JP2016035211A - エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速ショックを小さく抑えつつ、運転者が違和感を覚えるのを抑制することができるエンジンの制御装置を提供する。
【解決手段】変速が開始されたと判定されたときのギヤ段を推定するギヤ段推定手段５２と、ギヤ段推定手段５２により推定された変速開始時のギヤ段に基づいて変速後に有段変速機５と同期するエンジン２の回転数を推定し、この推定値を目標回転数として決定する目標回転数決定手段５３と、変速が開始されると目標回転数になるようにエンジンの回転数を制御する回転数制御手段５５とを設け、回転数制御手段５５を、変速が終了したと判定される、あるいは、変速が開始されてから特定期間が経過すると、エンジンの回転数の制御を停止するよう構成し、特定期間を変速が開始されたときの車速が高いほど長く設定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、有段変速機にクラッチを介して接続されたエンジンの制御装置に関する。

従来より、有段変速機にクラッチを介して接続されたエンジンを有する車両において、変速時に生じるショックすなわち変速ショックを抑制するために、いわゆるシフトアシスト制御が行われることが知られている。

すなわち、一般的に、変速時には、クラッチによって有段変速機とエンジンとの接続が遮断された後、ギヤ段が変更され、その後、再び有段変速機とエンジンとが接続されるが、この再接続時において、有段変速機側の回転数とエンジンの回転数とが同期していない場合には、車両に振動（変速ショック）が生じる。そこで、この変速ショックを抑制するために、例えば特許文献１に開示されているような制御が行われる。

具体的には、特許文献１には、クラッチにより変速機とエンジンとが遮断されると、遮断直前のギヤ段に基づいて変速後のギヤ段を予測し、エンジン回転数がこの予測した変速後のギヤ段に対応するエンジン回転数になるように、スロットルバルブを制御するものが開示されている。

特開平９−６８０６３号公報

上記特許文献１の装置によれば、エンジン回転数が変速後のギヤ段に対応する回転数に制御されるため、変速機とエンジンとを接続した際にこれらの回転数差を小さく抑えることができ、変速ショックを小さく抑えることができる。

しかしながら、この装置では、変速後のギヤ段を予測し、この予測したギヤ段に対応する回転数にエンジン回転数を維持するため、運転者の意図と異なるエンジン回転数が維持されて運転者が違和感を覚えるおそれがある。例えば、変速後に運転者が入力しようとするギヤ段と予測したギヤ段とが異なる場合や、停車等のために運転者が変速機とエンジンとの再接続を行わない場合には、エンジン回転数が運転者の意図と異なる値に維持されてしまうため、運転者が違和感を覚えるという事態が生じる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、変速ショックを小さく抑えつつ、運転者が違和感を覚えるのを抑制することができるエンジンの制御装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明は、有段変速機とエンジンとこれら有段変速機とエンジンとの接続および遮断を行うクラッチとを有する車両に搭載されるエンジンの制御装置であって、上記有段変速機と上記エンジンとの接続状態を判定するとともに、上記有段変速機と上記エンジンとが互いに接続している状態から遮断した状態に移行すると変速が開始されたと判定し、上記有段変速機と上記エンジンとが接続した状態に復帰すると変速が終了したと判定する変速状態判定手段と、上記変速状態判定手段によって変速が開始されたと判定されたときのギヤ段を推定するギヤ段推定手段と、上記ギヤ段推定手段により推定された変速開始時のギヤ段に基づいて変速後に上記有段変速機と同期するエンジンの回転数を推定し、この推定値を目標回転数として決定する目標回転数決定手段と、上記変速状態判定手段によって変速が開始されたと判定されると、上記目標回転数になるようにエンジンの回転数を制御する回転数制御手段とを備え、上記回転数制御手段は、上記変速状態判定手段によって変速が終了したと判定される、あるいは、上記変速状態判定手段によって変速が開始されたと判定されてから特定期間が経過すると、エンジンの回転数の制御を停止し、上記特定期間は、上記変速状態判定手段によって変速が開始されたと判定されたときの車速が高いほど長く設定されていることを特徴とするエンジンの制御装置を提供する（請求項１）。

本発明によれば、変速開始時のギヤ段に基づいて変速後に有段変速機と同期するエンジン回転数の目標値が決定され、変速中にこの目標値となるようにエンジン回転数が制御されるため、変速後において変速機とエンジンとの回転数差を小さく抑えることができ、この回転数差に伴う変速ショックの発生を抑制することができるとともに、変速が開始してから特定期間が経過すると上記エンジン回転数の制御が停止されるため、エンジン回転数が運転者の意図と異なる変化を示すのを回避することができ、運転者が違和感を覚えるのを抑制することができる。

特に、本発明では、上記特定期間が、変速開始時の車速が高いほど長く設定されているため、運転者に違和感を与えることなくより確実に変速ショックを小さく抑えることができる。

具体的には、変速する場合、変速開始時の車速が高くこれに伴いエンジン回転数が高いほど、変速開始時のエンジン回転数と、変速後（ギヤ段変更後）において変速機と同期するエンジン回転数との差が大きくなるため、この同期回転数にエンジン回転数を変化させるまでに要する時間は長くなる。これに対して、本発明では、上記のように車速が高いほど上記特定期間が長く設定されてエンジン回転数制御を実施する時間が長く確保されている。そのため、より確実に上記同期回転数にエンジン回転数を一致させて変速ショックを小さく抑えることができる。

ここで、通常、車両に設けられる変速機は、車速が同一の条件下において、ギヤ段が低速側になるほどギヤ段間での同期回転数の差が大きくなるよう設定されている。そのため、本発明において、上記特定期間は、同一車速において上記ギヤ段推定手段で推定されたギヤ段が低速側であるほど長く設定されているのが好ましい（請求項２）。

このようにすれば、変速開始時のギヤ段が低速側であって変速前後での同期回転数の差が大きいほど特定期間すなわちエンジン回転数を制御する時間が長く確保されるため、エンジン回転数を変速後の同期回転数により確実に制御して変速ショックを小さく抑えることができる。

以上のように、本発明によれば、変速時の変速ショックを小さく抑えつつ、運転者が違和感を覚えるのを回避することができる。

本発明の実施形態に係るエンジンの制御装置が適用された車両の概要を示す図である。 本発明の実施形態に係るエンジンの制御装置に係る制御ブロックを示す図である。 各ギヤ段におけるエンジン回転数と車速との関係を示したグラフである。 エンジン回転数制御の上限期間（特定時間）を示したグラフである。 シフトアシスト制御の制御手順を示したフローチャートである。 エンジン回転数の御手順を示したフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係るエンジンの制御装置１を図面に基づいて説明する。

（１）全体構成
図１は、エンジンの制御装置１が適用された車両を示した概略図である。

図１に示したエンジン２は、走行用の駆動源として車両に搭載されたエンジンである。図１には、エンジン２として、直列４気筒の直噴エンジンを示している。図１に示すように、エンジン２は、複数の気筒が形成されたエンジン本体２０と、エンジン本体２０に空気を導入するための吸気通路２１と、エンジン本体２０で生成された排ガスを排出するための排気通路２２とを備えている。そして、エンジン本体２０には、気筒内にそれぞれ燃料を噴射するインジェクタ（図２参照）２３と、インジェクタ２３から噴射された燃料と空気との混合気に対して火花放電による点火エネルギを供給して混合気を燃焼させる点火プラグ２９とが、気筒毎に設けられている。

吸気通路２１は、各気筒と連通する４本の独立吸気通路２１ａと、各独立吸気通路２１ａの上流端部に共通に接続されたサージタンク２１ｂと、サージタンク２１ｂから上流側に延びる１本の吸気管２１ｃとを有している。吸気管２１ｃの途中部には、エンジン本体２０に導入される吸気の流量を調節する開閉可能なスロットルバルブ２５が設けられている。

以上のように構成されたエンジン２と車輪３との間には、クラッチ４と、変速機（有段変速機）５と、デファレンシャル６とが介在しており、エンジン２で生成された駆動力はこれらを介して車輪３に伝達される。

変速機５は、有段変速機である。本実施形態では、前進ギヤ段として５つのギヤ段を有する５段変速機が用いられている。すなわち、変速機５は、エンジン２の駆動力が入力される入力軸５ａと、この駆動力を車輪３側に出力する出力軸５ｂとを有し、これら入力軸５ａと出力軸５ｂとの間にギヤ比が互いに異なる５つのギヤを有している。なお、変速機５には、後運ギヤも別途設けられている。この変速機５は、手動変速機であり、運転者がシフトレバー（不図示）を操作することでギヤ段が変更される。

クラッチ４は、エンジン２と変速機５とを断接するものである。クラッチ４は、エンジン２の出力軸に連結されたクラッチ板４ａと、変速機５の入力軸５ａに接続されたクラッチ板４ｂとを有し、これらクラッチ板４ａ、４ｂを、互いに圧接された状態と、離間した状態とに切り替えることで、エンジン２と変速機５との接続状態を変更する。このクラッチ４は、運転者によるクラッチペダル１１の操作に応じて、エンジン２と変速機５との接続状態を変更する。具体的には、クラッチペダル１１が踏込操作される（クラッチカットされる）と、クラッチ板４ａ、４ｂを離間させてエンジン２と変速機５との接続状態を遮断状態とし、クラッチペダル１１の踏込操作が解除されるとクラッチ板４ａ、４ｂを圧接させてエンジン２と変速機５とを接続された状態にする。

デファレンシャル６は、変速機５から伝達された駆動力を左右の車輪３、３に分配するものである。このデファレンシャル６には、最終減速機６ａが含まれており、変速機５から伝達された駆動力はこの最終減速機６ａにて減速された後車輪３、３に伝達される。

また、エンジン２には、エンジン２により駆動されて発電するオルタネータ３０がベルト等の巻掛伝動部材を介して連結されている。

（２）制御系統
（２−１）概要
エンジン２の制御系統について説明する。当実施形態では、エンジンの各部が図１および図２に示されるＥＣＵ（エンジン制御ユニット）５０によって統括的に制御される。ＥＣＵ５０は、周知のとおり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるマイクロプロセッサである。

エンジン２および車両には、その各部の状態量を検出するための複数のセンサが設けられており、各センサからの情報がＥＣＵ５０に入力されるようになっている。

例えば、エンジン本体２０には、エンジンの回転数を検出するクランク角センサＳＮ１が設けられている。具体的には、このクランク角センサＳＮ１は、クランク軸の回転角度および回転速度を検出するものであり、このクランク角センサＳＮ１により検出されたクランク軸の回転速度に基づいてエンジンの回転数が特定される。

車両には、車速を検出する車速センサＳＮ２が設けられている。具体的には、この車速センサＳＮ２は、変速機５の出力軸５ｂの回転数を検出するものであり、この車速センサＳＮ２により検出された変速機５の出力軸５ｂの回転数に基づいて車輪３の回転数および車速が特定される。

また、車両には、上記クラッチペダル１１の踏み込みを検出するクラッチスイッチＳＮ３、運転者により操作されるアクセルペダル１２の開度（アクセル開度）を検出するアクセルセンサＳＮ４が設けられている。本実施形態では、クラッチスイッチＳＮ３は、クラッチペダル１１の踏込量が所定量以上か否かを判定するものであり、この踏込量が所定値以上になると所定の信号を出力する。

ＥＣＵ５０は、上記センサＳＮ１〜ＳＮ４と電気的に接続されており、それぞれのセンサから入力される信号に基づいて、上述した各種情報（エンジン回転数、車速、クラッチペダルの踏込状態、アクセル開度）を取得する。

ＥＣＵ５０は、上記各センサＳＮ１〜ＳＮ４からの入力信号に基づいて種々の判定や演算等を実行しつつ、車両の各部を制御する。例えば、ＥＣＵ５０は、インジェクタ２３、スロットルバルブ２５、点火プラグ２９と電気的に接続されており、上記演算の結果等に基づいて、これらの機器にそれぞれ駆動用の制御信号を出力する。

（２−２）シフトアシスト制御に係る各部の説明
ＥＣＵ５０は、変速時に生じるおそれのある変速ショックを抑制するためのシフトアシスト制御に関する特有の機能的要素として、変速状態判定部（変速状態判定手段）５１、ギヤ段推定部（ギヤ段推定手段）５２、目標回転数決定部（目標回転数決定手段）５３、特定期間設定部５４、回転数制御部（回転数制御手段）５５を有している。

変速状態判定部５１は、エンジン２と変速機５とが接続された状態にあるか遮断された状態にあるかを判定するとともに、この接続状態に応じて変速が行われているか否かを判定するものである。本実施形態では、変速状態判定部５１は、クラッチスイッチＳＮ３の検出信号に基づいて、上記判定を行う。

具体的には、変速状態判定部５１は、クラッチスイッチＳＮ３から所定の信号が出力されており、クラッチスイッチＳＮ３によって、クラッチペダル１１が所定量以上踏込操作されていることが検出された場合には、エンジン２と変速機５とが遮断された状態にあると判定する。一方、変速状態判定部５１は、クラッチスイッチＳＮ３から所定の信号が出力されていなければ、エンジン２と変速機５とが接続された状態にあると判定する。そして、変速状態判定部５１は、エンジン２と変速機５とが接続された状態から遮断された状態に移行したと判定すると、変速が開始されたと判定し、エンジン２と変速機５とが遮断状態から接続された状態に移行したと判定すると変速が終了したと判定する。以下、変速状態判定部５１によって変速が開始されたと判定された時点を、単に変速開始時といい、変速状態判定部５１によって変速が終了したと判定された時点を、単に変速終了時という場合がある。

ギヤ段推定部５２は、変速開始時のギヤ段（以下、適宜、変速開始時ギヤ段という）を推定するものである。ギヤ段推定部５２は、変速開始時のエンジン回転数ＮＥと車速Ｖｓｐとに基づいて変速開始時ギヤ段を推定する。

本実施形態では、ギヤ段推定部５２は、変速開始時の車速Ｖｓｐとエンジン回転数ＮＥとが、図３に示した予め設定された第１領域Ａ１〜第５領域Ａ５のいずれの領域にあるかを判定し、第１領域Ａ１にある場合は変速開始時ギヤ段を１速と推定し、第２領域Ａ２にある場合は２速、第３領域Ａ３にある場合は３速、第４領域にある場合は４速、第５領域にある場合は５速と推定する。

上記領域Ａ１〜Ａ５は、各ギヤ段での基準同期回転数を基準として、この基準同期回転数から所定のずれ量を考慮して設定された領域である。ここで、基準同期回転数とは、タイヤの減りやタイヤのスリップ、また、クラッチ４および変速機５等での抵抗・機械損失がない基準状態で、変速機５と同期するエンジン２の回転数である。各ギヤ段における基準同期回転数ＮＥｓ＿ｉ（ｉ：ギヤ段、ｉ＝１〜５）は、車速をＶｓｐ、各ギヤ段のギヤ比をＫＧＥＡＲ＿ｉ（ｉ＝１〜５）、最終減速機６ａの減速比をＦＧＲ、基準のタイヤ径をＴＳとして、ＮＥｓ＿ｉ＝Ｖｓｐ×ＦＧＲ×ＫＧＥＡＲ＿ｉ×Ｋ（Ｋは定数）で決定される（以下、適宜、この式を式Ａという）。図３のラインＬ１〜Ｌ５は、それぞれ１速〜５速における基準同期回転数を示している。

各領域Ａ１〜Ａ５は、これら基準同期回転数のラインＬ１〜Ｌ５をそれぞれ中心として回転数が小さい側と大きい側とにわたる領域に設定されている。本実施形態では、第２〜第４領域Ａ２〜Ａ４は、隣接する基準同期回転数ラインの中央（各ライン上の同一車速におけるエンジン回転数の値の中央値）を通る境界ラインＬ１１〜Ｌ１４、すなわち、隣り合う基準同期回転数ラインの傾きの平均値を傾きとするラインであって、隣り合うギヤ段のギヤ比の平均値を上記式Ａのギヤ比に当てはめることで導かれるラインＬ１１〜Ｌ１４で挟まれた領域に設定されている。また、第１領域Ａ１は、１速の基準同期回転数のラインＬ１と２速の基準同期回転数のラインＬ２との中央ラインＬ１１よりも低車速側全体に設定されている。また、第５領域Ａ５は、４速の基準同期回転数のラインＬ４と５速の基準同期回転数のラインＬ５との中央ラインＬ１４よりも高車速側全体に設定されている。

このように、本実施形態では、全エンジン回転数および全車速領域が、いずれかのギヤ段領域に設定されており、ギヤ段推定部５２によって、変速開始時のギヤ段が１〜５段のいずれかに確実に決定される。ただし、クラッチ４が滑っておらずエンジン２と変速機５とが強固に接続されている通常状態では、エンジン回転数と車速とは、ほぼ上記基準同期回転数ラインＬ１〜Ｌ５上の値となる。

目標回転数決定部５３は、ギヤ段推定部５２により推定された変速開始時ギヤ段に基づいて、変速後に変速機５と同期するエンジンの回転数（変速機５の入力軸５ａの回転数と一致する回転数）を目標回転数として決定するものである。具体的には、目標回転数決定部５３は、まず、上記変速開始時ギヤ段から、変速後のギヤ段を推定する。本実施形態では、主として、シフトアップ時に生じる変速ショックを抑制することを目的として、シフトアシスト制御を実施しており、目標回転数決定部５３は、上記変速開始時のギヤ段の１速高速側のギヤ段を、変速後のギヤ段として推定する。例えば、変速開始時のギヤ段が２速であれば３速を変速後のギヤ段として推定する。次に、目標回転数決定部５３は、推定した変速後のギヤ段の基準同期回転数のうち変速開始時の車速に対応する値を抽出して、目標回転数に決定する。具体的には、目標回転数決定部５３は、上記式Ａに推定した変速後のギヤ段と車速とを当てはめたときに導かれるエンジン回転数を目標回転数に決定する。

回転数制御部５５は、エンジン回転数を、目標回転数決定部５３で決定された目標回転数に制御するものである。本実施形態では、回転数制御部５５は、スロットルバルブ２５の開度とインジェクタ２３から噴射される燃料噴射量と点火時期とを変更することで、エンジン回転数を制御する。エンジン回転数の具体的な制御手順は後述する。

特定期間設定部５４は、回転数制御部５５が上記エンジン回転数の制御を実施する期間の上限値を決定するものである。本実施形態では、特定期間設定部５４は、変速開始時の車速が高く、かつ、変速開始時のギヤ段が低速側であるほど、この上限期間（特定期間）を長い値に決定する。より詳細には、特定期間設定部５４は、上限期間を、各ギヤ段において変速開始時の車速が高いほど長くなるように設定するとともに、車速一定の条件下において変速開始時のギヤ段が低速側になるほど上限期間が長くなるように設定する。具体的には、図４に示すように、車速に対して設定された上限期間のマップであって、車速が大きくなるほど上限期間が長くなるよう設定されたマップが、ギヤ段毎に設けられて特定期間設定部５４に記憶されており、特定期間設定部５４は、変速開始時の車速と変速開始時のギヤ段とに応じてこれらマップから上限期間を抽出する。

（２−３）シフトアシスト制御の流れ
以上のように構成された各部５１〜５５により実施される制御の流れを図５のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１において、変速が開始されたか否かが判定される。上述のとおり、この判定は変速状態判定部５１が行い、変速状態判定部５１は、クラッチスイッチＳＮ３からの信号に基づきこの判定を行う。ステップＳ１の判定は、判定結果がＹＥＳとなり変速が開始されたと判定されるまで繰り返される。

ステップＳ１での判定がＹＥＳであって変速が開始されたと判定されると、ステップＳ２において、変速開始時のギヤ段が推定される。上述のとおり、この判定はギヤ段推定部５２が行い、ギヤ段推定部５２は、変速開始時のエンジン回転数と車速とに基づき変速開始時ギヤ段を推定する。

次にステップＳ３にて、上限期間が決定される。上述のとおり、この決定は特定期間設定部５４が行い、特定期間設定部５４は、変速開始時の車速とギヤ段とに基づいて上限期間を決定する。

次にステップＳ４にて、変速後のギヤ段が推定され、その後ステップＳ５にて目標回転数が決定される。上述のとおり、これらの決定は、目標回転数決定部５３が行い、目標回転数決定部は、ステップＳ２で推定された変速開始時ギヤ段の１段高速側のギヤ段を目標ギヤ段に設定し、この目標ギヤ段と変速開始時の車速とに基づいて目標回転数を決定する。

次にステップＳ６にて、タイマーがセットされる。すなわち、経過時間の測定が開始される。

次にステップＳ７にて、エンジン回転数が目標回転数となるように制御される。上述のとおり、この制御は、回転数制御部５５が行う。このエンジン回転数の詳細な制御手順については後述する。

次にステップＳ８にて、変速が終了したか否かが判定される。上述のとおり、この判定は変速状態判定部５１が行い、変速状態判定部５１は、クラッチスイッチＳＮ３からの信号に基づきこの判定を行う。

ステップＳ８での判定がＹＥＳであって、変速が終了したと判定されると、ステップＳ１０に進み、エンジン回転数を目標回転数とする制御すなわちシフトアシスト制御を停止する。

一方、ステップＳ８での判定がＮＯの場合は、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、ステップＳ６でセットされたタイマーがステップＳ３で決定された上限期間を超えたか否か、すなわち、エンジン回転数を上記目標回転数に強制的に移行させる制御を実施してから上限期間が経過したか否かが判定される。この判定がＹＥＳの場合は、ステップＳ１０に進み、回転数制御を終了する。一方、この判定がＮＯの場合は、ステップＳ７に戻り、ステップＳ７以降の処理を実施する。すなわち、ステップＳ８での判定がＹＥＳとなって変速が終了したと判定される、あるいは、ステップＳ９での判定がＹＥＳとなって回転数制御開始後の経過時間が上限期間を超えたと判定されるまで、回転数制御を実施する。

次に、図６を用いて、回転数制御部５５が行う上記ステップＳ７のエンジン回転数の制御の詳細な手順を説明する。

回転数制御部５４は、まず、ステップＳ２１にて、ステップＳ４において目標回転数決定部５３により決定された目標回転数と実際のエンジン回転数（以下、適宜、実エンジン回転数という）との偏差すなわち目標回転数から実エンジン回転数を引いた値である回転数偏差を算出する。

次に、ステップＳ２２にて、単位時間あたりに増減させるエンジン回転数である回転数増減率を設定する。回転数制御部５４は、ステップＳ２２で算出された目標回転数偏差と予め設定された制御ゲインとを掛けた値を、回転数増減率として算出する。

回転数制御部５４は、ステップＳ２３にて、上記回転数増減率分だけエンジン回転数を増加させるのに必要なトルクの増減量を算出する。具体的には、回転数制御部５４は、予め設定された回転数増減率に対する必要トルクの増減量のマップを記憶しており、このマップからステップＳ２２で設定された回転数増減率に対応する必要トルクの増減量を抽出する。

次に、回転数制御部５４は、ステップＳ２４にて、現在のエンジン回転数を維持するのに必要なエンジントルクである回転数維持トルクを算出する。具体的には、回転数制御部５４、予め設定されたエンジン回転数と回転数維持トルクのマップを記憶しており、このマップから実エンジン回転数に対応した値を抽出する。

次に、回転数制御部５４は、ステップＳ２５にて、エンジン回転数を現在の値に維持しつつエンジントルクをステップＳ２３で算出した必要トルク増減量分だけ増減させるために必要なエンジントルクである回転数用目標トルクを算出する。具体的には、回転数制御部５４は、ステップＳ２４算出した回転数維持トルクとステップＳ２３で算出した必要トルク増減量とを足した値を回転数用目標トルクとして算出する。

次に、回転数制御部５４は、ステップＳ２６にて、オルタネータ３０を駆動させるのに必要な発電用目標トルクを算出する。オルタネータ３０は、各種電気機器からの要求発電量を発電するよう駆動されており、オルタネータ３０の駆動に必要なトルクはこの発電量に基づいて決定される。本実施形態では、回転数制御部５４は、予め設定されたオルタネータ３０の発電量とオルタネータ３０にこの発電量を発電させるために必要なエンジントルクとのマップを記憶しており、このマップから、発電量に対応するトルクを抽出する。

次に、回転数制御部５４は、ステップＳ２７にて、目標エンジン出力を算出する。本実施形態では、回転数制御部５４は、ステップＳ２５で算出した回転数用目標トルクに、ステップＳ２６で算出した発電用目標トルクを加え、さらに、この合計値に、エンジンの回転に伴い生じる機械抵抗トルクを加えて最終的な必要トルクを算出し、この最終的な必要トルクを得るのに必要なエンジン出力にさらにポンピングロス量を加えて目標エンジン出力とする。

次に、回転数制御部５４は、ステップＳ２８にて、ステップＳ２７で算出した目標エンジン出力に基づき、この目標エンジン出力を出力するための目標空気量と点火時期とを決定し、決定した目標空気量をエンジン２に供給するためのスロットルバルブの開度を決定する。また、目標空気量に基づいて燃料噴射量を決定する。

そして、回転数制御部５４は、ステップＳ２９にて、ステップＳ２８で決定したスロットルバルブ開度、燃料噴射量、点火時期となるように、スロットルバルブ２５、インジェクタ２３、点火プラグ２９を制御する。

（３）作用
以上のように、本実施形態に係るエンジンの制御装置が適用された車両では、変速開始時のギヤ段に基づいてエンジン回転数の目標値が決定され、この目標値となるようにエンジン回転数が制御される。そのため、変速後において変速機とエンジンとの回転数差を小さく抑えることができ、この回転数差に伴う変速ショックの発生を抑制することができる。

しかも、この車両では、変速が終了した場合に加えて、エンジン回転数を強制的に変更する制御を実施してから所定の期間（上限期間）が経過するとこの回転数制御が停止される。そのため、変速後においてエンジン回転数と変速機の回転数とが相違することに伴い生じる変速ショックの発生を抑制しつつ、エンジン回転数が運転者の意図と異なる動きをするのを回避して運転者が違和感を覚えるのをより確実に回避することができる。

特に、本実施形態では、上限期間が、車速が高いほど、かつ、変速開始時のギヤ段が高いほど長く設定されている。そのため、運転者に違和感を与えるのを回避しつつ、変速ショックをより確実に抑制することができる。

具体的には、図３および上記式Ａから明らかなように、基準同期回転数は、各ギヤ段において、いずれも車速に比例して増加する。そのため、車速が高いほど、ギヤ段間における基準同期回転数の差、すなわち、変速開始時のエンジン回転数と、変速後において変速機５と同期するエンジン回転数との差、は大きくなる。例えば、車速Ｖｓｐ１における１速と２速間での基準同期回転数の差△ＮＥ＿１２（１）は、この車速Ｖｓｐ１よりも低速の車速Ｖｓｐ２における１速と２速間での基準同期回転数の差△ＮＥ＿１２（２）よりも大きくなる。

また、一般的な車両では、高車速側であって加速性能が低下しやすい運転領域ほど加速性能を確保するべく、高車速側ほどギヤ比が近接するよう、すなわち、隣り合うギヤ段におけるギヤ比の差（所定のギヤ段のギヤ比と１段低速／高速側のギヤ段のギヤ比との差）が小さくなるよう設定されており、隣接するギヤ段間での基準同期回転数の差は、同一車速において、ギヤ段が高速側になるほど小さくなるよう設定されている。すなわち、図３に示した例において、車速Ｖｓｐ１における各ギヤ段の基準同期回転数ＮＥ＿１〜ＮＥ＿５どうしの差（隣接するギヤ段間での差）、△ＮＥ＿１２（１）（１速の基準同期回転数ＮＥ＿１と２速の基準同期回転数ＮＥ＿２との差）と、△ＮＥ＿２３（２速の基準同期回転数ＮＥ＿２と３速の基準同期回転数ＮＥ＿３との差）と、△ＮＥ＿３４（３速の基準同期回転数ＮＥ＿３と４速の基準同期回転数ＮＥ＿４との差）と、△ＮＥ＿４５（４速の基準同期回転数ＮＥ＿４と５速の基準同期回転数ＮＥ＿５との差）とは、この順で小さくなっている。なお。図３では、１〜５段の各ギヤ比が、順に、３．６、１．９、１．２、０．９、０．７と設定されたものを例示している。

そして、このギヤ段間での基準同期回転数の差が大きいほど、変速後において変速機５と同期するエンジン回転数にまでエンジン回転数を低下させるの必要な時間は長くなる。

これに対して、本実施形態では、車速が高いほど、かつ、変速開始時のギヤ段が低速側であるほど上限期間が長く設定されてエンジン回転数制御を実施する時間が長く確保されている。そのため、より確実に上記同期回転数にエンジン回転数を一致させて変速ショックを小さく抑えることができる。

（４）変形例
上記実施形態では、上限期間を、車速が高く、かつ、ギヤ段が高いほど長く設定する場合について説明したが、この期間を、ギヤ段に関係なく、車速が高いほど長くなるよう設定してもよい。すなわち、いずれのギヤ段であっても、車速に応じて上限期間が同様に長くなるようにしてもよい。

ただし、上述のように、上限期間を、車速が高く、かつ、ギヤ段が高いほど長く設定すれば、上限期間すなわち回転数制御を実施する期間を、より確実に、エンジン回転数を変速後のギヤ段における同期回転数に変化させるのに必要な時間と対応させて確保することができ、変速終了時に、エンジン回転数を変速機と同期する回転数により確実に制御することができるため、変速ショックを確実に小さく抑えることができる。

また、上記実施形態では、シフトアップ時にのみ、シフトアシスト制御を実施する場合についてのみ説明したが、シフトアシスト制御をシフトダウン時に実施してもよい。なお、シフトダウン時に上記シフトアシスト制御を実施する場合には、目標回転数決定部は、変速開始時ギヤ段よりも低速側（例えば、１段低速側）のギヤ段を変速後のギヤ段として推定する。

ただし、シフトダウン時は、エンジン回転数を増大させる必要があり運転者がアクセルを踏み込む操作を実施するのでエンジン回転数を別途制御する必要性が小さい、また、エンジン回転数を運転者の操作によらず自動的に増大させるのは運行安全上好ましくないと考えられる。一方、シフトアップ時は、エンジン２の機械抵抗が小さいためにエンジン回転数の低下が遅く、これに伴って変速ショックが生じる可能性が高い。そのため、上記実施形態のように、少なくとも、シフトアップ時には上記シフトアシスト制御を行うのが好ましい。

２ エンジン
４ クラッチ
５ 変速機
５１ 変速状態判定部（変速状態判定手段）
５２ ギヤ段推定部（ギヤ段推定手段）
５３ 目標回転数決定部（目標回転数決定手段）
５４ 特定期間設定部
５５ 回転数制御部（回転数制御手段）

Claims (2)

1. 有段変速機とエンジンとこれら有段変速機とエンジンとの接続および遮断を行うクラッチとを有する車両に搭載されるエンジンの制御装置であって、
   上記有段変速機と上記エンジンとの接続状態を判定するとともに、上記有段変速機と上記エンジンとが互いに接続している状態から遮断した状態に移行すると変速が開始されたと判定し、上記有段変速機と上記エンジンとが接続した状態に復帰すると変速が終了したと判定する変速状態判定手段と、
   上記変速状態判定手段によって変速が開始されたと判定されたときのギヤ段を推定するギヤ段推定手段と、
   上記ギヤ段推定手段により推定された変速開始時のギヤ段に基づいて変速後に上記有段変速機と同期するエンジンの回転数を推定し、この推定値を目標回転数として決定する目標回転数決定手段と、
   上記変速状態判定手段によって変速が開始されたと判定されると、上記目標回転数になるようにエンジンの回転数を制御する回転数制御手段とを備え、
   上記回転数制御手段は、上記変速状態判定手段によって変速が終了したと判定される、あるいは、上記変速状態判定手段によって変速が開始されたと判定されてから特定期間が経過すると、エンジンの回転数の制御を停止し、
   上記特定期間は、上記変速状態判定手段によって変速が開始されたと判定されたときの車速が高いほど長く設定されていることを特徴とするエンジンの制御装置。
2. 請求項１に記載のエンジンの制御装置であって、
   上記特定期間は、同一車速において上記ギヤ段推定手段で推定されたギヤ段が低速側であるほど長く設定されていることを特徴とするエンジンの制御装置。

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