(57)【要約】      （修正有）【課題】圧縮着火式のエンジンが搭載された車両においてエンジンが冷機状態にあるときにＮＯｘの生成を抑制することができる車両用駆動装置を提供する。【解決手段】エンジン本体の出力軸と車輪とを連結してエンジン回転数に応じて複数のギヤ段が自動的に切り替えられる自動変速機を設けるとともに、吸気通路に電動過給機７０を設ける。そして、エンジンが冷機状態にあることが確認された場合の方がエンジンが暖機状態にあるときは、ギヤ段が切り替えられるエンジン回転数が低くなるように自動変速機を制御するとともに、少なくともエンジン負荷が所定の基準負荷以上において電動過給機７０を駆動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒を含むエンジン本体を備え、空気と燃料との混合気が前記気筒内で圧縮着火燃焼するように構成された圧縮着火式エンジンと、
前記エンジン本体の出力軸と車輪とを連結し、エンジン回転数に応じて複数のギヤ段が自動的に切り替えられる自動変速機と、
前記吸気通路に設けられて電気エネルギーにより駆動されて吸気を過給する電動過給機と、
前記エンジン本体の温度を検出する温度検出部と、
前記自動変速機、前記電動過給機を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記温度検出部による検出温度に基づいてエンジンが冷機状態にあることが確認された場合の方がエンジンが暖機状態にあると確認された場合よりも前記ギヤ段が切り替えられるエンジン回転数が低くなるように、前記自動変速機を制御するとともに、
エンジンが冷機状態にあることが確認された場合は、少なくともエンジン負荷が所定の基準負荷以上のときに前記電動過給機を駆動する、ことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用駆動装置において、
前記吸気通路に接続されて、前記電動過給機をバイパスするバイパス通路と、
前記吸気通路のうち前記バイパス通路の下流端が接続される部分よりも下流側に設けられて当該吸気通路を開閉する吸気絞り弁とをさらに備え、
前記制御部は、エンジンが前記冷機状態で運転されており且つエンジン負荷が少なくとも所定負荷未満のときに、前記電動過給機で過給された吸気の一部が前記バイパス通路を通じて前記電動過給機に戻される吸気循環流が形成されるように前記吸気絞り弁を制御する、ことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用駆動装置において、
前記自動変速機は、６速段以上のギヤ段を有する、ことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用駆動装置において、
前記エンジンは、幾何学的圧縮比が１３以上且つ１６以下に設定されたディーゼルエンジンである、ことを特徴とする車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気筒および当該気筒に燃料を供給する燃料供給手段を含み、空気と燃料との混合気が前記気筒内で圧縮着火燃焼するように構成された圧縮着火式エンジンが搭載された車両を制御する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの分野では、エンジンが冷機状態（ピストンやピストンが嵌装されるシリンダの温度が低い状態）にあり吸気の温度が低いことに伴って生じる問題を解決するべく、種々の検討がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、電気エネルギーにより駆動される電動過給機を設けるエンジンが開示されている。また、特許文献１には、気筒に導入される吸気の温度が低いときに電動過給機によって吸気を過給する構成が開示されている。この構成によれば、電動過給機による過給によって吸気の圧力が高められることで圧縮端温度・圧力を高めることができ、吸気の温度が低いときにも燃料と空気の混合気の着火性を良好にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８０７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ディーゼルエンジンや、一部のガソリンエンジンでは、燃料と空気との混合気を気筒内で圧縮させて自着火により燃焼させる圧縮着火燃焼が行われている。
【０００６】
このような圧縮着火式のエンジンでは、エンジンが冷機状態（ピストンやピストンが嵌装されるシリンダの温度が低い状態）にあるときは、エンジンが暖機状態（ピストンやピストンが嵌装されるシリンダの温度が高い状態）にあるときよりもＮＯｘが生成されやすいという問題がある。具体的には、エンジンが冷機状態にあるときは、気筒内の温度が低いことに伴って燃料が微粒化（気化または霧化）しにくいため、燃料が十分に気筒内に拡散せず、圧縮によって気筒内の温度が所定の温度に達したときに燃料が一気に短時間で燃焼してしまう。この結果、燃焼温度が非常に高くなって比較的多量のＮＯｘが生成されてしまう。
【０００７】
本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、圧縮着火式のエンジンが搭載された車両においてエンジンが冷機状態にあるときにＮＯｘの生成を抑制することができる車両用駆動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】
前記課題を解決するためのものとして、本発明は、気筒を含むエンジン本体を備え、空気と燃料との混合気が前記気筒内で圧縮着火燃焼するように構成された圧縮着火式エンジンと、前記エンジン本体の出力軸と車輪とを連結し、エンジン回転数に応じて複数のギヤ段が自動的に切り替えられる自動変速機と、前記吸気通路に設けられて電気エネルギーにより駆動されて吸気を過給する電動過給機と、前記エンジン本体の温度を検出する温度検出部と、前記自動変速機、前記電動過給機を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記温度検出部による検出温度に基づいてエンジンが冷機状態にあることが確認された場合の方がエンジンが暖機状態にあると確認された場合よりも前記ギヤ段が切り替えられるエンジン回転数が低くなるように、前記自動変速機を制御するとともに、エンジンが冷機状態にあることが確認された場合は、少なくともエンジン負荷が所定の基準負荷以上のときに前記電動過給機を駆動する、ことを特徴とする車両用駆動装置を提供する（請求項１）。
【０００９】
この構成によれば、エンジンが冷機状態にあるときに、自動変速機のギヤ段が切り替えられるエンジン回転数が低くされる。そのため、エンジンが冷機状態にあるときに、エンジン回転数が高い領域でエンジンが運転される機会を少なく抑えることができ、ＮＯｘの生成量を少なく抑えることができる。
【００１０】
具体的には、ＮＯｘの生成量は燃焼温度が高い方が多くなる。そして、燃焼温度は、燃焼速度が速い方が、つまり、燃焼時間が短い方が高くなる。そのため、エンジン回転数が低いときは、単位時間当たりの発熱量（燃焼回数）が少なく気筒内の温度が低いこと、また、気筒内に流入した吸気流動の強さもエンジン回転数が高い場合に比べて弱いことにより、燃焼時間が長く燃焼速度が低く抑えられて、ＮＯｘの生成量が少なく抑えられる。従って、エンジンが暖機状態にあるときに比べて気筒内に供給される燃料の量が多くされること等に伴ってＮＯｘの生成量が増大しやすい冷機状態のときに、前記のようにエンジン回転数が高い領域でエンジンが運転される機会を少なく抑えることで、車両走行時のＮＯｘのトータルの生成量を少なくすることができる。
【００１１】
しかも、この構成では、エンジンが冷機状態にあるときにはギヤ段が切り替えられるエンジン回転数が低くされて加速時において早めにシフトアップがなされる。そのため、前記のようにエンジン回転数が高い領域でエンジンが運転される機会を少なく抑えてＮＯｘの生成量を少なく抑えることができる。
【００１２】
ここで、ギヤ段が切り替えられるエンジン回転数が、エンジンが暖機状態にあるときよりも低くされることで、暖機状態にあるときと同等の加速要求に応えるにはエンジントルクを高くする必要がある。これに対して、この構成では、エンジンが冷機状態にあるとき、少なくともエンジン負荷が基準負荷以上の条件において電動過給機が駆動されて吸気が過給される。そのため、車両の加速性能も良好にすることができる。
【００１３】
そして、エンジンが暖機状態にありＮＯｘの生成量が少なく抑えられるときには、エンジントルクを高くする必要がないことで電動過給機の駆動を停止または電動過給機の駆動力を小さくすることができる。
【００１４】
前記構成において、前記吸気通路に接続されて、前記電動過給機をバイパスするバイパス通路と、前記吸気通路のうち前記バイパス通路の下流端が接続される部分よりも下流側に設けられて当該吸気通路を開閉する吸気絞り弁とをさらに備え、前記制御部は、エンジンが前記冷機状態で運転されており且つエンジン負荷が少なくとも所定負荷未満のときに、前記電動過給機で過給された吸気の一部が前記バイパス通路を通じて前記電動過給機に戻される吸気循環流が形成されるように前記吸気絞り弁を制御する、のが好ましい（請求項２）。
【００１５】
この構成によれば、エンジンが冷機状態で且つエンジン負荷が低く気筒内の温度が特に低いときに、前記の吸気循環流の形成によって電動過給機により吸気が繰り返し圧縮されることで、気筒に導入される吸気の温度が高められる。そのため、エンジンが冷機状態のときにおいて、気筒内の温度を高くして燃料の微粒化を促進することができ、混合気の燃焼速度を低くしてＮＯｘの生成を抑制することができる。
【００１６】
前記構成において、自動変速機は６速以上のギヤ段を有するものが挙げられる（請求項３）。
【００１７】
幾何学的圧縮比が１３以上且つ１６以下と比較的低いディーゼルエンジンでは、特にエンジンが冷機状態にあるときに、圧縮端温度が低く抑えられて燃料の微粒化が阻害され、ＮＯｘが生成されやすい。従って、このようなエンジンに前記構成が適用されれば、効果的にＮＯｘの生成量を少なく抑えることができる（請求項４）。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明の車両用駆動装置によれば、グ圧縮着火式のエンジンが搭載された車両においてエンジンが冷機状態にあるときにＮＯｘの生成を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の車両用駆動装置が適用されたエンジンの好ましい実施形態を示すシステム図である。
【図２】車両の制御系統を示すブロック図である。
【図３】温間時の自動変速機の変速マップを示した図である。
【図４】冷機時と温間時の自動変速機の変速マップを比較して示した図である。
【図５】加速時の各パラメータの時間変化の一例を示した図である。
【図６】冷機時と温間時のエンジンの運転領域を比較して示した図である。
【図７】吸気循環流を説明するため図である。
【図８】制御の流れを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（１）エンジンの全体構成
図１は、本発明に係る実施形態を示すエンジンのシステム図である。本図に示されるエンジンは、走行用の動力源として車両に搭載された４サイクルのディーゼルエンジンであり、エンジン本体１と、エンジン本体１に導入される吸気が流通する吸気通路３０と、エンジン本体１から排出された排気ガスが流通する排気通路５０と、吸気通路３０を流通する吸気を圧縮しつつエンジン本体１に送り出すターボ過給機６０及び電動過給機７０と、排気通路５０を流通する排気ガスの一部を吸気通路３０に還流する高圧ＥＧＲ装置８０Ａ及び低圧ＥＧＲ装置８０Ｂとを備えている。
【００２１】
エンジン本体１は、複数の気筒２が図１の紙面と直交する方向に直列に配置された直列多気筒エンジンである。本実施形態では、エンジン本体１には４つの気筒２が設けられている。図１では、複数の気筒２のうちの１つのみを示している。エンジン本体１は、シリンダブロック３、シリンダヘッド４及びピストン５を備える。ピストン５の冠面には、下方（シリンダヘッド４から離間する方向）に凹むキャビティ６ａが形成されている。シリンダブロック３は、前述の４つの気筒２を形成するシリンダライナー３ａを有する。シリンダヘッド４は、シリンダブロック３の上面に取り付けられ、気筒２の上部開口を塞いでいる。ピストン５は、各気筒２に往復摺動可能に収容されており、コネクティングロッド８を介してクランク軸７（エンジン本体１の出力軸）と連結されている。ピストン５の往復運動に応じて、クランク軸７はその中心軸回りに回転する。
【００２２】
クランク軸７は、図外のトルクコンバータを介して自動変速機１１０（図２参照）と連結されている。本実施形態において、自動変速機１１０は、前進６段／後退１段から任意のギヤ段を達成可能な多段式の自動変速機（いわゆる６速ＡＴ）であり、例えば、遊星歯車機構と、遊星歯車機構による動力伝達経路およびギヤ比を切り替えるためのクラッチやブレーキ等を含む複数の摩擦締結要素と、各摩擦締結要素の締結／解放を切り替えるための油圧制御機構（バルブボディ）とを内蔵している。
【００２３】
ピストン５の上方には燃焼室６が形成されている。燃焼室６には、後述する燃料噴射弁１５からの噴射により、軽油を主成分とする燃料が供給される。燃焼室６内において、供給された燃料が圧縮着火により燃焼し、その燃焼による膨張力で押し下げられたピストン５が上下方向に往復運動する。気筒２の幾何学的圧縮比、つまりピストン５が上死点にあるときの燃焼室６の容積とピストン５が下死点にあるときの燃焼室の容積との比は、１３以上１６以下に設定されている。
【００２４】
シリンダブロック３には、クランク軸７の角度（クランク角）およびクランク軸７の回転速度（エンジン回転速度）を検出するクランク角センサＳＮ１が設けられている。また、シリンダヘッド４には、エンジン本体１（シリンダブロック３およびシリンダヘッド４）の内部を流通する冷却水の温度（エンジン水温）を検出するエンジン水温センサＳＮ２が設けられている。
【００２５】
なお、水温センサＳＮ２は、請求項にいう「温度検出部」の一例に該当し、当該水温センサＳＮ２により検出されるエンジン水温は、請求項にいう「エンジン本体の温度」の一例に該当する。
【００２６】
シリンダヘッド４には、燃焼室６と連通する吸気ポート９及び排気ポート１０が形成されている。シリンダヘッド４の底面は燃焼室６の天井面を形成している。この天井面には、吸気ポート９の下流端である吸気側開口と、排気ポート１０の上流端である排気側開口とが形成されている。シリンダヘッド４には、前記吸気側開口を開閉する吸気バルブ１１と、前記排気側開口を開閉する排気バルブ１２とが組み付けられている。また、シリンダヘッド４には、吸気バルブ１１、排気バルブ１２を各々駆動する吸気側動弁機構１３、排気側動弁機構１４が配設されている。
【００２７】
シリンダヘッド４には、さらに、燃焼室６に燃料（軽油）を噴射する燃料噴射弁１５が設けられている。燃料噴射弁１５は、例えば、燃焼室６の天井面中央から放射状に燃料を噴射する多噴孔型の噴射弁である。
【００２８】
吸気通路３０は、単管状の吸気管３２と、吸気管３２に吸気流の上流側から順に設けられた、エアクリーナ３１、インタークーラ４１、サージタンク３５を備えている。吸気通路３０には、吸気管３２から分岐してインタークーラ４１をバイパスするＩ／Ｃバイパス通路３６が設けられている。
【００２９】
エアクリーナ３１は、吸気中の異物を除去する。インタークーラ４１は、水冷式の熱交換器であり、当該インタークーラ４１を通過する吸気を冷却する。
【００３０】
吸気管３２は、その途中部が二股に分岐するように形成されている。すなわち、吸気管３２は、単管状の主通路部３２ａと、主通路部３２ａの途中部から分岐して下流側において再び主通路部３２ａに合流するバイパス通路３２ｃとを有している。第主通路３２ａは、後述する電動過給機７０（電動モータ７０Ｍ）に通じる通路である。バイパス通路３２ｃは、電動過給機７０をバイパスする通路である。バイパス通路３２ｃには、当該バイパス通路３２ｃを開閉可能なバイパス弁３２１が設けられている。主通路部３２ａの、バイパス通路３２ｃの下流端の接続部分よりも下流側の部分には、当該主通路３２ａを開閉可能なスロットル弁（吸気絞り弁）３４１が設けられている。
【００３１】
Ｉ／Ｃバイパス通路３６は、吸気管３２のスロットル弁３４１とインタークーラ４１との間の部分と、吸気管３２のインタークーラ４１とサージタンク３５との間の部分とを連通している。Ｉ／Ｃバイパス通路３６の途中部には、Ｉ／Ｃバイパス通路３６を開閉可能なＩ／Ｃバイパス弁（インタークーラバイパス弁）３６１が設けられている。Ｉ／Ｃバイパス弁３６が全開にされると、吸気通路３０内のほとんどすべての吸気（空気）が、インタークーラ４１を通過せず流路抵抗のより小さいＩ／Ｃバイパス通路３６を通る。
【００３２】
排気通路５０は、複数の気筒２の各排気ポート１０から延びる複数の独立排気通路５１（図１にはそのうちの１つのみが示されている）と各独立排気通路５１が集合した排気集合部から下流側に延びる単管状の共通排気通路５３とを有している。共通排気通路５３には、排気ガスを浄化するための触媒５５ａを内蔵した触媒コンバータ５５が設けられている。触媒５５ａは、例えば、排気ガス中のＣＯおよびＨＣを酸化して無害化する酸化触媒、尿素を用いて排気ガス中のＮＯｘを還元して無害化するＮＯｘ触媒、および排気ガス中のスート（煤）を捕集するＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）が含まれる。なお、図示は省略したが、触媒５５ａの上流側には、共通排気通路５３ひいては触媒５５ａに尿素を供給する尿素インジェクタが設けられている。
【００３３】
ターボ過給機６０は、排気の圧力を動力源として吸気を過給する装置であって、タービン６１及びコンプレッサ６２を含む。タービン６１は、排気通路５０を流通する排気ガスにより回転駆動される。コンプレッサ６２は、タービン６１と連動して回転し、吸気通路３０を流通する吸気を圧縮する。コンプレッサ６２は、上流側吸気通路３２における電動過給機７０よりも上流側の部分に配置されている。タービン６１は、共通排気通路５３における触媒コンバータ５５よりも上流側の部分に配置されている。排気通路５０には、タービン６１をバイパスするためのバイパス通路６３が設けられている。このバイパス通路６３には、当該バイパス通路６３を開閉可能なウェストゲート弁６４が設けられている。
【００３４】
電動過給機７０は、電気エネルギーを動力源として吸気を過給する装置であって、電力の供給を受けて回転駆動力を発生する電動モータ７１Ｍと、電動モータ７１Ｍによって回転駆動されるコンプレッサ７２Ｃとを含む。コンプレッサ７２Ｃは、吸気管３２を流通する吸気を過給する。コンプレッサ７２Ｃは、吸気通路３０において、ターボ過給機６０のコンプレッサ６２よりも下流側に配置されている。
【００３５】
高圧ＥＧＲ装置８０Ａ及び低圧ＥＧＲ装置８０Ｂは、排気通路５０から排気を取り出し、吸気通路３０へ取り出された排気を還流させる装置である。高圧ＥＧＲ装置８０Ａは、ターボ過給機６０のタービン６１よりも上流側を流れる排気ガスの一部を、電動過給機７０のコンプレッサ７２Ｃよりも下流側の吸気通路３０に還流する。低圧ＥＧＲ装置８０Ｂは、触媒コンバータ５５よりも下流側を流れる排気ガスの一部を、コンプレッサ６２よりも上流側の吸気通路３０に還流する。
【００３６】
高圧ＥＧＲ装置８０Ａは、高圧ＥＧＲ通路８１、高圧ＥＧＲクーラ８２及び高圧ＥＧＲ弁８３を含む。高圧ＥＧＲ通路８１は、排気通路５０のタービン６１よりも上流側の部分と、吸気通路３０のスロットル弁３４１及びバイパス弁３６１よりも下流側の部分（サージタンク３５）とを連通している。高圧ＥＧＲクーラ８２は、高圧ＥＧＲ通路８１を通過するＥＧＲガスを冷却する。高圧ＥＧＲ弁８３は、高圧ＥＧＲ通路８１を開閉する。電動過給機７０は、高圧ＥＧＲ通路８１を通して還流させる高圧ＥＧＲガスの増加に伴い、コンプレッサ６２を通過する排気量が減少することによるターボ過給機６０の過給能力の低下を補完する役目を果たす。
【００３７】
低圧ＥＧＲ装置８０Ｂは、低圧ＥＧＲ通路８４、チャンバ８７、低圧ＥＧＲクーラ８５及び低圧ＥＧＲ弁８６を含む。低圧ＥＧＲ通路８４は、排気通路５０の触媒コンバータ５５よりも下流側の部分と、吸気通路３０のコンプレッサ６２よりも上流側の部分とを連通している。この配置により、低圧ＥＧＲ通路８４を通過するＥＧＲガスには、ＨＣ、ＣＯ、スート、ＮＯｘが微小量しか含有されていない。チャンバ８７は、内側に所定の空間を備える箱状部材である。チャンバ８７は、低圧ＥＧＲ通路８４よりも流路面積が大きくなるように構成されている。これに伴い、チャンバ８７に流入したＥＧＲガスは減圧され、ＥＧＲガスから水の一部が除去される。つまり、排気ガスには燃焼により生成した水が含まれており、チャンバ８７内においてこの水の一部がＥＧＲ通路８４を通過するＥＧＲガスから除去される。低圧ＥＧＲクーラ８５は、低圧ＥＧＲ通路８４を通過するＥＧＲガスを冷却する。低圧ＥＧＲ弁８６は、低圧ＥＧＲ通路８４を開閉する。
【００３８】
上流側吸気通路３２の上流部であって低圧ＥＧＲ通路８４の接続口とエアクリーナ３１との間の部分には、吸気通路３０を通じてエンジン本体１に導入される空気（新気）の流量を検出するエアフローセンサＳＮ３が設けられている。サージタンク３５には、その内部の吸気の圧力を検出する吸気圧センサＳＮ４が設けられている。
【００３９】
（２）制御系統
図２は、当実施形態の車両の制御系統を示すブロック図である。本図に示されるＰＣＭ１００は、エンジンおよび自動変速機１１０を統括的に制御するためのマイクロプロセッサであり、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されている。
【００４０】
ＰＣＭ１００には各種センサによる検出情報が入力される。具体的に、ＰＣＭ１００は、前述したクランク角センサＳＮ１、水温センサＳＮ２、エアフローセンサＳＮ３、吸気圧センサＳＮ４と電気的に接続されており、これらのセンサによって検出された各種情報、具体的には、エンジン回転数、エンジン水温、吸気量、吸気圧（過給圧）等の情報が、それぞれＰＣＭ１００に逐次入力される。車両には、外気の温度を検出するための外気温センサＳＮ５、車両の走行速度（以下、車速という）を検出する車速センサＳＮ６、アクセルペダルの開度（以下、アクセル開度という）を検出するアクセル開度センサＳＮ７が設けられており、これらセンサＳＮ５〜ＳＮ７による検出情報もＰＣＭ１００に逐次入力される。
【００４１】
ＰＣＭ１００は、前記各センサＳＮ１〜ＳＮ７からの入力情報に基づいて種々の判定や演算等を実行しつつエンジンの各部を制御する。すなわち、ＰＣＭ１００は、燃料噴射弁１５、スロットル弁３４１、電動過給機７０（電動モータ７１Ｍ）、バイパス弁３２１、Ｉ／Ｃバイパス弁３６１、ウェストゲート弁６４、高圧ＥＧＲ弁８３、低圧ＥＧＲ弁８６、自動変速機１１０（詳しくはその油圧制御機構）等と電気的に接続されており、前記演算の結果等に基づいてこれらの機器にそれぞれ制御用の信号を出力する。このようなＰＣＭ１００は、請求項にいう「制御部」に相当する。
【００４２】
例えば、ＰＣＭ１００は、アクセル開度センサＳＮ７により検出されるアクセル開度および車速センサＳＮ６により検出される車速等に基づいてエンジンの負荷（要求トルク）を算出し、算出した負荷と、クランク角センサＳＮ１により検出されるエンジン回転速度とに基づいて、燃焼室６に噴射すべき燃料の量（目標噴射量）を決定し、決定した目標噴射量に一致する量の燃料が燃焼室６に噴射されるように燃料噴射弁１５を制御する。
【００４３】
（３）自動変速機の制御
図３は、各ギヤ段における車速とアクセル開度との関係を示した自動変速機１１０の変速マップである。図３において、横軸は車速、縦軸はアクセル開度である。図３のラインＬ１〜Ｌ５は、ギヤ段が変更される運転ポイントをつないだ変速ラインである。これら変速ラインＬ１〜Ｌ５は、順に、１速から２速、２速から３速、３速から４速、４速から５速、５速から６速への切り替えが行われるラインである。ギヤ段は、これらラインＬ１〜Ｌ５で区画された領域Ｇ１〜Ｇ６のいずれで運転されているかに応じて自動的に選択される。領域Ｇ１〜Ｇ６は、順に、１速〜６速に対応する領域である。つまり、ＰＣＭ１００は、現在の車速とアクセル開度とが、図３の領域Ｇ１〜Ｇ６のいずれの領域に含まれるかを判定し、判定された領域に基づいてギヤ段を決定する。そして、ＰＣＭ１００は、決定したギヤ段が実現されるように自動変速機に指令を出す。
【００４４】
ここで、図３は、エンジンが暖機状態にあるとき（以下、温間時という）の変速マップである。これに対して、図４の実線で示したマップ（変速ライン）は、エンジンが冷機状態にあるとき（以下、冷機時という）の変速マップである。図４には、温間時の変速ラインを破線で示している。この図４の実線と破線とに示されるように、本実施形態では、ギヤ段が変更される変速ラインが、温間時よりも冷機時の方が低車速側ひいては低エンジン回転数側に設定されており、ギヤ段が切り替えられるエンジン回転数が冷機時の方が温間時よりも低く設定されている。
【００４５】
ここでいう冷機状態とは、エンジン水温が基準温度未満でありエンジン本体の温度が所定の温度未満の状態をいう。基準温度は予め設定された温度であって、例えば、５０℃程度に設定されている。また、暖機状態とは、エンジン水温が基準温度以上でありエンジン本体の温度が所定の温度以上の状態をいう。
【００４６】
なお、図３、４に示した変速ラインＬ１〜Ｌ５は、ギヤ段が高速段側に切り替えられるときつまりシフトアップが行われるときの運転ポイントをつないだラインである。ギヤ段が低速側に切り替えられるときつまりシフトダウンが行われるときの運転ポイントをつないだ変速ラインは、温間時および冷機時のいずれにおいてもシフトアップのラインよりも低車速側に設定されている。そして、シフトダウンの変速ラインについても、冷機時の方が温間時よりも低車速側および低エンジン回転数側に設定されている。
【００４７】
このように設定されていることで、冷機時と温間時とでは、加速時のエンジン回転数の変化が異なる。
【００４８】
図５は、車速およびエンジン回転数が同じ状態でアクセル開度を０から１００％（全開）まで踏み込んだときの冷機時と温間時の、アクセル開度、車速、エンジン回転数の各時間変化を模式的に示した図である。図５の実線が冷機時であり、破線が温間時である。
【００４９】
図５に示されるように、冷機時は、温間時に比べてエンジン回転数が低いタイミングでギヤ段が高速段に切り替えられていき、全体としてエンジン回転数が低い領域でエンジンが運転される。
【００５０】
（４）エンジンの制御
ＰＣＭ１００は、エンジントルクの目標値（以下、適宜、目標エンジントルクという）を、アクセル開度等に基づいて設定する。具体的には、ＰＣＭ１００は、アクセル開度（詳しくは、単位時間当たりのアクセル開度の変化量、および、単位時間後のアクセル開度）から車両の加速度の目標値である目標加速度を決定し、この目標加速度とエンジン回転数とギヤ段とから目標エンジントルクを決定する。
【００５１】
ここで、前記のように、車両の加速時において、冷機時は温間時に比べて早期に高速側のギヤ段に切り替えられる。そのため、冷機時は、温間時よりも同じ目標加速度に対して目標エンジントルクが高い値に設定される。
【００５２】
これより、温間時は、図６に示す領域Ａ１であって最大目標エンジントルクが比較的低い領域Ａ１でエンジンが運転され、冷機時は、図６に示す領域Ａ２であってエンジントルクがより高い領域を含む領域Ａ２でエンジンが運転されることになる。
【００５３】
また、本実施形態では、冷機時で且つエンジン負荷が予め設定された所定負荷未満（目標エンジントルクが所定値未満）のときは、スロットル弁３４１の開度が全開よりも閉じ側の開度にされるとともに、バイパス弁３２１が開弁される。また、電動過給機７０が駆動される。このとき、電動モータ７１Ｍの回転数は、アイドル回転数よりも高い回転数にされる。アイドル回転数は、電動モータ７１Ｍおよび電動過給機７０のコンプレッサ７２Ｃの回転が維持される回転数のうち最も低い回転数である。
【００５４】
このように、バイパス弁３２１が開弁されてスロットル弁３４１の開度が閉じ側とされた状態で電動過給機７０が駆動されることで、吸気通路３０には、図７に示すように、電動過給機７０で圧縮された吸気の一部がバイパス通路３２ｃを逆流して再び電動過給機７０に導入されるような流れ、つまり吸気循環流が形成される（図7の矢印Ｘ１参照）。本実施形態では、吸気循環流が確実に形成されるように、バイパス弁６５の開度はスロットル弁３２の開度よりも大きい開度（開き側の開度）とされる。
【００５５】
（５）制御の流れ
図８のフローチャートを用いて前記の制御の流れを説明する。
【００５６】
まず、ＰＣＭ１００は、ステップＳ１にて、エンジンの各種情報を読み込む。例えば、ＰＣＭ１００は、エンジン水温、エンジン回転数、アクセル開度、ギヤ段等の情報を読み込む。
【００５７】
次に、ＰＣＭ１００は、ステップＳ２にて、温間時であるか否かを判定する。前記のように、ＰＣＭ１００は、エンジン水温が基準温度以上のときに温間時であると判定する。
【００５８】
ステップＳ２において温間時であると判定したときは、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、ＰＣＭ１００は、変速マップとして温間時用の変速マップを選択する。
【００５９】
ステップＳ３の後はステップＳ４に進む。ステップＳ４では、ＰＣＭ１００は、温間時用の変速マップから現在のエンジン回転数と車速とに対応する値を抽出してギヤ段を決定し、このギヤ段が実現されるように自動変速機１１０に指令を出す。
【００６０】
ステップＳ４の後はステップＳ５に進む。ステップＳ５では、ＰＣＭ１００は、ステップＳ４で決定したギヤ段と、アクセル開度から求められる目標加速度と、エンジン回転数とに基づいて目標エンジントルクを決定する。そして、ＰＣＭ１００は、この目標エンジントルクが実現されるように、インジェクタ１１の噴射量つまり燃料噴射量を決定するとともにスロットル弁３４１の開度を決定し、これらに指令を出す。また、本実施形態では、このとき、ＰＣＭ１００は、バイパス弁３２１を全閉にする。
【００６１】
一方、ステップＳ２の判定がＹＥＳであって冷機時であるときは、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、ＰＣＭ１００は、変速マップとして冷機時用の変速マップを選択する。
【００６２】
ステップＳ６の後はステップＳ７に進む。ステップＳ７では、ＰＣＭ１００は、冷機時用の変速マップから現在のエンジン回転数と車速とに対応する値を抽出してギヤ段を決定し、このギヤ段が実現されるように自動変速機１１０に指令を出す。
【００６３】
ステップＳ７の後はステップＳ８に進む。ステップＳ８では、ＰＣＭ１００は、ステップＳ５と同様に、ＰＣＭ１００は、ステップＳ７で決定したギヤ段と、アクセル開度から求められる目標加速度と、エンジン回転数とに基づいて目標エンジントルクを決定する。
【００６４】
ステップＳ８の後は、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、ＰＣＭ１００は、エンジン負荷が所定負荷未満であるか否かを判定する。具体的には、ＰＣＭ１００は、ステップＳ８で設定した目標エンジントルクが予め設定された基準トルク未満であるか否かを判定する。基準トルクは予め設定されてＰＣＭ１００に記憶されている。例えば、基準トルクは、最大エンジンエンジントルクの２０％程度の値に設定されている。
【００６５】
ステップＳ９の判定がＹＥＳであってエンジン負荷が所定負荷未満のときは、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、ＰＣＭ１００は、電動過給機７０（電動モータ７１Ｍ）を駆動するとともに、前記の吸気循環流が形成されるように、かつ、ステップＳ８で設定した目標エンジントルクが実現されるように、スロットル弁３４１の開度、バイパス弁３２１の開度および電動モータ７１Ｍの回転数を制御する。また、目標エンジントルクが実現されるように、インジェクタ１１の噴射量を決定してインジェクタ１１に指令を出す。ステップＳ１０の後は処理を終了する（ステップＳ１に戻る）。
【００６６】
一方、ステップＳ９の判定がＮＯであってエンジン負荷が所定負荷以上のときは、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、ＰＣＭ１００は、電動過給機７０（電動モータ７１Ｍ）を駆動するとともに、ステップＳ８で設定した目標エンジントルクが実現されるように、スロットル弁３４１の開度、電動モータ７１Ｍの回転数、インジェクタ１１の噴射量を決定して、これらに指令を出す。また、ステップＳ１１では、ＰＣＭ１００は、バイパス弁３２１を全閉にする。ステップＳ１１の後は処理を終了する（ステップＳ１に戻る）。
【００６７】
（６）作用等
以上のように、本実施形態では、冷機時は温間時よりもギヤ段が切り替えられるエンジン回転数が低くなるように自動変速機１１０が制御されるとともに、冷機時には電動過給機７０が駆動される。
【００６８】
そのため、冷機時において、エンジン回転数が高い領域でエンジンが運転される機会を少なく抑えることができ、ＮＯｘの生成量を少なく抑えることができる。
【００６９】
具体的には、圧縮着火燃焼が行われるエンジンでは、冷機時は、燃焼室６内の温度が低いことに伴って燃料が微粒化（気化または霧化）しにくいことで燃料が十分に燃焼室６内に拡散しない。また、これに伴い冷機時は暖機時に比べて燃焼室６内に供給される燃料の量が多くされやすい。そのため、圧縮によって燃焼室６内の温度が所定の温度に達したときに燃料が一気に短時間で燃焼してしまい燃焼温度が高くなり、これに伴って、ＮＯｘの生成量が増大してしまう。ここで、燃焼温度は、燃焼速度が速い方が、つまり、燃焼時間が短い方が高くなる。そして、エンジン回転数が低いときは、単位時間当たりの発熱量（燃焼回数）が少なく燃焼室６内の温度が低く抑えられること、また、燃焼室６内に流入した吸気の流動の強さも比較的弱く抑えられることにより、燃焼時間が長く燃焼速度が低く抑えられる。従って、前記のように、エンジン回転数が高い領域でエンジンが運転される機会を少なく抑えることができれば、すなわち、エンジン回転数が低い領域でエンジンが運転される機会を多くすることができれば、燃焼時間が長くＮＯｘの生成量が少ない運転状態が実現される機会を多くできる。従って、車両から排出されるＮＯｘのトータルの量を少なくすることができる。
【００７０】
しかも、本実施形態によれば、冷機時は、少なくともエンジン負荷が所定負荷以上の条件において電動過給機７０が駆動されて吸気が過給される。そのため、ギヤ段が切り替えられるエンジン回転数が低くされることで加速性能が悪化するのを電動過給機７０の過給に伴うエンジントルクの増大で補うことができ、車両の加速性能も良好にすることができる。
【００７１】
また、暖機時には、ギヤ段が切り替えられるエンジン回転数が高くされることで、目標エンジントルクを実現するためにエンジントルクを高くする必要がない。そのため、暖機時には、エンジントルクを高めるために（これに見合う空気量を燃焼室６に導入するために）電動過給機７０の駆動力を大きくする必要、または、電動過給機７０を駆動する必要がなく、電動過給機７０の駆動力を小さくして電動過給機７０で消費されるエネルギーを少なくできる。
【００７２】
また、本実施形態では、冷機時のエンジン負荷が所定負荷未満と低いときに、前記の吸気循環流が形成される。そして、この吸気循環流の形成によって電動過給機７０により吸気が繰り返し圧縮されることで、燃焼室６に導入される吸気の温度が高められる。そのため、冷機時で、特に、エンジン負荷が低く燃焼室６内の温度が低くなりやすいときに、燃焼室６内の温度を高くして燃料の微粒化を促進することができ、混合気の燃焼速度を低くすることひいてはＮＯｘの生成を抑制することができる。
【００７３】
（７）変形例
前記実施形態では、冷機時には常に電動過給機７０を駆動する場合について説明したが、冷機時においてエンジン負荷が予め設定された基準負荷以上のときのみ電動過給機７０を駆動するようにしてもよい。また、エンジン負荷が基準負荷以上のときと、基準負荷未満の値に設定された所定負荷未満のときとの両方においてのみ電動過給機７０を駆動するようにしてもよい。
【００７４】
前記実施形態では、軽油を主成分とする燃料を圧着着火させるディーゼルエンジンに本発明の制御装置を適用した例について説明したが、本発明を適用可能なエンジンはこれに限らず、例えばガソリンを主成分とする燃料と空気との混合気を圧縮着火燃焼させるガソリンエンジンに本発明を適用してもよい。
【００７５】
ただし、幾何学的圧縮比が１３以上且つ１６以下と比較的低いディーゼルエンジンでは、特に冷機時において、圧縮端温度が低く抑えられて燃料の微粒化が阻害され、ＮＯｘが生成されやすい。従って、このようなエンジンに前記構成が適用されれば、効果的にＮＯｘの生成量を少なく抑えることができる。
【００７６】
前記実施形態では、自動変速機１１０が６速以上のギヤ段を有する場合を説明したが、自動変速機１１０のギヤ段の数はこれに限らない。
【符号の説明】
【００７７】
２  気筒
３０  吸気通路
３２Ｃ  バイパス通路
７０  電動過給機
１００  ＰＣＭ（制御部）
１１０  自動変速機
３２１  バイパス弁
３４１  スロットル弁（吸気絞り弁）
ＳＮ２  水温センサ（温度検出部）
【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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