(57)【要約】    【課題】  点火時期の遅角限界を考慮して、吸入空気量及び／または点火時期の制御を適切に行い、機関出力制御の過渡状態における応答性を向上させることができる内燃機関の制御装置を提供する。    【解決手段】  動作点Ｐ０で機関が運転されている場合において出力トルクを要求トルクＴＲＱＴＧＴまで減少させる制御を行う。点火時期ＩＧを遅角限界まで遅角したときの出力トルクである遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬを算出し、要求トルクＴＲＱＴＧＴが遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬ以上であるときは、点火時期ＩＧの遅角によって出力トルクを要求トルクＴＲＱＴＧＴに一致させる。要求トルクＴＲＱＴＧＴが遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬより小さいときは、点火時期ＩＧを遅角限界まで遅角するとともに吸入空気量が遅角限界吸入空気量ＧＡＩＲＴＧＴとなるようにスロットル弁開度ＴＨを減少させる。【選択図】  図６
2011017253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸入空気量を制御する吸入空気量制御手段を備え、前記機関の吸入空気量及び点火時期の少なくとも一方を変更することにより、前記機関の出力を要求出力に一致させる制御を行う、内燃機関の制御装置において、
前記要求出力が減少したときに前記吸入空気量及び点火時期の少なくとも一方を変更することにより前記機関出力を減少させる出力減少制御を行う出力減少制御手段と、
前記機関の運転状態に応じて前記点火時期の遅角限界を算出する遅角限界算出手段と、
前記要求出力が減少する直前の吸入空気量において前記点火時期を前記遅角限界まで遅角したときの前記機関出力である遅角限界出力を算出する遅角限界出力算出手段と、
前記出力減少制御において前記要求出力が前記遅角限界出力より小さいときに、前記点火時期を前記遅角限界まで遅角した状態において、前記機関出力が前記要求出力と等しくなる吸入空気量である遅角限界吸入空気量を算出する遅角限界吸入空気量算出手段とを備え、
前記出力減少制御手段は、
前記要求出力が前記遅角限界出力以上であるときは、前記点火時期を遅角することにより前記機関出力を前記要求出力に一致させる一方、前記要求出力が前記遅角限界出力より小さいときは、前記点火時期を前記遅角限界まで遅角するとともに、前記吸入空気量が前記遅角限界吸入空気量と一致するように前記吸入空気量制御手段を制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記出力減少制御手段の作動後に前記要求出力が増加したときに、前記機関出力を前記要求出力と一致させる出力増加制御を行う出力増加制御手段をさらに備え、
該出力増加制御手段は、前記点火時期が前記遅角限界に設定されているときは、前記要求出力が前記遅角限界出力に達するまで前記吸入空気量を増加させ、前記要求出力が前記遅角限界出力を超えたときは、前記点火時期を進角させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
内燃機関の吸入空気量を制御する吸入空気量制御手段を備え、前記機関の吸入空気量及び点火時期の少なくとも一方を変更することにより、前記機関の出力を要求出力に一致させる制御を行う、内燃機関の制御装置において、
前記機関の運転状態に応じて基本点火時期を算出する基本点火時期算出手段と、
前記点火時期を前記基本点火時期に設定し、前記機関出力が前記要求出力と一致するように前記吸入空気量制御手段を制御する通常出力制御手段と、
前記機関出力を増加要求出力まで増加させる準備として前記機関出力を現在値に維持する出力維持制御を行う出力維持制御手段と、
前記機関の運転状態に応じて前記点火時期の遅角限界を算出する遅角限界算出手段と、
前記出力維持制御が要求されたときに、前記点火時期を前記基本点火時期に設定した状態で前記増加要求出力が得られる吸入空気量である基本増加吸入空気量を算出する基本増加吸入空気量算出手段と、
前記基本増加吸入空気量において前記点火時期を前記遅角限界まで遅角したときの前記機関出力である遅角限界出力を算出する遅角限界出力算出手段と、
前記機関出力の現在値が前記遅角限界出力より小さいときに、前記点火時期を前記遅角限界まで遅角した状態において、前記機関出力が前記現在値と等しくなる吸入空気量である遅角限界吸入空気量を算出する遅角限界吸入空気量算出手段とを備え、
前記出力維持制御手段は、
前記機関出力の現在値が前記遅角限界出力以上であるときは、前記吸入空気量が前記基本増加吸入空気量と一致するように前記吸入空気量制御手段を制御するとともに、前記機関出力が現在値に維持されるように前記点火時期を遅角する一方、前記機関出力の現在値が前記遅角限界出力より小さいときは、前記点火時期を前記遅角限界まで遅角するとともに、前記吸入空気量が前記遅角限界吸入空気量と一致するように前記吸入空気量制御手段を制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の制御装置に関し、特に吸入空気量及び点火時期を変更することにより機関出力制御を行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、吸入空気量及び点火時期を変更することにより機関出力制御を行う制御装置が示されている。この装置によれば、吸入空気量及び点火時期が、点火時期を変更することにより余裕トルク相当だけ機関出力を増加できるように設定され、例えばアイドル状態で負荷が増加したときに、点火時期を変更することにより、機関出力の増加が行われる。このように点火時期を変更して機関出力を制御することにより、機関出力を迅速に変更することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平１０−５０３２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
機関出力の迅速な変更は、機関の出力軸に接続される変速機の変速時においても必要とされる。例えば、シフトアップ時には、機関回転数を減少させるために出力減少制御が行われ、次いで機関出力を復帰させる出力増加制御が行われる。
【０００５】
特許文献１に示されるように、機関出力制御は点火時期を変更することによる制御の方が、吸入空気量を変更することによる制御より応答性がよいので、可能な限り、機関出力変更を点火時期の変更によって行うことが望ましい。しかしながら、点火時期を遅角することによって機関出力を減少させる場合には、遅角限界を超えて遅角させると失火が発生する可能性が高くなるため、遅角限界を超えない範囲で遅角制御を行う必要がある。ところが、上記特許文献１に示された装置では、遅角限界を考慮して点火時期を遅角方向へ制御する手法は示されていない。
【０００６】
本発明は上述した点に着目してなされたものであり、点火時期の遅角限界を考慮して、吸入空気量及び／または点火時期の制御を適切に行い、機関出力制御の過渡状態における応答性を向上させることができる内燃機関の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】
【０００７】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、内燃機関の吸入空気量（ＧＡＩＲ）を制御する吸入空気量制御手段（３，７）を備え、前記機関の吸入空気量（ＧＡＩＲ）及び点火時期（ＩＧ）の少なくとも一方を変更することにより、前記機関の出力を要求出力（ＴＲＱＴＧＴ）に一致させる制御を行う、内燃機関の制御装置において、前記要求出力（ＴＲＱＴＧＴ）が減少したときに前記吸入空気量及び点火時期の少なくとも一方を変更することにより前記機関出力を減少させる出力減少制御を行う出力減少制御手段と、前記機関の運転状態に応じて前記点火時期の遅角限界（ＩＧＲＬ）を算出する遅角限界算出手段と、前記要求出力が減少する直前の吸入空気量（ＧＡＩＲＤＲＶ）において前記点火時期を前記遅角限界（ＩＧＲＬ）まで遅角したときの前記機関出力である遅角限界出力（ＴＲＱＩＧＲＬ）を算出する遅角限界出力算出手段と、前記出力減少制御において前記要求出力（ＴＲＱＴＧＴ）が前記遅角限界出力（ＴＲＱＩＧＲＬ）より小さいときに、前記点火時期を前記遅角限界（ＩＧＲＬ）まで遅角した状態において、前記機関出力が前記要求出力（ＴＲＱＴＧＴ）と等しくなる吸入空気量である遅角限界吸入空気量（ＧＡＩＲＴＧＴ）を算出する遅角限界吸入空気量算出手段とを備え、前記出力減少制御手段は、前記要求出力（ＴＲＱＴＧＴ）が前記遅角限界出力（ＴＲＱＩＧＲＬ）以上であるときは、前記点火時期を遅角することにより前記機関出力を前記要求出力（ＴＲＱＴＧＴ）に一致させる一方、前記要求出力（ＴＲＱＴＧＴ）が前記遅角限界出力（ＴＲＱＩＧＲＬ）より小さいときは、前記点火時期を前記遅角限界（ＩＧＲＬ）まで遅角するとともに、前記吸入空気量が前記遅角限界吸入空気量（ＧＡＩＲＴＧＴ）と一致するように前記吸入空気量制御手段を制御することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記出力減少制御手段の作動後に前記要求出力（ＴＲＱＴＧＴ）が増加したときに、前記機関出力を前記要求出力（ＴＲＱＴＧＴ）と一致させる出力増加制御を行う出力増加制御手段をさらに備え、該出力増加制御手段は、前記点火時期が前記遅角限界（ＩＧＲＬ）に設定されているときは、前記要求出力（ＴＲＱＴＧＴ）が前記遅角限界出力（ＴＲＱＩＧＲＬ）に達するまで前記吸入空気量（ＧＡＩＲ）を増加させ、前記要求出力（ＴＲＱＴＧＴ）が前記遅角限界出力（ＴＲＱＩＧＲＬ）を超えたときは、前記点火時期（ＩＧ）を進角させることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、内燃機関の吸入空気量（ＧＡＩＲ）を制御する吸入空気量制御手段（３，７）を備え、前記機関の吸入空気量（ＧＡＩＲ）及び点火時期（ＩＧ）の少なくとも一方を変更することにより、前記機関の出力を要求出力（ＴＲＱＤＲＶ，ＴＲＱＴＧＴ）に一致させる制御を行う、内燃機関の制御装置において、前記機関の運転状態に応じて基本点火時期（ＩＧＢ）を算出する基本点火時期算出手段と、前記点火時期を前記基本点火時期（ＩＧＢ）に設定し、前記機関出力が前記要求出力（ＴＲＱＤＲＶ）と一致するように前記吸入空気量制御手段を制御する通常出力制御手段と、前記機関出力を増加要求出力（ＴＲＱＲＥＱＴＨ）まで増加させる準備として前記機関出力を現在値に維持する出力維持制御を行う出力維持制御手段と、前記機関の運転状態に応じて前記点火時期の遅角限界（ＩＧＲＬ）を算出する遅角限界算出手段と、前記出力維持制御が要求されたときに、前記点火時期を前記基本点火時期（ＩＧＢ）に設定した状態で前記増加要求出力（ＴＲＱＲＥＱＴＨ）が得られる吸入空気量である基本増加吸入空気量（ＧＡＩＲＲＴ）を算出する基本増加吸入空気量算出手段と、前記基本増加吸入空気量（ＧＡＩＲＲＴ）において前記点火時期を前記遅角限界（ＩＧＲＬ）まで遅角したときの前記機関出力である遅角限界出力（ＴＲＱＩＧＲＬ）を算出する遅角限界出力算出手段と、前記機関出力の現在値（ＴＲＱＴＧＴ）が前記遅角限界出力（ＴＲＱＩＧＲＬ）より小さいときに、前記点火時期を前記遅角限界（ＩＧＲＬ）まで遅角した状態において、前記機関出力が前記現在値（ＴＲＱＴＧＴ）と等しくなる吸入空気量である遅角限界吸入空気量（ＧＡＩＲＴＧＴ）を算出する遅角限界吸入空気量算出手段とを備え、前記出力維持制御手段は、前記機関出力の現在値（ＴＲＱＴＧＴ）が前記遅角限界出力（ＴＲＱＩＧＲＬ）以上であるときは、前記吸入空気量が前記基本増加吸入空気量（ＧＡＩＲＲＴ）と一致するように前記吸入空気量制御手段を制御するとともに、前記機関出力が現在値（ＴＲＱＴＧＴ）に維持されるように前記点火時期（ＩＧ）を遅角する一方、前記機関出力の現在値（ＴＲＱＴＧＴ）が前記遅角限界出力（ＴＲＱＩＧＲＬ）より小さいときは、前記点火時期を前記遅角限界（ＩＧＲＬ）まで遅角するとともに、前記吸入空気量が前記遅角限界吸入空気量（ＧＡＩＲＴＧＴ）と一致するように前記吸入空気量制御手段を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、機関運転状態に応じて点火時期の遅角限界が算出され、要求出力が低減される直前の吸入空気量において点火時期を遅角限界まで遅角したときの機関出力である遅角限界出力が算出される。要求出力が遅角限界出力より小さいときは、点火時期の遅角のみでは、機関出力を要求出力まで減少させることができないので、点火時期を遅角限界まで遅角した状態において、機関出力が要求出力と等しくなる吸入空気量である遅角限界吸入空気量が算出され、点火時期を遅角限界まで遅角するとともに、吸入空気量が遅角限界吸入空気量と一致するように吸入空気量制御手段が制御される。一方、要求出力が遅角限界出力以上であるときは、点火時期の遅角のみで機関出力を要求出力まで減少させることができるので、機関出力が要求出力に一致するように点火時期を遅角させる制御が行われる。したがって、要求出力が現在の機関出力より減少し、機関出力を減少させる過渡制御において、点火時期の遅角限界を考慮して可能な限り点火時期の遅角によって機関出力の低減が行われるので、制御応答性を向上させることできる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、上記出力低下制御の実行後に要求出力が増加した場合において点火時期が遅角限界に設定されているときは、要求出力が遅角限界出力に達するまで吸入空気量を増加させ、要求出力が遅角限界出力を超えたときは、点火時期を進角させることにより、機関出力を要求出力と一致させる出力増加制御が行われる。したがって、要求出力の増加直後に、さらに要求出力が変化した場合において、点火時期の進角または遅角による出力制御を行うことが可能となり、制御応答性を向上させることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、通常は、点火時期が基本点火時期に設定され、機関出力が要求出力と一致するように吸入空気量制御手段が制御される。機関運転状態に応じて点火時期の遅角限界が算出され、機関出力を増加要求出力まで増加させる準備として機関出力を現在値に維持する出力維持制御が要求されたときに、点火時期を基本点火時期に設定した状態で増加要求出力が得られる吸入空気量である基本増加吸入空気量が算出される。さらに基本増加吸入空気量において点火時期を遅角限界まで遅角したときの機関出力である遅角限界出力が算出され、現在の機関出力が遅角限界出力より小さいときに、点火時期を遅角限界まで遅角した状態において、機関出力が現在値と等しくなる吸入空気量である遅角限界吸入空気量が算出される。そして、機関出力の現在値が遅角限界出力以上であるときは、吸入空気量が基本増加吸入空気量と一致するように吸入空気量制御手段を制御するとともに、機関出力が現在値に維持されるように点火時期を遅角させる出力維持制御が行われる。一方、機関出力の現在値が遅角限界出力より小さいときは、点火時期を遅角限界まで遅角するとともに、吸入空気量が遅角限界吸入空気量と一致するように吸入空気量制御手段を制御する出力維持制御が行われる。この出力維持制御により、機関出力を現在値に維持しつつ、その直後に行われる機関出力増加要求に迅速に対応することが可能となり、機関出力増加制御の制御応答性を向上させることできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる車両を駆動する内燃機関及び変速機構と、それらの制御装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す変速機構の構成を説明するための模式図である。
【図３】エンジン出力トルク、クラッチトルク、及び伝達トルクの関係を説明するための図である。
【図４】シフトアップ時の制御を説明するためのタイムチャートである。
【図５】エンジン出力トルク（ＴＲＱＥＧ）と、吸入空気量（ＧＡＩＲ）係及び点火時期（ＩＧ）との関係を説明するための図である。
【図６】トルク減少制御を説明するための図である。
【図７】トルク維持制御を説明するための図である。
【図８】トルク減少制御及びトルク維持制御を実行する処理のフローチャートである。
【図９】図８の処理で実行されるＴＲＱＩＧＲＬ算出処理のフローチャートである。
【図１０】図９の処理で参照されるマップ及びテーブルを示す図である。
【図１１】トルク減少制御を説明するためのタイムチャートである。
【図１２】トルク維持制御を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる車両を駆動する内燃機関及び変速機構と、それらの制御装置の構成を示す図である。内燃機関（以下単に「エンジン」という）１は、吸気管２を有し、吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。スロットル弁３には、スロットル弁３の開度ＴＨを検出するスロットル弁開度センサ４が設けられており、その検出信号がエンジン制御用電子制御ユニット（以下「ＥＧ−ＥＣＵ」という）５に供給される。スロットル弁３には、スロットル弁３を駆動するアクチュエータ７が接続されており、アクチュエータ７は、ＥＧ−ＥＣＵ５によりその作動が制御される。
【００１５】
燃料噴射弁６は図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にＥＧ−ＥＣＵ５に電気的に接続されて当該ＥＧ−ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。また各気筒の点火プラグ１３は、ＥＧ−ＥＣＵ５に接続されており、点火信号がＥＧ−ＥＣＵ５から供給される。
【００１６】
吸気管２のスロットル弁３の上流側には吸入空気量ＧＡＩＲ［ｇ／ｓｅｃ］を検出する吸入空気量センサ１４が装着され、エンジン１の本体にはエンジン冷却水温ＴＷを検出する冷却水温センサ９が取り付けられており、これらのセンサの検出信号はＥＧ−ＥＣＵ５に供給される。
【００１７】
ＥＧ−ＥＣＵ５には、エンジン１のクランク軸８の回転角度を検出するクランク角度位置センサ１０が接続されており、クランク軸の回転角度に応じた信号がＥＧ−ＥＣＵ５に供給される。クランク角度位置センサ１０は、エンジン１の特定の気筒の所定クランク角度位置でパルス（以下「ＣＹＬパルス」という）を出力する気筒判別センサ、各気筒の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位置でＴＤＣパルスを出力するＴＤＣセンサ及びＴＤＣパルスより短い一定クランク角周期（例えば６度周期）でＣＲＫパルスを発生するＣＲＫセンサから成り、ＣＹＬパルス、ＴＤＣパルス及びＣＲＫパルスがＥＧ−ＥＣＵ５に供給される。これらの信号パルスは、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転数（エンジン回転速度）ＮＥの検出に使用される。
【００１８】
ＥＧ−ＥＣＵ５には、エンジン１により駆動される車両のアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセルペダル操作量」という）ＡＰを検出するアクセルセンサ１１、及びエンジン１により駆動される車両の車速ＶＰを検出する車速センサ１２が接続されており、その検出信号がＥＧ−ＥＣＵ５に供給される。
【００１９】
ＥＧ−ＥＣＵ５は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路、アクチュエータ７、燃料噴射弁６、点火プラグ１３などに駆動信号を供給する出力回路から構成される。
【００２０】
ＥＧ−ＥＣＵ５は、上述したセンサの検出信号に基づいて、燃料噴射弁６の開弁時間の制御、及び点火時期制御を行うとともに、スロットル弁３の目標開度ＴＨＣＭＤを算出し、検出したスロットル弁開度ＴＨが目標開度ＴＨＣＭＤに一致するようにアクチュエータ７を駆動するスロットル弁開度制御を行う。目標開度ＴＨＣＭＤは、第１目標トルクＴＲＱＴＨに応じて算出され、通常の制御ではエンジン１の出力トルクが第１目標トルクＴＲＱＴＨと一致するように、スロットル弁開度ＴＨ（エンジン１の吸入空気量）が制御される。
【００２１】
また本実施形態では、通常の制御では点火時期ＩＧは、ノッキングが発生しない範囲でエンジン１の出力トルクが最大となる点火時期である基本点火時期ＩＧＢに設定される。また後述するように例えば変速機構のシフトアップ実行時においては、点火時期制御用の目標トルクである第２目標トルクＴＲＱＩＧが算出され、点火時期ＩＧは、第２目標トルクＴＲＱＩＧに応じて設定される。
【００２２】
エンジン１のクランク軸８は変速機構２１に接続されており、変速機構２１は、変速制御用電子制御ユニット（以下「ＴＭ−ＥＣＵ」という）２０により、油圧制御ユニット２３を介して制御される。変速機構２１は出力軸２２を有し、出力軸２２は図示しない動力伝達機構を介して当該車両の駆動輪を駆動する。
【００２３】
本実施形態では、変速機構２１は２つのクラッチを備える２重クラッチ変速機構（Dual Clutch Transmission）であり、以下「ＤＣＴ２１」という。
ＴＭ−ＥＣＵ２０には、シフトレバースイッチ３１、パドルスイッチ３２、及びスポーツモードスイッチ３３が接続されており、スイッチ３１〜３３の切換信号がＴＭ−ＥＣＵ２０に供給される。シフトレバースイッチ３１は、最適な変速段を自動的に選択するＤレンジ、運転者の変速指示に応じた変速段を選択するＭレンジ、後進時に使用するＲレンジ、駐車時に使用するＰレンジなどのうち、シフトレバー（図示せず）により選択されたレンジを示す信号を出力する。パドルスイッチ３２は、シフトアップ指示用スイッチと、シフトダウン指示用スイッチとからなり、運転者の操作に応じてシフトアップを指示する信号またはびシフトダウンを指示する信号を出力する。スポーツモードスイッチ３３は、オンオフスイッチであり、運転者がスポーツモードを選択するときオンされる。
【００２４】
ＴＭ−ＥＣＵ２０は、ＥＧ−ＥＣＵ５と同様に、入力回路、ＣＰＵ、記憶回路、及び出力回路を備えている。ＴＭ−ＥＣＵ２０は、ＥＧ−ＥＣＵ５と接続されており、相互に必要な情報の伝達を行う。例えば検出されるアクセルペダル操作量ＡＰ、車速ＶＰ、エンジン回転数ＮＥなどは、ＥＧ−ＥＣＵ５からＴＭ−ＥＣＵ２０に供給される一方、変速（シフトアップまたはシフトダウン）の実行を示す信号（変速時のエンジントルク制御指令信号）は、ＴＭ−ＥＣＵ２０からＥＧ−ＥＣＵ５に供給される。
【００２５】
ＴＭ−ＥＣＵ２０は、アクセルペダル操作量ＡＰ、車速ＶＰ、エンジン回転数ＮＥなどに基づく自動変速制御、あるいは運転者の指示に応じた変速制御を行う。
【００２６】
図２は、ＤＣＴ２１の一部の構成を模式的に示す図であり、１速〜４速の変速ギヤが示されている。エンジン１のクランク軸８は、クラッチ機構４１に接続されており、クラッチ機構４１は、第１メインシャフト４４に接続された第１クラッチ４２と、第２メインシャフト４５に接続された第２クラッチ４３とを備えている。
【００２７】
第１メインシャフト４４には、１速ドライブギヤ４６及び３速ドライブギヤ４７が支持されており、第２メインシャフト４５には、２速ドライブギヤ４８及び４速ドライブギヤ４９が支持されている。また出力軸２２には１速ドリブンギヤ５１、２速ドリブンギヤ５２、３速ドリブンギヤ５３、及び４速ドリブンギヤ５４が支持されている。
【００２８】
上述した第１及び第２クラッチ４２，４３の開放／係合、及び変速段の切換は、油圧制御ユニット２３によって行われる。
【００２９】
図３は、クラッチの係合力ＦＣＬと、伝達トルクＴＴＭとの関係を説明するための図であり、図３に示す実線Ｌ１及びＬ２は、それぞれエンジン出力トルクＴＲＱＥＧ及びクラッチトルクＴＲＱＣＬを示し、破線Ｌ３が伝達トルクＴＴＭを示す。ここで、クラッチトルクＴＲＱＣＬは、クラッチが伝達し得る最大トルクを意味し、係合力ＦＣＬに比例する。破線Ｌ３は、正確には実線Ｌ１またはＬ２と重なるが、図３では見やすくするための僅かにずらして示している。
【００３０】
係合力ＦＣＬが所定値ＦＣＬ０より小さい範囲では、エンジン出力トルクＴＲＱＥＧがクラッチトルクＴＲＱＣＬより大きいため、クラッチに滑りが発生し、伝達トルクＴＴＭはクラッチトルクＴＲＱＣＬと等しくなる。係合力ＦＣＬが所定値ＦＣＬ０以上の範囲では、エンジン出力トルクＴＲＱＥＧがそのままクラッチによって伝達されるので、伝達トルクＴＴＭはエンジン出力トルクＴＲＱＥＧと等しくなる。
【００３１】
本実施形態では、ＤＣＴ２１においてシフトアップ（例えば３速から４速へのシフトアップ）を実行するときは、３速が選択されているときに、４速ドライブギヤ４９と４速ドリブンギヤ５４をシフトアップ開始時に歯合させて、第１クラッチ４２の係合力を徐々に減少させる開放動作と、第２クラッチ４３の係合力を徐々に増加させる係合動作と並行して実行する。これにより、シフトアップ実行中においてもクラッチ機構４１を介した動力伝達を維持しつつシフトアップを行うことができる。
【００３２】
図４は、ＤＣＴ２１でシフトアップを実行するときクラッチトルク制御及びエンジントルク制御を説明するためのタイムチャートである。この図では時刻ｔＳにシフトアップ動作が開始され、時刻ｔＥに完了した例が示されている。
【００３３】
図４（ａ）には、第１及び第２クラッチ４２，４３のクラッチトルクＴＲＱＣＬ１，ＴＲＱＣＬ２の推移が示されており、クラッチトルクＴＲＱＣＬ１を減少させる第１クラッチ４２の開放動作と、クラッチトルクＴＲＱＣＬ２を増加させる第２クラッチ４３の係合動作とが並行して実行される。
【００３４】
図４（ｂ）には、変速時にＴＭ−ＥＣＵ２０からＥＧ−ＥＣＵ５に伝達されるエンジン要求トルク（以下「ＴＭ要求トルク」という）ＴＲＱＴＧＴ（実線）と、時刻ｔ２において達成されるべき増加要求トルクＴＲＱＲＥＱＴＨ（破線）の推移が示され、図４（ｃ）〜（ｅ）には、エンジン回転数ＮＥ、スロットル弁開度ＴＨ、及び点火時期ＩＧの推移が示されている。
【００３５】
時刻ｔ１〜ｔ２の期間ではエンジン出力トルクを増加要求トルクＴＲＱＲＥＱＴＨまで増加させる必要があるため、出力トルクを増加要求トルクＴＲＱＲＥＱＴＨまで増加させるための準備としてのトルク維持要求が、時刻ｔＳにおいてＴＭ−ＥＣＵ２０からＥＧ−ＥＣＵ５に伝達される。これに対応して、増加要求トルクＴＲＱＲＥＱＴＨがステップ状に増加し、ＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴはエンジン出力トルクの現在値に維持される。これに対応して、スロットル弁３の開弁と、点火時期ＩＧの遅角とが並行して実行され、出力トルクを現在値に維持しつつ、時刻ｔ１からのトルク増加制御を点火時期ＩＧの進角のみで実行する準備を行う。
【００３６】
そして、時刻ｔ１からｔ２の期間においてＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴが徐々に増加し、それに対応して点火時期ＩＧが徐々に進角される。
時刻ｔ２において、エンジン回転数ＮＥを低下させるためにＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴがステップ状に減少し、スロットル弁開度ＴＨ及び点火時期ＩＧがステップ状に減少する。その結果、エンジン出力トルクが減少し、エンジン回転数ＮＥが減少する。
【００３７】
時刻ｔ３からＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴが増加し始め、アクセルペダル操作量ＡＰに応じたドライバ要求トルクＴＲＱＤＲＶに達するまで徐々に増加する。これに対応して時刻ｔ３からスロットル弁開度ＴＨが増加し始め、ドライバ要求トルクＴＲＱＤＲＶに対応する開度まで増加し（時刻ｔ４）、時刻ｔ４からは、点火時期ＩＧが増加し（進角し）、エンジン出力トルクをＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴに一致させる制御が行われる。
【００３８】
図５は、吸入空気量ＧＡＩＲ及び点火時期ＩＧと、エンジン出力トルクＴＲＱＥＧとの関係を説明するための図であり、同図（ａ）は、吸入空気量ＧＡＩＲとエンジン出力トルクＴＲＱＥＧとの関係を示し、同図（ｂ）は点火時期ＩＧと、トルク低下率ＫＴＤＷＮとの関係を示す。トルク低下率ＫＴＤＷＮは、点火時期ＩＧをエンジン出力トルクＴＲＱＥＧが最大となる最適点火時期ＭＢＴに設定した状態における出力トルクを基準（＝１．０）とした出力トルクの比率を示す。トルク低下率ＫＴＤＷＮは、点火時期ＩＧを遅角するほど減少する。点火時期ＩＧを遅角限界ＩＧＲＬ（＝ＭＢＴ−ＤＩＧＲＬ）よりさらに遅角させると失火が発生するため、出力トルク制御に使用できる範囲は、最適点火時期ＭＢＴから遅角限界ＩＧＲＬまで範囲である。
【００３９】
通常の運転状態では、点火時期ＩＧは最適点火時期ＭＢＴに設定され、その状態における吸入空気量ＧＡＩＲと、エンジン出力トルクＴＲＱＥＧとの関係は、同図（ａ）の実線Ｌ１で示される。また、点火時期ＩＧを遅角限界ＩＧＲＬに設定した状態における吸入空気量ＧＡＩＲと、エンジン出力トルクＴＲＱＥＧとの関係は破線Ｌ２で示される。
【００４０】
吸入空気量ＧＡＩＲが図５（ａ）に示す「ＧＡＩＲ１」であるとき、点火時期ＩＧを最適点火時期ＭＢＴに設定すると、出力トルクＴＲＱＥＧは、最適点火時期トルクＴＲＱＭＢＴとなり、遅角限界ＩＧＲＬに設定すると、遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬとなる。
【００４１】
次に図６を参照して、トルク減少要求がＴＭ−ＥＣＵ２０からＥＧ−ＥＣＵ５に伝達された場合の制御手法を説明する。
【００４２】
通常運転状態では、点火時期ＩＧが基本点火時期ＩＧＢに設定されるとともに、スロットル弁開度ＴＨがドライバ要求トルクＴＲＱＤＲＶを実現する開度に設定され、吸入空気量ＧＡＩＲは通常運転吸入空気量ＧＡＩＲＤＲＶとなる（動作点Ｐ０）。基本点火時期ＩＧＢは、ノッキングが発生し易い高負荷運転状態では、最適点火時期ＭＢＴより遅角側のノック限界点火時期に設定されるが、低中負荷運転状態では最適点火時期ＭＢＴに設定される。
【００４３】
動作点Ｐ０で点火時期ＩＧを遅角限界ＩＧＲＬまで遅角すると、動作点はＰ１に移動し、そのときの出力トルクＴＲＱＥＧは遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬである。したがって、ＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴが、遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬ以上であるときは点火時期ＩＧの遅角のみでＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴが実現される。
【００４４】
図６に示すようにＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴが遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬより小さいときは、点火時期ＩＧを遅角限界ＩＧＲＬに設定した状態で、ＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴを実現する吸入空気量（以下「遅角限界吸入空気量」という）ＧＡＩＲＴＧＴを算出し（破線Ｌ２上の動作点Ｐ２）、吸入空気量ＧＡＩＲが遅角限界吸入空気量ＧＡＩＲＴＧＴであり、かつ点火時期ＩＧが基本点火時期ＩＧＢである状態に対応する出力トルクを（実線Ｌ１上の動作点Ｐ３）、目標スロットル弁開度ＴＨＣＭＤの算出に適用される第１目標トルクＴＲＱＴＨとする。これにより、吸入空気量ＧＡＩＲの減少量を最小限に抑制しつつＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴを実現することができ、次にトルク増加要求が行われたときの応答性を向上させることができる。
【００４５】
実線Ｌ１及び破線Ｌ２の傾きをそれぞれα１及びα２とし、ＧＡＩＲ＝０であるときの出力トルクＴＲＱＥＧをβとすると、実線Ｌ１及び破線Ｌ２はそれぞれ下記式（１）及び（２）で表される。
ＴＲＱＥＧ＝α１×ＧＡＩＲ＋β                        （１）
ＴＲＱＥＧ＝α２×ＧＡＩＲ＋β                        （２）
したがって、式（２）を用いると、遅角限界吸入空気量ＧＡＩＲＴＧＴは、下記式（３）で与えられ、さらに得られた遅角限界吸入空気量ＧＡＩＲＴＧＴを式（１）に適用することにより、第１目標トルクＴＲＱＴＨは、下記式（４）で与えられる。
ＧＡＩＲＴＧＴ＝（ＴＲＱＴＧＴ−β）／α２          （３）
ＴＲＱＴＨ＝α１／α２（ＴＲＱＴＧＴ−β）＋β      （４）
【００４６】
次にトルク維持要求がＴＭ−ＥＣＵ２０からＥＧ−ＥＣＵ５に伝達された場合の制御手法を、図７を参照して説明する。図７に示す破線Ｌ２ａは、対応する遅角限界ＩＧＲＬａが、破線Ｌ２に対応する遅角限界ＩＧＲＬより遅角側である場合における吸入空気量ＧＡＩＲと出力トルクＴＲＱＥＧとの関係を示す。
【００４７】
図７では現在の運転状態が動作点Ｐ１０で示されており、トルク維持要求であるため、ＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴは、動作点Ｐ１０に対応するトルクである。増加要求トルクＴＲＱＲＥＱＴＨに対応する動作点はＰ１１で示されており、動作点Ｐ１１に対応する吸入空気量、すなわち点火時期ＩＧを基本点火時期ＩＧＢに設定した状態で増加要求トルクＴＲＱＲＥＱＴＨを実現する吸入空気量を、以下「基本増加吸入空気量ＧＡＩＲＲＴ」という。
【００４８】
吸入空気量ＧＡＩＲが基本増加吸入空気量ＧＡＩＲＲＴである状態において、ＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴを実現する動作点はＰ１２で示される。遅角限界ＩＧＲＬに対応する特性が破線Ｌ２に示される場合を第１のケースとし、破線Ｌ２ａで示される場合を第２のケースとして、以下に説明する。
【００４９】
第１のケースでは、動作点Ｐ１２が破線Ｌ２（動作点Ｐ１３）より下側にある、換言すれば、現在の出力トルク（＝ＴＭ要求トルク）ＴＲＱＴＧＴが、遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬより小さいので、破線Ｌ２上の動作点Ｐ１５に対応する吸入空気量である遅角限界吸入空気量ＧＡＩＲＴＧＴを算出し、動作点Ｐ１６に対応するトルクを第１目標トルクＴＲＱＴＨとする。すなわち、第１のケースでは、点火時期ＩＧを遅角限界ＩＧＲＬまで遅角するとともに、スロットル弁開度ＴＨを第１目標トルクＴＲＱＴＨに応じて増加させることにより、出力トルクＴＲＱＥＧをＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴに維持する。遅角限界吸入空気量ＧＡＩＲＴＧＴ及び第１目標トルクＴＲＱＴＨは、それぞれ上記式（３）及び（４）により算出される。
【００５０】
第２のケースでは、動作点Ｐ１２が破線Ｌ２ａ（動作点Ｐ１４）より上側にある、換言すれば、現在の出力トルク（＝ＴＭ要求トルク）ＴＲＱＴＧＴが、遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬａより大きいので、下記式（４ａ）により、第１目標トルクＴＲＱＴＨａを算出すると、第１目標トルクＴＲＱＴＨａは、図７に示すように増加要求トルクＴＲＱＲＥＱＴＨより大きくなってしまう。したがって、第１目標トルクＴＲＱＴＨを、増加要求トルクＴＲＱＲＥＱＴＨに設定し、現在の出力トルクＴＲＱＴＧＴが維持されるように点火時期ＩＧの遅角を行う。式（４ａ）のα３は、破線Ｌ２ａの傾きである。
ＴＲＱＴＨａ＝α１／α３（ＴＲＱＴＧＴ−β）＋β      （４ａ）
【００５１】
図８は上述したエンジントルク制御を実行する処理のフローチャートである。この処理は、ＥＧ−ＥＣＵ５のＣＰＵで所定時間毎に実行される。
ステップＳ１１では、トルク減少要求フラグＦＴＤＷＮが「１」であるか否かを判別する。トルク減少要求フラグＦＴＤＷＮは、ＴＭ−ＥＣＵ２０からトルク減少要求が伝達されると「１」に設定される。この答が否定（ＮＯ）であるときは、トルク維持要求フラグＦＴＫＰが「１」であるか否かを判別する（ステップＳ１２）。トルク維持要求フラグＦＴＫＰは、トルク増加制御の準備としてのトルク維持要求がＴＭ−ＥＣＵ２０から伝達されると「１」に設定される。
【００５２】
ステップＳ１２の答も否定（ＮＯ）であるときは、第１目標トルクＴＲＱＴＨをドライバ要求トルクＴＲＱＤＲＶに設定する（ステップＳ１３）とともに、第２目標トルクＴＲＱＩＧを通常制御の実行を指示する所定値ＴＲＱ０（例えば「０」）に設定する（ステップＳ１４）。トルク減少要求またはトルク維持要求のいずれも伝達されていないときは、ドライバ要求トルクＴＲＱＤＲＶに応じたスロットル弁開度制御、及び通常点火時期制御が行われ、点火時期ＩＧは基本点火時期ＩＧＢに設定される。
【００５３】
ステップＳ１１の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわちトルク減少制御を実行するときは、一時目標トルクＴＲＱＳＬＬＭＴを現在のドライバ要求トルクＴＲＱＤＲＶに設定し（ステップＳ１５）、図９に示すＴＲＱＩＧＲＬ算出処理を実行する（ステップＳ１６）。ＴＲＱＩＧＲＬ算出処理では、一時目標トルクＴＲＱＳＬＬＭＴ及びエンジン運転状態に応じて遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬが算出される。
【００５４】
図９のステップＳ３１では、エンジン回転数ＮＥ及び吸入空気量ＧＡＩＲに応じて、図１０（ａ）に示すＤＩＧＲＬＢマップを検索し、基本限界遅角量ＤＩＧＲＬＢを算出する。ＤＩＧＲＬＢマップは、エンジン回転数ＮＥが増加するほど基本限界遅角量ＤＩＧＲＬＢが増加し、かつ吸入空気量ＧＡＩＲが増加するほど基本限界遅角量ＤＩＧＲＬＢが増加するように設定されている。
【００５５】
ステップＳ３２では、エンジン冷却水温ＴＷに応じて図１０（ｂ）に示すＫＲＬＭＴテーブルを検索し、限界遅角量補正係数ＫＲＬＭＴを算出する。ＫＲＬＭＴテーブルは、エンジン冷却水温ＴＷが低下するほど、限界遅角量補正係数ＫＲＬＭＴが減少するように設定されている。図１０（ｂ）に示す所定水温ＴＷＨは、例えば８０℃に設定される。
【００５６】
ステップＳ３３では、下記式（５）に示すように、基本限界遅角量ＤＩＴＲＬＢに限界遅角量補正係数ＫＲＬＭＴを乗算することにより、限界遅角量ＤＩＧＲＬを算出する。上述した遅角限界ＩＧＲＬは、下記式（６）に示すように基本点火時期ＩＧＢから限界遅角量ＤＩＧＲＬを減算した点火時期である。
ＤＩＧＲＬ＝ＤＩＧＲＬＢ×ＫＲＬＭＴ              （５）
ＩＧＲＬ＝ＩＧＢ−ＤＩＧＲＬ                      （６）
【００５７】
ステップＳ３４では、一時目標トルクＴＲＱＳＬＬＭＴ及び限界遅角量ＤＩＧＲＬに応じて、遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬを算出する（図５参照）とともに、点火時期ＩＧを遅角限界ＩＧＲＬに設定したとき特性直線（図５の破線Ｌ２）の傾きα２を算出する。
【００５８】
図８に戻り、ステップＳ１７では、ＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴが遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬより小さいか否かを判別する。この答が否定（ＮＯ）であるときは、点火時期ＩＧの遅角のみでＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴを実現できるので、第１目標トルクＴＲＱＴＨをドライバ要求トルクＴＲＱＤＲＶに設定する（ステップＳ１８）とともに、第２目標トルクＴＲＱＩＧをＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴに設定する（ステップＳ１９）。これにより、点火時期ＩＧの変更によりＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴを実現するトルク減少制御が行われる。
【００５９】
ステップＳ１７の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわちＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴが遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬより小さいときは、上記式（４）にＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴ及び傾きα２を適用して、第１目標トルクＴＲＱＴＨを算出する（ステップＳ２６）。式（４）のα１及びβは、予め算出されている値が適用される。
【００６０】
ステップＳ２７では、算出された第１目標トルクＴＲＱＴＨが、一時目標トルクＴＲＱＳＬＬＭＴを超えないようにリミット処理を行う。ステップＳ２８では、第２目標トルクＴＲＱＩＧを遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬに設定する。
【００６１】
ステップＳ１２の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわちトルク維持制御を実行するときは、一時目標トルクＴＲＱＳＬＬＭＴを増加要求トルクＴＲＱＲＥＱＴＨに設定し（ステップＳ２１）、図９のＴＲＱＩＧＲＬ算出処理を実行する（ステップＳ２２）。ステップＳ２３では、ＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴ（現在の出力トルクと等しい）が遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬより小さいか否かを判別する。
【００６２】
ステップＳ２３の答が肯定（ＹＥＳ）であるときはステップＳ２６に進み、上述した第１のケースに相当する制御を実行する。一方、ステップＳ２３の答が否定（ＮＯ）であるときは、第１目標トルクＴＲＱＴＨを増加要求トルクＴＲＱＲＥＱＴＨに設定する（ステップＳ２４）とともに、第２目標トルクＴＲＱＩＧをＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴに設定する（ステップＳ２５）。これにより、上述した第２のケースに相当する制御が実行される。
【００６３】
図１１は、上述したトルク減少制御を説明するためのタイムチャートであり、図１１（ａ）〜図１１（ｅ）は、それぞれＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴ、第１目標トルクＴＲＱＴＨ、スロットル弁開度ＴＨ、点火時期ＩＧ、及びエンジン出力トルクＴＲＱＥＧの推移を示す。なお、図１１（ｃ）の破線は、スロットル弁開度ＴＨの変化に対応する吸入空気量の変化を示す。
【００６４】
時刻ｔ１０においてトルク減少要求が伝達されると、時刻ｔ１２までの期間においては、ＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴは遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬより小さいため、第１目標トルクＴＲＱＴＨは、図８のステップＳ２６において算出される値に設定され、第１目標トルクＴＲＱＴＨに応じてスロットル弁開度ＴＨが変化する。
【００６５】
点火時期ＩＧは、時刻ｔ１０からｔ１２の期間において遅角限界ＩＧＲＬに設定され、時刻ｔ１２以後は、ＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴの増加に応じて増加（進角）する。エンジン出力トルクＴＲＱＥＧは、ＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴに追従して変化するが、スロットル弁開度ＴＨの変更による吸入空気量の変化に遅れがあるため、スロットル弁開度ＴＨの変更によるトルク減少は時刻ｔ１０より少し遅れて時刻ｔ１１から開始される。
【００６６】
図１２は、上述したトルク維持制御を説明するためのタイムチャートであり、図１２（ａ）〜図１２（ｅ）は、それぞれＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴ、第１目標トルクＴＲＱＴＨ、スロットル弁開度ＴＨ、点火時期ＩＧ、及びエンジン出力トルクＴＲＱＥＧの推移を示す。なお、図１２（ａ）には、増加要求トルクＴＲＱＲＥＱＴＨ及び遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬの推移が破線及び一点鎖線で示されている。また図１２（ｃ）の破線は、スロットル弁開度ＴＨの変化に対応する吸入空気量の変化を示す。
【００６７】
時刻ｔ２０においてトルク維持要求が伝達されると、時刻ｔ２１までの期間は増加要求トルクＴＲＱＲＥＱＴＨが比較的小さいので、図８のステップＳ２３の答が否定（ＮＯ）となる。その結果、第１目標トルクＴＲＱＴＨは、増加要求トルクＴＲＱＲＥＱＴＨに設定され、スロットル弁開度ＴＨは第１目標トルクＴＲＱＴＨに応じて変化する。このとき点火時期ＩＧは、出力トルクを維持するために徐々に遅角され、時刻ｔ２１において遅角限界ＩＧＲＬに達する（遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬがＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴと等しくなる）。
【００６８】
時刻ｔ２１以後は、図８のステップＳ２３の答が肯定（ＹＥＳ）となり、第１目標トルクＴＲＱＴＨは、時刻ｔ２２まで図８のステップＳ２６で算出される値に維持される。点火時期ＩＧは、時刻ｔ２３まで遅角限界ＩＧＲＬに維持される。
【００６９】
時刻ｔ２２からＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴが増加し始めるので、これに対応して第１目標トルクＴＲＱＴＨが増加し、時刻ｔ２３に増加要求トルクＴＲＱＲＥＱＴＨに達する（遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬがＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴと等しくなる）。以後は、図８のステップＳ２３の答が否定（ＮＯ）となり、第１目標トルクＴＲＱＴＨは、増加要求トルクＴＲＱＲＥＱＴＨに維持される。点火時期ＩＧは、ＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴに応じて徐々に進角され、時刻ｔ２４に基本点火時期ＩＧＢに達する。
【００７０】
エンジン出力トルクは、ＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴに追従して変化する。
【００７１】
以上のように本実施形態では、トルク減少要求がＥＧ−ＥＣＵ５に伝達されると、エンジン運転状態に応じて点火時期ＩＧの遅角限界ＩＧＲＬが算出され、トルク減少制御を開始する直前の吸入空気量（ＧＡＩＲＤＲＶ）において点火時期ＩＧを遅角限界ＩＧＲＬまで遅角したときのエンジン出力トルクである遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬが算出される。ＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴが遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬより小さいときは、点火時期ＩＧの遅角のみでは、エンジン出力トルクをＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴまで減少させることができないので、点火時期ＩＧを遅角限界ＩＧＲＬまで遅角した状態において、エンジン出力トルクがＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴと等しくなる吸入空気量である遅角限界吸入空気量ＧＡＩＲＴＧＴが算出され、点火時期ＩＧを遅角限界ＩＧＲＬまで遅角するとともに、吸入空気量ＧＡＩＲが遅角限界吸入空気量ＧＡＩＲＴＧＴと一致するように第１目標トルクＴＲＱＴＨが設定され、第１目標トルクＴＲＱＴＨに応じてスロットル弁開度ＴＨが制御される。一方、ＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴが遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬ以上であるときは、点火時期ＩＧの遅角のみでエンジン出力トルクをＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴまで減少させることできるので、エンジン出力トルクがＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴに一致するように点火時期ＩＧを遅角させる制御が行われる。したがって、エンジン出力トルクの減少要求が伝達されたときの過渡制御において、点火時期の遅角限界ＩＧＲＬを考慮して可能な限り点火時期の遅角によってエンジン出力トルクの減少が行われるので、制御応答性を向上させることできる。
【００７２】
また上記トルク減少制御の実行後にＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴが増加したときは、エンジン出力トルクをＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴと一致させる出力増加制御が行われ、この出力増加制御では、点火時期ＩＧが遅角限界ＩＧＲＬに設定されているときは、ＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴが遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬに達するまでは、第１目標トルクＴＲＱＴＨを増加させて吸入空気量を増加させる制御を行い、ＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴが遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬを超えると、点火時期ＩＧを進角させることにより、エンジン出力トルクをＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴに一致させる制御が行われる。したがって、ＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴ増加直後に、さらにＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴが変化した場合において、点火時期ＩＧの進角または遅角によるトルク制御を行うことが可能となり、制御応答性を向上させることができる。
【００７３】
エンジン出力トルクを増加要求トルクＴＲＱＲＥＱＴＨまで増加させるトルク増加制御の準備としてのトルク維持要求が伝達されたとき（すなわち、ＴＭ要求トルクＴＲＱＴＧＴが現在の出力トルクと等しいとき）は、点火時期ＩＧを基本点火時期ＩＧＢに設定した状態で増加要求トルクＴＲＱＲＥＱＴＨが得られる吸入空気量である基本増加吸入空気量ＧＡＩＲＲＴが算出される。吸入空気量が基本増加吸入空気量ＧＡＩＲＲＴと等しい状態において点火時期ＩＧを遅角限界ＩＧＲＬまで遅角したときのエンジン出力トルクである遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬが算出され、エンジン出力トルクの現在値（＝ＴＲＱＴＧＴ）が遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬより小さいときに、点火時期ＩＧを遅角限界ＩＧＲＬまで遅角した状態において、エンジン出力トルクが現在値（＝ＴＲＱＴＧＴ）と等しくなる吸入空気量である遅角限界吸入空気量ＧＡＩＲＴＧＴが算出される。そして、エンジン出力トルクの現在値（＝ＴＲＱＴＧＴ）が遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬ以上であるときは、第１目標トルクＴＲＱＴＨを増加要求トルクＴＲＱＲＥＱＴＨに設定し、吸入空気量が基本増加吸入空気量ＧＡＩＲＲＴと一致するようにスロットル弁開度ＴＨを制御するとともに、現在のエンジン出力トルクが維持されるように点火時期ＩＧを遅角するトルク維持制御が行われる。一方、現在のエンジン出力トルクが遅角限界トルクＴＲＱＩＧＲＬより小さいときは、点火時期ＩＧを遅角限界ＩＧＲＬまで遅角するとともに、吸入空気量が遅角限界吸入空気量ＧＡＩＲＴＧＴと一致するように第１目標トルクＴＲＱＴＨを設定し、第１目標トルクＴＲＱＴＨに応じてスロットル弁開度ＴＨを制御するトルク維持制御が行われる。このトルク維持制御により、エンジン出力トルクを現在値に維持しつつ、その直後に行われる出力増加要求に迅速に対応することが可能となり、出力トルク増加制御の制御応答性を向上させることできる。
【００７４】
本実施形態では、スロットル弁３及びアクチュエータ７が吸入空気量制御手段を構成し、ＥＧ−ＥＣＵ５が、遅角限界算出手段、遅角限界出力算出手段、遅角限界吸入空気量算出手段、出力減少制御手段、出力増加制御手段、基本点火時期算出手段、通常出力制御手段、基本増加吸入空気量算出手段、及び出力維持制御手段を構成する。具体的には、図９のステップＳ３１〜Ｓ３３が遅角限界算出手段に相当し、ステップＳ３４が遅角限界出力算出手段に相当する。また、図８のステップＳ１７〜Ｓ１９及びＳ２６〜Ｓ２８が、遅角限界吸入空気量算出手段を含む出力減少制御手段に相当し、ステップＳ２３〜Ｓ２８が、遅角限界吸入空気量算出手段及び基本増加吸入空気量算出手段を含む出力維持制御手段に相当する。また図８のステップＳ１３及びＳ１４が通常出力制御手段に相当する。
【００７５】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、吸入空気量制御手段は吸気弁のリフト量を連続的に変更する可変リフト量機構によって構成するようにしてもよい。
【００７６】
また上述した実施形態では、変速機構の変速時に必要とされるトルク減少制御及びトルク維持制御に本発明を適用したが、本発明は変速時のトルク制御に限らず、エンジン要求トルク（目標トルク）が変更されたときの過渡トルク制御に適用することができる。例えば、車両の前後輪の速度差から車両のスリップが検出された場合にエンジン要求トルクを減少させる車両安定化制御に本発明を適用してもよいし、または電気負荷の電源がオンされたときにエンジンにより駆動される発電機の負荷増加に備えてエンジン出力トルクを維持しながら吸入空気量を増加させる制御に本発明を適用してもよい。
【００７７】
また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの制御にも適用が可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１  内燃機関
３  スロットル弁（吸入空気量制御手段）
５  エンジン制御用電子制御ユニット（遅角限界算出手段、遅角限界出力算出手段、遅角限界吸入空気量算出手段、出力減少制御手段、出力増加制御手段、基本点火時期算出手段、通常出力制御手段、基本増加吸入空気量算出手段、出力維持制御手段）
７  アクチュエータ（吸入空気量制御手段）
１３  点火プラグ
【図１】
2011017253.tif 000003
【図２】
2011017253.tif 000004
【図３】
2011017253.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011017253.tif 000009
【図８】
2011017253.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2011017253.tif 000012
【図１１】
2011017253.tif 000013
【図１２】
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