(57)【要約】【課題】不要なトルク段差の発生を好適に抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】この装置は、機関トルクの調節に際して先ず、内燃機関のスロットル弁を制御するためのスロットル要求トルク（ステップＳ２００）と同内燃機関の点火時期を制御するための点火時期要求トルク（ステップＳ２０２）とをそれぞれ算出する。そして、スロットル要求トルクに基づき目標スロットル開度を求めてスロットル制御を実行する一方、点火時期要求トルクに基づき目標点火時期を求めて点火時期制御を実行する。スロットル制御によって実現されているスロットル実現トルクを算出する。スロットル実現トルクに基づいて点火時期要求トルクを算出する（ステップＳ２０２）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のスロットル弁を制御するためのスロットル要求トルクと同内燃機関の点火時期を制御するための点火時期要求トルクとをそれぞれ算出し、前記スロットル要求トルクに基づき目標スロットル開度を求めてスロットル制御を実行する一方、前記点火時期要求トルクに基づき目標点火時期を求めて点火時期制御を実行して、機関トルクを調節する内燃機関の制御装置において、
前記スロットル制御によって実現されているスロットル実現トルクを算出する第１の算出手段と、該第１の算出手段によって算出したスロットル実現トルクを基準に前記点火時期要求トルクを算出する第２の算出手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記第１の算出手段は前記内燃機関の吸入空気量に基づいて前記スロットル実現トルクを算出する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記第１の算出手段は前記内燃機関の点火時期を前記スロットル実現トルクの算出パラメータの一つとする
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記点火時期要求トルクに加えて、前記スロットル実現トルクを前記目標点火時期の算出パラメータとする
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関には変速機が連結されてなり、前記制御装置は前記変速機の変速段の切り替えに際して機関トルクを自動調節するものである
請求項１〜４のいずれか一項に記載の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、スロットル制御と点火時期制御とを併用して機関トルクを制御する内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載の装置のように、スロットル制御と点火時期制御とを併用して機関トルクを制御することが知られている。
同装置では先ず、所望の機関トルクとなるように、スロットル制御についての要求トルク（スロットル要求トルク）と、点火時期制御についての要求トルク（点火時期要求トルク）とが求められる。そして、上記スロットル要求トルクに見合うスロットル開度（目標スロットル開度）が求められて実際のスロットル開度が制御されるとともに、上記点火時期要求トルクに見合う点火時期の遅角量が求められて実際の点火時期が制御される。
【０００３】
なお上記装置では、スロットル要求トルクを基準に点火時期要求トルクが求められる。すなわち、スロットル要求トルクと前記スロットル制御によって実際に得られる機関トルクとが一致している条件のもとで適切な機関トルクが得られるようになる値が、点火時期要求トルクとして求められる。
【特許文献１】特開２００２−１８０８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、スロットル制御の制御構造は、スロットル要求トルクとこれが実現されるスロットル開度との関係が求められた上で構築される。とはいえ、全ての機関運転領域にわたってスロットル要求トルクと目標スロットル開度との関係を制御装置の実作動状態に見合う関係に適合させる作業は極めて煩雑な作業であるため、同スロットル要求トルクと上記「実際に得られる機関トルク」との間にずれが生じることは避けられない。そして、このずれは前記所望の機関トルクと実際の機関トルクとの間にそのずれ量に応じたトルク差を生じさせる。
【０００５】
このずれ量は機関運転領域毎に異なるために、機関運転状態の変化に伴うスロットル制御および点火時期制御の制御態様の変更に際して上記トルク差が変化するようになる。そのため機関トルクを円滑に移行させることができず、トルク段差を不要に生じさせるおそれがある。
【０００６】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、不要なトルク段差の発生を好適に抑制することのできる内燃機関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】
【０００７】
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説明する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関のスロットル弁を制御するためのスロットル要求トルクと同内燃機関の点火時期を制御するための点火時期要求トルクとをそれぞれ算出し、前記スロットル要求トルクに基づき目標スロットル開度を求めてスロットル制御を実行する一方、前記点火時期要求トルクに基づき目標点火時期を求めて点火時期制御を実行して、機関トルクを調節する内燃機関の制御装置において、前記スロットル制御によって実現されているスロットル実現トルクを算出する第１の算出手段と、該第１の算出手段によって算出したスロットル実現トルクを基準に前記点火時期要求トルクを算出する第２の算出手段とを備えることをその要旨とする。
【０００８】
上記構成によれば、スロットル要求トルクを基準に点火時期要求トルクを算出する構成と比較して、スロットル要求トルクに基づくスロットル制御実行によって得られる機関トルクと同スロットル要求トルクとが一致しないことに起因するトルク段差の発生を的確に抑制することができ、不要なトルク段差の発生を好適に抑制することができるようになる。
【０００９】
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、前記第１の算出手段は前記内燃機関の吸入空気量に基づいて前記スロットル実現トルクを算出することをその要旨とする。
【００１０】
上記構成によれば、スロットル実現トルク、すなわちスロットル制御によって実現されている機関トルクを、同スロットル制御の制御対象である吸入空気量に基づいて精度よく算出することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、前記第１の算出手段は前記内燃機関の点火時期を前記スロットル実現トルクの算出パラメータの一つとすることをその要旨とする。
【００１２】
スロットル制御の制御態様が同一であっても、内燃機関の点火時期が異なる場合には、前記スロットル実現トルクが異なる値となる。この点、上記構成によれば、スロットル実現トルクとして、そうした点火時期に見合った値を算出することができ、より実態に即した値を算出することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、前記点火時期要求トルクに加えて、前記スロットル実現トルクを前記目標点火時期の算出パラメータとすることをその要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、点火時期制御を通じて増減させるべき機関トルクを点火時期要求トルクとスロットル実現トルクとの関係から求めることができ、機関トルクを適正に増減させることの可能な目標点火時期を精度よく算出することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関には変速機が連結されてなり、前記制御装置は前記変速機の変速段の切り替えに際して機関トルクを自動調節するものであることをその要旨とする。
【００１６】
内燃機関に連結された変速機の変速段の切り替えに際して機関トルクを自動調節する制御装置にあって、仮にスロットル要求トルクを基準に点火時期要求トルクを算出する構成を採用する場合、スロットル要求トルクに基づくスロットル制御実行によって得られる機関トルクと同スロットル要求トルクとが一致しないことに起因して、実際の機関トルクと所望の機関トルクとの間にずれが生じる。このずれは、変速機の変速段の切り替えに際して、変速ショックの発生やトルク伝達の遅延を招く一因になる。この点、上記構成によれば、そうした変速ショックの発生やトルク伝達の遅延を好適に抑制することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した一実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態にかかる制御装置が適用される車載内燃機関およびその周辺機器の概略構成を示している。
【００１８】
同図１に示すように、内燃機関１０の燃焼室１２には吸気マニホールド１４を介して吸気管１６が接続されている。
吸気管１６には、吸入空気の流れ方向上流側から順に、エアクリーナ１８、スロットル弁２０、サージタンク２２が設けられている。スロットル弁２０にはスロットルモータ２４が連結されており、このスロットルモータ２４の駆動制御を通じてスロットル弁２０の開度が調節される。こうしたスロットル弁２０の開度制御（スロットル制御）を通じて吸気管１６の管路面積が調節され、同吸気管１６を通過する吸入空気の量、ひいては燃焼室１２内に吸入される空気の量が調節される。
【００１９】
吸気マニホールド１４には燃料噴射弁２６が設けられている。この燃料噴射弁２６の開弁駆動を通じて吸気マニホールド１４内（詳しくは吸気ポート内）に燃料が噴射される。スロットル制御を通じて調量された吸入空気が燃料噴射弁２６の開弁駆動を通じて噴射された燃料ともども燃焼室１２内に吸入されて、同燃焼室１２内に混合気が形成される。
【００２０】
内燃機関１０には上記燃焼室１２に対応して点火プラグ２８が設けられている。この点火プラグ２８（詳しくはイグナイタ）の駆動を通じて、燃焼室１２内部に形成された混合気が着火されて燃焼する。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによってクランク軸３０が回転され、内燃機関１０の駆動力（機関トルク）が得られる。
【００２１】
内燃機関１０のクランク軸３０には、自動変速機３２が駆動連結されている。この自動変速機３２によって、機関トルクが所定の変速比をもって速度・トルク変換された後、車両の駆動輪３４に伝達される。
【００２２】
自動変速機３２は複数の変速段を有する多段式のものであり、それら変速段の切り替えを通じて上記変速比が切り替えられる。こうした切り替えは、車両走行状態を示すパラメータ、具体的にはアクセルペダル（図示略）の踏み込み量および車両の走行速度に基づいて自動的に行われる。なお自動変速機３２は複数のクラッチ機構３６を内蔵しており、それらクラッチ機構３６の作動状態の切り替え制御（詳しくは、係合状態と開放状態との切り替え制御）を通じて、上記変速比の切り替えが行われる。
【００２３】
本実施の形態にかかる制御装置は、スロットル制御や、燃料噴射弁２６の駆動制御（燃料噴射制御）、点火プラグ２８の駆動制御（点火時期制御）、自動変速機３２およびクラッチ機構３６の作動制御（変速制御）など、内燃機関１０の各種制御を行う電子制御装置４０を備えている。
【００２４】
この電子制御装置４０は、上記各種制御にかかる演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果が一時的に記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。
【００２５】
電子制御装置４０の入力ポートには、内燃機関１０の運転状態や車両の運転状態を検出するための各種センサが接続されている。具体的には、吸気管１６を通過する吸入空気の量ＧＡを検出するための吸入空気量センサ４２や、スロットル弁２０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４４、クランク軸３０の回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するためのクランクセンサ４６が設けられている。その他、アクセルペダルの踏み込み量を検出するためのアクセルセンサ４８や、車両の走行速度を検出するための車速センサ５０なども設けられている。一方、電子制御装置４０の出力ポートには、スロットルモータ２４、燃料噴射弁２６および点火プラグ２８が接続されている。
【００２６】
そして電子制御装置４０は、上記各種センサから入力した検出信号に基づき内燃機関１０や車両の運転状態を把握するとともに、その把握した機関運転状態に基づいて上述した各種制御を実行して、内燃機関１０および車両を状況に見合うように制御する。なお電子制御装置４０は、内燃機関１０についての各種制御を実行する機関ＥＣＵ４０ａと自動変速機３２についての各種制御を実行する変速機ＥＣＵ４０ｂとを備えており、それら機関ＥＣＵ４０ａと変速機ＥＣＵ４０ｂとは互いに交信してデータの交換を行っている。
【００２７】
ここで本実施の形態では、上記変速制御において自動変速機３２の変速段の切り替えを行う際に、これを円滑に行うべく機関トルクが自動調節される。この機関トルクの調節は次のように行われる。
【００２８】
すなわち先ず、クラッチ機構３６が開放状態とされ、これに合わせてスロットル開度ＴＡが拡大される。その後、実際の吸入空気量ＧＡの増加傾向に併せて、その増加に伴う機関トルクの上昇分を相殺して機関トルクを略一定に維持するように、点火時期の遅角量が徐々に大きくなるように調節される。そして、その後において点火時期の遅角量が予め定められたパターンをもって徐々に減少され、これに合わせてクラッチ機構３６が係合状態とされる。
【００２９】
このように機関トルクを調節するようにしたのは、以下の理由による。
自動変速機３２の変速段を切り替える場合、所望のタイミングおよびパターンで速やかに機関トルクを増大させたいといった要求がある。ここで仮に、そうした機関トルクの増大をスロットル開度ＴＡの拡大のみを通じて行おうとすると、スロットル開度ＴＡの変化に対する吸入空気量ＧＡの変化の感度が低いため、上記要求に的確に応えることは困難である。これに対し、本実施の形態のように点火時期の遅角量を減少させることによって機関トルクを増大させることにより、点火時期の進角に対する機関トルク増大の感度が高いことから、上記要求に的確に応えることが可能となるためである。
【００３０】
こうした機関トルクの調節は、具体的には以下のように実行される。
すなわち先ず、内燃機関１０のスロットル弁２０を制御するためのスロットル要求トルクと同内燃機関１０の点火時期を制御するための点火時期要求トルクとがそれぞれ算出される。なお、スロットル要求トルクはスロットル制御において目標とする機関トルクであり、点火時期要求トルクは点火時期制御において目標とする機関トルクである。
【００３１】
そして、スロットル要求トルクを実現可能なスロットル開度ＴＡの目標値（目標スロットル開度Ｔｔａ）が求められ、同目標スロットル開度Ｔｔａに基づいてスロットル制御が実行される。また、点火時期要求トルクを実現可能な点火時期についての目標値（目標点火時期Ｔｒｔ）が求められ、同目標点火時期Ｔｒｔに基づいて点火時期制御が実行される。
【００３２】
ここで前述したように、点火時期要求トルクを算出する際に、その基準となる値をスロットル要求トルクとすると、トルク段差が生じるおそれがある。この点をふまえ、本実施の形態では、スロットル制御を通じて実現されている機関トルク（スロットル実現トルク）を算出し、このスロットル実現トルクを基準に上記点火時期要求トルクを算出するようにしている。
【００３３】
以下、自動変速機３２の変速段の切り替えに際して機関トルクを自動調節する制御について説明する。
先ず、本実施の形態にかかるスロットル制御の処理手順について図２を参照しつつ説明する。
【００３４】
なお図２はスロットル制御にかかる処理の具体的な処理手順を示すフローチャートであり、このフローチャートに示される一連の処理は、自動変速機３２の変速段の切り替えに際して所定周期毎に実行される処理として、機関ＥＣＵ４０ａにより実行される。
【００３５】
図２に示すように、この処理では先ず、前記スロットル要求トルクが読み込まれる（ステップＳ１００）。このスロットル要求トルクは、変速機ＥＣＵ４０ｂにより実行される処理（後述する要求トルク算出処理（図３））において算出されている。
【００３６】
その後、スロットル要求トルクおよび点火トルク効率に基づいて、要求吸気量Ｔｇａが算出される（ステップＳ１０２）。本実施の形態では、実験やシミュレーションの結果等に基づいて点火時期と機関トルクとの関係が機関運転領域毎に予め定められており、上記点火トルク効率は、そうした関係をもとに逐次算出されている。そして、この点火トルク効率が要求吸気量Ｔｇａの算出に際して参照される。
【００３７】
要求吸気量Ｔｇａとしては具体的には、現状の点火時期において上記スロットル要求トルクと等しい機関トルクが得られるようになる吸入空気量ＧＡに相当する値が算出される。詳しくは、スロットル要求トルクが大きいほど、多くの吸入空気が必要になるため、要求吸気量Ｔｇａとして多い量が算出される。また、点火時期が遅角側の時期であるときほど、同一の機関トルクを得るために必要な吸入空気量は多くなるため、要求吸気量Ｔｇａとして多い量が算出される。
【００３８】
そして、上記要求吸気量Ｔｇａおよび機関回転速度ＮＥに基づいて吸気モデルから、目標スロットル開度Ｔｔａが算出される（ステップＳ１０４）。
ここで本実施の形態では、吸気マニホールド１４、吸気管１６、エアクリーナ１８、スロットル弁２０並びにサージタンク２２からなる機関吸気系をモデル化した物理モデル（吸気モデル）が構築されている。そして、その吸気モデルを通じて上記要求吸気量Ｔｇａと実際の吸入空気量ＧＡとが一致するようになるスロットル開度（目標スロットル開度Ｔｔａ）を算出するようにしている。詳しくは、吸入空気量ＧＡ、機関回転速度ＮＥおよびスロットル開度ＴＡを変数とするモデル式が予め定められ、同モデル式を通じて目標スロットル開度Ｔｔａが算出される。目標スロットル開度Ｔｔａとしては、機関回転速度ＮＥが小さいときほど、また要求吸気量Ｔｇａが多いときほど大きい開度が算出される。
【００３９】
そして、このように目標スロットル開度Ｔｔａが算出された後、同目標スロットル開度Ｔｔａと実際のスロットル開度ＴＡとが一致するようにスロットルモータ２４の駆動制御が実行された後（ステップＳ１０６）、本処理は一旦終了される。
【００４０】
次に、スロットル要求トルクと点火時期要求トルクとを算出する処理（要求トルク算出処理）の処理手順について図３を参照しつつ説明する。
なお図３は要求トルク算出処理の具体的な処理手順を示すフローチャートであり、このフローチャートに示される一連の処理は、自動変速機３２の変速段の切り替えに際して所定周期毎に実行される処理として、変速機ＥＣＵ４０ｂにより実行される。
【００４１】
図３に示すように、この処理では、スロットル要求トルクおよび点火時期要求トルクとして、自動変速機３２の変速段の切り替えにかかる制御が開始された後において予め定められた変化パターンのとおりに機関トルクが変化するようになる値がそれぞれ算出される（ステップＳ２００，Ｓ２０２）。なお点火時期要求トルクとしては、後述する処理（目標点火時期算出処理（図４））において算出されるスロットル実現トルクに基づいて、同スロットル実現トルクを基準とする値であり且つ上記変化パターンのとおりに機関トルクが変化するようになる値が算出される。本実施の形態では、ステップＳ２０２の処理が、スロットル実現トルクを基準に点火時期要求トルクを算出する第２の算出手段として機能する。
【００４２】
次に、本実施の形態にかかる点火時期制御（詳しくは、目標点火時期Ｔｔｒの算出にかかる処理）の処理手順について図４を参照しつつ説明する。
なお図４は目標点火時期算出処理の具体的な処理手順を示すフローチャートであり、このフローチャートに示される一連の処理は、自動変速機３２の変速段の切り替えに際して所定周期毎に実行される処理として、機関ＥＣＵ４０ａにより実行される。
【００４３】
図４に示すように、この処理では先ず、スロットル開度ＴＡ、吸入空気量ＧＡおよび機関回転速度ＮＥに基づいて前記吸気モデルから、スロットル実現トルクの基本値が算出される（ステップＳ３００）。詳しくは、吸入空気量ＧＡおよび機関回転速度ＮＥに基づいて定常運転状態での機関トルクが求められ、同機関トルクが吸気モデルを通じて過渡補正されるといったように、上記基本値は算出される。ここでは基本値として、現状の機関運転状態、言い換えれば、現状の点火時期において得られる機関トルクに相当する値が算出される。
【００４４】
そして、基本値および前記点火トルク効率に基づいてスロットル実現トルクが算出される（ステップＳ３０２）。ここでは、上記基本値が任意の点火時期（基準点火時期）において得られる機関トルクに相当する値に変換されて、スロットル実現トルクが算出される。具体的には、スロットル実現トルクは以下のように算出される。
【００４５】
スロットル開度ＴＡやその変化態様などといったスロットル制御の制御態様が同一であっても、点火時期が異なる場合には、スロットル実現トルクが異なる値となる。詳しくは、実際の点火時期が遅角側の時期であるときほど、これを基準点火時期に変更した場合における機関トルクは大きくなる。そのため上記スロットル実現トルクとしては、点火時期が遅角側の時期であるときほど大きい値が算出される。また基本値が大きいほどスロットル実現トルクとして大きい値が算出される。
【００４６】
本実施の形態では、これらステップＳ３００，Ｓ３０２の処理を通じて、スロットル実現トルク、すなわちスロットル制御によって実現されている機関トルクが同スロットル制御の制御対象である吸入空気量ＧＡに基づいて精度よく算出される。またスロットル実現トルクとして、現状の点火時期に見合った値が算出される。本実施の形態では、ステップＳ３００，Ｓ３０２の処理が、スロットル制御によって実現されているスロットル実現トルクを算出する第１の算出手段として機能する。
【００４７】
また、前記点火時期要求トルク（図３のステップＳ２０２）が読み込まれる（図４のステップＳ３０４）。
そして、点火時期要求トルクとスロットル実現トルクとの関係から、点火時期制御を通じて機関トルクを減少させる際のトルクダウン率ΔＴｒが算出される。具体的には、点火時期要求トルクをスロットル実現トルクによって除算した値（＝点火時期要求トルク／スロットル実現トルク）がトルクダウン率ΔＴｒとして算出される（ステップＳ３０６）。
【００４８】
その後、トルクダウン率ΔＴｒおよび前記点火トルク効率に基づいて目標点火時期Ｔｒｔが算出される（ステップＳ３０８）。ここでは、トルクダウン率ΔＴｒに相当する分だけ機関トルクを減少させることの可能な遅角量が点火トルク効率に基づき求められるとともに、同遅角量を前記基準点火時期に反映させることによって目標点火時期Ｔｒｔが算出される。
【００４９】
このように目標点火時期Ｔｒｔが算出された後、本処理は一旦終了される。
そして点火時期制御では、このように算出された目標点火時期Ｔｒｔにおいて点火プラグ２８が作動されて点火動作が行われる。
【００５０】
以下、本実施の形態による作用について、図５に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。
なお、図５は自動変速機３２の変速段の切り替えに際して機関トルクの自動調節が行われるとき、すなわち上述した各種処理が実行されるときにおける機関運転状態の推移の一例を示している。同図５において（ａ）はスロットル開度ＴＡの推移、（ｂ）は吸入空気量ＧＡの推移、（ｃ）は点火時期の推移、（ｄ）は機関トルクの推移をそれぞれ示している。
【００５１】
同図５に示すように、先ずスロットル開度ＴＡ（同図（ａ））が大きくされる（時刻ｔ１）。これにより、その後において吸入空気量ＧＡ（同図（ｂ））が増加する（時刻ｔ１〜ｔ２）。一方、そうした吸入空気量ＧＡの増加に合わせて点火時期（同図（ｃ））が徐々に遅角される。このとき、吸入空気量ＧＡの増加による機関トルクの増加分が点火時期の遅角による機関トルクの減少分によって相殺されて、機関トルク（同図（ｄ））は略一定に維持される。
【００５２】
そして、吸入空気量ＧＡの増加が止まると（時刻ｔ２）点火時期の遅角も停止され、その後においてスロットル開度ＴＡおよび点火時期が一定に維持されて機関トルクが略一定に維持される（時刻ｔ２〜ｔ３）。
【００５３】
その後、予め定められた任意のタイミングにおいて点火時期の進角が開始され（時刻ｔ３）、その後において点火時期がこれも予め定められた任意のパターンをもって徐々に進角される（時刻ｔ３〜ｔ４）。なお、このときスロットル開度ＴＡは一定の開度に維持される。このとき点火時期の進角に合わせて機関トルクが速やかに増加し、これに伴って機関回転速度ＮＥが上昇する。
【００５４】
そして、このように機関回転速度ＮＥが上昇する過程の任意のタイミング、詳しくはクラッチ機構３６の入力側（内燃機関１０側）回転軸の回転速度ＮＣｉと出力側（駆動輪３４側）回転軸の回転速度ＮＣｏとが略一致するようになるタイミングにおいてクラッチ機構３６の開放状態から係合状態への移行が開始される。
【００５５】
ここで、仮にスロットル要求トルクを基準に点火時期要求トルクを算出する従来の構成を採用した場合、スロットル要求トルクに基づくスロットル制御実行によって得られる機関トルクと同スロットル要求トルクとが一致しないことに起因して、実際の機関トルクと所望の機関トルクとの間にずれが生じるおそれがある。なお同図５中の一点差線には、所望の機関トルクに対して実際の機関トルクが不足している場合の一例を示している。
【００５６】
そうしたずれが生じた場合、入力側回転軸の回転速度ＮＣｉと出力側回転軸の回転速度ＮＣｏとが一致しない状態でクラッチ機構３６が係合状態に移行されるようになり、次のような不都合が生じてしまう。すなわち、上記入力側回転軸の回転速度ＮＣｉよりも出力側回転軸の回転速度ＮＣｏが低いときには（ＮＣｉ＞ＮＣｏ）、クラッチ機構３６の係合状態への移行開始に際して出力側回転軸に大きな回転トルクが付与されるようになるために、いわゆる変速ショックが発生してしまう。逆に、上記入力側回転軸の回転速度ＮＣｉよりも出力側回転軸の回転速度ＮＣｏが高いときには（ＮＣｉ＜ＮＣｏ）、クラッチ機構３６の係合状態への移行に際して一時的に出力側回転軸から入力側回転軸に回転トルクが伝達されるようになるため、クランク軸３０から駆動輪３４へのトルク伝達の遅延が発生してしまう。
【００５７】
本実施の形態では、スロットル実現トルクを基準に点火時期要求トルクが算出されるために、入力側回転軸の回転速度ＮＣｉと出力側回転軸の回転速度ＮＣｏとを精度よく一致させた状態でクラッチ機構３６の係合状態への移行が開始されるようになり、上記変速ショックの発生やトルク伝達の遅延が抑制されるようになる。
【００５８】
また、上述のように実際の機関トルクと所望の機関トルクとの間にずれが生じる場合には、機関トルクの自動調節の実行を開始するに際して（時刻ｔ１）、その開始時における機関トルクを開始直前の機関トルクと一致させることができないために、トルク段差が生じてしまう（図５の一点鎖線参照）。一方、機関トルクの自動調節の実行を停止する際には（時刻ｔ５）、その停止直前における機関トルクを停止時における機関トルクに一致させることができないために、やはりトルク段差が生じてしまう。
【００５９】
本実施の形態では、機関トルクを自動調節する際に、実際の機関トルクが所望の機関トルクと一致するように精度よく調節されるため、そうした自動調節の実行開始時や実行停止時におけるトルク段差の発生が抑制されるようになる。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）スロットル制御によって実現されているスロットル実現トルクを算出するとともに、同スロットル実現トルクを基準に点火時期要求トルクを算出するようにした。そのため、スロットル要求トルクを基準に点火時期要求トルクを算出する従来の装置と比較して、スロットル要求トルクに基づくスロットル制御の実行によって得られる機関トルクと同スロットル要求トルクとが一致しないことに起因するトルク段差の発生を的確に抑制することができ、不要なトルク段差の発生を好適に抑制することができる。
【００６１】
（２）スロットル実現トルク、すなわちスロットル制御によって実現されている機関トルクを、同スロットル制御の制御対象である吸入空気量ＧＡに基づいて精度よく算出することができる。
【００６２】
（３）点火時期をスロットル実現トルクの算出パラメータの一つとしたために、同スロットル実現トルクとして、そうした点火時期に見合った値を算出することができ、より実態に即した値を算出することができる。
【００６３】
（４）点火時期要求トルクとスロットル実現トルクとを目標点火時期Ｔｒｔの算出パラメータとしたために、点火時期制御を通じて増減させるべき機関トルクを点火時期要求トルクとスロットル実現トルクとの関係から求めることができ、機関トルクを適正に増減させることの可能な目標点火時期Ｔｒｔを精度よく算出することができる。
【００６４】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・吸入空気量ＧＡや点火時期に基づいてスロットル実現トルクを算出する必要はなく、同スロットル実現トルクの算出パラメータは適宜変更可能である。吸入空気量ＧＡや点火時期は、それら以外の機関パラメータに基づき特定することが可能である。したがって、そうした機関パラメータに基づいてスロットル実現トルクを算出することにより、同スロットル実現トルクとして、スロットル制御によって実現されている機関トルクに相当する値を算出することができる。具体的には、例えばスロットル開度ＴＡや、吸気管圧力、機関回転速度ＮＥ等によって吸入空気量ＧＡを特定することが可能であり、また機関回転速度ＮＥや吸入空気量ＧＡ等によって点火時期を特定することが可能である。
【００６５】
・上記実施の形態において、目標点火時期Ｔｒｔの算出パラメータは、少なくとも点火時期要求トルクおよび点火時期（またはその指標値）を含むのであれば、任意に変更可能である。例えば、スロットル実現トルクを用いずに、点火時期要求トルクおよび点火トルク効率に基づく演算を通じて目標点火時期Ｔｒｔを算出するようにしてもよい。また点火トルク効率に代えて、点火時期、或いは同点火時期を特定可能な機関パラメータを上記算出パラメータとすることも可能である。
【００６６】
・本発明は、自動変速機の変速段の切り替えに際して機関トルクを自動調節する制御装置に限らず、機関トルクの調節に際してスロットル要求トルクおよび点火時期要求トルクを算出する制御装置であれば、適用することができる。また本発明は、多段式の自動変速機が連結された内燃機関の制御装置の他、多段式の手動変速機が連結された内燃機関の制御装置や、無段式の自動変速機が連結された内燃機関の制御装置、それら変速機が連結されない内燃機関の制御装置にも適用可能である。
【００６７】
・本発明は、車両に搭載される内燃機関以外の内燃機関にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施の形態が適用される内燃機関およびその周辺機器の概略構成図。
【図２】スロットル制御処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。
【図３】要求トルク算出処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。
【図４】目標点火時期算出処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。
【図５】（ａ）〜（ｄ）各種処理の実行時における機関運転状態の推移の一例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００６９】
１０…内燃機関、１２…燃焼室、１４…吸気マニホールド、１６…吸気管、１８…エアクリーナ、２０…スロットル弁、２２…サージタンク、２４…スロットルモータ、２６…燃料噴射弁、２８…点火プラグ、３０…クランク軸、３２…自動変速機、３４…駆動輪、３６…クラッチ機構、４０…電子制御装置、４０ａ…機関ＥＣＵ、４０ｂ…変速機ＥＣＵ、４２…吸入空気量センサ、４４…スロットルセンサ、４６…クランクセンサ、４８…アクセルセンサ、５０…車速センサ。
【図１】
2007113555.tif 000003
【図２】
2007113555.tif 000004
【図３】
2007113555.tif 000005
【図４】
2007113555.tif 000006
【図５】
2007113555.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成19年1月19日(2007.1.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の変速段を有する変速機が連結された内燃機関に適用され、同内燃機関のスロットル弁を制御するスロットル制御および同内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御の実行を通じて機関トルクを調節する内燃機関の制御装置において、
前記変速段を切り替える際に、前記スロットル弁の開度を前記変速段の切り替え後の開度に変更するとともに、その変更による前記機関トルクの変化分を相殺するように前記点火時期を調節し、その後において前記スロットル弁の開度を一定に維持しつつ前記点火時期を変更して前記機関トルクを前記変速段の切り替え後における値に自動調節する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
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説明する。
請求項１に記載の発明は、複数の変速段を有する変速機が連結された内燃機関に適用され、同内燃機関のスロットル弁を制御するスロットル制御および同内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御の実行を通じて機関トルクを調節する内燃機関の制御装置において、前記変速段を切り替える際に、前記スロットル弁の開度を前記変速段の切り替え後の開度に変更するとともに、その変更による前記機関トルクの変化分を相殺するように前記点火時期を調節し、その後において前記スロットル弁の開度を一定に維持しつつ前記点火時期を変更して前記機関トルクを前記変速段の切り替え後における値に自動調節することをその要旨とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
変速機の変速段を切り替える場合、所望のタイミングおよびパターンで速やかに機関トルクを変化させたいといった要求がある。仮に、そうした機関トルクの変更をスロットル弁の開度の変更のみを通じて行おうとすると、スロットル弁の開度の変化に対する吸入空気量の変化の感度が低いため、上記要求に的確に応えることは困難である。
上記構成では、機関トルクを変更するのに先立って、スロットル弁の開度が変更されるとともに、その変更に伴う機関トルクを相殺するように点火時期が調節されて、機関トルクが略一定に維持される。その後、スロットル弁の開度を一定に維持しつつ点火時期が変更されて、機関トルクが変更される。
したがって上記構成によれば、スロットル弁の開度の変更と比較して機関トルク変化の感度が高い点火時期の変更を通じて機関トルクを変更することができ、所望のタイミングおよびパターンで速やかに機関トルクを変化させることができるようになる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】