(57)【要約】【課題】遠心式過給機を備える内燃機関をタイヤ用の有段式変速機と組み合わせたシステムにおいて、変速段のシフトアップ動作に伴ってエンジン回転速度が低下するときの不具合を回避する。【解決手段】シフトアップ動作を行う時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、式（１）（Ｉｒ（ｔ）＝Ｉｒ１×ＮＥ１／ＮＥ（ｔ））に従って増速比Ｉｒを上昇させる。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、時刻ｔでのエンジン回転速度ＮＥ（ｔ）はＮＥ１よりも低くなる。そのため、式（１）に従って増速比Ｉｒ（ｔ）を制御すれば、時刻ｔ１から時刻ｔ２までのコンプレッサ回転速度ＮＣをＮＣ１に維持できる。コンプレッサ回転速度ＮＣをＮＣ１に維持すれば、シフトアップ動作中に吐出空気量が減ることはない。よって、シフトアップ動作中のエンジン軸トルクの低下を抑えることができる。【選択図】図４
2018184931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクシャフトと駆動輪とを接続する有段式の変速機であって、少なくとも変速段のシフトアップ動作が可能な変速機と、
前記クランクシャフトと連動して回転して前記内燃機関の吸気を圧縮する遠心式の過給機であって、前記クランクシャフトに接続された回転駆動シャフトを備える過給機と、
前記クランクシャフトと前記回転駆動シャフトとの間に設けられ、前記クランクシャフトに対する前記回転駆動シャフトの回転速度比を変更可能な可変回転速度比装置と、
前記回転速度比を制御する制御装置であって、前記シフトアップ動作中の回転速度比を、前記シフトアップ動作の開始前の回転速度比よりも増加させる制御装置と、
を備える機械式過給システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記シフトアップ動作中における前記クランクシャフトの回転速度の低下割合に応じて、前記シフトアップ動作中の回転速度比を増加させることを特徴とする請求項１に記載の機械式過給システム。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記シフトアップ動作の開始直後において前記回転駆動シャフトの回転速度が前記シフトアップ動作の終了時の値よりも高い所定値まで上昇するように前記シフトアップ動作中の回転速度比を増加させ、
前記回転駆動シャフトの回転速度が前記所定値に到達したら、前記回転駆動シャフトの回転速度が前記シフトアップ動作の終了時の値まで低下するように前記シフトアップ動作中の回転速度比を減少させることを特徴とする請求項１に記載の機械式過給システム。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記シフトアップ動作の開始直後において前記回転駆動シャフトの回転速度が前記シフトアップ動作の終了時の値よりも高い所定値まで上昇するように前記シフトアップ動作中の回転速度比を増加させ、
前記回転駆動シャフトの回転速度が前記所定値に到達し、尚且つ、過給圧が目標過給圧に到達したら、前記回転駆動シャフトの回転速度が前記シフトアップ動作の終了時の値まで低下するように前記シフトアップ動作中の回転速度比を減少させることを特徴とする請求項１に記載の機械式過給システム。
【請求項５】
前記所定値が、前記回転駆動シャフトの回転速度の上限値であることを特徴とする請求項３または４に記載の機械式過給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、機械式過給システムに関し、より詳細には、内燃機関の吸気を圧縮する機械式過給機を備えるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平３−１４１８２６号公報には、機械式過給機を備える内燃機関の制御装置が開示されている。機械式過給機は、回転駆動シャフトを備えている。回転駆動シャフトは、無段式変速機を介して内燃機関のクランクシャフトに接続されている。制御装置は、目標過給圧と実過給圧の偏差に基づいて、変速機の変速比を制御するように構成されている。例えば、目標過給圧に対して実過給圧が低い場合、制御装置は、無段式変速機の目標変速比を高い値に変更する。目標変速比が高い値に変更されると、機械式過給機の回転速度が上昇する。回転速度が上昇すれば実過給圧が上昇するので、実過給圧を目標過給圧に追従させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１４１８２６号公報
【特許文献２】特開２０１０−００１８９６号公報
【特許文献３】特開平１０−３３１６５０号公報
【特許文献４】特開昭６１−１７５２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般的な車両駆動システムは、クランクシャフトと駆動輪（以下、「タイヤ」ともいう。）と、を接続する無段式または有段式の変速機を備えている。無段式変速機は、変速段が無く、クランクシャフトと駆動輪の回転数比が連続的かつ自動的に変更されるものである。一方、有段式変速機では、変速段の切り換え動作が段階的に行われる。有段式変速機には、自動式のものに加えて手動式のものがある。
【０００５】
タイヤ用の有段式変速機を備える車両駆動システムでは、当該有段式変速機の変速段のシフトアップ動作を行うと、エンジン回転速度が低下する。この現象は、上記機械式過給機を備える内燃機関を、タイヤ用の有段式変速機と組み合わせたシステムにおいても起こる。このようなシステムにおいて、変速段のシフトアップ動作に伴ってエンジン回転速度が低下すると、上記機械式過給機の回転速度が下がる。但し、上記機械式過給機は、容積式過給機である。容積式過給機は、空気吐出側の圧力に関係なく一定容積分の空気を押し出すものである。そのため、変速段のシフトアップ動作に伴って容積式過給機の回転速度が下がったとしても、実過給圧に与える影響は小さい。
【０００６】
機械式過給機には、容積式のものに加えて遠心式のものがある。遠心式過給機は、中央側の吸入口から吸入した空気を、外周側の突出口に向かって遠心力で押し出すものである。遠心式の過給機内の空気には、外向きの遠心力と、内向きの圧力（つまり、空気吐出側の圧力）とが作用する。外向きの遠心力が相対的に大きければ空気が押し出され、内向き圧力が相対的に大きければ空気が押し戻される。つまり、遠心式の過給機の回転速度は、実過給圧に与える影響が大きい。
【０００７】
従って、遠心式過給機を備える内燃機関をタイヤ用の有段式変速機と組み合わせたシステムにおいて、変速段のシフトアップ動作に伴ってエンジン回転速度が低下し、遠心式過給機の回転速度が下がったときには、実過給圧が下がることになる。そして、実過給圧が下がれば、内燃機関で発生するトルクが減少する。従って、シフトアップ動作中の車両加速度に差が生じ、運転者に違和感を与えるおそれがある。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、遠心式過給機を備える内燃機関をタイヤ用の有段式変速機と組み合わせたシステムにおいて、変速段のシフトアップ動作に伴ってエンジン回転速度が低下するときの不具合を回避することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題を解決するため、有段式の変速機と、遠心式の過給機と、可変回転速度比装置と、制御装置と、を備える機械式過給システムである。
前記変速機は、内燃機関のクランクシャフトと、駆動輪とを接続する。前記変速機は、少なくとも変速段のシフトアップ動作が可能に構成されている。
前記過給機は、クランクシャフトと連動して回転して前記内燃機関の吸気を圧縮するように構成されている。前記過給機は、前記クランクシャフトに接続された回転駆動シャフトを備える。
前記可変回転速度比装置は、前記クランクシャフトと前記回転駆動シャフトとの間に設けられる。前記可変回転速度比装置は、前記クランクシャフトに対する前記回転駆動シャフトの回転速度比を変更可能に構成されている。
前記制御装置は、回転速度比を制御するように構成されている。前記制御装置は、前記シフトアップ動作中の回転速度比を、前記シフトアップ動作の開始前の回転速度比よりも増加させるように構成されている。
【００１０】
前記制御装置は、前記シフトアップ動作中における前記クランクシャフトの回転速度の低下割合に応じて、前記シフトアップ動作中の回転速度比を増加させてもよい。
【００１１】
前記制御装置は、
前記シフトアップ動作の開始直後において前記回転駆動シャフトの回転速度が前記シフトアップ動作の終了時の値よりも高い所定値まで上昇するように前記シフトアップ動作中の回転速度比を増加させ、
前記回転駆動シャフトの回転速度が前記所定値に到達したら、前記回転駆動シャフトの回転速度が前記シフトアップ動作の終了時の値まで低下するように前記シフトアップ動作中の回転速度比を減少させてもよい。
【００１２】
前記制御装置は、
前記シフトアップ動作の開始直後において前記回転駆動シャフトの回転速度が前記シフトアップ動作の終了時の値よりも高い所定値まで上昇するように前記シフトアップ動作中の回転速度比を増加させ、
前記回転駆動シャフトの回転速度が前記所定値に到達し、尚且つ、過給圧が目標過給圧に到達したら、前記回転駆動シャフトの回転速度が前記シフトアップ動作の終了時の値まで低下するように前記シフトアップ動作中の回転速度比を減少させてもよい。
【００１３】
前記所定値は、前記回転駆動シャフトの回転速度の上限値でもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、シフトアップ動作に伴ってエンジン回転速度が低下した場合であっても、遠心式過給機の回転速度の低下を抑えることができる。従って、内燃機関で発生するトルクが減少するのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成例を説明する図である。
【図２】車速およびアクセル開度をパラメータとして、適切な変速段を求めるための変速マップの一例を示した図である。
【図３】変速段のシフトアップ動作に伴う問題を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態１の増速比制御の特徴を説明する図である。
【図５】サージタンクの上下流における空気の流量を説明するモデル図である。
【図６】本発明の実施の形態１の増速比制御を行う場合の空気流量、回転速度、および吸気管内圧力の推移を示した図である。
【図７】本発明の実施の形態１と２の増速比制御の違いを説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態２の増速比制御を行う場合の空気流量、回転速度、および吸気管内圧力の推移を示した図である。
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１７】
実施の形態１．
先ず、図１乃至図６を参照しながら、本発明の実施の形態１について説明する。
【００１８】
［実施の形態１のシステム構成］
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成例を説明する図である。図１に示すシステムは、車両に搭載されるシステムであり、動力源としての内燃機関（以下、「エンジン」ともいう。）１０を備えている。エンジン１０は、直列４気筒エンジンとして描かれている。但し、エンジン１０の気筒数および気筒配列はこれに限られない。エンジン１０の各気筒には、サージタンクとして機能する吸気マニホールド１２が接続されている。吸気マニホールド１２には、吸気管１４が接続されている。
【００１９】
吸気管１４の入口近傍には、エアクリーナ１６が取り付けられている。エアクリーナ１６の下流には、機械式過給機（以下、「スーパーチャージャ」ともいう。）１８が設けられている。スーパーチャージャ１８は、遠心式のコンプレッサから構成されている。スーパーチャージャ１８は、エンジン１０の出力軸であるクランクシャフト２０と連動して回転し、吸気を圧縮する。スーパーチャージャ１８の回転駆動シャフト２２には、コンプレッサプーリ２４が装着されている。クランクシャフト２０には、クランクプーリ２６が装着されている。コンプレッサプーリ２４とクランクプーリ２６は、可変増速比装置２８を介して接続されている。
【００２０】
可変増速比装置２８は、クランクシャフト２０の回転速度（以下、「エンジン回転速度ＮＥ」ともいう。）に対する回転駆動シャフト２２の回転速度（以下、「コンプレッサ回転速度ＮＣ」ともいう。）の比（以下、「増速比Ｉｒ」ともいう。）を可変とする無段式または有段式の変速機である。クランクシャフト２０の回転速度が一定の場合には、増速比Ｉｒが大きければ大きいほど、回転駆動シャフト２２が高速で回転し、スーパーチャージャ１８による過給能力が高められる。可変増速比装置２８は、プーリ３０，３２を備えている。プーリ３０とコンプレッサプーリ２４の間には、ベルト３４が掛け渡されている。プーリ３２とクランクプーリ２６の間には、ベルト３６が掛け渡されている。
【００２１】
スーパーチャージャ１８の下流には、圧縮吸気を冷却するインタークーラ３８が設けられている。インタークーラ３８の下流には、スロットルバルブ４０が設けられている。インタークーラ３８とスロットルバルブ４０の間には、バイパス管４２の下流端が接続されている。バイパス管４２の上流端は、エアクリーナ１６とスーパーチャージャ１８の間に接続されている。バイパス管４２には、バイパスバルブ４４が設けられている。スーパーチャージャ１８の駆動中、バイパスバルブ４４は基本的に閉じ側に制御される。
【００２２】
クランクシャフト２０には、変速機４６が接続されている。変速機４６は、エンジン１０の回転動力をタイヤ（不図示）に伝達する有段式変速機である。変速機４６は、自動式変速機でもある。但し、変速機４６を手動式変速機とすることもできる。変速機４６は、トルクコンバータ４８と、変速機構部５０と、油圧制御回路５２と、オイルポンプ５４と、を備えている。トルクコンバータ４８は、クランクシャフト２０に接続されている。変速機構部５０は、トルクコンバータ４８から入力軸５６に入力される回転動力を変速して出力軸５８に出力する。油圧制御回路５２は、変速機構部５０の変速動作を制御する。
【００２３】
図１に示すシステムは、制御装置としてのＥＣＵ６０を備えている。ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入力インターフェース、出力インターフェース、双方向バス等を備えている。ＥＣＵ６０の入力インターフェースには、アクセル開度センサ６２、クランク角センサ６４、過給圧センサ６６、エアフローメータ６８、車速センサ７０等が接続されている。ＥＣＵ６０の出力インターフェースには、増速比Ｉｒを制御する増速比制御回路、油圧制御回路５２等が接続されている。
【００２４】
アクセル開度センサ６２は、アクセルペダルの踏み込み量（以下、「アクセル開度」ともいう。）に応じた信号を出力するものである。クランク角センサ６４は、クランクシャフトの回転角度に応じた信号を出力するものである。過給圧センサ６６は、スロットルバルブ４０よりも上流側の吸気管内圧力（以下、「過給圧」ともいう。）に応じた信号を出力するものである。エアフローメータ６８は、エンジン１０に吸入される空気の流量（以下、「吸入空気量」ともいう。）に応じた信号を出力するものである。車速センサ７０は、車両の走行速度（以下、「車速」ともいう。）に応じた信号を出力するものである。
【００２５】
［変速機４６の変速制御］
図２は、車速およびアクセル開度をパラメータとして、適切な変速段（最適な燃費となる変速段）を求めるための変速マップの一例を示した図である。図２に示す変速マップには、複数の変速線（変速段の切り換えライン）によって複数の領域に区画されている。図２においては、シフトアップ線を実線で示し、シフトダウン線を破線で示している。また、シフトアップとシフトダウンの切り換え方向を、数字と矢印とを用いて示している。図２に示す変速マップは、例えばＥＣＵ６０のＲＯＭに記憶されている。
【００２６】
ＥＣＵ６０は、車速センサ７０の出力信号（またはクランク角センサ６４の出力信号）から車速を算出する。ＥＣＵ６０は、また、アクセル開度センサ６２の出力信号からアクセル開度を算出する。ＥＣＵ６０は、算出した車速とアクセル開度に基づいて、図２の変速マップを参照して目標変速段を算出する。ＥＣＵ６０は、算出した目標変速段と、現在の変速段とを比較して、変速動作が必要であるか否かを判定する。判定の結果、変速動作が必要でないと判断した場合、ＥＣＵ６０は、現在の変速段を維持する制御信号を油圧制御回路５２に出力する。
【００２７】
一方、判定の結果、変速動作が必要であると判断した場合、ＥＣＵ６０は、現在の変速段を変更する制御信号を油圧制御回路５２に出力する。例えば、動作点がＰＡからＰＢに移った場合には、シフトアップ線「２→３」を跨ぐことになる。そうすると、現在の変速段（２段）と、変速マップから算出される目標変速段（３速）との比較から、変速動作が必要であると判定される。そこで、ＥＣＵ６０は、２速の変速段から３速の変速段へのシフトアップ（２→３シフトアップ）を行う制御信号を油圧制御回路５２に出力する。
【００２８】
［変速機４６の変速制御に伴う問題点］
既に述べたように、タイヤ用の有段式変速機を備える車両駆動システムでは、変速段のシフトアップ動作を行うと、エンジン回転速度が低下する。図３は、変速段のシフトアップ動作に伴う問題を説明する図である。車両を加速すべく運転者がアクセルペダルを踏み込んでいくと、アクセル開度が増加してエンジン回転速度が上昇する。そして、このエンジン回転速度の上昇に伴い車速が上昇してシフトアップ線（図２参照）を跨いだときには、変速段のシフトアップ動作が行われる。シフトアップ動作は、例えば、図３の時刻ｔ１において開始され、時刻ｔ２において終了する。
【００２９】
シフトアップ動作は基本的には短時間で行われる。つまり、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間隔は基本的に短い。そのため、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの車速およびタイヤの回転速度は略一定である。従って、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、エンジン回転速度ＮＥは必然的に下がる。エンジン回転速度ＮＥは、例えば、ＮＥ１からＮＥ２へと下がる（図３上段）。なお、本実施の形態１では、タイヤ用の有段式変速機に自動式のものを使用しており、エンジン回転速度ＮＥ１，ＮＥ２は一定車速のもとでは変速段ごとに特定されている。
【００３０】
図１に示したシステムでは、変速機４６とスーパーチャージャ１８とがクランクシャフト２０の回転と連動して回転する。そのため、シフトアップ動作中の増速比ＩｒをＩｒ１に維持すると（図３中段）、コンプレッサ回転速度ＮＣが下がる。コンプレッサ回転速度ＮＣは、例えば、ＮＣ１からＮＣ２へと下がる（図３下段）。そして、コンプレッサ回転速度ＮＣが下がると、スーパーチャージャ１８から吐出される空気の流量（以下、「吐出空気量」ともいう。）が減るので、エンジンで発生するトルクが減少する。つまり、シフトアップ動作中は、エンジン回転速度ＮＥが低下し、エンジン軸トルクも低下する。そして、エンジン軸トルクが低下すれば、シフトアップ動作中の車両加速度に差が生じ、運転者に違和感を与えてしまう。
【００３１】
［可変増速比装置２８の増速比制御］
そこで、本実施の形態１の増速比制御では、シフトアップ動作中の増速比Ｉｒを上昇させる制御を行う。図４は、本発明の実施の形態１の増速比制御の特徴を説明する図である。図４に示すように、本実施の形態１の増速比制御では、シフトアップ動作を行う時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、エンジン回転速度ＮＥの低下に応じて増速比Ｉｒを上昇させる。時刻ｔ（但し、ｔ１＜ｔ＜ｔ２）での増速比Ｉｒ（ｔ）は、時刻ｔでのエンジン回転速度ＮＥ（ｔ）を用いて下式（１）で記述される。
Ｉｒ（ｔ）＝Ｉｒ１×ＮＥ１／ＮＥ（ｔ）                      ・・・（１）
【００３２】
時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、エンジン回転速度ＮＥ（ｔ）はＮＥ１よりも低くなる。そのため、上式（１）に従って増速比Ｉｒ（ｔ）を制御すれば、時刻ｔ１から時刻ｔ２までのコンプレッサ回転速度ＮＣをＮＣ１に維持できる。コンプレッサ回転速度ＮＣをＮＣ１に維持すれば、シフトアップ動作中に吐出空気量が減ることはない。よって、シフトアップ動作中のエンジン軸トルクの低下を抑えることができる。
【００３３】
なお、本実施の形態１では、上式（１）を用いてシフトアップ動作中の増速比Ｉｒを制御する。しかし、上式（１）の右辺には係数α（但し、α＞１）を乗じることもできる。上式（１）の右辺に係数αを乗じれば、時刻ｔ１から時刻ｔ２までのコンプレッサ回転速度ＮＣをＮＣ１よりも高くすることができる。そのため、シフトアップ動作中に吐出空気量が減ることはない。よって、上式（１）を用いた場合と同様に、シフトアップ動作中のエンジン軸トルクの低下を抑えることができる。
【００３４】
また、上式（１）を用いることなく、シフトアップ動作中の増速比Ｉｒを制御することもできる。具体的には、シフトアップ動作の開始直後に、コンプレッサ回転速度ＮＣがシフトアップ動作の終了時の値（つまり、図４のコンプレッサ回転速度ＮＣ２）よりも高い所定値まで上昇し、その後、コンプレッサ回転速度ＮＣが当該終了時の値まで低下するように増速比Ｉｒを制御してもよい。このように増速比Ｉｒを制御した場合であっても、シフトアップ動作中に吐出空気量が減ることはない。よって、上式（１）を用いた場合と同様に、シフトアップ動作中の吐出空気量が減るのを抑えることができる。
【００３５】
また、図４では、時刻ｔ２以降の増速比ＩｒをＩｒ２（＝Ｉｒ１×ＮＥ１／ＮＥ２）に維持している。しかし、時刻ｔ２以降の増速比ＩｒをＩｒ２からＩｒ１まで徐々に低下させることもできる。時刻ｔ２以降の増速比ＩｒをＩｒ２からＩｒ１まで徐々に低下させれば、時刻ｔ２以降の過給圧の過度な上昇を抑えることができる。
【００３６】
ここで、車両加速度を記述する下式（２）を変形すると、下式（３）〜（８）を導き出すことができる。
車両加速度＝推進力×定数                                  ・・・（２）
＝タイヤ軸トルク×定数                          ・・・（３）
＝エンジン軸トルク×ＮＥ／Ｎｔｉｒｅ×定数      ・・・（４）
＝エンジン軸出力／ＮＥ×ＮＥ／Ｎｔｉｒｅ×定数  ・・・（５）
＝エンジン軸出力／Ｎｔｉｒｅ×定数              ・・・（６）
＝吸入空気量／Ｎｔｉｒｅ×定数                  ・・・（７）
＝吸気管内圧力×ＮＥ／Ｎｔｉｒｅ×定数          ・・・（８）
なお、上式（２）の変形は、シフトアップ動作中に以下の条件（ｉ）〜（ｖｉ）が少なくとも成立することを前提としている。
（ｉ）アクセル開度（スロットルバルブの開度）が一定
（ｉｉ）エンジン回転速度ＮＥが減少
（ｉｉｉ）タイヤ回転速度Ｎｔｉｒｅが一定
（ｉｖ）クランク軸からタイヤまでの動力伝達率が一定
（ｖ）エンジンでの熱効率が一定
（ｖｉ）エンジンでの空気利用率が一定
【００３７】
上式（７）から、シフトアップ動作中の吸入空気量が揃っていれば、車両加速度が一定となることが分かる。また、上式（８）から、エンジン回転速度ＮＥが低下した分だけ吸気管内圧力を高めれば、シフトアップ動作中の吸入空気量が揃うことが分かる。図５は、サージタンク（つまり、吸気マニホールド１２）の上下流における空気の流量を説明するモデル図である。図５から分かるように、サージタンク内の空気の圧力（即ち、吸気管内圧力）は、吐出空気量から吸入空気量を差し引いた量（以下、「空気流量差」ともいう。）に左右される。つまり、吸気管内圧力は、空気流量差に応じて増加または減少する。
【００３８】
シフトアップ動作に伴いエンジン回転速度ＮＥが低下すると、吸入空気量が減少する。また、既に述べたように、シフトアップ動作中の増速比を一定に維持すると、コンプレッサ回転速度ＮＣが低下して吐出空気量が減少する。つまり、シフトアップ動作中の増速比を一定に維持すると、吸入空気量と吐出空気量の両方が減少する。
【００３９】
これに対し、本実施の形態１の増速比制御の如く増速比を上昇させると、シフトアップ動作中に吐出空気量が減ることはない。寧ろ、シフトアップ動作中の吐出空気量を増加させることができる。そのため、シフトアップ動作中の空気流量差を大きくできる。空気流量差が大きくなれば、吸気管内圧力が高くなる。吸気管内圧力が高くなれば、エンジン１０に空気が吸入され易くなる。つまり、吸気管内圧力が高くなれば、吸入空気量が増え易くなる。このように、本実施の形態１の増速比制御によれば、シフトアップ動作中のエンジン軸トルクの低下を抑えることが可能となる。よって、シフトアップ動作中の車両加速度に差が生じるのを抑えることが可能となる。
【００４０】
また、本実施の形態１の増速比制御は、エンジン回転速度ＮＥの低下と同時に開始される。そのため、シフトアップ動作の開始直前にエンジン１０が持っていた回転エネルギを、回転駆動シャフト２２の回転に投入できる。従って、増速比Ｉｒの変更によるコンプレッサ回転速度ＮＣの上昇を効率的に行うことができる。
【００４１】
図６を参照しながら、本実施の形態１の増速比制御による効果を詳細に説明する。図６は、本発明の実施の形態１の増速比制御を行う場合の空気流量（吐出空気量または吸入空気量をいう。図６，８の説明において同じ。）、回転速度（エンジン回転速度またはコンプレッサ回転速度をいう。図６，８の説明において同じ。）、および吸気管内圧力の推移を示した図である。図６に示す時刻ｔ１，ｔ２は、図４に示した時刻ｔ１，ｔ２にそれぞれ相当する。
【００４２】
図６の上段に示すように、時刻ｔ１以前は吸入空気量と吐出空気量が略等しくなっている。そのため、空気流量差は殆どない。故に、図６の下段に示すように、時刻ｔ１以前は吸気管内圧力が概ね一定となる。
【００４３】
図６の中段（ｉ）に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、エンジン回転速度ＮＥが低下する。この理由は既に述べたとおり、変速機４６の変速制御（シフトアップ動作）が行われているためである。一方、同中段（ｉｉ）に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、コンプレッサ回転速度ＮＣが上昇する。この理由も既に述べたとおり、本実施の形態１の増速比制御が行われているためである。纏めると、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、エンジン回転速度ＮＥは低下し（図６（ｉ））、その一方でコンプレッサ回転速度ＮＣは上昇する（図６（ｉｉ））。
【００４４】
エンジン回転速度ＮＥが低下すると、吸入空気量が減少する。また、コンプレッサ回転速度ＮＣが上昇すると、吐出空気量が増加する。故に、図６の上段（ｉｉｉ）に示すように、時刻ｔ１から暫くの間は吸入空気量（実線）が低下する。また、同上段（ｉｖ）に示すように、時刻ｔ１から暫くの間は吐出空気量（破線）が増加する。纏めると、時刻ｔ１から暫くの間、吸入空気量が低下し（図６（ｉｉｉ））、その一方で吐出空気量が増加する（図６（ｉｖ））。
【００４５】
吸入空気量が低下し、その一方で吐出空気量が増加すると、空気流量差が大きくなる。この理由は、図５で説明した通りである。空気流量差が大きくなると、吸気管内圧力が上昇する。故に、図６の下段（ｖ）に示すように、時刻ｔ１以降は吸気管内圧力が上昇する。
【００４６】
吸気管内圧力が上昇すると、吸入空気量が増え易くなることは既に説明した通りである。故に、図６の上段（ｖｉ）に示すように、時刻ｔ３以降は吸入空気量が増加に転じる。但し、吸気管内圧力が上昇すると、スーパーチャージャ１８から吐出される空気が吸気マニホールド１２内に入り難くなる。つまり、吸気管内圧力が上昇すると、吐出空気量が増え難くなる。故に、図６の上段（ｖｉｉ）に示すように、時刻ｔ４以降は吐出空気量が減少に転じる。そして、時刻ｔ５において、吸入空気量と吐出空気量が略等しくなる。そうすると、空気流量差が殆どなくなる。故に、図６の下段に示すように、時刻ｔ５以降は吸気管内圧力が概ね一定となる。
【００４７】
以上説明した本実施の形態１の増速比制御によれば、シフトアップ動作中のエンジン軸トルクの低下を抑えることが可能となる。よって、シフトアップ動作中の車両加速度に差が生じるのを抑えることが可能となる。
【００４８】
なお、上記実施の形態１においては、変速機４６が本発明の「有段式の変速機」に該当する。スーパーチャージャ１８が本発明の「遠心式の過給機」に該当する。可変増速比装置２８が本発明の「可変回転速度比装置」に該当する。ＥＣＵ６０が本発明の「制御装置」に該当する。
【００４９】
実施の形態２．
次に、図７乃至図８を参照しながら、本発明の実施の形態２について説明する。なお、本実施の形態２は、図１に示したシステム構成例を前提とする。また、図１に示した変速機４６の変速制御手法も図２で説明した通りである。従って、システム構成例の説明と、変速機４６の変速制御の説明については省略する。
【００５０】
［可変増速比装置２８の増速比制御］
上記実施の形態１の増速比制御では、シフトアップ動作中の増速比Ｉｒを上式（１）に従って制御した。これに対し、本実施の形態２の増速比制御では、シフトアップ動作の開始直後にコンプレッサ回転速度ＮＣが上限値ＮＣｌｉｍまで上昇し、暫くの間、上限値ＮＣｌｉｍを維持するように増速比Ｉｒを制御する。シフトアップの開始直後のエンジン回転速度ＮＥ（ｔ）と増速比Ｉｒ（ｔ）の関係は、上限値ＮＣｌｉｍを用いて下式（９）で記述される。
Ｉｒ（ｔ）＝ＮＣｌｉｍ／ＮＥ（ｔ）                      ・・・（９）
【００５１】
本実施の形態２の増速比制御では、また、過給圧が目標過給圧に到達したら、コンプレッサ回転速度ＮＣが上限値ＮＣｌｉｍよりも低下するように増速比Ｉｒを制御する。過給圧が目標過給圧に到達した後は、シフトアップ動作の終了時の増速比（つまり、図４の増速比Ｉｒ２）まで増速比Ｉｒを徐々に低下させる。
【００５２】
なお、本実施の形態２では、シフトアップ動作の開始直後から暫くの間、上式（９）を用いて増速比Ｉｒを制御する。しかし、コンプレッサ回転速度ＮＣがシフトアップ動作の終了時の値（つまり、図４のコンプレッサ回転速度ＮＣ２）よりも高い所定値まで上昇し、暫くの間、その値を維持できるように増速比Ｉｒを制御してもよい。このように増速比Ｉｒを制御すれば、上式（９）を用いた場合と同様に、コンプレッサ回転速度ＮＣが上昇する。また、本実施の形態２では、増速比Ｉｒを徐々に低下させる条件を「過給圧が目標過給圧に到達したら」と表現した。しかし、この条件に準じる条件の成立をもって増速比Ｉｒを徐々に低下させてもよい。例えば、シフトアップ動作の開始後、過給圧が目標過給圧に到達すると推定される時間が経過したら、増速比Ｉｒを徐々に低下させてもよい。
【００５３】
図７は、本発明の実施の形態１と２の増速比制御の違いを説明する図である。図７の上段が実施の形態１の制御に相当し、下段が実施の形態２の制御に相当する。図７に実線または破線で示す作動線は、空気流量と過給圧（つまり、吸気管内圧力）の関係を、コンプレッサ回転速度ＮＣ毎に表したものである。
【００５４】
図７の上段と下段を比較すると分かるように、シフトアップ動作の開始時および終了時に作動点が位置する作動線（ＮＣ１，ＮＣ２）は同じものとなる。但し、実施の形態１の増速比制御は、コンプレッサ回転速度ＮＣを上昇させつつ過給圧を高めるものである。そのため、実施の形態１の増速比制御では、過給圧が目標過給圧に到達したときに作動点が作動線（ＮＣ２）上に移る。これに対し、本実施の形態２の増速比制御は、シフトアップ動作の開始直後にコンプレッサ回転速度ＮＣを上限値ＮＣｌｉｍまで上昇させ、尚且つ、過給圧が目標過給圧に到達した後にコンプレッサ回転速度ＮＣを低下させるものである。そのため、本実施の形態２の増速比制御では、シフトアップ動作の初期において動作点が一気に作動線（ＮＣｌｉｍ）上に移る。そして、作動点は暫く作動線（ＮＣｌｉｍ）上を移動し、シフトアップ動作の後期において一気に作動線（ＮＣ２）上に移る。
【００５５】
図８を参照しながら、本実施の形態２の増速比制御による効果を詳細に説明する。図８は、本発明の実施の形態２の増速比制御を行う場合の空気流量、回転速度、および吸気管内圧力の推移を示した図である。なお、図８に示す時刻ｔ１，ｔ２は、図４または図６に示した時刻ｔ１，ｔ２にそれぞれ相当する。また、図８の説明において、図６で説明した内容と重複する内容については適宜省略する。
【００５６】
図８の中段（ｉ）に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、エンジン回転速度ＮＥが低下する。この理由は既に述べたとおり、変速機４６の変速制御（シフトアップ動作）が行われているためである。一方、同中段（ｉｉ）に示すように、時刻ｔ１以降はコンプレッサ回転速度ＮＣが急上昇する。そして、コンプレッサ回転速度ＮＣは、時刻ｔ６において上限値ＮＣｌｉｍに到達する。この理由も既に述べたとおり、本実施の形態２の増速比制御が行われているためである。
【００５７】
エンジン回転速度ＮＥが低下すると吸入空気量が減少する。また、コンプレッサ回転速度ＮＣが急上昇すると、吐出空気量が急増する。故に、図８の上段（ｉｉｉ）に示すように、時刻ｔ１以降は吸入空気量（実線）が低下する。また、同上段（ｉｖ）に示すように、時刻ｔ１以降は吐出空気量（破線）が急増する。
【００５８】
吸入空気量が低下し、その一方で吐出空気量が急増すると、空気流量差が短時間で大きくなる。空気流量差が短時間で大きくなると、吸気管内圧力も短時間で上昇する。故に、図８の下段（ｖ）に示すように、時刻ｔ１以降は吸気管内圧力が短時間で上昇する。そして、吸気管内圧力は、時刻ｔ７において目標過給圧に到達する。
【００５９】
図８の中段（ｖｉ）に示すように、時刻ｔ７以降はコンプレッサ回転速度ＮＣが低下する。この理由は既に述べたように、本実施の形態２の増速比制御が行われているためである。
【００６０】
吸気管内圧力が短時間で上昇すると、吸入空気量が増え易くなることは既に説明した通りである。故に、図８の上段（ｖｉｉ）に示すように、時刻ｔ６の直後には吸入空気量が増加に転じる。一方、吸気管内圧力が短時間で上昇すると、スーパーチャージャ１８から吐出される空気が短時間で吸気マニホールド１２内に入り難くなる。つまり、吸気管内圧力が短時間で上昇すると、吐出空気量が短時間で増え難くなる。図８の上段（ｖｉｉｉ）に示すように、吸入空気量が増加に転じた直後には吐出空気量が減少に転じる。そして、時刻ｔ８において、吸入空気量と吐出空気量が略等しくなる。そうすると、空気流量差が殆どなくなる。故に、図８の下段に示すように、時刻ｔ８以降は吸気管内圧力が概ね一定となる。
【００６１】
以上説明した本実施の形態２の増速比制御によれば、吸気管内圧力を短時間で上昇させることができる。そのため、シフトアップ動作の開始後、吸入空気量と吐出空気量が略等しくなるまでの時間を短縮することができる。従って、この吸入空気量と吐出空気量を略等しくする時刻（つまり、図８の時刻ｔ８）を、シフトアップ動作の終了時刻（つまり、図８の時刻ｔ２）よりも前まで進めることが可能となる。そして、このような時刻の関係を成立させることができれば、シフトアップ動作の終了後において空気流量差に起因したエンジン軸トルクの変動を抑えることが可能となる。従って、シフトアップ動作の前後における快適な車両走行が可能となる。
【００６２】
また、上記時刻の関係を成立させることができれば、シフトアップ動作の終了時刻（つまり、図８の時刻ｔ２）を早めることも可能となる。つまり、シフトアップ動作の期間（つまり、図８の時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間）を短縮化することも可能となる。
【符号の説明】
【００６３】
１０  エンジン
１８  スーパーチャージャ
２０  クランクシャフト
２２  回転駆動シャフト
２８  可変増速比装置
４６  変速機
６０  ＥＣＵ
Ｉｒ  増速比
ＮＣ  コンプレッサ回転速度
ＮＥ  エンジン回転速度
Ｎｔｉｒｅ  タイヤ回転速度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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