(57)【要約】【課題】変速レスポンスの更なる向上を図ることのできるエンジンの制御装置を提供する。【解決手段】電子制御装置５１は、スロットル開度及び吸気バルブ１９のリフト量の制御に基づく吸入空気量の調整により、変速中のエンジントルクを低下させ、その低下させたエンジントルクを変速完了とともに増大させる変速時トルク制御を行う。この変速時トルク制御の実行に際して、電子制御装置５１は、変速完了後のスロットル開度をアクセル操作量に応じた制御目標値よりも一時的に増大させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速中にスロットル開度をアクセル操作量に応じた開度よりも小さくしてエンジントルクを低下させるとともに、その低下されたエンジントルクを変速完了とともに増大させる変速時トルク制御を行うエンジンの制御装置において、
変速完了後に前記スロットル開度を、アクセル操作量に応じた開度よりも一時的に増大させる
ことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
スロットル開度及び吸気バルブのリフト量の制御に基づく吸入空気量の調整により、変速中のエンジントルクを低下させ、その低下させたエンジントルクを変速完了とともに増大させる変速時トルク制御を行うエンジンの制御装置において、
変速完了後に前記スロットル開度及び前記リフト量の少なくとも一方を、アクセル操作量に応じた制御目標値よりも一時的に増大させる
ことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項３】
スロットル開度及び吸気バルブのリフト量の制御に基づく吸入空気量の調整により、変速中のエンジントルクを低下させ、その低下させたエンジントルクを変速完了とともに増大させる変速時トルク制御を行うエンジンの制御装置において、
前記変速中のエンジントルクの低下に際して、変速前よりも前記スロットル開度を大きく、且つ前記リフト量を小さく設定する
ことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記変速中のエンジントルクの低下に際して、前記スロットル開度を、アクセル操作量に応じた開度よりも大きく設定する
請求項３に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
機関に導入される吸入空気量の急増時には点火時期を遅角制御するとともに、前記変速時トルク制御中の吸入空気量の増大に際しては、前記遅角制御を禁止する
請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸入空気量の調整に基づく変速時のエンジントルク制御を行うエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、変速時のアクセル操作を自動化した車両が実用化されている。こうした車両では、変速に際してクラッチが切断され、エンジンと変速機との動力伝達が断たれた時点で、スロットルが自動的に絞られ、エンジントルクが低下される。そして変速の完了後は、絞られたスロットルが、アクセル操作量や要求エンジントルクによって決まる変速後の目標開度まで自動的に開かれ、エンジンの回転速度及びトルクが再び増大されるようになっている。こうした変速時トルク制御を行う車両では、運転者の技量に依存することなく、変速時のアクセル操作を適切に制御できるため、変速動作の円滑化、変速レスポンスの向上を図ることができる。
【０００３】
なお、本発明にかかる先行技術文献としては、以下に示す特許文献１が挙げられる。
【特許文献１】特開平５−２０９５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、変速機のギア切替の完了後、直ちにスロットル開度を増大させたとしても、スロットルバルブから燃焼室までにはある程度の距離があるため、燃焼室に吸入される実際の空気量が増大されるまでには一定の遅延が生じる。そうした吸気の応答遅れがある限り、上述したような変速時における各操作のタイミング等を最適化したとしても、変速後のエンジン回転速度及びトルクの増大に遅れが生じてしまうことは避けられない。そのため、変速レスポンスの更なる向上には限界があり、未だ改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、変速レスポンスの更なる向上を図ることのできるエンジンの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、変速中にスロットル開度をアクセル操作量に応じた開度よりも小さくしてエンジントルクを低下させるとともに、その低下されたエンジントルクを変速完了とともに増大させる変速時トルク制御を行うエンジンの制御装置において、変速完了後に前記スロットル開度を、アクセル操作量に応じた開度よりも一時的に増大させることをその要旨とする。
【０００７】
同構成によれば、変速完了後のスロットル開度がアクセル操作量に応じた開度よりも一時的に増大される。そのため、変速完了後のスロットル開度がアクセル操作量に応じた開度に設定される場合と比較して、燃焼室に導入される吸入空気量の増大が速やかになされるようになる。そのため、変速完了後のエンジン回転速度及びエンジントルクの増大もより速やかになされるようになり、もって変速レスポンスの更なる向上を図ることができるようになる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、スロットル開度及び吸気バルブのリフト量の制御に基づく吸入空気量の調整により、変速中のエンジントルクを低下させ、その低下させたエンジントルクを変速完了とともに増大させる変速時トルク制御を行うエンジンの制御装置において、変速完了後に前記スロットル開度及び前記リフト量の少なくとも一方を、アクセル操作量に応じた制御目標値よりも一時的に増大させることをその要旨とする。
【０００９】
同構成によれば、変速完了後のスロットル開度及び吸気バルブのリフト量の少なくとも一方がアクセル操作量に応じた制御目標値よりも一時的に増大される。そのため、変速完了後のそれら制御目標値がアクセル操作量に応じたものに設定される場合と比較して、燃焼室に導入される吸入空気量の増大が速やかになされるようになる。そのため、変速完了後のエンジン回転速度及びエンジントルクの増大もより速やかになされるようになり、もって変速レスポンスの更なる向上を図ることができるようになる。
【００１０】
なお、吸気バルブから燃焼室までの距離は、スロットルバルブから燃焼室までの距離と比較して短いため、そうしたリフト量による吸入空気量の調整では、スロットル開度による吸入空気量の調整よりも吸気の応答遅れが短くなる。従って、変速完了後に上記リフト量をアクセル操作量に応じた制御目標値よりも一時的に増大させる場合には、スロットル開度を一時的に増大させる場合と比較して、吸入空気量をより速やかに増大させることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、スロットル開度及び吸気バルブのリフト量の制御に基づく吸入空気量の調整により、変速中のエンジントルクを低下させ、その低下させたエンジントルクを変速完了とともに増大させる変速時トルク制御を行うエンジンの制御装置において、前記変速中のエンジントルクの低下に際して、変速前よりも前記スロットル開度を大きく、且つ前記リフト量を小さく設定することをその要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、変速中でのエンジントルクの低下は基本的に吸気バルブのリフト量を小さく設定することにより実施されるようになる。そして変速完了後は、その小さく設定されたリフト量を増大させることにより、変速完了後において燃焼室に導入される吸入空気量の増大が図られ、これにより変速完了とともにエンジントルクは増大されることとなる。
【００１３】
ここで、上述したようにリフト量による吸入空気量の調整では、スロットル開度による吸入空気量の調整よりも吸気の応答遅れが短くなる。従って、変速完了後にリフト量が増大される上記構成によれば、燃焼室に導入される吸入空気量の増大が速やかになされるようになる。また、同構成では、変速中のエンジントルクの低下に際して、変速前よりもスロットル開度を大きくするようにしている。そのため、変速完了後に吸気バルブのリフト量が増大されると、そのリフト量に応じた空気が速やかに燃焼室に導入されるようになる。従って、同構成によれば、燃焼室に導入される吸入空気量の増大がより一層速やかになされるようになり、変速完了後のエンジン回転速度及びエンジントルクの増大もより一層速やかになされ、もって変速レスポンスの更なる向上を図ることができるようになる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のエンジンの制御装置において、前記変速中のエンジントルクの低下に際して、前記スロットル開度を、アクセル操作量に応じた開度よりも大きく設定することをその要旨とする。
【００１５】
同構成によれば、変速中のスロットル開度がアクセル操作量に応じた開度に設定される場合と比較して、変速完了後の吸気バルブのリフト量増大に伴う吸入空気量の増加度合がより高められるようになり、変速レスポンスの更なる向上をより一層図ることができるようになる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンの制御装置において、機関に導入される吸入空気量の急増時には点火時期を遅角制御するとともに、前記変速時トルク制御中の吸入空気量の増大に際しては、前記遅角制御を禁止することをその要旨とする。
【００１７】
スロットル開度や上記リフト量の急増時には、吸入空気量の急増に起因してエンジントルク等が急激に増加することがある。このようなエンジントルク等の急増は、そのような吸入空気量の急増時に点火時期の遅角制御を行うことにより抑制することができる。ここで、上記構成では、変速中にエンジントルクを低下させるとともに、その低下されたエンジントルクを変速完了とともに増大させる変速時トルク制御中での吸入空気量の増大に際して、そのような遅角制御を禁止するようにしている。そのため、変速時トルク制御中での吸入空気量増大によるエンジントルク等の増大が点火時期の遅角制御によって阻害されることなく、好適になされるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明に係るエンジンの制御装置を具体化した第１の実施形態について、図１〜図５を併せ参照して説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態におけるエンジン１１の構成を示している。なお、本実施形態では、吸気ポートに燃料を噴射供給するポート噴射型のエンジンを想定しているが、燃焼室に燃料を直接噴射する筒内噴射型のエンジンに対しても同様に本発明は適用することができる。
【００２０】
図１に示されるように、エンジン１１の燃焼室１２には、吸気通路１３を通じて空気が吸入されるとともに、同吸気通路１３に設けられた燃料噴射弁１４から吸入空気量に応じた燃料が噴射供給される。この空気と燃料とからなる混合気に対し点火プラグ１５による点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン１６が往復移動し、機関出力軸であるクランクシャフト１７が回転する。そして、燃焼後の混合気は排気として燃焼室１２から排気通路１８に送り出される。
【００２１】
上記吸気通路１３内には、吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ２７が設けらおり、このスロットルバルブ２７の開度はモータ２８の駆動制御を通じて調整される。
燃焼室１２と吸気通路１３との間は吸気バルブ１９の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室１２と排気通路１８との間は排気バルブ２０の開閉動作によって連通・遮断される。これら吸気バルブ１９及び排気バルブ２０は、クランクシャフト１７の回転が伝達される吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２の回転に伴い開閉動作される。
【００２２】
吸気カムシャフト２１と吸気バルブ１９との間には、同吸気バルブ１９のリフト量、より詳しくはその最大リフト量及び同吸気バルブ１９を開閉させる吸気カム２１ａの作用角を可変とするリフト量可変機構３１が設けられている。これら最大リフト量及び作用角は、電動モータ４１によるリフト量可変機構３１の駆動を通じて可変制御され、その制御目標値に設定される。なお、吸気バルブ１９の実際の最大リフト量ＶＬは、電動モータ４１の駆動量を検出する駆動量検出センサ４２の検出信号に基づいて把握される。
【００２３】
こうしたリフト量可変機構３１の駆動による上記最大リフト量及び作用角の変更態様を図２に示す。同図に示す特性曲線から分かるように、上記最大リフト量と作用角とは互いに同期して変化するものであって、例えば作用角が小さくなるほど最大リフト量も小さくなってゆく。この作用角が小さくなるということは、吸気バルブ１９の開弁時期と閉弁時期とが互いに近寄るということであり、吸気バルブ１９の開弁期間が短くなるということを意味する。なお、本実施形態では、電動モータ４１によるリフト量可変機構３１の駆動を通じて上記最大リフト量及び作用角が同図の特性曲線の間で連続的に変更され得るようになっている。そして、機関運転状態に応じた吸入空気量の調節は、吸気バルブ１９の最大リフト量の可変制御とスロットルバルブ２７の開度制御とを通じて行われる。
【００２４】
ちなみに、上記最大リフト量を小さくすることにより燃焼室１２内に吸入される空気量を低減させる場合には、スロットルバルブ２７を絞ることで吸入空気量を低減する場合と比較して、ポンピングロスを小さくすることができる。そのため、エンジン１１の出力ロスを抑えることが可能となり、燃費を向上させることができる。
【００２５】
次に、上記エンジン１１が搭載された車両の駆動系について、図３を併せ参照して説明する。
エンジン１１のクランクシャフト１７には、フライホイール６０が一体回転可能に取り付けられている。このフライホイール６０は、動力伝達機構であるクラッチ６２を介して変速機６４に接続されている。クラッチ６２は、クランクシャフト１７の回転トルクを変速機６４に伝達したり、切断したりするためのものであり、その伝達されるトルクはクラッチ６２の継合度合に応じて変化する。また、このクラッチ６２には、その継合度合を調整するためのクラッチ用アクチュエータが設けられており、同クラッチ６２はいわゆる自動クラッチとなっている。
【００２６】
変速機６４は、前進５段、後進１段の平行歯車式といった手動変速機と同様の構成を有しており、変速機６４の入力軸６３は、クラッチ６２のクラッチディスク６１に連結されている。また、変速機６４の出力軸の回転は、ドライブシャフト６５、ディファレンシャルギア６６、車軸６７等を通じて駆動輪６８に伝達される。なお、この変速機６４には、変速段を切り替えるための変速用アクチュエータが設けられている。
【００２７】
車両の運転席には、シフト装置２４が組み付けられている。シフト装置２４には、シフトレバー２５が変位可能に設けられている。このシフトレバー２５が運転者によって操作されると、変速機６４の変速用アクチュエータが駆動され、運転者が選択した任意の変速段に切り替えられる。また、この変速時には、クラッチ６２のクラッチ用アクチュエータが駆動されて、同クラッチ６２の切断及び継合が自動的に行われるようになっている。
【００２８】
ちなみに、本実施形態では、運転者によるシフトレバー２５の操作によらず、車両の運転状態やアクセルペダル２６の踏み込み量等に応じて自動的に変速動作を行われることも可能であり、この場合の変速機６４はいわゆる自動変速機として機能する。
【００２９】
一方、車両には、その運転状態やエンジン１１の運転状態を検出するために各種のセンサが設けられている。例えば、シフト装置２４にはシフトレバー２５の位置を検出するシフト位置センサ３２が設けられている。また、変速機６４には、ギアのシフト方向及びセレクト方向をそれぞれ検出するストロークセンサが設けられている。これらストロークセンサは、選択されている変速機６４の変速段を検出する。更に、車両の走行速度（車速Ｖ）を検出するための車速センサ３４や、クランクシャフト１７の回転速度（エンジン回転速度ＮＥ）を検出するための回転速度センサ３５がそれぞれ設けられている。併せて、アクセルペダル２６の近傍には、その踏み込み量（アクセル操作量ＡＣＣＰ）を検出するためのアクセルセンサ３６が設けられている。その他、上記スロットルバルブ２７の開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するためのスロットルセンサ３７や、燃焼室１２に導入される吸入空気量を検出する吸入空気量センサ３８や、変速機６４の入力軸６３の回転速度を検出するための回転速度センサ等も設けられている。
【００３０】
車両やエンジン１１の各種制御は、電子制御装置５１によって行われる。この電子制御装置５１はマイクロコンピュータを中心に構成されており、上述したような各センサの検出信号がそれぞれ取り込まれる。そして、それら信号に基づいて電子制御装置５１の中央処理装置（ＣＰＵ）は、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている制御プログラム、初期データ、及び制御マップ等に従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。すなわち、点火プラグ１５の点火時期制御、燃料噴射弁１４の燃料噴射量制御、モータ２８の制御を通じて行われるスロットルバルブ２７の開度制御を実行する。また、電動モータ４１の制御を通じて行われる吸気バルブ１９のリフト量制御、クラッチ用アクチュエータの制御を通じて行われるクラッチ６２の制御、変速用アクチュエータの制御を通じて行われる変速機６４の変速段の切り替え制御等も実行する。
【００３１】
本実施形態では、変速時のクラッチ６２の作動を自動的に行うようにしているが、そのときの変速態様は以下のような手順で行われる。
まず、変速に際してクラッチ６２が切断され、エンジン１１と変速機６４との動力伝達が切断された時点で、吸入空気量が減量されてエンジントルクは低下される。そして変速機６４の変速完了後は、減量された吸入空気量がアクセル操作量や要求エンジントルクによって決まる変速後の要求吸入空気量にまで増量され、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジントルクが再び増大されるとともに、クラッチ６２は再び継合される。こうした変速時のアクセル操作、すなわちエンジントルクの調整を自動的に行う変速時トルク制御を実施する車両では、運転者の技量に依存することなく、変速時のアクセル操作（エンジントルクの調整）を適切に制御することができるため、変速動作の円滑化や変速レスポンスの向上を図ることができる。
【００３２】
ところで、変速完了後、すなわち変速機６４のギア切替の完了後、吸入空気量を増大させるべく、直ちにスロットルバルブ２７の開度を増大させたとしても、スロットルバルブ２７から燃焼室１２までにはある程度の距離があるため、燃焼室１２に吸入される実際の空気量が増大されるまでには一定の遅延が生じる。そうした吸気の応答遅れがある限り、上述したような変速時における各操作のタイミング等を最適化したとしても、変速後のエンジン回転速度及びトルクの増大に遅れが生じてしまうことは避けられない。そのため、変速レスポンスの更なる向上には限界があり、未だ改善の余地がある。そこで、本実施形態では、電子制御装置５１によって以下のような変速時トルク制御を行うことにより、変速レスポンスの更なる向上を図るようにしている。
【００３３】
図４は、本実施形態における変速時のエンジントルク制御についてその処理手順を示している。
本処理が開始されるとまず、変速要求があるか否かが判断される（Ｓ１００）。ここでは、シフトレバー２５が運転者によって操作された場合や、運転者によるシフトレバー２５の操作によらず、車両の運転状態やアクセルペダル２６の踏み込み量等に応じて自動的に変速動作が行われる場合のように、シフトダウンまたはシフトアップの変速要求がある場合には肯定判定される。そして、変速要求がない場合には（Ｓ１００でＮＯ）、本処理は一旦終了される。
【００３４】
一方、変速要求がある場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、変速後のスロットルバルブ２７の開度についてその制御目標値である目標スロットル開度ＴＡｐと、変速後の吸気バルブ１９の最大リフト量についてその制御目標値である目標リフト量ＶＬｐとが、アクセル操作量ＡＣＣＰと変速後の要求エンジントルクＴＲとに基づいて算出される（Ｓ１１０）。
【００３５】
なお、変速後の要求エンジントルクＴＲとは、クラッチ６２の継合度合に合わせたエンジントルクのことをいう。
次に、クラッチ６２の作動によって動力伝達が切断されているか否かが判断される（Ｓ１２０）。そして、クラッチ６２が継合状態となっており、動力伝達が切断されていない場合には（Ｓ１２０：ＮＯ）、変速要求前の条件でスロットル開度ＴＡ及び最大リフト量ＶＬは制御される（Ｓ１７０）。すなわち、変速要求が出される前のアクセル操作量ＡＣＣＰと要求エンジントルクＴＲとに基づいて算出された目標スロットル開度ＴＡｐ及び目標リフト量ＶＬｐにスロットル開度ＴＡ及び最大リフト量ＶＬは制御され、本処理は一旦終了される。
【００３６】
他方、動力伝達が切断されている場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、動力伝達切断前のスロットル開度よりもスロットル開度ＴＡは小さくされるとともに、動力伝達切断前のリフト量よりも最大リフト量ＶＬは小さくされる（Ｓ１３０）。これにより、動力伝達切断前と比較して、クラッチ切断中の吸入空気量は減量され、変速中のエンジントルクは低下される。
【００３７】
次に、変速が完了したか、すなわち変速機６４でのギア切替が完了したか否かが判断される（Ｓ１４０）。そして、変速が未だ完了していない場合には（Ｓ１４０：ＮＯ）、変速が完了するまで、スロットル開度ＴＡが動力伝達切断前のスロットル開度よりも小さくされた状態、及び最大リフト量ＶＬが動力伝達切断前のリフト量よりも小さくされた状態が継続される。
【００３８】
そして、変速が完了した場合には（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、スロットル開度ＴＡがステップＳ１１０で求められた目標スロットル開度ＴＡｐよりも大きくされるとともに、最大リフト量ＶＬがステップＳ１１０で求められた目標リフト量ＶＬｐに設定される（Ｓ１５０）。これにより、変速完了後の吸入空気量は増量され、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジントルクは再び増大される。なお、ここでは、スロットル開度ＴＡを目標スロットル開度ＴＡｐよりも大きくするようにしているため、スロットル開度ＴＡを目標スロットル開度ＴＡに設定する場合と比較して、吸入空気量の増大に際しての立ち上がりがより高められる。
【００３９】
ここで、スロットル開度ＴＡや最大リフト量ＶＬの急増時には、吸入空気量の急増に起因してエンジントルク等が急激に増加することがある。このようなエンジントルク等の急増は、吸入空気量の急増時に点火時期の遅角制御を行うことにより抑制することができるため、本実施形態でもそのような遅角制御を行うようにしている。ただし、ステップＳ１５０ではこの遅角制御の実行を禁止するようにしている。そのため、変速時トルク制御中での吸入空気量増大によるエンジントルク等の増大が点火時期の遅角制御によって阻害されることなく、好適になされる。  
【００４０】
次に、吸入空気量の増大に合わせて、スロットル開度ＴＡが徐々に目標スロットル開度ＴＡｐに近づけられる（Ｓ１６０）。こうしてスロットル開度ＴＡが目標スロットル開度ＴＡｐになると、本処理は一旦終了される。
【００４１】
図５は、上記エンジントルク制御が実施されるときの態様について、その一例を示している。
同図５に示されるように、アクセル操作量ＡＣＣＰが増大されるとともに変速要求がなされると（時刻ｔ１）、クラッチ６２の切断がなされ、スロットル開度ＴＡ及び最大リフト量ＶＬはともに動力伝達切断前の開度及び最大リフト量よりも小さくされる。これにより吸入空気量は減量されてエンジントルクは低下される。そして、クラッチ６２が完全に切断されると、変速機６４でのギア切替が実施される。
【００４２】
次に、ギア切替が終了して変速が完了すると（時刻ｔ２）、吸気バルブ１９の最大リフト量ＶＬは、アクセル操作量ＡＣＣＰと要求エンジントルクＴＲとに基づいて算出された目標リフト量ＶＬｐに設定される。また、スロットル開度ＴＡは、アクセル操作量ＡＣＣＰと要求エンジントルクＴＲとに基づいて算出された目標スロットル開度ＴＡｐよりも大きくされる。さらに、点火時期の遅角制御が禁止される。これらスロットル開度ＴＡ及び最大リフト量ＶＬの増大により、吸入空気量は増量されてエンジン回転速度ＮＥ及びエンジントルクは増大される。また、点火時期の遅角制御禁止により、エンジントルク等の低下が抑制される。そして、こうしたエンジントルクの増大に合わせてクラッチ６２は徐々に継合されていく。その後、吸入空気量の増大に合わせて、スロットル開度ＴＡは徐々に目標スロットル開度ＴＡｐに近づけられていく。
【００４３】
このように本実施形態では、変速完了（時刻ｔ２）直後のスロットル開度ＴＡが目標スロットル開度ＴＡｐ（一点鎖線にて図示）よりも大きくなるように、一旦オーバーシュートさせるようにしている。そのため、変速完了後のスロットル開度ＴＡがアクセル操作量ＡＣＣＰに応じた開度、すなわち目標スロットル開度ＴＡｐに設定される場合の吸入空気量の増大（二点鎖線にて図示）と比較して、燃焼室１２に導入される吸入空気量の増大が速やかになされるようになる。従って、変速完了後のエンジン回転速度ＮＥ及びエンジントルクの増大もより速やかになされるようになり、エンジントルクの増大に合わせて継合されていくクラッチ６２をより早期に継合完了させることができる。従って、変速レスポンスの更なる向上を図ることができるようになる。
【００４４】
また、上記変速時トルク制御中でのスロットル開度の増大（吸入空気量の増大）に際して、点火時期の遅角制御を禁止するようにしている。そのため、変速時トルク制御中での吸入空気量増大によるエンジントルク等の増大が点火時期の遅角制御によって阻害されることなく好適になされ、これによっても変速レスポンスの更なる向上を図ることができるようになる。
【００４５】
また、一旦オーバーシュートされたスロットル開度ＴＡを、吸入空気量の増大に合わせて徐々に目標スロットル開度ＴＡｐに近づけていくようにしているため、そのオーバーシュートに起因する過度なエンジン回転速度ＮＥの吹け上がりも抑制することができる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような効果を得ることができる。
（１）スロットル開度ＴＡ及び吸気バルブ１９のリフト量の制御に基づく吸入空気量の調整により、変速中のエンジントルクを低下させ、その低下させたエンジントルクを変速完了とともに増大させる変速時トルク制御を行うに際して、変速完了後のスロットル開度ＴＡを目標スロットル開度ＴＡｐよりも一時的に増大させるようにしている。すなわち、変速完了後のスロットル開度ＴＡをアクセル操作量ＡＣＣＰに応じた制御目標値よりも一時的に増大させるようにしている。そのため、変速完了後の制御目標値がアクセル操作量に応じたものに設定される場合と比較して、燃焼室１２に導入される吸入空気量の増大が速やかになされるようになる。従って、変速完了後のエンジン回転速度ＮＥ及びエンジントルクの増大もより速やかになされるようになり、もって変速レスポンスの更なる向上を図ることができるようになる。
【００４７】
（２）上記変速時トルク制御中の吸入空気量の増大に際しては、点火時期の遅角制御を禁止するようにしている。そのため、変速時トルク制御中での吸入空気量増大によるエンジントルク等の増大が点火時期の遅角制御によって阻害されることなく、好適になされるようになる。
（第２の実施形態）
次に、本発明に係るエンジンの制御装置を具体化した第２の実施形態について、図６〜図８を併せ参照して説明する。
【００４８】
本実施形態では、第１の実施形態で説明した変速時トルク制御とは異なる態様で、同変速時トルク制御を行うようにしており、この点以外は基本的に同一である。そこで以下では、その相違点を中心にして本実施形態を説明する。
【００４９】
図６及び図７は、本実施形態における変速時のエンジントルク制御についてその処理手順を示している。
本処理が開始されるとまず、変速要求があるか否かが判断される（Ｓ２００）。ここでの判断は先の図４に示したステップＳ１００での判断態様と同一である。そして、変速要求がない場合には（Ｓ２００でＮＯ）、本処理は一旦終了される。
【００５０】
一方、変速要求がある場合には（Ｓ２００：ＹＥＳ）、変速後のギア比に応じたエンジン回転速度ＮＥの目標値である目標回転速度ＮＥｐと、同変速後のギア比に応じた負荷率ＫＬ（全負荷時（ＷＯＴ）の吸入空気量に対する変速後の要求吸入空気量の割合）の目標値である目標負荷率ＫＬｐとが算出される（Ｓ２１０）。これら目標回転速度ＮＥｐ及び目標負荷率ＫＬｐは、変速完了後にクラッチ６２が継合されたときの変速ショックを抑えることのできる値が適宜設定される。
【００５１】
次に、変速後のスロットルバルブ２７の開度についてその制御目標値である目標スロットル開度ＴＡｐと、変速後の吸気バルブ１９の最大リフト量についてその制御目標値である目標リフト量ＶＬｐとが、アクセル操作量ＡＣＣＰと変速後の要求エンジントルクＴＲとに基づいて算出される（Ｓ２２０）。
【００５２】
次に、クラッチ６２の作動によって動力伝達が切断されているか否かが判断される（Ｓ２３０）。そして、クラッチ６２が継合状態となっており、動力伝達が切断されていない場合には（Ｓ２３０：ＮＯ）、変速要求前の条件でスロットル開度ＴＡ及び最大リフト量ＶＬは制御される（Ｓ３００）。すなわち、変速要求が出される前のアクセル操作量ＡＣＣＰと要求エンジントルクＴＲとに基づいて算出された目標スロットル開度ＴＡｐ及び目標リフト量ＶＬｐにスロットル開度ＴＡ及び最大リフト量ＶＬは制御され、本処理は一旦終了される。
【００５３】
他方、動力伝達が切断されている場合には（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、アクセル操作量ＡＣＣＰに応じたスロットル開度、すなわちステップＳ２２０で求められた目標スロットル開度ＴＡｐよりもスロットル開度ＴＡは大きくされるとともに、動力伝達切断前のリフト量よりも最大リフト量ＶＬは小さくされる（Ｓ２４０）。このように、変速前よりもスロットル開度ＴＡは大きくされ、且つ最大リフト量ＶＬは小さく設定されることにより、動力伝達切断前と比較して、クラッチ切断中の吸入空気量は減量され、変速中のエンジントルクは低下される。
【００５４】
次に、変速が完了したか、すなわち変速機６４でのギア切替が完了したか否かが判断される（Ｓ２５０）。そして、変速が未だ完了していない場合には（Ｓ２５０：ＮＯ）、変速が完了するまで、スロットル開度ＴＡが目標スロットル開度ＴＡｐよりも大きくされた状態、及び最大リフト量ＶＬが動力伝達切断前のリフト量よりも小さくされた状態が継続される。
【００５５】
そして、変速が完了した場合には（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、最大リフト量ＶＬがステップＳ２２０で求められた目標リフト量ＶＬｐに設定されるとともに、先の図４に示したステップＳ１５０と同様に、吸入空気量増大時に行われる点火時期の遅角制御が禁止される（Ｓ２６０）。これにより、変速完了後の吸入空気量は増量され、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジントルクは再び増大される。
【００５６】
次に、以下の（ａ）または（ｂ）の条件のうち、少なくともいずれかが満たされているか否かが判定される（Ｓ２７０）。
（ａ）現在のエンジン回転速度ＮＥが上記目標回転速度ＮＥｐを超えている。
【００５７】
（ｂ）現在の負荷率ＫＬが上記目標負荷率ＫＬｐを超えている。
そして、ステップＳ２７０において否定判定されると（Ｓ２７０：ＮＯ）、繰り返し同ステップＳ２７０での判定が行われ、該ステップＳ２７０において肯定判定されると（Ｓ２７０：ＹＥＳ）、増大されつつある吸入空気量のオーバーシュートを抑えるために、目標リフト量ＶＬｐに設定されている最大リフト量ＶＬが一旦小さくされる（Ｓ２８０）。
【００５８】
次に、目標スロットル開度ＴＡｐよりも大きく設定されたスロットル開度ＴＡが、徐々に目標スロットル開度ＴＡｐに近づくよう減少されていくとともに、このスロットル開度ＴＡの変化に合わせて、一旦小さくされた最大リフト量ＶＬは目標リフト量ＶＬｐに近づけられていく（Ｓ２９０）。こうしてスロットル開度ＴＡ及び最大リフト量ＶＬがそれぞれ目標スロットル開度ＴＡｐ及び目標リフト量ＶＬｐに設定されると、本処理は一旦終了される。
【００５９】
図８は、上記エンジントルク制御が実施されるときの態様について、その一例を示している。
同図８に示されるように、アクセル操作量ＡＣＣＰが増大されるとともに変速要求がなされると（時刻ｔ１）、クラッチ６２の切断がなされ、スロットル開度ＴＡは目標スロットル開度ＴＡｐ（一点鎖線に図示）よりも大きくされるとともに、最大リフト量ＶＬは動力伝達切断前のリフト量よりも小さくされる。これにより吸入空気量は減量されてエンジントルクは低下される。ここで本実施形態では、変速中でのエンジントルクの低下は基本的に吸気バルブ１９の最大リフト量が小さく設定されることにより実施される。そして、クラッチ６２が完全に切断されると、変速機６４でのギア切替が実施される。
【００６０】
次に、ギア切替が終了して変速が完了すると（時刻ｔ２）、吸気バルブ１９の最大リフト量ＶＬは、アクセル操作量ＡＣＣＰと要求エンジントルクＴＲとに基づいて算出された目標リフト量ＶＬｐ（一点鎖線にて図示）に設定される。また、点火時期の遅角制御が禁止される。この最大リフト量ＶＬの増大により、吸入空気量は増量されてエンジン回転速度ＮＥ及びエンジントルクは増大される。また、点火時期の遅角制御禁止により、エンジントルク等の低下が抑制される。そして、こうしたエンジントルクの増大に合わせてクラッチ６２は徐々に継合されていく。
【００６１】
ここで、吸気バルブ１９から燃焼室１２までの距離は、スロットルバルブ２７から燃焼室１２までの距離と比較して短いため、そうしたリフト量による吸入空気量の調整では、スロットル開度ＴＡによる吸入空気量の調整よりも吸気の応答遅れが短くなる。従って、変速完了後に最大リフト量ＶＬが増大される本実施形態によれば、上記第１の実施形態と比較して、燃焼室１２に導入される吸入空気量の増大がより速やかになされるようになる。
【００６２】
また、本実施形態では、変速中のエンジントルクの低下に際して、変速前よりもスロットル開度ＴＡを大きくするようにしている。そのため、変速完了後に吸気バルブ１９の最大リフト量ＶＬが増大されると、そのリフト量に応じた空気が速やかに燃焼室１２に導入されるようになる。従って、燃焼室１２に導入される吸入空気量の増大がより一層速やかになされるようになる。そのため、変速完了後のエンジン回転速度ＮＥ及びエンジントルクの増大もより一層速やかになされるようになり、エンジントルクの増大に合わせて継合されていくクラッチ６２をより早期に継合完了させることができる。従って、変速レスポンスの更なる向上を図ることができる。
【００６３】
さらに、変速中のエンジントルクの低下に際して、スロットル開度ＴＡをアクセル操作量ＡＣＣＰに応じた開度、すなわち目標スロットル開度ＴＡｐよりも大きく設定するようにしている。そのため、変速中のスロットル開度ＴＡが目標スロットル開度ＴＡｐに設定される場合と比較して、変速完了後の吸気バルブ１９のリフト量増大に伴う吸入空気量の増加度合がより高められるようになり、変速レスポンスの更なる向上をより一層図ることができるようになる。
【００６４】
なお、本実施形態にあっても上記変速時トルク制御中での吸入空気量の増大に際して、点火時期の遅角制御を禁止するようにしている。そのため、変速時トルク制御中での吸入空気量増大によるエンジントルク等の増大が点火時期の遅角制御によって阻害されることなく好適になされ、これによっても変速レスポンスの更なる向上を図ることができるようになる。
【００６５】
そして吸入空気量の増大途中にあって（時刻ｔ２以降）、現在のエンジン回転速度ＮＥが上記目標回転速度ＮＥｐを超える、または現在の負荷率ＫＬが上記目標負荷率ＫＬｐを超えると（時刻ｔ３）、エンジン回転速度ＮＥやエンジントルクの増大が十分になされていると判断することができる。そのため、増大されつつある吸入空気量のオーバーシュート（二点鎖線にて図示）を抑えるべく、目標リフト量ＶＬｐに設定されている最大リフト量ＶＬが一旦小さくされる。これにより吸入空気量の増大度合が低減され、該吸入空気量のオーバーシュートに起因する過度なエンジン回転速度ＮＥの吹け上がりも抑制することができる。
【００６６】
その後、目標スロットル開度ＴＡｐよりも大きく設定されたスロットル開度ＴＡが、徐々に目標スロットル開度ＴＡｐに近づくよう減少されていくとともに、このスロットル開度ＴＡの変化に合わせて、一旦小さくされた最大リフト量ＶＬは目標リフト量ＶＬｐに近づけられていき、吸入空気量は変速後の機関負荷に応じた量に調整される。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような効果を得ることができる。
（１）スロットル開度ＴＡ及び吸気バルブ１９のリフト量の制御に基づく吸入空気量の調整により、変速中のエンジントルクを低下させ、その低下させたエンジントルクを変速完了とともに増大させる変速時トルク制御を行うようにしている。ここで、変速中のエンジントルクの低下に際して、変速前よりもスロットル開度ＴＡを大きく、且つ最大リフト量ＶＬを小さく設定するようにしている。そのため、変速中でのエンジントルクの低下は基本的に吸気バルブ１９の最大リフト量ＶＬを小さく設定することにより実施され、変速完了後は、その小さく設定された最大リフト量ＶＬを増大させることにより、変速完了後において燃焼室１２に導入される吸入空気量の増大を図り、これにより変速完了とともにエンジントルクは増大される。
【００６８】
ここで、上述したようにリフト量による吸入空気量の調整では、スロットル開度による吸入空気量の調整よりも吸気の応答遅れが短くなる。従って、変速完了後に最大リフト量ＶＬが増大される本実施形態によれば、燃焼室１２に導入される吸入空気量の増大が速やかになされるようになる。
【００６９】
また、変速中のエンジントルクの低下に際して、変速前よりもスロットル開度ＴＡを大きくするようにしているため、変速完了後に吸気バルブ１９の最大リフト量ＶＬが増大されると、そのリフト量に応じた空気が速やかに燃焼室１２に導入されるようになる。従って、燃焼室１２に導入される吸入空気量の増大がより一層速やかになされるようになり、変速完了後のエンジン回転速度ＮＥ及びエンジントルクの増大もより一層速やかになされ、もって変速レスポンスの更なる向上を図ることができるようになる。
【００７０】
（２）変速中のエンジントルクの低下に際して、スロットル開度ＴＡをアクセル操作量ＡＣＣＰに応じた開度（目標スロットル開度ＴＡｐ）よりも大きく設定するようにしている。そのため、変速完了後の吸気バルブ１９のリフト量増大に伴う吸入空気量の増加度合がより高められるようになり、変速レスポンスの更なる向上をより一層図ることができるようになる。
【００７１】
（３）上記変速時トルク制御中の吸入空気量の増大に際しては、点火時期の遅角制御を禁止するようにしている。そのため、変速時トルク制御中での吸入空気量増大によるエンジントルク等の増大が点火時期の遅角制御によって阻害されることなく、好適になされるようになる。
【００７２】
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上述したように、吸気バルブ１９のリフト量による吸入空気量の調整では、スロットル開度による吸入空気量の調整よりも吸気の応答遅れが短くなる。そこで、第１の実施形態では、変速完了後に、スロットル開度ＴＡをアクセル操作量ＡＣＣＰに応じた制御目標値よりも一時的に増大させるようにしたが、吸気バルブ１９の最大リフト量ＶＬを一時的に増大させるようにしてもよい。この場合には、スロットル開度を一時的に増大させる場合と比較して、吸入空気量をより速やかに増大させることができる。また、スロットル開度ＴＡ及び最大リフト量ＶＬの両方を一時的に増大させるようにしてもよい。
【００７３】
また、第２の実施形態において、ギア切替が終了して変速が完了したときに実施される最大リフト量ＶＬの増大に際して、目標リフト量ＶＬｐよりも大きいリフト量に一時的に増大させるようにしてもよい。
【００７４】
・第１の実施形態では、変速時のエンジントルク制御が基本的にはスロットル開度ＴＡの制御を通じて行われる。そのため、先の図４に示した一連の処理手順のうち、バルブリフト量に関連する処理を省略した変形例を、リフト量可変機構を有していないエンジンの変速時トルク制御として適用することにより、第１の実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００７５】
すなわち、変速中にスロットル開度をアクセル操作量に応じた開度よりも小さくしてエンジントルクを低下させるとともに、その低下されたエンジントルクを変速完了とともに増大させる変速時トルク制御を行うエンジンの制御装置において、変速完了後に前記スロットル開度を、アクセル操作量に応じた開度よりも一時的に増大させるようにする。この場合にも、変速完了後のスロットル開度がアクセル操作量に応じた開度よりも一時的に増大される。そのため、変速完了後のスロットル開度がアクセル操作量に応じた開度に設定される場合と比較して、燃焼室に導入される吸入空気量の増大が速やかになされるようになる。従って、変速完了後のエンジン回転速度及びエンジントルクの増大もより速やかになされるようになり、もって変速レスポンスの更なる向上を図ることができるようになる。
【００７６】
・第１の実施形態では、変速完了後に目標スロットル開度ＴＡｐよりも一時的に増大されたスロットル開度ＴＡを、吸入空気量の増大に合わせて徐々に目標スロットル開度ＴＡｐに近づけるようにした。この他にも、第２の実施形態におけるステップＳ２１０での処理と同様な態様で、変速後のギヤ比に応じた目標回転速度ＮＥｐと目標負荷率ＫＬｐとを算出する。そして、同第２の実施形態におけるステップＳ２７０と同様な比較判定を行い、エンジン回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥｐを超えた、負荷率ＫＬが目標負荷率ＫＬｐを超えた場合に、一時的に増大されたスロットル開度ＴＡを徐々に目標スロットル開度ＴＡｐに近づけていくようにしてもよい。
【００７７】
・第２の実施形態では、エンジン回転速度ＮＥや負荷率ＫＬに基づいてステップＳ２８０、及びステップＳ２９０の実行可否を判定するようにしたが、変速完了後に増大される吸入空気量が所定の値に達したときに、ステップＳ２８０及びステップＳ２９０の処理を実行するようにしてもよい。
【００７８】
・第２の実施形態では、動力切断がなされたときのスロットル開度ＴＡを、目標スロットル開度ＴＡｐよりも大きくするようにしたが、少なくとも変速前よりもスロットル開度ＴＡが大きく設定されるようにすればよい。
【００７９】
・上記各実施形態では、変速時トルク制御中の吸入空気量の増大に際して、点火時期の遅角制御を禁止するようにしたが、この処理を省略することもできる。また、吸入空気量急増時に行われる点火時期の遅角制御そのものを省略して実施することもできる。
【００８０】
・上記各実施形態では、上記最大リフト量及び作用角を連続的に可変とするリフト量可変機構３１を採用したが、これに代えて、例えば上記最大リフト量及び作用角を段階的にのみ可変とするリフト量可変機構を採用してもよい。
【００８１】
・上記各実施形態では、上記最大リフト量及び作用角の双方が可変制御されたが、最大リフト量のみが可変とされるリフト量可変機構を採用してもよい。
・上記各実施形態では、クラッチ６２の作動を自動的に行う、いわゆる自動クラッチを備える車両のエンジン制御に本発明を適用する場合について説明したが、クラッチの作動が運転者によって行われる車両のエンジン制御であっても、本発明は同様に適用することができる。要は、変速時のアクセル操作を自動化した車両に搭載されるエンジン、換言すれば上述したような変速時トルク制御が実施されるエンジンであれば、本発明は同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明にかかるエンジンの制御装置を具体化した第１の実施形態について、そのエンジン構成を示す概略図。
【図２】リフト量可変機構の駆動に基づく吸気バルブの最大リフト量及び作用角の変化態様を示すグラフ。
【図３】同実施形態における車両の駆動系についてその構成を示す概略図。
【図４】同実施形態における変速時のエンジントルク制御についてその処理手順を示すフローチャート。
【図５】第１の実施形態におけるエンジントルク制御が実施されるときの吸入空気量の変化態様について、その一例を示す模式図。
【図６】第２の実施形態における変速時のエンジントルク制御についてその処理手順を示すフローチャート。
【図７】同実施形態における変速時のエンジントルク制御についてその処理手順を示すフローチャート。
【図８】第２の実施形態におけるエンジントルク制御が実施されるときの吸入空気量の変化態様について、その一例を示す模式図。
【符号の説明】
【００８３】
１１…エンジン、１２…燃焼室、１３…吸気通路、１４…燃料噴射弁、１５…点火プラグ、１６…ピストン、１７…クランクシャフト、１８…排気通路、１９…吸気バルブ、２０…排気バルブ、２１…吸気カムシャフト、２１ａ…吸気カム、２２…排気カムシャフト、２４…シフト装置、２５…シフトレバー、２６…アクセルペダル、２７…スロットルバルブ、２８…モータ、３１…リフト量可変機構、３２…シフト位置センサ、３４…車速センサ、３５…回転速度センサ、３６…アクセルセンサ、３７…スロットルセンサ、３８…吸入空気量センサ、４１…電動モータ、４２…駆動量検出センサ、５１…電子制御装置、６０…フライホイール、６１…クラッチディスク、６２…クラッチ、６３…入力軸、６４…変速機、６５…ドライブシャフト、６６…ディファレンシャルギア、６７…車軸、６８…駆動輪。
【図１】
2007154832.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007154832.tif 000007
【図６】
2007154832.tif 000008
【図７】
2007154832.tif 000009
【図８】
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