン回転数を変化させるため、エンジン回転数は、目標回転数Ｎｅ０から高回転側にシフトする（上昇する）。ＥＣＵ５０は、最新の燃料消費率マップに基づいて、スリップ制御による燃費の悪化代が、予め定められた閾値（例えば、５％）以下となるように回転数変化許容値ΔＮｅｍａｘを設定する。

図１６は、本変形例における燃焼状態の学習範囲について説明するための図である。目標回転数Ｎｅ０よりも高回転側の領域において、回転数変化許容値ΔＮｅｍａｘの範囲内で燃焼状態の学習が行われる。上記範囲内の運転条件において、燃焼状態を未学習の点（エンジン回転数）が存在する場合には、運転条件をその未学習の点に振って燃焼状態を学習する。例えば、目標回転数Ｎｅ０よりも回転数変化許容値ΔＮｅｍａｘだけ高回転のエンジン回転数に未学習点が存在する場合には、最終目標回転数Ｎｅ１を上記式（２）により算出する。一方、未学習点が存在しない場合には、最終目標回転数Ｎｅ１は、ステップＳ５１０で算出された目標回転数Ｎｅ０のままとする。

次に、ステップＳ５３０では、ＥＣＵ５０により、スリップ制御が実施される。ＥＣＵ５０は、エンジン回転数を、目標回転数Ｎｅ０よりも回転数変化許容値ΔＮｅｍａｘだけ増加させるスリップ制御を実行する。言い換えると、ＥＣＵ５０は、エンジン回転数を、最終目標回転数Ｎｅ１とするスリップ制御を実行する。また、ＥＣＵ５０は、燃焼状態を学習し、未学習点の燃費データを算出された新しい燃費データに更新する。ステップＳ５３０が実行されると、本制御フローは終了される。

本変形例では、燃焼状態を学習する場合に、スリップ制御によりエンジン回転数を変化させる。スリップ制御の実施中は、エンジントルクの変動が小さいため、安定した学習ができる。変速比を変化させてエンジン回転数を変化させる場合と比較して、イナーシャ等の影響を受けにくく、応答性を低下させることなくエンジン回転数の制御を実現可能である。スリップ制御によりエンジン回転数を変化させる方法によれば、変速に伴う回転数変化が大きくなりやすい有段変速機においても、運転者に違和感を与えることなく、幅広い運転条件の燃焼状態を学習することができる。

本変形例では、トルクコンバータのロックアップクラッチでスリップ制御を実行したが、スリップ制御を実行する方法（装置）は、これには限定されない。有段式の自動変速機において、変速段を形成するクラッチ（またはブレーキ）のスリップ量を制御することで、エンジン回転数を目標値とするためのスリップ制御を実行するようにしてもよい。

（第３実施形態）
図１７を参照して第３実施形態について説明する。第３実施形態については、上記各実施形態と異なる点についてのみ説明する。

上記第２実施形態では、燃焼状態の学習範囲を広げるためにエンジン回転数を変化させる制御（変速制御、スリップ制御）を実行する条件に制限は設けられていなかったが、本実施形態では、エンジン回転数を変化させる制御は、運転者によるスロットル開度（アクセル開度）の変化速度が大きい場合に実行される。また、エンジン回転数を変化させる場合の変化方向は、回転増加方向とする。本実施形態によれば、効率的な演算ができる。

図１７は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ６１０では、ＥＣＵ５０により、目標回転数Ｎｅ０が算出される。ＥＣＵ５０は、最適燃費線１００と、必要パワーとに基づいて、エンジン１０の目標回転数Ｎｅ０を算出する。

次に、ステップＳ６２０では、ＥＣＵ５０により、回転数変化許容値ΔＮｅｍａｘ、および、最終目標回転数Ｎｅ１が算出される。回転数変化許容値ΔＮｅｍａｘは、等パワー運転状態でエンジン回転数を目標回転数Ｎｅ０から変化させる場合に許容される最大の変化幅として算出される。目標回転数Ｎｅ０よりも低回転側および高回転側のそれぞれの領域において、回転数変化許容値ΔＮｅｍａｘの範囲内の運転条件で燃焼状態の学習が行われる。上記範囲内の運転条件において、燃焼状態を未学習の点（エンジン回転数）が存在する場合（後述するステップＳ６３０−Ｙ）には、運転条件をその未学習の点に振って燃焼状態を学習する。

次に、ステップＳ６３０では、ＥＣＵ５０により、未学習領域が存在するか否かが判定される。ＥＣＵ５０は、目標回転数Ｎｅ０よりも高回転側で、かつ、回転数変化許容値ΔＮｅｍａｘの範囲内の回転数で、燃焼状態を未学習の領域が存在するか否かを判定する。その判定の結果、未学習領域が存在すると判定された場合（ステップＳ６３０−Ｙ）にはステップＳ６４０に進み、そうでない場合（ステップＳ６３０−Ｎ）にはステップＳ６８０に進む。

ステップＳ６４０では、ＥＣＵ５０により、スロットル開度の時間当たり変化（変化速度）ΔＰＡＰが、予め定められた閾値Δａより大きいか否かが判定される。上記閾値Δａは、例えば、１０（％／ｓｅｃ）とすることができる。スロットル開度の時間当たり変化ΔＰＡＰが大きいときには、従来の制御においてエンジン回転数の変化が発生するため、学習範囲を広げるためにエンジン回転数を変化させる制御を実行したとしても、運転者は違和感を覚えない。ステップＳ６４０の判定の結果、スロットル開度の時間当たり変化ΔＰＡＰが、上記閾値Δａより大きいと判定された場合（ステップＳ６４０−Ｙ）にはステップＳ６５０に進み、そうでない場合（ステップＳ６４０−Ｎ）にはステップＳ６７０へ進む。

ステップＳ６５０では、ＥＣＵ５０により、実行フラグｉの値が１にセットされる。

次に、ステップＳ６６０では、ＥＣＵ５０により、最終目標回転数Ｎｅ１の値が、ステップＳ６１０で算出された目標回転数Ｎｅ０に、代えて、未学習領域の回転数に設定される。例えば、目標回転数Ｎｅ０よりも回転数変化許容値ΔＮｅｍａｘだけ高回転のエンジン回転数に未学習点が存在する場合には、目標回転数Ｎｅ０にステップＳ６２０で算出された回転数変化許容値ΔＮｅｍａｘを加算した値が最終目標回転数Ｎｅ１として設定される。本実施形態では、最終目標回転数Ｎｅ１をステップＳ６１０で算出される目標回転数Ｎｅ０と異なる値に設定する場合、エンジン回転数の変化方向は、回転増加方向とする。言い換えると、最終目標回転数Ｎｅ１は、目標回転数Ｎｅ０よりも大きな値に設定される。これは、加速前（スロットル開度変化前）の定常走行時には、最低回転でエンジン１０を運転するため、目標回転数Ｎｅ０よりも低回転側の領域でエンジン１０が運転されることは少ないためである。目標回転数Ｎｅ０よりも高回転側の領域に限って燃費を学習することにより、効率的な演算ができる。また、最終目標回転数Ｎｅ１が目標回転数Ｎｅ０よりも高回転側の値に設定されることで、エンジン１０の駆動力余裕が増加するため、再加速性能が向上する。

次に、ステップＳ７２０では、ＥＣＵ５０により、変速制御が実施される。ＥＣＵ５０は、必要パワーを実現でき、かつ、エンジン回転数が最終目標回転数Ｎｅ１となるように、無段変速機３０の変速制御、および、エンジン１０の運転制御を行う。また、ＥＣＵ５０は、燃焼状態を学習し、未学習点の燃費データを算出された新しい燃費データに更新する。ステップＳ７２０が実行されると、本制御フローはリターンされる。

ステップＳ６３０で否定判定がなされてステップＳ６８０に進むと、ステップＳ６８０では、ＥＣＵ５０により、実行フラグｉの値が１にセットされているか否かが判定される。その判定の結果、実行フラグｉが１であると判定された場合（ステップＳ６８０−Ｙ）には、ステップＳ６９０に進み、そうでない場合（ステップＳ６８０−Ｎ）にはステップＳ７１０に進む。

ステップＳ６９０では、ＥＣＵ５０により、スロットル開度の時間当たり変化ΔＰＡＰの絶対値が、上記閾値Δａより大きいか否かが判定される。ステップＳ６９０の判定では、スロットル開度が大きく増加する場合のみならず、スロットル開度が大きく減少する場合にも、燃焼状態の学習範囲を広げるための変速制御および学習制御（ステップＳ６６０，Ｓ７２０）へ移行する。ステップＳ６９０の判定の結果、スロットル開度の時間当たり変化ΔＰＡＰの絶対値が、上記閾値Δａより大きいと判定された場合（ステップＳ６９０−Ｙ）にはステップＳ６６０へ進み、そうでない場合（ステップＳ６９０−Ｎ）には、ステップＳ７００へ進む。

ステップＳ７００では、ＥＣＵ５０により、実行フラグｉの値が０にリセットされる。次に、ステップＳ７１０では、ＥＣＵ５０により、最終目標回転数Ｎｅ１の値として、ステップＳ６１０で算出された目標回転数Ｎｅ０が設定される。ステップＳ７１０が実行されると、ステップＳ７２０へ進む。

また、ステップＳ６４０で否定判定がなされてステップＳ６７０へ進むと、ステップＳ６７０では、ＥＣＵ５０により、最終目標回転数Ｎｅ１の値として、ステップＳ６１０で算出された目標回転数Ｎｅ０が設定される。ステップＳ６７０が実行されると、ステップＳ７２０へ進む。

本発明の変速制御装置の第１実施形態を適用した車両のパワートレーンおよびその制御系の概略構成図である。 本発明の変速制御装置の第１実施形態における車速およびスロットル開度と要求駆動力との関係を示す図である。 本発明の変速制御装置の第１実施形態において必要パワーからエンジンの運転条件と無段変速機の変速比を決定する方法について説明するための図である。 本発明の変速制御装置の第１実施形態の定常走行時における動作を示すフローチャートである。 本発明の変速制御装置の第１実施形態の過渡状態における動作を示すフローチャートである。 本発明の変速制御装置の第１実施形態におけるエンジン回転数の時間当たり変化と燃費の差分との関係を示す図である。 本発明の変速制御装置の第１実施形態におけるスロットル開度の時間当たり変化と燃費の差分との関係を示す図である。 本発明の変速制御装置の第１実施形態の過渡状態における燃費マップを示す図である。 本発明の変速制御装置の第１実施形態の変形例の動作を示すフローチャートである。 本発明の変速制御装置の第１実施形態の変形例における有段式の自動変速機の変速スケジュールを示す図である。 本発明の変速制御装置の第１実施形態の変形例における有段式の自動変速機のロックアップスケジュールを示す図である。 本発明の変速制御装置の第２実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の変速制御装置の第２実施形態における、等パワー運転状態においてエンジン回転数を変化させた場合のエンジン回転数と、燃料消費率の悪化代との関係を示す図である。 本発明の変速制御装置の第２実施形態における燃焼状態の学習範囲について説明するための図である。 本発明の変速制御装置の第２実施形態の変形例の動作を示すフローチャートである。 本発明の変速制御装置の第２実施形態の変形例に係る動作線図である。 本発明の変速制御装置の第２実施形態の変形例における、等トルク運転状態においてスリップ制御によりエンジン回転数を変化させた場合のエンジン回転数と、燃料消費率の悪化代との関係を示す図である。 本発明の変速制御装置の第２実施形態の変形例の燃焼状態の学習範囲について説明するための図である。 本発明の変速制御装置の第３実施形態の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ エンジン
１１ アクセルポジションセンサ
１２ 吸気管
１３ 電子スロットルバルブ
１４ スロットルアクチュエータ
１５ アイドルスイッチ付スロットルポジションセンサ
１６ エアフローセンサ
１７ エンジン回転数センサ
１８ 大気圧センサ
１９ 外気温センサ
２０ トルクコンバータ
２１ 回転センサ
２２ 水温センサ
２３ 排気管
２４ ＥＧＲ通路
２５ ＥＧＲ弁
３０ 無段変速機
３１ プライマリプーリ
３２ セカンダリプーリ
３３ ベルト
４０ 油圧制御装置
５０ ＥＣＵ
５１ 車速センサ
５２ シフトポジションセンサ
６０ 入力軸
７０ 出力軸
８０ 出力軸
９０ 駆動輪
１００ 最適燃費線
１３０ 自動変速機
Ｎｅ０ 目標回転数
Ｎｅ１ 最終目標回転数
Ｐ 等パワー線
ΔＮｅｍａｘ 回転数変化許容値
ΔＴＡＰ スロットル開度の時間当たり変化
ΔＰＡＰ スロットル開度の時間当たり変化

Claims (8)

1. 内燃機関の動力を車両の駆動軸に伝達する自動変速機を制御する変速制御装置であって、
   前記自動変速機の出力回転数を含む入力値と、前記自動変速機の入力回転数との対応関係を定める制御態様と、
   前記入力値と前記制御態様とに基づいて、前記入力回転数の目標値を決定し、前記目標値を実現するように前記自動変速機を制御する変速制御手段と、
   前記内燃機関の燃焼状態に影響を与える要素の値を検出または推定する要素検出推定手段と、
   前記内燃機関の燃焼状態を示す値を算出する燃焼状態算出手段と、
   前記内燃機関の運転条件が変化する過渡状態にあるか否かを判定する過渡状態判定手段と、
   前記要素検出推定手段により検出または推定された前記要素の値と、前記過渡状態にあると判定されているときに前記燃焼状態算出手段により算出された前記燃焼状態を示す値と、前記過渡状態における前記運転条件の変化速度との関係を学習する学習手段と、
   前記学習手段による学習結果に基づいて、前記制御態様を更新する更新手段とを備える
   ことを特徴とする変速制御装置。
2. 請求項１に記載の変速制御装置において、
   更に、
   前記要素検出推定手段により検出または推定された前記要素の値と、前記過渡状態にあると判定されていないときに前記燃焼状態算出手段により算出された前記燃焼状態を示す値と、前記運転条件との間の関係を学習する第二の学習手段を備え、
   前記更新手段は、前記学習手段による学習結果に加えて、前記第二の学習手段による学習結果に基づいて、前記制御態様を更新する
   ことを特徴とする変速制御装置。
3. 請求項１または２に記載の変速制御装置において、
   前記燃焼状態を示す値は、少なくとも前記内燃機関の燃費を含んでおり、
   前記更新手段は、前記学習結果に基づいて前記燃焼状態を示す値が適切となるような前記入力値と前記目標値との対応関係を算出し、算出された前記対応関係に基づいて、前記制御態様を更新する
   ことを特徴とする変速制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の変速制御装置において、
   前記内燃機関の回転数を前記目標値に対応する第一回転数に制御する第一制御、および、前記内燃機関の回転数を前記第一回転数よりも高回転または低回転の第二回転数に制御する第二制御のいずれかを実行する回転数制御手段を備え、
   前記回転数制御手段は、前記学習手段が学習するとき、あるいは、前記第二の学習手段が学習するときの少なくとも一方において、前記第二制御を実行する
   ことを特徴とする変速制御装置。
5. 請求項４に記載の変速制御装置において、
   前記回転数制御手段は、前記内燃機関の回転数の制御を含む前記内燃機関の運転制御を行う機能を有し、
   前記第二制御を実行する場合、前記回転数制御手段は、前記目標値を前記制御態様に基づく値に代えて、前記第二回転数に対応する値に設定し、かつ、前記内燃機関において前記入力値に対応する目標パワーを実現するように前記運転制御を行う
   ことを特徴とする変速制御装置。
6. 請求項４に記載の変速制御装置において、
   前記回転数制御手段は、前記内燃機関と前記駆動軸との間の前記動力の伝達経路に設けられた摩擦係合装置の係合状態を制御するものであって、前記入力値に対応する前記内燃機関の目標パワーを前記第一回転数で実現する場合の前記内燃機関の出力トルクを実現しつつ、前記内燃機関の回転数を前記第二回転数とするように、前記係合状態を制御する
   ことを特徴とする変速制御装置。
7. 請求項４から６のいずれか１項に記載の変速制御装置において、
   前記第二回転数は、前記第二制御が実行される場合の前記内燃機関の燃費が、前記第一制御が実行される場合の前記内燃機関の燃費と比較して予め定められた所定値以上低下しない値に設定される
   ことを特徴とする変速制御装置。
8. 請求項４から７のいずれか１項に記載の変速制御装置において、
   アクセル開度を検出する開度検出手段を備え、
   前記第二制御は、前記開度検出手段により検出された前記アクセル開度の変化速度が予め定められた閾値よりも大きい場合に実行される
   ことを特徴とする変速制御装置。

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