JPWO2010119510A1 - 動力制御装置 - Google Patents

Abstract

ターボチャージャ１５付きエンジン５を動力源とする車両の加速時の駆動力の確保と燃費の悪化の抑制とを両立するために、動力制御装置１に、エンジン５の動力を制御可能に設けられていると共に、車両の加速時に、実際のエンジン５の回転数とエンジン５のトルクとの組み合わせを示す動作点である実動作点ＡＰが、エンジン５の運転領域のうちターボチャージャ１５で過給を行えない領域である非過給領域内に位置し、且つ、加速時の目標となる動作点である最終目標動作点ＬＰがエンジン５の運転領域のうちターボチャージャ１５で過給を行うことができる領域である過給領域内に位置する場合に、実動作点ＡＰが過給領域内に移行するまではエンジン回転数を上昇させ、実動作点ＡＰが過給領域内に入った後はエンジン回転数を低下させて実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させるエンジン制御部８０と変速制御部８１とを備える。

Description

本発明は、動力制御装置に関するものである。特に、この発明は、過給機付きエンジンと自動変速機とを備えた車両に設けられる動力制御装置に関するものである。

通常、車両では、走行時における動力源として内燃機関であるエンジンが多用されており、エンジンで発生した動力を駆動輪に伝達する際における変速機として、近年では無段変速機が多くなっている。このようなエンジンや無段変速機は、車両の走行時には、これらを制御する動力制御装置により制御されるが、このような動力制御装置は、運転者による運転操作や現在の車両の走行状態に応じて、エンジンの運転制御や無段変速機の変速制御を行う。

例えば、特許文献１に記載された無段変速機を備えた車両の制御装置では、アクセル開度や車速から目標駆動力を演算し、駆動力から目標出力を求める。これにより、エンジンの目標回転数及び目標トルクの組み合わせである最終目標動作点を算出する。この最終目標動作点は、目標駆動力を実現できる動作点のうち、燃費を考慮した動作点になっている。また、現時点から、所定時間内に達成可能なエンジンの回転数及びトルクの組み合わせである過渡動作点を、エンジンに設けられる過給機による過給圧の上昇の度合い等に基づいて演算する。

また、このように演算して算出した過渡動作点が、最終目標動作点を通る出力等高線上の動作点であって、最終目標動作点を外れた動作点に到達した場合には、その出力等高線に沿って動作点が最終目標動作点に到達するように、エンジンのトルクと回転数とを移動させる。即ち、出力等高線上の動作点が最終目標動作点に到達するように、エンジンのトルクを制御し、また、無段変速機の変速比を制御することによって動作点を移動させる。これらにより、エンジンの回転数及びトルクを、達成可能な範囲内で最大限増大させることができ、且つ、動作点を確実に最終目標動作点に到達させることができるため、車両の加速時における遅れを低減することができる。

特開２００３−３９９９０号公報

しかしながら、過給機付きのエンジンの場合、過給が行われない運転領域である非過給領域があり、エンジンの回転数とトルクの大きさとの組み合わせである動作点が非過給領域内に位置している場合には、過給圧が上昇し難くなっている。このため、現在の動作点が非過給領域内に位置している場合には、過給圧が上昇し難いことに起因して、加速時におけるエンジンのトルクの上昇が緩慢になり易くなる。この場合、動作点を、加速時における最終目標動作点に到達させるまでの時間が遅くなるため、要求駆動力を発生させることができる動力を得るまでに時間を要することになる。このため、加速要求をしてから実際に加速をするまでの時間が遅くなり易くなる。

また、非過給領域でも、無段変速機の変速比を大きくすることによりエンジンの回転数を上昇させることはできるので、エンジンの回転数を上昇させることにより、要求駆動力を実現できる動力を発生させることが可能な場合があるが、この場合、燃費は考慮されないため、燃費が悪化し易くなる。これらのように、動作点が非過給領域内に位置している際に加速をする場合、加速に遅れが発生したり、早急に加速をしようとすると燃費が悪化したりする場合があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、過給機付きエンジンを動力源とする車両の加速時の駆動力の確保と燃費の悪化の抑制とを両立できる動力制御装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る動力制御装置は、車両の走行時における動力源として設けられ、且つ、過給機が備えられると共に前記過給機により過給が可能なエンジンと、前記エンジンの動力を制御可能に設けられていると共に、前記車両の加速時に、実際の前記エンジンの回転数と前記エンジンのトルクとの組み合わせを示す動作点である実動作点が、前記エンジンの運転領域のうち前記過給機で過給を行えない領域である非過給領域内に位置し、且つ、加速時の目標となる動作点である目標動作点が前記エンジンの運転領域のうち前記過給機で過給を行うことができる領域である過給領域内に位置する場合に、前記実動作点が前記過給領域内に移行するまでは前記エンジンの回転数を上昇させ、前記実動作点が前記過給領域内に入った後は前記エンジンの回転数を低下させて前記実動作点を前記目標動作点に移行させる動力制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、この発明に係る動力制御装置は、上記動力制御装置において、さらに、前記エンジンで発生した動力を変速して前記車両の駆動輪側に出力する自動変速機を備えており、前記動力制御手段は、前記実動作点を移行させる際に、前記エンジンの動力を制御しつつ前記自動変速機の変速比を制御することを介して前記エンジンの回転数を制御することにより移行させる。

また、この発明に係る動力制御装置は、上記動力制御装置において、前記動力制御手段は、前記実動作点を、前記目標動作点の動力と同じ動力になる前記エンジンの回転数と前記エンジンのトルクとを示す動力等高線と、前記非過給領域と前記過給領域との境界とが交差する点まで、前記エンジンの回転数を上昇させることにより移行させた後、前記エンジンの回転数を低下させることより前記目標動作点まで移行させる。

また、この発明に係る動力制御装置は、上記動力制御装置において、前記動力制御手段は、前記実動作点が前記非過給領域内に位置する場合に前記エンジンの回転数を上昇させた際に、前記エンジンの回転数が、前記エンジンの回転数の上昇に伴い大きくなる騒音を許容できる回転数の上限である騒音許容回転数以上になる場合には、前記エンジンの回転数を前記騒音許容回転数以下にした状態で前記エンジンのトルクを大きくさせて、前記実動作点を、前記目標動作点の動力と同じ動力になる前記エンジンの回転数と前記エンジンのトルクとを示す動力等高線上に移行させた後、前記目標動作点まで移行させる。

また、この発明に係る動力制御装置は、上記動力制御装置において、前記動力制御手段は、前記実動作点が前記非過給領域内に位置している状態での前記エンジンの回転数の上昇時に、前記過給機で過給を行う際における前記エンジンの吸入空気の圧力である過給圧が、前記目標動作点の前記エンジンのトルクを発生させるのに必要な前記過給圧である必要過給圧以上になった場合には、前記過給圧が前記必要過給圧以上になった時点での前記実動作点の前記エンジンの回転数のまま前記エンジンのトルクを大きくさせて、前記実動作点を、前記目標動作点の動力と同じ動力になる前記エンジンの回転数と前記エンジンのトルクとを示す動力等高線上に移行させた後、前記目標動作点まで移行させる。

また、この発明に係る動力制御装置は、上記動力制御装置において、前記過給機は、電気によっても作動可能に設けられており、前記動力制御手段は、前記実動作点が前記非過給領域内に位置し、且つ、加速時におけるアクセルペダルの開度の変化量が小さい場合には、前記過給機を電気で作動させて前記エンジンのトルクを大きくさせることにより前記実動作点を前記目標動作点に移行させ、前記実動作点が前記非過給領域内に位置し、且つ、加速時における前記アクセルペダルの開度の変化量が大きい場合には、前記実動作点が前記過給領域内に移行するまでは前記エンジンの回転数を上昇させる。

本発明に係る動力制御装置は、過給機付きエンジンを動力源とする車両の加速時の駆動力の確保と燃費の悪化の抑制とを両立することができる、という効果を奏する。

図１は、本発明の実施例１に係る動力制御装置の概略図である。 図２は、図１に示す動力制御装置の要部構成図である。 図３は、車両の走行時におけるエンジンの回転数とトルクとの制御方法の説明図である。 図４は、エンジンから発生する騒音を考慮したエンジンの回転数とトルクとの制御方法の説明図である。 図５は、実施例１に係る動力制御装置の処理手順を示すフロー図である。 図６は、実施例２に係る動力制御装置の要部構成図である。 図７は、過給圧を考慮したエンジンの回転数とトルクとの制御方法の説明図である。 図８は、実施例２に係る動力制御装置の処理手順を示すフロー図である。 図９は、実施例３に係る動力制御装置の要部構成図である。 図１０は、図９に示す動力制御装置の要部構成図である。 図１１は、実施例３に係る動力制御装置で実動作点を移行させる場合の手法の説明図である。 図１２は、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる場合に、車速とアクセル開度とより手法を判断する際の説明図である。 図１３は、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる場合に、車速とアクセル開度の変化量とより手法を判断する際の説明図である。 図１４は、実施例３に係る動力制御装置の処理手順を示すフロー図である。

１、９０、１００ 動力制御装置
５ エンジン
７ エンジン回転数センサ
１５、１０１ ターボチャージャ
２３ 圧力センサ
３０ 自動変速機
３５ 無段変速機
４５ 無段変速機入力軸回転数センサ
４６ 無段変速機出力軸回転数センサ
５０ 油圧制御装置
５７ 駆動輪
６０ アクセルペダル
６１ アクセル開度センサ
７０ ＥＣＵ
７１ 処理部
７２ アクセル開度取得部
７３ 吸入空気量取得部
７４ エンジン回転数取得部
７５ 車速取得部
７６ 過給圧取得部
７７ アクセル開度判定部
７８ 運転領域判定部
７９ エンジン回転数判定部
８０ エンジン制御部
８１ 変速制御部
８８ 記憶部
８９ 入出力部
９１ 動作点判定部
９２ 過給圧判定部
１０４ ターボモータ
１１０ 車速判定部
１１１ バッテリ電圧判定部
１１２ ターボモータ状態判定部

以下に、本発明に係る動力制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本発明の実施例１に係る動力制御装置の概略図である。実施例１に係る動力制御装置１は、車両（図示省略）の走行時における動力源として車両に搭載される内燃機関であるエンジン５で発生する動力の制御と、エンジン５で発生した動力を変速して車両の駆動輪５７側に伝達する自動変速機３０の変速制御とが可能に設けられている。このうち、エンジン５は、ガソリンを燃料とするレシプロ式の火花点火式内燃機関となっている。なお、エンジン５は、これに限定されるものではない。エンジン５は、例えば、ＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas：液化石油ガス）やアルコールを燃料とする火花点火式内燃機関であってもよいし、いわゆるロータリー式の火花点火式内燃機関であってもよいし、ディーゼル機関であってもよい。エンジン５は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０に接続されており、ＥＣＵ７０によって回転数やトルクが制御可能に設けられている。

このように設けられるエンジン５は、エンジン５が有する燃焼室（図示省略）に連通すると共に燃焼室に吸入される空気が流れる通路である吸気通路１１と、燃焼室で燃料を燃焼させた後、燃焼室から排出される排気ガスが流れる排気通路１２とが接続されている。また、エンジン５は、燃焼室で吸入する空気を圧縮する過給機であるターボチャージャ１５を備えており、ターボチャージャ１５が有するコンプレッサ１６は吸気通路１１に配設され、ターボチャージャ１５が有するタービン１７は排気通路１２に配設されている。ターボチャージャ１５は、タービン１７が配設されている排気通路１２を流れる排気ガスによってタービン１７が作動し、タービン１７の作動時の力がコンプレッサ１６に伝達されてコンプレッサ１６が作動することにより、吸気通路１１を流れる空気をコンプレッサ１６で圧縮可能に設けられている。

ターボチャージャ１５のコンプレッサ１６が配設される吸気通路１１は、吸気通路１１を流れる空気の流れ方向におけるコンプレッサ１６の下流側に、吸気通路１１内を開閉可能な吸入空気量調節手段であるスロットルバルブ２１が配設されている。また、吸気通路１１には、コンプレッサ１６の上流側に、吸気通路１１を流れる空気の流量を検出可能な吸入空気量検出手段であるエアフロメータ２２が設けられており、スロットルバルブ２１の下流側に、吸気通路１１を流れる空気の圧力を検出する吸気圧力検出手段である圧力センサ２３が設けられている。また、エンジン５には、エンジン出力軸６の回転数を検出可能な機関回転数検出手段であるエンジン回転数センサ７が設けられている。

また、自動変速機３０は、トルクコンバータ３１、無段変速機３５及び油圧制御装置５０を含んで構成されている。このうち、トルクコンバータ３１は、エンジン出力軸６と、無段変速機３５の入力軸である無段変速機入力軸３６とに接続されている。このトルクコンバータ３１は、エンジン５から伝達されたトルクの増幅が可能に設けられており、ロックアップ機構が備えられた公知のトルクコンバータ３１となっている。

また、無段変速機入力軸３６によってトルクコンバータ３１に接続される無段変速機３５は、トルクコンバータ３１に伝達されたエンジン５の動力が、トルクコンバータ３１を介して当該無段変速機３５に伝達可能に設けられている。また、無段変速機３５は、エンジン５の動力が当該無段変速機３５に伝達された場合に、無段変速機３５で車両の走行条件に応じて選択された変速比で回転数を変更し、変速したトルクを車両の駆動輪５７側に出力可能になっている。

また、無段変速機３５の出力軸である無段変速機出力軸３７は、他の回転軸などの動力伝達経路（図示省略）を介して差動装置５５に接続されている。即ち、無段変速機出力軸３７は、自動変速機３０の出力軸になっており、動力伝達経路を介して無段変速機出力軸３７が接続される差動装置５５は、さらに、駆動軸５６を介して車両の駆動輪５７に接続されている。このため、自動変速機３０に伝達されたエンジン５の動力は、差動装置５５や駆動軸５６を介して、駆動輪５７に伝達可能に設けられている。

無段変速機３５は、トルクの伝達に環状のベルト４３を用いる、いわゆるベルト式無段変速機となっている。この無段変速機３５は、プライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４２とを有しており、プライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４２とにはベルト４３が巻き掛けられ、このベルト４３を介してプライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４２との間でトルクが伝達可能に設けられている。

また、これらのプライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４２とは、共にベルト４３の幅方向における両側に配設される１対のシーブを有しており、プライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４２とは、このシーブ間の距離を変化させることできるように設けられている。さらに、プライマリプーリ４１やセカンダリプーリ４２には、これらのプーリに油圧を作用させることができる油圧制御装置５０が接続されており、シーブ間の距離は、プーリに作用させる油圧を油圧制御装置５０で調節することにより変化させることができる。このようにシーブ間の距離が変化した場合には、巻き掛けられるベルト４３の回転半径を変化する。

無段変速機３５は、このように巻き掛けられるベルト４３の回転半径を変化させることにより、プライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４２との間でトルクが伝達する際における回転比、即ち変速比を変化させることができる。また、無段変速機入力軸３６はプライマリプーリ４１に接続されており、無段変速機出力軸３７はセカンダリプーリ４２に接続されている。これにより、無段変速機３５、或いは自動変速機３０は、エンジン５で発生した動力を、変速比を変化させて車両の駆動輪５７側に出力可能になっている。

また、自動変速機３０には、無段変速機入力軸３６の回転数を検出可能な無段変速機入力軸回転数検出手段である無段変速機入力軸回転数センサ４５と、無段変速機出力軸３７の回転数を検出可能な無段変速機出力軸回転数検出手段である無段変速機出力軸回転数センサ４６とが設けられている。

これらの無段変速機入力軸回転数センサ４５、無段変速機出力軸回転数センサ４６、エンジン回転数センサ７、スロットルバルブ２１、エアフロメータ２２、圧力センサ２３、油圧制御装置５０は、ＥＣＵ７０に接続されている。さらに、ＥＣＵ７０には、車両の運転席に設けられるアクセルペダル６０の近傍に設けられ、アクセルペダル６０の開度であるアクセル開度を検出可能なアクセル開度検出手段であるアクセル開度センサ６１が接続されている。

図２は、図１に示す動力制御装置の要部構成図である。ＥＣＵ７０には、処理部７１、記憶部８８及び入出力部８９が設けられており、これらは互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。また、ＥＣＵ７０に接続されているエンジン回転数センサ７、スロットルバルブ２１、エアフロメータ２２、圧力センサ２３、無段変速機入力軸回転数センサ４５、無段変速機出力軸回転数センサ４６、油圧制御装置５０、アクセル開度センサ６１は、入出力部８９に接続されており、入出力部８９は、これらのエンジン回転数センサ７等との間で信号の入出力を行う。また、記憶部８８には、動力制御装置１を制御するコンピュータプログラムが格納されている。この記憶部８８は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、或いはこれらの組み合わせにより構成することができる。

また、処理部７１は、メモリ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成されており、少なくとも、アクセル開度センサ６１での検出結果よりアクセルペダル６０の開度であるアクセル開度を取得可能なアクセル開度取得手段であるアクセル開度取得部７２と、エアフロメータ２２での検出結果よりエンジン５の吸入空気量を取得可能な吸入空気量取得手段である吸入空気量取得部７３と、エンジン回転数センサ７での検出結果よりエンジン回転数を取得する機関回転数取得手段であるエンジン回転数取得部７４と、無段変速機出力軸回転数センサ４６での検出結果より車速を取得する車速取得手段である車速取得部７５と、圧力センサ２３での検出結果よりターボチャージャ１５による過給圧を取得する過給圧取得手段である過給圧取得部７６と、を有している。

また、処理部７１は、アクセル開度取得部７２で取得したアクセル開度に基づいてアクセル開度の変化の状態を判定するアクセル開度判定手段であるアクセル開度判定部７７と、エンジン５の運転領域を判定する機関運転領域判定手段である運転領域判定部７８と、エンジン５の回転数と所定の閾値とを比較し、閾値との関係を判定する機関回転数判定手段であるエンジン回転数判定部７９と、エンジン５の運転制御を行う内燃機関制御手段であるエンジン制御部８０と、油圧制御装置５０でプライマリプーリ４１及びセカンダリプーリ４２に作用させる油圧を制御することにより無段変速機３５の変速比を制御する変速制御手段である変速制御部８１と、を有している。

ＥＣＵ７０によって制御される動力制御装置１の制御は、例えば、エンジン回転数センサ７等の検出結果に基づいて、処理部７１が上記コンピュータプログラムを当該処理部７１に組み込まれたメモリに読み込んで演算し、演算の結果に応じて油圧制御装置５０等を作動させることにより制御する。その際に処理部７１は、適宜記憶部８８へ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。なお、このように動力制御装置１を制御する場合には、上記コンピュータプログラムの代わりに、ＥＣＵ７０とは異なる専用のハードウェアによって制御してもよい。

この実施例１に係る動力制御装置１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。車両の走行中は、アクセルペダル６０を足で操作することにより、エンジン５の回転数やトルクを調節し、車速を調節する。このように、アクセルペダル６０を操作している場合には、アクセルペダル６０のストローク量、或いはアクセル開度が、アクセルペダル６０の近傍に設けられるアクセル開度センサ６１によって検出される。アクセル開度センサ６１による検出結果は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有するアクセル開度取得部７２に伝達され、アクセル開度取得部７２で取得する。アクセル開度取得部７２で取得したアクセル開度は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有するエンジン制御部８０に伝達され、エンジン制御部８０は、伝達されたアクセル開度や、その他のセンサによる検出結果に基づいて、スロットルバルブ２１等を作動させることにより、エンジン５を制御する。

また、このようにエンジン制御部８０でエンジン５の運転制御を行っている場合には、吸気通路１１を流れる吸入空気量をエアフロメータ２２で検出し、検出結果がＥＣＵ７０の処理部７１が有する吸入空気量取得部７３に伝達されて、吸入空気量取得部７３で取得する。吸入空気量取得部７３で取得した吸入空気量は、エンジン制御部８０に伝達され、エンジン制御部８０は、この吸入空気量等によりエンジン５の運転状態を検出しつつ、エンジン５の運転制御を行う。

ここで、吸気通路１１には、ターボチャージャ１５のコンプレッサ１６が配設されている。このコンプレッサ１６は、エンジン５から排出される排気ガスによってターボチャージャ１５のタービン１７が作動した際の力により、作動可能に設けられている。このため、エンジン５の運転状態が、排気ガスによりタービン１７を作動させることができる運転状態になった場合に、エンジン５から排出される排気ガスによってタービン１７が作動し、この作動によりコンプレッサ１６は作動する。コンプレッサ１６が作動した際には、コンプレッサ１６は、吸気通路１１を流れる空気の流れ方向におけるコンプレッサ１６の上流側の空気を吸引し、圧縮して下流側に流す。これにより、ターボチャージャ１５の作動時におけるコンプレッサ１６の下流側の吸気通路１１には、大気圧よりも圧力が高くなった空気が流れる。このように、圧力が高くなった空気は、コンプレッサ１６の下流に配設され、エンジン制御部８０で開度が調節されるスロットルバルブ２１によって流量が調整され、エンジン５に供給される。即ち、ターボチャージャ１５が作動した場合には、エンジン５は、ターボチャージャ１５によって過給した状態で吸気する。

また、このようにターボチャージャ１５によって過給した空気など吸気通路１１を流れる空気の圧力は、吸気通路１１に設けられる圧力センサ２３で検出する。圧力センサ２３で検出した吸気通路１１内の空気の圧力は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する過給圧取得部７６に伝達され、過給圧取得部７６で過給圧として取得する。

エンジン５は、このようにエンジン制御部８０で制御されることにより運転可能になっているが、エンジン制御部８０によって制御されるエンジン５の動力は、エンジン出力軸６が回転することにより外部に出力される。このエンジン出力軸６の回転は、まず、トルクコンバータ３１に伝達され、トルクコンバータ３１が回転し、トルクコンバータ３１を介して無段変速機入力軸３６に伝達される。

トルクコンバータ３１を介して無段変速機入力軸３６に伝達されたエンジン出力軸６の回転は、無段変速機入力軸３６によって無段変速機３５へ伝達される。これにより、エンジン５の動力は無段変速機３５へ入力される。その際に、トルクコンバータ３１は、ロックアップ機構によってロックアップが可能に設けられているため、エンジン５の動力がトルクコンバータ３１を介して無段変速機へ入力される際には、ロックアップ状態であるか否かにより、動力の伝達の形態が異なる。

即ち、トルクコンバータ３１がロックアップ状態ではない場合は、トルクコンバータ３１を介して無段変速機３５に伝達される動力は、流体伝達により伝達される。また、トルクコンバータ３１がロックアップ状態の場合は、トルクコンバータ３１を介して無段変速機３５に伝達される動力は、ロックアップ機構による機械的な伝達により伝達される。これらのように、エンジン５からトルクコンバータ３１に伝達された動力は、ロックアップの状態に応じて、流体伝達または機械的な伝達により、トルクコンバータ３１を介して無段変速機３５へ入力される。

このように、トルクコンバータ３１を介して無段変速機入力軸３６から無段変速機３５へ入力されたエンジン５の動力は、無段変速機３５のプライマリプーリ４１、セカンダリプーリ４２、ベルト４３によって回転数及びトルクの大きさが変更されて、無段変速機３５が有する無段変速機出力軸３７から出力される。この無段変速機出力軸３７は、動力伝達経路を介して差動装置５５に接続されており、差動装置５５は駆動軸５６を介して駆動輪５７に接続されているため、無段変速機出力軸３７から出力された動力は、差動装置５５等を介して駆動輪５７へ伝達される。これにより駆動輪５７は回転し、車両は走行する。

また、車両の走行中には、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する変速制御部８１は自動変速機３０を制御し、車両の走行状態に応じて変速制御を行う。詳しくは、車両の走行時には、エンジン回転数センサ７でエンジン出力軸６の回転数を検出し、検出結果がＥＣＵ７０の処理部７１が有するエンジン回転数取得部７４に伝達されて、エンジン回転数取得部７４で取得する。また、車両の走行時には、無段変速機出力軸回転数センサ４６で無段変速機出力軸３７の回転数を検出する。この無段変速機出力軸３７と駆動輪５７とは、変速比が一定であるため、無段変速機出力軸３７の回転数を検出することにより、駆動輪５７の回転数を推定することができ、これにより車速を推定することができる。このため、無段変速機出力軸回転数センサ４６は、無段変速機出力軸３７の回転数を検出することを介して車速を検出可能な車速検出手段として設けられている。この無段変速機出力軸回転数センサ４６で検出した無段変速機出力軸３７の回転数は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する車速取得部７５に伝達され、車速取得部７５で所定の演算を行うことにより、車速として取得する。

変速制御部８１は、エンジン回転数取得部７４で取得したエンジン回転数や車速取得部７５で取得した車速などに応じて油圧制御装置５０を制御することにより、プライマリプーリ４１やセカンダリプーリ４２に作用させる油圧を制御する。これにより、プライマリプーリ４１やセカンダリプーリ４２に巻き掛けられるベルト４３の回転半径を変化させ、プライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４２との間の変速比を変更する。無段変速機３５は、このようにプライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４２との間の変速比を変更することにより、無段変速機入力軸３６に入力されたエンジン５の回転を、変速して無段変速機出力軸３７から出力することができる。

無段変速機３５は、このように変速比を変更することができるが、具体的に説明すると、まず、変速比を低速側にする場合には、プライマリプーリ４１に巻き掛けられるベルト４３の回転半径を小さくし、セカンダリプーリ４２に巻き掛けられるベルト４３の回転半径を大きくする。これにより、プライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４２との間の変速比は大きくなり、低速側の変速比になるため、駆動輪５７で発生する駆動力は大きくなる。反対に、変速比を高速側にする場合には、プライマリプーリ４１に巻き掛けられるベルト４３の回転半径を大きくし、セカンダリプーリ４２に巻き掛けられるベルト４３の回転半径を小さくする。これにより、プライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４２との間の変速比は小さくなり、高速側の変速比になるため、駆動輪５７の回転速度が高くなり、高速走行が可能になる。

図３は、車両の走行時におけるエンジンの回転数とトルクとの制御方法の説明図である。車両の走行時には、アクセルペダル６０の開度に応じてエンジン５や無段変速機３５を制御することにより、運転者が要求する運転状態で走行をするが、その際に、エンジン制御部８０は、エンジン５の回転数とトルクとの組み合わせである動作点が、燃費が最適なエンジン５の回転数とトルクとの組み合わせを連続してつなぎ合わせた線である燃費最適線ＦＬ上に、なるべく位置するように制御する。

つまり、エンジン５の運転制御を行う場合は、エンジン制御部８０は、アクセル開度取得部７２で取得したアクセル開度と車速取得部７５で取得した車速とより要求駆動力を算出し、算出した要求駆動力より、エンジン５に要求する動力である要求動力を算出する。エンジン５の動力は、エンジン５の回転数とトルクとにより決まるが、動力はこのようにエンジン５の回転数とトルクとの兼ね合いにより決まるため、同じ動力を得ることができる回転数とトルクとの組み合わせは、多数存在する。このため、エンジン制御部８０は、同じ動力になるエンジン５の回転数とトルクとの組み合わせを連続してつなぎ合わせた線である動力等高線ＰＬと、燃費最適線ＦＬとの交点付近に動作点が位置するように制御する。即ち、エンジン制御部８０は、要求動力と同じ動力になる動力等高線ＰＬと、燃費最適線ＦＬとの交点付近に、最終的な目標となる動作点である最終目標動作点ＬＰを位置させ、実際の動作点である実動作点ＡＰが最終目標動作点ＬＰに向かうように制御する。

その際に、エンジン５のトルクは、エンジン制御部８０でスロットルバルブ２１の開度や燃料の噴射量や点火時期等を制御することにより制御できるが、エンジン５の回転数は、エンジン出力軸６から駆動輪５７までの変速比と車速とにより決まるため、実動作点ＡＰが動力等高線ＰＬと燃費最適線ＦＬとの交点付近に位置するように制御する場合には、無段変速機３５の変速比も制御する。つまり、エンジン回転数が、最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬと燃費最適線ＦＬとの交点付近の回転数になるように、車速取得部７５で取得した車速に基づいて、変速制御部８１で無段変速機３５の変速比を変更する。これらのエンジン制御部８０と変速制御部８１との制御により、燃費が良好な状態で要求駆動力を得ることができる。つまり、エンジン制御部８０と変速制御部８１とは、共にエンジン５の動力を制御可能な動力制御手段として設けられている。

なお、これらの燃費最適線ＦＬや動力等高線ＰＬは、マップの状態で予め設定されてＥＣＵ７０の記憶部８８に記憶されている。このマップには、動力等高線ＰＬが複数設定されて記憶されており、また、アクセルペダル６０を全開にした場合におけるトルクを示すＷＯＴ（Wide Open Throttle）トルクＷＬも記憶されている。また、エンジン５の動力は、エンジン５のトルクと回転数とを乗じた値に係数を掛けたものであるため、同じ大きさの動力を発生することのできるエンジン５の回転数とトルクとを示す動力等高線ＰＬは、概ねエンジン５の回転数が高くなるに従ってトルクが小さくなり、エンジン５のトルクが大きくなるに従って回転数が低くなる。

車両の走行時には、このようにエンジン５のトルクや回転数を制御することにより、要求駆動力を実現して走行をするが、エンジン５にはターボチャージャ１５が備えられているため、エンジン５の運転領域は、ターボチャージャ１５で過給を行うことができる領域である過給領域と、ターボチャージャ１５で過給を行えない領域である非過給領域とを有している。このうち、過給領域は、比較的エンジントルクが大きい領域になっており、非過給領域は、過給領域よりもエンジントルクが小さい領域になっている。即ち、ターボチャージャ１５が作動して過給が行われた場合、エンジントルクは上昇するため、過給領域は、非過給領域よりもエンジントルクが大きい領域になっている。過給領域と非過給領域とでは、このようにエンジントルクの大きさが異なるため、車両の加速時に実動作点ＡＰが過給領域内に位置している場合は、エンジントルクが大きくなる際の変化速度が速いので、実動作点ＡＰは、比較的短い時間で最終目標動作点ＬＰに到達する。

これに対し、車両の加速時に実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している場合は、実動作点ＡＰが過給領域内に位置している場合よりも、エンジントルクが大きくなる際の変化速度が緩慢になる。このため、実動作点ＡＰが過給領域内に位置している際に加速をする場合には、実動作点ＡＰが最終目標動作点ＬＰに到達するまでの時間が長くなり易くなり、加速をする際に遅れが発生する。このため、実施例１に係る動力制御装置１では、車両の加速時に実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している場合は、非過給領域内でエンジン回転数を上昇させ、一旦実動作点ＡＰを、燃費を考慮せずにエンジン５の要求動力を得ることができる動作点に移行させる。

具体的には、最終目標動作点ＬＰの動力と同じ動力になる運転状態を示す動力等高線ＰＬのうち、非過給領域内に位置し、且つ、最もエンジントルクが大きくなる点に実動作点ＡＰを向かわせる。その後、実動作点ＡＰを、この動力等高線ＰＬに沿わせて最終目標動作点ＬＰまで移行させる。つまり、エンジン回転数は、車速と無段変速機３５の変速比とに応じて変化するため、無段変速機３５の変速比を変更することによりエンジン回転数を変化させる場合には、運転領域が過給領域であるか非過給領域であるか否かに関わらず、短時間で変化する。このため、実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している状態で加速をする場合は、エンジン回転数を上昇させて実動作点ＡＰを非過給領域内における高回転側に移行させることにより、エンジン５の動力を短時間で一旦上昇させる。

即ち、実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している状態で加速をする場合は、実動作点ＡＰを直接最終目標動作点ＬＰに移行させる制御は行わず、非過給領域内に位置する最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬにおけるエンジントルクが最も高い位置を初期目標動作点ＦＰとし、実動作点ＡＰを、この初期目標動作点ＦＰに移行させる。実動作点ＡＰが初期目標動作点ＦＰに移行し、さらに過給領域内に入ったら、高くなったエンジン回転数を下げながらトルクを大きくすることにより、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる。換言すると、実動作点ＡＰが初期目標動作点ＦＰに移行した場合には、ターボチャージャ１５が作動して過給が行われ、エンジン５の動力は上昇するので、エンジン５の動力を上昇させた状態で、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる。これにより、実動作点ＡＰは短時間で最終目標動作点ＬＰに移行する。

図４は、エンジンから発生する騒音を考慮したエンジンの回転数とトルクとの制御方法の説明図である。実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している状態で加速をする場合は、上述したように一旦エンジン回転数を非過給領域内で高くするが、エンジン５は、回転数が上昇するに伴い、エンジン５そのものから発生する音や排気音などの騒音が大きくなる。このため、実施例１に係る動力制御装置１では、エンジン回転数の上昇に伴い大きくなる騒音を許容できる回転数の上限である騒音許容回転数ＮＲが予め設定されており、エンジン回転数を非過給領域内で高くする場合には、この騒音許容回転数ＮＲ以下になるようにする。

具体的には、初期目標動作点ＦＰの回転数が、騒音許容回転数ＮＲ以上の場合には、初期目標動作点ＦＰが騒音許容回転数ＮＲ以下になるように再設定をし、初期目標動作点ＦＰを変更する。この場合、変更後の初期目標動作点ＦＰは、最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬ上に位置しなくてもよい。初期目標動作点ＦＰをこのように変更した後は、実動作点ＡＰが初期目標動作点ＦＰに移行するように制御し、実動作点ＡＰが変更後の初期目標動作点ＦＰに到達したら、エンジン回転数を初期目標動作点ＦＰの回転数で維持しつつ、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬ上に移行させる。

つまり、最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬ上における、変更後の初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数になる点を第２目標動作点ＳＰとし、実動作点ＡＰを初期目標動作点ＦＰに到達させたら、次に、実動作点ＡＰを第２目標動作点ＳＰに移行させる。実動作点ＡＰが第２目標動作点ＳＰに到達したら、その後、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる。

図５は、実施例１に係る動力制御装置の処理手順を示すフロー図である。次に、実施例１に係る動力制御装置１の制御方法、即ち、当該動力制御装置１の処理手順について説明する。なお、以下の処理は、車両の運転時に各部を制御する際に、所定の期間ごとに呼び出されて実行する。実施例１に係る動力制御装置１の処理手順では、まず、車速とアクセル開度とを取得する（ステップＳＴ１０１）。これらの車速とアクセル開度とのうち、車速は、無段変速機出力軸３７の回転数を無段変速機出力軸回転数センサ４６で検出し、検出結果をＥＣＵ７０の処理部７１が有する車速取得部７５で取得する。また、アクセル開度は、アクセルペダル６０の開度をアクセル開度センサ６１で検出し、検出結果をＥＣＵ７０の処理部７１が有するアクセル開度取得部７２で取得する。

次に、アクセル開度は前回より開き側であるか否かを判定する（ステップＳＴ１０２）。この判定は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有するアクセル開度判定部７７で行う。アクセル開度判定部７７は、今回の処理手順でアクセル開度取得部７２によって取得したアクセル開度と、前回の処理手順でアクセル開度取得部７２によって取得したアクセル開度とを比較することにより、アクセル開度は前回より開き側であるか否かを判定する。つまり、アクセル開度判定部７７は、今回の処理手順で取得したアクセル開度が、前回の処理手順で取得したアクセル開度より大きくなっていれば、アクセル開度は前回より開き側であると判定をする。アクセル開度判定部７７での判定により、アクセル開度は前回より開き側ではないと判定された場合は、この処理手順から抜け出る。

アクセル開度判定部７７での判定（ステップＳＴ１０２）により、アクセル開度は前回より開き側であると判定された場合は、次に、最終目標動作点ＬＰを設定する（ステップＳＴ１０３）。この設定は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有するエンジン制御部８０で行う。エンジン制御部８０は、車速取得部７５で取得した車速と、アクセル開度取得部７２で取得したアクセル開度とより、要求駆動力を算出し、算出した要求駆動力より、エンジン５に対して要求する要求動力を算出する。エンジン制御部８０は、このように算出した要求動力と、ＥＣＵ７０の記憶部８８に記憶されている燃費最適線ＦＬや動力等高線ＰＬのマップ（図３参照）とを用いることにより、最終目標動作点ＬＰを設定する。つまり、要求動力と同じ動力を実現できる回転数とトルクとを示す動力等高線ＰＬと、燃費最適線ＦＬとの交点を、最終目標動作点ＬＰとして設定し、この最終目標動作点ＬＰは、加速時の目標となる動作点である目標動作点のうち、最終的な目標となる動作点になる。

次に、エンジン５の運転領域は、非過給領域から過給領域に変更されるか否かを判定する（ステップＳＴ１０４）。この判定は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する運転領域判定部７８で行う。運転領域判定部７８は、現在の動作点、即ち、実際のエンジン５の回転数とエンジン５のトルクとの組み合わせを示す動作点である実動作点ＡＰが非過給領域内に位置しており、エンジン制御部８０で設定した最終目標動作点ＬＰが過給領域内に位置している場合は、エンジン５の運転領域は、非過給領域から過給領域に変更されると判定をする。運転領域判定部７８での判定により、エンジン５の運転領域は、非過給領域から過給領域には変更されないと判定された場合は、後述するステップＳＴ１０９に向かう。つまり、実動作点ＡＰと最終目標動作点ＬＰとの双方が共に過給領域内に位置していたり、共に非過給領域内に位置していたりするなどの場合には、後述するステップＳＴ１０９に向かう。

運転領域判定部７８での判定（ステップＳＴ１０４）により、エンジン５の運転領域が非過給領域から過給領域には変更されると判定された場合には、次に、最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬ上で、且つ、非過給領域で最もトルクが大きい点を初期目標動作点ＦＰにする（ステップＳＴ１０５）。この設定は、最終目標動作点ＬＰの設定と同様にエンジン制御部８０で行う。エンジン制御部８０は、最終目標動作点ＬＰの動力と同じ動力になるエンジン５の回転数とエンジン５のトルクとを示す動力等高線ＰＬのうち、非過給領域内に位置する部分で、最もトルクが大きい点を初期目標動作点ＦＰにする。つまり、エンジン制御部８０は、この動力等高線ＰＬと、非過給領域と過給領域との境界とが交差する点を、初期目標動作点ＦＰとして設定する。

次に、初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数≧騒音許容回転数であるか否かを判定する（ステップＳＴ１０６）。この判定は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有するエンジン回転数判定部７９で行う。この判定に用いる騒音許容回転数ＮＲは、エンジン回転数の上昇に伴い大きくなる騒音を許容できるエンジン回転数の上限として予め設定され、ＥＣＵ７０の記憶部８８に記憶されている。エンジン回転数判定部７９は、この騒音許容回転数ＮＲと、エンジン制御部８０で設定した初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数とを比較し、初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数が騒音許容回転数ＮＲ以上であるか否かを判定する。エンジン回転数判定部７９での判定により、初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数≧騒音許容回転数ＮＲではない、即ち、初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数は騒音許容回転数ＮＲ未満であると判定された場合は、後述するステップＳＴ１０８に向かう。

エンジン回転数判定部７９での判定（ステップＳＴ１０６）により、初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数≧騒音許容回転数ではあると判定された場合には、次に、初期目標動作点ＦＰを、エンジン回転数が騒音許容回転数ＮＲ以下となる動作点に変更する（ステップＳＴ１０７）。この変更は、エンジン制御部８０で行う。即ち、エンジン制御部８０は、初期目標動作点ＦＰを、騒音許容回転数ＮＲ以下のエンジン回転数と、非過給領域と過給領域との境界とが交差する点に変更する（図４参照）。このように初期目標動作点ＦＰを変更する場合におけるエンジン回転数は、騒音許容回転数ＮＲ以下で、騒音許容回転数ＮＲに近い回転数が好ましい。

また、初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数≧騒音許容回転数ではあると判定された場合には、エンジン制御部８０で初期目標動作点を変更すると同時に、第２目標動作点ＳＰを設定する。この第２目標動作点ＳＰは、最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬ上における変更後の初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数になる点を、第２目標動作点ＳＰとして設定する。

次に、実動作点ＡＰを初期目標動作点ＦＰに移行させた後、動力等高線ＰＬに沿って実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる（ステップＳＴ１０８）。この実動作点ＡＰの制御は、エンジン制御部８０と変速制御部８１とで行う。詳しくは、ステップＳＴ１０７で初期目標動作点ＦＰを変更した場合には、エンジン制御部８０でエンジン５を制御し、スロットルバルブ２１の開度を大きくしたりすることによってエンジントルクを大きくさせつつ、変速制御部８１で無段変速機３５を制御し、無段変速機３５の変速比を大きくして低速寄りの変速比にすることにより、エンジン回転数を上昇させる。これにより実動作点ＡＰを、変更後の初期目標動作点ＦＰに移行させる。

実動作点ＡＰが初期目標動作点ＦＰに到達した場合、ターボチャージャ１５は過給を行うことが可能になり、エンジントルクを大きくし易くなる。このため、実動作点ＡＰが初期目標動作点ＦＰに到達したら、エンジントルクをさらに大きくしながら、無段変速機３５の変速比を徐々に小さくして若干高速寄りの変速比に変更する。これにより、エンジン回転数を初期目標動作点ＦＰの回転数に維持させたまま、実動作点ＡＰを第２目標動作点ＳＰに移行させる。

実動作点ＡＰを第２目標動作点ＳＰに移行させたら、さらに、エンジントルクを大きくさせつつ無段変速機３５の変速比を小さくし、高速寄りの変速比にする。このように高速寄りの変速比にした場合は、エンジン回転数が低下するため、エンジン５と無段変速機３５との双方を制御し、エンジントルクを大きくさせつつエンジン回転数を低下させることにより、実動作点ＡＰを動力等高線ＰＬに沿って最終目標動作点ＬＰまで移行させる。

また、エンジン制御部８０で初期目標動作点ＦＰを設定（ステップＳＴ１０５）した後、エンジン回転数判定部７９での判定（ステップＳＴ１０６）により、初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数≧騒音許容回転数ではないと判定された場合には、まず、エンジントルクを大きくさせつつ、エンジン回転数を上昇させることにより、実動作点ＡＰを初期目標動作点ＦＰに移行させる。この場合、初期目標動作点ＦＰは最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬ上に位置しているので、ターボチャージャ１５で過給を行いながら、そのままエンジントルクを大きくさせつつエンジン回転数を低下させることにより、実動作点ＡＰを動力等高線ＰＬに沿って最終目標動作点ＬＰまで移行させる。これらにより、実際のエンジン５の回転数とトルクとは、最終目標動作点ＬＰのエンジン５の回転数とトルクとになり、エンジン５は良好な燃費を保ったまま要求動力を発生する状態で運転する。

また、これらに対し、運転領域判定部７８での判定（ステップＳＴ１０４）により、エンジン５の運転領域は非過給領域から過給領域には変更されないと判定された場合には、次に、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる（ステップＳＴ１０９）。この実動作点ＡＰの制御は、初期目標動作点ＦＰが設定された場合と同様に、エンジン制御部８０と変速制御部８１とで行う。即ち、エンジントルクが最終目標動作点ＬＰのトルクになるようにエンジン制御部８０でエンジン５を制御し、エンジン回転数が最終目標動作点ＬＰの回転数になるように変速制御部８１で無段変速機３５を制御する。これにより、実動作点ＡＰは最終目標動作点ＬＰに移行するので、実際のエンジン５の回転数とトルクとは、最終目標動作点ＬＰのエンジン５の回転数とトルクとになり、エンジン５は良好な燃費を保ったまま要求動力を発生する状態で運転する。

以上の動力制御装置１は、車両の加速時に、実動作点ＡＰが非過給領域内に位置し、且つ、最終目標動作点ＬＰが過給領域内に位置する場合には、エンジン制御部８０でエンジン５を制御し、変速制御部８１で無段変速機３５を制御することにより、実動作点ＡＰが過給領域内に移行するまではエンジン回転数を上昇させる。これにより、実動作点ＡＰが非過給領域内に位置することにより、エンジントルクを短時間で大きくすることが出来ない状態でも、エンジン回転数を上昇させることによりエンジン５の動力を短時間で上昇させることができる。また、実動作点ＡＰが過給領域内に入った後は、ターボチャージャ１５で過給が行われることにより、エンジントルクを大きくすることができるので、エンジン回転数を低下させて実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる。この最終目標動作点ＬＰは、エンジン５の目標動力の動力等高線ＰＬと燃費最適線ＦＬとの交点になっているため、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰが到達した場合には、実動作点ＡＰの回転数とトルクとで運転をするエンジン５は、運転者が要求する要求駆動力を実現できる要求動力を得ることができると共に、良好な燃費で運転をすることができる。この結果、ターボチャージャ１５付きエンジン５を動力源とする車両の加速時の駆動力の確保と燃費の悪化の抑制とを両立することができる。

また、車両の加速時に実動作点ＡＰを移行させる際に、エンジン制御部８０でエンジン５の動力を制御しつつ、変速制御部８１で無段変速機３５の変速比を制御することを介してエンジン回転数を制御することにより移行させるので、エンジン５のトルクと回転数とを共に所望の大きさにすることができ、実動作点ＡＰをより確実に所望の状態にすることができる。この結果、ターボチャージャ１５付きエンジン５を動力源とする車両の加速時の駆動力の確保と燃費の悪化の抑制との両立を、より確実に実現することができる。

また、最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬと、非過給領域と過給領域との境界とが交差する点を初期目標動作点ＦＰとして設定し、車両の加速時には、まずエンジン回転数を上昇させることにより実動作点ＡＰを初期目標動作点ＦＰまで移行させるので、ターボチャージャ１５による過給が行われない場合でも、エンジン５の動力を、より確実に短時間で要求動力にすることができる。これにより、車両の加速時に実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している場合でも、より確実に短時間で要求駆動力を実現できる。また、その後、過給圧の上昇によりエンジントルクが大きくなることに伴ってエンジン回転数を低下させることより、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰまで移行させるので、要求動力を維持し、要求駆動力を維持しつつ、燃費が良好になる運転状態にすることができる。これらの結果、ターボチャージャ１５付きエンジン５を動力源とする車両の加速時の駆動力の確保と燃費の悪化の抑制との両立を、より確実に実現することができる。

また、車両の加速時に実動作点ＡＰが非過給領域内に位置する場合において実動作点ＡＰを初期目標動作点ＦＰに移行させるためにエンジン回転数を上昇させた際に、エンジン回転数が騒音許容回転数ＮＲ以上になる場合には、初期目標動作点ＦＰを、エンジン回転数が騒音許容回転数ＮＲ以下になる動作点に変更している。これにより、車両の加速時に実動作点ＡＰが非過給領域内に位置する場合に、エンジン５の動力を短時間で上昇させるためにエンジン回転数を上昇させる場合における騒音を抑制できる。また、この場合、最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬ上における変更後の初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数になる点を、第２目標動作点ＳＰとして設定し、実動作点ＡＰが初期目標動作点ＦＰに到達したら、エンジン回転数は維持したままトルクを大きくして、実動作点ＡＰを第２目標動作点ＳＰに移行させている。さらに、実動作点ＡＰが第２目標動作点ＳＰに到達したら、エンジントルクを大きくしつつエンジン回転数を低下させることにより、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰまで移行させている。これらにより、騒音を抑制しつつ、要求動力を維持し、要求駆動力を維持している。この結果、騒音を抑制しつつ、ターボチャージャ１５付きエンジン５を動力源とする車両の加速時の駆動力の確保と燃費の悪化の抑制とを両立することができる。

実施例２に係る動力制御装置９０は、実施例１に係る動力制御装置１と略同様の構成であるが、実動作点ＡＰを初期目標動作点ＦＰに移行させている最中に、過給圧が最終目標動作点ＬＰのトルクを出すための必要過給圧になったら、実動作点ＡＰを初期目標動作点ＦＰに到達させることなくエンジントルクを大きくして実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに向かわせる点に特徴がある。他の構成は実施例１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。図６は、実施例２に係る動力制御装置の要部構成図である。実施例２に係る動力制御装置９０は、実施例１に動力制御装置１と同様に、ターボチャージャ１５が備えられるエンジン５の動力の制御が可能に設けられており、エンジン５の動力を、エンジン５と自動変速機３０とを制御することによって制御する。

また、実施例２に係る動力制御装置９０では、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる場合には、エンジントルクの大きさに関係する過給圧の状態を、制御時における判定基準に含めて、移行させる制御を行う。このため、実施例２に係る動力制御装置９０では、ＥＣＵ７０の処理部７１は、アクセル開度取得部７２と、吸入空気量取得部７３と、エンジン回転数取得部７４と、車速取得部７５と、過給圧取得部７６と、アクセル開度判定部７７と、運転領域判定部７８と、エンジン回転数判定部７９と、エンジン制御部８０と、変速制御部８１と、に加え、さらに、実動作点ＡＰの状態を判定する動作点判定手段である動作点判定部９１と、過給圧取得部７６で取得した過給圧と所定に閾値とを比較し、閾値との関係を判定する過給圧判定手段である過給圧判定部９２と、を有している。

この実施例２に係る動力制御装置９０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。実施例２に係る動力制御装置９０では、実動作点ＡＰを初期目標動作点ＦＰに移行させる際に過給圧を検出し、検出した過給圧が最終目標動作点ＬＰのエンジントルクを発生させるのに必要な過給圧以上の場合には、実動作点ＡＰを初期目標動作点ＦＰまで移行させずに、エンジントルクを大きくして実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる。

図７は、過給圧を考慮したエンジンの回転数とトルクとの制御方法の説明図である。車両の加速時に、実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している状態で加速をする場合は、実施例１に係る動力制御装置１と同様に一旦エンジン回転数を非過給領域内で高くするが、エンジン回転数が上昇した場合、過給圧が上昇し易くなる。最終目標動作点ＬＰは、エンジン５の運転領域における過給領域内の動作点であるため、このように過給圧が上昇し、過給圧が、最終目標動作点ＬＰのエンジントルクを実現できる過給圧になった場合には、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに向かわせることができる。このため、実施例２に係る動力制御装置９０では、実動作点ＡＰを初期目標動作点ＦＰに移行させている最中に過給圧を検出し、検出した過給圧が、最終目標動作点ＬＰのエンジントルクを発生させるのに必要な過給圧以上の場合には、実動作点ＡＰが初期目標動作点ＦＰに到達していない場合でも、エンジントルクを上昇させ、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬに向かわせる。

具体的には、実動作点ＡＰを初期目標動作点ＦＰに移行させている最中における過給圧を、エンジン５の吸気通路１１に設けられる圧力センサ２３で検出し、検出した過給圧が、最終目標動作点ＬＰのエンジンのトルクを発生させるのに必要な過給圧である必要過給圧以上の場合で、且つ、実動作点ＡＰが初期目標動作点ＦＰに到達していない場合は、その時点から、エンジン５の回転数は上昇させずに、トルクを大きくする。つまり、現在の過給圧が、必要過給圧以上の場合で、且つ、実動作点ＡＰが初期目標動作点ＦＰに到達していない場合は、その時点の実動作点ＡＰを過給圧到達動作点ＰＰとして設定する。さらに、最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬ上における、過給圧到達動作点ＰＰのエンジン回転数になる点を第２目標動作点ＳＰとして設定し、エンジン５の回転数は上昇させずにトルクを大きくすることにより、実動作点ＡＰを過給圧到達動作点ＰＰから第２目標動作点ＳＰに移行させる。実動作点ＡＰが第２目標動作点ＳＰに到達したら、その後、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる。

図８は、実施例２に係る動力制御装置の処理手順を示すフロー図である。次に、実施例２に係る動力制御装置９０の制御方法、即ち、当該動力制御装置９０の処理手順について説明する。なお、以下の処理は、車両の運転時に各部を制御する際に、所定の期間ごとに呼び出されて実行する。また、以下の処理手順は、実施例１に係る動力制御装置１での制御と同様な手法で最終目標動作点ＬＰと初期目標動作点ＦＰとを設定した後の手順について説明する。

実施例２に係る動力制御装置９０の処理手順では、最終目標動作点ＬＰと初期目標動作点ＦＰとを設定した後は、実動作点ＡＰは初期目標動作点ＦＰに移行中であるか否かを判定する（ステップＳＴ２０１）。この判定は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する動作点判定部９１で行う。実動作点ＡＰは、エンジン５の回転数とトルクとの組み合わせであるため、動作点判定部９１は、エンジン回転数取得部７４よりエンジン５の回転数を取得し、吸入空気量取得部７３で取得する吸入空気量やエンジン制御部８０で制御する燃料の噴射料よりエンジン５のトルクを取得する。動作点判定部９１は、このように取得したエンジン５の回転数とトルクとの変化の度合いに基づいて、実動作点ＡＰは初期目標動作点ＦＰに移行中であるか否かを判定する。動作点判定部９１での判定により、実動作点ＡＰは初期目標動作点ＦＰに移行中ではないと判定された場合には、この処理手順から抜け出る。

動作点判定部９１での判定（ステップＳＴ２０１）により、実動作点ＡＰは初期目標動作点ＦＰに移行中であると判定した場合には、次に、最終目標動作点ＬＰのトルクから必要過給圧を算出する（ステップＳＴ２０２）。この算出は、エンジン制御部８０で行う。エンジン制御部８０は、当該エンジン制御部８０で設定（実施例１、ステップＳＴ１０３参照）した最終目標動作点ＬＰのエンジントルクを、最終目標動作点ＬＰのエンジン回転数で発生させるのに必要な過給圧である必要過給圧を、ＥＣＵ７０の記憶部８８に記憶されている過給圧とトルクと回転数との関係を示すマップを用いて算出する。なお、この必要過給圧の算出は、過給圧とトルクと回転数との関係を示す関数などを用いて算出してもよい。

次に、現在の過給圧を取得する（ステップＳＴ２０３）。この過給圧の取得は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する過給圧取得部７６で行う。過給圧取得部７６は、吸気通路１１内の圧力におけるターボチャージャ１５のコンプレッサ１６の下流側の圧力である過給圧を、圧力センサ２３での検出結果より取得する。取得したこの過給圧が、実動作点ＡＰを初期目標動作点ＦＰに移行している最中における現在の過給圧になる。

次に、現在の過給圧≧必要過給圧であるか否かを判定する（ステップＳＴ２０４）。この判定は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する過給圧判定部９２で行う。過給圧判定部９２は、過給圧取得部７６で取得した現在の過給圧と、エンジン制御部８０で算出した必要過給圧とを比較し、現在の過給圧は必要過給圧以上であるか否かを判定する。過給圧判定部９２での判定により、現在の過給圧≧必要過給圧ではないと判定された場合、つまり、現在の過給圧は必要過給圧未満であると判定された場合には、この処理手順から抜け出る。

過給圧判定部９２での判定（ステップＳＴ２０４）により、現在の過給圧≧必要過給圧であると判定された場合には、次に、実動作点ＡＰは初期目標動作点ＦＰに到達したか否かを判定する（ステップＳＴ２０５）。この判定は、動作点判定部９１で行う。動作点判定部９１は、実動作点ＡＰは初期目標動作点ＦＰに移行中であるか否かの判定（ステップＳＴ２０１）をする場合と同様に、現在のエンジン５の回転数とトルクとを取得することにより、実動作点ＡＰのエンジン５の回転数とトルクとを取得する。動作点判定部９１は、このように取得した実動作点ＡＰのエンジン５の回転数及びトルクと、エンジン制御部８０で設定（実施例１、ステップＳＴ１０５参照）した初期目標動作点ＦＰのエンジン５の回転数及びトルクとを比較し、実動作点ＡＰと初期目標動作点ＦＰとのエンジン５の回転数及びトルクが一致していれば、実動作点ＡＰは初期目標動作点ＦＰに到達したと判定する。

なお、この判定を行う場合は、エンジン５の回転数及びトルク共に、一致しているか否かの判定を行う際に用いる所定の判定範囲をそれぞれ設定しており、実動作点ＡＰと初期目標動作点ＦＰとのエンジン５の回転数やトルクを比較する際に、この判定範囲内の差であれば、回転数やトルクは一致していると判定する。即ち、実動作点ＡＰ及び初期目標動作点ＦＰのエンジン５の回転数とトルクとが、それぞれ判定範囲内の差であれば、実動作点ＡＰは初期目標動作点ＦＰに到達したと判定する。

動作点判定部９１での判定（ステップＳＴ２０５）により、実動作点ＡＰは初期目標動作点ＦＰに到達したと判定した場合には、次に、初期目標動作点ＦＰの回転数が騒音許容回転数ＮＲ以下に変更されたか否かを判定する（ステップＳＴ２０６）。この判定は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有するエンジン回転数判定部７９で行う。即ち、初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数が騒音許容回転数ＮＲ以上であると判定された場合には、エンジン制御部８０で初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数を、騒音許容回転数ＮＲ以下となる回転数に変更するが（実施例１、ステップＳＴ１０７参照）、エンジン回転数判定部７９は、このように初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数が騒音許容回転数ＮＲ以下に変更されたか否かを判定する。

エンジン回転数判定部７９で、このように初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数が変更されたか否かを判定する場合は、初期目標動作点ＦＰの設定時における初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数を記憶しておき、記憶したエンジン回転数と現在の初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数とを比較することにより判定する。なお、この初期目標動作点ＦＰの回転数が騒音許容回転数ＮＲ以下に変更されたか否かの判定は、この判定方法以外の方法で判定してもよく、例えば、初期目標動作点ＦＰの設定時は、初期目標動作点ＦＰは最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬ上に位置するので、現在の初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数と、動力等高線ＰＬ上における現在の初期目標動作点ＦＰのエンジントルクにおけるエンジン回転数とを比較することにより、判定してもよい。

エンジン回転数判定部７９での判定（ステップＳＴ２０６）により、初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数は騒音許容回転数ＮＲ以下に変更されていないと判定された場合には、実動作点ＡＰを動力等高線ＰＬに沿って最終目標動作点ＬＰに移行させる（ステップＳＴ２０７）。この実動作点ＡＰの制御は、エンジン制御部８０と変速制御部８１とで行う。詳しくは、エンジン制御部８０でエンジン５を制御し、スロットルバルブ２１の開度を大きくしたりすることによってエンジントルクを大きくさせつつ、変速制御部８１で無段変速機３５を制御し、無段変速機３５の変速比を小さくして高速寄りの変速比にすることにより、エンジン回転数を低下させる。これにより実動作点ＡＰを、動力等高線ＰＬに沿って最終目標動作点ＬＰに移行させる。実動作点ＡＰが最終目標動作点ＬＰに到達した場合、実際のエンジン５の回転数とトルクとは、最終目標動作点ＬＰのエンジン５の回転数とトルクとになり、エンジン５は良好な燃費を保ったまま要求動力を発生する状態で運転する。

これに対し、過給圧判定部９２での判定（ステップＳＴ２０４）により、現在の過給圧≧必要過給圧であると判定され、且つ、動作点判定部９１での判定（ステップＳＴ２０５）により、実動作点ＡＰは初期目標動作点ＦＰに到達していないと判定された場合には、過給圧到達動作点ＰＰを設定する（ステップＳＴ２０８）。この設定は、エンジン制御部８０で行う。エンジン制御部８０は、過給圧が必要過給圧以上になった時点の実動作点ＡＰを、過給圧到達動作点ＰＰとして設定する。

このように、エンジン制御部８０で過給圧到達動作点ＰＰを設定した場合、または、エンジン回転数判定部７９での判定（ステップＳＴ２０６）により、初期目標動作点ＦＰの回転数は騒音許容回転数ＮＲ以下に変更されたと判定された場合には、第２目標動作点ＳＰを設定する（ステップＳＴ２０９）。この設定は、エンジン制御部８０で行う。エンジン制御部８０は、過給圧到達動作点ＰＰを設定した場合には、最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬ上における、過給圧到達動作点ＰＰのエンジン回転数になる点を、第２目標動作点ＳＰとして設定する。また、初期目標動作点ＦＰの回転数を騒音許容回転数ＮＲ以下に変更した場合には、最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬ上における、変更後の初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数になる点を、第２目標動作点ＳＰとして設定する。

次に、実動作点ＡＰを第２目標動作点ＳＰに移行させた後、動力等高線ＰＬに沿って最終目標動作点ＬＰに移行させる（ステップＳＴ２１０）。即ち、第２目標動作点ＳＰが設定された場合は（ステップＳＴ２０９）は、エンジン制御部８０でエンジン５を制御し、スロットルバルブ２１の開度を大きくしたりすることによってエンジントルクを大きくさせつつ、変速制御部８１で無段変速機３５を制御し、無段変速機３５の変速比を徐々に小さくして若干高速寄りの変速比に変更する。これにより、エンジン回転数を、過給圧到達動作点ＰＰの回転数、または初期目標動作点ＦＰの回転数に維持させたまま、実動作点ＡＰを第２目標動作点ＳＰに移行させる。

実動作点ＡＰを第２目標動作点ＳＰに移行させたら、さらに、エンジントルクを大きくさせつつ、無段変速機３５の変速比を小さくして高速寄りの変速比にすることにより、エンジン回転数を低下させる。これにより、実動作点ＡＰを、動力等高線ＰＬに沿って最終目標動作点ＬＰに移行させる。実動作点ＡＰが最終目標動作点ＬＰに到達した場合、実際のエンジン５の回転数とトルクとは、最終目標動作点ＬＰのエンジン５の回転数とトルクとになり、エンジン５は良好な燃費を保ったまま要求動力を発生する状態で運転する。

以上の動力制御装置９０は、車両の加速時に実動作点ＡＰが非過給領域内に位置する場合において実動作点ＡＰを初期目標動作点ＦＰに移行させるためにエンジン回転数を上昇させた際に、過給圧が必要過給圧以上になった場合には、現在の過給圧が必要過給圧以上になった時点での実動作点ＡＰを過給圧到達動作点ＰＰとして設定し、さらに、最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬ上における、過給圧到達動作点ＰＰのエンジン回転数になる点を第２目標動作点ＳＰとして設定している。エンジン制御部８０は、このように設定した過給圧到達動作点ＰＰのエンジン回転数のままエンジントルクを大きくさせて、まず実動作点ＡＰを過給圧到達動作点ＰＰから第２目標動作点ＳＰに移行させることにより、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬ上に移行させ、その後、最終目標動作点ＬＰまで移行させる。

これにより、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる際に、実動作点ＡＰが非過給領域内に位置していることにより、実動作点ＡＰを一旦初期目標動作点ＦＰに移行させる場合に、実動作点ＡＰが初期目標動作点ＦＰに到達していなくても、過給領域内における最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬ上に実動作点ＡＰを移行させることができる。従って、実動作点ＡＰの回転数とトルクとで運転をするエンジン５を、より早期に、運転者が要求する要求駆動力を実現できる要求動力を得ることができると共に、良好な燃費で運転をすることができる運転状態にすることができる。この結果、ターボチャージャ１５付きエンジン５を動力源とする車両の加速時の駆動力を、燃費の悪化を抑制しつつ、より早期に確保することができる。

実施例３に係る動力制御装置１００は、実施例１に係る動力制御装置１と略同様の構成であるが、ターボチャージャ１０１が電気により作動可能な電動のターボチャージャ１０１である点に特徴がある。他の構成は実施例１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。図９は、実施例３に係る動力制御装置の要部構成図である。実施例３に係る動力制御装置１００は、実施例１に動力制御装置１と同様に、エンジン５の動力の制御が可能に設けられており、エンジン５の動力を、エンジン５と自動変速機３０とを制御することによって制御する。また、この実施例３に係る動力制御装置１００は、実施例１に動力制御装置１と同様に、エンジン５には過給機が備えられているが、この過給機は、エンジン５から排出される排気ガスのみでなく電気によっても作動可能に設けられており、電動アシストが可能なターボチャージャ１０１になっている。このターボチャージャ１０１は、吸気通路１１に配設されるコンプレッサ１０２と、排気通路１２に配設されるタービン１０３とを有しており、さらに、電気によって作動することによりコンプレッサ１０２とタービン１０３とを一体となって回転させることができる電動機であるターボモータ１０４を有している。

ターボチャージャ１０１は、排気ガスによってタービン１０３が作動することによりコンプレッサ１０２を作動させるのみでなく、電気で作動するターボモータ１０４によってもコンプレッサ１０２を作動させることができ、このコンプレッサ１０２の作動により、吸気通路１１を流れる空気を圧縮可能に設けられている。このように、電気によって作動可能なターボチャージャ１０１は、電源として車両に搭載されるバッテリ１０５から供給される電気によって作動可能に設けられている。実施例３に係る動力制御装置１００では、このようにターボチャージャ１０１は電気によっても作動可能に設けられているため、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる場合には、ターボチャージャ１０１の制御も含めて、実動作点ＡＰを移行させる制御を行う。

図１０は、図９に示す動力制御装置の要部構成図である。これらのように設けられる実施例３に係る動力制御装置１００では、ＥＣＵ７０の処理部７１は、アクセル開度取得部７２と、吸入空気量取得部７３と、エンジン回転数取得部７４と、車速取得部７５と、過給圧取得部７６と、アクセル開度判定部７７と、運転領域判定部７８と、エンジン回転数判定部７９と、エンジン制御部８０と、変速制御部８１と、に加え、車速取得部７５で取得した車速に基づいて車速の状態を判定する車速判定手段である車速判定部１１０と、バッテリ１０５の電圧と所定の閾値とを比較し、閾値との関係を判定する電源電圧判定手段であるバッテリ電圧判定部１１１と、ターボモータ１０４が故障しているか否かを判定するターボモータ状態判定手段であるターボモータ状態判定部１１２と、を有している。

図１１は、実施例３に係る動力制御装置で実動作点を移行させる場合の手法の説明図である。実施例３に係る動力制御装置１００は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。実施例３に係る動力制御装置１００では、ターボチャージャ１０１はバッテリ１０５の電気によっても作動可能に設けられており、ＥＣＵ７０の処理部７１が有するエンジン制御部８０でターボモータ１０４を制御してターボモータ１０４を作動させ、ターボチャージャ１０１を作動させることにより、エンジン５の運転状態に関わらずターボチャージャ１０１で過給を行うことができる。つまり、エンジン５の運転状態が非過給領域である場合でも、ターボモータ１０４を作動させることにより過給を行うことができる。このため、車両の加速時に実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している場合において実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる場合には、実施例１に係る動力制御装置１のように、初期目標動作点ＦＰを経由して移行させる以外に、ターボモータ１０４を作動させて過給を行い、エンジントルクを大きくすることによっても行うことができる。

実施例３に係る動力制御装置１００では、実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している場合において実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる場合には、このように複数の手法で行うことができるが、この手法は、アクセルペダル６０の操作状態や車速によって切り替える。

図１２及び図１３は、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる場合における手法の切り替えの条件を示す説明図であり、図１２は、車速とアクセル開度とより手法を判断する際の説明図、図１３は、車速とアクセル開度の変化量とより手法を判断する際の説明図となっている。実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる場合に、例えば、車両を加速させる際におけるアクセル開度が小さい、または、アクセル開度が大きい場合でもアクセルペダル６０をゆっくり踏み込んでおり、アクセル開度を大きくする場合における変化量が小さい場合は、運転者は、急激な加速は要求していないと推測できる。

このため、この場合には、エンジン回転数はあまり上昇させずに、図１１中の手法Ａで示すように、初期目標動作点ＦＰを経由せずに、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに直接移行させる。また、車速が低い場合には、無段変速機３５の変速比を低速側にすることによってエンジン回転数を上昇させることができないので、この場合も図１１中の手法Ａで示すように、初期目標動作点ＦＰを経由せずに、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに直接移行させる。

このように、実動作点ＡＰを手法Ａで移行させる場合には、ターボモータ１０４をＯＮにし、バッテリ１０５から供給される電気によってターボモータ１０４を作動させる。これにより、ターボチャージャ１０１は作動するので、エンジン５の運転状態が非過給領域の場合でも、エンジン５はターボチャージャ１０１で過給した状態で吸気が可能になる。従って、実質的な吸入空気量は増加するため、エンジントルクが大きくなり、実動作点ＡＰは最終目標動作点ＬＰに移行する。

つまり、図１２に示すように、加速時におけるアクセル開度が所定のアクセル開度より小さい場合や、車速が所定の速度以下の場合は、運転状態の領域はターボモータＯＮ領域になる。また、アクセル開度が大きい場合でも、図１３に示すようにアクセル開度の変化量が所定のアクセル開度より小さい場合には、ターボモータＯＮ領域になる。このように、実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している場合における車両の加速時に、アクセル開度や車速の状態がターボモータＯＮ領域の場合には、ターボモータ１０４を作動させ、手法Ａで実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる。

これに対し、車速が所定の速度より速い場合において、車両の加速時のアクセル開度が大きく、且つ、アクセル開度を大きくする際における変化量が大きい場合は、運転者は、急激な加速を要求していると推測できる。このため、この場合には、図１１中の手法Ｂで示すように、初期目標動作点ＦＰを経由して、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる。

このように、実動作点ＡＰを手法Ｂで移行させる場合には、ターボモータ１０４をＯＦＦにし、ターボチャージャ１０１を電気で作動させない状態で、実施例１に係る動力制御装置１での制御と同様に、無段変速機３５の変速比を大きくしてエンジン回転数を上昇させることにより、実動作点ＡＰを、最終目標動作点ＬＰの動力等高線ＰＬ上に位置する初期目標動作点ＦＰに早期に移行させる。その後、ターボチャージャ１０１を電気で作動させない状態でも過給が可能になったら、過給によってエンジントルクを大きくしながらエンジン回転数を低下させることにより、実動作点ＡＰを、動力等高線ＰＬに沿って初期目標動作点ＦＰから最終目標動作点ＬＰに移行させる。

つまり、図１２に示すように、加速時におけるアクセル開度が所定のアクセル開度以上の場合や、車速が所定の速度より大きい場合は、運転状態の領域はアクセル開度変化量判定領域になる。アクセル開度や車速が、アクセル開度変化量判定領域内の状態の場合において、図１３に示すように、車速が所定の速度より大きく、且つ、アクセル開度の変化量が所定以上の変化量の場合には、運転状態の領域はターボモータＯＦＦ領域になる。実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している場合における車両の加速時に、アクセル開度や車速の状態がターボモータＯＦＦ領域の場合には、ターボモータ１０４を作動させず、手法Ｂで実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる。

実施例３に係る動力制御装置１００では、これらのように実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している場合において実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる場合には、このようにアクセルペダル６０や車速の状態に応じて手法Ａと手法Ｂとを切り替え、アクセルペダル６０の状態に応じてターボモータ１０４のＯＮとＯＦＦとを切り替えて移行させる。

図１４は、実施例３に係る動力制御装置の処理手順を示すフロー図である。次に、実施例３に係る動力制御装置１００の制御方法、即ち、当該動力制御装置１００の処理手順について説明する。なお、以下の処理は、車両の運転時に各部を制御する際に、所定の期間ごとに呼び出されて実行する。実施例３に係る動力制御装置１００の処理手順では、まず、車速取得部７５とアクセル開度取得部７２とで、車速とアクセル開度とを取得する（ステップＳＴ３０１）。次に、アクセル開度は前回より開き側であるか否かを、アクセル開度取得部７２によって取得したアクセル開度に基づいてアクセル開度判定部７７で判定する（ステップＳＴ３０２）。アクセル開度判定部７７での判定により、アクセル開度は前回より開き側ではないと判定された場合は、この処理手順から抜け出る。

アクセル開度判定部７７での判定（ステップＳＴ３０２）により、アクセル開度は前回より開き側であると判定された場合は、次に、最終目標動作点ＬＰを設定する（ステップＳＴ３０３）。この設定は、エンジン制御部８０で行う。エンジン制御部８０は、車速取得部７５で取得した車速と、アクセル開度取得部７２で取得したアクセル開度とに基づいて、エンジン５に対して要求する要求動力を算出し、この要求動力と、燃費最適線ＦＬや動力等高線ＰＬのマップ（図１１参照）とより、燃費最適線ＦＬ上で要求動力を実現可能な動作点である最終目標動作点ＬＰを設定する。

次に、エンジン５の運転領域は、非過給領域から過給領域に変更されるか否かを、実動作点ＡＰが位置する運転領域と最終目標動作点ＬＰが位置する運転領域とに基づいて、運転領域判定部７８で判定する（ステップＳＴ３０４）。運転領域判定部７８での判定により、エンジン５の運転領域は、非過給領域から過給領域には変更されないと判定された場合は、この処理手順から抜け出る。

次に、車速が低車速域であるか否かを判定する（ステップＳＴ３０５）。この判定は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する車速判定部１１０で行う。車速判定部１１０は、車速取得部７５で取得した車速が所定の閾値以下である場合には、現在の車速は低車速域であると判定し、後述するステップＳＴ３０９に向かう。なお、この低車速域であるか否かを判定に用いる車速の閾値は、実動作点ＡＰを移行させる際に、ターボモータ１０４を作動させるか否かの判定を車速を用いて行う際の基準の速度として予め設定され、ＥＣＵ７０の記憶部８８に記憶されている。

車速判定部１１０での判定（ステップＳＴ３０５）により、車速は低車速域ではないと判定された場合、つまり、車速取得部７５で取得した車速が所定の閾値より大きい場合には、次に、バッテリ電圧が所定値以下、またはターボモータ１０４が故障しているか否かを判定する（ステップＳＴ３０６）。この判定は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有するバッテリ電圧判定部１１１及びターボモータ状態判定部１１２で行う。このうち、バッテリ電圧判定部１１１は、電気が充電されているバッテリ１０５の電圧を検出し、検出したこの電圧が、所定値以下であるか否かを判定する。

また、ターボモータ状態判定部１１２は、エンジン制御部８０でターボモータ１０４を制御する際における制御量と、過給圧取得部７６で取得した過給圧とを比較し、過給圧取得部７６で取得した過給圧が、エンジン制御部８０でターボモータ１０４を制御する際における制御量に対して適切な値でない場合には、ターボモータ１０４は故障していると判定する。詳しくは、ターボモータ状態判定部１１２は、エンジン制御部８０でターボモータ１０４を制御する際における制御量から推測される過給圧と、過給圧取得部７６で取得した過給圧とを比較し、この過給圧同士の差が所定の差以上の場合には、ターボモータ１０４は故障していると判定する。

なお、バッテリ電圧判定部１１１での判定に用いるバッテリ１０５の電圧の所定値は、バッテリ１０５の充電量が低下しているか否かの基準値として予め設定され、ＥＣＵ７０の記憶部８８に記憶されている。同様に、ターボモータ状態判定部１１２でターボモータ１０４が故障しているか否かの判定を行う場合に用いる過給圧の差は、ターボモータ１０４が故障しているか否かを判断することができる基準値として予め設定され、ＥＣＵ７０の記憶部８８に記憶されている。バッテリ電圧判定部１１１及びターボモータ状態判定部１１２での判定により、バッテリ電圧が所定値以下である、またはターボモータ１０４が故障していると判定された場合には、後述するステップＳＴ３１０に向かう。

バッテリ電圧判定部１１１及びターボモータ状態判定部１１２での判定（ステップＳＴ３０６）により、バッテリ電圧は所定値より高く、ターボモータ１０４は故障していないと判定された場合には、次に、アクセル開度が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ３０７）。この判定は、アクセル開度判定部７７で行う。アクセル開度判定部７７は、アクセル開度取得部７２で取得したアクセル開度と、予めＥＣＵ７０の記憶部８８に記憶されたアクセル開度の所定値とを比較し、アクセル開度取得部７２で取得したアクセル開度が、この所定値以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ７０の記憶部８８に記憶されたアクセル開度の所定値は、運転者が急激な加速を要求しているか否かの判定を、アクセル開度に基づいて行う際における基準値として、予め設定され、記憶されている。アクセル開度判定部７７での判定により、アクセル開度は所定値以上ではないと判定された場合には、後述するステップＳＴ３０９に向かう。

アクセル開度判定部７７での判定（ステップＳＴ３０７）により、アクセル開度は所定値以上であると判定された場合には、次に、アクセル開度変化量が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ３０８）。この判定は、アクセル開度判定部７７で行う。アクセル開度判定部７７は、アクセル開度取得部７２で取得したアクセル開度を、継続して、或いは所定の時間間隔ごとに取得することにより、アクセル開度の変化量を取得する。さらに、このように取得したアクセル開度変化量と、予めＥＣＵ７０の記憶部８８に記憶されたアクセル開度変化量の所定値とを比較し、アクセル開度取得部７２で取得したアクセル開度変化量が、この所定値以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ７０の記憶部８８に記憶されたアクセル開度変化量の所定値は、運転者が急激な加速を要求しているか否かの判定を、アクセル開度変化量に基づいて行う際における基準値として、予め設定され、記憶されている。アクセル開度判定部７７での判定により、アクセル開度変化量が所定値以上であると判定された場合には、後述するステップＳＴ３１０に向かう。

車速判定部１１０での判定（ステップＳＴ３０５）により、現在の車速は低車速域であると判定された場合、または、アクセル開度判定部７７での判定（ステップＳＴ３０７）により、アクセル開度は所定値未満であると判定された場合、または、アクセル開度判定部７７での判定（ステップＳＴ３０８）により、アクセル開度変化量は所定値以上ではないと判定された場合、即ち、アクセル開度変化量は所定値未満であると判定された場合には、手法Ａで実動作点ＡＰを移行させる（ステップＳＴ３０９）。つまり、これらのように、車速が所定の車速より低い場合や、アクセル開度が所定の開度より小さい場合、または、アクセル開度が所定の開度より大きい場合でも、アクセル開度の変化量が所定の変化量より小さい場合には、車両の加速時における運転状態の領域はターボモータＯＮ領域になる。

このため、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる場合には、エンジン制御部８０でエンジン５を制御することによりエンジントルクを大きくし、変速制御部８１で無段変速機３５を制御することによりエンジン回転数を調節しつつ、ターボモータ１０４をＯＮにしてエンジン制御部８０でターボモータ１０４を制御することによって過給を行う。

このように、ターボモータ１０４を作動させ、電気でターボチャージャ１０１を作動させて過給を行うことにより、実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している場合でも、ターボチャージャ１０１での過給によってエンジントルクは上昇するので、実動作点ＡＰを直接最終目標動作点ＬＰに移行させることができる。これにより、実際のエンジン５の回転数とトルクとは、最終目標動作点ＬＰのエンジン５の回転数とトルクとになり、エンジン５は良好な燃費を保ったまま要求動力を発生する状態で運転する。

これに対し、車速判定部１１０での判定（ステップＳＴ３０５）により、現在の車速は低車速域ではないと判定され、さらに、アクセル開度判定部７７での判定（ステップＳＴ３０７）により、アクセル開度は所定値以上であると判定され、且つ、アクセル開度判定部７７での判定（ステップＳＴ３０８）により、アクセル開度変化量は所定値以上であると判定された場合には、手法Ｂで実動作点ＡＰを移行させる（ステップＳＴ３１０）。つまり、これらのように、車速が所定の車速以上で、且つ、アクセル開度が所定の開度以上、さらに、アクセル開度の変化量が所定の変化量以上の場合には、車両の加速時における運転状態の領域はターボモータＯＦＦ領域になる。このため、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる場合には、ターボモータをＯＦＦにし、ターボチャージャ１０１を電気で作動させずに、実動作点ＡＰを移行させる制御を行う。

即ち、実動作点ＡＰを移行させる場合には、エンジン制御部８０でエンジン５を制御しつつ、変速制御部８１で無段変速機３５を制御することにより、エンジン回転数を上昇させる。これにより、実動作点ＡＰを初期目標動作点ＦＰに移行させる。さらに、実動作点ＡＰが初期目標動作点ＦＰに到達したら、ターボチャージャ１０１は排気ガスによって作動可能になるので、過給を行うことによってエンジントルクを大きくしつつ、エンジン回転数を低下させることにより、実動作点ＡＰを、動力等高線ＰＬに沿って最終目標動作点ＬＰに移行させる。実動作点ＡＰが最終目標動作点ＬＰに到達した場合、実際のエンジン５の回転数とトルクとは、最終目標動作点ＬＰのエンジン５の回転数とトルクとになり、エンジン５は良好な燃費を保ったまま要求動力を発生する状態で運転する。

以上の動力制御装置１００は、ターボチャージャ１０１にターボモータ１０４が設けられ、ターボチャージャ１０１をバッテリ１０５の電気によっても作動させることができるので、車両の加速時に実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している場合において、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる際に、車両の運転状態に応じてエンジン制御部８０でターボモータ１０４を制御することにより、ターボチャージャ１０１を電気で作動させたり排気ガスのみによって作動させたりすることを切り替えている。これにより、より確実に要求駆動力を実現できると共に、ターボチャージャ１０１を電気で作動可能にした場合における電気の消費量の低減を図ることができる。つまり、実動作点ＡＰが非過給領域内に位置し、且つ、車両の加速時におけるアクセル開度の変化量が小さい場合には、ターボチャージャ１０１を電気で作動させてエンジントルクを大きくさせることによって実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させているので、車両の加速時に実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している場合でも、より確実に実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させることができる。

これに対し、車両の加速時におけるアクセル開度の変化量が大きく、且つ、実動作点ＡＰが非過給領域内に位置する場合には、エンジンの回転数を上昇させることにより、実動作点ＡＰを初期目標動作点ＦＰに移行させた後、最終目標動作点ＬＰに移行させているので、電気の消費量を低減することができる。即ち、ターボチャージャ１０１を電気で作動させることができるように設けられている場合でも、車両の加速時におけるアクセル開度の変化量が大きい場合には、ターボチャージャ１０１を電気で作動させずに、エンジン回転数を上昇させることによってエンジン５の動力を上昇させているので、電気の消費量が増加することを抑制しつつ、運転者の要求駆動力を実現できる。これらの結果、ターボチャージャ１０１を電気で作動可能にすることによりターボチャージャ１０１付きエンジン５を動力源とする車両の加速時の駆動力を、より確実に確保することができると共に、ターボモータ１０４をＯＦＦにする運転領域を設けることにより、電気の消費量を低減することができる。

また、ターボチャージャ１０１にターボモータ１０４を設けた場合でも、電気の消費量を低減することができるので、ターボチャージャ１０１を電気で作動させることができるようにした場合に確保すべき発電量を低減することができる。これにより、エンジン５の運転時に発電を行うオルタネータ（図示省略）の負荷を小さくすることができ、エンジン５の運転時における負荷を小さくすることができる。この結果、ターボチャージャ１０１を電気によって作動可能にした場合における燃費の悪化を抑制することができる。

また、アクセル開度の変化量が小さい場合には、ターボチャージャ１０１を電気で作動させて実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させているので、運転者に違和感を与えることなく、加速することができる。つまり、車両の加速時におけるアクセル開度の変化量が小さい場合は、運転者は急激な加速を要求していないことが推測されるので、この場合にはターボチャージャ１０１を電気で作動させて過給を行い、エンジントルクを上昇させることによって実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させるので、エンジン回転数が必要以上に高くなることを抑制できる。これにより、運転者が急激な加速を要求していない場合に、エンジン回転数が必要以上に高回転になることに起因する運転者の違和感を抑制できる。また、車両の加速時におけるアクセル開度の変化量が大きい場合は、運転者は急激な加速を要求していることが推測されるので、この場合には、エンジン回転数を上昇させても、運転者は違和感を覚えなくなる。これらの結果、車両の加速時に、運転者に違和感を与えることなく運転者の要求駆動力を実現することができる。

また、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる際に、バッテリ電圧やターボモータ１０４の状態を判定し、バッテリ電圧が所定値以下の場合やターボモータ１０４が故障していると判定できる場合は、手法Ｂで移行させるので、より確実に移行させることができる。つまり、手法Ａは、ターボモータ１０４を作動させることにより、実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している場合でもターボチャージャ１０１で過給を行い、エンジントルクを大きくすることにより実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させるが、バッテリ電圧が所定値以下の場合や、ターボモータ１０４が故障している場合は、ターボモータ１０４を所望の状態で作動させることができなくなる。これにより、ターボチャージャ１０１で過給を行うことができなくなるため、エンジントルクは大きくなり難くなり、実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している場合に実動作点ＡＰを直接最終目標動作点ＬＰに移行させる際に、最終目標動作点ＬＰに到達するまでの時間が長くなる。

従って、バッテリ電圧が低下したりターボモータ１０４が故障したりすることによりターボモータ１０４を所望の状態で作動させることができなくなる状態の場合には、ターボモータ１０４をＯＦＦにする手法Ｂで実動作点ＡＰを移行させるので、実動作点ＡＰを、より確実に、且つ、早期に最終目標動作点ＬＰに到達させることができる。この結果、ターボチャージャ１０１付きエンジン５を動力源とする車両の加速時の駆動力の確保と燃費の悪化の抑制とを、より確実に両立することができる。

なお、実施例１〜３に係る動力制御装置１、９０、１００では、実動作点ＡＰを移行させる際における制御がそれぞれ異なっているが、車両の加速時に実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している場合に、実動作点ＡＰを最終目標動作点ＬＰに移行させる制御は、各実施例での制御をそれぞれ組み合わせてもよい。

また、上述した動力制御装置１、９０、１００では、無段変速機３５は、プライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４２とに巻き掛けられるベルト４３の回転半径を変化させることにより、変速比を無段階に変更可能なベルト式の無段変速機３５になっているが、無段変速機３５は、ベルト式以外の形態でもよい。例えば、公知のトロイダル式の無段変速機など、エンジン５から伝達された動力を駆動輪側に伝達する際に、無段階で変速比を変更できる変速機であれば、無段変速機の形態は問わない。

また、上述した動力制御装置１、９０、１００では、自動変速機３０は無段変速機３５を有しており、エンジン５から駆動輪５７の方向の伝達する動力の変速は、無段変速機３５で無段階に変速が可能になっているが、自動変速機３０には、有段の変速装置（図示省略）を設け、この変速装置によって変速を行ってもよい。この場合、変速比を変更する際には、それぞれ異なる変速比を有する複数の変速段の中から、所望の変速比に最も近くなる変速比を実現できる変速段を選択する。例えば、実動作点ＡＰを初期目標動作点ＦＰに移行させる際には、エンジン回転数を初期目標動作点ＦＰのエンジン回転数に最も近くすることができる変速段を選択する。このように、有段の変速装置を用いた場合でも、車両の加速時に実動作点ＡＰが非過給領域に位置している場合には、エンジン回転数を、初期目標動作点ＦＰや最終目標動作点ＬＰなどの目標となる動作点のエンジン回転数に最も近くなる変速段を選択することにより、車両の加速時に実動作点ＡＰが非過給領域内に位置している場合でも、実動作点ＡＰを早期に最終目標動作点ＬＰに移行させることができる。この結果、ターボチャージャ１５、１０１付きエンジン５を動力源とする車両の加速時の駆動力の確保と燃費の悪化の抑制とを両立することができる

また、上述した動力制御装置１、９０、１００では、実動作点ＡＰを初期目標動作点ＦＰに移行させる際にエンジン回転数を上昇させる場合は、無段変速機３５の変速比を変更することにより上昇させているが、エンジン回転数は、無段変速機３５の変速比を変更すること以外により上昇させてもよい。例えば、エンジン５の動力を伝達する動力伝達経路に、摩擦式のクラッチ（図示省略）を設け、通常はクラッチを係合し、エンジン５の回転を上昇させる場合にはクラッチを滑らせることによって回転を上昇させてもよい。このように、エンジン回転数を上昇させ、エンジン５の運転領域が過給領域に入ればターボチャージャ１５、１０１によって過給を行うことができ、エンジン５の動力を確保することができるため、クラッチを滑らせることにより一時的に動力の伝達効率が低下しても、結果的には実動作点ＡＰを早期に最終目標動作点ＬＰに移行させることができる。この結果、車両の加速時に遅れが発生することを抑制できる。

以上のように、本発明に係る動力制御装置は、動力源が過給機付きエンジンである場合に有用であり、特に、エンジンから出力された動力を変速する変速機として、変速比を無段階に変速できる無段変速機が用いられている場合に適している。

Claims (6)

1. 車両の走行時における動力源として設けられ、且つ、過給機が備えられると共に前記過給機により過給が可能なエンジンと、
   前記エンジンの動力を制御可能に設けられていると共に、前記車両の加速時に、実際の前記エンジンの回転数と前記エンジンのトルクとの組み合わせを示す動作点である実動作点が、前記エンジンの運転領域のうち前記過給機で過給を行えない領域である非過給領域内に位置し、且つ、加速時の目標となる動作点である目標動作点が前記エンジンの運転領域のうち前記過給機で過給を行うことができる領域である過給領域内に位置する場合に、前記実動作点が前記過給領域内に移行するまでは前記エンジンの回転数を上昇させ、前記実動作点が前記過給領域内に入った後は前記エンジンの回転数を低下させて前記実動作点を前記目標動作点に移行させる動力制御手段と、
   を備えることを特徴とする動力制御装置。
2. さらに、前記エンジンで発生した動力を変速して前記車両の駆動輪側に出力する自動変速機を備えており、
   前記動力制御手段は、前記実動作点を移行させる際に、前記エンジンの動力を制御しつつ前記自動変速機の変速比を制御することを介して前記エンジンの回転数を制御することにより移行させる請求項１に記載の動力制御装置。
3. 前記動力制御手段は、前記実動作点を、前記目標動作点の動力と同じ動力になる前記エンジンの回転数と前記エンジンのトルクとを示す動力等高線と、前記非過給領域と前記過給領域との境界とが交差する点まで、前記エンジンの回転数を上昇させることにより移行させた後、前記エンジンの回転数を低下させることより前記目標動作点まで移行させる請求項１または２に記載の動力制御装置。
4. 前記動力制御手段は、前記実動作点が前記非過給領域内に位置する場合に前記エンジンの回転数を上昇させた際に、前記エンジンの回転数が、前記エンジンの回転数の上昇に伴い大きくなる騒音を許容できる回転数の上限である騒音許容回転数以上になる場合には、前記エンジンの回転数を前記騒音許容回転数以下にした状態で前記エンジンのトルクを大きくさせて、前記実動作点を、前記目標動作点の動力と同じ動力になる前記エンジンの回転数と前記エンジンのトルクとを示す動力等高線上に移行させた後、前記目標動作点まで移行させる請求項１または２に記載の動力制御装置。
5. 前記動力制御手段は、前記実動作点が前記非過給領域内に位置している状態での前記エンジンの回転数の上昇時に、前記過給機で過給を行う際における前記エンジンの吸入空気の圧力である過給圧が、前記目標動作点の前記エンジンのトルクを発生させるのに必要な前記過給圧である必要過給圧以上になった場合には、前記過給圧が前記必要過給圧以上になった時点での前記実動作点の前記エンジンの回転数のまま前記エンジンのトルクを大きくさせて、前記実動作点を、前記目標動作点の動力と同じ動力になる前記エンジンの回転数と前記エンジンのトルクとを示す動力等高線上に移行させた後、前記目標動作点まで移行させる請求項１または２に記載の動力制御装置。
6. 前記過給機は、電気によっても作動可能に設けられており、
   前記動力制御手段は、前記実動作点が前記非過給領域内に位置し、且つ、加速時におけるアクセルペダルの開度の変化量が小さい場合には、前記過給機を電気で作動させて前記エンジンのトルクを大きくさせることにより前記実動作点を前記目標動作点に移行させ、
   前記実動作点が前記非過給領域内に位置し、且つ、加速時における前記アクセルペダルの開度の変化量が大きい場合には、前記実動作点が前記過給領域内に移行するまでは前記エンジンの回転数を上昇させる請求項１または２に記載の動力制御装置。

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