JP3741096B2 - 車載内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載内燃機関の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車用エンジンにおいては、その出力調整が自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダルの踏込量（アクセル踏込量）に基づき行われる。アクセル踏込量はエンジンに対する出力要求の大きさを表すパラメータであり、このアクセル踏込量に基づくエンジンの出力調整によって要求されるエンジン出力が得られるようになる。例えば、ディーゼルエンジンにおいては、アクセル踏込量等に基づき燃料噴射量が制御され、これにより要求されるエンジン出力を得るための出力調整が行われる。
【０００３】
また、近年の自動車用エンジン、特にディーゼルエンジンについては、排気中に含まれる窒素酸化物（ＮＯx ）の低減など排気エミッションの改善が要求されている。こうした要求を満たすため、例えば特許文献１〜５に示されるように、排気通路の排気を吸気通路に再循環することで燃料が燃焼するときの燃焼室内に当該燃焼に寄与しない排気を存在させ、これにより燃焼温度を低下させて窒素酸化物（ＮＯx ）の生成を抑制することが行われる。
【０００４】
排気通路から吸気通路への排気の再循環量（ＥＧＲ量）は、排気通路から吸気通路に排気を流すＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブ、及び吸気通路に設けられたスロットルバルブのバルブ開度を調整することによって制御される。なお、このようにしてＥＧＲ量を制御することができるのは、ＥＧＲバルブの開度調整によってＥＧＲ通路の排気流通面積が変化するとともに、スロットルバルブの開度調整によって吸気通路の圧力が変化して排気通路内と吸気通路内との圧力差が変化するためである。
【０００５】
上記ＥＧＲ量については増量するほど排気中のＮＯx を低減することができる。ただし、ＥＧＲ量が増量するほど燃焼室内に存在する排気の量が増えることから、燃焼室に空気が吸入されにくくなって吸入空気量は減少する。そして、吸入空気量が燃料噴射量に対して過度に少なくなると、燃料に対し酸素の少ない状態での燃料の燃焼が行われ、排気中において煤を主成分とする微粒子（パティキュレート）が増加することとなる。
【０００６】
従って、ＥＧＲ量の制御としては、燃料噴射量に対し吸入空気量が不足することのないよう燃料噴射量等に基づいて行われる。即ち、燃料噴射量が多くなるほどＥＧＲ量が少なくなるように、また燃料噴射量が少なくなるほどＥＧＲ量が多くなるようにされる。こうしたＥＧＲ量の制御によって、排気中のパティキュレートの量を許容値以下に抑えるのに必要な吸入空気量を確保しつつ、最大限のＮＯx 低減効果が得られるようになる。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６３−９４０３６号公報
【特許文献２】
特開２００２−２１３２６４号公報
【特許文献３】
特開２００２−１４７２９０号公報
【特許文献４】
特開平８−２４０１３６号公報
【特許文献５】
特開昭６０−１９２８７０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動車用エンジンにはクラッチ機構を介して変速機が連結される。この変速機の変速時にはエンジンと変速機との間の動力伝達を一時的に遮断するようクラッチ機構が動作させられるが、こうしたクラッチ機構の断接（解放・係合）を自動的に行うことも提案されている。また、変速機の変速時であってクラッチ機構の解放によってエンジンと変速機との間の動力伝達を遮断しているときには、エンジンの回転抵抗が小さくなってエンジン回転速度が過上昇しないよう、エンジンへの出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、エンジンの出力トルクを低下させるトルク制御が行われる。
【０００９】
上記のようにトルク制御に起因して燃料噴射量が一時的に減量させられると、燃料噴射量等に応じて制御されるＥＧＲ量については一時的に増量しようとされる。しかし、燃料噴射量の変化に伴うＥＧＲ量の変化には応答遅れが存在することから、トルク制御によって燃料噴射量が一旦減量させられ、その後にエンジンへの出力要求に対応した値へと増量されるとき、当該燃料噴射量の変化に精度よく追従してＥＧＲ量を変化させることは困難である。
【００１０】
このため、燃料噴射量が一旦減量させられた後に増量させられるとき、ＥＧＲ量が上記増量後の燃料噴射量に適した値まで減量するのに遅れが生じて同燃料噴射量に対し過多になる。このようにＥＧＲ量が過多になると、その過多の分だけ燃焼室に吸入できる空気の量が少なくなるため、エンジンの吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなる。その結果、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われることから、排気中のパティキュレートの量が多くなることは避けられない。
【００１１】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、変速機の変速時に、排気再循環量（ＥＧＲ量）が過多になって排気中の微粒子（パティキュレート）の量が増加するのを抑制することのできる車載内燃機関の制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、車載内燃機関への出力要求に応じて燃料噴射量を制御するとともに、同機関の排気通路から吸気通路への排気の再循環量を調整するＥＧＲ量調整手段を前記燃料噴射量に基づき制御する車載内燃機関の制御装置において、前記内燃機関にクラッチ機構を介して連結された変速機の変速時に、同機関と前記変速機との間が自動的に断接されるよう前記クラッチ機構を解放・係合させるクラッチ制御手段と、前記変速機の変速時に、前記出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、機関出力トルクを低下させるトルク制御手段と、前記変速機の変速時に、前記燃料噴射量に基づき前記ＥＧＲ量調整手段を制御することに代えて、前記出力要求に基づき前記ＥＧＲ量調整手段を制御するＥＧＲ制御手段とを備えた。
【００１３】
変速機の変速時には、車載内燃機関への出力要求に関係なく燃料噴射量が一旦減量され、これにより変速に伴うクラッチ機構の解放時に機関回転速度が過上昇することは抑制される。更に、変速機の変速動作が行われた後、上記のように減量された燃料噴射量が同機関への出力要求に対応した値へと増量されるとともにクラッチ機構の係合が開始され、内燃機関と変速機との回転が合わせられた状態で両者が接合される。上記のように変速機の変速時に燃料噴射量が一時的に減量されるときには、ＥＧＲ量調整手段が上記出力要求に基づき制御されるため、上記燃料噴射量の減量に伴い排気再循環量が変更されることはない。そのため、上記燃料噴射量が減量状態から同機関への出力要求に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する排気再循環量の変化に応答遅れが生じ、排気再循環量が過多になるのを抑制することができる。従って、変速機の変速時に、排気再循環量の過多に伴い吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなり、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われて排気中の微粒子の量が増加するのを抑制することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記ＥＧＲ制御手段は、前記変速機の変速時には、前記内燃機関への出力要求の大きさを表すアクセル操作量に基づき、そのときのアクセル操作によって通常の機関運転時に得られる同機関の出力トルクを推定トルクとして算出し、この推定トルクに基づき前記ＥＧＲ量調整手段を制御するものとした。
【００１５】
車載内燃機関の出力トルクは燃料噴射量に応じて変化する。このため、上記推定トルクは変速機の変速時における車載内燃機関への出力要求、即ちアクセル操作量に応じた燃料噴射量に対応する値となる。従って、推定トルクに基づきＥＧＲ量調整手段を制御することにより、変速機の変速時における燃料噴射量の一時的な減量に伴い排気再循環量が変更されることはなくなる。
【００１６】
請求項３記載の発明では、車載内燃機関への出力要求に応じて燃料噴射量を制御するとともに、同機関の排気通路から吸気通路への排気の再循環量を調整するＥＧＲ量調整手段を前記燃料噴射量に基づき制御する車載内燃機関の制御装置において、前記内燃機関にクラッチ機構を介して連結された変速機の変速時に、同機関と前記変速機との間が自動的に断接されるよう前記クラッチ機構を解放・係合させるクラッチ制御手段と、前記変速機の変速時に、前記出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、前記出力トルクを低下させるトルク制御手段と、前記変速機の変速時に、前記燃料噴射量に基づき前記ＥＧＲ量調整手段を制御することに代えて、前記ＥＧＲ量調整手段を前記変速直前の状態に固定する固定制御を行うＥＧＲ制御手段とを備えた。
【００１７】
変速機の変速時には、車載内燃機関への出力要求に関係なく燃料噴射量が一旦減量され、これにより変速に伴うクラッチ機構の解放時に機関回転速度が過上昇することは抑制される。更に、変速機の変速動作が行われた後、上記のように減量された燃料噴射量が同機関への出力要求に対応した値へと増量されるとともにクラッチ機構の係合が開始され、内燃機関と変速機との回転が合わせられた状態で両者が接合される。上記のように変速機の変速時に燃料噴射量が一時的に減量されるときには、ＥＧＲ量調整手段を変速機の変速直前の状態に固定する固定制御が行われるため、上記燃料噴射量の減量に伴い排気再循環量が変更されることはない。そのため、上記燃料噴射量が減量状態から同機関への出力要求に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する排気再循環量の変化に応答遅れが生じ、排気再循環量が過多になるのを抑制することができる。従って、変速機の変速時に、排気再循環量の過多に伴い吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなり、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われて排気中の微粒子の量が増加するのを抑制することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明では、車載内燃機関への出力要求に応じて燃料噴射量を制御するとともに、同機関の排気通路から吸気通路への排気の再循環量を調整するＥＧＲ量調整手段を前記燃料噴射量に基づき制御する車載内燃機関の制御装置において、前記内燃機関にクラッチ機構を介して連結された変速機の変速時に、同機関と前記変速機との間が自動的に断接されるよう前記クラッチ機構を解放・係合させるクラッチ制御手段と、前記変速機の変速時に、前記出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、前記出力トルクを低下させるトルク制御手段と、前記変速機の変速時に、前記燃料噴射量に基づき前記ＥＧＲ量調整手段を制御することに代えて、そのときの車載内燃機関への出力要求及び前記変速機の変速態様から予測される変速直後の同機関の出力トルクに基づき前記ＥＧＲ量調整手段を制御するＥＧＲ制御手段とを備えた。
【００１９】
変速機の変速時には、車載内燃機関への出力要求に関係なく燃料噴射量が一旦減量され、これにより変速に伴うクラッチ機構の解放時に機関回転速度が過上昇することは抑制される。更に、変速機の変速動作が行われた後、上記のように減量された燃料噴射量が同機関への出力要求に対応した値へと増量されるとともにクラッチ機構の係合が開始され、内燃機関と変速機との回転が合わせられた状態で両者が接合される。上記のように変速機の変速時に燃料噴射量が一時的に減量されるときには、ＥＧＲ量調整手段が変速直後の同機関の出力トルクの予測値に基づき制御されるため、上記燃料噴射量の減量に伴い排気再循環量が変更されることはない。そのため、上記燃料噴射量が減量状態から同機関への出力要求に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する排気再循環量の変化に応答遅れが生じ、排気再循環量が過多になるのを抑制することができる。従って、変速機の変速時に、排気再循環量の過多に伴い吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなり、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われて排気中の微粒子の量が増加するのを抑制することができる。
【００２０】
請求項５記載の発明では、請求項４記載の発明において、前記ＥＧＲ制御手段は、前記変速機の変速が行われるときには、前記内燃機関への出力要求の大きさを表すアクセル操作量に基づき、変速直前のアクセル操作によって通常の機関運転時に得られる同機関の出力トルクを推定トルクとして算出し、この推定トルク及び前記変速機の変速態様に基づき、前記変速直後の同機関の出力トルクを予測するものとした。
【００２１】
車載内燃機関の出力トルクは燃料噴射量に応じて変化する。このため、上記推定トルクは変速機の変速直前における車載内燃機関への出力要求、即ちアクセル操作量に応じた燃料噴射量に対応する値となる。更に、推定トルク及び変速機の変速態様に基づく変速直後の機関出力トルクの予測値は、変速直後における車載内燃機関への出力要求、即ち上記アクセル操作量に応じた変速直後の燃料噴射量に対応した値となる。従って、上記予測値に基づきＥＧＲ量調整手段を制御することにより、変速機の変速時における燃料噴射量の一時的な減量に伴い排気再循環量が変更されることはなくなる。
【００２２】
請求項６記載の発明では、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記ＥＧＲ量調整手段は、前記排気通路の排気を前記吸気通路に流すＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブと、前記吸気通路に設けられたスロットルバルブとの少なくとも一方であることを要旨とした。
【００２３】
排気再循環量は、ＥＧＲバルブとスロットルバルブとの少なくとも一方のバルブ開度を調整することによって制御される。このようにして排気再循環量を制御することができるのは、ＥＧＲバルブの開度調整によってＥＧＲ通路の排気流通面積が変化するとともに、スロットルバルブの開度調整によって吸気通路の圧力が変化して排気通路内と吸気通路内との圧力差が変化するためである。従って、変速機の変速時の排気再循環量の制御は、ＥＧＲバルブやスロットルバルブの開度制御を通じて行われ、同制御によって変速時に排気再循環量が過多になることが抑制されるようになる。
【００２４】
請求項７記載の発明では、請求項６記載の発明において、通常の機関運転時に、そのときの燃料噴射量に基づき目標吸入空気量を算出し、同機関の実吸入空気量が前記目標吸入空気量に近づくよう、ＥＧＲバルブとスロットルバルブとの少なくとも一方の開度を補正する補正手段を更に備えた。
【００２５】
内燃機関の吸入空気量は、ＥＧＲバルブとスロットルバルブとの少なくとも一方のバルブ開度を調整することによって制御される。このようにして吸入空気量を制御することができるのは、ＥＧＲバルブの開度調整によって燃焼室に吸入される排気の量が変化するとともに、スロットルバルブの開度調整によって吸気通路の空気流通面積が変化するためである。通常の機関運転時には実吸入空気量が目標吸入空気量に近づくようＥＧＲバルブやスロットルバルブの開度が補正され、これにより燃料噴射量に対し適切な吸入空気量が得られるようにされる。仮に、変速機の変速時に燃料噴射量の一時的な減量に伴いＥＧＲバルブやスロットルバルブが排気再循環量を増量する側に制御されるとすると、変速機の変速が終了した後に実吸入空気量を目標吸入空気量に収束させるべくＥＧＲバルブやスロットルバルブの開度補正が行われるとき、その収束性が低下する。これは、上記のようにＥＧＲバルブやスロットルバルブが排気再循環量を増量する側に制御されているときの実吸入空気量が、変速機の変速終了後の目標吸入空気量に対し大幅に減量側の値となっているためである。しかし、上記構成によれば、変速機の変速時に燃料噴射量が一時的に減量されるときには、ＥＧＲバルブやスロットルバルブが当該燃料噴射量に基づき排気再循環量を増量する側に制御されることはないため、上記のような実吸入空気量の目標吸入空気量への収束性の低下を抑制することができる。
【００２６】
請求項８記載の発明では、請求項７記載の発明において、前記補正手段は、前記変速機の変速時には、前記内燃機関への出力要求の大きさを表すアクセル操作量に基づき、そのときのアクセル操作によって通常の機関運転時に得られる同機関の出力トルクを推定トルクとして算出し、実吸入空気量が前記推定トルクに基づき算出される目標吸入空気量に近づくよう、ＥＧＲバルブとスロットルバルブとの少なくとも一方の開度を補正するものとした。
【００２７】
車載内燃機関の出力トルクは燃料噴射量に応じて変化する。このため、上記推定トルクは変速機の変速時における車載内燃機関への出力要求、即ちアクセル操作量に応じた燃料噴射量に対応する値となる。従って、変速機の変速時に、実吸入空気量が上記推定トルクに基づき算出される目標吸入空気量に近づくよう、ＥＧＲバルブやスロットルバルブの開度補正を行うことで、変速機の変速終了後に実吸入空気量を目標吸入空気量に速やかに収束させることができる。これは、変速機の変速時にＥＧＲバルブやスロットルバルブが開度補正されているときの実吸入空気量が、変速機の変速終了後の目標吸入空気量に対し近い値となるためである。
【００２８】
請求項９記載の発明では、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記変速機は運転状況に応じて自動的に変速されるものであり、前記ＥＧＲ制御手段は前記変速機の変速要求がなされたとき前記ＥＧＲ量調整手段の制御を開始するものとした。
【００２９】
運転状況に応じて変速機の自動的な変速を行うべく変速要求がなされたとき、ＥＧＲ制御手段によるＥＧＲ量調整手段の制御が開始され、同制御により変速機の変速時に排気再循環量が過多になることは抑制される。従って、上記のように変速が行われる変速機が採用されている場合において、排気再循環量の過多を抑制するためのＥＧＲ制御手段によるＥＧＲ量調整手段の制御を的確に開始することができるようになる。
【００３０】
請求項１０記載の発明では、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記変速機は運転者のシフト操作に応じて変速されるものであり、前記ＥＧＲ制御手段は前記変速機の変速要求がなされたとき前記ＥＧＲ量調整手段の制御を開始するものとした。
【００３１】
運転者のシフト操作に応じて変速機を変速させるべく変速要求がなされたとき、ＥＧＲ制御手段によるＥＧＲ量調整手段の制御が開始され、同制御により変速機の変速時に排気再循環量が過多になることは抑制される。従って、上記のように変速が行われる変速機が採用されている場合において、排気再循環量の過多を抑制するためのＥＧＲ制御手段によるＥＧＲ量調整手段の制御を的確に開始することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、本発明を、自動車用のディーゼルエンジンに適用した第１実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
【００３３】
図１に示されるディーゼルエンジン１においては、吸気通路２を通過する空気と燃料噴射弁３から噴射される燃料とが燃焼室４内に供給され、この燃料を燃焼させるときの燃焼エネルギによってピストン５が往復移動させられる。燃料が燃焼した後の燃焼室４内の排気は排気通路６に送り出される。また、ピストン５の往復移動は、コネクティングロッド７によってディーゼルエンジン１の出力軸であるクランクシャフト８の回転に変換される。クランクシャフト８の回転は、変速機９等を介して自動車の車輪（図示せず）に伝達される。
【００３４】
上記変速機９は、例えば１速〜５速といった複数の変速段を有し、自動車の走行状態（運転状態）や運転者からの要求に応じて当該変速段の切り換えを行うものである。この変速機９の入力軸９ａとディーゼルエンジン１のクランクシャフト８とは、両者の間を断接するクラッチ機構１０を介して連結されている。そして、変速機９の変速を行う際には、まずクラッチ機構１０が解放されてディーゼルエンジン１と変速機９との間で回転伝達が行われない状態とされ、この状態で変速機９の変速動作が行われた後にクラッチ機構１０が係合される。
【００３５】
また、ディーゼルエンジン１には、排気通路６内の排気を吸気通路２に流すＥＧＲ通路１１が設けられている。このＥＧＲ通路１１を通じての排気通路６から吸気通路２への排気の再循環は、例えば燃料の燃焼温度を低下させて窒素酸化物（ＮＯx ）の生成を抑制し、ディーゼルエンジン１のＮＯx エミッションの低減を図るといった目的のもとに実行される。
【００３６】
上記排気の再循環量（ＥＧＲ量）は、ＥＧＲ通路１１に設けられたＥＧＲバルブ１２の開度調整、及び吸気通路２に設けられたスロットルバルブ１３の開度調整によって制御される。このようにしてＥＧＲ量を制御することができるのは、ＥＧＲバルブ１２の開度調整によってＥＧＲ通路１１の排気流通面積が変化するとともに、スロットルバルブ１３の開度調整によって吸気通路２内の圧力が変化して排気通路６内と吸気通路２内との圧力差が変化するためである。
【００３７】
次に、ディーゼルエンジン１の制御装置の電気的構成を説明する。
この制御装置は、自動車に搭載されたエンジンコントロールコンピュータ１４、及びトランスミッションコントロールコンピュータ１５を備えている。エンジンコントロールコンピュータ１４は、ディーゼルエンジン１における燃料噴射量制御、ＥＧＲバルブ１２の開度制御、スロットルバルブ１３の開度制御といったエンジン制御を行うものである。また、トランスミッションコントロールコンピュータ１５は、変速機９及びクラッチ機構１０を駆動制御するものである。そして、エンジンコントロールコンピュータ１４とトランスミッションコントロールコンピュータ１５とは互いに通信可能に接続されている。
【００３８】
エンジンコントロールコンピュータ１４には、以下に示される各種信号が入力される。
・自動車の運転者によって操作されるアクセルペダル１６の踏み込み量（アクセル踏込量）を検出するアクセルポジションセンサ１７からの検出信号。
【００３９】
・クランクシャフト８の回転に対応した信号を出力するクランクポジションセンサ１８からの検出信号。
・吸気通路２内を通過する空気の量（吸入空気量）を検出するエアフローメータ１９からの検出信号。
【００４０】
ディーゼルエンジン１においては、エンジンコントロールコンピュータ１４による燃料噴射量制御によって出力トルクが調整される。こうした燃料噴射量制御は、アクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥ等から算出される燃料噴射量指令値Ｑfin に基づき燃料噴射弁３を駆動制御することによって行われる。なお、アクセル踏込量ＡＣＣＰはアクセルポジションセンサ１７からの検出信号に基づき求められ、エンジン回転速度ＮＥはクランクポジションセンサ１８からの検出信号に基づき求められる。
【００４１】
上記のようにエンジンコントロールコンピュータ１４を通じて燃料噴射弁３を駆動制御することにより、燃料噴射量指令値Ｑfin に対応した量の燃料が噴射されてディーゼルエンジン１の出力トルクが調整されるようになる。燃料噴射量指令値Ｑfin の算出に用いられるアクセル踏込量ＡＣＣＰは、運転者による自動車への走行要求、言い換えればディーゼルエンジン１への出力要求を表すパラメータである。従って、燃料噴射量指令値Ｑfin に基づき燃料噴射量を制御することで、運転者から要求される出力トルクが得られるようディーゼルエンジン１の出力トルクが調整されることとなる。
【００４２】
また、エンジンコントロールコンピュータ１４は、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３のバルブ開度を調整することによってＥＧＲ量を制御する。このＥＧＲ量については、増量するほど排気中のＮＯx を低減することができる。ただし、ＥＧＲ量が増量するほど燃焼室４内に存在する排気の量が増えることから、吸気通路２から燃焼室４に空気が吸入されにくくなって吸入空気量は減少する。そして、吸入空気量が燃料噴射量に対して過度に少なくなると、燃料に対し酸素の少ない状態での燃料の燃焼が行われ、排気中において煤を主成分とする微粒子（パティキュレート）が増加する。
【００４３】
従って、ＥＧＲ量を制御するためのＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度調整としては、燃料噴射量に対し吸入空気量が不足することのないよう燃料噴射量指令値Ｑfin 等に基づいて行われる。
【００４４】
即ち、燃料噴射量指令値Ｑfin 及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、ＥＧＲバルブ１２の開度制御に用いられるＥＧＲ開度指令値Ｅｔ、及びスロットルバルブ１３の開度制御に用いられるスロットル開度指令値ＴＡｔが算出される。ＥＧＲ開度指令値Ｅｔについては、エンジン回転速度ＮＥが一定という条件のもとで、燃料噴射量指令値Ｑfin が大きくなるほど小とされるとともに、燃料噴射量指令値Ｑfin が小さくなるほど大とされる。また、スロットル開度指令値ＴＡｔについては、エンジン回転速度ＮＥが一定という条件のもとで、燃料噴射量指令値Ｑfin が大きくなるほど大とされるとともに、燃料噴射量指令値Ｑfin が小さくなるほど小とされる。
【００４５】
そして、エンジンコントロールコンピュータ１４を通じてＥＧＲ開度指令値Ｅｔに基づきＥＧＲバルブ１２が駆動されるとともに、スロットル開度指令値ＴＡｔに基づきスロットルバルブ１３が駆動され、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３のバルブ開度が調整される。これにより、ＥＧＲ量は、燃料噴射量指令値Ｑfin が多くなるほど少なくされるとともに燃料噴射量指令値Ｑfin が少なくなるほど多くされ、燃料噴射量（燃料噴射量指令値Ｑfin ）に対し吸入空気量が過度に少なくなることのない最大限のＥＧＲ量が得られるようにされる。
【００４６】
こうしたＥＧＲ量の制御によって、排気中のパティキュレートの量を許容値以下に抑えるのに必要な吸入空気量を確保しつつ、最大限のＮＯx 低減効果を得ることが可能となる。
【００４７】
また、ディーゼルエンジン１においては、上記必要な吸入空気量の確保を一層確実なものとするために、吸入空気量のフィードバック制御も行われる。同制御については、エアフローメータ１９からの検出信号に基づき求められる実吸入空気量ＧＡｒが、そのときにパティキュレート量を許容値以下に抑えるのに必要な吸入空気量である目標吸入空気量ＧＡｔに近づくよう、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３のバルブ開度を補正することによって実現される。
【００４８】
こうしたフィードバック制御を実行することにより、ディーゼルエンジン１の実吸入空気量ＧＡｒが目標吸入空気量ＧＡｔに収束するようになる。なお、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度調節によって吸入空気量を制御することができるのは、ＥＧＲバルブ１２の開度調節によって燃焼室４に吸入される排気の量が変化するとともに、スロットルバルブ１３の開度調節によって吸気通路２の空気流通面積が変化するためである。
【００４９】
一方、トランスミッションコントロールコンピュータ１５には、以下に示される各種信号が入力される。
・変速機９の入力軸９ａの回転速度を検出する入力回転速度センサ２０からの信号。
【００５０】
・自動車の車速を検出する車速センサ２１からの検出信号。
・運転者によって操作されるシフトレバー２２の位置に対応した信号。
上記シフトレバー２２は、変速機９のシフトアップやシフトダウンといった変速を行う際の変速モードを、自動車の走行状態や走行要求に応じて自動的に上記変速を行う自動モードと、運転者によるシフトレバー２２の操作に基づいて上記変速を行う手動モードとの間で切り換えるのに用いられる。なお、変速機９の変速は、自動モードでは車速センサ２１からの検出信号から求められる車速、及びアクセル踏込量ＡＣＣＰに基づき自動的に行われ、手動モードでは運転者によるシフトレバー２２の変速操作（シフト操作）によって行われる。
【００５１】
トランスミッションコントロールコンピュータ１５は、自動モードでの車速やアクセル踏込量ＡＣＣＰといった運転状態の変化、若しくは手動モードでのシフトレバー２２の変速操作に基づき変速機９の変速を行う。その際、変速要求があった旨の信号や、各変速段のうちのいずれの変速段からいずれの変速段への変速であるかなど変速情報に対応した信号（変速信号）が、トランスミッションコントロールコンピュータ１５からエンジンコントロールコンピュータ１４に出力される。
【００５２】
次に、変速機９の変速時におけるディーゼルエンジン１、クラッチ機構１０、及び変速機９の各種制御について、図２のタイムチャートを併せ参照して説明する。
【００５３】
変速機９の変速時には、ディーゼルエンジン１と変速機９との間で回転伝達（動力伝達）が行われないよう、トランスミッションコントロールコンピュータ１５を通じてクラッチ機構１０が駆動制御され、同機構１０の断接が自動的に行われる。
【００５４】
即ち、まず変速機９の変速動作の開始前、例えば図２（ａ）に示されるように変速要求があったときにクラッチ機構１０が解放され、ディーゼルエンジン１と変速機９との間の動力伝達が一時的に遮断される（タイミングｔ１）。この状態で、シフトアップやシフトダウンなど変速機９の変速動作が行われる。クラッチ機構１０が解放されている間には、ディーゼルエンジン１の回転抵抗が小さくなることから、それに伴いエンジン回転速度ＮＥが過上昇しないよう、ディーゼルエンジン１への出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、同エンジン１の出力トルクを低下させるトルク制御が行われる。
【００５５】
こうしたトルク制御のための燃料噴射量の減量は、通常はアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）等に基づき算出される燃料噴射量指令値Ｑfin を、図２（ｄ）に示されるアクセル踏込量ＡＣＣＰに関係なく図２（ｅ）に示されるように所定値まで小さくすることによって実現される。なお、当該所定値としては、例えばディーゼルエンジン１の出力トルクが「０Ｎｍ」となるような値を採用することが好ましい。上記のように燃料噴射量指令値Ｑfin を小さくすることで、ディーゼルエンジン１の燃料噴射量が減量され、同エンジン１の出力トルクが図２（ｃ）に実線で示されるように小さくされる。
【００５６】
上記トルク制御が実行されることにより、クラッチ機構１０が解放されている間のエンジン回転速度ＮＥは、図２（ｂ）に破線で示されるように徐々に低下する。また、変速機９の入力軸９ａの回転速度である入力回転速度ＮＩは、クラッチ機構１０の解放後、変速機９の変速態様に応じて推移することとなる。この入力回転速度ＮＩは入力回転速度センサ２０からの検出信号に基づき求められる。図２（ｂ）の実線は、変速機９がシフトアップする場合の入力回転速度ＮＩの推移を示している。この場合の入力回転速度ＮＩは、クラッチ機構１０の解放後、当該シフトアップに伴うギヤ比の変化に基づいて徐々に低下する。
【００５７】
上記シフトアップのための変速動作が終了すると（タイミングｔ２）、図２（ｅ）に示されるように燃料噴射量指令値Ｑfin がアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）及びエンジン回転速度ＮＥに対応した値に向けて徐々に大きくされて燃料噴射量が徐々に増量されるとともに、クラッチ機構１０の係合が開始される。これにより、エンジン回転速度ＮＥと入力回転速度ＮＩとの回転が合わされ、クラッチ機構１０の係合によるクランクシャフト８と入力軸９ａとの接合が行われる（タイミングｔ３）。そして、同接合が行われることによって変速機９の変速（この場合はシフトアップ）が終了する。
【００５８】
ところで、上記トルク制御のために燃料噴射量を一時的に減量する際には、燃料噴射量指令値Ｑfin がアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に関係なく所定値まで小さくされ、その後にアクセル踏込量ＡＣＣＰに対応した値まで大きくされる。この燃料噴射量指令値Ｑfin は、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔやスロットル開度指令値ＴＡｔの算出に用いられている。
【００５９】
このため、燃料噴射量指令値Ｑfin が一時的に小さくなると、それに対応してＥＧＲ開度指令値Ｅｔが図２（ｇ）に細い実線で示されるように一時的に大きい値になるとともに、スロットル開度指令値ＴＡｔが図２（ｆ）に細い実線で示されるように一時的に小さい値となる。その結果、ＥＧＲバルブ１２が図２（ｇ）に破線で示されるように一時的にＥＧＲ量を増量する側である開き側に制御されるとともに、スロットルバルブ１３が図２（ｆ）に破線で示されるように一時的にＥＧＲ量を増量する側である閉じ側に制御される。
【００６０】
上記のＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度制御により、一時的に小さくされる燃料噴射量指令値Ｑfin に対応してＥＧＲ量が一時的に増量されるようになる。このときのＥＧＲ量の変化については、図２（ｈ）に細い実線で示されるように燃料噴射量指令値Ｑfin の変化に対応して行われることが理想であるが、実際には同燃料噴射量指令値Ｑfin の変化に対して破線で示されるように応答遅れが生じる。
【００６１】
これは、燃料噴射量指令値Ｑfin の変化に応じてＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが直ちに変化したとしても、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の作動に図２（ｇ）及び図２（ｆ）に破線で示されるような応答遅れが生じることが一因である。また、上記ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の作動に対して実際にＥＧＲ量が変化するのにも応答遅れがあり、このことも上記燃料噴射量指令値Ｑfin の一時的な変化に対するＥＧＲ量の変化の応答遅れの原因となっている。
【００６２】
そして、ＥＧＲ量の変化に応答遅れが生じると、トルク制御のために燃料噴射量が一旦減量させられた後にアクセル踏込量ＡＣＣＰに対応した値に向けて増量されるとき、当該燃料噴射量の変化に追従して精度良くＥＧＲ量を変化させることは困難になる。このため、上記のように燃料噴射量が一旦減量させられた後に増量させられるとき、ＥＧＲ量が上記増量後の燃料噴射量に適した値まで減量するのに遅れが生じ、同燃料噴射量に対し図２（ｈ）に斜線で示される面積に対応した分だけＥＧＲ量が過多になる。このようにＥＧＲ量が過多になると、その過多の分だけ燃焼室４に吸入できる空気の量が少なくなり、ディーゼルエンジン１の吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなる。その結果、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われることから、排気中のパティキュレートの量が多くなることは避けられない。
【００６３】
こうした問題を解決するため、本実施形態では、変速機９の変速時には、燃料噴射量指令値Ｑfin 等に基づきＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔを算出する代わりに、アクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）等に基づきＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔを算出する。
【００６４】
即ち、まずアクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、そのときのアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）によって通常のエンジン運転時に得られる出力トルクを推定トルクＴｅとして算出する。こうして算出される推定トルクＴｅは、燃料噴射量の一時的な減量が行われているとき、図２（ｃ）に破線で示されるように、ほぼ一定となるように推移することとなる。この推定トルクＴｅ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔを算出する。
【００６５】
その結果、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔは図２（ｇ）に太い実線で示されるように推定トルクＴｅ等に対応してほぼ一定となるように推移し、スロットル開度指令値ＴＡｔは図２（ｆ）に太い実線で示されるように推定トルクＴｅ等に対応してほぼ一定となるように推移する。従って、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔに基づき開度制御されるＥＧＲバルブ１２は上記ＥＧＲ開度指令値Ｅｔの推移に対応してほぼ一定となるように推移し、スロットル開度指令値ＴＡｔに基づき開度制御されるスロットルバルブ１３は上記スロットル開度指令値ＴＡｔの推移に対応してほぼ一定となるように推移する。
【００６６】
従って、変速機９の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３は、上記減量に伴い一時的にＥＧＲ量を減量させる側に開度変更されることなくほぼ一定となるように推移し、それに応じて、ＥＧＲ量も図２（ｈ）に示されるようにほぼ一定となるように推移する。このため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対するＥＧＲ量の減量に応答遅れが生じることはなく、その応答遅れに起因してＥＧＲ量が過多になるのを抑制することができる。そして、上記ＥＧＲ量の過多に伴いディーゼルエンジン１の吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなり、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われて排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００６７】
次に、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔの算出手順について、バルブ開度指令値算出ルーチンを示す図３及び図４のフローチャートを参照して説明する。このバルブ開度指令値算出ルーチンは、エンジンコントロールコンピュータ１４を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００６８】
バルブ開度指令値算出ルーチンにおいて、変速機９の変速中であるか否かを判断するための変速フラグＦが「０（非変速中）」であり（図３のＳ１０１：ＹＥＳ）、且つ変速要求がないときには（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、通常のＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔの算出が行われる（Ｓ１０３）。即ち、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが、燃料噴射量指令値Ｑfin 及びエンジン回転速度ＮＥに基づき算出される。
【００６９】
続いて、ディーゼルエンジン１における吸入空気量のフィードバック制御に用いられる目標吸入空気量ＧＡｔが、燃料噴射量指令値Ｑfin 及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、そのときの排気中のパティキュレート量を許容値以下に抑えるのに必要な吸入空気量として算出される（Ｓ１０４）。その後、実吸入空気量ＧＡｒと目標吸入空気量ＧＡｔとの差に基づき、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔの補正に用いられるフィードバック補正値Ｈ１，Ｈ２が増減される（Ｓ１０５）。
【００７０】
即ち、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔの補正に用いられるフィードバック補正値Ｈ１は、実吸入空気量ＧＡｒが目標吸入空気量ＧＡｔよりも小である間は、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔを小さくすべく徐々に減少する。逆に実吸入空気量ＧＡｒが目標吸入空気量ＧＡｔよりも大である間は、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔを大きくすべくフィードバック補正値Ｈ１は徐々に増加する。また、スロットル開度指令値ＴＡｔの補正に用いられるフィードバック補正値Ｈ２は、実吸入空気量ＧＡｒが目標吸入空気量ＧＡｔよりも小である間は、スロットル開度指令値ＴＡｔを大きくすべく徐々に増加する。逆に実吸入空気量ＧＡｒが目標吸入空気量ＧＡｔよりも大である間は、スロットル開度指令値ＴＡｔを小さくすべくフィードバック補正値Ｈ２は徐々に減少する。
【００７１】
これらフィードバック補正値Ｈ１、Ｈ２を用いてＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが補正され（Ｓ１０６）、補正後の開度指令値Ｅｔ，ＴＡｔに基づきＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３が開度制御される。このＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度制御により、ＥＧＲ量が排気中のパティキュレートの量を許容値以下に抑えるのに必要な吸入空気量を的確に確保しつつ、最大限のＮＯx 低減効果を得ることの可能な値に制御されるようになる。
【００７２】
バルブ開度指令値算出ルーチンにおいて、ステップＳ１０２の処理で否定判定がなされて変速要求ありの旨判断されると、ステップＳ１０９（図４）に進んで変速フラグＦが「１（変速中）」とされた後、ステップＳ１１０〜Ｓ１１２の処理が実行される。また、変速フラグＦが「１」にされると、以降のステップＳ１０１（図３）では否定判定がなされ、ステップＳ１１０〜Ｓ１１２に進むようになる。従って、変速機９の変速中はステップＳ１１０〜Ｓ１１２の処理が実行される。
【００７３】
この処理として、ステップＳ１１０ではアクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき推定トルクＴｅが算出される。また、ステップＳ１１１では、例えば図５及び図６のマップを参照してエンジン回転速度ＮＥ及び推定トルクＴｅに基づきＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが算出される。更に、ステップＳ１１２では、推定トルクＴｅ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、ディーゼルエンジン１における吸入空気量のフィードバック制御に用いられる目標吸入空気量ＧＡｔが算出される。
【００７４】
従って、変速機９の変速中は、燃料噴射量指令値Ｑfin 等に基づきＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが算出される代わりに、アクセル踏込量ＡＣＣＰから求められる推定トルクＴｅ等に基づきＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが算出されるようになる。また、変速機９の変速中には、燃料噴射量指令値Ｑfin 等に基づき目標吸入空気量ＧＡｔが算出される代わりに、上記推定トルクＴｅ等に基づき目標吸入空気量ＧＡｔが算出されることとなる。
【００７５】
なお、上記ＥＧＲ開度指令値Ｅｔについては、図６に示されるように、例えばエンジン回転速度ＮＥが一定という条件のもとで、推定トルクＴｅが大きくなるほど小になるとともに推定トルクＴｅが小さくなるほど大になる。また、スロットル開度指令値ＴＡｔについては、図５に示されるように、例えばエンジン回転速度ＮＥが一定という条件のもとで、推定トルクＴｅが大きくなるほど大になるとともに、推定トルクＴｅが小さくなるほど小になる。
【００７６】
ステップＳ１１０〜Ｓ１１２の処理が実行された後、ステップＳ１０５（図３）に進む。そして、フィードバック補正値Ｈ１，Ｈ２の増減（Ｓ１０５）、及び同補正値Ｈ１，Ｈ２によるＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔの補正（Ｓ１０６）が行われた後、変速機９の変速が終了したか否かが判断される（Ｓ１０７）。ここで肯定判定であれば、変速フラグＦが「０（非変速中）」とされる（Ｓ１０８）。
【００７７】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）変速機９の変速時に、アクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に関係なく燃料噴射量指令値Ｑfin を一時的に小さくする際には、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが燃料噴射量指令値Ｑfin の代わりにアクセル踏込量ＡＣＣＰから求められる推定トルクＴｅ等に基づき算出されるようになる。この推定トルクＴｅは、変速機９の変速時におけるアクセル踏込量ＡＣＣＰによって通常のエンジン運転時に得られる理論上の出力トルクである。ディーゼルエンジン１の出力トルクは燃料噴射量に応じて変化するため、推定トルクＴｅは変速機９の変速時におけるアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に応じた燃料噴射量に対応する値となる。従って、推定トルクＴｅ等から求められるＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔに基づきＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３を制御することにより、変速機９の変速時に燃料噴射量指令値Ｑfin が一時的に小さくなったとしても、上記各バルブ１２，１３はほぼ一定とされる。その結果、上記燃料噴射量指令値Ｑfin が一時的に小さくされることに伴い、ＥＧＲ量が一時的に増量されることはなくなり、同燃料噴射量指令値Ｑfin の減量状態からの増量に対しＥＧＲ量の減量に応答遅れが生じることはない。このため、変速機９の変速時に、ＥＧＲ量が上記応答遅れによって過多となることに伴い、その過多の分だけ吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなり、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われて排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００７８】
（２）通常のエンジン運転時には、実吸入空気量ＧＡｒが目標吸入空気量ＧＡｔに近づくよう、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度をフィードバック補正値Ｈ１，Ｈ２に基づき補正する吸入空気量のフィードバック制御が行われる。仮に、変速機９の変速時に燃料噴射量指令値Ｑfin が一時的に小さくされることに伴いＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３が一時的にＥＧＲ量を増量する側に制御されると、変速の終了後に実吸入空気量ＧＡｒを目標吸入空気量ＧＡｔに収束させる際の収束性が低下する。これは、上記のようにＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３がＥＧＲ量を増量する側に制御されているときの実吸入空気量ＧＡｒが目標吸入空気量ＧＡｔに対し大幅に減量側の値となっているためである。しかし、変速機９の変速時に燃料噴射量指令値Ｑfin が一時的に小さくされるときには、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３がＥＧＲ量を増量する側に制御されることはないため、上記実吸入空気量ＧＡｒの目標吸入空気量ＧＡｔへの収束性の低下を抑制することができる。
【００７９】
（３）変速機９の変速時には、吸入空気量のフィードバック制御に用いられる目標吸入空気量ＧＡｔが、燃料噴射量指令値Ｑfin に代えて推定トルクＴｅに基づき算出されるようになる。推定トルクＴｅは、変速機９の変速時におけるアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に応じた燃料噴射量に対応する値となる。従って、変速機９の変速時に、実吸入空気量ＧＡｒが上記目標吸入空気量ＧＡｔに近づくよう、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度をフィードバック補正値Ｈ１，Ｈ２に基づき補正することで、変速機９の変速終了後に実吸入空気量ＧＡｒを目標吸入空気量ＧＡｔに速やかに収束させることができる。これは、変速機９の変速時にＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度が上記のように補正されているとき、実吸入空気量ＧＡｒが変速機９の変速終了後の目標吸入空気量ＧＡｔに対し近い値となるためである。
【００８０】
（４）自動モードでの運転状態に基づく自動的な変速、及び手動モードでの運転者のシフト操作に基づく変速が行われる際、トランスミッションコントロールコンピュータ１５からエンジンコントロールコンピュータ１４に変速要求があった旨の信号が出力される。そして、この変速要求がなされたとき、推定トルクＴｅ等から算出されたＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔに基づくＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度制御が開始され、変速機９の変速時にＥＧＲ量がその応答遅れに起因して過多になることは抑制される。従って、上記のように変速が行われる変速機９が採用されている場合において、ＥＧＲ量の過多を抑制するための上記ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度制御を的確に開始することができる。
【００８１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について図７及び図８を参照して説明する。
この実施形態では、変速機９の変速時に、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度を変速直前の状態に固定する固定制御が行われる。この固定制御により、変速機９の変速時に燃料噴射量指令値Ｑfin が一時的に小さくされたとしても、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３がＥＧＲ量を増量する側に制御されることはなくなる。従って、燃料噴射量指令値Ｑfin の減量状態からの増量に対するＥＧＲ量の減量に応答遅れが生じることもなく、当該応答遅れによってＥＧＲ量が過多となることは抑制される。
【００８２】
ここで、上記固定制御について、図７のタイムチャートを併せ参照して詳しく説明する。
変速要求がなされたとき（タイミングｔ１）、燃料噴射量指令値Ｑfin 及びエンジン回転速度ＮＥに基づきＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが算出される。そして、変速機９の変速中には、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔが上記のように算出された値に固定されて図７（ｇ）に太い実線で示されるように一定とされ、スロットル開度指令値ＴＡｔも上記のように算出された値に固定されて図７（ｆ）に太い実線で示されるように一定とされる。その結果、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔに基づき開度制御されるＥＧＲバルブ１２、及びスロットル開度指令値ＴＡｔに基づき開度制御されるスロットルバルブ１３が一定となり、ＥＧＲ量も図７（ｈ）に太い実線で示されるように一定となる。
【００８３】
変速機９の変速時には、燃料噴射量（燃料噴射量指令値Ｑfin ）の一時的な減量が行われるが、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３は上記のように一定となってＥＧＲ量を増量する側に開度変更されることはないことから、ＥＧＲ量が一定とされるようになる。このため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき（タイミングｔ２後）、その変化に対するＥＧＲ量の減量に応答遅れが生じてＥＧＲ量が図７（ｈ）に斜線で示される面積に対応した分だけ過多になることは抑制される。
【００８４】
次に、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔの算出手順について説明する。本実施形態では、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔを算出するためのバルブ開度指令値算出ルーチンとして、第１実施形態のバルブ開度指令値算出ルーチンにおけるステップＳ１０９〜Ｓ１１２（図３）の処理を、図８に示されるステップＳ２０１〜Ｓ２０４の処理に代えたものが用いられる。
【００８５】
このため、本実施形態のバルブ開度指令値算出ルーチンでは、変速要求がなされると、ステップＳ２０１の処理で変速フラグＦが「１（変速中）」にされる。続いて、ステップＳ２０２の処理では、燃料噴射量指令値Ｑfin 及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、固定用のＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが算出される。このＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔは変速直前の値であって、変速機９の変速中はＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが上記の値に固定されることとなる。
【００８６】
また、変速機９の変速中においては、アクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき推定トルクＴｅが算出され（Ｓ２０３）、同推定トルクＴｅ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき吸入空気量のフィードバック制御に用いられる目標吸入空気量ＧＡｔが算出される（Ｓ２０４）。この目標吸入空気量ＧＡｔに対し実吸入空気量ＧＡｒが何らかの理由によって離れた場合には、固定制御中であってもＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが実吸入空気量ＧＡｒを目標吸入空気量ＧＡｔに近づける側に補正される。
【００８７】
本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（５）変速機９の変速時には、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔを変速直前の値に固定する固定制御が実行されるため、一時的に小さくされる燃料噴射量指令値Ｑfin に対応してＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３がＥＧＲ量を増量させる側に開度変化することはなくなる。このため、燃料噴射量指令値Ｑfin の減量状態からの増量に対するＥＧＲ量の減量に応答遅れが生じることもなく、当該応答遅れによってＥＧＲ量が過多となることは抑制される。従って、このＥＧＲ量の過多の分だけ吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなり、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われて排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００８８】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について図９及び図１０を参照して説明する。
この実施形態では、変速機９の変速時には、変速直後の推定トルクＴｅである変速後トルクＴｅ２、及び変速直後のエンジン回転速度ＮＥである変速後エンジン回転速度ＮＥ２に基づき、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが算出される。これらＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔに基づきＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３を開度制御することで、変速機９の変速時に燃料噴射量指令値Ｑfin が一時的に小さくされたとしても、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３がＥＧＲ量を増量する側に制御されることはなくなる。従って、燃料噴射量指令値Ｑfin の減量状態からの増量に対するＥＧＲ量の減量に応答遅れが生じることもなく、当該応答遅れによってＥＧＲ量が過多となることは抑制される。
【００８９】
ここで、変速後トルクＴｅ２及び変速後エンジン回転速度ＮＥ２の算出について、並びに、それらから求められるＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔに基づくＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度制御について、図９のタイムチャートを参照して説明する。
【００９０】
変速要求がなされたとき（タイミングｔ１）、アクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、そのときの推定トルクが変速前トルクＴｅ１として算出される。また、そのときのエンジン回転速度ＮＥは変速前エンジン回転速度ＮＥ１として用いられる。そして、変速前エンジン回転速度ＮＥ１及び変速前トルクＴｅ１は、変速後の変速段に対応した所定の係数を乗算すること等により、それぞれ変速直後のエンジン回転速度ＮＥである変速後エンジン回転速度ＮＥ２、及び変速直後の推定トルクＴｅである変速後トルクＴｅ２に変換される。
【００９１】
これら変速後エンジン回転速度ＮＥ２及び変速後トルクＴｅ２に基づき、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが算出される。そして、変速機９の変速中には、図９（ｇ）に太い実線で示されるようにＥＧＲ開度指令値Ｅｔが上記のように算出された値とされ、図９（ｆ）に太い実線で示されるようにスロットル開度指令値ＴＡｔも上記のように算出された値とされる。これらＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔに基づき、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３が開度制御される。
【００９２】
なお、タイミングｔ１後のＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔの変化については、図９（ｇ）及び図９（ｆ）に太い実線で示されるように急に行ってもよいし、或いは太い破線で示されるように徐々に行ってもよい。
【００９３】
変速機９の変速時には、燃料噴射量（燃料噴射量指令値Ｑfin ）の一時的な減量が行われるが、このときＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３は変速後トルクＴｅ２等から求められるＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔに基づき制御される。このため、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３が燃料噴射量の一時的な減量に伴ってＥＧＲ量を増量する側に開度変更されることはなく、それに応じてＥＧＲ量は図９（ｈ）に太い実線で示されるようにほぼ一定となるように推移する。従って、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき（タイミングｔ２後）、その変化に対するＥＧＲ量の減量に応答遅れが生じてＥＧＲ量が図９（ｈ）に斜線で示される面積に対応する分だけ過多になることは抑制される。
【００９４】
次に、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔの算出手順について説明する。本実施形態では、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔを算出するためのバルブ開度指令値算出ルーチンとして、第１実施形態のバルブ開度指令値算出ルーチンにおけるステップＳ１０９〜Ｓ１１２（図３）の処理を、図１０に示されるステップＳ３０１〜Ｓ３０６の処理に代えたものが用いられる。
【００９５】
このため、本実施形態のバルブ開度指令値算出ルーチンでは、変速要求がなされると、ステップＳ３０１の処理で変速フラグＦが「１（変速中）」にされ、その後に変速後トルクＴｅ２等に基づくＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔの算出が行われる（Ｓ３０２〜Ｓ３０４）。
【００９６】
即ち、ステップＳ３０２の処理では、アクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき変速前トルクＴｅ１が算出される。また、ステップＳ３０３の処理では、変速前エンジン回転速度ＮＥ１、変速前トルクＴｅ１、及びいずれの変速段に変速されるかといった変速態様に基づき、変速後エンジン回転速度ＮＥ２、変速後トルクＴｅ２が算出される。更に、ステップＳ３０４の処理では、変速後トルクＴｅ２及び変速後エンジン回転速度ＮＥ２に基づき、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが算出される。
【００９７】
また、変速機９の変速中においては、アクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき推定トルクＴｅが算出され（Ｓ３０５）、同推定トルクＴｅ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき吸入空気量のフィードバック制御に用いられる目標吸入空気量ＧＡｔが算出される（Ｓ３０６）。この目標吸入空気量ＧＡｔに対し実吸入空気量ＧＡｒが何らかの理由によって離れた場合には、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが実吸入空気量ＧＡｒを目標吸入空気量ＧＡｔに近づける側に補正される。
【００９８】
本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（６）変速機９の変速時に、アクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に関係なく燃料噴射量指令値Ｑfin を一時的に小さくする際には、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが燃料噴射量指令値Ｑfin の代わりに変速直後の推定トルクＴｅである変速後トルクＴｅ２等に基づき算出されるようになる。この変速後トルクＴｅ２は、変速直前のアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）等から求められる変速直前の推定トルクＴｅ、及び変速機９の変速態様等から予測される値である。ディーゼルエンジン１の出力トルクは燃料噴射量に応じて変化するため、変速後トルクＴｅ２は上記アクセル踏込量ＡＣＣＰに応じた変速機９の変速直後における燃料噴射量に対応する値となる。従って、変速後トルクＴｅ２等から求められるＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔに基づきＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３を制御することにより、変速機９の変速時に燃料噴射量指令値Ｑfin が一時的に小さくなったとしても、上記各バルブ１２，１３はほぼ一定とされる。その結果、上記燃料噴射量指令値Ｑfin が一時的に小さくされることに伴い、ＥＧＲ量が一時的に増量されることはなくなり、同燃料噴射量指令値Ｑfin の減量状態からの増量に対しＥＧＲ量の減量に応答遅れが生じることもなくなる。このため、変速機９の変速時に、ＥＧＲ量が上記応答遅れによって過多となることに伴い、その過多の分だけ吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなり、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われて排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００９９】
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・上記各実施形態では、自動モードでの変速と手動モードでの変速との両方を実行可能な変速機９を例示したが、いずれか一方のモードのみで変速を行う変速機を採用してもよい。
【０１００】
・上記各実施形態において、変速機９の変速中には、吸入空気量のフィードバック制御を停止してもよい。
・上記フィードバック制御をＥＧＲバルブ１２の開度補正とスロットルバルブ１３の開度補正とのいずれか一方のみで実現させるようにしてもよい。
【０１０１】
・また、上記フィードバック制御については必ずしも実施する必要はない。
・上記各実施形態において、ＥＧＲ量の制御をＥＧＲバルブ１２の開度調節とスロットルバルブ１３の開度調節とのいずれか一方のみで実現してもよい。
【０１０２】
・第１実施形態では、変速機９の変速時にアクセル踏込量ＡＣＣＰ等から求められる推定トルクＴｅに基づきＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔを算出したが、本発明はこれに限定されない。例えば、変速機９の変速時には、アクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づきＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔを算出することも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の制御装置が適用されるディーゼルエンジン全体を示す略図。
【図２】（ａ）〜（ｈ）は、第１実施形態における変速機の変速時のディーゼルエンジン、クラッチ機構、及び変速機の各種制御の説明に用いられるタイムチャート。
【図３】第１実施形態におけるＥＧＲ開度指令値及びスロットル開度指令値の算出手順を示すフローチャート。
【図４】第１実施形態におけるＥＧＲ開度指令値及びスロットル開度指令値の算出手順を示すフローチャート。
【図５】スロットル開度指令値の算出に用いられるマップ。
【図６】ＥＧＲ開度指令値の算出に用いられるマップ。
【図７】（ａ）〜（ｈ）は、第２実施形態での変速機の変速時におけるディーゼルエンジン、クラッチ機構、及び変速機の各種制御の説明に用いられるタイムチャート。
【図８】第２実施形態におけるＥＧＲ開度指令値及びスロットル開度指令値の算出手順について、第１実施形態と異なる部分のみを示すフローチャート。
【図９】（ａ）〜（ｈ）は、第３実施形態での変速機の変速時におけるディーゼルエンジン、クラッチ機構、及び変速機の各種制御の説明に用いられるタイムチャート。
【図１０】第３実施形態におけるＥＧＲ開度指令値及びスロットル開度指令値の算出手順について、第１実施形態と異なる部分のみを示すフローチャート。
【符号の説明】
１…ディーゼルエンジン、２…吸気通路、３…燃料噴射弁、４…燃焼室、５…ピストン、６…排気通路、７…コネクティングロッド、８…クランクシャフト、９…変速機、９ａ…入力軸、１０…クラッチ機構、１１…ＥＧＲ通路、１２…ＥＧＲバルブ（ＥＧＲ量調整手段）、１３…スロットルバルブ（ＥＧＲ量調整手段）、１４…エンジンコントロールコンピュータ（トルク制御手段、ＥＧＲ制御手段、補正手段）、１５…トランスミッションコントロールコンピュータ（クラッチ制御手段）、１６…アクセルペダル、１７…アクセルポジションセンサ、１８…クランクポジションセンサ、１９…エアフローメータ、２０…入力回転速度センサ、２１…車速センサ、２２…シフトレバー。
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載内燃機関の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車用エンジンにおいては、その出力調整が自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダルの踏込量（アクセル踏込量）に基づき行われる。アクセル踏込量はエンジンに対する出力要求の大きさを表すパラメータであり、このアクセル踏込量に基づくエンジンの出力調整によって要求されるエンジン出力が得られるようになる。例えば、ディーゼルエンジンにおいては、アクセル踏込量等に基づき燃料噴射量が制御され、これにより要求されるエンジン出力を得るための出力調整が行われる。
【０００３】
また、近年の自動車用エンジン、特にディーゼルエンジンについては、排気中に含まれる窒素酸化物（ＮＯx ）の低減など排気エミッションの改善が要求されている。こうした要求を満たすため、例えば特許文献１〜５に示されるように、排気通路の排気を吸気通路に再循環することで燃料が燃焼するときの燃焼室内に当該燃焼に寄与しない排気を存在させ、これにより燃焼温度を低下させて窒素酸化物（ＮＯx ）の生成を抑制することが行われる。
【０００４】
排気通路から吸気通路への排気の再循環量（ＥＧＲ量）は、排気通路から吸気通路に排気を流すＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブ、及び吸気通路に設けられたスロットルバルブのバルブ開度を調整することによって制御される。なお、このようにしてＥＧＲ量を制御することができるのは、ＥＧＲバルブの開度調整によってＥＧＲ通路の排気流通面積が変化するとともに、スロットルバルブの開度調整によって吸気通路の圧力が変化して排気通路内と吸気通路内との圧力差が変化するためである。
【０００５】
上記ＥＧＲ量については増量するほど排気中のＮＯx を低減することができる。ただし、ＥＧＲ量が増量するほど燃焼室内に存在する排気の量が増えることから、燃焼室に空気が吸入されにくくなって吸入空気量は減少する。そして、吸入空気量が燃料噴射量に対して過度に少なくなると、燃料に対し酸素の少ない状態での燃料の燃焼が行われ、排気中において煤を主成分とする微粒子（パティキュレート）が増加することとなる。
【０００６】
従って、ＥＧＲ量の制御としては、燃料噴射量に対し吸入空気量が不足することのないよう燃料噴射量等に基づいて行われる。即ち、燃料噴射量が多くなるほどＥＧＲ量が少なくなるように、また燃料噴射量が少なくなるほどＥＧＲ量が多くなるようにされる。こうしたＥＧＲ量の制御によって、排気中のパティキュレートの量を許容値以下に抑えるのに必要な吸入空気量を確保しつつ、最大限のＮＯx 低減効果が得られるようになる。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６３−９４０３６号公報
【特許文献２】
特開２００２−２１３２６４号公報
【特許文献３】
特開２００２−１４７２９０号公報
【特許文献４】
特開平８−２４０１３６号公報
【特許文献５】
特開昭６０−１９２８７０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動車用エンジンにはクラッチ機構を介して変速機が連結される。この変速機の変速時にはエンジンと変速機との間の動力伝達を一時的に遮断するようクラッチ機構が動作させられるが、こうしたクラッチ機構の断接（解放・係合）を自動的に行うことも提案されている。また、変速機の変速時であってクラッチ機構の解放によってエンジンと変速機との間の動力伝達を遮断しているときには、エンジンの回転抵抗が小さくなってエンジン回転速度が過上昇しないよう、エンジンへの出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、エンジンの出力トルクを低下させるトルク制御が行われる。
【０００９】
上記のようにトルク制御に起因して燃料噴射量が一時的に減量させられると、燃料噴射量等に応じて制御されるＥＧＲ量については一時的に増量しようとされる。しかし、燃料噴射量の変化に伴うＥＧＲ量の変化には応答遅れが存在することから、トルク制御によって燃料噴射量が一旦減量させられ、その後にエンジンへの出力要求に対応した値へと増量されるとき、当該燃料噴射量の変化に精度よく追従してＥＧＲ量を変化させることは困難である。
【００１０】
このため、燃料噴射量が一旦減量させられた後に増量させられるとき、ＥＧＲ量が上記増量後の燃料噴射量に適した値まで減量するのに遅れが生じて同燃料噴射量に対し過多になる。このようにＥＧＲ量が過多になると、その過多の分だけ燃焼室に吸入できる空気の量が少なくなるため、エンジンの吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなる。その結果、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われることから、排気中のパティキュレートの量が多くなることは避けられない。
【００１１】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、変速機の変速時に、排気再循環量（ＥＧＲ量）が過多になって排気中の微粒子（パティキュレート）の量が増加するのを抑制することのできる車載内燃機関の制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、車載内燃機関への出力要求に応じて燃料噴射量を制御するとともに、同機関の排気通路から吸気通路への排気の再循環量を調整するＥＧＲ量調整手段を前記燃料噴射量に基づき制御する車載内燃機関の制御装置において、前記内燃機関にクラッチ機構を介して連結された変速機の変速時に、同機関と前記変速機との間が自動的に断接されるよう前記クラッチ機構を解放・係合させるクラッチ制御手段と、前記変速機の変速時に、前記出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、機関出力トルクを低下させるトルク制御手段と、前記変速機の変速時に、前記燃料噴射量に基づき前記ＥＧＲ量調整手段を制御することに代えて、前記出力要求に基づき前記ＥＧＲ量調整手段を制御するＥＧＲ制御手段とを備えた。
【００１３】
変速機の変速時には、車載内燃機関への出力要求に関係なく燃料噴射量が一旦減量され、これにより変速に伴うクラッチ機構の解放時に機関回転速度が過上昇することは抑制される。更に、変速機の変速動作が行われた後、上記のように減量された燃料噴射量が同機関への出力要求に対応した値へと増量されるとともにクラッチ機構の係合が開始され、内燃機関と変速機との回転が合わせられた状態で両者が接合される。上記のように変速機の変速時に燃料噴射量が一時的に減量されるときには、ＥＧＲ量調整手段が上記出力要求に基づき制御されるため、上記燃料噴射量の減量に伴い排気再循環量が変更されることはない。そのため、上記燃料噴射量が減量状態から同機関への出力要求に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する排気再循環量の変化に応答遅れが生じ、排気再循環量が過多になるのを抑制することができる。従って、変速機の変速時に、排気再循環量の過多に伴い吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなり、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われて排気中の微粒子の量が増加するのを抑制することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記ＥＧＲ制御手段は、前記変速機の変速時には、前記内燃機関への出力要求の大きさを表すアクセル操作量に基づき、そのときのアクセル操作によって通常の機関運転時に得られる同機関の出力トルクを推定トルクとして算出し、この推定トルクに基づき前記ＥＧＲ量調整手段を制御するものとした。
【００１５】
車載内燃機関の出力トルクは燃料噴射量に応じて変化する。このため、上記推定トルクは変速機の変速時における車載内燃機関への出力要求、即ちアクセル操作量に応じた燃料噴射量に対応する値となる。従って、推定トルクに基づきＥＧＲ量調整手段を制御することにより、変速機の変速時における燃料噴射量の一時的な減量に伴い排気再循環量が変更されることはなくなる。
【００１６】
請求項３記載の発明では、車載内燃機関への出力要求に応じて燃料噴射量を制御するとともに、同機関の排気通路から吸気通路への排気の再循環量を調整するＥＧＲ量調整手段を前記燃料噴射量に基づき制御する車載内燃機関の制御装置において、前記内燃機関にクラッチ機構を介して連結された変速機の変速時に、同機関と前記変速機との間が自動的に断接されるよう前記クラッチ機構を解放・係合させるクラッチ制御手段と、前記変速機の変速時に、前記出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、前記出力トルクを低下させるトルク制御手段と、前記変速機の変速時に、前記燃料噴射量に基づき前記ＥＧＲ量調整手段を制御することに代えて、前記ＥＧＲ量調整手段を前記変速直前の状態に固定する固定制御を行うＥＧＲ制御手段とを備えた。
【００１７】
変速機の変速時には、車載内燃機関への出力要求に関係なく燃料噴射量が一旦減量され、これにより変速に伴うクラッチ機構の解放時に機関回転速度が過上昇することは抑制される。更に、変速機の変速動作が行われた後、上記のように減量された燃料噴射量が同機関への出力要求に対応した値へと増量されるとともにクラッチ機構の係合が開始され、内燃機関と変速機との回転が合わせられた状態で両者が接合される。上記のように変速機の変速時に燃料噴射量が一時的に減量されるときには、ＥＧＲ量調整手段を変速機の変速直前の状態に固定する固定制御が行われるため、上記燃料噴射量の減量に伴い排気再循環量が変更されることはない。そのため、上記燃料噴射量が減量状態から同機関への出力要求に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する排気再循環量の変化に応答遅れが生じ、排気再循環量が過多になるのを抑制することができる。従って、変速機の変速時に、排気再循環量の過多に伴い吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなり、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われて排気中の微粒子の量が増加するのを抑制することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明では、車載内燃機関への出力要求に応じて燃料噴射量を制御するとともに、同機関の排気通路から吸気通路への排気の再循環量を調整するＥＧＲ量調整手段を前記燃料噴射量に基づき制御する車載内燃機関の制御装置において、前記内燃機関にクラッチ機構を介して連結された変速機の変速時に、同機関と前記変速機との間が自動的に断接されるよう前記クラッチ機構を解放・係合させるクラッチ制御手段と、前記変速機の変速時に、前記出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、前記出力トルクを低下させるトルク制御手段と、前記変速機の変速時に、前記燃料噴射量に基づき前記ＥＧＲ量調整手段を制御することに代えて、そのときの車載内燃機関への出力要求及び前記変速機の変速態様から予測される変速直後の同機関の出力トルクに基づき前記ＥＧＲ量調整手段を制御するＥＧＲ制御手段とを備えた。
【００１９】
変速機の変速時には、車載内燃機関への出力要求に関係なく燃料噴射量が一旦減量され、これにより変速に伴うクラッチ機構の解放時に機関回転速度が過上昇することは抑制される。更に、変速機の変速動作が行われた後、上記のように減量された燃料噴射量が同機関への出力要求に対応した値へと増量されるとともにクラッチ機構の係合が開始され、内燃機関と変速機との回転が合わせられた状態で両者が接合される。上記のように変速機の変速時に燃料噴射量が一時的に減量されるときには、ＥＧＲ量調整手段が変速直後の同機関の出力トルクの予測値に基づき制御されるため、上記燃料噴射量の減量に伴い排気再循環量が変更されることはない。そのため、上記燃料噴射量が減量状態から同機関への出力要求に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する排気再循環量の変化に応答遅れが生じ、排気再循環量が過多になるのを抑制することができる。従って、変速機の変速時に、排気再循環量の過多に伴い吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなり、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われて排気中の微粒子の量が増加するのを抑制することができる。
【００２０】
請求項５記載の発明では、請求項４記載の発明において、前記ＥＧＲ制御手段は、前記変速機の変速が行われるときには、前記内燃機関への出力要求の大きさを表すアクセル操作量に基づき、変速直前のアクセル操作によって通常の機関運転時に得られる同機関の出力トルクを推定トルクとして算出し、この推定トルク及び前記変速機の変速態様に基づき、前記変速直後の同機関の出力トルクを予測するものとした。
【００２１】
車載内燃機関の出力トルクは燃料噴射量に応じて変化する。このため、上記推定トルクは変速機の変速直前における車載内燃機関への出力要求、即ちアクセル操作量に応じた燃料噴射量に対応する値となる。更に、推定トルク及び変速機の変速態様に基づく変速直後の機関出力トルクの予測値は、変速直後における車載内燃機関への出力要求、即ち上記アクセル操作量に応じた変速直後の燃料噴射量に対応した値となる。従って、上記予測値に基づきＥＧＲ量調整手段を制御することにより、変速機の変速時における燃料噴射量の一時的な減量に伴い排気再循環量が変更されることはなくなる。
【００２２】
請求項６記載の発明では、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記ＥＧＲ量調整手段は、前記排気通路の排気を前記吸気通路に流すＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブと、前記吸気通路に設けられたスロットルバルブとの少なくとも一方であることを要旨とした。
【００２３】
排気再循環量は、ＥＧＲバルブとスロットルバルブとの少なくとも一方のバルブ開度を調整することによって制御される。このようにして排気再循環量を制御することができるのは、ＥＧＲバルブの開度調整によってＥＧＲ通路の排気流通面積が変化するとともに、スロットルバルブの開度調整によって吸気通路の圧力が変化して排気通路内と吸気通路内との圧力差が変化するためである。従って、変速機の変速時の排気再循環量の制御は、ＥＧＲバルブやスロットルバルブの開度制御を通じて行われ、同制御によって変速時に排気再循環量が過多になることが抑制されるようになる。
【００２４】
請求項７記載の発明では、請求項６記載の発明において、通常の機関運転時に、そのときの燃料噴射量に基づき目標吸入空気量を算出し、同機関の実吸入空気量が前記目標吸入空気量に近づくよう、ＥＧＲバルブとスロットルバルブとの少なくとも一方の開度を補正する補正手段を更に備えた。
【００２５】
内燃機関の吸入空気量は、ＥＧＲバルブとスロットルバルブとの少なくとも一方のバルブ開度を調整することによって制御される。このようにして吸入空気量を制御することができるのは、ＥＧＲバルブの開度調整によって燃焼室に吸入される排気の量が変化するとともに、スロットルバルブの開度調整によって吸気通路の空気流通面積が変化するためである。通常の機関運転時には実吸入空気量が目標吸入空気量に近づくようＥＧＲバルブやスロットルバルブの開度が補正され、これにより燃料噴射量に対し適切な吸入空気量が得られるようにされる。仮に、変速機の変速時に燃料噴射量の一時的な減量に伴いＥＧＲバルブやスロットルバルブが排気再循環量を増量する側に制御されるとすると、変速機の変速が終了した後に実吸入空気量を目標吸入空気量に収束させるべくＥＧＲバルブやスロットルバルブの開度補正が行われるとき、その収束性が低下する。これは、上記のようにＥＧＲバルブやスロットルバルブが排気再循環量を増量する側に制御されているときの実吸入空気量が、変速機の変速終了後の目標吸入空気量に対し大幅に減量側の値となっているためである。しかし、上記構成によれば、変速機の変速時に燃料噴射量が一時的に減量されるときには、ＥＧＲバルブやスロットルバルブが当該燃料噴射量に基づき排気再循環量を増量する側に制御されることはないため、上記のような実吸入空気量の目標吸入空気量への収束性の低下を抑制することができる。
【００２６】
請求項８記載の発明では、請求項７記載の発明において、前記補正手段は、前記変速機の変速時には、前記内燃機関への出力要求の大きさを表すアクセル操作量に基づき、そのときのアクセル操作によって通常の機関運転時に得られる同機関の出力トルクを推定トルクとして算出し、実吸入空気量が前記推定トルクに基づき算出される目標吸入空気量に近づくよう、ＥＧＲバルブとスロットルバルブとの少なくとも一方の開度を補正するものとした。
【００２７】
車載内燃機関の出力トルクは燃料噴射量に応じて変化する。このため、上記推定トルクは変速機の変速時における車載内燃機関への出力要求、即ちアクセル操作量に応じた燃料噴射量に対応する値となる。従って、変速機の変速時に、実吸入空気量が上記推定トルクに基づき算出される目標吸入空気量に近づくよう、ＥＧＲバルブやスロットルバルブの開度補正を行うことで、変速機の変速終了後に実吸入空気量を目標吸入空気量に速やかに収束させることができる。これは、変速機の変速時にＥＧＲバルブやスロットルバルブが開度補正されているときの実吸入空気量が、変速機の変速終了後の目標吸入空気量に対し近い値となるためである。
【００２８】
請求項９記載の発明では、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記変速機は運転状況に応じて自動的に変速されるものであり、前記ＥＧＲ制御手段は前記変速機の変速要求がなされたとき前記ＥＧＲ量調整手段の制御を開始するものとした。
【００２９】
運転状況に応じて変速機の自動的な変速を行うべく変速要求がなされたとき、ＥＧＲ制御手段によるＥＧＲ量調整手段の制御が開始され、同制御により変速機の変速時に排気再循環量が過多になることは抑制される。従って、上記のように変速が行われる変速機が採用されている場合において、排気再循環量の過多を抑制するためのＥＧＲ制御手段によるＥＧＲ量調整手段の制御を的確に開始することができるようになる。
【００３０】
請求項１０記載の発明では、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記変速機は運転者のシフト操作に応じて変速されるものであり、前記ＥＧＲ制御手段は前記変速機の変速要求がなされたとき前記ＥＧＲ量調整手段の制御を開始するものとした。
【００３１】
運転者のシフト操作に応じて変速機を変速させるべく変速要求がなされたとき、ＥＧＲ制御手段によるＥＧＲ量調整手段の制御が開始され、同制御により変速機の変速時に排気再循環量が過多になることは抑制される。従って、上記のように変速が行われる変速機が採用されている場合において、排気再循環量の過多を抑制するためのＥＧＲ制御手段によるＥＧＲ量調整手段の制御を的確に開始することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、本発明を、自動車用のディーゼルエンジンに適用した第１実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
【００３３】
図１に示されるディーゼルエンジン１においては、吸気通路２を通過する空気と燃料噴射弁３から噴射される燃料とが燃焼室４内に供給され、この燃料を燃焼させるときの燃焼エネルギによってピストン５が往復移動させられる。燃料が燃焼した後の燃焼室４内の排気は排気通路６に送り出される。また、ピストン５の往復移動は、コネクティングロッド７によってディーゼルエンジン１の出力軸であるクランクシャフト８の回転に変換される。クランクシャフト８の回転は、変速機９等を介して自動車の車輪（図示せず）に伝達される。
【００３４】
上記変速機９は、例えば１速〜５速といった複数の変速段を有し、自動車の走行状態（運転状態）や運転者からの要求に応じて当該変速段の切り換えを行うものである。この変速機９の入力軸９ａとディーゼルエンジン１のクランクシャフト８とは、両者の間を断接するクラッチ機構１０を介して連結されている。そして、変速機９の変速を行う際には、まずクラッチ機構１０が解放されてディーゼルエンジン１と変速機９との間で回転伝達が行われない状態とされ、この状態で変速機９の変速動作が行われた後にクラッチ機構１０が係合される。
【００３５】
また、ディーゼルエンジン１には、排気通路６内の排気を吸気通路２に流すＥＧＲ通路１１が設けられている。このＥＧＲ通路１１を通じての排気通路６から吸気通路２への排気の再循環は、例えば燃料の燃焼温度を低下させて窒素酸化物（ＮＯx ）の生成を抑制し、ディーゼルエンジン１のＮＯx エミッションの低減を図るといった目的のもとに実行される。
【００３６】
上記排気の再循環量（ＥＧＲ量）は、ＥＧＲ通路１１に設けられたＥＧＲバルブ１２の開度調整、及び吸気通路２に設けられたスロットルバルブ１３の開度調整によって制御される。このようにしてＥＧＲ量を制御することができるのは、ＥＧＲバルブ１２の開度調整によってＥＧＲ通路１１の排気流通面積が変化するとともに、スロットルバルブ１３の開度調整によって吸気通路２内の圧力が変化して排気通路６内と吸気通路２内との圧力差が変化するためである。
【００３７】
次に、ディーゼルエンジン１の制御装置の電気的構成を説明する。
この制御装置は、自動車に搭載されたエンジンコントロールコンピュータ１４、及びトランスミッションコントロールコンピュータ１５を備えている。エンジンコントロールコンピュータ１４は、ディーゼルエンジン１における燃料噴射量制御、ＥＧＲバルブ１２の開度制御、スロットルバルブ１３の開度制御といったエンジン制御を行うものである。また、トランスミッションコントロールコンピュータ１５は、変速機９及びクラッチ機構１０を駆動制御するものである。そして、エンジンコントロールコンピュータ１４とトランスミッションコントロールコンピュータ１５とは互いに通信可能に接続されている。
【００３８】
エンジンコントロールコンピュータ１４には、以下に示される各種信号が入力される。
・自動車の運転者によって操作されるアクセルペダル１６の踏み込み量（アクセル踏込量）を検出するアクセルポジションセンサ１７からの検出信号。
【００３９】
・クランクシャフト８の回転に対応した信号を出力するクランクポジションセンサ１８からの検出信号。
・吸気通路２内を通過する空気の量（吸入空気量）を検出するエアフローメータ１９からの検出信号。
【００４０】
ディーゼルエンジン１においては、エンジンコントロールコンピュータ１４による燃料噴射量制御によって出力トルクが調整される。こうした燃料噴射量制御は、アクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥ等から算出される燃料噴射量指令値Ｑfin に基づき燃料噴射弁３を駆動制御することによって行われる。なお、アクセル踏込量ＡＣＣＰはアクセルポジションセンサ１７からの検出信号に基づき求められ、エンジン回転速度ＮＥはクランクポジションセンサ１８からの検出信号に基づき求められる。
【００４１】
上記のようにエンジンコントロールコンピュータ１４を通じて燃料噴射弁３を駆動制御することにより、燃料噴射量指令値Ｑfin に対応した量の燃料が噴射されてディーゼルエンジン１の出力トルクが調整されるようになる。燃料噴射量指令値Ｑfin の算出に用いられるアクセル踏込量ＡＣＣＰは、運転者による自動車への走行要求、言い換えればディーゼルエンジン１への出力要求を表すパラメータである。従って、燃料噴射量指令値Ｑfin に基づき燃料噴射量を制御することで、運転者から要求される出力トルクが得られるようディーゼルエンジン１の出力トルクが調整されることとなる。
【００４２】
また、エンジンコントロールコンピュータ１４は、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３のバルブ開度を調整することによってＥＧＲ量を制御する。このＥＧＲ量については、増量するほど排気中のＮＯx を低減することができる。ただし、ＥＧＲ量が増量するほど燃焼室４内に存在する排気の量が増えることから、吸気通路２から燃焼室４に空気が吸入されにくくなって吸入空気量は減少する。そして、吸入空気量が燃料噴射量に対して過度に少なくなると、燃料に対し酸素の少ない状態での燃料の燃焼が行われ、排気中において煤を主成分とする微粒子（パティキュレート）が増加する。
【００４３】
従って、ＥＧＲ量を制御するためのＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度調整としては、燃料噴射量に対し吸入空気量が不足することのないよう燃料噴射量指令値Ｑfin 等に基づいて行われる。
【００４４】
即ち、燃料噴射量指令値Ｑfin 及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、ＥＧＲバルブ１２の開度制御に用いられるＥＧＲ開度指令値Ｅｔ、及びスロットルバルブ１３の開度制御に用いられるスロットル開度指令値ＴＡｔが算出される。ＥＧＲ開度指令値Ｅｔについては、エンジン回転速度ＮＥが一定という条件のもとで、燃料噴射量指令値Ｑfin が大きくなるほど小とされるとともに、燃料噴射量指令値Ｑfin が小さくなるほど大とされる。また、スロットル開度指令値ＴＡｔについては、エンジン回転速度ＮＥが一定という条件のもとで、燃料噴射量指令値Ｑfin が大きくなるほど大とされるとともに、燃料噴射量指令値Ｑfin が小さくなるほど小とされる。
【００４５】
そして、エンジンコントロールコンピュータ１４を通じてＥＧＲ開度指令値Ｅｔに基づきＥＧＲバルブ１２が駆動されるとともに、スロットル開度指令値ＴＡｔに基づきスロットルバルブ１３が駆動され、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３のバルブ開度が調整される。これにより、ＥＧＲ量は、燃料噴射量指令値Ｑfin が多くなるほど少なくされるとともに燃料噴射量指令値Ｑfin が少なくなるほど多くされ、燃料噴射量（燃料噴射量指令値Ｑfin ）に対し吸入空気量が過度に少なくなることのない最大限のＥＧＲ量が得られるようにされる。
【００４６】
こうしたＥＧＲ量の制御によって、排気中のパティキュレートの量を許容値以下に抑えるのに必要な吸入空気量を確保しつつ、最大限のＮＯx 低減効果を得ることが可能となる。
【００４７】
また、ディーゼルエンジン１においては、上記必要な吸入空気量の確保を一層確実なものとするために、吸入空気量のフィードバック制御も行われる。同制御については、エアフローメータ１９からの検出信号に基づき求められる実吸入空気量ＧＡｒが、そのときにパティキュレート量を許容値以下に抑えるのに必要な吸入空気量である目標吸入空気量ＧＡｔに近づくよう、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３のバルブ開度を補正することによって実現される。
【００４８】
こうしたフィードバック制御を実行することにより、ディーゼルエンジン１の実吸入空気量ＧＡｒが目標吸入空気量ＧＡｔに収束するようになる。なお、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度調節によって吸入空気量を制御することができるのは、ＥＧＲバルブ１２の開度調節によって燃焼室４に吸入される排気の量が変化するとともに、スロットルバルブ１３の開度調節によって吸気通路２の空気流通面積が変化するためである。
【００４９】
一方、トランスミッションコントロールコンピュータ１５には、以下に示される各種信号が入力される。
・変速機９の入力軸９ａの回転速度を検出する入力回転速度センサ２０からの信号。
【００５０】
・自動車の車速を検出する車速センサ２１からの検出信号。
・運転者によって操作されるシフトレバー２２の位置に対応した信号。
上記シフトレバー２２は、変速機９のシフトアップやシフトダウンといった変速を行う際の変速モードを、自動車の走行状態や走行要求に応じて自動的に上記変速を行う自動モードと、運転者によるシフトレバー２２の操作に基づいて上記変速を行う手動モードとの間で切り換えるのに用いられる。なお、変速機９の変速は、自動モードでは車速センサ２１からの検出信号から求められる車速、及びアクセル踏込量ＡＣＣＰに基づき自動的に行われ、手動モードでは運転者によるシフトレバー２２の変速操作（シフト操作）によって行われる。
【００５１】
トランスミッションコントロールコンピュータ１５は、自動モードでの車速やアクセル踏込量ＡＣＣＰといった運転状態の変化、若しくは手動モードでのシフトレバー２２の変速操作に基づき変速機９の変速を行う。その際、変速要求があった旨の信号や、各変速段のうちのいずれの変速段からいずれの変速段への変速であるかなど変速情報に対応した信号（変速信号）が、トランスミッションコントロールコンピュータ１５からエンジンコントロールコンピュータ１４に出力される。
【００５２】
次に、変速機９の変速時におけるディーゼルエンジン１、クラッチ機構１０、及び変速機９の各種制御について、図２のタイムチャートを併せ参照して説明する。
【００５３】
変速機９の変速時には、ディーゼルエンジン１と変速機９との間で回転伝達（動力伝達）が行われないよう、トランスミッションコントロールコンピュータ１５を通じてクラッチ機構１０が駆動制御され、同機構１０の断接が自動的に行われる。
【００５４】
即ち、まず変速機９の変速動作の開始前、例えば図２（ａ）に示されるように変速要求があったときにクラッチ機構１０が解放され、ディーゼルエンジン１と変速機９との間の動力伝達が一時的に遮断される（タイミングｔ１）。この状態で、シフトアップやシフトダウンなど変速機９の変速動作が行われる。クラッチ機構１０が解放されている間には、ディーゼルエンジン１の回転抵抗が小さくなることから、それに伴いエンジン回転速度ＮＥが過上昇しないよう、ディーゼルエンジン１への出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、同エンジン１の出力トルクを低下させるトルク制御が行われる。
【００５５】
こうしたトルク制御のための燃料噴射量の減量は、通常はアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）等に基づき算出される燃料噴射量指令値Ｑfin を、図２（ｄ）に示されるアクセル踏込量ＡＣＣＰに関係なく図２（ｅ）に示されるように所定値まで小さくすることによって実現される。なお、当該所定値としては、例えばディーゼルエンジン１の出力トルクが「０Ｎｍ」となるような値を採用することが好ましい。上記のように燃料噴射量指令値Ｑfin を小さくすることで、ディーゼルエンジン１の燃料噴射量が減量され、同エンジン１の出力トルクが図２（ｃ）に実線で示されるように小さくされる。
【００５６】
上記トルク制御が実行されることにより、クラッチ機構１０が解放されている間のエンジン回転速度ＮＥは、図２（ｂ）に破線で示されるように徐々に低下する。また、変速機９の入力軸９ａの回転速度である入力回転速度ＮＩは、クラッチ機構１０の解放後、変速機９の変速態様に応じて推移することとなる。この入力回転速度ＮＩは入力回転速度センサ２０からの検出信号に基づき求められる。図２（ｂ）の実線は、変速機９がシフトアップする場合の入力回転速度ＮＩの推移を示している。この場合の入力回転速度ＮＩは、クラッチ機構１０の解放後、当該シフトアップに伴うギヤ比の変化に基づいて徐々に低下する。
【００５７】
上記シフトアップのための変速動作が終了すると（タイミングｔ２）、図２（ｅ）に示されるように燃料噴射量指令値Ｑfin がアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）及びエンジン回転速度ＮＥに対応した値に向けて徐々に大きくされて燃料噴射量が徐々に増量されるとともに、クラッチ機構１０の係合が開始される。これにより、エンジン回転速度ＮＥと入力回転速度ＮＩとの回転が合わされ、クラッチ機構１０の係合によるクランクシャフト８と入力軸９ａとの接合が行われる（タイミングｔ３）。そして、同接合が行われることによって変速機９の変速（この場合はシフトアップ）が終了する。
【００５８】
ところで、上記トルク制御のために燃料噴射量を一時的に減量する際には、燃料噴射量指令値Ｑfin がアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に関係なく所定値まで小さくされ、その後にアクセル踏込量ＡＣＣＰに対応した値まで大きくされる。この燃料噴射量指令値Ｑfin は、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔやスロットル開度指令値ＴＡｔの算出に用いられている。
【００５９】
このため、燃料噴射量指令値Ｑfin が一時的に小さくなると、それに対応してＥＧＲ開度指令値Ｅｔが図２（ｇ）に細い実線で示されるように一時的に大きい値になるとともに、スロットル開度指令値ＴＡｔが図２（ｆ）に細い実線で示されるように一時的に小さい値となる。その結果、ＥＧＲバルブ１２が図２（ｇ）に破線で示されるように一時的にＥＧＲ量を増量する側である開き側に制御されるとともに、スロットルバルブ１３が図２（ｆ）に破線で示されるように一時的にＥＧＲ量を増量する側である閉じ側に制御される。
【００６０】
上記のＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度制御により、一時的に小さくされる燃料噴射量指令値Ｑfin に対応してＥＧＲ量が一時的に増量されるようになる。このときのＥＧＲ量の変化については、図２（ｈ）に細い実線で示されるように燃料噴射量指令値Ｑfin の変化に対応して行われることが理想であるが、実際には同燃料噴射量指令値Ｑfin の変化に対して破線で示されるように応答遅れが生じる。
【００６１】
これは、燃料噴射量指令値Ｑfin の変化に応じてＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが直ちに変化したとしても、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の作動に図２（ｇ）及び図２（ｆ）に破線で示されるような応答遅れが生じることが一因である。また、上記ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の作動に対して実際にＥＧＲ量が変化するのにも応答遅れがあり、このことも上記燃料噴射量指令値Ｑfin の一時的な変化に対するＥＧＲ量の変化の応答遅れの原因となっている。
【００６２】
そして、ＥＧＲ量の変化に応答遅れが生じると、トルク制御のために燃料噴射量が一旦減量させられた後にアクセル踏込量ＡＣＣＰに対応した値に向けて増量されるとき、当該燃料噴射量の変化に追従して精度良くＥＧＲ量を変化させることは困難になる。このため、上記のように燃料噴射量が一旦減量させられた後に増量させられるとき、ＥＧＲ量が上記増量後の燃料噴射量に適した値まで減量するのに遅れが生じ、同燃料噴射量に対し図２（ｈ）に斜線で示される面積に対応した分だけＥＧＲ量が過多になる。このようにＥＧＲ量が過多になると、その過多の分だけ燃焼室４に吸入できる空気の量が少なくなり、ディーゼルエンジン１の吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなる。その結果、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われることから、排気中のパティキュレートの量が多くなることは避けられない。
【００６３】
こうした問題を解決するため、本実施形態では、変速機９の変速時には、燃料噴射量指令値Ｑfin 等に基づきＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔを算出する代わりに、アクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）等に基づきＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔを算出する。
【００６４】
即ち、まずアクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、そのときのアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）によって通常のエンジン運転時に得られる出力トルクを推定トルクＴｅとして算出する。こうして算出される推定トルクＴｅは、燃料噴射量の一時的な減量が行われているとき、図２（ｃ）に破線で示されるように、ほぼ一定となるように推移することとなる。この推定トルクＴｅ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔを算出する。
【００６５】
その結果、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔは図２（ｇ）に太い実線で示されるように推定トルクＴｅ等に対応してほぼ一定となるように推移し、スロットル開度指令値ＴＡｔは図２（ｆ）に太い実線で示されるように推定トルクＴｅ等に対応してほぼ一定となるように推移する。従って、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔに基づき開度制御されるＥＧＲバルブ１２は上記ＥＧＲ開度指令値Ｅｔの推移に対応してほぼ一定となるように推移し、スロットル開度指令値ＴＡｔに基づき開度制御されるスロットルバルブ１３は上記スロットル開度指令値ＴＡｔの推移に対応してほぼ一定となるように推移する。
【００６６】
従って、変速機９の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３は、上記減量に伴い一時的にＥＧＲ量を減量させる側に開度変更されることなくほぼ一定となるように推移し、それに応じて、ＥＧＲ量も図２（ｈ）に示されるようにほぼ一定となるように推移する。このため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対するＥＧＲ量の減量に応答遅れが生じることはなく、その応答遅れに起因してＥＧＲ量が過多になるのを抑制することができる。そして、上記ＥＧＲ量の過多に伴いディーゼルエンジン１の吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなり、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われて排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００６７】
次に、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔの算出手順について、バルブ開度指令値算出ルーチンを示す図３及び図４のフローチャートを参照して説明する。このバルブ開度指令値算出ルーチンは、エンジンコントロールコンピュータ１４を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００６８】
バルブ開度指令値算出ルーチンにおいて、変速機９の変速中であるか否かを判断するための変速フラグＦが「０（非変速中）」であり（図３のＳ１０１：ＹＥＳ）、且つ変速要求がないときには（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、通常のＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔの算出が行われる（Ｓ１０３）。即ち、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが、燃料噴射量指令値Ｑfin 及びエンジン回転速度ＮＥに基づき算出される。
【００６９】
続いて、ディーゼルエンジン１における吸入空気量のフィードバック制御に用いられる目標吸入空気量ＧＡｔが、燃料噴射量指令値Ｑfin 及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、そのときの排気中のパティキュレート量を許容値以下に抑えるのに必要な吸入空気量として算出される（Ｓ１０４）。その後、実吸入空気量ＧＡｒと目標吸入空気量ＧＡｔとの差に基づき、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔの補正に用いられるフィードバック補正値Ｈ１，Ｈ２が増減される（Ｓ１０５）。
【００７０】
即ち、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔの補正に用いられるフィードバック補正値Ｈ１は、実吸入空気量ＧＡｒが目標吸入空気量ＧＡｔよりも小である間は、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔを小さくすべく徐々に減少する。逆に実吸入空気量ＧＡｒが目標吸入空気量ＧＡｔよりも大である間は、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔを大きくすべくフィードバック補正値Ｈ１は徐々に増加する。また、スロットル開度指令値ＴＡｔの補正に用いられるフィードバック補正値Ｈ２は、実吸入空気量ＧＡｒが目標吸入空気量ＧＡｔよりも小である間は、スロットル開度指令値ＴＡｔを大きくすべく徐々に増加する。逆に実吸入空気量ＧＡｒが目標吸入空気量ＧＡｔよりも大である間は、スロットル開度指令値ＴＡｔを小さくすべくフィードバック補正値Ｈ２は徐々に減少する。
【００７１】
これらフィードバック補正値Ｈ１、Ｈ２を用いてＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが補正され（Ｓ１０６）、補正後の開度指令値Ｅｔ，ＴＡｔに基づきＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３が開度制御される。このＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度制御により、ＥＧＲ量が排気中のパティキュレートの量を許容値以下に抑えるのに必要な吸入空気量を的確に確保しつつ、最大限のＮＯx 低減効果を得ることの可能な値に制御されるようになる。
【００７２】
バルブ開度指令値算出ルーチンにおいて、ステップＳ１０２の処理で否定判定がなされて変速要求ありの旨判断されると、ステップＳ１０９（図４）に進んで変速フラグＦが「１（変速中）」とされた後、ステップＳ１１０〜Ｓ１１２の処理が実行される。また、変速フラグＦが「１」にされると、以降のステップＳ１０１（図３）では否定判定がなされ、ステップＳ１１０〜Ｓ１１２に進むようになる。従って、変速機９の変速中はステップＳ１１０〜Ｓ１１２の処理が実行される。
【００７３】
この処理として、ステップＳ１１０ではアクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき推定トルクＴｅが算出される。また、ステップＳ１１１では、例えば図５及び図６のマップを参照してエンジン回転速度ＮＥ及び推定トルクＴｅに基づきＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが算出される。更に、ステップＳ１１２では、推定トルクＴｅ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、ディーゼルエンジン１における吸入空気量のフィードバック制御に用いられる目標吸入空気量ＧＡｔが算出される。
【００７４】
従って、変速機９の変速中は、燃料噴射量指令値Ｑfin 等に基づきＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが算出される代わりに、アクセル踏込量ＡＣＣＰから求められる推定トルクＴｅ等に基づきＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが算出されるようになる。また、変速機９の変速中には、燃料噴射量指令値Ｑfin 等に基づき目標吸入空気量ＧＡｔが算出される代わりに、上記推定トルクＴｅ等に基づき目標吸入空気量ＧＡｔが算出されることとなる。
【００７５】
なお、上記ＥＧＲ開度指令値Ｅｔについては、図６に示されるように、例えばエンジン回転速度ＮＥが一定という条件のもとで、推定トルクＴｅが大きくなるほど小になるとともに推定トルクＴｅが小さくなるほど大になる。また、スロットル開度指令値ＴＡｔについては、図５に示されるように、例えばエンジン回転速度ＮＥが一定という条件のもとで、推定トルクＴｅが大きくなるほど大になるとともに、推定トルクＴｅが小さくなるほど小になる。
【００７６】
ステップＳ１１０〜Ｓ１１２の処理が実行された後、ステップＳ１０５（図３）に進む。そして、フィードバック補正値Ｈ１，Ｈ２の増減（Ｓ１０５）、及び同補正値Ｈ１，Ｈ２によるＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔの補正（Ｓ１０６）が行われた後、変速機９の変速が終了したか否かが判断される（Ｓ１０７）。ここで肯定判定であれば、変速フラグＦが「０（非変速中）」とされる（Ｓ１０８）。
【００７７】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）変速機９の変速時に、アクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に関係なく燃料噴射量指令値Ｑfin を一時的に小さくする際には、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが燃料噴射量指令値Ｑfin の代わりにアクセル踏込量ＡＣＣＰから求められる推定トルクＴｅ等に基づき算出されるようになる。この推定トルクＴｅは、変速機９の変速時におけるアクセル踏込量ＡＣＣＰによって通常のエンジン運転時に得られる理論上の出力トルクである。ディーゼルエンジン１の出力トルクは燃料噴射量に応じて変化するため、推定トルクＴｅは変速機９の変速時におけるアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に応じた燃料噴射量に対応する値となる。従って、推定トルクＴｅ等から求められるＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔに基づきＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３を制御することにより、変速機９の変速時に燃料噴射量指令値Ｑfin が一時的に小さくなったとしても、上記各バルブ１２，１３はほぼ一定とされる。その結果、上記燃料噴射量指令値Ｑfin が一時的に小さくされることに伴い、ＥＧＲ量が一時的に増量されることはなくなり、同燃料噴射量指令値Ｑfin の減量状態からの増量に対しＥＧＲ量の減量に応答遅れが生じることはない。このため、変速機９の変速時に、ＥＧＲ量が上記応答遅れによって過多となることに伴い、その過多の分だけ吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなり、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われて排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００７８】
（２）通常のエンジン運転時には、実吸入空気量ＧＡｒが目標吸入空気量ＧＡｔに近づくよう、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度をフィードバック補正値Ｈ１，Ｈ２に基づき補正する吸入空気量のフィードバック制御が行われる。仮に、変速機９の変速時に燃料噴射量指令値Ｑfin が一時的に小さくされることに伴いＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３が一時的にＥＧＲ量を増量する側に制御されると、変速の終了後に実吸入空気量ＧＡｒを目標吸入空気量ＧＡｔに収束させる際の収束性が低下する。これは、上記のようにＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３がＥＧＲ量を増量する側に制御されているときの実吸入空気量ＧＡｒが目標吸入空気量ＧＡｔに対し大幅に減量側の値となっているためである。しかし、変速機９の変速時に燃料噴射量指令値Ｑfin が一時的に小さくされるときには、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３がＥＧＲ量を増量する側に制御されることはないため、上記実吸入空気量ＧＡｒの目標吸入空気量ＧＡｔへの収束性の低下を抑制することができる。
【００７９】
（３）変速機９の変速時には、吸入空気量のフィードバック制御に用いられる目標吸入空気量ＧＡｔが、燃料噴射量指令値Ｑfin に代えて推定トルクＴｅに基づき算出されるようになる。推定トルクＴｅは、変速機９の変速時におけるアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に応じた燃料噴射量に対応する値となる。従って、変速機９の変速時に、実吸入空気量ＧＡｒが上記目標吸入空気量ＧＡｔに近づくよう、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度をフィードバック補正値Ｈ１，Ｈ２に基づき補正することで、変速機９の変速終了後に実吸入空気量ＧＡｒを目標吸入空気量ＧＡｔに速やかに収束させることができる。これは、変速機９の変速時にＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度が上記のように補正されているとき、実吸入空気量ＧＡｒが変速機９の変速終了後の目標吸入空気量ＧＡｔに対し近い値となるためである。
【００８０】
（４）自動モードでの運転状態に基づく自動的な変速、及び手動モードでの運転者のシフト操作に基づく変速が行われる際、トランスミッションコントロールコンピュータ１５からエンジンコントロールコンピュータ１４に変速要求があった旨の信号が出力される。そして、この変速要求がなされたとき、推定トルクＴｅ等から算出されたＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔに基づくＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度制御が開始され、変速機９の変速時にＥＧＲ量がその応答遅れに起因して過多になることは抑制される。従って、上記のように変速が行われる変速機９が採用されている場合において、ＥＧＲ量の過多を抑制するための上記ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度制御を的確に開始することができる。
【００８１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について図７及び図８を参照して説明する。
この実施形態では、変速機９の変速時に、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度を変速直前の状態に固定する固定制御が行われる。この固定制御により、変速機９の変速時に燃料噴射量指令値Ｑfin が一時的に小さくされたとしても、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３がＥＧＲ量を増量する側に制御されることはなくなる。従って、燃料噴射量指令値Ｑfin の減量状態からの増量に対するＥＧＲ量の減量に応答遅れが生じることもなく、当該応答遅れによってＥＧＲ量が過多となることは抑制される。
【００８２】
ここで、上記固定制御について、図７のタイムチャートを併せ参照して詳しく説明する。
変速要求がなされたとき（タイミングｔ１）、燃料噴射量指令値Ｑfin 及びエンジン回転速度ＮＥに基づきＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが算出される。そして、変速機９の変速中には、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔが上記のように算出された値に固定されて図７（ｇ）に太い実線で示されるように一定とされ、スロットル開度指令値ＴＡｔも上記のように算出された値に固定されて図７（ｆ）に太い実線で示されるように一定とされる。その結果、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔに基づき開度制御されるＥＧＲバルブ１２、及びスロットル開度指令値ＴＡｔに基づき開度制御されるスロットルバルブ１３が一定となり、ＥＧＲ量も図７（ｈ）に太い実線で示されるように一定となる。
【００８３】
変速機９の変速時には、燃料噴射量（燃料噴射量指令値Ｑfin ）の一時的な減量が行われるが、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３は上記のように一定となってＥＧＲ量を増量する側に開度変更されることはないことから、ＥＧＲ量が一定とされるようになる。このため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき（タイミングｔ２後）、その変化に対するＥＧＲ量の減量に応答遅れが生じてＥＧＲ量が図７（ｈ）に斜線で示される面積に対応した分だけ過多になることは抑制される。
【００８４】
次に、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔの算出手順について説明する。本実施形態では、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔを算出するためのバルブ開度指令値算出ルーチンとして、第１実施形態のバルブ開度指令値算出ルーチンにおけるステップＳ１０９〜Ｓ１１２（図３）の処理を、図８に示されるステップＳ２０１〜Ｓ２０４の処理に代えたものが用いられる。
【００８５】
このため、本実施形態のバルブ開度指令値算出ルーチンでは、変速要求がなされると、ステップＳ２０１の処理で変速フラグＦが「１（変速中）」にされる。続いて、ステップＳ２０２の処理では、燃料噴射量指令値Ｑfin 及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、固定用のＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが算出される。このＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔは変速直前の値であって、変速機９の変速中はＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが上記の値に固定されることとなる。
【００８６】
また、変速機９の変速中においては、アクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき推定トルクＴｅが算出され（Ｓ２０３）、同推定トルクＴｅ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき吸入空気量のフィードバック制御に用いられる目標吸入空気量ＧＡｔが算出される（Ｓ２０４）。この目標吸入空気量ＧＡｔに対し実吸入空気量ＧＡｒが何らかの理由によって離れた場合には、固定制御中であってもＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが実吸入空気量ＧＡｒを目標吸入空気量ＧＡｔに近づける側に補正される。
【００８７】
本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（５）変速機９の変速時には、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔを変速直前の値に固定する固定制御が実行されるため、一時的に小さくされる燃料噴射量指令値Ｑfin に対応してＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３がＥＧＲ量を増量させる側に開度変化することはなくなる。このため、燃料噴射量指令値Ｑfin の減量状態からの増量に対するＥＧＲ量の減量に応答遅れが生じることもなく、当該応答遅れによってＥＧＲ量が過多となることは抑制される。従って、このＥＧＲ量の過多の分だけ吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなり、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われて排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００８８】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について図９及び図１０を参照して説明する。
この実施形態では、変速機９の変速時には、変速直後の推定トルクＴｅである変速後トルクＴｅ２、及び変速直後のエンジン回転速度ＮＥである変速後エンジン回転速度ＮＥ２に基づき、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが算出される。これらＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔに基づきＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３を開度制御することで、変速機９の変速時に燃料噴射量指令値Ｑfin が一時的に小さくされたとしても、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３がＥＧＲ量を増量する側に制御されることはなくなる。従って、燃料噴射量指令値Ｑfin の減量状態からの増量に対するＥＧＲ量の減量に応答遅れが生じることもなく、当該応答遅れによってＥＧＲ量が過多となることは抑制される。
【００８９】
ここで、変速後トルクＴｅ２及び変速後エンジン回転速度ＮＥ２の算出について、並びに、それらから求められるＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔに基づくＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３の開度制御について、図９のタイムチャートを参照して説明する。
【００９０】
変速要求がなされたとき（タイミングｔ１）、アクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、そのときの推定トルクが変速前トルクＴｅ１として算出される。また、そのときのエンジン回転速度ＮＥは変速前エンジン回転速度ＮＥ１として用いられる。そして、変速前エンジン回転速度ＮＥ１及び変速前トルクＴｅ１は、変速後の変速段に対応した所定の係数を乗算すること等により、それぞれ変速直後のエンジン回転速度ＮＥである変速後エンジン回転速度ＮＥ２、及び変速直後の推定トルクＴｅである変速後トルクＴｅ２に変換される。
【００９１】
これら変速後エンジン回転速度ＮＥ２及び変速後トルクＴｅ２に基づき、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが算出される。そして、変速機９の変速中には、図９（ｇ）に太い実線で示されるようにＥＧＲ開度指令値Ｅｔが上記のように算出された値とされ、図９（ｆ）に太い実線で示されるようにスロットル開度指令値ＴＡｔも上記のように算出された値とされる。これらＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔに基づき、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３が開度制御される。
【００９２】
なお、タイミングｔ１後のＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔの変化については、図９（ｇ）及び図９（ｆ）に太い実線で示されるように急に行ってもよいし、或いは太い破線で示されるように徐々に行ってもよい。
【００９３】
変速機９の変速時には、燃料噴射量（燃料噴射量指令値Ｑfin ）の一時的な減量が行われるが、このときＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３は変速後トルクＴｅ２等から求められるＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔに基づき制御される。このため、ＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３が燃料噴射量の一時的な減量に伴ってＥＧＲ量を増量する側に開度変更されることはなく、それに応じてＥＧＲ量は図９（ｈ）に太い実線で示されるようにほぼ一定となるように推移する。従って、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき（タイミングｔ２後）、その変化に対するＥＧＲ量の減量に応答遅れが生じてＥＧＲ量が図９（ｈ）に斜線で示される面積に対応する分だけ過多になることは抑制される。
【００９４】
次に、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔの算出手順について説明する。本実施形態では、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔを算出するためのバルブ開度指令値算出ルーチンとして、第１実施形態のバルブ開度指令値算出ルーチンにおけるステップＳ１０９〜Ｓ１１２（図３）の処理を、図１０に示されるステップＳ３０１〜Ｓ３０６の処理に代えたものが用いられる。
【００９５】
このため、本実施形態のバルブ開度指令値算出ルーチンでは、変速要求がなされると、ステップＳ３０１の処理で変速フラグＦが「１（変速中）」にされ、その後に変速後トルクＴｅ２等に基づくＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔの算出が行われる（Ｓ３０２〜Ｓ３０４）。
【００９６】
即ち、ステップＳ３０２の処理では、アクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき変速前トルクＴｅ１が算出される。また、ステップＳ３０３の処理では、変速前エンジン回転速度ＮＥ１、変速前トルクＴｅ１、及びいずれの変速段に変速されるかといった変速態様に基づき、変速後エンジン回転速度ＮＥ２、変速後トルクＴｅ２が算出される。更に、ステップＳ３０４の処理では、変速後トルクＴｅ２及び変速後エンジン回転速度ＮＥ２に基づき、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが算出される。
【００９７】
また、変速機９の変速中においては、アクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき推定トルクＴｅが算出され（Ｓ３０５）、同推定トルクＴｅ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき吸入空気量のフィードバック制御に用いられる目標吸入空気量ＧＡｔが算出される（Ｓ３０６）。この目標吸入空気量ＧＡｔに対し実吸入空気量ＧＡｒが何らかの理由によって離れた場合には、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが実吸入空気量ＧＡｒを目標吸入空気量ＧＡｔに近づける側に補正される。
【００９８】
本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（６）変速機９の変速時に、アクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に関係なく燃料噴射量指令値Ｑfin を一時的に小さくする際には、ＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔが燃料噴射量指令値Ｑfin の代わりに変速直後の推定トルクＴｅである変速後トルクＴｅ２等に基づき算出されるようになる。この変速後トルクＴｅ２は、変速直前のアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）等から求められる変速直前の推定トルクＴｅ、及び変速機９の変速態様等から予測される値である。ディーゼルエンジン１の出力トルクは燃料噴射量に応じて変化するため、変速後トルクＴｅ２は上記アクセル踏込量ＡＣＣＰに応じた変速機９の変速直後における燃料噴射量に対応する値となる。従って、変速後トルクＴｅ２等から求められるＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔに基づきＥＧＲバルブ１２及びスロットルバルブ１３を制御することにより、変速機９の変速時に燃料噴射量指令値Ｑfin が一時的に小さくなったとしても、上記各バルブ１２，１３はほぼ一定とされる。その結果、上記燃料噴射量指令値Ｑfin が一時的に小さくされることに伴い、ＥＧＲ量が一時的に増量されることはなくなり、同燃料噴射量指令値Ｑfin の減量状態からの増量に対しＥＧＲ量の減量に応答遅れが生じることもなくなる。このため、変速機９の変速時に、ＥＧＲ量が上記応答遅れによって過多となることに伴い、その過多の分だけ吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなり、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われて排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００９９】
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・上記各実施形態では、自動モードでの変速と手動モードでの変速との両方を実行可能な変速機９を例示したが、いずれか一方のモードのみで変速を行う変速機を採用してもよい。
【０１００】
・上記各実施形態において、変速機９の変速中には、吸入空気量のフィードバック制御を停止してもよい。
・上記フィードバック制御をＥＧＲバルブ１２の開度補正とスロットルバルブ１３の開度補正とのいずれか一方のみで実現させるようにしてもよい。
【０１０１】
・また、上記フィードバック制御については必ずしも実施する必要はない。
・上記各実施形態において、ＥＧＲ量の制御をＥＧＲバルブ１２の開度調節とスロットルバルブ１３の開度調節とのいずれか一方のみで実現してもよい。
【０１０２】
・第１実施形態では、変速機９の変速時にアクセル踏込量ＡＣＣＰ等から求められる推定トルクＴｅに基づきＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔを算出したが、本発明はこれに限定されない。例えば、変速機９の変速時には、アクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づきＥＧＲ開度指令値Ｅｔ及びスロットル開度指令値ＴＡｔを算出することも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の制御装置が適用されるディーゼルエンジン全体を示す略図。
【図２】（ａ）〜（ｈ）は、第１実施形態における変速機の変速時のディーゼルエンジン、クラッチ機構、及び変速機の各種制御の説明に用いられるタイムチャート。
【図３】第１実施形態におけるＥＧＲ開度指令値及びスロットル開度指令値の算出手順を示すフローチャート。
【図４】第１実施形態におけるＥＧＲ開度指令値及びスロットル開度指令値の算出手順を示すフローチャート。
【図５】スロットル開度指令値の算出に用いられるマップ。
【図６】ＥＧＲ開度指令値の算出に用いられるマップ。
【図７】（ａ）〜（ｈ）は、第２実施形態での変速機の変速時におけるディーゼルエンジン、クラッチ機構、及び変速機の各種制御の説明に用いられるタイムチャート。
【図８】第２実施形態におけるＥＧＲ開度指令値及びスロットル開度指令値の算出手順について、第１実施形態と異なる部分のみを示すフローチャート。
【図９】（ａ）〜（ｈ）は、第３実施形態での変速機の変速時におけるディーゼルエンジン、クラッチ機構、及び変速機の各種制御の説明に用いられるタイムチャート。
【図１０】第３実施形態におけるＥＧＲ開度指令値及びスロットル開度指令値の算出手順について、第１実施形態と異なる部分のみを示すフローチャート。
【符号の説明】
１…ディーゼルエンジン、２…吸気通路、３…燃料噴射弁、４…燃焼室、５…ピストン、６…排気通路、７…コネクティングロッド、８…クランクシャフト、９…変速機、９ａ…入力軸、１０…クラッチ機構、１１…ＥＧＲ通路、１２…ＥＧＲバルブ（ＥＧＲ量調整手段）、１３…スロットルバルブ（ＥＧＲ量調整手段）、１４…エンジンコントロールコンピュータ（トルク制御手段、ＥＧＲ制御手段、補正手段）、１５…トランスミッションコントロールコンピュータ（クラッチ制御手段）、１６…アクセルペダル、１７…アクセルポジションセンサ、１８…クランクポジションセンサ、１９…エアフローメータ、２０…入力回転速度センサ、２１…車速センサ、２２…シフトレバー。
Claims (10)
- 車載内燃機関への出力要求に応じて燃料噴射量を制御するとともに、同機関の排気通路から吸気通路への排気の再循環量を調整するＥＧＲ量調整手段を前記燃料噴射量に基づき制御する車載内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関にクラッチ機構を介して連結された変速機の変速時に、同機関と前記変速機との間が自動的に断接されるよう前記クラッチ機構を解放・係合させるクラッチ制御手段と、
前記変速機の変速時に、前記出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、機関出力トルクを低下させるトルク制御手段と、
前記変速機の変速時に、前記燃料噴射量に基づき前記ＥＧＲ量調整手段を制御することに代えて、前記出力要求に基づき前記ＥＧＲ量調整手段を制御するＥＧＲ制御手段と、
を備えることを特徴とする車載内燃機関の制御装置。 - 前記ＥＧＲ制御手段は、前記変速機の変速時には、前記内燃機関への出力要求の大きさを表すアクセル操作量に基づき、そのときのアクセル操作によって通常の機関運転時に得られる同機関の出力トルクを推定トルクとして算出し、この推定トルクに基づき前記ＥＧＲ量調整手段を制御する
請求項１記載の車載内燃機関の制御装置。 - 車載内燃機関への出力要求に応じて燃料噴射量を制御するとともに、同機関の排気通路から吸気通路への排気の再循環量を調整するＥＧＲ量調整手段を前記燃料噴射量に基づき制御する車載内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関にクラッチ機構を介して連結された変速機の変速時に、同機関と前記変速機との間が自動的に断接されるよう前記クラッチ機構を解放・係合させるクラッチ制御手段と、
前記変速機の変速時に、前記出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、機関出力トルクを低下させるトルク制御手段と、
前記変速機の変速時に、前記燃料噴射量に基づき前記ＥＧＲ量調整手段を制御することに代えて、前記ＥＧＲ量調整手段を前記変速直前の状態に固定する固定制御を行うＥＧＲ制御手段と、
を備えることを特徴とする車載内燃機関の制御装置。 - 車載内燃機関への出力要求に応じて燃料噴射量を制御するとともに、同機関の排気通路から吸気通路への排気の再循環量を調整するＥＧＲ量調整手段を前記燃料噴射量に基づき制御する車載内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関にクラッチ機構を介して連結された変速機の変速時に、同機関と前記変速機との間が自動的に断接されるよう前記クラッチ機構を解放・係合させるクラッチ制御手段と、
前記変速機の変速時に、前記出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、機関出力トルクを低下させるトルク制御手段と、
前記変速機の変速時に、前記燃料噴射量に基づき前記ＥＧＲ量調整手段を制御することに代えて、そのときの車載内燃機関への出力要求及び前記変速機の変速態様から予測される変速直後の同機関の出力トルクに基づき前記ＥＧＲ量調整手段を制御するＥＧＲ制御手段と、
を備えることを特徴とする車載内燃機関の制御装置。 - 前記ＥＧＲ制御手段は、前記変速機の変速が行われるときには、前記内燃機関への出力要求の大きさを表すアクセル操作量に基づき、変速直前のアクセル操作によって通常の機関運転時に得られる同機関の出力トルクを推定トルクとして算出し、この推定トルク及び前記変速機の変速態様に基づき、前記変速直後の同機関の出力トルクを予測する
請求項４記載の車載内燃機関の制御装置。 - 前記ＥＧＲ量調整手段は、前記排気通路の排気を前記吸気通路に流すＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブと、前記吸気通路に設けられたスロットルバルブとの少なくとも一方である
請求項１〜５のいずれかに記載の車載内燃機関の制御装置。 - 請求項６記載の車載内燃機関の制御装置において、
通常の機関運転時に、そのときの燃料噴射量に基づき目標吸入空気量を算出し、同機関の実吸入空気量が前記目標吸入空気量に近づくよう、ＥＧＲバルブとスロットルバルブとの少なくとも一方の開度を補正する補正手段を更に備える
ことを特徴とする車載内燃機関の制御装置。 - 前記補正手段は、前記変速機の変速時には、前記内燃機関への出力要求の大きさを表すアクセル操作量に基づき、そのときのアクセル操作によって通常の機関運転時に得られる同機関の出力トルクを推定トルクとして算出し、実吸入空気量が前記推定トルクに基づき算出される目標吸入空気量に近づくよう、ＥＧＲバルブとスロットルバルブとの少なくとも一方の開度を補正する
請求項７記載の車載内燃機関の制御装置。 - 前記変速機は運転状況に応じて自動的に変速されるものであり、前記ＥＧＲ制御手段は前記変速機の変速要求がなされたとき前記ＥＧＲ量調整手段の制御を開始する
請求項１〜８のいずれかに記載の車載内燃機関の制御装置。 - 前記変速機は運転者のシフト操作に応じて変速されるものであり、前記ＥＧＲ制御手段は前記変速機の変速要求がなされたとき前記ＥＧＲ量調整手段の制御を開始する
請求項１〜８のいずれかに記載の車載内燃機関の制御装置。
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