JP4862742B2 - 内燃機関制御装置及び内燃機関制御システム - Google Patents

Description

本発明は、マニュアル変速機構が搭載され、かつ、スロットルバルブを電動モータで駆動させる車両を対象とした、内燃機関制御装置及び内燃機関制御システムに関する。

従来より、運転者のアクセル操作量に応じてスロットルバルブを電動モータで駆動させる電子スロットル式のエンジン（内燃機関）が搭載された車両が知られている。そして特許文献１には、電子スロットル式であるとともに、運転者のマニュアル操作により変速段を切り換えるマニュアル変速機構が搭載された車両が開示されている。
特開２００４−３３９９６０号公報

しかしながら、上記特許文献１の車両を対象とした場合において、アクセル操作量に応じてだけでは、マニュアル変速機構によりシフトチェンジする時に以下の不具合が生じる。すなわち、クラッチ断、変速段の切り換え、クラッチ接続、を順に行ってシフトチェンジするにあたり、クラッチ断中のエンジン回転速度（エンジン出力軸の回転速度）を適正な値にしなければクラッチ接続時の車速変動が大きくなり、運転フィーリングが損なわれる場合がある。

例えば、クラッチ断中にエンジン回転速度が適正値より低いと、シフトダウンさせる場合にはクラッチ接続時にエンジンブレーキが利き過ぎてしまい、意図した以上に車両が減速するおそれがある。また、クラッチ断中にエンジン回転速度が適正値より高いと、シフトアップさせる場合にはクラッチ接続時に意図した以上に車両が加速するおそれがある。

なお、クラッチ断の瞬間に上記適正値となるように運転者がアクセル操作することは、状況によっては熟練を要する。その状況の具体例を以下の（１）（２）にて説明する。

（１）例えば、急カーブに進入するにあたり短時間で減速させるべく、ブレーキ操作に加えてシフトダウン操作（エンジンブレーキ操作）を行う場合には、通常の運転者であればアクセル操作は全閉にしている。すると、前述した如くクラッチ断中のエンジン回転速度が適正値を大きく下回ることに起因して、クラッチ接続時のエンジンブレーキが利きすぎてしまうこととなる。

（２）例えば、短時間で加速させるべくアクセル操作量を最大にした場合において、エンジン回転速度をある程度上昇させてシフトアップ操作するにあたり、運転者によっては、アクセル操作量を最大のままにしてクラッチ断操作する場合がある。すると、前述した如くクラッチ断中のエンジン回転速度が適正値を大きく上回ることに起因して、クラッチ接続時に車両が急激に加速してしまうこととなる。

また、熟練運転者といえども、エンジン出力が大きい車両においては、アクセル操作量を僅かに変えるだけでクラッチ断中のエンジン回転速度は大きく変化するので、上記（１）（２）の状況で適正値に操作することは困難である。特に二輪車両の場合には、車両重量に対するエンジン出力が大きいため、クラッチ断中のエンジン回転速度が適正値から外れている場合のクラッチ接続時の急減速又は急加速の度合いが大きく、このような車速変動の問題が顕著に現れる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、シフト切り換えにともない生じる車速変動を抑制する内燃機関制御装置及び内燃機関制御システムを提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

第１の発明は、内燃機関の出力軸に連結されて運転者のマニュアル操作により変速段を切り換えるマニュアル変速機構が搭載されるとともに、運転者のアクセル操作量に応じてスロットルバルブを電動モータで駆動させる車両を対象とし、通常時には、前記アクセル操作量に応じて前記出力軸の回転速度又はそれに相関する制御パラメータ（例えばスロットル開度）を制御する内燃機関制御装置であって、前記マニュアル変速機構が前記変速段を切り換えるにあたり、前記出力軸から駆動輪への動力伝達を遮断するクラッチ断状態になったことを検出するクラッチ検出手段の検出結果を取得する手段と、前記クラッチ断状態であるとの検出結果を取得した場合には、前記アクセル操作量とは無関係に前記出力軸の回転速度を制御する回転速度制御手段と、を備えることを特徴とする。

これによれば、変速段を切り換えるにあたり、クラッチ断中には、運転者によるアクセル操作量とは無関係に出力軸の回転速度（エンジン回転速度）は制御されるので、変速段を切り換えるにあたり、クラッチ断中のエンジン回転速度を適正値に近づけるように制御して、クラッチ接続時の車速変動を抑制することができる。

なお、上記回転速度制御手段がエンジン回転速度を制御する具体的な手法としては、スロットルバルブの作動を制御することが挙げられ、その他にも、燃料噴射量、噴射時期、点火時期等を制御する手法が挙げられる。

第２の発明は、前記回転速度制御手段は、前記マニュアル操作が前記変速段を高速側に切り換えるシフトアップ操作である場合には、前記出力軸の回転速度を前記クラッチ断状態の直前の回転速度に比べて下降させるように制御することを特徴とする。

これによれば、例えば、短時間で加速させるべくアクセル操作量を大きく操作している上記（２）の状況下において、シフトアップ操作するにあたり、アクセル操作量を大きくしたままにしてクラッチ断操作した場合であっても、クラッチ断中の出力軸の回転速度（エンジン回転速度）はクラッチ断状態の直前に比べて下降するように制御される。よって、クラッチ接続時に車両が急激に加速してしまうことを抑制できる。

第３の発明は、前記回転速度制御手段は、前記マニュアル操作が前記変速段を低速側に切り換えるシフトダウン操作である場合には、前記出力軸の回転速度を前記クラッチ断状態の直前の回転速度に比べて上昇させるように制御することを特徴とする。

これによれば、例えば、急カーブに進入するにあたり短時間で減速させるべくシフトダウン操作（エンジンブレーキ操作）を行う上記（１）の状況下において、アクセル操作を行わないままクラッチ断操作した場合であっても、クラッチ断中の出力軸の回転速度（エンジン回転速度）はクラッチ断状態の直前に比べて上昇するように制御される。よって、クラッチ接続時にエンジンブレーキが利きすぎて車両が急激に減速してしまうことを抑制できる。

第４の発明は、前記回転速度制御手段は、前記クラッチ断状態の直前における前記出力軸の回転速度、前記クラッチ断状態の直前における前記変速段のシフト位置、及び前記マニュアル操作が前記変速段を高速側及び低速側のいずれに切り換える操作であるかの操作状態を取得する状態取得手段と、前記取得した情報に基づきクラッチ断中の目標回転速度を算出する算出手段とを有し、前記出力軸の回転速度を前記目標回転速度となるように制御することを特徴とする。

ここで、図４に例示されるように、変速段を固定すればエンジン回転速度（出力軸の回転速度）に対応する車速は特定される。そして、この関係は変速段毎に特定できる事項である。この点を鑑み上記発明によれば、クラッチ断状態の直前における回転速度及び変速段のシフト位置の状態を取得するとともに、切り換え方向によりクラッチ接続時の変速段を推定できるので、変速直前の変速段及び回転速度から変速直前の車速を推定できる。そして、変速直後において推定した変速直前の車速を維持させるためには、変速直後の変速段における回転速度の大きさを推定できる。このように推定した回転速度の大きさに近づくようにクラッチ断中の回転速度を制御すれば、変速前後における車速変動を抑制できる。

以上により、車速変動を抑制すべく制御を実行するにあたり、クラッチ接続時のエンジン回転速度を適正値にしてシフトチェンジ後の車速をシフトチェンジ前の車速に近づけることを、精度良くできる。

第５の発明のように、前記変速段を切り換える前後において車両走行速度が同一となるように前記目標回転速度を算出すれば、車速変動をゼロに近づけることができ、好適である。

ここで、前記車両として二輪車両が適用された場合において、カーブ走行時に二輪車両の車体を傾斜させてバンク角度を大きくすると、車輪のうち路面に接触する接地部分が外側にずれる。すると、車輪の回転中心と設置部分との距離が短くなるので、出力軸に対する駆動輪の変速比が大きくなる。つまり、マニュアル変速機構による変速段を小さくした状態と等しくなる。

この点を鑑み、第６の発明では、前記状態取得手段は、前記二輪車両のバンク角度をも取得し、前記算出手段は、取得した前記バンク角度が大きいほど前記目標回転速度を小さくするように補正することを特徴とする。そのため、バンク角度の変化に応じてクラッチ断中のエンジン回転速度が制御されるので、クラッチ接続時の車速変動を好適に抑制できる。

第７の発明では、車両として二輪車両が適用されていることを特徴とする。前述した如く、特に二輪車両の場合には、車両重量に対するエンジン出力が大きいため、クラッチ断中のエンジン回転速度が適正値から外れている場合のクラッチ接続時の急減速又は急加速の度合いが大きく、このような車速変動の問題が顕著に現れるので、本発明による上記各種の効果が好適に発揮される。

第８の発明では、前記回転速度制御手段は、前記クラッチ断状態時における前記二輪車両のバンク角度に応じて、前記出力軸の回転速度を制御することを特徴とする。そのため、バンク角度の変化に応じてクラッチ断中のエンジン回転速度が制御されるので、クラッチ接続時の車速変動を好適に抑制できる。

第９の発明は、マニュアル変速機構がクラッチ断状態になったことを検出するクラッチ検出手段と、上述の内燃機関制御装置と、を備えることを特徴とする内燃機関制御システムであり、さらに第１０の発明は、前記マニュアル操作が前記変速段を高速側及び低速側のいずれに切り換える操作であるかを検出するシフト方向検出手段を備えることを特徴とする内燃機関制御システムである。このように、上述の内燃機関制御装置を備えた内燃機関制御システムにおいても、上述した各種効果が同様に発揮される。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態に係る内燃機関制御システムを示すブロック図であり、図１に示す内燃機関１は、二輪車両２に搭載されて走行駆動源として機能するガソリンエンジンである。また、当該二輪車両２には、運転者のマニュアル操作により内燃機関１の出力軸１ａ（クランク軸）に対する駆動輪１Ｔ（図２参照）の変速段を切り換えるマニュアル変速機構１１が搭載されている。

周知の如く、運転者がクラッチレバー１１ａを手で操作すると、変速機構１１のクラッチが駆動輪１Ｔへの動力伝達を遮断するクラッチ断状態となる。また、シフトペダルを切り換え操作（マニュアル操作）することにより変速機構１１の変速段が１速から５速までの間で切り換えられる。

エンジンＥＣＵ３０には以下に説明する各種検出信号が入力される。すなわち、スロットルバルブ１３の開度を検出するスロットルポジションセンサ１３ｃの検出信号、及び吸気管１２内の吸気圧を検出する吸気圧センサ１３ｄの検出信号、出力軸１ａの回転角度を検出するクランク角センサ１ｂの検出信号、及びエンジン冷却水の水温を検出する水温センサ１ｃの検出信号である。なお、エンジンＥＣＵ３０は、クランク角センサ１ｂの検出信号に基づき、出力軸１ａの回転速度（エンジン回転速度）を算出する。

また、本実施形態に係る二輪車両２のスロットルには電動スロットルが採用されている。すなわち、吸気管１２に備えられて吸気量を調整するスロットルバルブ１３は、スロットルモータ１３ａにより駆動するよう構成されており、運転者がスロットルグリップ１３ｂを手で操作すると、エンジンＥＣＵ（電子制御装置）３０がその操作量（アクセル操作量）に応じてスロットルモータ１３ａの駆動を制御する。これにより、通常時には、アクセル操作量に応じて内燃機関１の駆動が制御される。

具体的には、エンジンＥＣＵ３０は、アクセル操作量及びエンジン回転速度に基づき要求吸気量を算出し、この要求吸気量に基づき目標スロットル開度を算出する。そして、実スロットル開度が目標スロットル開度となるように、スロットルポジションセンサ１３ｃの検出信号に基づきスロットルモータ１３ａをフィードバック制御する。

エンジンＥＣＵ３０は、スロットルバルブ１３による吸気量を制御する他に、インジェクタ１４及び点火装置１５の駆動を制御することで、１燃焼サイクルあたりに噴射される燃料噴射量及び噴射時期の制御（燃料噴射制御）と、点火時期とを制御している。具体的には、吸気圧センサ１３ｄにより検出された吸気圧、実エンジン回転速度、及び水温等に基づき、インジェクタ１４及び点火装置１５は駆動制御される。そして、これらの吸気量制御、燃料噴射制御及び点火時期制御により、出力軸１ａの出力トルクは運転者のアクセル操作量に応じたトルクになるとともに、変速機構１１のクラッチ断状態時におけるエンジン回転速度も変化することとなる。

エンジンＥＣＵ３０には、上記各種検出信号に加え、クラッチセンサ１１ｂ（クラッチ検出手段）、ギアポジションセンサ１１ｃ（ギアポジション検出手段）、シフト方向センサ１１ｄ（シフト方向検出手段）、及びバンク角センサ１６による検出信号が入力される。

クラッチセンサ１１ｂは、運転者によるクラッチレバー１１ａの操作によりマニュアル変速機構１１がクラッチ断状態になったことを検出する。クラッチセンサ１１ｂには、クラッチレバー１１ａの作動力により機械的にオンオフするオンオフスイッチを採用して好適である。

ギアポジションセンサ１１ｃは、変速機構１１の変速段がいずれであるか、つまり、実際のギアポジションがニュートラルＮ、１速〜５速のいずれに切り換えられているかを検出する。

シフト方向センサ１１ｄは、運転者によるシフトペダルのマニュアル操作が、変速段を高速側及び低速側のいずれに切り換える操作であるかを検出する。シフト方向センサ１１ｄは、シフトペダルを操作した方向を検出するように構成されており、例えば、シフトペダルから変速機構１１にまで運転者の操作力を伝達する伝達経路に圧電素子を配置し、その操作力の方向を圧電素子により検出するように構成して好適である。

バンク角センサ１６は、カーブ走行時における二輪車両２の傾き（バンク角度θ）を検出するセンサである。図２は、車輪（駆動輪）１Ｔが路面Ｒに接触している状態を模式的に示す正面図であり、図２（ａ）はバンク角度θがゼロの状態、図２（ｂ）はバンク角度θがゼロでない状態を示している。図２に示す中心線Ｌ２は、運転者を含めた二輪車両２の重心点から、車輪１Ｔの回転中心Ｌ１に対して垂直に降ろした線である。また、図２に示す傾線Ｌ３は、前記重心点から、車輪１Ｔと路面Ｒとの接触点Ｐに降ろした線である。そして、中心線Ｌ２に対する傾線Ｌ３の角度θがバンク角度である。

次に、エンジンＥＣＵ３０が有するマイクロコンピュータにより実行される、上記吸気量制御の処理手順を、図３に示すフローチャートを用いて説明する。

この一連の処理では先ず、ステップＳ１０において、ギアポジションが１速〜５速のいずれかに切り換えられている状態（ギアイン状態）であるか否かを、ギアポジションセンサ１１ｃの検出信号に基づき判定する。ギアイン状態であると判定されれば（Ｓ１０：ＹＥＳ）、ステップＳ２０において、現在の実エンジン回転速度ＮＥ、ギアポジション及びバンク角度θの値を取得して記憶する。

次に、ステップＳ３０において、変速機構１１がクラッチ断状態であるか否かを、クラッチセンサ１１ｂの検出信号に基づき判定し、クラッチ断状態であると判定されれば（Ｓ３０：ＹＥＳ）、処理は次のステップＳ４０に進む。一方、クラッチ断状態でないと判定された場合（Ｓ３０：ＮＯ）、或いはステップＳ１０にてギアイン状態でないと判定された場合には、処理はステップＳ１０に戻る。

続くステップＳ４０では、シフトペダルのマニュアル操作が、変速段を高速側に切り換えようとするシフトアップ操作であるか、低速側に切り換えようとするシフトダウン操作であるかを、シフト方向センサ１１ｄの検出信号に基づき判定する。そして、シフトアップ操作であると判定された場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）にはステップＳ５０に進み、シフトダウン操作であると判定された場合（Ｓ４０：ＮＯ）にはステップＳ６０に進む。

ステップＳ５０及びステップＳ６０では、クラッチ断中における目標エンジン回転速度を、運転者によるアクセル操作量とは無関係に算出し、ステップＳ７０にて目標エンジン回転速度に基づき目標スロットル開度を算出し、ステップＳ８０にて目標スロットル開度となるようにスロットルモータ１３ａの駆動を制御する。これらのステップＳ５０〜Ｓ８０（回転速度制御手段）により、クラッチ断中における実エンジン回転速度ＮＥはアクセル操作量とは無関係に制御されることとなる。

次に、ステップＳ５０,Ｓ６０,Ｓ７０による処理内容を、図４及び図５を用いてより具体的に説明する。なお、図４及び図５は、エンジンＥＣＵ３０に予め記憶されているマップであり、図中の１速〜５速に示す実線は、各ギアポジションにおけるエンジン回転速度と車速との関係を示している。

＜シフトアップ時の目標エンジン回転速度＞
ステップＳ５０による処理では、ステップＳ２０にて取得した現在の実エンジン回転速度ＮＥ、ギアポジション及びバンク角度θに基づき、図４（ａ）に示すマップを用いてクラッチ断中における目標エンジン回転速度を算出する。

例えば、現在の実エンジン回転速度ＮＥがＮ１であり、ギアポジションが２速である場合には、車速はＳＰ１となっているはずである。そして、３速にシフトアップさせた後にもシフトアップ前の車速ＳＰ１と同一の車速にするためには、３速にシフトアップさせた後のエンジン回転速度ＮＥがＮ２になっていればよいこととなる。そこで、クラッチ断中に実エンジン回転速度ＮＥがＮ２となるように、クラッチ断中における目標エンジン回転速度をＮ２（適正値）に決定する。

また、バンク角度θがゼロでない場合には、バンク角度θが大きいほど目標エンジン回転速度を小さくするように補正（バンク補正）する。例えば、図４（ａ）中の１速を示す直線を、点線に示すように傾きが小さい直線となるようにバンク角度θに応じて変更する。これにより、目標エンジン回転速度が小さくなるように補正される。

＜シフトダウン時の目標エンジン回転速度＞
ステップＳ６０による処理では、ステップＳ２０にて取得した現在の実エンジン回転速度ＮＥ、ギアポジション及びバンク角度θに基づき、図４（ｂ）に示すマップを用いてクラッチ断中における目標エンジン回転速度を算出する。

例えば、現在の実エンジン回転速度ＮＥがＮ２であり、ギアポジションが３速である場合には、車速はＳＰ２となっているはずである。そして、２速にシフトダウンさせた後にもシフトダウン前の車速ＳＰ２と同一の車速にするためには、２速にシフトダウンさせた後のエンジン回転速度ＮＥがＮ４になっていればよいこととなる。そこで、クラッチ断中に実エンジン回転速度ＮＥがＮ４となるように、クラッチ断中における目標エンジン回転速度をＮ４（適正値）に決定する。

また、バンク角度θがゼロでない場合には、バンク角度θが大きいほど目標エンジン回転速度を高くするように補正（バンク補正）する。例えば、図４（ｂ）中の１速を示す直線を、点線に示すように傾きが小さい直線となるようにバンク角度θに応じて補正する。これにより、目標エンジン回転速度が大きくなるように補正される。

＜目標スロットル開度＞
ステップＳ７０による処理では、ステップＳ５０或いはステップＳ６０にて決定、算出した目標エンジン回転速度に基づき、図５に示すマップを用いてクラッチ断中における目標スロットル開度を算出する。つまり、運転者によるアクセル操作量とは無関係に、算出された目標スロットル開度が大きいほど目標スロットル開度を大きく設定する。

次に、上記吸気量制御の態様を例示したタイミングチャートである図６及び図７について説明するとともに、本実施形態により発揮される効果を説明する。

なお、図中の（ａ）欄は、アクセル操作量から換算される、運転者が要求するスロットル開度の変化を示し、（ｂ）欄は目標スロットル開度の変化を示し、（ｃ）欄は実スロットル開度の変化を示し、（ｄ）欄は実エンジン回転速度ＮＥの変化を示し、（ｅ）欄はギアポジションの変化を示し、（ｆ）欄は車速の変化を示している。

＜シフトダウン時の態様＞
図６は、上記（１）の状況に対応したものであり、急カーブに進入するにあたり短時間で減速させるべく、ブレーキ操作に加えてシフトダウン操作（エンジンブレーキ操作）を行う際に、（ａ）欄に示す如くアクセル操作を行わなかった場合において、図３による吸気量制御を行った場合の各種変化を示す。

（ｅ）欄に示す如く５速から、４速、３速、２速へと順にシフトダウンさせており、図中のＴ１,Ｔ２,Ｔ３に示す期間がシフトチェンジ期間（クラッチ断状態の期間）である。これらのシフトチェンジ期間Ｔ１〜Ｔ３には、ドライバ要求開度がゼロ（（ａ）欄参照）であるにもかかわらず、前述のステップＳ６０の処理により目標スロットル開度を全閉よりも大きくしている。その結果、シフトチェンジ期間Ｔ１〜Ｔ３における実エンジン回転速度ＮＥは上昇している（（ｄ）欄参照）。なお、シフトチェンジ期間Ｔ１〜Ｔ３に実スロットル開度が全閉のままであれば、図中の符号Ｋ１に示す如くエンジン回転速度ＮＥは低下することとなる。

シフトチェンジ期間Ｔ１を例に、より詳細に説明すると、クラッチ断、変速段の切り換え、クラッチ接続、を順に行ってシフトダウンするにあたり、運転者がクラッチレバー１１ａを操作してクラッチ断にした時点でシフトチェンジ期間Ｔ１が開始する。その後、シフトペダルを５速から４速に切り換え操作した時点で、目標スロットル開度アップにより実スロットル開度が上昇し始めるとともに、実エンジン回転速度が上昇し始める。その後、変速機構１１の変速段が５速から４速に切り換えられた後、運転者がクラッチレバー１１ａを操作してクラッチ接続にした時点でシフトチェンジ期間Ｔ１が終了する。そしてクラッチ接続すると同時に実エンジン回転速度が下降し始める。

このクラッチ接続時に実エンジン回転速度が適正値にまで上昇していれば、クラッチ接続時の車速低下を回避できることとなる。適正値に至らない場合であっても、符号Ｋ１に示す如くエンジン回転速度が低下した場合に比べれば、クラッチ接続時の車速低下を抑制できる。

このように、シフトチェンジ前後の車速が同一（例えば図４に示すＳＰ１）となるようにシフトチェンジ期間Ｔ１〜Ｔ３における目標スロットル開度を設定しているので、シフトチェンジ期間Ｔ１〜Ｔ３の終了時点（クラッチ接続時点）でエンジンブレーキが利きすぎて二輪車両２が急激に減速してしまうことを抑制できる。つまり、シフトチェンジ前後の車速変動は抑制され、（ｆ）欄に示す如く車速は滑らかに下降する。

＜シフトアップ時の態様＞
図７は、上記（２）の状況に対応したものであり、短時間で加速させるべくアクセル操作量を最大のままにして（（ａ）欄参照）、シフトアップ操作にともなうクラッチ断操作を行った場合において、図３による吸気量制御を行った場合の各種変化を示す。

（ｅ）欄に示す如く１速から、２速、３速、４速へと順にシフトアップさせており、図中のＴ４,Ｔ５,Ｔ６に示す期間がシフトチェンジ期間（クラッチ断状態の期間）である。これらのシフトチェンジ期間Ｔ４〜Ｔ６には、ドライバ要求開度が全開（（ａ）欄参照）であるにもかかわらず、前述のステップＳ５０の処理により目標スロットル開度を全開よりも小さくしている。その結果、シフトチェンジ期間Ｔ４〜Ｔ６における実エンジン回転速度ＮＥは下降する（（ｄ）欄参照）。なお、シフトチェンジ期間Ｔ４〜Ｔ６に実スロットル開度が全開のままであれば、図中の符号Ｋ２に示す如くエンジン回転速度ＮＥは上昇することとなる。

シフトチェンジ期間Ｔ４を例に、より詳細に説明すると、クラッチ断、変速段の切り換え、クラッチ接続、を順に行ってシフトアップするにあたり、運転者がクラッチレバー１１ａを操作してクラッチ断にした時点でシフトチェンジ期間Ｔ４が開始する。その後、シフトペダルを１速から２速に切り換え操作した時点で、目標スロットル開度ダウンにより実スロットル開度が下降し始めるとともに、実エンジン回転速度が下降し始める。その後、変速機構１１の変速段が１速から２速に切り換えられた後、運転者がクラッチレバー１１ａを操作してクラッチ接続にした時点でシフトチェンジ期間Ｔ４が終了する。そしてクラッチ接続すると同時に実エンジン回転速度が上昇し始める。

このクラッチ接続時に実エンジン回転速度が適正値にまで下降していれば、クラッチ接続時の車速上昇を回避できることとなる。適正値に至らない場合であっても、符号Ｋ２に示す如くエンジン回転速度が上昇した場合に比べれば、クラッチ接続時の車速上昇を抑制できる。

このように、シフトチェンジ前後の車速が同一（例えば図４に示すＳＰ２）となるようにシフトチェンジ期間Ｔ４〜Ｔ６における目標スロットル開度を設定しているので、シフトチェンジ期間Ｔ４〜Ｔ６の終了時点（クラッチ接続時点）で二輪車両２が急激に加速してしまうことを抑制できる。つまり、シフトチェンジ前後の車速変動は抑制され、（ｆ）欄に示す如く車速は滑らかに上昇する。

なお、図６及び図７の（ｂ）欄に示すように、シフトチェンジする時のギアポジションに応じて目標スロットル開度の変化量を異ならせている。これは、ステップＳ５０,Ｓ６０において目標エンジン回転速度を算出するにあたり、ギアポジションに応じて算出していることに起因する。具体的には、図４中のマップに示すように、ギアポジションに応じてエンジン回転速度と車速との関係を示す直線の傾きが異なっていることに起因する。

このように、ギアポジションに応じてクラッチ断中の目標エンジン回転速度を算出しているので、シフトチェンジにともなうクラッチ接続時の実エンジン回転速度を適正値Ｎ２,Ｎ４にして、シフトチェンジ後の車速をシフトチェンジ前の車速に近づけることを、精度良くできる。

また、本実施形態によれば、バンク角度θの変化に応じて目標エンジン回転速度をバンク補正している。つまり、バンク角度θが大きいほど、図４に示すエンジン回転速度と車速との関係を示す直線の傾きを小さくするように、クラッチ断中のエンジン回転速度が決定される。よって、バンク角度θに起因したクラッチ接続時の車速変動を好適に抑制できる。

（その他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施しても良い。また、各実施形態の特徴的構造をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。

・図６及び図７の（ｂ）欄中の一点鎖線に示すように、シフトチェンジ期間Ｔ１〜Ｔ３,Ｔ４〜Ｔ６において時間経過とともに目標スロットル開度を、クラッチ断時の目標スロットル開度に近づけるように徐々に変化させるようにしてもよい。これによれば、クラッチ接続時のトルクショックを低減でき、好適である。

・上記実施形態では、クラッチ断中のエンジン回転速度ＮＥを制御するにあたり、スロットル操作量にかかわらず目標スロットル開度を決定する手段を採用しているが、このような吸気量制御の他に、燃料噴射制御及び点火時期制御の少なくとも一方の手段を採用してもよい。例えば、クラッチ断中の目標スロットル開度をシフトチェンジ直前の状態のままにしておいて、クラッチ断中の燃料噴射量を増量（減量）させることでエンジン回転速度ＮＥを上昇（下降）させるようにしてもよい。或いは、クラッチ断中の目標スロットル開度をシフトチェンジ直前の状態のままにしておいて、点火時期を進角（遅角）させることでエンジン回転速度ＮＥを上昇（下降）させるようにしてもよい。

・シフトダウン時において、クラッチ断時点におけるアクセル操作量が予め設定された閾値よりも大きい場合には、ステップＳ６０,Ｓ７０,Ｓ８０による制御を禁止するようにしてもよい。シフトアップ時においても同様にして、クラッチ断時点におけるアクセル操作量が予め設定された閾値よりも小さい場合には、ステップＳ５０,Ｓ７０,Ｓ８０による制御を禁止するようにしてもよい。また、これらの閾値は、クラッチ断時点におけるエンジン回転速度やギアポジション等に応じて可変にしてもよい。

・ステップＳ４０の判定におけるシフトアップとは、ニュートラルから１速へシフトアップする場合も含んでいる。つまり、例えば二輪車両２を停車状態から発進させる場合に、ニュートラルから１速にシフトアップさせる場合においても、アクセル操作量とは無関係にクラッチ断時のエンジン回転速度ＮＥを制御するようにしてもより。

・上記実施形態に係るスロットルバルブ１３に加え、サブスロットルバルブを備えた内燃機関１にも本発明は適用できる。この場合、サブスロットルバルブが電動モータにより駆動されるものであれば、メインのスロットルバルブ１３は電動モータ駆動ではなくスロットルグリップ１３ｂと機械的に連結された機械駆動方式であってもよく、サブスロットルバルブについてアクセル操作量とは無関係に図３に係る吸気量制御を行えばよい。

・上記実施形態では、適正値としての目標回転速度を、変速段を切り換える前後において車速が同一となるように設定しているが、本発明はこのような設定に限られない。但し、シフトアップ操作の場合にはクラッチ断直前の回転速度よりも低くなるように目標回転速度（適正値）を設定し、シフトダウン操作の場合にはクラッチ断直前の回転速度よりも高くなるように目標回転速度（適正値）を設定することが望ましい。

・図４に示すマップを用いて、変速直前の変速段及び回転速度から変速直前の車速を推定することに替えて、車速センサからの信号に基づき変速直前の車速を算出するようにしてもよい。

・内燃機関１としては、ガソリン機関等の火花点火式内燃機関に限らず、ディーゼル機関等の圧縮着火式内燃機関であってもよい。

本発明の一実施形態に係る内燃機関制御システムを示すブロック図。 バンク角度を説明するための車輪の正面図。 図１のエンジンＥＣＵにより実行される吸気量制御の処理手順を示すフローチャート。 図３の処理で用いるマップであり、ギアポジションに応じたエンジン回転速度と車速との関係を示す特性図。 図３の処理で用いるマップであり、目標エンジン回転速度と目標スロットル開度との関係を示す特性図。 図３の処理によるシフトダウン時の態様を例示したタイミングチャート。 図３の処理によるシフトアップ時の態様を例示したタイミングチャート。

符号の説明

１…内燃機関、１ａ…出力軸、２…二輪車両、１１…マニュアル変速機構、１３…スロットルバルブ、１３ａ…スロットルモータ（電動モータ）、３０エンジンＥＣＵ。

Claims (6)

1. 内燃機関の出力軸に連結されて運転者のマニュアル操作により変速段を切り換えるマニュアル変速機構が搭載されるとともに、運転者のアクセル操作量に応じてスロットルバルブを電動モータで駆動させる車両を対象とし、通常時には、前記アクセル操作量に応じて前記出力軸の回転速度又はそれに相関する制御パラメータを制御する内燃機関制御装置であって、
   前記マニュアル変速機構が前記変速段を切り換えるにあたり、前記出力軸から駆動輪への動力伝達を遮断するクラッチ断状態になったことを検出するクラッチ検出手段の検出結果を取得する手段と、
   前記クラッチ断状態であるとの検出結果を取得した場合には、前記アクセル操作量とは無関係に前記出力軸の回転速度を制御する回転速度制御手段と、
   を備え、
   前記車両として二輪車両が適用されており、
   前記回転速度制御手段は、
   前記クラッチ断状態の直前における前記出力軸の回転速度、前記クラッチ断状態の直前における前記変速段のシフト位置、及び前記マニュアル操作が前記変速段を高速側及び低速側のいずれに切り換える操作であるかの操作状態を取得する状態取得手段と、
   前記取得した情報に基づきクラッチ断中の目標回転速度を算出する算出手段とを有し、
   前記出力軸の回転速度を前記目標回転速度となるように制御し、
   前記状態取得手段は、前記二輪車両のバンク角度をも取得し、
   前記算出手段は、取得した前記バンク角度が大きいほど前記目標回転速度を小さくするように補正することを特徴とする内燃機関制御装置。
2. 前記回転速度制御手段は、前記マニュアル操作が前記変速段を高速側に切り換えるシフトアップ操作である場合には、前記出力軸の回転速度を前記クラッチ断状態の直前の回転速度に比べて下降させるように制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御装置。
3. 前記回転速度制御手段は、前記マニュアル操作が前記変速段を低速側に切り換えるシフトダウン操作である場合には、前記出力軸の回転速度を前記クラッチ断状態の直前の回転速度に比べて上昇させるように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関制御装置。
4. 前記算出手段は、前記変速段を切り換える前後において車両走行速度が同一となるように前記目標回転速度を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関制御装置。
5. マニュアル変速機構がクラッチ断状態になったことを検出するクラッチ検出手段と、
   請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関制御装置と、
   を備えることを特徴とする内燃機関制御システム。
6. 前記マニュアル操作が前記変速段を高速側及び低速側のいずれに切り換える操作であるかを検出するシフト方向検出手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関制御システム。

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