JP6052047B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、手動変速機と過給機が設けられたエンジンとを備える車両の制御装置に関する。

従来、手動変速機と、過給機が設けられたエンジンと、手動変速機及びエンジンの間に配置されたクラッチとを備える車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような車両では、変速時に、アクセルがオフ状態にされるとともにクラッチが解放された状態で変速段が切り換えられた後に、クラッチが徐々に継合されながらアクセル操作量（アクセルペダルの踏込量）が徐々に増加される。

特開２００６−１７７１７１号公報

ここで、上記のような車両において、アクセル操作などに基づいて要求エンジントルクを設定し、その要求エンジントルクを出力するようにエンジンを制御する場合には、変速時にアクセルがオフ状態にされると、要求エンジントルクがほぼゼロになる。そして、変速段が切り換えられた後にアクセル操作量が徐々に増加されると、要求エンジントルクも徐々に増加されるが、エンジンと手動変速機との回転同期を行う半クラッチ中においてはアクセル操作量が低くされる場合が多い。このため、半クラッチ中には、要求エンジントルクも低くなり、過給機による過給圧も低くなってしまう。これにより、クラッチが完全に継合された後にアクセル操作量が増加されても、過給圧の立ち上がりが遅れるので、加速性が低くなる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、加速性の向上を図ることが可能な車両の制御装置を提供することである。

本発明による車両の制御装置は、手動変速機と過給機が設けられたエンジンとを備える車両に適用される。車両の制御装置は、アクセル操作に基づいて要求エンジントルクを設定し、その要求エンジントルクを出力するようにエンジンを制御するように構成されている。また、車両の制御装置は、変速時にクラッチの継合が開始される場合に、変速開始前の要求エンジントルクを予告エンジントルクとして設定し、その予告エンジントルクを出力可能なように過給圧を制御するように構成されている。また、車両の制御装置は、変速開始前の要求エンジントルクに比べて現在の要求エンジントルクが大きい場合には、その現在の要求エンジントルクを予告エンジントルクとして設定するように構成されている。

このように構成することによって、変速時の半クラッチ中のアクセル操作に基づく要求エンジントルクよりも大きい予告エンジントルクを出力可能なように過給圧を制御することにより、半クラッチ中に予め過給圧を高くすることができるので、クラッチが完全に継合された後にアクセル操作量が増加された場合に、急速に立ち上がる要求エンジントルクに対して実際のエンジントルクを追従させることができる。したがって、変速時の半クラッチ後（クラッチが完全に継合された後）における加速性の向上を図ることができる。また、過給圧が不必要に抑えられるのを防止することができる。

上記車両の制御装置において、予告エンジントルクを出力可能なように過給圧を制御する際に、エンジンが要求エンジントルクを出力するようにスロットル開度を制御するように構成されていてもよい。

このように構成すれば、予め過給圧を高くしながら、エンジンが要求エンジントルクを出力するように制御することができる。

上記車両の制御装置において、予告エンジントルクを出力可能なように過給圧を制御する際に、エンジンが要求エンジントルクを出力するように点火時期を制御するように構成されていてもよい。

このように構成すれば、予め過給圧を高くしながら、エンジンが要求エンジントルクを出力するように制御することができる。

本発明による車両の制御装置は、手動変速機と過給機が設けられたエンジンとを備える車両に適用される。車両の制御装置は、アクセル操作に基づいて要求エンジントルクを設定し、その要求エンジントルクを出力するようにエンジンを制御するように構成されている。また、車両の制御装置は、変速時にクラッチの継合が開始される場合に、変速開始前の要求エンジントルクを予告エンジントルクとして設定し、その予告エンジントルクを出力可能なように過給圧を制御するように構成されている。また、車両の制御装置は、予告エンジントルクを出力可能なように過給圧を制御する際に、エンジンが要求エンジントルクを出力するようにスロットル開度および点火時期の少なくともいずれか一方を制御するように構成されている。

このように構成することによって、変速時の半クラッチ中のアクセル操作に基づく要求エンジントルクよりも大きい予告エンジントルクを出力可能なように過給圧を制御することにより、半クラッチ中に予め過給圧を高くすることができるので、クラッチが完全に継合された後にアクセル操作量が増加された場合に、急速に立ち上がる要求エンジントルクに対して実際のエンジントルクを追従させることができる。したがって、変速時の半クラッチ後（クラッチが完全に継合された後）における加速性の向上を図ることができる。また、予め過給圧を高くしながら、エンジンが要求エンジントルクを出力するように制御することができる。

上記車両の制御装置において、エンジンには、過給機をバイパスするバイパス通路と、バイパス通路を開閉するバルブとが設けられ、バルブの開度を制御することにより過給圧を制御するように構成されていてもよい。

このように構成すれば、予め過給圧を高くすることが容易にできる。

本発明の車両の制御装置によれば、加速性の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態によるエンジンＥＣＵを備える車両のパワートレーンの概略構成を示した図である。 図１の車両に搭載されるエンジンの構成を示した図である。 図１の車両に搭載されるクラッチ装置の概略構成を示した図である。 図１の車両に搭載される手動変速機のシフトパターンの概略を示した図である。 図１の車両の制御系（電気的構成）を示したブロック図である。 図１の車両の変速時制御を説明するためのタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明が適用される車両のパワートレーンの概略構成を示している。この車両は、例えばＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型であり、図１に示すように、走行用の駆動力源であるエンジン（内燃機関）１と、エンジン１の出力を変速する手動変速機ＭＴと、エンジン１と手動変速機ＭＴとの間に配置されたクラッチ装置６と、エンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）９とを備えている。なお、エンジンＥＣＵ９は、本発明の「車両の制御装置」の一例である。

この車両では、エンジン１で発生した回転駆動力（トルク）が、クラッチ装置６を介して手動変速機ＭＴに入力され、この手動変速機ＭＴで適宜の変速比（ドライバのシフトレバー操作によって選択された変速段での変速比）により変速されて、プロペラシャフトＰＳ及びデファレンシャルギヤＤＦを介して左右の後輪（駆動輪）Ｔに伝達されるようになっている。なお、本実施形態に係る車両に搭載されている手動変速機ＭＴは、前進６速段、後進１速段の同期噛み合い式手動変速機である。

以下、エンジン１の全体構成、クラッチ装置６及び制御系などについて説明する。

−エンジン１の全体構成−
図２はエンジン１及びその吸排気系の概略構成を示している。なお、この図２ではエンジン１の１気筒の構成のみを示している。

本実施形態におけるエンジン１は、例えば４気筒ガソリンエンジンであって、燃焼室１１を形成するピストン１２及び出力軸であるクランクシャフト１３を備えている。上記ピストン１２はコネクティングロッド１４を介してクランクシャフト１３に連結されており、ピストン１２の往復運動がコネクティングロッド１４によってクランクシャフト１３の回転へと変換されるようになっている。

上記クランクシャフト１３には、外周面に複数の突起（歯）１６を有するシグナルロータ１５が取り付けられている。このシグナルロータ１５の側方近傍にはクランクポジションセンサ（エンジン回転数センサ）８１が配置されている。このクランクポジションセンサ８１は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト１３が回転する際にシグナルロータ１５の突起１６に対応するパルス状の信号（出力パルス）を発生する。

エンジン１のシリンダブロック１７には、エンジン水温（冷却水温）を検出する水温センサ８２が配置されている。

エンジン１の燃焼室１１には点火プラグ２が配置されている。この点火プラグ２の点火タイミングはイグナイタ２１によって調整される。このイグナイタ２１は上記エンジンＥＣＵ９によって制御される。

エンジン１の燃焼室１１には吸気通路３と排気通路４とが接続されている。吸気通路３と燃焼室１１との間には吸気バルブ３１が設けられている。この吸気バルブ３１を開閉駆動することにより、吸気通路３と燃焼室１１とが連通または遮断される。また、排気通路４と燃焼室１１との間には排気バルブ４１が設けられている。この排気バルブ４１を開閉駆動することにより、排気通路４と燃焼室１１とが連通または遮断される。これら吸気バルブ３１及び排気バルブ４１の開閉駆動は、クランクシャフト１３の回転が伝達される吸気カムシャフト（図示省略）及び排気カムシャフト４１ａの各回転によって行われる。

上記吸気通路３には、エアクリーナ３２、熱線式のエアフローメータ８３、吸気温センサ８４（エアフローメータ８３に内蔵）、吸気圧センサ８０、及び、エンジン１の吸入空気量を調整する電子制御式のスロットルバルブ３３が配置されている。このスロットルバルブ３３はスロットルモータ３４によって駆動される。スロットルバルブ３３の開度（スロットル開度）はスロットル開度センサ８５によって検出される。

また、上記吸気通路３には燃料噴射用のインジェクタ（燃料噴射弁）３５が配置されている。このインジェクタ３５には、燃料タンクから燃料ポンプによって所定圧力の燃料が供給され、インジェクタ３５の開弁に伴って吸気通路３に燃料が噴射される。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となってエンジン１の燃焼室１１に導入される。燃焼室１１に導入された混合気（燃料＋空気）は、エンジン１の圧縮行程を経た後、点火プラグ２にて点火されて燃焼する。この燃焼室１１内での混合気の燃焼によりピストン１２が往復運動してクランクシャフト１３が回転する。

エンジン１の排気通路４には２つの三元触媒４２及び４３が配設されている。これら三元触媒４２及び４３は、酸素を貯蔵（吸蔵）するＯ₂ストレージ機能（酸素貯蔵機能）を有しており、この酸素貯蔵機能により、空燃比が理論空燃比からある程度まで偏移したとしても、ＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘを浄化することが可能となっている。

上記排気通路４における上流側の三元触媒４２の上流側には空燃比センサ（Ａ／Ｆセンサ）８６が、下流側の三元触媒４３の上流側には酸素センサ（Ｏ₂センサ）８７がそれぞれ配置されている。

さらに、このエンジン１には、ターボチャージャ（過給機）５が設けられている。このターボチャージャ５は、タービンシャフト５１を介して連結されたタービンホイール５２及びコンプレッサホイール５３を備えている。コンプレッサホイール５３は吸気通路３内部に臨んで配置され、タービンホイール５２は排気通路４内部に臨んで配置されている。このため、ターボチャージャ５は、タービンホイール５２が受ける排気流（排気圧）を利用してコンプレッサホイール５３を回転させ、吸気圧を高めるといったいわゆる過給動作を行うようになっている。

また、上記吸気通路３におけるスロットルバルブ３３の上流側には、ターボチャージャ５での過給によって昇温した吸入空気を強制冷却するためのインタークーラ３６が設けられている。

一方、排気通路４には、排気ガスの一部をターボチャージャ５のタービンホイール５２をバイパスして流すための排気バイパス通路４７が設けられており、この排気バイパス通路４７にはウェイストゲートバルブ４８が設けられている。このウェイストゲートバルブ４８が開放されると、排気ガスの一部がターボチャージャ５のタービンホイール５２をバイパスして排気バイパス通路４７に流れることになる。これにより、ターボチャージャ５自体の回転数が制御され、安定した過給圧（ブースト圧）が得られるようになっている。

また、上記吸気通路３と排気通路４とはＥＧＲ通路（排気還流通路）４４によって接続されている。このＥＧＲ通路４４は、排気の一部を適宜吸気通路３に還流させて燃焼室１１へ再度供給することにより燃焼温度を低下させ、これによってＮＯｘ発生量を低減させるものである。また、このＥＧＲ通路４４には、電子制御によって無段階に開閉されて、このＥＧＲ通路４４を流れる排気流量を自在に調整することができるＥＧＲバルブ４５と、ＥＧＲ通路４４を通過（還流）する排気ガスを冷却するためのＥＧＲクーラ４６とが設けられている。これらＥＧＲ通路４４、ＥＧＲバルブ４５、ＥＧＲクーラ４６等によってＥＧＲ装置（排気還流装置）が構成されている。

−クラッチ装置６−
図３はクラッチ装置６の概略構成を示している。この図３に示すように、クラッチ装置６は、クラッチ機構部６０と、クラッチペダル７０と、クラッチマスタシリンダ７１と、クラッチレリーズシリンダ６１とを備えている。

クラッチ機構部６０は、上記クランクシャフト１３と、手動変速機ＭＴ（図１参照）のインプットシャフト（入力軸）ＩＳとの間に介在するように設けられ、クランクシャフト１３からインプットシャフトＩＳへの駆動力を伝達・遮断したり、その駆動力の伝達状態を変更する。ここでは、クラッチ機構部６０は、乾式単板式の摩擦クラッチとして構成されている。なお、クラッチ機構部６０の構成として、それ以外の構成を採用してもよい。

具体的に、クラッチ機構部６０の入力軸であるクランクシャフト１３には、フライホイール６２とクラッチカバー６３とが一体回転可能に取り付けられている。一方、クラッチ機構部６０の出力軸であるインプットシャフトＩＳには、クラッチディスク６４がスプライン結合されている。このため、クラッチディスク６４は、インプットシャフトＩＳと一体回転しつつ、軸方向（図３の左右方向）に沿ってスライド可能となっている。クラッチディスク６４とクラッチカバー６３との間には、プレッシャプレート６５が配設されている。このプレッシャプレート６５は、ダイヤフラムスプリング６６の外端部に当接され、このダイヤフラムスプリング６６によってフライホイール６２側へ付勢されている。

また、インプットシャフトＩＳには、レリーズベアリング６７が軸方向に沿ってスライド可能に装着されている。このレリーズベアリング６７の近傍には、レリーズフォーク６８が軸６８ａにより回動可能に支持されており、その一端部（図３の下端部）がレリーズベアリング６７に当接している。そして、レリーズフォーク６８の他端部（図３の上端部）には、クラッチレリーズシリンダ６１のロッド６１ａの一端部（図３の右端部）が連結されている。そして、レリーズフォーク６８が作動されることによって、クラッチ機構部６０の継合・解放（継合・離脱）動作が行われるようになっている。

クラッチペダル７０は、ペダルレバー７２の下端部に踏み込み部であるペダル部７２ａが一体形成されて構成されている。そして、車室内とエンジンルーム内とを区画するダッシュパネルに取り付けられた図示しないクラッチペダルブラケットによってペダルレバー７２の上端近傍位置が水平軸回りに回動自在に支持されている。ペダルレバー７２には、図示しないペダルリターンスプリングによって手前側（ドライバ側）に向かう回動方向への付勢力が付与されている。このペダルリターンスプリングの付勢力に抗してドライバがペダル部７２ａの踏み込み操作を行うことにより、クラッチ機構部６０の解放動作が行われるようになっている。また、ドライバがペダル部７２ａの踏み込み操作を解除することにより、クラッチ機構部６０の継合動作が行われるようになっている（これら解放・継合動作については後述する）。

クラッチマスタシリンダ７１は、シリンダボディ７３の内部にピストン７４などが組み込まれた構成となっている。そして、ピストン７４には、ロッド７５の一端部（図３の左端部）が連結されており、このロッド７５の他端部（図３の右端部）がペダルレバー７２の中間部に接続されている。シリンダボディ７３の上部には、このシリンダボディ７３内へ動作流体であるクラッチフルード（オイル）を供給するリザーブタンク７６が設けられている。

クラッチマスタシリンダ７１は、ドライバによるクラッチペダル７０の踏み込み操作による操作力を受けることで、シリンダボディ７３内でピストン７４が移動することにより油圧を発生するようになっている。このとき、ドライバの踏み込み操作力がペダルレバー７２の中間部からロッド７５に伝達されてシリンダボディ７３内で油圧が発生する。クラッチマスタシリンダ７１で発生する油圧は、シリンダボディ７３内のピストン７４のストローク位置に応じて変更されるようになっている。

クラッチマスタシリンダ７１によって発生する油圧は、油圧配管７７内のオイルによってクラッチレリーズシリンダ６１へ伝達される。

クラッチレリーズシリンダ６１は、クラッチマスタシリンダ７１と同様に、シリンダボディ６１ｂの内部にピストン６１ｃなどが組み込まれた構成となっている。そして、ピストン６１ｃには、ロッド６１ａの他端部（図３の左端部）が連結されている。ピストン６１ｃのストローク位置は、このピストン６１ｃが受ける油圧に応じて変更されるようになっている。

クラッチ装置６では、クラッチレリーズシリンダ６１内の油圧に応じてレリーズフォーク６８が作動されることによって、クラッチ機構部６０の継合・解放動作が行われるようになっている。この場合、クラッチペダル７０の踏み込み操作量に応じてクラッチ機構部６０のクラッチ継合力（クラッチ伝達容量）が変更されるようになっている。

具体的には、クラッチペダル７０の踏み込み操作量が大きくなり、クラッチマスタシリンダ７１からクラッチレリーズシリンダ６１へオイルが供給されて、クラッチレリーズシリンダ６１内の油圧が高まると、ピストン６１ｃ及びロッド６１ａが図３中右方向へ移動され、ロッド６１ａと連結されたレリーズフォーク６８が回動されて（図３における矢印Ｉを参照）、レリーズベアリング６７がフライホイール６２側へ押される。さらに、同方向へのレリーズベアリング６７の移動により、ダイヤフラムスプリング６６の内端部が同方向へ弾性変形する。これにともない、ダイヤフラムスプリング６６におけるプレッシャプレート６５への付勢力が弱まる。このため、プレッシャプレート６５、クラッチディスク６４、及び、フライホイール６２が滑りながら継合される半クラッチ状態となる。そして、さらに、付勢力が弱まると、プレッシャプレート６５、クラッチディスク６４、及び、フライホイール６２が離間されて、クラッチ機構部６０が解放状態になる。これにより、エンジン１から手動変速機ＭＴへの動力伝達が遮断される。この場合、クラッチペダル７０の踏み込み操作量が所定量を超えると、クラッチ機構部６０が完全に切り離される完全解放状態（クラッチ伝達容量が０％の状態）になる。

一方、クラッチペダル７０の踏み込み操作量が小さくなり、クラッチレリーズシリンダ６１からクラッチマスタシリンダ７１へオイルが戻されて、クラッチレリーズシリンダ６１内の油圧が低くなると、ピストン６１ｃ及びロッド６１ａは図３中左方向へ移動される。これにより、レリーズフォーク６８が回動させられ（図３における矢印ＩＩを参照）、レリーズベアリング６７がフライホイール６２から離間される側へ移動される。これにともない、ダイヤフラムスプリング６６の外端部によるプレッシャプレート６５への付勢力が増大していく。このとき、プレッシャプレート６５とクラッチディスク６４との間、及び、クラッチディスク６４とフライホイール６２との間でそれぞれ摩擦力、すなわちクラッチ継合力が発生する。このクラッチ継合力が大きくなると、クラッチ機構部６０が継合され、プレッシャプレート６５、クラッチディスク６４、及び、フライホイール６２が一体となって回転する。これにより、エンジン１と手動変速機ＭＴとが直結される。この場合、クラッチペダル７０の踏み込み操作量が所定量を下回ると、クラッチ機構部６０が完全に継合される完全継合状態（クラッチ伝達容量が１００％の状態）になる。

また、このクラッチ装置６には、クラッチペダル７０の操作量（踏み込み量）に応じた出力信号を発信するクラッチストロークセンサ８Ｂが設けられている。このクラッチストロークセンサ８Ｂは、例えば、上記クラッチレリーズシリンダ６１のロッド６１ａの位置を検出することで、ドライバによるクラッチペダル７０の操作量を検出するようになっている。そして、このクラッチストロークセンサ８Ｂの検知信号がエンジンＥＣＵ９に出力されることにより、クラッチ機構部６０の継合状態を認識することができ、これによって現在のクラッチトルク容量（クラッチ機構部６０が伝達可能なトルクの最大値）を検知することが可能となっている。なお、このクラッチストロークセンサ８Ｂの配設位置としては、クラッチレリーズシリンダ６１のロッド６１ａの近傍には限定されず、上記クラッチペダル７０の近傍に配設することでクラッチペダル７０の移動量を検出するようにしたり、上記レリーズベアリング６７の近傍に配設してレリーズベアリング６７の移動量を検出するようにしてもよい。

また、上記手動変速機ＭＴのアウトプットシャフト（プロペラシャフトＰＳに繋がるシャフト）に近接してアウトプット回転数センサ８Ｃ（図１を参照）が配設されている。このアウトプット回転数センサ８Ｃは上記アウトプットシャフトの回転数（出力軸回転数、出力軸回転速度）を検出して回転速度信号をエンジンＥＣＵ９に出力する。なお、このアウトプット回転数センサ８Ｃによって検出されたアウトプットシャフトの回転数を上記デファレンシャルギヤＤＦのギヤ比（最終減速比）で除算することで後輪Ｔの回転数を求め、これによって車速を算出することが可能となっている。

−シフトパターン−
次に、車室内のフロアに配設され、シフトレバーの移動をガイドするシフトゲートのシフトパターン（シフトゲート形状）について説明する。

図４は、本実施形態における手動変速機ＭＴのシフトパターンの概略を示している。図中２点鎖線で示すシフトレバーＬは、図４に矢印Ｘで示す方向のセレクト操作と、このセレクト操作方向に直交する矢印Ｙで示す方向のシフト操作とが行い得る構成とされている。

セレクト操作方向には、１速−２速セレクト位置Ｐ１、３速−４速セレクト位置Ｐ２、５速−６速セレクト位置Ｐ３及びリバースセレクト位置Ｐ４が一列に並んでいる。

上記１速−２速セレクト位置Ｐ１でのシフト操作（矢印Ｙ方向の操作）により、シフトレバーＬを１速位置１ｓｔまたは２速位置２ｎｄに動かすことができる。シフトレバーＬが１速位置１ｓｔに操作された場合、上記手動変速機ＭＴの変速機構に備えられた第１のシンクロメッシュ機構が１速成立側に作動して第１速段が成立される。また、シフトレバーＬが２速位置２ｎｄに操作された場合、上記第１のシンクロメッシュ機構が２速成立側に作動して第２速段が成立される。

同様に、３速−４速セレクト位置Ｐ２でのシフト操作により、シフトレバーＬを３速位置３ｒｄまたは４速位置４ｔｈに動かすことができる。シフトレバーＬが３速位置３ｒｄに操作された場合、上記手動変速機ＭＴの変速機構に備えられた第２のシンクロメッシュ機構が３速成立側に作動して第３速段が成立される。また、シフトレバーＬが４速位置４ｔｈに操作された場合、上記第２のシンクロメッシュ機構が４速成立側に作動して第４速段が成立される。

また、５速−６速セレクト位置Ｐ３でのシフト操作により、シフトレバーＬを５速位置５ｔｈまたは６速位置６ｔｈに動かすことができる。シフトレバーＬが５速位置５ｔｈに操作された場合、上記手動変速機ＭＴの変速機構に備えられた第３のシンクロメッシュ機構が５速成立側に作動して第５速段が成立される。また、シフトレバーＬが６速位置６ｔｈに操作された場合、上記第３のシンクロメッシュ機構が６速成立側に作動して第６速段が成立される。

さらに、リバースセレクト位置Ｐ４でのシフト操作により、シフトレバーＬをリバース位置ＲＥＶに動かすことができる。このリバース位置ＲＥＶに操作された場合、上記全てのシンクロメッシュ機構が中立状態となるとともに、上記手動変速機ＭＴの変速機構に備えられたリバースアイドラギヤが作動することにより後進段が成立される。

−制御系−
上述したエンジン１の運転状態等の各種制御は上記エンジンＥＣＵ９によって制御される。このエンジンＥＣＵ９は、図５に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９３及びバックアップＲＡＭ９４などを備えている。

ＲＯＭ９２は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。ＲＡＭ９３は、ＣＰＵ９１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ９４は、エンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

これらＲＯＭ９２、ＣＰＵ９１、ＲＡＭ９３及びバックアップＲＡＭ９４は、バス９７を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路９５及び外部出力回路９６と接続されている。

外部入力回路９５には、上記吸気圧センサ８０、クランクポジションセンサ８１、水温センサ８２、エアフローメータ８３、吸気温センサ８４、スロットル開度センサ８５、空燃比センサ８６、酸素センサ８７の他に、ドライバによって踏み込まれるアクセルペダルの開度（アクセル操作量）を検出するアクセル開度センサ８８、上記カムシャフトの回転位置を検出するカム角センサ８９、クラッチストロークセンサ８Ｂ、アウトプット回転数センサ８Ｃ等が接続されている。

一方、外部出力回路９６には、上記スロットルバルブ３３を駆動するスロットルモータ３４、インジェクタ３５、イグナイタ２１、ＥＧＲバルブ４５、ウェイストゲートバルブ４８等が接続されている。

上記エンジンＥＣＵ９は、上記各種センサの検出信号に基づいて、エンジン１の各種制御を実行する。例えば、エンジンＥＣＵ９は、アクセル操作量及び車速などに基づいて要求エンジントルクを設定するとともに、その要求エンジントルクを実現するようにエンジン１の運転状態を制御する（いわゆるトルクデマンド制御）。具体的には、エンジンＥＣＵ９は、要求エンジントルクを実現するように、スロットルバルブ３３を開閉するスロットルモータ３４の駆動制御、ウェイストゲートバルブ４８の開閉制御、及びイグナイタ２１による点火時期制御などを実行する。なお、要求エンジントルクは、例えば、アクセル操作量及び車速などをパラメータとするマップから導出（算出）されて設定される。

−変速時制御−
図６は、車両の変速時制御を説明するためのタイミングチャートである。以下では、従来の比較例による変速時制御を説明した後に、本実施形態に対応する実施例による変速時制御について説明する。なお、図６のクラッチストローク及びアクセル操作量は車両の変速時におけるドライバ操作の一例であり、図６では、同じドライバ操作がされた場合における比較例による変速時制御と実施例による変速時制御とを示している。

［比較例による変速時制御］
まず、比較例による変速時制御について説明する。車両の変速時には、ドライバにより踏み込まれていたアクセルペダルが戻される。図６の例では、時点ｔ１からアクセルペダルが戻し始められ、時点ｔ２でアクセルペダルが完全に戻される。このとき、アクセル操作量（アクセルペダルの開度）の低下に伴って要求エンジントルクが低下され、時点ｔ２において要求エンジントルクがほぼゼロになる。なお、要求エンジントルクは、アクセル操作量及び車速などに基づいて、所定の時間間隔毎に繰り返し設定される。そして、要求エンジントルクに追従するように、実際のエンジントルク（以下、「実エンジントルク」という）も低下され、時点ｔ２を経過した後にほぼゼロになる。

そして、アクセルペダルが完全に戻された時点ｔ２から、ドライバによりクラッチペダルが踏み込まれる。これにより、クラッチ装置が解放され、エンジンと手動変速機との間での動力伝達が遮断される。この状態でドライバによりシフトレバーが操作され、手動変速機の変速段が切り換えられる。その後、ドライバによりクラッチペダルが徐々に戻される。

そして、クラッチ装置の継合が開始された時点ｔ３から、ドライバによりアクセルペダルが徐々に踏み込まれる。その後、クラッチペダルが完全に戻された時点ｔ４でクラッチ装置が完全に継合される。

ここで、時点ｔ３から時点ｔ４までの半クラッチ中には、アクセルペダルが徐々に踏み込まれるため、要求エンジントルクが徐々に増加されるとともに、実エンジントルクが徐々に増加されるが、エンジンと手動変速機との回転同期を行うためにアクセル操作量が低くされる。このとき、低い要求エンジントルクを実現するようにエンジンの運転状態が制御されるため、ターボチャージャによる過給圧が低くされる。

このため、クラッチ装置が完全に継合された時点ｔ４からドライバによりアクセルペダルが踏み増されると、要求エンジントルクが急速に立ち上がるが、過給圧の応答遅れにより、実エンジントルクが段つきになり、要求エンジントルクに対する実エンジントルクの応答が遅れる。

［実施例による変速時制御］
次に、実施例による変速時制御について説明する。車両の変速時には、ドライバにより踏み込まれていたアクセルペダルが戻される。図６の例では、時点ｔ１からアクセルペダルが戻し始められ、時点ｔ２でアクセルペダルが完全に戻される。なお、アクセルペダルの操作は、アクセル開度センサ８８（図５参照）の検出結果に基づいて判断される。

そして、エンジンＥＣＵ９（図５参照）では、アクセル操作量（アクセルペダルの開度）の低下に伴って要求エンジントルクが低下され、時点ｔ２において要求エンジントルクがほぼゼロになる。なお、要求エンジントルクは、アクセル操作量及び車速などに基づいて、所定の時間間隔毎に繰り返し設定される。このとき、エンジンＥＣＵ９が要求エンジントルクを実現するようにエンジン１（図２参照）の運転状態を制御することにより、要求エンジントルクに追従するように実エンジントルクが低下され、時点ｔ２を経過した後に実エンジントルクがほぼゼロになる。

そして、アクセルペダルが完全に戻された時点ｔ２から、ドライバによりクラッチペダル７０（図３参照）が踏み込まれる。これにより、クラッチ装置６（図３参照）が解放され、エンジン１と手動変速機ＭＴ（図１参照）との間での動力伝達が遮断される。なお、クラッチペダル７０の操作は、例えばクラッチストロークセンサ８Ｂ（図５参照）の検出結果に基づいて判断される。

ここで、実施例による変速時制御では、変速（ギヤチェンジ）が開始された場合に、エンジンＥＣＵ９が変速開始前の要求エンジントルクを記憶（保持）するようになっている。なお、変速開始前の要求エンジントルクは、例えばエンジンＥＣＵ９のＲＡＭ９３（図５参照）に記憶される。また、エンジンＥＣＵ９は、例えば、アクセルペダルの戻し操作がされた後に、クラッチペダル７０が操作されてクラッチ装置６が解放された場合に変速が開始されたと判断する。そして、エンジンＥＣＵ９は、変速が開始された場合に、その時点（変速が開始されたと判断した時点）から予め設定された期間をさかのぼり、その期間内における最大の要求エンジントルクを変速開始前の要求エンジントルクとして記憶する。図６の例では、時点ｔ１の要求エンジントルクが変速開始前の要求エンジントルクとしてエンジンＥＣＵ９に記憶される。

そして、クラッチ装置６が解放された状態でドライバによりシフトレバーＬ（図４参照）が操作され、手動変速機ＭＴの変速段が切り換えられる。その後、ドライバによりクラッチペダル７０が徐々に戻される。

そして、クラッチ装置６の継合が開始された時点ｔ３から、ドライバによりアクセルペダルが徐々に踏み込まれる。その後、クラッチペダル７０が完全に戻された時点ｔ４でクラッチ装置６が完全に継合され、その時点ｔ４からドライバによりアクセルペダルが踏み増される。

ここで、実施例による変速時制御では、クラッチ装置６の継合が開始された場合（時点ｔ３）に、予告エンジントルクが設定される。この予告エンジントルクとしては、変速開始前の要求エンジントルクと、現在の要求エンジントルクとのうち大きい方が設定される。すなわち、図６の例では、変速開始前の要求エンジントルクが予告エンジントルクとして設定されているが、現在の要求エンジントルクが変速開始前の要求エンジントルクよりも大きい場合には、その現在の要求エンジントルクが予告エンジントルクとして設定される。これは、変速の前後においてアクセル操作量（ドライバが要求するエンジントルク）が同程度になる蓋然性が高いため、予告エンジントルクとして変速開始前の要求エンジントルクを設定し、現在の要求エンジントルクが大きい場合には、予告エンジントルクとして現在の要求エンジントルクを設定している。なお、予告エンジントルクの設定は、所定の時間間隔毎に繰り返し行われる。

予告エンジントルクとは、変速時において最終的に要求されることが予想されるエンジントルクであって、そのエンジントルクを出力可能なように過給圧を予め調整するために設定される。つまり、エンジンＥＣＵ９は、エンジン１が予告エンジントルクを出力可能なように過給圧を高めながら、現在の要求エンジントルクを実現するようにエンジン１の運転状態を制御する。例えば、エンジンＥＣＵ９は、ウェイストゲートバルブ４８（図５参照）を閉じ側に制御してターボチャージャ５（図２参照）による過給圧を高めながら、スロットルモータ３４によりスロットルバルブ３３（図２参照）を閉じ側に制御して現在の要求エンジントルクを実現するようにしている。これにより、出力可能なエンジントルクが早期に立ち上がり、図６の例では出力可能なエンジントルクが要求エンジントルクよりも高くなっている。したがって、時点ｔ３から時点ｔ４までの半クラッチ中に予め過給圧が高くされ、出力可能なエンジントルクが上昇されているため、クラッチ装置６が完全に継合された時点ｔ４からアクセルペダルが踏み増されても、急速に立ち上がる要求エンジントルクに対して実エンジントルクを追従させることが可能である。すなわち、実施例による変速時制御では、比較例による変速時制御に比べて、変速段の切り換え後に実エンジントルクを要求エンジントルクに早期に収束させることが可能であり、図６に示す時間Ｒだけ応答の改善を図ることができる。

なお、本実施形態における変速時とは、例えば、変速段の切り換えのために減速が開始されてから（時点ｔ１から）、変速段が切り換えられた後に加速されて実エンジントルクが要求エンジントルクに一致するまでの期間である。

−効果−
本実施形態では、上記のように、変速時においてクラッチ装置６の継合が開始された場合に、予告エンジントルクを設定することによって、半クラッチ中に予め過給圧を高くすることができるので、クラッチ装置６が完全に継合された後にアクセルペダルが踏み増された場合に、急速に立ち上がる要求エンジントルクに対して実エンジントルクを追従させることができる。したがって、変速時の半クラッチ後（クラッチ装置６が完全に継合された後）における加速性の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、現在の要求エンジントルクが変速開始前の要求エンジントルクよりも大きい場合に、その現在の要求エンジントルクを予告エンジントルクとして設定することによって、過給圧が不必要に抑えられるのを防止することができる。

また、本実施形態では、ウェイストゲートバルブ４８を閉じ側に制御するとともに、スロットルモータ３４によりスロットルバルブ３３を閉じ側に制御することによって、予め過給圧を高くしながら、エンジン１が要求エンジントルクを出力するように制御することができる。

−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、本実施形態では、エンジン１がガソリンエンジンである例を示したが、これに限らず、エンジンがディーゼルエンジンであってもよい。この場合には、予め過給圧を高くしながら、エンジン１が要求エンジントルクを出力するように制御するときに、燃料噴射量を制御するようにすればよい。

また、本実施形態では、ウェイストゲートバルブ４８を閉じ側に制御することにより過給圧を高くする例を示したが、これに限らず、ターボチャージャが可変ノズル式であれば、ベーンを閉じ側（絞り側）に制御することにより過給圧を高くするようにしてもよい。

また、本実施形態では、過給圧を高めながら、現在の要求エンジントルクを実現するようにエンジン１の運転状態を制御する場合に、スロットルバルブ３３を制御する例を示したが、これに限らず、過給圧を高めながら、現在の要求エンジントルクを実現するようにエンジンの運転状態を制御する場合に、点火時期を制御（例えば、点火遅角）するようにしてもよい。また、ＥＧＲバルブの開度を制御するようにしてもよいし、可変バルブ機構が設けられている場合にその可変バルブ機構を制御するようにしてもよい。さらに、これらを適宜組み合わせることにより、過給圧を高めながら、現在の要求エンジントルクを実現するようにしてもよい。

本発明は、手動変速機と過給機が設けられたエンジンとを備える車両の制御装置に利用可能である。

１ エンジン
５ ターボチャージャ（過給機）
６ クラッチ装置（クラッチ）
９ エンジンＥＣＵ（車両の制御装置）
４７ 排気バイパス通路（バイパス通路）
４８ ウェイストゲートバルブ（バルブ）
ＭＴ 手動変速機

Claims (5)

1. 手動変速機と過給機が設けられたエンジンとを備える車両の制御装置であって、
   アクセル操作に基づいて要求エンジントルクを設定し、その要求エンジントルクを出力するように前記エンジンを制御するように構成されており、
   変速時にクラッチの継合が開始される場合に、変速開始前の要求エンジントルクを予告エンジントルクとして設定し、その予告エンジントルクを出力可能なように過給圧を制御するように構成され、
   変速開始前の要求エンジントルクに比べて現在の要求エンジントルクが大きい場合には、その現在の要求エンジントルクを予告エンジントルクとして設定するように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制御装置において、
   予告エンジントルクを出力可能なように過給圧を制御する際に、前記エンジンが要求エンジントルクを出力するようにスロットル開度を制御するように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両の制御装置において、
   予告エンジントルクを出力可能なように過給圧を制御する際に、前記エンジンが要求エンジントルクを出力するように点火時期を制御するように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。
4. 手動変速機と過給機が設けられたエンジンとを備える車両の制御装置であって、
   アクセル操作に基づいて要求エンジントルクを設定し、その要求エンジントルクを出力するように前記エンジンを制御するように構成されており、
   変速時にクラッチの継合が開始される場合に、変速開始前の要求エンジントルクを予告エンジントルクとして設定し、その予告エンジントルクを出力可能なように過給圧を制御するように構成され、
   予告エンジントルクを出力可能なように過給圧を制御する際に、前記エンジンが要求エンジントルクを出力するようにスロットル開度および点火時期の少なくともいずれか一方を制御するように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両の制御装置において、
   前記エンジンには、前記過給機をバイパスするバイパス通路と、前記バイパス通路を開閉するバルブとが設けられ、
   前記バルブの開度を制御することにより過給圧を制御するように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。

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