(57)【要約】【課題】エンジンの出力軸がクラッチを介して手動変速機の入力軸に接続された車両において、変速時に適切にエンジン回転速度を入力軸回転速度に同期させる。【解決手段】エンジン制御部８は、ギヤ段の変化が検出された場合に、目標エンジン回転速度Ｎｔを算出し、算出された目標エンジン回転速度Ｎｔにエンジン回転速度Ｎｅを近付けることによって、エンジン回転速度Ｎｅを入力軸回転速度Ｎｉに同期させる。エンジン制御部８は、ギヤ段の変化が検出された場合に、ギヤ段の変化がダウンシフトであり、かつ変化前のギヤ段が３速のギヤ段である所定の条件が成立したときは、２速のギヤ段に応じた値を目標エンジン回転速度として設定する一方で、上記所定の条件が成立しないときには、入力軸回転速度Ｎｉに応じて逐次算出された値を目標エンジン回転速度Ｎｔとして設定する。【選択図】図６
2016130490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力軸がクラッチを介して手動変速機の入力軸に接続された車両の制御装置であって、
前記クラッチの開放後における前記手動変速機の入力軸回転速度の変化に基づいて、前記手動変速機のギヤ段の変化を検出するギヤシフト検出部と、
前記ギヤシフト検出部によって前記ギヤ段の変化が検出された場合に、目標エンジン回転速度を算出し、算出された目標エンジン回転速度にエンジン回転速度を近付けることによって、前記エンジン回転速度を前記入力軸回転速度に同期させるエンジン制御部とを備え、
前記エンジン制御部は、前記ギヤシフト検出部によって前記ギヤ段の変化が検出された場合に、前記ギヤ段の変化がダウンシフトであり、かつ変化前のギヤ段が規定のギヤ段であることを含む所定の条件が成立したときは、前記変化前のギヤ段よりも一段下のギヤ段に応じた値を前記目標エンジン回転速度として設定する一方で、前記所定の条件が成立しないときには、前記入力軸回転速度に応じて逐次算出された値を前記目標エンジン回転速度として設定する、車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置に関し、より特定的には、エンジンの出力軸がクラッチを介して手動変速機の入力軸に接続された車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
手動変速機を備えた車両（ＭＴ車）では、運転者によりクラッチペダルが踏み込まれクラッチが開放されている間にシフトレバーが操作されると、手動変速機のギヤ段が変化する。その後、運転者がクラッチペダルの踏み込みを止めると、クラッチが再締結される。このクラッチ再締結時において、エンジンの出力軸の回転速度（エンジン回転速度）と手動変速機の入力軸の回転速度（入力軸回転速度）との乖離量が大きいと、変速ショックが生じ得る。
【０００３】
運転者によるシフトレバー操作を検出するためのシフトポジションセンサが車両に設けられている場合、変速後のギヤ段（目標ギヤ段）を取得することができる。そのため、その目標ギヤ段に対応する値を目標エンジン回転速度として設定し、その目標エンジン回転速度に近付けるようにエンジン回転速度を制御すれば、変速ショックを好適に軽減することができる。しかし、シフトポジションセンサの設置はコスト増加につながるので、シフトポジションセンサが設けられていない車両が多い。このような車両において、変速時にエンジン回転速度を入力軸回転速度に同期させる同期制御を実現することが求められている。
【０００４】
たとえば特開２０１４−５８９０９号公報（特許文献１）には、手動変速機のギヤ段の変化が検出された場合に、手動変速機の入力軸回転速度を検出し、検出された入力軸回転速度に応じた値を目標エンジン回転速度として設定することによって、エンジン回転速度を入力軸回転速度に同期させる手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−５８９０９号公報
【特許文献２】特開２００８−３０９２３０号公報
【特許文献３】国際公開第２０１２／１５３４１９号
【特許文献４】特開２００３−１４８１９０号公報
【特許文献５】特開平６−２５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シフトポジションセンサが設けられていない車両における同期制御の実現手法としては、手動変速機の入力軸回転速度に応じて遂次算出された値を目標エンジン回転速度として設定することが考えられる（たとえば特許文献１の段落［００１８］参照）。目標エンジン回転速度としては、たとえば入力軸回転速度（あるいは入力軸回転速度に略等しい値）を設定することができるが、入力軸回転速度は運転者によるシフトレバー操作に応じて変化するものである。そのため、エンジン回転速度および入力軸回転速度を検出し、入力軸回転速度と略一致するように遂次算出された目標エンジン回転速度に近付けるようにエンジン回転速度を制御することにより、運転者によるシフトレバー操作に応じたエンジン回転速度のフィードバック制御を実現することができる。
【０００７】
一例として、あるギヤ段（たとえば３速ギヤ段）からそのギヤ段よりも１段下の目標ギヤ段（２速ギヤ段）へのダウンシフトを想定する。これらのギヤ段の間での入力軸回転速度の差が比較的大きい場合、ダウンシフトに際して目標エンジン回転速度を大きく増加させなければならない。しかしながら、上記フィードバック制御では、目標エンジン回転速度は入力軸回転速度に追従して徐々に変化することになる。
【０００８】
一般に、フィードバック制御では、制御対象のパラメータと目標値との差がフィードバック制御量として用いられ、このフィードバック制御量が小さいほど、制御対象のパラメータの変化速度は小さくなる。そのため、この例においては、エンジン回転速度と目標エンジン回転速度との差が小さいほど、エンジン回転速度の変化速度は小さくなる。したがって、上述のように目標エンジン回転速度を徐々に変化させる場合には、シフトポジションセンサが設けられており目標エンジン回転速度として最終的に設定すべき値を最初から設定可能である場合と比べて、フィードバック制御の途中におけるエンジン回転速度と目標エンジン回転速度との差が小さくなるので、エンジン回転速度の変化速度が小さくなり得る。そうすると、エンジン回転速度を入力軸回転速度に同期させるのに要する時間が長くなる可能性がある。
【０００９】
このように、シフトポジションセンサが設けられていない車両において入力軸回転速度に追従するように目標エンジン回転速度を遂次設定する手法を採用すると、運転者によるシフトレバー操作をエンジン回転速度の制御にフィードバックできるものの、エンジン回転速度の同期に要する時間が長くなってしまう可能性がある。そのため、クラッチを再締結できるようになるまでに時間を要し、ドライバビリティが損なわれてしまう可能性がある。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンの出力軸がクラッチを介して手動変速機の入力軸に接続された車両において、変速時に適切にエンジン回転速度を入力軸回転速度に同期させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のある局面に従う車両の制御装置は、エンジンの出力軸がクラッチを介して手動変速機の入力軸に接続された車両の制御装置である。制御装置は、ギヤシフト検出部と、エンジン制御部とを備える。ギヤシフト検出部は、クラッチの開放後における手動変速機の入力軸回転速度の変化に基づいて、手動変速機のギヤ段の変化を検出する。エンジン制御部は、ギヤシフト検出部によってギヤ段の変化が検出された場合に、目標エンジン回転速度を算出し、算出された目標エンジン回転速度にエンジン回転速度を近付けることによって、エンジン回転速度を入力軸回転速度に同期させる。エンジン制御部は、ギヤシフト検出部によってギヤ段の変化が検出された場合に、ギヤ段の変化がダウンシフトであり、かつ変化前のギヤ段が規定のギヤ段であることを含む所定の条件が成立したときは、変化前のギヤ段よりも一段下のギヤ段に応じた値を目標エンジン回転速度として設定する一方で、上記所定の条件が成立しないときには、入力軸回転速度に応じて逐次算出された値を目標エンジン回転速度として設定する。
【００１２】
上記構成によれば、ギヤ段の変化がダウンシフトであり、かつ変化前のギヤ段が規定のギヤ段であることを含む「所定の条件」が成立した場合、変化前のギヤ段よりも一段下のギヤ段に応じた値が目標エンジン回転速度として設定される。言い換えると、「所定の条件」が成立した場合、目標エンジン回転速度として、規定のギヤ段よりも一段下のギヤ段が変化後のギヤ段であるとの予測に基づき、その一段下のギヤ段に対応する、変速前よりも高い値（予測値）が設定される。
【００１３】
「所定の条件」が上記のように定められる理由について説明する。まず、アップシフト時には、エンジン回転速度を低下させる必要がある。それにもかかわらず、目標エンジン回転速度を変速前よりも高く設定すると、エンジン回転速度の増加（吹き上がり）が運転者のシフト操作に反して生じてしまうことになる。したがって、少なくともギヤ段の変化がダウンシフトであることが検出されるまで待ってから、変速前の値よりも高い予測値を目標エンジン回転速度として設定することが望ましい。また、規定のギヤ段（たとえば３速ギヤ段）からのダウンシフトにおいては、一段下のギヤ段（２速ギヤ段）が選択される可能性の方が、他のギヤ段（１速ギヤ段）が選択される可能性と比べて高い。したがって、「所定の条件」が成立する場合には、規定のギヤ段よりも一段下のギヤ段に対応する予測値が目標エンジン回転速度として設定される。これにより、入力軸回転速度に応じて逐次算出された値が目標エンジン回転速度として設定され、目標エンジン回転速度が入力軸回転速度に追従して徐々に変化する場合と比べて、エンジン回転速度と目標エンジン回転速度との差が大きくなる。その結果、エンジン回転速度の変化速度が大きくなるので、速やかにエンジン回転速度を入力軸回転速度に同期させることができる。
【００１４】
反対に、「所定の条件」が成立しない場合、すなわちアップシフトの場合、あるいは規定のギヤ段以外のギヤ段からのダウンシフトの場合には、入力軸回転速度に応じて逐次算出された値が目標エンジン回転速度として設定される。アップシフトが検出された場合には、上述のようにエンジン回転速度の吹き上がりを防止するため、変速前の値よりも高い予測値の設定は避ける方が望ましい。また、規定のギヤ段以外のギヤ段（たとえば４速ギヤ段）からのダウンシフトの場合、２段下のギヤ段（たとえば２速ギヤ段）が選択される可能性もある程度高いので、１段下のギヤ段（たとえば３速ギヤ段）に対応した予測値の設定は避ける方が望ましい。したがって、「所定の条件」が成立しない場合には、入力軸回転速度に応じて逐次算出された値が目標エンジン回転速度として設定される。これにより、「所定の条件」が成立する場合と比べて、エンジン回転速度の変化速度が小さくなるのでエンジン回転速度の同期に要する時間が長くなる可能性はあるものの、運転者のシフト操作に応じてエンジン回転速度を確実に制御することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、エンジンの出力軸がクラッチを介して手動変速機の入力軸に接続された車両において、変速時に適切にエンジン回転速度を入力軸回転速度に同期させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係るエンジン制御装置を搭載した車両の要部を示すブロック図である。
【図２】図１に示すＥＣＵ６の機能ブロック図である。
【図３】遂次算出モードを説明するためのタイムチャートである。
【図４】予測モードを説明するためのタイムチャートである。
【図５】ギヤシフト検出部７による制御を説明するためのフローチャートである。
【図６】エンジン制御部８による制御を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１８】
＜車両の構成＞
図１は、本実施の形態に係るエンジン制御装置を搭載した車両の要部を示すブロック図である。図１を参照して、車両１００は、エンジン１と、クラッチ２と、クラッチペダル３と、手動変速機４と、シフトレバー５と、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic  Control  Unit）６とを備える。車両１００は、エンジン１から出力される駆動力によって走行する。エンジン１が発生する駆動力は、クラッチ２および手動変速機４などを介して駆動輪(図示せず)に伝達される。
【００１９】
エンジン１は、たとえばガソリンエンジンまたはディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン１は、複数の気筒と、各気筒に燃料を供給する燃料噴射装置と、各気筒に空気を供給するスロットルバルブ(いずれも図示せず)とを含む。燃料噴射装置は、ＥＣＵ６からの制御信号に基づいて、各気筒に対して適切な時期に適切な量の燃料を噴射する。スロットルバルブは、ＥＣＵ６からの制御信号に基づいて、各気筒に供給する空気量を調整する。各気筒内に燃料と空気の混合気が形成される。形成された混合気は、ＥＣＵ６からの制御信号に基づいて作動する点火プラグ（図示せず）により着火され、燃焼する。各気筒内で混合気が燃焼することによりエンジン１の出力軸（クランク軸）１ａが回転する。エンジン１の出力軸１ａは、クラッチ２を介して手動変速機４の入力軸４ａに接続されている。
【００２０】
クラッチ２は、交互に重ね合わされた複数の摩擦板を含む。図１では２枚の摩擦板２１，２２が示されている。摩擦板２１，２２は、運転者によってクラッチペダル３が踏み込まれると互いに離間し、エンジン１の出力軸１ａと手動変速機４の入力軸４ａとの間の動力の伝達を遮断する。一方、摩擦板２１，２２は、運転者によってクラッチペダル３が踏み離されると互いに接触し、エンジン１の出力軸１ａと手動変速機４の入力軸４ａとの間で動力を伝達させる。
【００２１】
手動変速機４は、変速比が異なる複数（たとえば５段）のギヤ段を有する。変速比とは、手動変速機４の入力軸４ａの回転速度（入力軸回転速度）Ｎｉと手動変速機４の出力軸(図示せず)の回転速度との比を意味する。低速側（１速側）のギヤ段になるほど変速比が大きくなり、高速側（５速側）のギヤ段になるほど変速比が小さくなる。
【００２２】
シフトレバー５は、シフトゲート（図示せず）に沿って操作可能に設けられる。シフトゲート上に複数のギヤ段の各々に対応する位置が割り当てられている。運転者によってシフトレバー５が複数のギヤ段のうちのいずれかのギヤ段に対応する位置（たとえば１速に対応する位置）に移動するように操作された場合、手動変速機４において割り当てられたギヤ段（たとえば１速）が選択される。手動変速機４は、運転者によるシフトレバー５の操作によって選択されたギヤ段に応じて、車両１００の駆動系の変速比を変更する。ただし、本実施の形態に係る車両１００には、シフトレバー５の位置を検出するためのシフトポジションセンサは設けられていない。このことについては後に詳細に説明する。
【００２３】
ＥＣＵ６は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）と、記憶装置と、入出力バッファ等とを含んで構成される。ＥＣＵ６は、各センサからの入力信号に基づいて各機器を制御する。より具体的には、ＥＣＵ６には、エンジン回転速度センサ１０と、クラッチ開度センサ１１と、入力軸回転速度センサ１２と、車速センサ１３とが電気的に接続されている。
【００２４】
エンジン回転速度センサ１０は、エンジン１の回転速度（エンジン回転速度）Ｎｅを検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ６に出力する。クラッチ開度センサ１１は、クラッチ２に含まれる摩擦板２１，２２の離間量を示すクラッチ開度Ｃｌを検出し、その検出値を示す信号をＥＣＵ６に出力する。入力軸回転速度センサ１２は、手動変速機４の入力軸回転速度Ｎｉを検出し、その検出値を示す信号をＥＣＵ６に出力する。車速センサ１３は、駆動輪の回転速度（すなわち車速）Ｖを検出し、その検出値を示す信号をＥＣＵ６に出力する。ＥＣＵ６は、各センサからの入力信号に基づいてエンジン１を制御する。
【００２５】
＜同期制御＞
車両１００の走行時にクラッチ２が締結されている場合、エンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉとは一致している。手動変速機４の入力軸回転速度Ｎｉは、手動変速機４の複数のギヤ段のうち選択されたギヤ段に応じた回転速度に変速されて、手動変速機４の出力軸（図示せず）から出力されている。運転者がクラッチペダル３を踏み込んでクラッチ２を開放し、さらにシフトレバー５を操作して手動変速機４のギヤ段を切り換えると、変速後のギヤ段によって駆動輪の回転が逆に変速されて手動変速機４の入力軸４ａに伝達され、入力軸回転速度Ｎｉが変化する。入力軸回転速度Ｎｉが変化すると、エンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉとが乖離する。この乖離量が大きい場合、クラッチペダル３を踏み離してクラッチ２を再締結させた際に大きな変速ショックが生じ得る。そのため、手動変速機４のギヤ段の変化を検出した場合、ＥＣＵ６は、エンジン回転速度Ｎｅを入力軸回転速度Ｎｉに同期させるためのエンジン回転速度Ｎｅのフィードバック制御（同期制御）を実行することによって、変速ショックを軽減する。
【００２６】
図２は、図１に示すＥＣＵ６の機能ブロック図である。図２を参照して、ＥＣＵ６は、ギヤシフト検出部７と、エンジン制御部８とを備える。なお、各機能ブロックは、基本的にはＥＣＵ６によるソフトウェア処理によって実現されるが、ＥＣＵ６内に作製されたハードウェア（電子回路）によって実現されてもよい。
【００２７】
ギヤシフト検出部７は、クラッチ２の開放後に運転者のシフトレバー５の操作に応じた手動変速機４のギヤ段の変化を検出し、ギヤ段が変化したことを示すギヤシフト検出信号Ｇｓをエンジン制御部８に出力する。
【００２８】
車両１００にはシフトポジションセンサは設けられていないので、ギヤシフト検出部７は、手動変速機４のギヤ段の変化を直接検出することはできない。そのため、ギヤシフト検出部７は、クラッチ２の開放後における手動変速機４のギヤ段の変化に伴う入力軸回転速度Ｎｉの変化に基づいて、ギヤ段の変化を検出する。以下、この検出手法について説明する。
【００２９】
ギヤ段の変化は、入力軸回転速度Ｎｉの検出値をそのまま用いることによって検出することも可能である。しかし、クラッチ２が開放されると車両１００の駆動系がエンジン１から切断され、その反動で駆動系にねじり振動が発生し、そのねじり振動に起因して入力軸回転速度Ｎｉが周期的に変化し得る。したがって、単に入力軸回転速度Ｎｉの検出値を用いるだけでは、入力軸回転速度Ｎｉの変化が、駆動系のねじり振動に起因する変化であるのか、手動変速機４のギヤ段の変化に起因する変化であるのかを区別できない場合がある。そのため、次の２つの値を用いて手動変速機のギヤ段の変化を検出する手法が提案されている（たとえば特許文献１の段落［００２０］〜［００２４］参照）。
【００３０】
第１の値は、入力軸回転速度Ｎｉの検出値である。この検出値を「ラフ値」Ｎｉとも称する。第２の値は、ラフ値Ｎｉに時間的な平滑化処理（たとえば、なまし処理）を施して求めた値である。この平滑処理後の値を「スムース値」Ｎｉｓとも称する。
【００３１】
ラフ値Ｎｉは、駆動系のねじり振動に起因する成分と、手動変速機４のギヤ段の変化に起因する成分との両方を含み得る。手動変速機４のギヤ段の変化に起因する成分は、駆動系のねじり振動に起因する成分よりも短い期間に変動するため、平滑化処理によって平滑化されやすい。このため、スムース値Ｎｉｓは、主に駆動系のねじり振動に起因する成分を含む。したがって、ラフ値Ｎｉとスムース値Ｎｉｓとの偏差ΔＮｉ（＝Ｎｉ−Ｎｉｓ）を算出すると、駆動系のねじり振動に起因する成分が相殺され、手動変速機４のギヤ段の変化に起因する成分が残る。このように、偏差ΔＮｉを監視することにより、手動変速機４のギヤ段の変化を正確に検出することができる。
【００３２】
クラッチ２の開放後に偏差ΔＮｉの絶対値が所定の判定値（図５に示す判定値α，β）以上となった場合、ギヤシフト検出部７は、手動変速機４のギヤ段が変化したと判定し、ギヤ段が変化したことを示すギヤシフト検出信号Ｇｓをエンジン制御部８に出力する。
【００３３】
エンジン制御部８は、ギヤシフト検出部７からギヤシフト検出信号Ｇｓを受けると、エンジン回転速度Ｎｅを入力軸回転速度Ｎｉに同期させるための同期制御を実行する。より詳細には、エンジン制御部８は、ギヤシフト検出信号Ｇｓを受けると、エンジン回転速度Ｎｅの目標値である目標エンジン回転速度Ｎｔを設定し、その目標エンジン回転速度Ｎｔにエンジン回転速度Ｎｅを近付けることによって同期制御を実現する。
【００３４】
繰り返しになるが、車両１００にはシフトポジションセンサは設けられていない。そのため、エンジン制御部８は、ギヤシフト検出信号Ｇｓを受けた時点においては、変速後のギヤ段（目標ギヤ段）を取得することはできず、それゆえ目標ギヤ段に対応する値を目標エンジン回転速度Ｎｔとして設定することはできない。したがって、同期制御を実現する手法として、入力軸回転速度Ｎｉを検出し、検出された入力軸回転速度Ｎｉに応じた値の目標エンジン回転速度Ｎｔを逐次算出し、遂次算出された目標エンジン回転速度Ｎｔにエンジン回転速度Ｎｅを近付けることによって、エンジン回転速度Ｎｅを入力軸回転速度Ｎｉに同期させることが考えられる。目標エンジン回転速度Ｎｔは、たとえば入力軸回転速度Ｎｉと略等しく設定することができる（Ｎｔ≒Ｎｉ）。以下、このような制御モードを「遂次算出モード」とも称する。
【００３５】
＜遂次算出モード＞
図３は、遂次算出モードを説明するためのタイムチャートである。図３の横軸は経過時間を表す。図３の縦軸は、上から順にクラッチ２の状態と、手動変速機４において形成されたギヤ段と、入力軸回転速度Ｎｉ、エンジン回転速度Ｎｅおよび目標エンジン回転速度Ｎｔとを表す。ここでは４速から３速へのダウンシフトの例について説明する。
【００３６】
図１〜図３を参照して、開始時刻（０）において、クラッチ２は締結されているので、エンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉとは一致している。運転者はギヤシフトを行なうためにアクセルペダル（図示せず）を踏み離しているので、エンジン回転速度Ｎｅおよび入力軸回転速度Ｎｉは徐々に低下している。手動変速機４では４速のギヤ段が形成されている。
【００３７】
時刻ｔ１１において、運転者がクラッチペダル３を踏み込むと、クラッチ２が開放される。これにより、エンジン回転速度Ｎｅは入力軸回転速度Ｎｉから乖離して低下する。
【００３８】
時刻ｔ１２において、運転者が３速ギヤ段へのダウンシフト操作を行うと、入力軸回転速度Ｎｉが増加を始める。入力軸回転速度Ｎｉは、車速Ｖと変更後のギヤ段（３速ギヤ段）の変速比とで決まる値に向けて増加する。このときの入力軸回転速度Ｎｉの急激な変化は平滑化処理によって平滑化されるため、ラフ値Ｎｉ（現在の入力軸回転速度Ｎｉの検出値）に遅れてスムース値Ｎｉｓが増加する。そのため、ラフ値とスムース値Ｎｉｓとの偏差ΔＮｉ（＝Ｎｉ−Ｎｉｓ）が大きくなる。
【００３９】
時刻ｔ１３において、偏差ΔＮｉが判定値β（β＞０）以上になると、ギヤシフト検出部７は、ダウンシフト操作があったと判定する。そうすると、ギヤシフト検出部７は、ダウンシフト操作があったことを示すギヤシフト検出信号Ｇｓをエンジン制御部８に出力する。
【００４０】
エンジン制御部８は、変速前のギヤ段が４速ギヤ段の場合、ギヤシフト検出信号Ｇｓに応答して遂次算出モードに従う制御を実行する。より具体的には、エンジン制御部８は、入力軸回転速度Ｎｉに応じた値の目標エンジン回転速度Ｎｔを逐次算出し、その目標エンジン回転速度Ｎｔと現在のエンジン回転速度Ｎｅとの差に基づいてエンジントルク要求Ｄｔを算出し、そのエンジントルク要求Ｄｔに基づいてエンジン１を運転する。これにより、エンジン回転速度Ｎｅが入力軸回転速度Ｎｉに向けて増加する（矢印ＡＲ１参照）。
【００４１】
時刻ｔ１４において、エンジン回転速度Ｎｅが目標エンジン回転速度Ｎｔに到達する。すなわち、エンジン回転速度Ｎｅの入力軸回転速度Ｎｉへの同期が完了する。その後、時刻ｔ１５において、クラッチ２が再び締結される。
【００４２】
このように、遂次算出モードでは、入力軸回転速度Ｎｉを遂次検出しながら、入力軸回転速度Ｎｉに追従するように目標エンジン回転速度Ｎｔを徐々に変化させることになる。入力軸回転速度Ｎｉは、運転者によるシフトレバー５の操作に応じて変化するものである。したがって、遂次算出モードに従って同期制御を実現すれば、運転者によるシフトレバー５の操作（言い換えれば運転者の意図）をエンジン回転速度Ｎｅのフィードバック制御に適切に反映させることができる。
【００４３】
その一方で、一般に、フィードバック制御では、制御対象のパラメータと目標値との差がフィードバック制御量として用いられ、このフィードバック制御量が小さいほど、制御対象のパラメータの変化速度（単位時間当たりの変化量）は小さくなる。このため、エンジン回転速度Ｎｅと目標エンジン回転速度Ｎｔとの差が小さいほど、エンジン回転速度Ｎｅの変化速度は小さくなる。したがって、遂次算出モードでは、時刻ｔ１３と時刻ｔ１４との間の期間Ｔ１おいて目標エンジン回転速度Ｎｔに近付けるようにエンジン回転速度Ｎｅが制御される際に、エンジン回転速度Ｎｅの変化速度が相対的に小さくなり得る。その結果、同期制御の実現に要する期間Ｔ１が長くなってしまう可能性がある。
【００４４】
一例として、本実施の形態では、２速ギヤ段と３速ギヤ段との間での入力軸回転速度Ｎｉの差ΔＮｅ２（図４参照）が、３速ギヤと４速ギヤとの間での入力軸回転速度Ｎｉの差ΔＮｅ１と比べて大きいものとする。このため、３速ギヤ段から２速ギヤ段へのダウンシフト時には、４速ギヤ段から３速ギヤ段へのダウンシフト時と比べて、目標エンジン回転速度Ｎｔを大きく増加させなければならない。それにもかかわらず遂次算出モードに従う制御を実行すると、エンジン回転速度Ｎｅの変化速度が相対的に小さいため、エンジン回転速度Ｎｅの同期に要する期間が過度に長くなってしまう可能性がある。その結果、クラッチ２を再締結するのに時間を要し、ドライバビリティが損なわれてしまう可能性がある。
【００４５】
そこで、本実施の形態によれば、同期制御を実現するための手法として、エンジン制御部８が「遂次算出モード」に加えて「予測モード」を有する構成を採用する。遂次算出モードが、エンジン回転速度Ｎｅのフィードバック制御において、いわば確実性を優先するモードであるのに対し、予測モードは応答性を優先するモードである。
【００４６】
＜予測モード＞
予測モードについてより具体的に説明する。手動変速機４のギヤ段の変化が検出された場合に、当該変化がダウンシフトであり、かつ変速前のギヤ段が規定のギヤ段（本実施の形態では３速ギヤ段）であることを含む所定の条件が成立したときに、予測モードは選択される。予測モードにおいては、目標エンジン回転速度Ｎｔは、規定のギヤ段（３速ギヤ段）よりも一段下のギヤ段（２速ギヤ段）が変化後のギヤ段であるとの予測に基づき、当該一段下のギヤ段に対応する値（予測値）に設定される。これにより、遂次算出モードと比べて、エンジン回転速度Ｎｅと目標エンジン回転速度Ｎｔとの差が大きくなるので、エンジン回転速度Ｎｅの変化速度が大きくなる。したがって、エンジン回転速度Ｎｅの同期に要する期間を短くすることができる。
【００４７】
所定の条件が上記のように定められる理由について説明する。アップシフト時には、エンジン回転速度を低下させる必要がある。それにもかかわらず、目標エンジン回転速度を変速前よりも高く設定すると、エンジン回転速度Ｎｅの増加（吹き上がり）が運転者のシフト操作に反して生じてしまうことになる。したがって、少なくともギヤ段の変化がダウンシフトであることが検出されるまで待ってから、変速前の値よりも高い予測値を目標エンジン回転速度Ｎｔとして設定することが望ましい。また、規定のギヤ段（３速ギヤ段）からのダウンシフトにおいては、一段下のギヤ段（２速ギヤ段）が選択される可能性の方が、他のギヤ段（１速ギヤ段）が選択される可能性と比べて高い。したがって、所定の条件が成立する場合には、規定のギヤ段よりも一段下のギヤ段に対応する予測値を目標エンジン回転速度として設定することができる。
【００４８】
反対に、上記所定の条件が成立しない場合、すなわちアップシフトの場合、あるいは規定のギヤ段以外のギヤ段からのダウンシフトの場合には、遂次算出モードが選択される。すなわち、入力軸回転速度Ｎｉに応じて逐次算出された値が目標エンジン回転速度Ｎｔとして設定される。アップシフトが検出された場合には、上述のようにエンジン回転速度Ｎｅの吹き上がりを防止するため、変速前の値よりも高い予測値の設定は避ける方が望ましい。また、規定のギヤ段以外のギヤ段（たとえば４速ギヤ段）からのダウンシフトの場合、２段下のギヤ段（たとえば２速ギヤ段）が選択される可能性もある程度高いので、１段下のギヤ段（たとえば３速ギヤ段）が選択されるとは予測に基づく目標エンジン回転速度Ｎｔの設定は行なわない方が望ましい。したがって、上記所定の条件が成立しない場合には、遂次算出モードが選択される。これにより、予測モードと比べて、エンジン回転速度Ｎｅの変化速度が小さくなるので、エンジン回転速度Ｎｅの同期に要する時間が長くなる可能性はあるものの、運転者のシフト操作に応じてエンジン回転速度Ｎｅを確実にフィードバック制御することができる。
【００４９】
図４は、予測モードを説明するためのタイムチャートである。ここでは３速から２速へのダウンシフトの例について説明する。図４を参照して、運転者によって手動変速機４のギヤ段のダウンシフト操作が行なわれるまでの制御（時刻ｔ２２までの制御）は、遂次算出モードにおける時刻ｔ１２までの制御と同等であるため、詳細な説明は繰り返さない。
【００５０】
時刻ｔ２３において、入力軸回転速度Ｎｉの偏差ΔＮｉが判定値β以上になると、ギヤシフト検出部７は、ダウンシフト操作があったことを示すギヤシフト検出信号Ｇｓをエンジン制御部８に出力する。
【００５１】
エンジン制御部８は、変速前のギヤ段が規定のギヤ段（３速ギヤ段）の場合には、ギヤシフト検出信号Ｇｓに応答して予測モードを選択する。より具体的には、エンジン制御部８は、目標エンジン回転速度Ｎｔとして、車速Ｖと変速前のギヤ段（３速ギヤ段）よりも一段下のギヤ段（２速ギヤ段）とに応じた値を設定する。そして、エンジン制御部８は、その目標エンジン回転速度Ｎｔと現在のエンジン回転速度Ｎｅとの差に基づいてエンジントルク要求Ｄｔを算出し、そのエンジントルク要求Ｄｔに基づいてエンジン１を運転する。これにより、エンジン回転速度Ｎｅが入力軸回転速度Ｎｉに向けて急速に増加する（矢印ＡＲ２参照）。
【００５２】
時刻ｔ２４において、エンジン回転速度Ｎｅが入力軸回転速度Ｎｉに到達し、エンジン回転速度Ｎｅの同期が完了する。その後、クラッチ２が再び締結される（時刻ｔ２５）。
【００５３】
このように、予測モードにおいては、ダウンシフトが検出された時点で、変速後のギヤ段と予測されるギヤ段（２速ギヤ段）に応じた目標エンジン回転速度Ｎｔが設定される。そのため、遂次算出モードと比べて、フィードバック制御の途中におけるエンジン回転速度Ｎｅと目標エンジン回転速度Ｎｔとの差が大きくなるので、エンジン回転速度Ｎｅの変化速度が大きくなる。その結果、ダウンシフトの検出からエンジン回転速度Ｎｅの入力軸回転速度Ｎｉへの同期に要する期間Ｔ２（＝ｔ２４−ｔ２３）を短くすることができる。
【００５４】
図５は、ギヤシフト検出部７による制御を説明するためのフローチャートである。図５および後述する図６に示すフローチャートは、所定の条件成立時あるいは所定の期間経過毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００５５】
ステップ（以下、Ｓと略す）１において、ギヤシフト検出部７は、車両１００の暖機が完了しているか否かを判別する。一例として、エンジン１の冷却水温に基づいて、車両の暖機が完了しているか否かを判定することができる。車両１００の暖機が完了していない場合（Ｓ１においてＮＯ）、ギヤシフト検出部７は、図５に示すフローチャートの処理を終了して処理をメインルーチンへと戻す。一方、車両１００の暖機が完了している場合（Ｓ１においてＹＥＳ）、ギヤシフト検出部７は処理をＳ２に進める。
【００５６】
Ｓ２において、ギヤシフト検出部７は、運転者によりクラッチペダル３が踏み込まれてクラッチ２が開放されているか否かを判定する。この判定は、クラッチ開度センサ１１によって検出されたクラッチ開度Ｃｌに基づいて行なわれる。クラッチ開度Ｃｌがクラッチ２の完全締結時の開度よりも所定の値以上大きい場合、クラッチ２が開放されていると判定され、そうでない場合はクラッチ２が開放されていないと判定される。クラッチ２が開放されていない場合（Ｓ２においてＮＯ）、ギヤシフト検出部７は、図５に示すフローチャートの処理を終了して処理をメインルーチンへと戻す。一方、クラッチ２が開放されている場合（Ｓ２においてＹＥＳ）、ギヤシフト検出部７は、処理をＳ３に進める。
【００５７】
クラッチ２が開放されると、エンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉとが乖離する（図３の時刻ｔ１１または図４の時刻ｔ２１参照）。Ｓ３において、ギヤシフト検出部７は、エンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉとが乖離しているか否かを判定する。詳細には、ギヤシフト検出部７は、エンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉとの差の絶対値（乖離量）が既定値以上の状態が一定時間以上継続しているか否かを判定する。エンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉとが乖離していないと判定された場合（Ｓ３においてＮＯ）、ギヤシフト検出部７は、図５に示すフローチャートの処理を終了して処理をメインルーチンへと戻す。一方、エンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉとが乖離している判定された場合（Ｓ３においてＹＥＳ）、ギヤシフト検出部７は処理をＳ４に進める。
【００５８】
Ｓ４において、ギヤシフト検出部７は、入力軸回転速度のスムース値Ｎｉｓとラフ値との偏差（Ｎｉｓ−Ｎｉ）が所定の判定値α（α＞０）以上であるか否かを判定する。Ｎｉｓ−Ｎｉ≧αの場合（Ｓ４においてＹＥＳ）、手動変速機４のギヤ段はアップシフトされている。そのため、ギヤシフト検出部７は、アップシフトを示すギヤシフト検出信号Ｇｓをエンジン制御部８に出力する（Ｓ５）。
【００５９】
これに対し、Ｎｉｓ−Ｎｉ＜αの場合（Ｓ４においてＮＯ）、ギヤシフト検出部７は、処理をＳ６に進め、ラフ値Ｎｉとスムース値Ｎｉｓとの偏差（Ｎｉ−Ｎｉｓ）が所定の判定値β以上であるか否かを判定する。Ｎｉ−Ｎｉｓ≧βの場合（Ｓ６においてＹＥＳ）、手動変速機４のギヤ段はダウンシフトされている。そのため、ギヤシフト検出部７は、ダウンシフトを示すギヤシフト検出信号Ｇｓエンジン制御部８に出力する（Ｓ５、図３の時刻ｔ１３または図４の時刻ｔ２３参照）。一方、Ｎｉ−Ｎｉｓ＜βの場合（Ｓ６においてＮＯ）、ギヤシフト検出部７は、ギヤシフト検出信号Ｇｓを出力せずに図５に示すフローチャートの処理を終了し、処理をメインルーチンへと戻す。
【００６０】
図６は、エンジン制御部８による制御を説明するためのフローチャートである。図６を参照して、Ｓ１１において、エンジン制御部８は、ギヤシフト検出部７からのギヤシフト検出信号Ｇｓを受けるのを待つ。ギヤシフト検出信号Ｇｓを受けると（Ｓ１１においてＹＥＳ）、エンジン制御部８は、ギヤシフト検出信号Ｇｓがダウンシフトを示すものであるか否かを判定する（Ｓ１２）。
【００６１】
ギヤシフト検出信号Ｇｓがダウンシフトを示す場合（Ｓ１２においてＹＥＳ）、エンジン制御部８は、ダウンシフト前のギヤ段が規定のギヤ段（本実施の形態では３速ギヤ段）であるか否かをさらに判定する（Ｓ１３）。ダウンシフト前のギヤ段が３速ギヤ段の場合（Ｓ１３においてＹＥＳ）、エンジン制御部８は、予測モードに従うエンジン回転速度Ｎｅのフィードバック制御を実行することによって同期制御を実現する。より具体的には、エンジン制御部８は、規定のギヤ段（３速ギヤ段）よりも１段下のギヤ段（２速ギヤ段）に対応する値を目標エンジン回転速度Ｎｔとして設定する（図４の時刻ｔ２３参照）。
【００６２】
これに対し、運転者によるシフトレバー５の操作がアップシフト操作の場合（Ｓ１２においてＮＯ）、またはシフトレバー５の操作が３速ギヤ段以外からのダウンシフト操作の場合（Ｓ１３においてＮＯ）、エンジン制御部８は、遂次算出モードに従うエンジン回転速度Ｎｅのフィードバック制御を実行することによって同期制御を実現する。より具体的には、エンジン制御部８は、入力軸回転速度センサ１２により検出された入力軸回転速度Ｎｉに応じて遂次算出された値を目標エンジン回転速度Ｎｔとして設定する（図３の時刻ｔ１３参照）。Ｓ１４またはＳ１５の処理が終了すると、すなわちエンジン回転速度Ｎｅが入力軸回転速度Ｎｉに到達して上記フィードバック制御が完了すると、処理はメインルーチンへと戻される。
【００６３】
以上のように、本実施の形態によれば、手動変速機４のギヤ段の変化が検出された場合に、ギヤ段の変化がダウンシフトであり、かつ変化前のギヤ段が規定のギヤ段であることを含む所定の条件の成立の正否に応じて、目標エンジン回転速度Ｎｔの設定手法が選択される。上記所定の条件が成立する場合、予測モードを選択することによって、速やかにエンジン回転速度Ｎｅを入力軸回転速度Ｎｉに同期させることができる。一方、上記所定の条件が成立しない場合には、遂次算出モードを選択することによって、運転者のシフト操作に応じてエンジン回転速度Ｎｅを確実に入力軸回転速度Ｎｉに同期させることができる。したがって、本実施の形態では、適切にエンジン回転速度Ｎｅを入力軸回転速度Ｎｉに同期させることができる。
【００６４】
なお、予測モードでは、１段のダウンシフトを予測して目標エンジン回転速度Ｎｔを設定すると説明したが、２段以上のダウンシフトが行なわれる可能性もある。２段以上のダウンシフトが行なわれると、１段のダウンシフトが行なわれる場合と比べて、入力軸回転速度Ｎｉが急激に増加する。そのため、２段以上のダウンシフト時には入力軸回転速度Ｎｉに応じて遂次算出される目標エンジン回転速度Ｎｔの値の方が、１段のダウンシフトに対応して設定される目標エンジン回転速度Ｎｔの値よりも大きくなり得る。したがって、２段以上のダウンシフトの可能性を考慮して、予測モードにおいては、規定のギヤ段よりも１段下のギヤ段に対応する値と、入力軸回転速度Ｎｉに応じて遂次算出された値とのうち大きい方の値を目標エンジン回転速度Ｎｔとして設定してもよい。これにより、エンジン回転速度Ｎｅの変化速度をさらに大きくすることができるので、より速やかにエンジン回転速度Ｎｅを入力軸回転速度Ｎｉに同期させることができる。
【００６５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６６】
１  エンジン、１ａ  出力軸、２  クラッチ、３  クラッチペダル、４  手動変速機、４ａ  入力軸、５  シフトレバー、６  特開平、７  ギヤシフト検出部、８  エンジン制御部、１０  エンジン回転速度センサ、１１  クラッチ開度センサ、１２  入力軸回転速度センサ、１３  車速センサ、２１，２２  摩擦板、１００  車両。
【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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