(57)【要約】【課題】変速時トルク要求に対し高応答トルク制御が可能で、しかも、排気浄化性能の低下を有効に抑制できる車両用エンジンの出力制御装置を提供する。【解決手段】自動変速機の変速動作に対応するエンジン出力の変更を要求するトルク要求信号がＴＣＣ（変速機制御コンピュータ）で生成され、ＥＣＣ（エンジン制御コンピュータ）が少なくともインジェクタ２３の制御をトルク要求信号に応じて実行する車両用エンジンの出力制御装置において、ＥＣＣは、トルク要求信号に応じてインジェクタ２３を制御する第１制御信号ｑ１を、ＴＣＣおよびＥＣＣのうちいずれか一方は、第１制御信号ｑ１に対し燃料噴射量要求値が一時的に大きくなりインジェクタ２３以外の特定のアクチュエータ２４、３６、６２を制御する第２制御信号ｑ２を、それぞれ生成し、ＥＣＣが、トルク要求信号に応じたインジェクタ２３の制御とは異なる条件でアクチュエータ２４、３６、６２を制御する。【選択図】図１
2010156225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの運転状態を操作するよう前記エンジンに装着された複数のアクチュエータを制御して前記エンジンを電子制御するエンジンコントロールコンピュータと、
前記エンジンと共に車両に搭載され前記エンジンから出力される動力を変速することができる自動変速機の変速を要求する変速要求信号を検出する変速要求検出手段と、
前記自動変速機を前記車両の運転状態に応じて電子制御するトランスミッションコントロールコンピュータと、を備え、
前記変速要求検出手段により変速要求信号が検出されたとき、前記エンジンからの出力トルクを前記自動変速機の変速動作に対応して変化させることを要求するトルク要求信号が前記トランスミッションコントロールコンピュータにより生成され、前記エンジンコントロールコンピュータが、前記複数のアクチュエータのうち少なくとも前記エンジン内の実燃料噴射を実行する第１のアクチュエータを前記トルク要求信号に応じて制御する車両用エンジンの出力制御装置において、
前記エンジンコントロールコンピュータは、前記変速要求検出手段により変速要求信号が検出されたときに前記トルク要求信号に応じ変化する燃料噴射量を要求する信号であって前記第１のアクチュエータを制御する第１制御信号を生成し、
前記トランスミッションコントロールコンピュータおよび前記エンジンコントロールコンピュータのうちいずれか一方は、前記変速要求検出手段により変速要求信号が検出されたときに前記第１制御信号に対して燃料噴射量の要求値が一時的に大きくなる信号であって前記複数のアクチュエータのうち前記第１のアクチュエータ以外の特定のアクチュエータを制御する第２制御信号を生成し、
前記エンジンコントロールコンピュータが、前記トルク要求信号に応じた前記第１のアクチュエータの制御とは異なる条件で前記特定のアクチュエータを制御することを特徴とする車両用エンジンの出力制御装置。
【請求項２】
前記エンジンコントロールコンピュータが、前記変速要求検出手段により変速要求信号が検出されたとき、前記トルク要求信号に対応する燃料噴射量を要求する前記第１制御信号を生成する第１制御信号生成部と、前記変速要求検出手段により変速要求信号が検出されたとき、前記第１制御信号および前記第２制御信号のうち前記燃料噴射量の要求値が大きい方の制御信号を選択し、前記特定のアクチュエータを該燃料噴射量の要求値が大きい方の制御信号によって制御する制御信号選択部と、を含んで構成され、
前記トランスミッションコントロールコンピュータおよび前記エンジンコントロールコンピュータのうちいずれか一方が、前記変速要求検出手段により変速要求信号が検出されたとき、前記トルク要求信号に対応しない燃料噴射量を要求する前記第２制御信号を生成する第２制御信号生成部を含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジンの出力制御装置。
【請求項３】
前記トランスミッションコントロールコンピュータからの前記トルク要求信号が前記エンジンからの出力トルクを前記自動変速機の変速の動作に対応して増大させることを要求するトルクアップ要求信号となる場合に、前記トランスミッションコントロールコンピュータおよび前記エンジンコントロールコンピュータのうちいずれか一方が、前記変速要求検出手段の検出情報に基づいて前記トルクアップ要求信号の送信前に見込みトルク要求信号を生成し、
前記エンジンコントロールコンピュータが、前記トルクアップ要求信号に応じた前記第１のアクチュエータの制御前に、前記特定のアクチュエータの制御を前記見込みトルク要求信号に対応する前記第２制御信号により開始することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用エンジンの出力制御装置。
【請求項４】
前記トランスミッションコントロールコンピュータからの前記トルク要求信号が前記エンジンからの出力トルクを前記自動変速機の変速の動作に対応して減小させることを要求するトルクダウン要求信号となる場合に、前記トランスミッションコントロールコンピュータおよび前記エンジンコントロールコンピュータのうちいずれか一方が、前記自動変速機の変速に際して前記トルク要求信号を反映せず前記実燃料噴射量に応じて変化するよう前記第２制御信号を生成し、
前記エンジンコントロールコンピュータが、前記トルクダウン要求信号に応じた前記第１のアクチュエータの制御から独立して、前記特定のアクチュエータの制御を前記第２制御信号により前記実燃料噴射量に応じて変化させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用エンジンの出力制御装置。
【請求項５】
前記エンジンが、ディーセルエンジンで構成され、
前記特定のアクチュエータが、前記エンジンの吸入空気を操作する第２のアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１の請求項に記載の車両用エンジンの出力制御装置。
【請求項６】
前記エンジンが、燃料を高圧で蓄圧および貯留するコモンレールを備えたディーセルエンジンで構成され、
前記特定のアクチュエータが、前記コモンレールへの高圧燃料の供給量を制御する第３のアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１の請求項に記載の車両用エンジンの出力制御装置。
【請求項７】
前記エンジンが、排気側から吸気側への排気再循環通路を有し、
前記第２のアクチュエータが、前記エンジンの吸入空気中における新気の吸入量を制御するとともに前記排気再循環通路を通した排気再循環量を変化させるディーゼルスロットルバルブを含むことを特徴とする請求項５に記載の車両用エンジンの出力制御装置。
【請求項８】
前記エンジンが、排気側から吸気側への排気再循環通路を有し、
前記第２のアクチュエータが、前記排気再循環通路を通した排気再循環量を制御する排気再循環バルブを含むことを特徴とする請求項５または請求項７に記載の車両用エンジンの出力制御装置。
【請求項９】
前記トランスミッションコントロールコンピュータが、有段の変速操作入力に応じて前記自動変速機を制御する有段変速制御モードを有し、
前記トランスミッションコントロールコンピュータおよび前記エンジンコントロールコンピュータのうちいずれか一方が、前記有段変速制御モード下での前記変速操作入力に応じた変速に際して前記見込みトルク要求信号を出力することを特徴とする請求項３に記載の車両用エンジンの出力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用エンジンの出力制御装置に関し、特に電子制御方式のエンジンおよび自動変速機を搭載した車両において変速時にトランスミッションコントロールコンピュータからのトルク要求に対してエンジンの出力トルクを制御する車両用エンジンの出力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子制御方式のエンジンおよび自動変速機を搭載した車両において、変速ショックの低減と応答性の向上との両立を図るべく、自動変速機を電子制御するトランスミッションコントロールコンピュータからエンジンの電子制御を司るエンジンコントロールコンピュータに変速に際してのトルク要求信号（ここでは、トルクアップ要求信号やトルクダウン要求信号といったトルク変更要求信号の意）を出力し、変速に適したエンジンの出力トルク制御を行う装置を搭載したものがある。
【０００３】
従来のこの種の車両用エンジンの出力制御装置としては、例えば通常は燃料噴射量に基づいて排気通路から吸気通路へのＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation；排気再循環）通路を通したＥＧＲ量を制御するものの、変速時にはその制御に代えて、エンジンへの出力要求および変速機の変速態様から予測される変速直後のエンジン出力トルクに基づいてＥＧＲ量を制御するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、道路情報や運転者の運転操作入力等から機関負荷の増大が予測される場合に、その負荷変動が実際に生じる前に、ＥＧＲ通路を通した外部ＥＧＲ量に対して、エンジンの排気および吸気行程間のバルブオーバーラップによる内部ＥＧＲ量の比率を高めておき、機関負荷の増大時にＥＧＲ率を即座に低下させ得るようにして、ＥＧＲの応答遅れによる排気エミッションの低下や燃料噴射量の制限による応答遅れの解消を図ったものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１４４０２７号公報
【特許文献２】特開２００７−３０３４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような従来の車両用エンジンの出力制御装置にあっては、変速時に、その変速後に要求されるエンジン出力トルクに基づいてトランスミッションコントロールコンピュータからエンジンコントロールコンピュータにトルク要求信号が出され、そのトルク要求信号に基づいて、燃料噴射量、噴射圧、ディーゼルスロットル、ＥＧＲ量（外部ＥＧＲ量）等が同時に制御されていたため、例えばコモンレール式の過給機付のディーゼルエンジンにおいて、シフトダウン時のトルクアップ要求に対して、エンジン側で過給圧や噴射圧の上昇が追い付かないために燃料噴射量が制限されてしまい、トルクアップ要求に対する高応答性が得られ難いという問題があった。
【０００６】
また、トルクダウン要求時には、そのトルクダウン要求に対応する噴射量の低下とそれに伴うエンジン回転数の低下に加えて、噴射量−エンジン回転数マップから求められるＥＧＲ開度値がトルクダウン要求を反映して急上昇していたため、ＥＧＲ量の過多によりスモークが発生し易くなり、排気浄化性能が低下するという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、変速時のトランスミッションコントロールコンピュータ側からのトルク要求に対しエンジンコントロールコンピュータでの高応答のトルク制御が可能で、しかも、排気浄化性能の低下を有効に抑制することのできる車両用エンジンの出力制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る車両用エンジンの出力制御装置は、上記目的達成のため、（１）エンジンの運転状態を操作するよう前記エンジンに装着された複数のアクチュエータを制御して前記エンジンを電子制御するエンジンコントロールコンピュータと、前記エンジンと共に車両に搭載され前記エンジンから出力される動力を変速することができる自動変速機の変速を要求する変速要求信号を検出する変速要求検出手段と、前記自動変速機を前記車両の運転状態に応じて電子制御するトランスミッションコントロールコンピュータと、を備え、前記変速要求検出手段により変速要求信号が検出されたとき、前記エンジンからの出力トルクを前記自動変速機の変速動作に対応して変化させることを要求するトルク要求信号が前記トランスミッションコントロールコンピュータにより生成され、前記エンジンコントロールコンピュータが、前記複数のアクチュエータのうち少なくとも前記エンジン内の実燃料噴射を実行する第１のアクチュエータを前記トルク要求信号に応じて制御する車両用エンジンの出力制御装置において、前記エンジンコントロールコンピュータは、前記変速要求検出手段により変速要求信号が検出されたときに前記トルク要求信号に応じ変化する燃料噴射量を要求する信号であって前記第１のアクチュエータを制御する第１制御信号を生成し、前記トランスミッションコントロールコンピュータおよび前記エンジンコントロールコンピュータのうちいずれか一方は、前記変速要求検出手段により変速要求信号が検出されたときに前記第１制御信号に対して燃料噴射量の要求値が一時的に大きくなる信号であって前記複数のアクチュエータのうち前記第１のアクチュエータ以外の特定のアクチュエータを制御する第２制御信号を生成し、前記エンジンコントロールコンピュータが、前記トルク要求信号に応じた前記第１のアクチュエータの制御とは異なる条件で前記特定のアクチュエータを制御するものである。
【０００９】
この構成により、変速要求検出手段により変速要求信号が検出されると、トルク要求信号に応じ変化する燃料噴射量を要求する第１制御信号と、第１制御信号に対して燃料噴射量の要求値が一時的に大きくなる第２制御信号とが生成され、トルク要求信号に応じた第１のアクチュエータの制御とは異なる条件で特定のアクチュエータが制御される。したがって、トルクアップ要求に対して、特定のアクチュエータの応答遅れのために噴射量が制限されてしまうという問題が解消され、トルクアップ要求に対する高応答性が得られる。また、トルクダウン要求時に、そのトルクダウン要求に対応する噴射量の低下とそれに伴うエンジン回転数の低下に対して、特定のアクチュエータの制御量が、その噴射量とエンジン回転数に応じて急変してしまい排気浄化性能等に悪影響を及ぼすといったことが未然に防止される。
【００１０】
上記（１）に記載の構成を有する車両用エンジンの出力制御装置においては、（２）前記エンジンコントロールコンピュータが、前記変速要求検出手段により変速要求信号が検出されたとき、前記トルク要求信号に対応する燃料噴射量を要求する前記第１制御信号を生成する第１制御信号生成部と、前記変速要求検出手段により変速要求信号が検出されたとき、前記第１制御信号および前記第２制御信号のうち前記燃料噴射量の要求値が大きい方の制御信号を選択し、前記特定のアクチュエータを該燃料噴射量の要求値が大きい方の制御信号によって制御する制御信号選択部と、を含んで構成され、前記トランスミッションコントロールコンピュータおよび前記エンジンコントロールコンピュータのうちいずれか一方が、前記変速要求検出手段により変速要求信号が検出されたとき、前記トルク要求信号に対応しない燃料噴射量を要求する前記第２制御信号を生成する第２制御信号生成部を含んで構成されていることが望ましい。
【００１１】
この構成により、トルクアップ要求の場合、変速要求検出手段により変速要求信号が検出されたときに第１制御信号に先行して第２制御信号を生成するようにすれば、特定のアクチュエータがトルクアップ要求に先行して動かされ、その応答遅れのために噴射量が制限されてしまうことがなくなり、トルクアップ要求に対する高応答性が得られる。また、トルクダウン要求の場合、そのトルクダウン要求に対応する噴射量の低下とそれに伴うエンジン回転数の低下によって第１制御信号が急に低下しても、特定のアクチュエータの制御量が、第２制御信号の制御量でガードされることになり、その制御量の急変による排気浄化性能への悪影響等が未然に防止される。
【００１２】
上記（１）、（２）に記載の構成を有する車両用エンジンの出力制御装置においては、（３）前記トランスミッションコントロールコンピュータからの前記トルク要求信号が前記エンジンからの出力トルクを前記自動変速機の変速の動作に対応して増大させることを要求するトルクアップ要求信号となる場合に、前記トランスミッションコントロールコンピュータおよび前記エンジンコントロールコンピュータのうちいずれか一方が、前記変速要求検出手段の検出情報に基づいて前記トルクアップ要求信号の送信前に見込みトルク要求信号を生成し、前記エンジンコントロールコンピュータが、前記トルクアップ要求信号に応じた前記第１のアクチュエータの制御前に、前記特定のアクチュエータの制御を前記見込みトルク要求信号に対応する前記第２制御信号により開始するのが好ましい。
【００１３】
この構成により、特定のアクチュエータがトルクアップ要求に先行して動かされ、その応答遅れのために噴射量が制限されてしまうことがなくなり、トルク要求に対して迅速に目標回転数に到達できるような高応答性が確保される。
【００１４】
上記（１）、（２）に記載の構成を有する車両用エンジンの出力制御装置においては、（４）前記トランスミッションコントロールコンピュータからの前記トルク要求信号が前記エンジンからの出力トルクを前記自動変速機の変速の動作に対応して減小させることを要求するトルクダウン要求信号となる場合に、前記トランスミッションコントロールコンピュータおよび前記エンジンコントロールコンピュータのうちいずれか一方が、前記自動変速機の変速に際して前記トルク要求信号を反映せず前記実燃料噴射量に応じて変化するよう前記第２制御信号を生成し、前記エンジンコントロールコンピュータが、前記トルクダウン要求信号に応じた前記第１のアクチュエータの制御から独立して、前記特定のアクチュエータの制御を前記第２制御信号により前記実燃料噴射量に応じて変化させるのが好ましい。
【００１５】
この構成により、トルクダウン要求の場合に、そのトルクダウン要求に対応する噴射量の低下とそれに伴うエンジン回転数の低下によって第１制御信号が急に低下しても、特定のアクチュエータの制御量が、実燃料噴射量に応じて変化する第２制御信号の制御量でガードされ、その制御量の急変による排気浄化性能への悪影響等が未然に防止される。
【００１６】
上記（１）〜（４）に記載の構成を有する車両用エンジンの出力制御装置においては、（５）前記エンジンが、ディーセルエンジンで構成され、前記特定のアクチュエータが、前記エンジンの吸入空気を操作する第２のアクチュエータを含むものであってもよい。
【００１７】
この構成により、トルクアップ要求の場合、変速要求検出手段により変速要求信号が検出されたときに第１制御信号に先行して第２制御信号を生成するようにすれば、吸入空気を操作する第２のアクチュエータがトルクアップ要求に先行して動かされ、吸気系の応答遅れのために噴射量が制限されてしまうことがなくなり、トルクアップ要求に対する高応答性が得られる。また、トルクダウン要求の場合、そのトルクダウン要求に対応する噴射量の低下とそれに伴うエンジン回転数の低下によって第１制御信号が急に低下しても、吸入空気を操作する第２のアクチュエータの制御量が、第２制御信号の制御量でガードされることになり、その制御量の急変による排気浄化性能への悪影響等が未然に防止される。
【００１８】
上記（１）〜（５）に記載の構成を有する車両用エンジンの出力制御装置においては、（６）前記エンジンが、燃料を高圧で蓄圧および貯留するコモンレールを備えたディーセルエンジンで構成され、前記特定のアクチュエータが、前記コモンレールへの高圧燃料の供給量を制御する第３のアクチュエータを含むものであってもよい。
【００１９】
この構成により、トルクアップ要求の場合に、変速要求検出手段により変速要求信号が検出されたときに第１制御信号に先行して第２制御信号を生成するようにすれば、コモンレール圧を変化させる第３のアクチュエータがトルクアップ要求に先行して動かされ、燃料噴射圧の応答遅れのために噴射量が制限されてしまうことがなくなり、トルクアップ要求に対する高応答性が得られる。
【００２０】
上記（５）に記載の構成を有する車両用エンジンの出力制御装置においては、（７）前記エンジンが、排気側から吸気側への排気再循環通路を有し、前記第２のアクチュエータが、前記エンジンの吸入空気中における新気の吸入量を制御するとともに前記排気再循環通路を通した排気再循環量を変化させるディーゼルスロットルバルブを含むものであってもよい。
【００２１】
この構成により、トルクアップ要求の場合、変速要求検出手段により変速要求信号が検出されたときに第１制御信号に先行して第２制御信号を生成するようにすれば、吸入空気量およびＥＧＲ量を操作する第２のアクチュエータがトルクアップ要求に先行して動かされ、吸気系の応答遅れのために噴射量が制限されてしまうことがなくなり、トルクアップ要求に対する高応答性が得られる。また、トルクダウン要求の場合、そのトルクダウン要求に対応する噴射量の低下とそれに伴うエンジン回転数の低下によって第１制御信号が急に低下しても、吸入空気量およびＥＧＲ量を操作する第２のアクチュエータの制御量が、第２制御信号の制御量でガードされることになり、そのＥＧＲ量の過多による排気浄化性能への悪影響等が未然に防止される。
【００２２】
上記（５）、（７）に記載の構成を有する車両用エンジンの出力制御装置においては、（８）前記エンジンが、排気側から吸気側への排気再循環通路を有し、前記第２のアクチュエータが、前記排気再循環通路を通した排気再循環量を制御する排気再循環バルブを含むものであってもよい。
【００２３】
この構成により、トルクアップ要求の場合、変速要求検出手段により変速要求信号が検出されたときに第１制御信号に先行して第２制御信号を生成するようにすれば、ＥＧＲ量を操作する第２のアクチュエータがトルクアップ要求に先行して動かされ、ＥＧＲ量の応答遅れのために噴射量が制限されてしまうことがなくなって、トルクアップ要求に対する高応答性が得られる。また、トルクダウン要求の場合、そのトルクダウン要求に対応する噴射量の低下とそれに伴うエンジン回転数の低下によって第１制御信号が急に低下しても、ＥＧＲ量を操作する第２のアクチュエータの制御量が、第２制御信号の制御量でガードされることになり、ＥＧＲ量の過多による排気浄化性能への悪影響等が未然に防止される。
【００２４】
上記（３）に記載の構成を有する車両用エンジンの出力制御装置においては、（９）前記トランスミッションコントロールコンピュータが、有段の変速操作入力に応じて前記自動変速機を制御する有段変速制御モードを有し、前記トランスミッションコントロールコンピュータおよび前記エンジンコントロールコンピュータのうちいずれか一方が、前記有段変速制御モード下での前記変速操作入力に応じた変速に際して前記見込みトルク要求信号を出力するのが好ましい。
【００２５】
この構成により、高トルク応答性が要求される有段変速制御モード下での変速操作入力に対して、高応答のトルクアップが可能になり、車両のドライバビリティが向上する。
【００２６】
なお、前記エンジンが、排気側から吸気側への排気再循環通路を有するとともに、前記吸入空気を過給する可変容量式のターボ過給機あるいは排気絞り弁を有する場合、前記第２のアクチュエータが、前記ターボ過給機の容量を可変制御するアクチュエータあるいは排気絞り弁制御用のアクチュエータを含むものであってもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、変速要求検出手段により変速要求信号が検出されるとき、トルク要求信号に応じ変化する第１制御信号と、第１制御信号に対して燃料噴射量の要求値が一時的に大きくなる第２制御信号とを生成し、トルク要求信号に応じた第１のアクチュエータの制御とは異なる条件で特定のアクチュエータを制御するようにしたので、トルクアップ要求時に特定のアクチュエータの応答遅れのために噴射量が制限されてしまうという問題を解消し、トルクアップ要求に対する高応答性を得ることができる。また、トルクダウン要求に対応する噴射量の低下とそれに伴うエンジン回転数の低下に対して、特定のアクチュエータの制御量がその噴射量とエンジン回転数に応じ急変してしまうのを抑制することで、排気浄化性能等に悪影響を及ぼすことを未然に防止することができる。その結果、変速時のトランスミッションコントロールコンピュータ側からのトルク要求に対しエンジンコントロールコンピュータでの高応答のトルク制御が可能で、しかも、排気浄化性能の低下を有効に抑制することのできる車両用エンジンの出力制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用エンジンの出力制御装置の概念的構成を示すブロック図である。また、図２は、一実施形態に係る車両用エンジンとその出力制御装置の概略構成図で、本発明を多気筒のディーゼルエンジンに適用した例を示している。
【００３０】
まず、その構成について説明する。
【００３１】
図２に示すエンジン１は、車両用の走行駆動源であり、公知のトルクコンバータ２およびロックアップ機構３を有する自動変速機５に対して、回転動力を出力するようになっている。
【００３２】
エンジン１は、例えばディーゼルエンジンであり、そのエンジンブロック１０中に複数の気筒１１を有している。このエンジン１には、各気筒１１内の燃焼室（詳細を図示していない）に燃料を噴射するコモンレール型の燃料噴射装置１２と、燃焼室に空気を吸入させる吸気装置１３と、燃焼室からの排気ガスを排気させる排気装置１４と、排気装置１４内の排気エネルギを利用して吸気装置１３内の空気を圧縮し燃焼室に空気を過給するターボ過給機１５と、排気の一部を吸気側に還流させ再循環させるＥＧＲ装置１６とが装備されている。
【００３３】
自動変速機５は、例えばいわゆるシーケンシャルのマニュアルシフト機能を備えた多段（有段）変速機であり、車室内には、例えばドライバの好みに応じて、複数の走行モード、例えば自動変速モードおよびマニュアルシフトモードのうちいずれかを選択する操作がなされるモード切替えスイッチ２６と、このモード切替えスイッチ２６の切替え操作を含むマニュアルシフトモードのレバー操作と自動変速モードでのレンジ選択操作とが可能なシフトレバー２７と、このシフトレバー２７がシーケンシャルのマニュアルシフトモードのレバー操作領域内で操作されるとき、例えばその操作領域の一方側に傾ける操作をシフトアップ要求操作、他方側に傾ける操作をシフトダウン要求操作として検出するシフトポジションセンサ２８と、が装備されている。なお、自動変速機５は、いわゆるスポーツシフト等のマニュアルシフト機能を備えた無段変速機（ＣＶＴ）であってもよい。
【００３４】
燃料噴射装置１２は、図示しない燃料タンクから燃料（例えば、軽油）を汲み上げるフィードポンプおよび汲み上げた燃料を高燃圧（燃料圧力）に加圧するプランジャー型の加圧ポンプを一体化したサプライポンプ２１と、そのサプライポンプ２１から吐出される高燃圧の燃料を蓄圧・貯留するコモンレール２２と、このコモンレール２２を通して供給される燃料を後述するエンジンコントロールコンピュータ（以下、ＥＣＣという）５０からの噴射指令信号に対応するタイミング及び開度（デューティー比）でエンジン１の燃焼室内に噴射するインジェクタ２３と、を含んで構成されている。
【００３５】
サプライポンプ２１は、そのフィードポンプと加圧ポンプとの間に可変絞り要素である電磁式の調量バルブ２４（第３のアクチュエータ）および図示しない吸入側のチェック弁を内蔵しており、燃料吸入量をこの調量バルブ２４により調量しつつ吸入側のチェック弁を通し加圧ポンプに燃料を吸入させる。また、サプライポンプ２１は、この加圧ポンプにより加圧した高圧の燃料を図示しない吐出側のチェック弁を通してコモンレール２２に供給するようになっている。
【００３６】
コモンレール２２には、公知のリリーフ弁からなる圧力リミッタと燃料圧力センサ２５とが装着されており、燃料圧力センサ２５により検出される実コモンレール圧（コモンレール２２内の燃料の圧力）と運転状態に応じてＥＣＣ５０により設定される目標コモンレール圧とに基づいて調量バルブ２４がＥＣＣ５０により制御されることで、コモンレール圧が目標コモンレール圧に制御される。
【００３７】
サプライポンプ２１は、例えばエンジン１の回転動力を利用して駆動され、コモンレール２２はサプライポンプ２１から供給された高圧燃料を均等に蓄圧しながら複数のインジェクタ２３に分配・供給する。
【００３８】
複数のインジェクタ２３は、それぞれ公知の電磁駆動式のニードル弁で構成され、これらの駆動ユニットである公知の噴射駆動用電子配電ユニット（Electronic Distribution Unit；以下、ＥＤＵという）５５に配線接続されている。これらのインジェクタ２３は、各気筒１１内の燃焼室内に露出する噴孔（符号なし）を有するとともにコモンレール１７に接続され、ＥＤＵ５５からの通電時にその噴孔から対応する気筒１１内に燃料を噴射するよう開弁駆動される。また、ＥＤＵ５５は、ＥＣＣ５０からの噴射指令信号に基づき、コモンレール２２に接続された複数のインジェクタ２３のうち圧縮行程中の気筒１１に対応するインジェクタ２３からその気筒１１内の燃焼室に、噴射指令信号に応じた燃料噴射量の高圧燃料を噴射させるようになっている。
【００３９】
吸気装置１３には、吸気マニホルド３１と、それより上流側の吸気管３２と、吸気管３２の上流側でフィルタにより吸入空気を清浄化するエアクリーナ３３と、ターボ過給機１５より下流側で過給により昇温した吸入空気を冷却するインタークーラ３４と、新気の吸入流量を検出するエアフローメータ３５と、エンジン１内への新気の吸入量を調整するとともにＥＧＲ装置１６の出口圧を変化させることができるディーゼルスロットルバルブ３６（第２のアクチュエータ）と、吸気温度センサ３７とが、それぞれ装着されている。これらの構成自体は公知のものと同様である。
【００４０】
排気装置１４は、排気マニホルド４１と、それより下流側の排気管４２と、ターボ過給機１５より下流側の排気管４２に装着された排気後処理装置４３と、を含んで構成されている。なお、排気後処理装置４３は、例えば排気中の未燃燃料分である炭化水素ＨＣや一酸化炭素ＣＯを酸化させて水Ｈ２Ｏや二酸化炭素ＣＯ２とすることができる公知の酸化触媒と、その触媒を通過した排気中のＰＭ成分を捕集するＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）とを併用した公知のものである。
【００４１】
ターボ過給機１５は、互いに回転方向一体に連結された吸入空気コンプレッサ１５ａおよび排気タービン１５ｂを有する可変容量型のもので、排気タービン１５ｂを排気エネルギにより回転させて吸入空気コンプレッサ１５ａを回転させ、エンジン１内に正圧の空気を吸入させることができる。
【００４２】
このターボ過給機１５における排気タービン１５ｂは、詳細は図示しないが、タービン翼周りの排気通路に複数の可動ノズルベーン１５ｖｎが配置され、その可動ノズルベーン１５ｖｎの回動によって排気タービン１５ｂを駆動する排気の流速（タービン翼に対する相対流速）を増加させるように可変ノズルを絞り、あるいは、その相対流速を減少させるように可変ノズルを開くことができるようになっている。そして、この可変ノズル方式のターボ過給機１５の複数の可動ノズルベーン１５ｖｎ（可変ノズル）を操作するアクチュエータ１５ｖａが、ＥＣＣ５０によって制御されるようになっている。
【００４３】
ＥＧＲ装置１６は、エンジン１内の燃焼室をバイパスして排気マニホルド４１内の排気通路と吸気マニホルド３１内の吸気通路とを連通させる排気還流用のＥＧＲ通路６１を有しており、このＥＧＲ通路６１には排気還流量を調整する例えば負圧作動式のＥＧＲバルブ６２（第２のアクチュエータ、排気再循環バルブ）と、ＥＧＲ通路６１を通って還流する排気を冷却するＥＧＲクーラ６３（排気冷却器）とが設けられている。ＥＧＲ通路６１は、エンジン１の排気通路側から吸気通路側に排気の一部を還流させる排気再循環通路であり、ＥＧＲクーラ６３はその排気再循環通路の一部を冷却通路としている。また、ＥＧＲバルブ６２は排気再循環通路を吸気通路に接続させる開弁状態と、その接続を段階的に制限する絞り状態と、その接続を遮断する閉弁状態とに切替え可能になっている。
【００４４】
ＥＣＣ５０は、後述するセンサ群からのセンサ情報を基に複数のアクチュエータを制御して、エンジン１を電子制御するようになっている。ここにいう複数のアクチュエータとは、エンジン１の運転状態を操作するようエンジン１に装着されたアクチュエータ類で、例えば図２中に示すディーゼルスロットルバルブ３６の開度を操作するアクチュエータ３６ｍ、ダイヤフラム式のＥＧＲバルブ６２の開度を制御する負圧制御バルブおよびＥＧＲバルブ６２の閉弁（ＯＦＦ）時に負圧を解放するためのスイッチングバルブ（共に図示していない）、電磁式の調量バルブ２４、電磁燃料噴射弁であるインジェクタ２３、可動ノズルベーン１５ｖｎの制御用アクチュエータ１５ｖａおよび図示しない複数のリレー回路等である。
【００４５】
ＥＣＣ５０は、具体的なハードウェアの構成を図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）および不揮発メモリ等のバックアップ用メモリを含み、さらに、Ａ／Ｄ変換器等を含む入力インターフェース回路と、ドライバ回路等を含む出力インターフェース回路と、他の車載ＥＣＵ、例えば自動変速機５を制御するトランスミッションコントロールコンピュータ（以下、ＴＣＣ）７０との通信のための通信インターフェースと、を含んでいる。
【００４６】
このＥＣＣ５０は、エンジン１の回転速度や負荷に応じた最適な噴射時期および噴射量を算出したり、調量バルブ２４の開度を調節してコモンレール２２内の燃料の圧力をエンジン１の運転状態に適した目標燃料コモンレール圧に追従させたりするための制御プログラムをＲＯＭに記憶させて内蔵しており、エンジン１の複数の気筒１１のうち圧縮行程がほぼ完了した噴射時期の気筒１１中に燃料を噴射させるようにＥＤＵ５５への指令信号を生成するようになっている。
【００４７】
また、ＥＣＣ５０は、燃料圧力センサ２５の検出信号Ｐｃを取り込んで、コモンレール２２内の燃料の圧力、すなわち実コモンレール圧を検出するとともに、エンジン１の運転状態に応じて設定される目標コモンレール圧と実コモンレール圧とを比較して、コモンレール２２内の実コモンレール圧が目標コモンレール圧と一致するように調量バルブ２４の開度を調節するようになっている。
【００４８】
さらに、ＥＣＣ５０には、燃料圧力センサ２５の他に、エンジン１のクランク回転速度を検出する回転数センサ８１（回転速度検出手段）、エンジン１を搭載した車両（図示していない）上でアクセル開度を検出するアクセル開度センサ８２、その車両の車速を検出する車速センサ８３、エンジン１の冷却水温度を検出する水温センサ８４、過給圧センサ８５等のセンサ群が接続されている。
【００４９】
このＥＣＣ５０は、ＲＯＭ内に予め格納された制御プログラムに従い、例えば回転数センサ８１からのパルス信号をエンジン１のクランク回転信号および圧縮行程から膨張行程に移行する気筒を判別可能な気筒判別信号（例えばパルサの欠歯位置に対応する信号）として取り込むとともに、アクセル開度センサ８２からのアクセル開度信号を取り込んで、エンジン回転速度、負荷および噴射時期の気筒を把握する。そして、エンジン回転速度および負荷に応じた燃料を最適なタイミングで噴射時期の気筒内に噴射できるように、エンジン１の運転時におけるコモンレール２２の目標コモンレール圧を設定するとともに噴射時期および燃料噴射量を算出し、ＥＤＵ５５と協働して、調量バルブ２４への開度調整信号（図１参照）やインジェクタ２３の電磁弁部への噴射指令信号を適時に出力することで、インジェクタ２３による燃料噴射の噴射量、噴射時間および噴射率を制御するようになっている。なお、そのような制御自体は公知であるので、ここでは詳述しない。
【００５０】
一方、自動変速機５側のモード切替えスイッチ２６およびシフトポジションセンサ２８の検出情報は、自動変速機５を車両の運転状態に応じて電子制御するＴＣＣ７０に入力されるようになっている。
【００５１】
このＴＣＣ７０は、通常、車両の運転状態、例えばＥＣＣ５０からＥＤＵ５５への指令噴射量のデータ、シフトポジションセンサ２８により検出されるシフトポジション、アクセル開度センサ８２、車速センサ８３および水温センサ８４からのセンサ情報等を基に、自動変速機５の変速およびロックアップ動作を最適化する制御を実行するようになっている。また、ＴＣＣ７０は、ＥＣＣ５０に対して変速に際しエンジン出力に要求される情報を出力することで、ＥＣＣ５０によるエンジン１側の出力制御と相俟って滑らかな変速特性が得られる制御を行うようになっている。
【００５２】
具体的には、ＴＣＣ７０は、例えばモード切替えスイッチ２６によりシーケンシャルのマニュアルシフトモードが設定された状態で、シフトレバー２７へのシフトアップまたはシフトダウンの操作入力がなされたとき、その操作をシフトポジションセンサ２８により検出し、そのシフト操作入力に対してドライバが体感すべき加速度や減速度が得られるように、エンジン１の燃焼状態、自動変速機５内の各摩擦係合要素の係合状態および変速前後の変速比の組み合わせ等を設定するとともに、ＥＣＣ５０に対してシフトダウン時にはトルクアップ要求を、シフトアップ時にはトルクダウン要求を、それぞれ出力するようになっている。
【００５３】
ここで、ＴＣＣ７０は、モード切替えスイッチ２６、シフトレバー２７およびシフトポジションセンサ２８と共に、自動変速機５の変速を要求する変速要求信号を検出する変速要求検出手段９１（図１参照）を構成している。なお、この変速要求検出手段９１は、パドルシフト操作等のような入力形態の異なる変速要求操作を検出するものであってもよいし、ドライバによるブレーキ操作入力のように変速の要否に影響するような操作入力を検出するものであってもよい。さらに、各種操作入力や運転状態、車両走行環境（路面の傾斜等）に応じてＴＣＣ７０内で変速が必要であると判定されたときに、変速要求検出手段９１により変速要求信号が検出されたものとしてもよい。
【００５４】
図１に概略ブロック図で示すように、本実施形態においては、このように少なくともマニュアルシフトモード下で変速要求検出手段９１により変速要求信号が検出されたとき、エンジン１からの出力トルクを自動変速機５の変速動作に対応して変化させることを要求するトルク要求信号が、トルクアップ要求またはトルクダウン要求としてＴＣＣ７０のトルク要求信号生成部９２によって生成され、さらに、ＥＣＣ５０が、複数のアクチュエータのうち少なくともエンジン１内の実燃料噴射を実行するインジェクタ２３（第１のアクチュエータ）をＴＣＣ７０からのトルク要求信号に応じて制御する、という統合制御が実行されるようになっている。
【００５５】
ここで、ＥＣＣ５０は、機能的には、変速要求検出手段９１により変速要求信号が検出されたとき、ＴＣＣ７０からのトルク要求信号に対応する燃料噴射量を要求する第１制御信号ｑ１（トルク変更の要求を反映した要求噴射量値）を生成する第１制御信号生成部１０１を備えており、ＥＣＣ５０およびＴＣＣ７０のいずれか一方、例えばＴＣＣ７０は、機能的には、変速要求検出手段９１により変速要求信号が検出されたとき、ＴＣＣ７０からのトルク要求信号に対応しない燃料噴射量ｑ２（トルク変更の要求を反映しない要求噴射量値）を要求する第２制御信号を生成する第２制御信号生成部１０２を備えている。
【００５６】
また、ＥＣＣ５０は、変速要求検出手段９１により変速要求信号が検出されたとき、第１制御信号ｑ１および第２制御信号ｑ２のうち燃料噴射量の要求値が大きい方の制御信号ｑ１またはｑ２を選択し、複数のアクチュエータのうちインジェクタ２３以外の特定のアクチュエータ、例えば後述する吸気系および燃料系のアクチュエータをその燃料噴射量の要求値が大きい方の制御信号ｑ１またはｑ２によって制御するＭＡＸ回路１０３（制御信号選択部）を含んで構成されている。
【００５７】
ＥＣＣ５０は、具体的には、ＭＡＸ回路１０３の出力に基づいて吸気系および燃料系のアクチュエータ、例えばディーゼルスロットルバルブ３６その開度を操作するアクチュエータ３６ｍ、ＥＧＲバルブ６２の負圧制御バルブや閉弁時（ＯＦＦ時）負圧解放用のスイッチングバルブ並びに電磁式の調量バルブ２４、あるいは更に可変ノズル制御用のアクチュエータ１５ｖａ等（以下、これらを総称して特定のアクチュエータ２４、３６、６２ともいう）の制御量を設定する吸気系・燃料系アクチュエータ制御量設定部１０４と、ＴＣＣ７０側からのトルクアップ要求を受信したとき、そのトルクアップ分を上乗せしたガバナ噴射量（第１制御信号ｑ１に対応する）にさらにドライバビリティやスモーク抑制等のための補正を加えたいわゆるなまし制御の噴射量を算出するなまし制御用噴射量算出部１０５と、このなまし制御用噴射量算出部１０５での算出結果を最大噴射量ガード値でガードするために、吸入空気量等に基づいて最大噴射量ガード値を内蔵マップから算出する最大噴射量ガード設定部１０６と、を含んで構成されている。そして、その最大噴射量ガード値以下となるように最終噴射量が決定され、噴射時期の気筒１１のインジェクタ２３からその最終噴射量の燃料が噴射されるようになっている。
【００５８】
すなわち、変速要求検出手段９１により変速要求信号が検出されたときに、ＥＣＣ５０の第１制御信号生成部１０１で、ＴＣＣ７０からのトルク要求信号に応じ変化する燃料噴射量を要求する信号であってインジェクタ２３を制御する第１制御信号ｑ１を生成し、ＥＣＣ５０およびＴＣＣ７０のいずれかに設けられる第２制御信号生成部１０２で、変速要求検出手段９１により変速要求信号が検出されたときに第１制御信号ｑ１に対して燃料噴射量の要求値が一時的に大きくなる信号であって複数のアクチュエータのうちインジェクタ２３以外の特定のアクチュエータ２４、３６、６２を制御する第２制御信号ｑ２（後述する見込みトルク要求信号または／およびＥＧＲ制御噴射量）を生成し、ＥＣＣ５０のＭＡＸ回路１０３で、それら第１制御信号ｑ１および第２制御信号ｑ２のうち燃料噴射量の要求値が大きい方の制御信号ｑ１またはｑ２が選択されることで、インジェクタ２３以外の特定のアクチュエータ、例えばディーゼルスロットルバルブ３６の開度を操作するアクチュエータ３６ｍ、ＥＧＲバルブ６２の負圧制御バルブや閉弁時（ＯＦＦ時）負圧解放用のスイッチングバルブ、電磁式の調量バルブ２４、および可変ノズル制御用のアクチュエータ１５ｖａ等の制御量を、インジェクタ２３の制御とは異なる条件で、決定するようになっている。
【００５９】
より具体的には、第２制御信号生成部１０２は、トルク要求信号がエンジン１からの出力トルクを自動変速機５の変速の動作に対応して増大させることを要求するトルクアップ要求信号となる場合に、変速要求検出手段９１の検出情報に基づいてトルクアップ要求信号の送信に先立って、見込みトルク要求信号を生成する。
【００６０】
ここにいう見込みトルク要求信号は、今回のシフトアップまたはシフトダウンの前後における変速比の組み合わせと、現在のエンジン回転数および現在の負荷とに応じて、変速中に増加または減少させるべきトルク値、あるいは、その増加または減少後のトルク値に相当するものであり、この見込みトルク要求のトルク値が、ＥＣＣ５０側で算出される場合には、変速要求検出手段９１による検出情報と変速前後における変速比の組み合わせ等の情報が例えばＣＡＮ（Controller Area Network）通信によってＴＣＣ７０からＥＣＣ５０側に送信される。
【００６１】
この見込みトルク要求信号が生成されるとき、すなわち変速要求検出手段９１により変速要求信号が検知された後であってＴＣＣ７０からのトルク要求信号がＥＣＣ５０に受信されるまでの間、ＭＡＸ回路１０３の出力は、見込みトルク要求信号に対応する第２制御信号ｑ２となる。
【００６２】
この見込みトルク要求信号に対応する第２制御信号ｑ２は、例えばエンジン回転数と現在の負荷、変速比の組み合わせ等に応じてＥＣＣ５０で算出されるいわゆるガバナ噴射量（ドライバビリティやスモーク抑制のための補正がなされる前の噴射量値で、現在のエンジン回転数を目標回転数に一致させるための基本噴射量）に相当する値である。
【００６３】
吸気系・燃料系アクチュエータ制御量設定部１０４は、トルクアップ要求に応じた第１制御信号ｑ１によるインジェクタ２３の制御より前に、トルクアップ要求を反映しない見込みトルク要求信号に対応する第２制御信号ｑ２を受けて、ＥＧＲ装置１６のＥＧＲバルブ６２の開度、ディーゼルスロットルバルブ３６の開度および調量バルブ２４の開度をそれぞれ制御するときの制御量を、ＥＣＣ５０内に予め格納された噴射量−エンジン回転数マップからそれぞれ算出するための噴射量相当の制御値ａ１、ａ２、ａ３（吸気系・燃料系のアクチュエータ制御用噴射量）として生成する。すなわち、ＥＧＲ装置１６のＥＧＲバルブ６２の開度、ディーゼルスロットルバルブ３６の開度および調量バルブ２４の開度を、ＴＣＣ７０からの本来のトルク要求信号に応じてインジェクタ２３を噴射駆動するより前に、それぞれ噴射量相当の制御値ａ１、ａ２、ａ３に対応する開度に変化させるようになっている。
【００６４】
また、ＥＧＲバルブ開度やディーゼルスロットル開度、あるいはコモンレール圧をそれぞれ制御するための制御量は、例えば燃料噴射量（Ｑ）とエンジン回転数（ＮＥ）に基づいて制御量を特定するＱ−ＮＥマップを参照して決定される場合、その燃料噴射量Ｑとして噴射量相当の制御値ａ１、ａ２、ａ３を決定し、エンジン回転数ＮＥを決定すれば、それらに対応する位置（運転状態）で何％の開度かが特定される。
【００６５】
従前であれば、実噴射量の変化に応じてＥＧＲ開度等の制御量を算出するところ、本実施形態では、先読みした噴射量（ガバナ噴射量）相当の制御値ａ１、ａ２、ａ３を基に、Ｑ−ＮＥマップからＥＧＲ開度、ディーゼルスロットル開度、コモンレール圧に対応する基本噴射圧等の目標となる制御量（目標回転数にするために求められる燃焼状態が得られる制御量）が決まり、それらを操作するアクチュエータであるＥＧＲバルブ６２、ディーゼルスロットル開度制御アクチュエータ３６ｍおよび調量バルブ２４を、トルクアップ要求を受信する前に先行して動作させるものである。
【００６６】
ＥＣＣ５０は、基本的には、変速が無い場合、インジェクタ２３により噴射される実際の燃料噴射量に応じて、ＥＧＲバルブ６２、ディーゼルスロットルバルブ３６および調量バルブ２４の開度が決定するが、変速要求が有る場合、ＴＣＣ７０側からのトルクアップ要求を受信したときに、そのトルクアップ分を上乗せした出力制御を行う。また、燃料噴射量（負荷）が下がると、ＥＧＲ率が高くなる設定を行う。
【００６７】
一方、ＴＣＣ７０からのトルク要求信号がエンジン１の出力トルクを自動変速機の変速動作に対応して縮小・低下させることを要求するトルクダウン要求信号となる場合、ＴＣＣ７０およびＥＣＣ５０のうちいずれか一方、例えばＴＣＣ７０は、自動変速機５の変速に際してトルク要求信号を反映せず実燃料噴射量に応じて変化するよう第２制御信号ｑ２を生成する。そして、ＥＣＣ５０は、トルクダウン要求信号に応じたインジェクタ２３の制御から独立して、それ以外の特定のアクチュエータであるＥＧＲバルブ６２、ディーゼルスロットルバルブ３６および調量バルブ２４の制御を、第２制御信号ｑ２により実燃料噴射量に応じて実行するようになっている。
【００６８】
具体的には、ＴＣＣ７０からのトルク要求信号がトルクダウン要求信号となる場合、第２制御信号生成部１０２は、変速要求検出手段９１の検出情報等あるいはさらにアクセル開度センサ８２からのアクセル開度情報等に基づいて、ガバナ噴射量相当の第２制御信号ｑ２を出力する。
【００６９】
変速要求検出手段９１により変速要求信号が検知された後、ＴＣＣ７０からのトルクダウン要求信号がＥＣＣ５０に受信され、第１制御信号生成部１０１からの第１制御信号ｑ１がトルクダウン要求を反映して低下することで、実噴射量の低下に伴ってエンジン回転数が低下するとき（図４（ｂ）参照）、ＭＡＸ回路１０３の出力は、ガバナ噴射量相当のトルク要求信号となる。
【００７０】
この場合、吸気系・燃料系アクチュエータ制御量設定部１０４は、トルクダウン要求に応じた第１制御信号ｑ１によるインジェクタ２３の制御とほぼ同時に、トルクダウン要求を反映しないガバナ噴射量相当の第２制御信号ｑ２を受けて、ＥＧＲ装置１６のＥＧＲバルブ６２の開度、ディーゼルスロットルバルブ３６の開度および調量バルブ２４の開度をそれぞれ制御するときの制御量を、ＥＣＣ５０内に予め格納された噴射量−エンジン回転数マップからそれぞれ算出するための噴射量相当の制御値ａ１、ａ２、ａ３として生成する。
【００７１】
次に、作用について説明する。
【００７２】
上述のように構成された本実施形態の車両用エンジンの出力制御装置においては、変速が無い場合、ＥＣＣ５０によって、エンジン１の回転速度や負荷に応じた最適な噴射時期および噴射量が算出され、インジェクタ２３により噴射される実際の燃料噴射量が制御されるのと同時に、その燃料噴射量に応じて、ＥＧＲバルブ６２、ディーゼルスロットルバルブ３６および調量バルブ２４の開度が、それぞれに決定されてエンジン１の運転状態に適した値に制御される。
【００７３】
（トルクアップ要求時）
変速要求信号が発生する場合、例えば自動変速機５においてシーケンシャルのマニュアルシフトモードであるスポーツシフト制御が実行される状態下で、シフトダウンのためのトルクアップ要求が有る場合、ＥＣＣ５０では、ＴＣＣ７０側からのトルクアップ要求を受信したときに、そのトルクアップ分を上乗せしたエンジン出力制御が実行される。
【００７４】
図３は、本実施形態の車両用エンジンの出力制御装置で実行されるトルクアップ要求時の出力制御の一例を示すタイミングチャートであり、自動変速機５においてシーケンシャルのマニュアルシフトモードであるスポーツシフト制御が実行されるときの主要な制御信号の変化を示している。
【００７５】
まず、モード切替えスイッチ２６によりマニュアルシフトモードが選択されると、スポーツシフト制御が開始される（図３（ｄ）参照）。
【００７６】
この状態においては、シフトレバー２７がマニュアルシフトモードのレバー操作領域内で例えばその操作領域の一方側に傾けるようシフトアップ要求操作され、あるいは、他方側に傾けるようシフトダウン要求操作されると、そのような操作、例えばシフトダウン操作がシフトポジションセンサ２８等の変速要求検出手段９１により検出され、自動変速機５のシフトダウンを実施するか否かがＴＣＣ７０により判定される（図３（ａ）参照）。なお、図３(ａ)中の「シフトダウン実施判定時間」とは、シフト操作入力の検知時点から見込みトルク要求信号を生成できるまでの期間である。
【００７７】
ここで、ＴＣＣ７０において、自動変速機５のシフトダウンを実施するとの判定がなされれば、次いで、自動変速機５に装備されたトルクコンバータ２の油圧等が変速前の油圧より高められ、シフト前の摩擦係合要素等の係合状態を解除する等の準備が、同図（ａ）中に「トルコン準備期間」として示す準備期間、例えば１００ｍｓｅｃ（ミリ秒）程度の期間中に実行される。
【００７８】
また、シフトダウン時にトルクアップが必要になる場合であって最終燃料噴射量の燃料噴射を実行すべきときには、吹き上げ要求期間として、ＴＣＣ７０からトルクアップ要求信号が送信され、ＥＣＣ５０に受信される（図３（ｂ）参照）。
【００７９】
このとき、ＥＣＣ５０では、ＴＣＣ７０側からのトルクアップ要求を受信すると、トルク要求信号に応じ変化する燃料噴射量、すなわちそのトルクアップ分を上乗せしたガバナ噴射量を要求する第１制御信号ｑ１が算出され、その算出値からドライバビリティやスモーク抑制等のための補正を加えたいわゆるなまし制御の噴射量が算出され、この算出値が吸気量等に基づく最大噴射量のガード値以下となるように最終噴射量が決定されて、噴射時期の気筒１１のインジェクタ２３からその最終噴射量の燃料が噴射される（図３（ｅ）参照）。
【００８０】
一方、ＴＣＣ７０およびＥＣＣ５０のうちいずれか一方、例えばＴＣＣ７０では、変速要求検出手段９１により変速要求信号が検出されると即座に、すなわち、図３（ｂ）に示す吹き上げ要求期間より前のトルクアップ要求期間中に、第１制御信号ｑ１よりも燃料噴射量の要求値が一時的に大きくなる見込みトルク要求信号が生成される（図３（ｃ）参照）。
【００８１】
そして、ＥＣＣ５０では、その見込みトルク要求信号に対応する第２制御信号ｑ２としての制御量、すなわち、ＥＧＲバルブ６２の開度、ディーゼルスロットルバルブ３６の開度および調量バルブ２４の開度をそれぞれ制御するための制御量が、ＥＣＣ５０内のＲＯＭ等に格納された噴射量−エンジン回転数マップからそれぞれ噴射量相当の制御値ａ１、ａ２、ａ３として算出される（図３（ｇ）参照）。
【００８２】
第１制御信号ｑ１および第２制御信号ｑ２は、ＭＡＸ回路１０３で要求噴射量値の大きい方が選択されるので、トルクアップ要求期間より前のトルコン準備期間（図３（ａ）参照）では、トルクアップ要求を反映しない見込みトルク要求信号に対応する第２制御信号ｑ２が吸気系・燃料系アクチュエータ制御量設定部１０４に入力され、一方、トルクアップ要求期間になると、トルクアップ分を上乗せしたガバナ噴射量を要求する第１制御信号ｑ１が吸気系・燃料系アクチュエータ制御量設定部１０４に入力される。
【００８３】
したがって、トルコン準備期間においては、吸気系・燃料系アクチュエータ制御量設定部１０４により、ＥＧＲ装置１６のＥＧＲバルブ６２の開度、ディーゼルスロットルバルブ３６の開度および調量バルブ２４の開度をそれぞれ制御するための制御量が、噴射量相当の制御値ａ１、ａ２、ａ３として生成され、ＴＣＣ７０からの本来のトルク要求信号に応じてインジェクタ２３を噴射駆動するのに先立って、ＥＧＲバルブ６２の開度、ディーゼルスロットルバルブ３６の開度および調量バルブ２４の開度を、それぞれ噴射量相当の制御値ａ１、ａ２、ａ３に対応する開度にする制御が開始される。
【００８４】
そして、トルコン準備期間が経過し、トルクアップ要求期間になると、ＴＣＣ７０からのトルク要求信号に応じてインジェクタ２３からの最終噴射量の燃料噴射が実行されるとともに、ＥＧＲバルブ６２の開度、ディーゼルスロットルバルブ３６の開度および調量バルブ２４の開度が、それぞれトルコン準備期間とほぼ同様の開度で保持される。
【００８５】
したがって、吹き上げ要求期間に同期してＥＧＲバルブ６２の開度、ディーゼルスロットルバルブ３６の開度および調量バルブ２４の開度の制御が実行される従来方式では、図３（ｆ）中に破線で示すように、インジェクタ２３によるトルクアップ分を上乗せした噴射が開始されるタイミング（図３（ｅ）参照）より遅れてエンジン回転数が上昇し始めるのに対して、本実施形態では、見込みトルク要求信号に応じてＥＧＲバルブ６２の開度、ディーゼルスロットルバルブ３６の開度および調量バルブ２４の開度の制御が、ＴＣＣ７０からのトルクアップ要求に先行して開始されるので、インジェクタ２３によるトルクアップ分を上乗せした噴射が開始されるタイミングとほぼ同時に基本噴射量が高められるときに、ディーゼルスロットル開度およびＥＧＲバルブ開度が十分に縮小されていることになる（図３（ｇ）〜図３（ｊ）参照）。
【００８６】
したがって、トルクアップ要求に対して、インジェクタ２３以外の吸気系や燃料系のアクチュエータの応答遅れのために噴射量が制限されてしまうという問題が解消され、図３（ｆ）中に実線で示すように、トルクアップ要求に対する応答性が従来よりも確実に高められることになる。
【００８７】
（トルクダウン要求時）
一方、例えばスポーツシフト制御が実行される状態下で、シフトアップのためのトルクダウン要求が有る場合、ＥＣＣ５０では、ＴＣＣ７０側からのトルクダウン要求を受信したときに、そのトルクダウン要求分だけをトルク低下させるエンジン出力制御が実行される。
【００８８】
図４は、本実施形態の車両用エンジンの出力制御装置で実行されるトルクダウン要求時の出力制御の一例を示すタイミングチャートであり、自動変速機５においてシーケンシャルのマニュアルシフトモードであるスポーツシフト制御が実行されるときの主要な制御信号の変化を示している。
【００８９】
この場合、ＴＣＣ７０およびＥＣＣ５０のうちいずれか一方、例えばＴＣＣ７０によって、自動変速機５の変速に際してトルク要求信号を反映せず実燃料噴射量に応じて変化するよう第２制御信号ｑ２を生成する。また、ＥＣＣ５０は、トルクダウン要求信号に応じたインジェクタ２３の制御から独立して、それ以外の特定のアクチュエータ２４、３６、６２の制御を、第２制御信号ｑ２により実燃料噴射量に応じて変化させるようになっている。
【００９０】
具体的には、ＴＣＣ７０からのトルク要求信号がトルクダウン要求信号となる場合、第２制御信号生成部１０２は、変速要求検出手段９１の検出情報等あるいはさらにアクセル開度センサ８２からのアクセル開度情報等に基づいて、ガバナ噴射量相当の第２制御信号ｑ２を出力する。
【００９１】
したがって、変速要求検出手段９１により変速要求信号が検知された後、ＴＣＣ７０からのトルクダウン要求信号がＥＣＣ５０に受信され、第１制御信号生成部１０１からの第１制御信号ｑ１がトルクダウン要求を反映して低下することで、実噴射量の低下に伴ってエンジン回転数が低下するとき（図４（ｂ）参照）、ＭＡＸ回路１０３の出力は、ガバナ噴射量相当のトルク要求信号となる。
【００９２】
このとき、吸気系・燃料系アクチュエータ制御量設定部１０４は、トルクダウン要求に応じた第１制御信号ｑ１に基づくインジェクタ２３の制御とほぼ同時に、ガバナ噴射量相当の第２制御信号ｑ２に基づいて、トルクダウン要求を反映することなく下限ガード制御される。したがって、吸気系・燃料系アクチュエータ制御量設定部１０４の噴射量−エンジン回転数マップから、ＥＧＲ装置１６のＥＧＲバルブ６２の開度、ディーゼルスロットルバルブ３６の開度および調量バルブ２４の開度をそれぞれ制御するときの制御量が算出される際、トルクダウン要求を反映した燃料噴射量とその低下に伴うエンジン回転数の低下の影響が重なり、図４（ｃ）〜図４（ｅ）に示すようにインジェクタ以外の吸気系・燃料系のアクチュエータであるＥＧＲ装置１６のＥＧＲバルブ６２の開度、ディーゼルスロットルバルブ３６の開度および調量バルブ２４の開度が急変（同図中の破線部参照；例えばＥＧＲ量が急増）するということがなく、ＥＧＲ量の過多による酸素不足でスモークが発生する等といった問題が解消されることになる。
【００９３】
（作用）
このように、本実施形態の車両用エンジンの出力制御装置では、トルクアップ要求の場合、変速要求検出手段９１により変速要求信号が検出されたときに、トルクアップ要求に対応する第１制御信号ｑ１に先行して、先読みした見込みのトルク要求に対応する第２制御信号ｑ２を生成するようにして、インジェクタ２３以外の特定のアクチュエータであるＥＧＲバルブ６２、ディーゼルスロットルバルブ３６および調量バルブ２４の制御をトルクアップ要求に先行して開始するので、これら特定のアクチュエータの応答遅れのために噴射量が制限されてしまうことがなくなり、トルクアップ要求に対する高応答性が確保できることになる。その結果、トルクアップ要求に対して迅速に目標回転数に到達できるような高応答性が確保され、シフト操作入力に対してドライバが体感すべき好ましい加速度や減速度が最適なタイミングで得られることになる。また、トルクダウン要求の場合にも、そのトルクダウン要求に対応する噴射量の低下とそれに伴うエンジン回転数の低下によって第１制御信号ｑ１が急に低下しても、特定のアクチュエータ２４、３６、６２の制御量を、第２制御信号ｑ２の制御量でガードすることにより、その制御量の急変による排気浄化性能への悪影響等を未然に防止することができる。
【００９４】
すなわち、本実施形態によれば、変速時のＴＣＣ７０側からのトルク要求に対しＥＣＣ５０での高応答のトルク制御が可能で、しかも、排気浄化性能の低下を有効に抑制することのできる車両用エンジンの出力制御装置を提供することができる。
【００９５】
本実施形態においては、エンジン１の吸入空気を操作する第２のアクチュエータとしてのディーゼルスロットルバルブ３６およびＥＧＲバルブ６２と、コモンレール２２への高圧燃料の供給量を制御する第３のアクチュエータとしての調量バルブ２４とが、それぞれトルクアップ要求に先行して動かされ、吸気系および燃料系の応答遅れのために噴射量が制限されてしまうことがなくなるので、トルクアップ要求に対する高応答性が得られる。また、トルクダウン要求の場合には、第２および第３のアクチュエータの制御量が、第２制御信号ｑ２の制御量でガードされることから、それらの制御量の急変による排気浄化性能への悪影響等が未然に防止される。
【００９６】
しかも、本実施形態では、ＴＣＣ７０が、有段の変速操作入力に応じて自動変速機５を制御する有段変速制御モードを有し、ＴＣＣ７０およびＥＣＣ５０のうちいずれか一方が、有段変速制御モード下での変速操作入力に応じた変速に際して、見込みトルク要求信号を出力するので、高トルク応答性が要求される有段変速制御モード下での変速操作入力に対して、高応答のトルクアップが可能になり、車両のドライバビリティが向上する。
【００９７】
なお、上述の実施形態においては、ＴＣＣ７０によって見込みトルク要求信号を生成するものとしたが、ＥＣＣ５０によってＴＣＣ７０からのトルク要求信号の受信時期より前に見込みトルク要求自体を生成してもよく、その場合、変速要求検出手段９１およびＴＣＣ７０から変速要求信号と変速時期、変速前後の変速比の組み合わせ等の情報を取得すればよい。また、ＥＣＣ５０により、ＴＣＣ７０からのトルク要求とは要求噴射量が異なる（例えば小さい）見込みトルク要求値や、予め設定された複数のうち運転状態に応じて選択される１つの見込みトルク要求値、あるいは予め設定された固定の見込みトルク要求値を用いることも考えられる。すなわち、ＴＣＣ７０からの変速時のトルクアップ要求におけるトルクアップ量は、最適なトルク量として計算され、ＥＣＣ５０に対するトルク要求がなされるが、見込みトルク要求は必ずしも最適値である必要はなく、ＥＣＣ５０側で変速による回転数の上昇分がどの位必要かをＴＣＣ７０によるトルクアップ要求の算出時に比べて粗く計算して、見込みトルク要求の値を決定してもよい。
【００９８】
また、上述の実施形態においては、ディーゼルエンジンとしたが、エンジンは、出力トルクの変更に際してアクチュエータを用いる電子制御式のエンジンであれば、ディーゼルエンジン以外の内燃機関であってもよいし、内燃機関以外のエンジン（原動機）であってもよい。
【００９９】
さらに、第２のアクチュエータとして、吸気系のアクチュエータであるディーゼルスロットルバルブ３６やＥＧＲバルブ６２を例示したが、ターボ過給機１５の容量を可変制御するアクチュエータ１５ｖｎあるいは排気管４２に排気絞り弁が装着される場合にその排気絞り制御用アクチュエータを含むものとしてもよい。
【０１００】
また、自動変速機は、自動無段変速機（ＣＶＴ）や自動有段変速機に限定されず、本発明は、ツインクラッチのＤＳＧ（ダイレクトシフトギヤボックス）を装備する車両のエンジン出力制御装置にも適用できる。
【０１０１】
以上説明したように、本発明は、変速要求検出手段により変速要求信号が検出されるとき、トルク要求信号に応じ変化する第１制御信号と、第１制御信号に対して燃料噴射量の要求値が一時的に大きくなる第２制御信号とを生成し、トルク要求信号に応じた第１のアクチュエータの制御とは異なる条件で特定のアクチュエータを制御するようにしたので、トルクアップ要求時に特定のアクチュエータの応答遅れのために噴射量が制限されてしまうという問題を解消し、トルクアップ要求に対する高応答性を得ることができ、また、トルクダウン要求に対応する噴射量の低下とそれに伴うエンジン回転数の低下に対して、特定のアクチュエータの制御量がその噴射量とエンジン回転数に応じ急変してしまうのを抑制することで、排気浄化性能等に悪影響を及ぼすことを未然に防止することができ、その結果、変速時のトランスミッションコントロールコンピュータ側からのトルク要求に対しエンジンコントロールコンピュータでの高応答のトルク制御が可能で、しかも、排気浄化性能の低下を有効に抑制することのできる車両用エンジンの出力制御装置を提供することができるという効果を奏するものであり、電子制御方式のエンジンおよび自動変速機を搭載した車両において変速時にトランスミッションコントロールコンピュータからのトルク要求に対してエンジンの出力トルクを制御する車両用エンジンの出力制御装置全般に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用エンジンの出力制御装置の概念的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用エンジンとその出力制御装置の概略構成図で、本発明を多気筒のディーゼルエンジンに適用した例を示している。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両用エンジンの出力制御装置で実行されるトルクアップ要求時の出力制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両用エンジンの出力制御装置で実行されるトルクダウン要求時の出力制御の一例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１０３】
１  エンジン（車両用エンジン）
２  トルクコンバータ
５  自動変速機
１２  燃料噴射装置
１５  ターボ過給機
１５ｖａ  アクチュエータ
１５ｖｎ  可動ノズルベーン
１６  ＥＧＲ装置
１７  コモンレール
２１  サプライポンプ
２２  コモンレール
２３  インジェクタ（燃料噴射弁、第１のアクチュエータ）
２４  調量バルブ（特定のアクチュエータ、第３のアクチュエータ）
２５  燃料圧力センサ
３１  吸気マニホルド
３６  ディーゼルスロットルバルブ（特定のアクチュエータ、第２のアクチュエータ）
４１  排気マニホルド
４３  排気後処理装置
５０  ＥＣＣ（エンジンコントロールコンピュータ）
５５  ＥＤＵ
６１  ＥＧＲ通路（排気再循環通路）
６２  ＥＧＲバルブ（排気再循環バルブ、特定のアクチュエータ、第２のアクチュエータ）
７０  ＴＣＣ（トランスミッションコントロールコンピュータ）
９１  変速要求検出手段
９２  トルク要求信号生成部
１０１  第１制御信号生成部
１０２  第２制御信号生成部
１０３  ＭＡＸ回路（制御信号選択部）
１０４  吸気系・燃料系アクチュエータ制御量設定部
１０５  なまし制御用噴射量算出部
１０６  最大噴射量ガード設定部
ｑ１  第１制御信号
ｑ２  第２制御信号
【図１】
2010156225.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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