JP2005330868A - 内燃機関のスロットル制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スムーズなシフトチェンジを素早く行うことができ、ドライバビリティを向上することができる内燃機関のスロットル制御装置を提供すること。
【解決手段】 クラッチの継合時にマニュアルトランスミッションと連結される内燃機関のスロットル制御装置において、アクセルペダルのアクセル開度を検出し（ステップＳＴ１）、クラッチペダルが踏み込まれていることを判断し（ステップＳＴ２）、シフトレバーがニュートラルポジションである（ＭＴがニュートラル状態である）ことを判断し（ステップＳＴ３）、車両の車速が一定車速以上であると判断すると（ステップＳＴ４）、読み込まれたシフトチェンジ用スロットル開度マップに基づいて（ステップＳＴ５）、スロットル開度算出手段が検出されたアクセル開度に応じたスロットル弁のスロットル開度をクラッチの継合時におけるスロットル開度よりも大きく算出する（ステップＳＴ６）。
【選択図】 図３

Description

この発明は、内燃機関のスロットル制御装置に関し、更に詳しくは、アクセルペダルのアクセル開度に応じてスロットル弁のスロットル開度を制御する内燃機関のスロットル制御装置に関する。

一般に、乗用車、トラックなどに搭載されるガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどの内燃機関の駆動力は、変速機、最終減速機などを介して路面に伝達される。ここで、変速機は、内燃機関の駆動力を変化させるものであり、オートマティックトランスミッションと、マニュアルトランスミッション（以下、「ＭＴ」と称する）とがある。ＭＴは、このＭＴと内燃機関との間に介在するクラッチが継合することにより、内燃機関の駆動力が伝達されるものである。ＭＴは、変速比、すなわち、入力軸の回転数と出力軸の回転数との比を異ならせる複数の変速段をする。運転者は、シフトレバーの操作することで、ＭＴの変速段を変更する。具体的には、運転者のシフトレバーの操作に応じて、ＭＴの入力軸に固定された複数の歯車と出力軸に固定された複数の歯車との噛み合わせが変更される。

ＭＴの変速段を変更、すなわちシフトチェンジ（シフトアップあるいはシフトダウン）する際には、運転者は、まずクラッチペダルを踏み込むことで、クラッチの継合を解除し、内燃機関の駆動力がＭＴに伝達されない状態とする。次に、クラッチペダルを踏み込んだまま、シフトレバーを操作し、ＭＴの変速段を変更する。そして、クラッチペダルの踏み込みをやめ、クラッチを継合させ、内燃機関の駆動力をＭＴに伝達することで行われる。ここで、内燃機関が搭載されている車両がある車速を得るために必要な内燃機関の機関回転数は、ＭＴの各変速段において異なるものである。例えば、変速段の変速比が大きいほど、この車両がある車速を得るために必要な機関回転数は高くなる。

従って、シフトチェンジする際に、シフトチェンジ時の機関回転数が、ＭＴのシフトチェンジ後の変速段において、車両の車速に対して必要な機関回転数でないと、スムーズなシフトチェンジを行うことができない。これは、例えば、シフトチェンジ時の機関回転数が、ＭＴのシフトチェンジ後の変速段において、車両の車速に対して必要な機関回転数よりも高い場合はシフトチェンジ後に車両が急激に加速してしまい、低い場合はシフトチェンジ後に車両が急激に減速してしまうためである。そこで、特許文献１に示すように、アクセルペダルのアクセル開度に基づいたスロットル弁のスロットル開度をシフトチェンジ時に変更する技術が提案されている。

特許文献１に示す従来の内燃機関のスロットル制御装置（車両用アクセル制御装置）は、クラッチペダルの踏み込みまたはシフトレバーのニュートラル位置を検出した際に、アクセルペダルのアクセル開度に応じたスロットル弁のスロットル開度を当該クラッチペダルが踏み込まれていないまたはシフトレバーがニュートラル位置以外の位置である時におけるスロットル弁のスロットル開度よりも小さくするものである。この従来の内燃機関のスロットル制御装置によれば、シフトチェンジ時においてアクセルペダルのアクセル開度に応じたスロットル弁のスロットル開度を小さくする、すなわちシフトチェンジ時のスロットルレスポンスを低くし、シフトチェンジ時の機関回転数をＭＴのシフトチェンジ後の変速段において、車両の車速に対して必要な機関回転数に合わせる際のアクセルペダル操作の操作性を向上し、スムーズなシフトチェンジを行うことができる。

特開昭５９−１２０５２７号公報

ところで、運転者がシフトレバーを操作し、シフトチェンジ、特にシフトダウンする際には、機関回転数をシフトチェンジ時に上昇させる必要がある。これは、ＭＴの変速段がシフトチェンジにより、その変速比の大きい変速段に変更されるためであり、シフトチェンジ時の機関回転数がシフトチェンジ前の機関回転数のままであると、ＭＴのシフトチェンジ後の変速段において、車両の車速に対して必要な機関回転数よりも低くなり、シフトチェンジ後に車両が急激に減速してしまうからである。しかしながら、上記従来の内燃機関のスロットル制御装置では、シフトチェンジ時のスロットルレスポンスが低いため、シフトチェンジ時に、このシフトチェンジ時の機関回転数をＭＴのシフトチェンジ後の変速段において、車両の車速に対して必要な機関回転数まで上昇させるためには、アクセルペダルを深く、かつ長時間踏み込み必要があった。従って、シフトチェンジ時の機関回転数がＭＴのシフトチェンジ後の変速段において、車両の車速に対して必要な機関回転数まで上昇するのを待ってから、クラッチペダルの踏み込みをやめ、クラッチを継合させることとなり、スムーズなシフトチェンジを短時間で行うことができず、ドライバビリティが低下するという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、スムーズなシフトチェンジを素早く行うことができ、ドライバビリティを向上することができる内燃機関のスロットル制御装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明では、クラッチの継合時にマニュアルトランスミッションと連結される内燃機関のスロットル制御装置において、アクセルペダルのアクセル開度を検出するペダル開度検出手段と、前記クラッチの継合が解除されていることを検出するクラッチ継合検出手段と、前記検出されたアクセル開度に応じて前記内燃機関に吸気される吸入空気量を調整するスロットル弁のスロットル開度を算出するスロットル開度算出手段と、前記算出されたスロットル開度に基づいて、前記スロットル弁を駆動するスロットル弁駆動手段と、を備え、前記スロットル開度算出手段は、前記クラッチ継合検出手段により、前記クラッチの継合が解除されていると検出された場合に、前記検出されたアクセル開度に応じたスロットル開度を当該クラッチの継合時におけるスロットル開度よりも大きく算出することを特徴とする。

この発明によれば、スロットル開度算出手段は、クラッチ継合検出手段により、クラッチの継合が解除されていると検出すると、運転者がクラッチペダルを踏み込み、ＭＴの変速段を変更中、すなわちシフトチェンジ中であると判断する。スロットル開度算出手段は、シフトチェンジ中であると判断した場合は、検出されたアクセル開度に応じたスロットル弁のスロットル開度を変更する。つまり、スロットル開度算出手段は、クラッチの継合が解除されている時において検出されたアクセル開度に応じたスロットル開度が、クラッチの継合時において検出された同一のアクセル開度に応じたスロットル開度よりも大きくなるように算出し、スロットル弁駆動手段がこのスロットル開度に基づいて、スロットル弁を駆動する。従って、スムーズなシフトチェンジ、特にスムーズなシフトダウンする際には、シフトチェンジ時のスロットルレスポンスを高くすることができ、シフトチェンジ時の機関回転数をＭＴのシフトチェンジ後の変速段において、車両の車速に対して必要な機関回転数に上昇させる際のアクセルペダルの踏み込みを浅く、かつ短時間とすることができる。これにより、スムーズなシフトチェンジを短時間で行うことができる。

また、この発明では、上記内燃機関のスロットル制御装置において、前記マニュアルトランスミッションのニュートラル状態を検出するニュートラル検出手段をさらに備え、前記スロットル開度算出手段は、前記ニュートラル検出手段により、前記マニュアルトランスミッションがニュートラル状態であると検出された場合に、前記検出されたアクセル開度に応じたスロットル開度を当該クラッチの継合時におけるスロットル開度よりも大きく算出することを特徴とする。

この発明によれば、スロットル開度算出手段は、クラッチの継合が解除されている時で、ＭＴがニュートラル状態、すなわちＭＴの入力軸に固定されているいずれの歯車も、出力軸に固定されているいずれの歯車と噛み合っていない状態において、検出されたアクセル開度に応じたスロットル開度が、クラッチの継合時において検出された同一のアクセル開度に応じたスロットル開度よりも大きくなるように算出し、スロットル弁駆動手段は、このスロットル開度に基づいて、前記スロットル弁を駆動する。ここで、運転者がシフトレバーを操作し、シフトチェンジする際には、ＭＴは必ず一度ニュートラル状態となる。従って、スロットル開度算出手段は、運転者がシフトチェンジのためではなく、クラッチペダルを踏み込み、クラッチの継合を解除した際には、クラッチの継合が解除されている時において検出されたアクセル開度に応じたスロットル開度は、クラッチの継合時において検出された同一のアクセル開度に応じたスロットル開度となり、スロットルレスポンスは高くならない。これにより、シフトチェンジ時以外に運転者がクラッチペダルを踏み込んだ際における不用意なアクセルペダルの踏み込みによる燃費の低下やエミッションの低下を抑制することができる。

また、この発明では、上記内燃機関のスロットル制御装置において、前記内燃機関が搭載された車両の車速を検出する車速検出手段をさらに備え、前記スロットル開度算出手段は、前記車速検出手段により、検出された前記車両の車速が所定車速以上であると判断した場合に、前記検出されたアクセル開度に応じたスロットル開度を当該クラッチの継合時におけるスロットル開度よりも大きく算出することを特徴とする。

この発明によれば、スロットル開度算出手段は、クラッチの継合が解除されている時で、内燃機関が搭載されている車両の車速が所定車速以上である判断した際において、検出されたアクセル開度に応じたスロットル開度が、クラッチの継合時において検出された同一のアクセル開度に応じたスロットル開度よりも大きくなるように算出し、スロットル弁駆動手段は、このスロットル開度に基づいて、前記スロットル弁を駆動する。従って、スロットル開度算出手段は、少なくとも車両の停止時に運転者がシフトチェンジを行う際には、クラッチの継合が解除されている時において検出されたアクセル開度に応じたスロットル開度は、クラッチの継合時において検出された同一のアクセル開度に応じたスロットル開度となり、スロットルレスポンスは高くならない。従って、車両の走行時以外に運転者がクラッチペダルを踏み込んだ際における不用意なアクセルペダルの踏み込みによる燃費の低下やエミッションの低下を抑制することができる。

この発明にかかる内燃機関のスロットル制御装置は、スムーズなシフトチェンジを短時間で行うことができ、ドライバビリティを向上することができるという効果を奏する。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。ここで、この発明にかかるスロットル制御装置は、下記の実施例において、クラッチペダルを操作する（踏み込む）運転者の意志により、クラッチの継合、解除が行われる場合について説明するが、これに限定されるものではなく、後述するＥＣＵ４によりクラッチの継合、解除が制御される場合についても用いることができる。

図１は、この発明にかかる内燃機関のスロットル制御装置の構成例を示す図である。図１に示すように、車両には、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどである内燃機関１０と、この内燃機関１０とＭＴ（シンクロメッシュ機構を備えるＭＴも含まれる）３０との連結を行うクラッチ２０と、このクラッチ２０の継合時に内燃機関１０と連結されるＭＴ３０が搭載されている。スロットル制御装置１は、アクセルペダル１４に取り付けられたペダル開度検出手段であるアクセルペダルセンサ２と、クラッチペダル１５に取り付けられたクラッチ継合検出手段であるクラッチペダルセンサ３と、スロットル開度算出手段であるＥＣＵ（Engine Control Unit）４と、スロットル弁駆動手段であるスロットル弁駆動装置５と、ニュートラル検出手段であるポジションセンサ６と、車速検出手段である車速センサ７とにより構成されている。なお、８は、上記ポジションセンサ６が取り付けられ、運転者の意志によりＭＴ３０の図示しない変速段の変更、すなわちシフトチェンジを行うシフト装置である。また、１１は、車両外部から内燃機関１０に吸気される吸入空気量をスロットル開度で調整するスロットル弁１２が配置された吸気系統である。また、１３は、内燃機関１０から排気される排気ガスを車両外部に排気する排気系統である。

アクセルペダルセンサ２は、アクセル開度検出手段であり、運転者が踏み込むことができるアクセルペダル１４に取り付けられている。アクセルペダルセンサ２は、運転者がアクセルペダル１４を踏み込む際の踏み込み量を検出し、この踏み込み量をアクセル開度として、後述するＥＣＵ４に出力するものである、ここで、アクセル開度とは、アクセルペダル１４の踏み込み量をパーセントで表示するものであり、アクセルペダル１４を踏み込まない状態、すなわちアクセルペダルを解放する状態を０［％］とし、最後まで踏み込まれた状態を１００［％］とする。

クラッチペダルセンサ３は、クラッチ継合解除検出手段であり、運転者が踏み込むことができるクラッチペダル１５に取り付けられている。このクラッチペダル１５は、クラッチ２０に機械的あるいは電気的に接続されており、運転者がクラッチペダル１５を踏み込みことでクラッチ２０の継合が解除されるものである。つまり、クラッチペダルセンサ３は、運転者がクラッチペダル１５を踏み込むことで、クラッチ２０の継合の解除を検出するものであり、クラッチ２０の継合が解除されていることを後述するＥＣＵ４に出力するものである。

ＥＣＵ４は、スロットル開度算出手段であり、内燃機関１０が搭載された車両の各所に取り付けられたセンサから、各種入力信号が入力される。具体的には、内燃機関の図示しないクランクシャフトに取り付けられた角度センサにより検出された機関回転数、吸気系統１１に取り付けられたエアフロメータ１１ｂにより検出されたエアフィルタ１１ａを介して吸気される吸入空気量、アクセルペダルセンサ２により検出されたアクセル開度、クラッチペダルセンサ３により検出されたクラッチの継合状態（クラッチ継合解除）、後述するポジションセンサ６により検出されたシフトレバー８ａのシフトポジション（ニュートラルポジション）、後述する車速センサ７により検出された車両の車速などがある。これら入力信号および記憶部４３に記憶されている後述する通常スロットル開度マップ、シフトチェンジ用スロットル開度マップ、噴射制御マップなどの各種マップに基づいて、後述するスロットル弁１２の弁開度を制御するスロットル開度信号、内燃機関１０の図示しない燃料噴射弁の噴射タイミングや噴射量を制御する噴射信号、内燃機関１０の図示しない点火プラグの点火タイミングを制御する点火信号などの出力信号を出力する。

具体的には、上記入力信号や出力信号の入出力を行う入出力ポート（Ｉ／Ｏ）４１と、処理部４２と、上記通常スロットル開度マップ、シフトチェンジ用スロットル開度マップ、噴射制御マップなどの各種マップなどを格納する記憶部４３とにより構成されている。処理部４２は、メモリおよびＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成され、内燃機関のスロットル制御装置の動作方法などに基づくプログラムをメモリにロードして実行することにより、内燃機関のスロットル制御装置の動作方法などを実現させるものであっても良い。また、記憶部４３は、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような読み出しのみが可能な揮発性のメモリあるいはＲＡＭ（Random Access Memory）のような読み書きが可能な揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。また、この実施例では、内燃機関のスロットル制御装置の動作方法をＥＣＵ４により実現させるが、これに限定されるものではなく、このＥＣＵ４とは個別に形成された制御装置により実現しても良い。

図２は、アクセル開度とスロットル開度との関係を示す図である。ＥＣＵ４の記憶部４３に格納されている通常スロットル開度マップはＭＴ３０の変速段ごとのアクセル開度に対するスロットル開度特性であり、シフトチェンジ用スロットル開度マップはシフトチェンジ時におけるアクセル開度に対するスロットル開度特性である。同図に示すように、ＥＣＵ４がシフトチェンジ用スロットル開度マップを用い、後述する検出されたアクセル開度に応じて算出したスロットル開度（同図ではＡ）は、このＥＣＵ４が通常スロットル開度マップを用い、上記検出された同一のアクセル開度に応じて算出したスロットル開度（同図ではＢ（１速），Ｃ（５速））よりも大きくなる。つまり、シフトチェンジ用スロットル開度マップは、通常スロットル開度マップと比較して、アクセル開度に応じたスロットル開度が大きくなるように設定されている。

スロットル弁駆動装置５は、スロットル弁駆動手段であり、内燃機関１０の吸気系統１１の図示しない吸気通路内に回転自在に支持されているスロットル弁を駆動するものであり、サーボモータなどにより構成されている。このスロットル弁駆動装置５は、上記ＥＣＵ４から出力されたスロットル開度信号に基づく弁開度となるようにスロットル弁５を駆動するものである。ここで、スロットル開度とは、スロットル弁１２の弁開度に応じて図示しない吸気通路に形成される開口の面積をパーセントで表示するものであり、スロットル弁１２が０度、すなわち図示しない吸気通路がこのスロットル弁１２により閉塞された状態を０［％］とし、例えば９０度の状態を１００［％］とする。

ポジションセンサ６は、ニュートラル検出手段であり、運転者がシフトチェンジ時に操作を行うシフト装置８に取り付けられている。このシフト装置８は、ＭＴ３０に機械的あるいは電気的に接続されており、運転者がシフト装置８を操作、すなわちシフトレバー８ａを所望のシフトポジション（例えば、１速〜５速、リバース）に移動すると、ＭＴ３０はこのシフトレバー８ａが移動したシフトポジションに対応した変速段となる。つまり、運転者がシフトレバー８ａを操作することにより、ＭＴ３０の変速段が変更、すなわちこのＭＴ３０の入力軸に固定されている複数の歯車と、出力軸に固定されている複数の歯車とが噛み合わせが変更されて変速比が変化する。ここで、運転者がシフトレバー８ａを操作し、ＭＴの変速段を変更する際には、このシフトレバー８ａは必ず一度ニュートラルポジション（同図の斜線で示す部分）となり、入力軸に固定されているいずれの歯車も出力軸に固定されているいずれの歯車と噛み合っていない、すなわちニュートラル状態となる。このポジションセンサ６は、シフト装置８のシフトレバー８ａがニュートラルポジションであることを検出することで、ＭＴ３０のニュートラル状態を検出するものであり、ＭＴ３０がニュートラル状態であることをＥＣＵ４に出力するものである。なお、ポジションセンサ６は、シフトレバー８ａのニュートラルポジションのみを検出するものではなく、シフトレバー８ａのシフトポジションを検出するものでもある。つまり、ポジションセンサ６は、ＭＴ３０のニュートラル状態のみならず、現在のＭＴ３０の変速段（例えば、１速〜５速、リバース）を検出するものである。

車速センサ７は、車速検出手段であり、車両の図示しない部分に取り付けられており、この車両の車速をＥＣＵ４に出力するものである。

次に、この発明にかかる内燃機関１０のスロットル制御装置１の動作方法について説明する。図３は、この発明にかかる内燃機関のスロットル制御装置の動作フローである。まず、図３に示すように、ＥＣＵ４の処理部４２は、運転者によりアクセルペダル１４が踏み込まれた際に、このアクセルペダル１４に取り付けられたアクセルペダルセンサ２によりアクセルペダル１４の踏み込み量、すなわちアクセル開度を検出する（ステップＳＴ１）。

次に、処理部４２は、運転者によりクラッチペダル１５が踏み込まれているか否か、すなわちクラッチ２０の継合が解除されているか否かを判断する（ステップＳＴ２）。具体的には、処理部４２は、クラッチペダルセンサ３からシフトチェンジ時に運転者がクラッチペダル１５を踏み込むと出力される入力信号を入力したか否かを判断する。

次に、処理部４２は、運転者によりクラッチペダル１５が踏み込まれていると判断すると、シフトレバー８ａがニュートラポジションであるか否か、すなわちＭＴがニュートラル状態であるか否かを判断する（ステップＳＴ３）。具体的には、処理部４２は、シフト装置８のポジションセンサ６から運転者がシフトレバー８ａをシフトチェンジのために操作してニュートラルポジションとなると出力される入力信号を入力したか否かを判断する。

次に、処理部４２は、シフトレバー８ａがニュートラルポジションであると判断すると、スロットル制御装置１が搭載されている車両の車速が一定車速以上であるか否かを判断する（ステップＳＴ４）。ここで、一定車速とは、少なくとも車両が走行状態である車速であれば良いが、この発明にかかる内燃機関１０のスロットル制御装置１は車両が低速走行よりも速い車速で走行している状態で動作することが好ましい。従って、一定車速とは、車両が低速走行をしている車速、例えば２０ｋｍ／ｈ程度であることが好ましい。

次に、処理部４２は、スロットル制御装置１が搭載されている車両の車速が一定車速以上であると判断すると、記憶部４３に格納されているシフトチェンジ用スロットル開度マップを読み込む（ステップＳＴ５）。

次に、処理部４２は、検出されたアクセル開度と読み込まれたシフトチェンジ用スロットル開度マップとに基づいて、スロットル開度を算出する（ステップＳＴ６）。つまり、上記検出されたアクセル開度と通常スロットル開度マップとに基づいて算出されるスロットル開度よりも大きいスロットル開度を算出する。

次に、処理部４２は、算出されたスロットル開度をスロットル開度信号としてスロットル弁駆動装置５に出力する（ステップＳＴ７）。スロットル弁駆動装置５は、入力されたスロットル開度信号に基づいて図示しない吸気通路の開口面積が算出されたスロットル開度となる弁開度までスロットル弁１２を駆動する（ステップＳＴ８）。

なお、処理部４２は、運転者によりクラッチペダル１５が踏み込まれていない、すなわちクラッチ２０が継合していると判断すると、記憶部４３に格納されている通常スロットル開度マップを読み込む（ステップＳＴ９）。次に、処理部４２は、検出されたアクセル開度と読み込まれた通常スロットル開度マップとに基づいて、スロットル開度を算出する（ステップＳＴ１０）。

次に、処理部４２は、算出されたスロットル開度をスロットル開度信号としてスロットル弁駆動装置５に出力し（ステップＳＴ７）、スロットル弁駆動装置５は、入力されたスロットル開度信号に基づいてスロットル弁１２を駆動する（ステップＳＴ８）。

また、処理部４２は、シフトレバー８ａがニュートラルポジションでない、すなわちＭＴ３０の図示しない入力軸に固定されたいずれかの歯車が出力側に固定されたいずれかの歯車と噛み合っていると判断すると、記憶部４３に格納されている通常スロットル開度マップを読み込み（ステップＳＴ９）、スロットル開度を算出する（ステップＳＴ１０）。そして、処理部４２は、算出されたスロットル開度をスロットル開度信号としてスロットル弁駆動装置５に出力し（ステップＳＴ７）、スロットル弁駆動装置５は、入力されたスロットル開度信号に基づいてスロットル弁１２を駆動する（ステップＳＴ８）。

また、処理部４２は、スロットル制御装置１が搭載されている車両の車速が一定車速よりも低い、すなわち車両が停止状態あるいは低速走行状態であると判断すると、記憶部４３に格納されている通常スロットル開度マップを読み込み（ステップＳＴ９）、スロットル開度を算出する（ステップＳＴ１０）。そして、処理部４２は、算出されたスロットル開度をスロットル開度信号としてスロットル弁駆動装置５に出力し（ステップＳＴ７）、スロットル弁駆動装置５は、入力されたスロットル開度信号に基づいてスロットル弁１２を駆動する（ステップＳＴ８）。以上により、この発明にかかる内燃機関１０のスロットル制御装置１の動作方法を終了する。

次に、運転者によるシフトチェンジ時（ここでは４速から３速にシフトダウン時）におけるクラッチ２０の継合状態（クラッチペダル１５の状態）、シフトレバー８ａの状態、（ＭＴ３０の状態）、アクセル開度（アクセルペダル１４の状態）、機関回転数の状態について説明する。図４−１〜４は、シフトチェンジ時におけるクラッチの継合状態、シフトレバーの状態、アクセル開度、機関回転数の状態を示す図である。まず、運転者は、４速から３速にシフトダウンを行う際には、図４−１に示すように、まずクラッチペダル１５を踏み込み、クラッチ２０の継合を解除する。これにより、内燃機関１０の駆動力がＭＴ３０に伝達されない状態にするとともに、ステップＳＴ２においてＥＣＵ４の処理部４２によりクラッチペダル１５が踏み込まれていると判断できる状態とする。

次に、図４−２に示すように、運転者は、クラッチペダル１５を踏み込んだまま、すなわちクラッチ２０の継合を解除した状態のまま、シフトレバー８ａを操作し、このシフトレバー８ａを４速のシフトポジションからニュートラルポジションに移動させる。これにより、ＭＴ３０の入力軸に固定されたいずれの歯車も出力軸に固定されたいずれの歯車と噛み合わない状態とするとともに、ステップＳＴ３においてＥＣＵ４の処理部４２によりシフトレバー８ａがニュートラルポジションとなったと判断できる状態とする。

次に、図４−３に示すように、運転者は、アクセルペダル１４を踏み込み、アクセル開度を大きくし、ＭＴ３０のシフトチェンジ前の変速段である４速において現在の車速の車速を維持するのに必要な機関回転数から、シフトチェンジ時の機関回転数をＭＴ３０のシフトチェンジ後の変速段である３速において現在の車両の車速に対して必要な機関回転数まで上昇させる（図４−４の点線）。これにより、ステップＳＴ１においてＥＣＵ４の処理部４２により、アクセル開度が検出される。このとき、ステップＳＴ４においてＥＣＵ４の処理部４２により車両の車速が一定車速以上であれる判断されれば、ステップＳＴ５，６，７において、ＥＣＵ４の処理部４２により運転者がアクセルペダル１４を踏み込んだ量、すなわち検出されたアクセル開度に応じたスロットル開度が読み込まれたシフトチェンジ用スロットル開度マップに基づいて算出され、スロットル弁駆動装置５に出力される。ここで、スロットル弁駆動装置５に出力されるスロットル開度は、上記検出したアクセル開度と通常スロットル開度マップとに基づいて算出され、出力されるスロットル開度よりも大きくなる。従って、シフトチェンジ時のスロットルレスポンスが高くなるため、図４−４に示すように、機関回転数は短時間で上昇する。

ここで、例えば、上記運転者がアクセルペダル１４を踏み込んだ際に、ＥＣＵ４の処理部４２により通常スロットル開度マップに基づいて検出されたアクセル開度に応じたスロットル開度が算出されると、運転者は、機関回転数を上昇させるため、アクセルペダル１４を深く、かつ長時間踏み込む必要がある（同図一点鎖線）。しかしながら、この発明にかかる内燃機関１０のスロットル制御装置１では、シフトチェンジ時のスロットルレスポンスが高くなるため、図４−３に示すように、アクセルペダル１４の踏み込みを浅く、かつ短時間とすることができ、図４−４に示すように、機関回転数を上昇させるために運転者がアクセルペダル１４を深く、かつ長時間踏み込まなければならない場合（同図一点鎖線）と比較して、機関回転数を短時間で上昇させることができる。

次に、図４−３に示すように、運転者は、機関回転数が上記必要な機関回転数まで上昇すると、アクセルペダル１４の踏み込みをやめ、アクセルペダル１４を解放、すなわちアクセル開度を０［％］とする。次に、図４−２に示すように、運転者は、上記アクセルペダル１４の解放とほぼ同時に、シフトレバーを操作し、このシフトレバー８ａをニュートラルポジションから３速のシフトポジションに移動させる。これにより、ＭＴ３０の入力軸に固定されたいずれの歯車も出力軸に固定されたいずれの歯車と噛み合わない状態から、シフトポジションに対応した入力軸に固定されたいずれかの歯車と出力軸に固定されたいずれかの歯車とが噛み合う。

そして、図４−１に示すように、運転者は、クラッチペダル１５の踏み込みを徐々にやめ、クラッチペダル１５を徐々に解放、すなわちクラッチ２０を徐々に継合をさせ、クラッチ２０を介して内燃機関１０の駆動力をＭＴに伝達する。このとき、クラッチ２０が継合する際における、すなわちシフトチェンジ終了直前における機関回転数は、上記必要な機関回転数まで上昇しているので、スムーズなシフトチェンジを行うことができる。

以上のように、この発明にかかる内燃機関１０のスロットル制御装置１によれば、少なくともスロットル開度算出手段であるＥＣＵ４は、クラッチ２０の継合が解除されていると判断すると、検出されたアクセル開度に応じたスロットル弁１２のスロットル開度を変更する。つまり、ＥＣＵ４は、クラッチ２０の継合が解除されている時において検出されたアクセル開度に応じたスロットル開度が、クラッチ２０の継合時において検出された同一のアクセル開度に応じたスロットル開度よりも大きくなるように算出し、スロットル弁駆動装置５がこのスロットル開度に基づいてスロットル弁１２を駆動する。従って、スムーズなシフトチェンジ、特にスムーズなシフトダウンを行う際には、シフトチェンジ時のスロットルレスポンスを高くすることができ、シフトチェンジ時の機関回転数をＭＴ３０のシフトチェンジ後の変速段において、車両の車速に対して必要な機関回転数に上昇させる際のアクセルペダル１４の踏み込みを浅く、かつ短時間とすることができる。これにより、スムーズなシフトチェンジを短時間で行うことができ、ドライバビリティを向上することができる。

また、スロットル開度算出手段であるＥＣＵ４が、クラッチ２０の継合が解除されていると判断し、ＭＴ３０がニュートラル状態であると判断および車両の車速が一定車速以上であると判断しないと、検出されたアクセル開度に応じたスロットル開度が、クラッチ２０の継合時において検出された同一のアクセル開度に応じたスロットル開度よりも大きくなるように算出し、スロットル弁駆動装置５がこのスロットル開度に基づいてスロットル弁１２を駆動しない。従って、ＥＣＵ４は、運転者がシフトチェンジのためではなく、クラッチペダルを踏み込み、クラッチ２０の継合を解除した際および少なくとも車両の停止時に運転者がシフトチェンジを行う際には、クラッチ２０の継合が解除されている時において検出されたアクセル開度に応じたスロットル開度は、クラッチ２０の継合時において検出された同一のアクセル開度に応じたスロットル開度となり、スロットルレスポンスは高くならない。従って、シフトチェンジ時以外に運転者がクラッチペダルを踏み込んだ際における不用意なアクセルペダルの踏み込みによる燃費の低下やエミッションの低下を抑制することができる。

なお、上記実施例においては、運転者がシフトチェンジ時にアクセルペダル１４を踏み込むと、スロットルレスポンスが高くなるため、機関回転数が短時間で上昇するため、このとき機関回転数がレブリミット（限界機関回転数）に達する場合がある。この場合は、ＥＣＵ４は、図示しない燃料噴射弁から燃焼を噴射することを停止、あるいは図示しない点火プラグへの点火信号の出力の停止の少なくともいずれか一方を行い、機関回転数がレブリミット以上となることを防止しても良い。

また、上記実施例においては、運転者がシフトチェンジ時のシフトレバー８ａがニュートラルポジションに位置し、ＭＴ３０がニュートラル状態である時に、一度クラッチペダル１５の踏み込みをやめ、クラッチペダル１５を解放し、再度クラッチペダル１５を踏み込むダブルクラッチを行う場合がある（図４−１の２点差線）。これは、ＭＴ３０のニュートラル状態において、クラッチ２０を継合し、このＭＴ３０の入力軸に内燃機関１０の駆動力を伝達し、予め入力軸を回転させて、さらにスムーズなシフトチェンジを行うものである。この場合においても、この発明にかかる内燃機関１０のスロットル制御装置１によれば、ダブルクラッチの際の機関回転数が、ＭＴ３０のシフトチェンジ後の変速段において、車両の車速に対して必要な機関回転数に短時間で上昇させることができるので、さらにスムーズなシフトチェンジを短時間で行うことができ、ドライバビリティを向上することができる。

また、上記実施例においては、この発明にかかる内燃機関１０のスロットル制御装置１の動作は、運転者がシフトチェンジ終了時に、クラッチペダル１５の踏む込みをやめ、クラッチペダル１５を解放した際に終了するが、これに限られるものではない。例えば、運転者がシフトチェンジを行う際に、ＭＴ３０のシフトチェンジ後の変速段を予測、あるいは検出して、運転者がアクセルペダル１４を踏み込み、シフトチェンジ時の機関回転数が
ＭＴ３０のシフトチェンジ後の変速段において、車両の車速に対して必要な機関回転数となった場合に終了しても良い。これにより、シフトチェンジ時に内燃機関１０の機関回転数は、必要な機関回転数までしか上昇しないので、運転者のアクセルペダル１５の踏み込みすぎによる燃費の低下やエミッションの低下を抑制することができる。

以上のように、この発明にかかる内燃機関のスロットル制御装置は、クラッチの継合時にＭＴと連結される内燃機関のスロットル制御装置に有用であり、特に、スムーズなシフトチェンジを短時間で行うことができ、ドライバビリティを向上するのに適している。

この発明にかかる内燃機関のスロットル制御装置の構成例を示す図である。 アクセル開度とスロットル開度との関係を示す図である。 この発明にかかる内燃機関のスロットル制御装置の動作フローである。 シフトチェンジ時におけるクラッチの継合状態を示す図である。 シフトチェンジ時におけるシフトレバーの状態を示す図である。 シフトチェンジ時におけるアクセル開度を示す図である。 シフトチェンジ時における機関回転数の状態を示す図である。

符号の説明

１ スロットル制御装置
２ アクセルペダルセンサ（ペダル開度検出手段）
３ クラッチペダルセンサ（クラッチ継合検出手段）
４ ＥＣＵ（スロットル開度算出手段）
５ スロットル弁駆動装置（スロットル弁駆動手段）
６ ポジションセンサ（ニュートラル検出手段）
７ 車速センサ（車速検出手段）
８ シフト装置
１０ 内燃機関
１１ 吸気系統
１２ スロットル弁
１３ 排気系統
１４ アクセルペダル
１５ クラッチペダル
２０ クラッチ
３０ ＭＴ（マニュアルトランスミッション）

Claims (3)

1. クラッチの継合時にマニュアルトランスミッションと連結される内燃機関のスロットル制御装置において、
   アクセルペダルのアクセル開度を検出するペダル開度検出手段と、
   前記クラッチの継合が解除されていることを検出するクラッチ継合検出手段と、
   前記検出されたアクセル開度に応じて前記内燃機関に吸気される吸入空気量を調整するスロットル弁のスロットル開度を算出するスロットル開度算出手段と、
   前記算出されたスロットル開度に基づいて、前記スロットル弁を駆動するスロットル弁駆動手段と、
   を備え、前記スロットル開度算出手段は、前記クラッチ継合検出手段により、前記クラッチの継合が解除されていると検出された場合に、前記検出されたアクセル開度に応じたスロットル開度を当該クラッチの継合時におけるスロットル開度よりも大きく算出することを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。
2. 前記マニュアルトランスミッションのニュートラル状態を検出するニュートラル検出手段をさらに備え、
   前記スロットル開度算出手段は、前記ニュートラル検出手段により、前記マニュアルトランスミッションがニュートラル状態であると検出された場合に、前記検出されたアクセル開度に応じたスロットル開度を当該クラッチの継合時におけるスロットル開度よりも大きく算出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
3. 前記内燃機関が搭載された車両の車速を検出する車速検出手段をさらに備え、
   前記スロットル開度算出手段は、前記車速検出手段により、検出された前記車両の車速が所定車速以上であると判断した場合に、前記検出されたアクセル開度に応じたスロットル開度を当該クラッチの継合時におけるスロットル開度よりも大きく算出することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関のスロットル制御装置。

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