特許 6922311 車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6922311

(24)【登録日】2021年8月2日

(45)【発行日】2021年8月18日

(54)【発明の名称】車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20210805BHJP

   F16H 61/66 20060101ALI20210805BHJP

   F16H 61/04 20060101ALI20210805BHJP

   F16H 59/14 20060101ALI20210805BHJP

   F02D 43/00 20060101ALI20210805BHJP

   F02D 23/02 20060101ALI20210805BHJP

   F02P 5/15 20060101ALI20210805BHJP

   F16H 59/36 20060101ALN20210805BHJP

【ＦＩ】

   F02D45/00

   F16H61/66

   F16H61/04

   F16H59/14

   F02D43/00 301K

   F02D43/00 301R

   F02D23/02 L

   F02P5/15 H

   !F16H59/36

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-57169(P2017-57169)

(22)【出願日】2017年3月23日

(65)【公開番号】特開2018-159324(P2018-159324A)

(43)【公開日】2018年10月11日

【審査請求日】2020年2月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100167380

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100187827

【弁理士】

【氏名又は名称】赤塚 雅則

(72)【発明者】

【氏名】宮嶋 昇平

(72)【発明者】

【氏名】宮田 敏行

(72)【発明者】

【氏名】戸田 仁司

【審査官】 北村 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１１３７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０４７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３８１９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１６６９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００４１４９３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−０２０６９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ４５／００

Ｆ０２Ｄ ２３／０２

Ｆ０２Ｄ ４３／００

Ｆ０２Ｐ ５／１５

Ｆ１６Ｈ ５９／１４

Ｆ１６Ｈ ６１／０４

Ｆ１６Ｈ ６１／６６

Ｆ１６Ｈ ５９／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関を搭載する車両の制御装置であって、
前記内燃機関は、
燃焼室に接続された吸気通路及び排気通路と、
前記吸気通路に配置されるスロットルバルブと、
前記排気通路に配置され前記排気通路内の排気ガスによって駆動される排気タービンと前記吸気通路に配置され燃焼室への吸気を過給するコンプレッサとを有する過給機と、
前記排気通路における前記排気タービンの上流側と下流側とを接続する排気バイパス通路を開閉する排気バイパスバルブとを備え、
前記制御装置は、
ドライバが要求するエンジン出力であるドライバ要求トルクを検出するドライバ要求トルク検出手段と、
外部要求に基づいて前記ドライバ要求トルクより小さいトルクである制限トルクを算出する制限トルク算出手段と、
前記外部要求に基づいて前記制限トルクよりも大きいトルクである補正トルクを前記外部要求が要求された際に算出する補正トルク算出手段と、
前記スロットルバルブ及び前記排気バイパスバルブの開度を制御するエンジン制御部と、
を備え、
前記エンジン制御部は、
通常運転時に、前記スロットルバルブ及び前記排気バイパスバルブの開度を前記ドライバ要求トルクに基づいて制御するとともに、前記外部要求に基づく一時的なトルク低減が要求される所定の運転条件が成立した際に、前記スロットルバルブの開度を前記制限トルクに基づいて制御し、前記排気バイパスバルブの開度を前記補正トルクに基づいて制御し、前記外部要求に基づくトルク低減要求が一時的なものではなく一定の時間以上継続することが要求される所定の運転条件が成立した際に、前記スロットルバルブの開度及び前記排気バイパスバルブの開度を前記制限トルクに基づいて制御する車両の制御装置。

【請求項2】

前記補正トルクを前記ドライバ要求トルクと同じ値とする
請求項１に記載の車両の制御装置。

【請求項3】

変速比を無段階で変化させる無段階変速機構と、
前記無段階変速機構を制御する変速制御部と、を備え、
前記所定の運転条件は、加速時に前記無段階変速機構の変速比を上げてエンジン回転数を低下させるステップアップシフトに伴うものである請求項１に記載の車両の制御装置。

【請求項4】

前記エンジン制御部は、前記補正トルクに基づいて前記排気バイパスバルブの開度を制御する際に、前記燃焼室内の燃料の燃焼性を低下させる制御を行う請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両の制御装置。

【請求項5】

前記燃焼室内の燃料を燃焼させる点火装置を備え、
前記燃焼室内の燃料の燃焼性の低下の制御は、前記点火装置による点火時期を遅角させるものである請求項４に記載の車両の制御装置。

【請求項6】

前記エンジン制御部は、前記補正トルクに基づいて前記排気バイパスバルブの開度を制御する際に、前記スロットルバルブを閉方向へ動作させる制御を行う
請求項４又は５に記載の車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

排気ガスのエネルギをタービンで回収して吸気を過給する機械式過給機と、タービンに供給される排気を調整するウェイストゲートバルブを備えるエンジンを搭載した車両の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

排気ガスのエネルギを利用して、燃焼室に導入される吸気を過給する機械式過給機を備えたエンジンが広く採用されている。

【0003】

この種の機械式過給機はターボチャージャとも呼ばれ、エンジンの吸気通路の途中にコンプレッサを配置し、排気通路の途中にタービンを配置し、排気通路を流れる排気ガスでタービンを回転させることによりコンプレッサを作動させ、燃焼室への吸入空気量を増大させて、エンジンのトルクの向上を図っている。

【0004】

この種の機械式過給機では、排気ガスの一部を排気バイパス通路に分流させることにより、タービンへの流入量を調節する排気バイパスバルブ、いわゆるウェイストゲートバルブが採用される。タービンを通過する排気ガスの量をウェイストゲートバルブで調整することで、吸気の過給圧を制御することができる。

【0005】

従来のウェイストゲートバルブは、過給圧を動力源とした空圧式アクチュエータにより制御されていたが、近年は、電動機で開閉制御するようにした電制式ウェイストゲートバルブも採用されている。ウェイストゲートバルブを電制式とすることで、過給圧が低い場合でも駆動でき、また、より緻密な制御が可能となっている。

【0006】

ところで、近年の車両は、変速比を無段階で連続的に変化させることができる連続可変トランスミッション（ＣＶＴ／Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）等を採用することが多い。これらの無段階変速機構は、運転者が操作するシフトレバーが自動シフトポジションにある際に、運転状態に応じて無段階に変速する無段自動変速モードを備えている。

【0007】

連続可変トランスミッション等の無段階変速機構を備えた車両では、加速制御の際に、通常は速度の上昇とともにエンジン回転数も上昇していくところ、速度が上昇してもそれに見合ったエンジン回転数の上昇が生じない運転領域が存在する。例えば、或る速度以上の高速領域において、速度が上昇しても、エンジン回転数が上昇せず一定とされる運転領域が存在する。

【0008】

このような速度の上昇とエンジン回転数の上昇とが連動しない設定の運転領域（以下、非連動運転領域と称する。）では、運転者は、実際には速度が上昇しているのに、それをエンジンの回転数の上昇で体感できない事態となり、それが、ある種の運転上の違和感に繋がることがある。

【0009】

このような運転上の違和感を緩和するために、非連動運転領域において、加速時に敢えて変速比を上げることによりエンジン回転数を不連続に低下させ、その後、エンジン回転数が上がれば再度変速比を上げる制御、いわゆるステップアップシフトを行う技術がある。このステップアップシフトにより、オートマチックトランスミッションやマニュアルトランスミッションを搭載した車両で生じるような、段階的なシフトアップ操作に似た走行感覚を得ることができ、運転上の違和感を緩和することができる（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２０１３−２０４７８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

上記ステップアップシフトでは、変速比を上げた際に、トルク過多によって車両が前へ押し出されるような走行感覚を生じないように、目標トルクの設定値を低減し、その低減した目標トルクから計算された相対的に低い目標空気充填効率となるように、スロットルバルブとウェイストゲートバルブを制御している。具体的には、相対的に低い目標空気充填効率に合わせてウェイストゲートバルブを開放することにより、過給圧を低下させる制御を行っている。

【0012】

しかし、目標空気充填効率に合わせて吸気圧が一旦低下すると、ステップアップシフトの制御が終了した際に吸気圧を高めるためにウェイストゲートバルブを閉じても、すぐには吸気圧が上昇せず、目標空気充填効率に対する過給遅れが生じ、実トルクの立ち上がりが遅くなるという問題がある。このような過給遅れは、ステップアップシフト以外にも、例えば、車両の横滑り防止制御等の種々の外部要求に基づく一時的なトルク制限要求の後に生じやすい。

【0013】

そこで、この発明の課題は、一時的なトルク低減要求に基づいてトルク低減が成された後の過給遅れを抑制することである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記の課題を解決するために、この発明は、内燃機関を搭載する車両の制御装置であって、前記内燃機関は、燃焼室に接続された吸気通路及び排気通路と、前記吸気通路に配置されるスロットルバルブと、前記排気通路に配置され前記排気通路内の排気ガスによって駆動される排気タービンと前記吸気通路に配置され燃焼室への吸気を過給するコンプレッサとを有する過給機と、前記排気通路における前記排気タービンの上流側と下流側とを接続する排気バイパス通路を開閉する排気バイパスバルブとを備え、前記制御装置は、ドライバが要求するエンジン出力であるドライバ要求トルクを検出するドライバ要求トルク検出手段と、外部入力に基づいて前記ドライバ要求トルクより小さいトルクである制限トルクを算出する制限トルク算出手段と、前記制限トルクよりも大きいトルクである補正トルクを算出する補正トルク算出手段と、前記スロットルバルブ及び前記排気バイパスバルブの開度を制御するエンジン制御部とを備え、前記エンジン制御部は、通常運転時に、前記スロットルバルブ及び前記排気バイパスバルブの開度を前記ドライバ要求トルクに基づいて制御するとともに、所定の運転条件が成立した際に、前記スロットルバルブの開度を前記制限トルクに基づいて制御し、前記排気バイパスバルブの開度を前記補正トルクに基づいて制御する車両の制御装置を採用した。

【0015】

ここで、前記補正トルクを前記ドライバ要求トルクと同じ値とすることができる。

【0016】

また、変速比を無段階で変化させる無段階変速機構と、前記無段階変速機構を制御する変速制御部とを備え、前記所定の運転条件は、加速時に前記無段階変速機構の変速比を上げてエンジン回転数を低下させるステップアップシフトに伴うものである構成を採用することができる。

【0017】

これらの各態様において、前記エンジン制御部は、前記補正トルクに基づいて前記排気バイパスバルブの開度を制御する際に、前記燃焼室内の燃料の燃焼性を低下させる制御を行う構成を採用することができる。

【0018】

このとき、前記燃焼室内の燃料を燃焼させる点火装置を備え、前記燃焼室内の燃料の燃焼性の低下の制御は、前記点火装置による点火時期を遅角させるものである構成を採用することができる。

【0019】

さらに、前記エンジン制御部は、前記補正トルクに基づいて前記排気バイパスバルブの開度を制御する際に、前記スロットルバルブを閉方向へ動作させる制御を行う構成を採用することができる。

【発明の効果】

【0020】

この発明は、通常運転時に、スロットルバルブ及び排気バイパスバルブの開度をドライバ要求トルクに基づいて制御するとともに、所定の運転条件が成立した際に、スロットルバルブの開度をドライバ要求トルクよりも小さい制限トルクに基づいて制御し、排気バイパスバルブの開度を制限トルクよりも大きい補正トルクに基づいて制御するようにしたので、一時的なトルク低減要求に基づいてトルク低減が成された後の過給遅れを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】この発明の実施形態を示す車両の制御装置の要部を示す模式図である。

【図2】この発明の車両の制御装置を搭載した車両の模式図である。

【図3】この発明の車両の制御装置による制御を示すグラフ図である。

【図4】この発明の車両の制御装置による制御を示すグラフ図である。

【図5】この発明の車両の制御装置による制御を示すグラフ図である。

【図6】この発明の車両の制御装置による制御を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、この実施形態の内燃機関（以下、エンジンＥと称する）を搭載した車両の制御装置５０の要部を概念的に示す模式図である。図２は、車両の制御装置５０を搭載した車両Ｆの模式図である。

【0023】

この実施形態のエンジンＥは、４サイクルガソリンエンジンである。エンジンＥの構成は、図１に示すように、燃焼室２に吸気を送り込む吸気ポート３、その吸気ポート３に通じる吸気通路４、燃焼室２から排気を送り出す排気ポート１３、その排気ポート１３に続く排気通路１４、吸気ポート３又は燃焼室２内に燃料を噴射する燃料噴射装置等を備えている。吸気ポート３及び排気ポート１３は、それぞれバルブによって開閉される。

【0024】

この実施形態では４つの気筒を備えた４気筒エンジンを想定しているが、気筒の数に関わらずこの発明を適用可能である。

【0025】

燃焼室２へ通じる吸気通路４には、燃焼室２への接続部である吸気ポート３から上流側に向かって、インマニ内の圧力検知により吸入空気量の情報を取得する圧力センサ１６、吸気ポート３への流路面積を調節するスロットルバルブ５、通過する空気量を検出するエアフローセンサ１７、吸気通路４を流れる吸気を冷却する吸気冷却装置（インタークーラ）６、機械式過給機（ターボチャージャ）１０のコンプレッサ１１、エアクリーナ７等が設けられる。

【0026】

排気通路１４には、燃焼室２への接続部である排気ポート１３から下流側に向かって、機械式過給機１０のタービン１２、排気中の有害物質を浄化する触媒等を備えた排気浄化部１５、消音器等が設けられる。

【0027】

機械式過給機１０は、吸気通路４に配置され燃焼室２へ導入される吸気を過給するコンプレッサ１１と、排気通路１４に配置される排気タービン１２とで構成される。排気通路１４を流れる排気ガスによって排気タービン１２が回転すると、その回転が吸気通路４のコンプレッサ１１に伝達される。コンプレッサ１１の回転によって、吸気通路４内を流れる吸気に過給が行われる。

【0028】

また、排気通路１４における排気タービン１２の上流側と下流側とを接続する排気バイパス通路２１と、その排気バイパス通路２１を開閉する排気バイパスバルブ２２とを備えた排気バイパス装置２０、いわゆるウェイストゲートバルブ装置が設けられている。排気バイパスバルブ２２を開放すれば、排気タービン１２側に流れている排気ガスの一部が排気バイパス通路２１側に分流され、排気タービン１２に加わる排気エネルギが低減されるので、吸気の過給圧が低減される。

【0029】

この実施形態では、排気バイパスバルブ２２は電動機で開閉制御される電制式ウェイストゲートバルブとなっている。

【0030】

このエンジンＥを搭載する車両Ｆは、エンジンＥを制御するための電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３０を備える。電子制御ユニット３０は、圧力センサ１６、エアフローセンサ１７、排気ガスの温度を検出する排気温度センサ、シリンダブロック等を冷却する冷却水の温度を検出する水温センサ、エンジンＥのクランクシャフトの回転速度を検出する回転速度センサ、車両Ｆの速度を検出する車速センサ、その他、エンジンＥの制御に必要な情報を取得するセンサ装置からの情報を取得し、エンジンＥの制御に活用する。

【0031】

車両Ｆは、ドライバが要求するエンジン出力であるドライバ要求トルクＡを入力するドライバ要求入力手段４１を備えている。ドライバ要求入力手段４１は、ドライバが操作するアクセル装置（アクセルペダル）であり、そのアクセル装置の踏み込み量に応じて、トルクに関するドライバ要求が調整される。

【0032】

電子制御ユニット３０は、燃料噴射装置による燃料噴射や、過給圧の制御、スロットルバルブ５の開度の制御、その他、エンジンの制御に必要な指令を行うエンジン制御部３１を備える。エンジン制御部３１は、要求されるトルクによって決定される目標空気充填効率に基づいて、スロットルバルブ５、機械式過給機１０及び排気バイパスバルブ２２、その他装置を制御する。

【0033】

電子制御ユニット３０は、ドライバ要求トルクＡを検出するドライバ要求トルク検出手段３４を備える。ドライバ要求トルク検出手段３４は、アクセルポジションセンサ等によるアクセルの踏み込み量の情報を取得することにより、ドライバが要求するエンジン出力を算出する。

【0034】

また、電子制御ユニット３０は、ドライバ要求トルクＡより小さいトルクである制限トルクＢを算出する制限トルク算出手段３５を備える。制限トルク算出手段３５は、ドライバによる要求（以下、ドライバ要求と称する）以外の一時的なトルク低減要求（以下、外部要求と称する）に対して、ドライバ要求トルクＡとは別の制限トルクＢを算出する。

【0035】

さらに、電子制御ユニット３０は、外部要求があった際に、その制限トルクＢよりも大きいトルクである補正トルクＣを算出する補正トルク算出手段３６を備えている。補正トルクＣは、制限トルクＢよりも大きい値であればよく、この補正トルクＣを、ドライバ要求トルクＡと同じ値とすることもできる。

【0036】

エンジン制御部３１は、スロットルバルブ５及び排気バイパスバルブ２２の開度を制御する。また、エンジン制御部３１は、外部要求があったことを示す所定の運転条件が成立した際に、スロットルバルブ５の開度を制限トルク算出手段３５で検出した制限トルクＢに基づいて制御するとともに、排気バイパスバルブ２２の開度を補正トルク算出手段３６によって算出した補正トルクＣに基づいて制御する。

【0037】

ドライバ要求によって行われる通常運転時、ドライバ要求トルクＡに基づいて目標空気充填効率が決定され、その目標空気充填効率に基づいて、スロットルバルブ５の開度が決定されるとともに、必要な量の燃料の噴射が必要な時期に行われ、さらに、適切な点火時期が設定される。このとき、同時に、機械式過給機１０及び排気バイパスバルブ２２の制御により、吸気に対する必要な過給圧が設定される。例えば、大きな加速が要求されるアクセル全開状態では、スロットルバルブ５は全開状態とされ、排気バイパスバルブ２２は全閉状態とされる。

【0038】

ここで、エンジン制御部３１は、ドライバ要求トルクＡに対して第一の目標空気充填効率Ｘを設定する。また、外部要求に対しては、エンジン制御部３１は、ドライバ要求トルクＡよりも優先してその外部要求に基づく要求トルクである制限トルクＢを適用するが、特に、排気バイパスバルブ２２を制御するためにのみ、制限トルクＢとは別の補正トルクＣを設定する。そして、制限トルクＢに基づいて第二の目標空気充填効率Ｙを、補正トルクＣに基づいて、第三の目標空気充填効率Ｚを設定する。

【0039】

制限トルクＢはドライバ要求トルクＡよりも小さい値であるので、第二の目標空気充填効率Ｙは、第一の目標空気充填効率Ｘよりも小さい値に設定される。補正トルクＣは制限トルクＢよりも大きい値であるので、第三の目標空気充填効率Ｚは、第二の目標空気充填効率Ｙよりも大きい値に設定される。ここで、補正トルクＣがドライバ要求トルクＡと等しく設定される場合は、第三の目標空気充填効率Ｚは第一の目標空気充填効率Ｘと等しくなる。補正トルクＣがドライバ要求トルクＡよりも小さく設定される場合は、第三の目標空気充填効率Ｚは第一の目標空気充填効率Ｘよりも小さくなる。また、補正トルクＣがドライバ要求トルクＡよりも大きく設定される場合は、第三の目標空気充填効率Ｚは第一の目標空気充填効率Ｘよりも大きくなる。

【0040】

ところで、この車両Ｆは、変速比を連続的に変化させることができる無段階変速機構４０を備えている。無段階変速機構４０は、ドライバが操作するシフトレバーが自動シフトポジションにある際に、変速比を無段階で変化させる無段自動変速モードを備えており、ドライバからの各種の入力信号に基づいて、又は、運転状態に基づいて自動的に制御される。無段階変速機構４０の制御は、電子制御ユニット３０が備える変速制御部３２によって行われる。

【0041】

無段階変速機構４０は、エンジンＥと駆動輪Ｗとの間の動力伝達経路の途中に設けられ、エンジンＥの駆動力による回転を運転状況に応じた適切な変速比で駆動輪Ｗに伝達する機能を有する。ここでは、無段階変速機構４０として、ベルトやチェーン、その他、歯車以外の動力伝達部材を介して変速比を連続的に変化させることができる連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）を採用しているので、無段階での連続的な変速比の設定が可能である。

【0042】

前述の一時的なトルク低減要求、すなわち、外部要求として、例えば、ドライバ要求トルクＡに基づく加速時において、ドライバ要求に基づくことなく自動的に無段階変速機構４０の変速比を上げてエンジン回転数を不連続に低下させるステップアップシフトに伴うものが挙げられる。

【0043】

ステップアップシフトについて説明すると、例えば、図３（ａ）に示すように、通常のドライバ要求に基づく加速制御では、アクセルの踏み込み量に応じた開度となるようにスロットルバルブ５の開閉が制御され、さらに、その加速の度合いに応じて、排気バイパスバルブ２２は閉方向へ動作され過給圧が高められていく。そして、図中の矢印ａ，ｂ，ｃに示すように、車速の上昇とともにエンジン回転数（プライマリ回転数）も上昇するが、或る速度（図３（ａ）では約１００ｋｍ／時に設定）以上の高速領域においては、矢印ｄに示すように、速度が上昇しても、エンジン回転数が上昇せず一定（図３（ａ）では６０００回転／分に設定）とされる非連動運転領域が存在する。

【0044】

ここで、図中の符号ｍａｘは車速に対するエンジン回転数の最大値、符号ｍｉｎは車速に対するエンジン回転数の最小値、符号ｌｉｍは、通常の加速制御の際における車速に対するエンジン回転数の上限を示すリミット線を示す。加速時には、このリミット線に沿って変速比の制御が行われる。

【0045】

つぎに、ステップアップシフトが行われる際について説明すると、例えば、図３（ｂ）中の矢印ａ，ｂ，ｃに示すように、車速の上昇とともにエンジン回転数が上昇し前述の非連動運転領域に至る。この後、制御上限ラインｘと制御下限ラインｙとの間で、ステップアップシフトによって変速比を段階的に上げる制御が繰り返し行われる。最初のステップアップシフトでは、変速比が不連続に上昇してエンジン回転数は矢印ｅに示すように急激に低下して制御下限ラインｙに至る。その後、加速に伴って徐々にエンジン回転数が矢印ｆに示すように上昇し、再度、制御上限ラインｘに至る。ここで、２回目のステップアップシフトで変速比が不連続に上昇してエンジン回転数は矢印ｇに示すように急激に低下して制御下限ラインｙに至る。その後、加速に伴って徐々にエンジン回転数が矢印ｈに示すように上昇し、再度、制御上限ラインｘに至ると次なるステップアップシフトが行われる。

【0046】

このようなステップアップシフトによって変速比を上げる制御が行われている期間を、以下、ステップアップシフト期間と称する。

【0047】

従来の技術では、ステップアップシフト期間等のイナーシャ変化が大きい場合に、車両Ｆが前へ押し出されるような走行感覚を生じないように、変速制御部３２からの自動的な要求により、目標トルクを、ドライバ要求トルクＡによる目標空気充填効率よりも低い値に設定することで、排気バイパスバルブ２２を開放して過給圧を低下させ、一時的なトルク低減要求に対応していた。このため、ステップアップシフト期間が終了した後、すぐには吸気圧が上昇せず過給遅れの問題を生じていた。

【0048】

それに対して、この発明では、図４（ａ）に示すステップアップシフト期間中、図４（ｂ）に示すように、ドライバ要求トルクＡに対して相対的に低いトルクである制限トルクＢが設定され、トルクの要求は、ドライバ要求トルクＡに優先して制限トルクＢが適用される。図４（ｃ）に示すように、ドライバ要求トルクＡに対応して設定される目標空気充填効率が第一の目標充填効率Ｘであり、制限トルクＢに対応して設定される目標空気充填効率が第二の目標空気充填効率Ｙである。ステップアップシフト期間中は、第二の目標空気充填効率Ｙが適用される。

【0049】

ただし、図４（ｄ）に示すように、エンジン制御部３１は、優先して適用された制限トルクＢによる第二の目標空気充填効率Ｙとは別に、機械式過給機１０や排気バイパスバルブ２２を制御することのみを目的として、補正トルクＣに対応して設定される第三の目標空気充填効率Ｚを設定する。

【0050】

すなわち、ドライバ要求トルクＡによる第一の目標空気充填効率Ｘは、外部要求が無い運転状態では、スロットルバルブ５や点火装置８、燃料噴射装置、機械式過給機１０及び排気バイパスバルブ２２をそれぞれ制御するために用いられる。

【0051】

また、外部要求がある運転状態では、その外部要求による制限トルクＢに基づく第二の目標空気充填効率Ｙは、スロットルバルブ５や点火装置８、燃料噴射装置を制御するために用いられるが、機械式過給機１０や排気バイパスバルブ２２のみは、第二の目標空気充填効率Ｙよりも大きい値に設定された第三の目標空気充填効率Ｚを適用する。

【0052】

ここで、第三の目標空気充填効率Ｚは、その時点で、優先適用されている外部要求による第二の目標空気充填効率Ｙよりも大きい値であればよく、例えば、図４（ｄ）中に示すように、ステップアップシフト前のドライバ要求トルクＡによる第一の目標空気充填効率Ｘと同じ値とすることができる。これにより、排気バイパスバルブ２２の開動作は行われず、あるいは、開動作が行われたとしても、従来よりも開動作後の設定開度が小さく設定されることで、ステップアップシフト期間中の吸気圧の低下が抑制される。これにより、一時的なトルク低減要求に基づいてトルク低減が成された後の立ち上がりの過給遅れを抑制することができる。

【0053】

このように、第三の目標空気充填効率Ｚによって排気バイパスバルブ２２の制御を行った際に、そのままでは発生トルクが低減されないので、この状態では、トルク過多によって車両Ｆが前へ押し出されるような走行感覚を生じてしまう。このため、エンジン制御部３１は、図５（ｃ）に示すステップアップシフト期間中に、図５（ｆ）に示すように、燃焼室２内の燃料の燃焼性を低下させる制御を行うことにより、図５（ｄ）に示すように、発生トルクを低減させている。

【0054】

図５（ｆ）において、燃焼室２内の燃料の燃焼性の低下の制御は、点火装置８による点火時期を遅角させるものとしているが、これに代えて、あるいは、これに加えて、例えば、燃料の噴射量を低減する等、他の制御を行ってもよい。

【0055】

また、上記の燃料の燃焼性を低下させる制御のみでは、発生トルクの低減量が不足する場合には、さらに発生トルクを低減させる制御として、図５（ｅ）に示すように、スロットルバルブ５を閉方向へ動作させる制御を合わせて行ってもよい。

【0056】

図６は、排気バイパスバルブ２２の開度を決定するためのフローチャートを示す。このフローチャートでは、まず、ステップＳ１で制御を開始し、ステップＳ２では、トルク低減要求の有無が判別される。トルク低減要求がある場合、ステップＳ３では、そのトルク低減要求が、外部要求、すなわち、ドライバ要求以外の外部からの一時的なトルク低減要求であるかどうかが判別される。

【0057】

トルク低減要求が、ドライバ要求以外による一時的なトルク低減要求であれば、ステップＳ４へ移行し、排気バイパスバルブ２２の開度を決定するため目標スロットル上流圧力（目標空気充填効率）を算出する。このとき、目標空気充填効率として、補正トルクＣによる第三の目標空気充填効率Ｚを採用する。第三の目標空気充填効率Ｚは、ドライバ要求トルクＡによる第一の目標空気充填効率Ｘと同じ値である。この算出及び決定は、電子制御ユニット３０が備える開度決定手段３３が行うことができる（以下、各ステップでも同様）。

【0058】

ステップＳ６では、そのステップＳ４で採用された第三の目標空気充填効率Ｚに基づいて、排気バイパスバルブ２２の開閉が制御される。このとき、排気バイパスバルブ２２以外のスロットルバルブ５、点火装置８、燃料噴射装置等の制御には、制限トルクＢによって決定される第二の目標空気充填効率Ｙが適用される。

【0059】

また、ステップＳ３において、トルク低減要求が一時的なものでなく一定の時間以上継続するものであれば、ステップＳ５へ移行し、同じく、排気バイパスバルブ２２の開度を決定するため目標スロットル上流圧力（目標空気充填効率）を算出する。このとき、トルク低減要求は一時的なものではないので、そのトルク低減要求（制限トルクＢ）による目標空気充填効率（第二の目標空気充填効率Ｙ）を、そのまま排気バイパスバルブ２２の制御に採用する。このとき、排気バイパスバルブ２２以外のスロットルバルブ５、点火装置８、燃料噴射装置等の制御にも、同じ目標空気充填効率が適用される。
なお、トルク低減要求が外部要求によるものでなくドライバ要求に基づくものであれば、そのトルク低減要求（ドライバ要求トルクＡ）による目標空気充填効率（第一の目標空気充填効率Ｘ）を、そのまま排気バイパスバルブ２２の制御に採用する。このとき、排気バイパスバルブ２２以外のスロットルバルブ５、点火装置８、燃料噴射装置等の制御にも、同じ目標空気充填効率が適用される。

【0060】

ステップＳ６では、ステップＳ５で採用された各目標空気充填効率に基づいて、排気バイパスバルブ２２の開閉が制御される。このとき、排気バイパスバルブ２２以外のスロットルバルブ５、点火装置８、燃料噴射装置等も、同じくステップＳ５で採用された目標空気充填効率によって制御される。以下、ステップＳ７以降、同様の制御を繰り返す。

【0061】

この実施形態では、排気バイパス装置２０を電制式とすることで、過給圧が低い場合でも駆動でき、より緻密な制御を可能としているが、排気バイパス装置２０は空圧式アクチュエータにより制御してもよい。

【0062】

なお、ドライバ要求以外の一時的なトルク低減要求としては、実施形態で示したステップアップシフト以外にも、例えば、車両Ｆが備える横滑り防止機能や、加速ショック(車体の押し出し感や飛び出し)低減機能、その他、危険回避等を目的とするトルク低減機能による一時的なトルク低減要求が挙げられる。

【0063】

この実施形態のエンジンＥは４サイクルガソリンエンジンとしたが、この実施形態には限定されず、他の形式のガソリンエンジンの他、ディーゼルエンジン等でもこの発明を適用できる。

【符号の説明】

【0064】

１ エンジン
２ 燃焼室
３ 吸気ポート
４ 吸気通路
５ スロットルバルブ
６ 吸気冷却装置（インタークーラ）
７ エアクリーナ
８ 点火装置
１０ 機械式過給機
１１ コンプレッサ
１２ 排気タービン
１３ 排気ポート
１４ 排気通路
１５ 排気浄化部
１６ 圧力センサ
１７ エアフローセンサ
２０ 排気バイパス装置
２１ 排気バイパス通路
２２ 排気バイパスバルブ
３０ 電子制御ユニット
３１ エンジン制御部
３２ 変速制御部
３３ 開度決定手段
３４ ドライバ要求トルク検出手段
３５ 制限トルク算出手段
３６ 補正トルク算出手段
４０ 無段階変速機構
４１ ドライバ要求入力手段（アクセル装置）
５０ 車両の制御装置
Ａ ドライバ要求トルク
Ｂ 制限トルク
Ｃ 補正トルク
Ｃ 第一の目標空気充填効率
Ｄ 第二の目標空気充填効率
Ｅ エンジン
Ｆ 車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】