JP6196042B2

JP6196042B2 - パワーユニットの制御装置

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Publication number: JP6196042B2
Application number: JP2013000599A
Authority: JP
Inventors: 幸代安永; 将志鳥山
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2013-01-07
Filing date: 2013-01-07
Publication date: 2017-09-13
Anticipated expiration: 2033-01-07
Also published as: JP2014132165A

Description

本発明は、パワーユニットの制御装置に関する。

近年、車両の自動変速機として、変速比を無段階に変更でき、変速ショックがなく、かつ燃費を改善することができるチェーン式やベルト式の無段変速機（以下「ＣＶＴ」ともいう）が広く実用化されている。このような無段変速機では、走行状態、例えば、エンジン回転数や車速等に基づいて変速比が制御され、減速時には、車速の低下に伴って、変速比がロー側（低速側）に戻される。そして、特に急減速時には、再発進性（又は再加速性）を確保するために、変速比を速やかにロー側（低速側）に戻すことが求められる。その際、変速比を速やかにロー側（低速側）に戻すには、プライマリプーリに油圧を加えてその溝幅を狭める必要があるため、大きな油圧が必要となる。

ここで、特許文献１には、急減速時にベルト式無段変速機の変速比を１速（最ロー）に速やかに切り換えて、直後の加速時におけるタイムラグを防止するとともに、ベルトの耐久性を向上する技術が開示されている。この技術では、機関回転数信号、ニュートラル信号、アイドル信号に基づいて急減速状態か否かを検出し、急減速時には燃料噴射停止制御を中止し、燃料噴射弁からの燃料噴射量を増量補正して機関回転数を一時的に上昇させる。そのため、この技術によれば、ベルト式無段変速機のオイルポンプのポンプ回転数が上昇して十分な吐出圧が確保され、１速への切り換えを速やかに行うことができる。

特開平４−３５３２３５号公報

上述したように、特許文献１記載の技術によれば、急減速時に、燃料噴射量を増大してエンジン出力をアップし、オイルポンプ回転数を上昇させて吐出圧を確保することにより、１速への切り換えを速やかに行うことを可能としている。すなわち、この技術によれば、急減速時に無段変速機の変速比をロー側（低速側）に戻すロー戻し性能を確保することができる。

一方、上述したような急減速時以外の減速時（すなわち通常の減速時）においても、ロー戻り性能を確保するために、無段変速機の油圧を上昇させることが必要な場合がある。ところで、車両の減速度（減速Ｇ）は運転状態に応じて様々に異なるため、すべての減速時に、上述した急減速時と同じ様に燃料噴射量を増大したとすると燃費が悪化するおそれがある。しかしながら、このような場合に、エンジン出力を増大させないと、無段変速機の負荷が大きくなることにより、エンジン回転数の低下（所謂回転落ち）が発生するおそれがある。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、減速度にかかわらず、エンジン回転数の低下を招くことなく、減速時に無段変速機の変速比をロー側に戻すロー戻し性能を確保しつつ、燃費の悪化を抑制することが可能なパワーユニットの制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係るパワーユニットの制御装置は、駆動力を発生するエンジンと、変速比を連続的に変更することができ、エンジンからの駆動力を変速比に応じて変換して出力する無段変速機とを備えるパワーユニットの制御装置において、減速時に、変速比がロー側に戻される際に、無段変速機の目標油圧に基づいて、無段変速機の負荷を求める負荷演算手段と、負荷演算手段により求められた無段変速機の負荷に基づいて、該負荷分の空気量を求める空気量算出手段と、空気量算出手段により求められた負荷分の空気量に基づいて、エンジンの吸入空気量を調節する空気量制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係るパワーユニットの制御装置によれば、減速時に、変速比がロー側に戻される際に、無段変速機の目標油圧に応じた負荷（すなわちロー戻りに必要な負荷）を補うために必要な空気量（負荷分空気量）が求められ、該負荷分空気量に基づいて、エンジンに吸入される吸入空気量が調節される。そのため、減速度に応じて、ロー戻り制御で必要とされる無段変速機の負荷に応じた空気量をエンジン側で補うことができる。よって、減速度にかかわらず、エンジン回転数の回転落ちを生じさせることなく、ロー戻し性能を確保しつつ、燃費の悪化を抑制することが可能となる。

本発明に係るパワーユニットの制御装置では、負荷演算手段が、ブレーキ油圧、無段変速機のプーリ比、及びエンジンのエンジントルクに基づいて、無段変速機の目標油圧を設定するとともに、該目標油圧、エンジン回転数、及びオイルポンプの負荷に基づいて、無段変速機の負荷を求めることが好ましい。

このようにすれば、減速度に応じて、無段変速機のロー戻りに必要な目標油圧を適切に求めることができる。また、該目標油圧から無段変速機のロー戻りに必要とされる負荷を的確に求めることが可能となる。

本発明に係るパワーユニットの制御装置では、空気量算出手段が、無段変速機の負荷、及びエンジン回転数に基づいて、無段変速機の負荷分の空気量を求めることが好ましい。

このようにすれば、無段変速機のロー戻りに必要な負荷に応じた空気量（補正量）を適切に求めることが可能となる。

本発明に係るパワーユニットの制御装置では、空気量制御手段が、電子制御式のスロットルバルブを有し、該スロットルバルブの開度を制御することにより、エンジンの吸入空気量を調節することが好ましい。

このようにすれば、上記負荷分空気量に基づいて、吸入空気量を適切に調節することが可能となる。

本発明によれば、減速度にかかわらず、エンジン回転数の低下を招くことなく、減速時に無段変速機の変速比をロー側に戻すロー戻し性能を確保しつつ、燃費の悪化を抑制することが可能となる。

実施形態に係るパワーユニットの制御装置の全体構成を示すブロック図である。実施形態に係るパワーユニットを構成するエンジンの構成を示すブロック図である。実施形態に係るパワーユニットを構成する無段変速機の構成を示すブロック図である。実施形態に係るパワーユニットの制御装置による吸入空気量調節処理の処理手順を示すフローチャートである。実施形態に係るパワーユニットの制御装置による、急減速時及び緩減速時を含む車両走行時のエンジン吸入空気量、エンジン回転数、ＣＶＴ油圧、及び車速の変化を示すタイミングチャートである。比較例１による、急減速時及び緩減速時を含む車両走行時のエンジン吸入空気量、エンジン回転数、ＣＶＴ油圧、及び車速の変化を示すタイミングチャートである。比較例２による、急減速時及び緩減速時を含む車両走行時のエンジン吸入空気量、エンジン回転数、ＣＶＴ油圧、及び車速の変化を示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

まず、図１〜図３を併せて用いて、実施形態に係るパワーユニットの制御装置１の構成について説明する。図１は、実施形態に係るパワーユニットの制御装置１の全体構成を示すブロック図である。図２は、実施形態に係るパワーユニットを構成するエンジン１０の構成を示すブロック図である。また、図３は、実施形態に係るパワーユニットを構成する無段変速機２０の構成を示すブロック図である。

図１に示されるように、パワーユニットの制御装置１は、駆動力を発生するエンジン１０と、変速比を連続的に変更することができ、エンジン１０からの駆動力を変速比に応じて変換して出力する無段変速機（ＣＶＴ）２０とを備えるパワーユニットの制御装置であり、エンジン制御用の電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）３０、及び、該ＥＣＵ３０とＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）３５を介して相互に通信可能に接続された、ＣＶＴ制御用の電子制御装置（以下「ＴＣＵ」という）４０、及びＶＤＣ（ＶｅｈｉｃｌｅＤｙｎａｍｉｃｓＣｏｎｔｒｏｌ：横滑り防止装置）５０を備えて構成されている。

パワーユニットを構成するエンジン１０は、例えば水平対向型の４気筒ガソリンエンジンである。図２に示されるように、エンジン１０では、エアクリーナ１１６から吸入された空気が、吸気管１１５に設けられた電子制御式スロットルバルブ（以下、単に「スロットルバルブ」ともいう）１１３により絞られ、インテークマニホールド１１１を通り、エンジン１０に形成された各気筒に吸入される。ここで、エアクリーナ１１６から吸入された空気の量は、エアクリーナ１１６とスロットルバルブ１１３との間に配置されたエアフローメータ１１４により検出される。さらに、スロットルバルブ１１３には、該スロットルバルブ１１３の開度を検出するスロットル開度センサ１３１が配設されている。

インテークマニホールド１１１と連通する吸気ポート１２２近傍には、各気筒毎に、燃料を噴射するインジェクタ１１２が取り付けられている。インジェクタ１１２は、燃料タンクからフィードポンプにより吸い上げられて送出された燃料を吸気ポート１２２内に噴射する。また、各気筒のシリンダヘッドには混合気に点火する点火プラグ１１７、及び該点火プラグ１１７に高電圧を印加するイグナイタ内蔵型コイル１２１が取り付けられている。エンジン１０の各気筒では、吸入された空気とインジェクタ１１２によって噴射された燃料との混合気が点火プラグ１１７により点火されて燃焼する。燃焼後の排気ガスは排気管１１８を通して排出される。

排気管１１８には、排気ガス中の酸素濃度に応じた信号を出力する空燃比センサ１１９が取り付けられている。空燃比センサ１１９としては、排気空燃比をオン−オフ的に検出するＯ_２センサが用いられる。なお、空燃比センサ１１９として、排気空燃比をリニアに検出することのできるリニア空燃比センサ（ＬＡＦセンサ）を用いてもよい。

また、空燃比センサ１１９の下流には排気浄化触媒１２０が配設されている。排気浄化触媒１２０は三元触媒であり、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）の酸化と、窒素酸化物（ＮＯｘ）の還元を同時に行い、排気ガス中の有害ガス成分を無害な二酸化炭素（ＣＯ_２）、水蒸気（Ｈ_２Ｏ）及び窒素（Ｎ_２）に清浄化するものである。

上述したエアフローメータ１１４、空燃比センサ１１９、スロットル開度センサ１３１に加え、エンジン１０のカムシャフト近傍には、エンジン１０の気筒判別を行うためのカム角センサ１３２が取り付けられている。また、エンジン１０のクランクシャフト近傍には、クランクシャフトの位置を検出するクランク角センサ１３３が取り付けられている。カム角センサ１３２及びクランク角センサ１３３としては、例えば電磁ピックアップ式のものなどが用いられる。これらのセンサは、ＥＣＵ３０に接続されている。さらに、ＥＣＵ３０には、エンジン１０の冷却水の温度を検出する水温センサ１３４、及び、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダルの開度を検出するアクセルペダル開度センサ１３５等の各種センサも接続されている。

ＥＣＵ３０は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。また、ＥＣＵ３０は、インジェクタ１１２を駆動するインジェクタドライバ、点火信号を出力する出力回路、及び、電子制御式スロットルバルブ１１３を開閉する電動モータ１１３ａを駆動するモータドライバ等を備えている。

ＥＣＵ３０では、カム角センサ１３２の出力から気筒が判別され、クランク角センサ１３３の出力からエンジン回転数が求められる。また、ＥＣＵ３０では、上述した各種センサから入力される検出信号に基づいて、吸入空気量、アクセルペダル開度、混合気の空燃比、及びエンジン１０の水温等の各種情報が取得される。そして、ＥＣＵ３０は、取得したこれらの各種情報に基づいて、燃料噴射量や点火時期、及び、スロットルバルブ１１３（電動モータ１１３ａ）等の各種デバイスを制御することによりエンジン１０を総合的に制御する。

ＥＣＵ３０は、ＣＡＮ３５等の車内通信回線を通してＴＣＵ４０と通信可能に接続されている。ＥＣＵ３０で取得されたエンジン回転数やエンジントルク等の各種情報は、ＣＡＮ３５を介してＴＣＵ４０に送信される。一方、ＥＣＵ３０は、ＣＡＮ３５を介して、無段変速機２０の負荷等の各種情報をＴＣＵ４０から受信する。

また、ＥＣＵ３０は、車両減速時に、ＴＣＵ４０によって無段変速機２０の変速比がロー側に戻される際（ロー戻し制御実行時）に、ＣＡＮ３５を介して受信した無段変速機２０の負荷に応じて、電子制御式スロットルバルブ１１３の開度を制御し、吸入空気量を調節する。そのため、ＥＣＵ３０は、空気量算出部３１及びスロットルバルブ制御部３２を機能的に備えている。ＥＣＵ５０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、空気量算出部３１及びスロットルバルブ制御部３２の各機能が実現される。

空気量算出部３１は、ＴＣＵ４０の負荷演算部４１（詳細は後述する）により求められ、ＣＡＮ３５を介して受信された、無段変速機２０の負荷に基づいて、該負荷分の空気量（補正量）を求める。すなわち、空気量算出部３１は、特許請求の範囲に記載の空気量算出手段として機能する。より具体的には、空気量算出部３１は、無段変速機２０の負荷、及びエンジン回転数に基づいて、無段変速機２０の負荷分の空気量（補正量）を求める。なお、無段変速機２０の負荷分空気量は、例えば、無段変速機２０の負荷とエンジン回転数と負荷分空気量との関係を定めたマップを予め記憶しておき、該マップを検索することにより求めることができる。なお、空気量算出３１で求められた、無段変速機２０の負荷分空気量（補正量）は、スロットルバルブ制御部３２に出力される。

スロットルバルブ制御部３２は、電動モータ１１３ａを駆動して、電子制御式スロットルバルブ１１３の開度を調節することにより、エンジン１０の吸入空気量を調節する。すなわち、スロットルバルブ制御部３２及び電子制御式スロットルバルブ１１３は、特許請求の範囲に記載の空気量制御手段として機能する。スロットルバルブ制御部３２は、通常運転時には、例えば、アクセルペダル開度センサ１３５により検出されたアクセルペダル開度から目標スロットル開度を求める。

また、スロットルバルブ制御部３２は、無段変速機２０側でロー戻り制御が実行されているときに、空気量算出部３１において無段変速機２０の負荷分空気量（補正量）が算出された場合には、該負荷分空気量（補正量）を考慮（加算）して、最終的な目標スロットル開度を求める。そして、スロットルバルブ制御部３２は、目標スロットル開度と実開度とが一致するように、電動モータ１１３ａを駆動する。これにより、無段変速機２０側でロー戻り制御が実行されているときに、無段変速機２０の負荷に応じた量だけエンジン１０の吸入空気量が増大される。なお、このエンジン吸入空気量の増大に応じて燃料噴射量が増大されることにより、エンジン出力が増大する。

図３に示されるように、エンジン１０の出力軸１５０には、エンジン１０からの駆動力を変換して出力する、例えばチェーン式の無段変速機２０が接続されている。エンジン１０から入力された駆動力は、無段変速機２０で変換された後、該無段変速機２０の出力軸からディファレンシャルギヤ、ドライブシャフト等（図示省略）を介して車両の駆動輪に伝達される。

無段変速機２０は、クラッチ機能とトルク増幅機能を持つトルクコンバータ２２０及びリダクションギヤ２３０を介してエンジンの出力軸１５０と接続されるプライマリ軸２３５と、該プライマリ軸２３５と平行に配設されたセカンダリ軸２４５とを有している。

プライマリ軸２３５には、プライマリプーリ２４０が設けられている。プライマリプーリ２４０は、プライマリ軸２３５に接合された固定プーリ２４０ａと、該固定プーリ２４０ａに対向して、プライマリ軸２３５の軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ２４０ｂとを有し、それぞれのプーリ２４０ａ，２４０ｂのコーン面間隔、すなわちプーリ溝幅を変更できるように構成されている。一方、セカンダリ軸２４５には、セカンダリプーリ２５０が設けられている。セカンダリプーリ２５０は、セカンダリ軸２４５に接合された固定プーリ２５０ａと、該固定プーリ２５０ａに対向して、セカンダリ軸２４５の軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ２５０ｂとを有し、プーリ溝幅を変更できるように構成されている。

プライマリプーリ２４０とセカンダリプーリ２５０との間には駆動力を伝達するチェーン２６０が掛け渡されている。プライマリプーリ２４０及びセカンダリプーリ２５０の溝幅を変化させて、各プーリ２４０，２５０に対するチェーン２６０の巻き付け径の比率（プーリ比）を変化させることにより、変速比が無段階に変更される。ここで、チェーン２６０のプライマリプーリ２４０に対する巻き付け径をＲｐとし、セカンダリプーリ２５０に対する巻き付け径をＲｓとすると、変速比ｉは、ｉ＝Ｒｓ／Ｒｐで表される。

ここでプライマリプーリ２４０（可動プーリ２４０ｂ）には油圧室２４０ｃが形成されている。一方、セカンダリプーリ２５０（可動プーリ２５０ｂ）には油圧室２５０ｃが形成されている。プライマリプーリ２４０、セカンダリプーリ２５０それぞれの溝幅は、プライマリプーリ２４０の油圧室２４０ｃに導入されるプライマリ油圧と、セカンダリプーリ２５０の油圧室２５０ｃに導入されるセカンダリ油圧とを調節することにより設定・変更される。

無段変速機２０を変速させるための油圧、すなわち、上述したプライマリ油圧及びセカンダリ油圧は、バルブボディ（コントロールバルブ）２７０によってコントロールされる。バルブボディ２７０は、スプールバルブと該スプールバルブを動かすソレノイドバルブ（電磁弁）を用いてバルブボディ２７０内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプから吐出された油圧を調整して、プライマリプーリ２４０の油圧室２４０ｃ及びセカンダリプーリ２５０の油圧室２５０ｃに供給する。また、バルブボディ２７０は、例えば、車両の前進／後進を切替える前後進切替機構等にも油圧を供給する。

無段変速機２０の変速制御は、ＴＣＵ４０によって実行される。すなわち、ＴＣＵ４０は、上述したバルブボディ２７０を構成するソレノイドバルブ（電磁弁）の駆動を制御することにより、プライマリプーリ２４０の油圧室２４０ｃ及びセカンダリプーリ２５０の油圧室２５０ｃに供給する油圧を調節して、無段変速機２０の変速比を変更する。なお、変速速度の調節は、プライマリプーリ２４０の油圧室２４０ｃ、及びセカンダリプーリ２５０の油圧室２５０ｃに供給される油圧の単位時間当たりの増大量／減少量を調節することにより行われる。

上述したように、ＴＣＵ４０は、例えばＣＡＮ３５等の車内通信回線を通して、ＥＣＵ３０、及びＶＤＣ５０に接続されている。ＴＣＵ４０は、ＥＣＵ３０から送信されるエンジン回転数やエンジントルク等の各種情報を受信する。また、ＴＣＵ４０は、ＶＤＣ５０から送信されるブレーキ油圧等の各種情報を受信する。一方、ＴＣＵ４０は、無段変速機２０の負荷等の情報をＥＣＵ３０に送信する。

ＴＣＵ４０は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラムや変速マップ等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。

ＴＣＵ４０は、車速（ｋｍ／ｈ）とエンジン回転数（ｒｐｍ）と変速比との関係を定めた変速マップに従い、車両の走行状態に応じて変速比を無段階に変速する。なお、変速マップはＴＣＵ４０内のＲＯＭに格納されている。

ＴＣＵ４０は、車両減速時には、車速の低下に伴って変速比をロー側（低速側）に戻す制御（所謂ロー戻し制御）を実行する。また、その際に、ＴＣＵ４０は、無段変速機２０の負荷を演算し、求めた負荷をＣＡＮ３５を介してＥＣＵ３０に送信する。そのため、ＴＣＵ４０は、負荷演算部４１を機能的に有している。ＴＣＵ４０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、負荷演算部４１の各機能が実現される。

負荷演算部４１は、車両減速時に、無段変速機２０の変速比がロー側に戻される際（ロー戻し制御時）に、無段変速機２０の目標油圧に基づいて、無段変速機２０の負荷を演算する。すなわち、負荷演算部４１は、特許請求の範囲に記載の負荷演算手段として機能する。より具体的には、負荷演算部４１は、まず、ＶＤＣ５０から受信したブレーキ油圧（減速度を示す指標値）、無段変速機２０のプーリ比、及び、ＥＣＵ３０から受信したエンジン１０のエンジントルクに基づいて、無段変速機２０の目標油圧（ｋＰａ）を設定する。そして、負荷演算部４１は、設定した目標油圧、ＥＣＵから受信したエンジン回転数、及び、オイルポンプの負荷に基づいて、無段変速機２０の負荷（Ｎｍ）を求める。

なお、求められた無段変速機２０の負荷は、ＣＡＮ３５を介してＥＣＵ３０に送信される。その結果、上述したように、ＥＣＵ３０側において、無段変速機２０の負荷に応じて、電子制御式スロットルバルブ１１３が開弁側に駆動され、吸入空気量（すなわちエンジン出力）が増大される。

次に、図４を参照しつつ、パワーユニットの制御装置１の動作について説明する。図４は、実施形態に係るパワーユニットの制御装置１による吸入空気量調節処理の処理手順を示すフローチャートである。

まず、ＴＣＵ４０では、減速時ロー戻り制御の実行条件が成立したか否かについての判断が行われる（ステップＳ１００）。ここで、ロー戻り制御の実行条件が成立していないときには、ロー戻り制御の実行条件が成立するまで、本ステップが繰り返して実行される。一方、ロー戻り制御の実行条件が成立した場合には、ロー戻り制御が実行されるとともに、その際の無段変速機２０のプーリ比が取得される（ステップＳ１０２）。

一方、ＥＣＵ３０では、例えば、吸入空気量及びエンジン回転数等に基づいて、エンジントルクが求められ、求められたエンジントルクが、ＣＡＮ３５を介してＴＣＵ４０に送信される（ステップＳ１０４）。また、ＶＤＣ５０からは、ブレーキ油圧が、ＣＡＮ３５を介してＴＣＵ４０に送信される（ステップＳ１０６）。

そして、ＴＣＵ４０（負荷演算部４１）では、ステップＳ１０２で取得されたプーリ比、ＥＣＵ３０から受信したエンジントルク、及び、ＶＤＣ５０から受信したブレーキ油圧に基づいて、無段変速機２０の目標油圧が算出される（ステップＳ１０８）。続いて、ＴＣＵ４０では、オイルポンプ負荷が取得される（ステップＳ１１０）。

一方、ＥＣＵ３０からは、エンジン回転数が、ＣＡＮ３５を介してＴＣＵ４０に送信される（ステップＳ１１２）。そして、ＴＣＵ４０（負荷演算部４１）では、ステップＳ１１０で取得されたオイルポンプ負荷、及び、ＥＣＵ３０から受信したエンジン回転数に基づいて、無段変速機２０の負荷（ロー戻りに要する負荷）が算出される（ステップＳ１１４）。算出された無段変速機２０の負荷は、ＣＡＮ３５を介してＥＣＵ３０に送信される。

ＥＣＵ３０（空気量算出部３１）では、受信した無段変速機２０の負荷に基づいて、無段変速機２０の負荷分の空気量（補正量）が算出される（ステップＳ１１６）。続いて、ＥＣＵ３０では、ステップＳ１１６で算出した負荷分の空気量（補正量）に基づいて、電子制御式スロットルバルブ１１３の目標スロットル開度が設定（補正）される（ステップＳ１１８）。そして、ステップＳ１１８で設定された目標スロットル開度と実開度とが一致するように、電動モータ１１３ａが駆動される（ステップＳ１２０）。これにより、無段変速機２０側でロー戻り制御が実行されるときに、無段変速機２０の負荷に応じた量だけエンジン１０の吸入空気量が増大されて、エンジン出力が増加する。

次に、本実施形態に係るパワーユニットの制御装置１によるエンジン吸入空気量の増量の効果を確認するために、急減速時及び緩減速時を含む走行時のエンジン回転数の変化（回転落ち）を測定した。また、比較例として、吸入空気量の増量を行わない場合（比較例１）、及び、常に（すなわち緩減速時にも）急減速時と同じ量の増量を行った場合（比較例２）を併せて測定した。

それぞれの測定結果を図５〜図７に示す。ここで、図５は、本実施形態に係るパワーユニットの制御装置１の測定結果、すなわち、急減速時及び緩減速時を含む車両走行時のエンジン吸入空気量（スロットルバルブ開度）、エンジン回転数、ＣＶＴ油圧、及び車速の変化を示すタイミングチャートである。一方、図６は、比較例１の測定結果を示すタイミングチャートであり、図７は、比較例２の測定結果を示すタイミングチャートである。

なお、図５〜図７の横軸は走行時間（ｓ）であり、縦軸は、エンジン吸入空気量（ｇ／ｓ）、ＣＶＴ油圧（ｋＰａ）、エンジン回転数（ｒｐｍ）、及び車速（ｋｍ／ｈ）である。また、図５〜図７では、エンジン吸入空気量を太い実線で、ＣＶＴ油圧を一点鎖線で、エンジン回転数を細い実線で、車速を二点差線でそれぞれ示した。

まず、図６に示されるように、比較例１（ＣＶＴロー戻り制御時にエンジン吸入空気量の増量を行わない場合）では、急減速時（時刻ｔ２〜ｔ３）において、ＣＶＴ油圧（目標油圧）が増大して、ＣＶＴ負荷が増加したときに、エンジン回転数の低下（回転落ち）が発生した。一方、緩減速時（時刻ｔ５〜ｔ６）では、ＣＶＴ油圧（目標油圧）の増大が小さいため、ＣＶＴ負荷の増加も少なく、エンジン回転数の低下（回転落ち）は小さかった。

次に、図７に示されるように、比較例２（ＣＶＴロー戻り制御時に、常に（緩減速時にも）急減速時と同じ量の増量を行った場合）では、急減速時（時刻ｔ２〜ｔ３）において、ＣＶＴ油圧（目標油圧）が増大して、ＣＶＴ負荷が増加したときに、エンジン吸入空気量（及び燃料噴射量）が増大されることにより、エンジン回転数の低下（回転落ち）の発生が防止された。一方、緩減速時（時刻ｔ５〜ｔ６）では、ＣＶＴ油圧（目標油圧）の増大が小さい、すなわちＣＶＴ負荷の増加が小さいにもかかわらず、急減速時と同様にエンジン吸入空気量（及び燃料噴射量）が増大されるため、エンジン回転数が必要以上に上昇した。なお、その結果、エンジン回転数の収束性の悪化が生じるとともに、運転者に対して空走感を与えることとなった。

一方、図５に示されるように、本実施形態に係るパワーユニットの制御装置１では、急減速時（時刻ｔ２〜ｔ３）において、ＣＶＴ油圧（目標油圧）が増大して、ＣＶＴ負荷が増加したときに、エンジン吸入空気量（及び燃料噴射量）が増大されることにより、エンジン回転数の低下（回転落ち）の発生が防止された。一方、緩減速時（時刻ｔ５〜ｔ６）には、ＣＶＴ油圧（目標油圧）の増大が小さく、ＣＶＴ負荷の増加も少ないが、それに応じて、エンジン吸入空気量の増量（及び燃料噴射量の増量）が急減速時よりも少なくなるように調節され、エンジン回転数が必要以上に上昇することが抑制された。そのため、エンジン回転数の収束性が向上するとともに、運転者に対して空走感を与えないことが確認された。

このように、本実施形態に係るパワーユニットの制御装置１によれば、ＣＶＴ油圧制御とエンジン空気量制御との協調制御により、急減速時には、エンジン回転数の回転落ちが防止され、緩減速時には、エンジン回転数の不要な上昇（燃料噴射量の不要な増量）が抑えられことが確認された。

以上、説明したように、本実施形態によれば、減速時に変速比がロー側に戻される際に、無段変速機２０の目標油圧に応じた負荷（すなわちロー戻りに必要な負荷）を補うために必要な空気量（負荷分空気量）が求められ、該負荷分空気量に基づいて、エンジン１０に吸入される吸入空気量が調節される。そのため、減速度に応じて、ロー戻り制御で必要とされる無段変速機２０の負荷に応じた空気量をエンジン１０側で補うことができる。よって、本実施形態によれば、減速度にかかわらず、エンジン回転数の回転落ちを生じさせることなく、ロー戻し性能を確保しつつ、燃費の悪化を抑制することが可能となる。

また、本実施形態によれば、ブレーキ油圧（減速度）、無段変速機２０のプーリ比、及びエンジン１０のエンジントルクに基づいて、無段変速機２０の目標油圧が設定されるとともに、該目標油圧、エンジン回転数、及びオイルポンプの負荷に基づいて、無段変速機２０の負荷が求められる。そのため、減速度に応じて、無段変速機２０のロー戻りに必要な目標油圧を適切に求めることができ、また、該目標油圧から無段変速機２０のロー戻りに必要とされる負荷を的確に求めることが可能となる。

また、本実施形態によれば、無段変速機２０の負荷、及びエンジン回転数に基づいて、無段変速機２０の負荷分の空気量（補正量）が求められる。そのため、無段変速機２０のロー戻りに必要な負荷に応じた空気量（補正量）を適切に求めることが可能となる。

また、本実施形態によれば、電子制御式スロットルバルブ１１３の開度を制御することにより、エンジンの吸入空気量が調節されるため、上記負荷分空気量に基づいて、吸入空気量を適切に調節することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、エンジン１０を制御するＥＣＵ３０と、無段変速機２０を制御するＴＣＵ４０とを別々のハードウェアで構成したが、一体のハードウェアで構成してもよい。

上記実施形態では、電子制御式スロットルバルブ１１３の開度を制御することにより、吸入空気量を調節したが、電子制御式スロットルバルブ１１３に代えて、又は加えて、例えば、電子制御式スロットルバルブ１１３をバイパスするアイドル・スピード・コントロール・バルブ（ＩＳＣバルブ）の開度を制御することによって吸入空気量を調節する構成としてもよい。

上記実施形態では、本発明をポート噴射式のエンジンに適用した場合を例にして説明したが、本発明は、筒内噴射式のエンジン、及び、筒内噴射とポート噴射とを組み合わせたエンジンにも適用することができる。

１パワープラントの制御装置
１０エンジン
１１３電子制御式スロットルバルブ
２０無段変速機
２４０プライマリプーリ
２５０セカンダリプーリ
２６０チェーン
２７０バルブボディ（コントロールバルブ）
３０ＥＣＵ
３１空気量算出部
３２スロットルバルブ制御部
３５ＣＡＮ
４０ＴＣＵ
４１負荷演算部

Claims

駆動力を発生するエンジンと、変速比を連続的に変更することができ、前記エンジンからの駆動力を変速比に応じて変換して出力する無段変速機と、を備えるパワーユニットの制御装置において、
減速時に、変速比がロー側に戻される際に、少なくとも減速度を示す指標値に基づいて、前記無段変速機のロー戻りに必要な目標油圧を設定するとともに、少なくとも該目標油圧及びエンジン回転数に基づいて、前記無段変速機のロー戻りに必要な負荷を求める負荷演算手段と、
減速時に、変速比がロー側に戻される際に、前記負荷演算手段により求められた前記無段変速機のロー戻りに必要な負荷に基づいて、該負荷分の空気量を求める空気量算出手段と、
減速時に、変速比がロー側に戻される際に、前記空気量算出手段により求められた前記負荷分の空気量に基づいて、前記エンジンの吸入空気量を調節する空気量制御手段と、を備える、ことを特徴とするパワーユニットの制御装置。
前記減速度を示す指標値は、ブレーキ油圧であり、
前記負荷演算手段は、ブレーキ油圧、前記無段変速機のプーリ比、及び前記エンジンのエンジントルクに基づいて、前記無段変速機のロー戻りに必要な目標油圧を設定するとともに、該目標油圧、エンジン回転数、及びオイルポンプの負荷に基づいて、前記無段変速機のロー戻りに必要な負荷を求めることを特徴とする請求項１に記載のパワーユニットの制御装置。
前記空気量算出手段は、前記無段変速機のロー戻りに必要な負荷、及びエンジン回転数に基づいて、前記無段変速機のロー戻りに必要な負荷分の空気量を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載のパワーユニットの制御装置。
前記空気量制御手段は、電子制御式のスロットルバルブを有し、該スロットルバルブの開度を制御することにより、前記エンジンの吸入空気量を調節することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のパワーユニットの制御装置。