JP3807368B2 - ディーゼルエンジンの制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載ディーゼルエンジンの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車用エンジンにおいては、その出力調整が自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダルの踏込量（アクセル踏込量）に基づき行われる。アクセル踏込量はエンジンに対する出力要求の大きさを表すパラメータであり、このアクセル踏込量に基づくエンジンの出力調整によって要求されるエンジン出力が得られるようになる。例えば、ディーゼルエンジンにおいては、アクセル踏込量等に基づき燃料噴射量が制御され、これにより要求されるエンジン出力を得るための出力調整が行われる。
【０００３】
また、自動車用エンジンにはクラッチ機構を介して変速機が連結される。この変速機の変速時にはエンジンと変速機との間の動力伝達を一時的に遮断するようクラッチ機構が動作させられるが、こうしたクラッチ機構の断接（解放・係合）を自動的に行うことが提案されている。また、特許文献１〜３には変速機の変速時であってクラッチ機構の解放によってディーゼルエンジンと変速機との間の動力伝達を遮断しているときには、ディーゼルエンジンへの出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、ディーゼルエンジンの出力トルクを低下させるトルクダウン制御が行われる。このようなトルクダウン制御によって、変速時にクラッチが自動的に解放された状態で、アクセル踏み込み量が保持されていたり、或いは、アクセル踏み込み量が増加されたりしても、エンジンが空吹かし状態となってエンジン回転速度が不必要に上昇したりすることを防止するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６０−９４８３０号公報
【特許文献２】
特開平１０−３２９５８２号公報
【特許文献３】
特開平１１−２９１７９５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ディーゼルエンジンにおいては、その燃焼状態を最適化するために噴射時期及び噴射圧力或いは過給圧の調整が行われるようになっている。これらは燃料噴射量と密接な関係があり、噴射時期及び噴射圧力或いは過給圧は燃料噴射量に基づいて設定される。
【０００６】
上記のようにトルクダウン制御に起因して燃料噴射量が一時的に減量させられ、変速機の変速完了後に燃料噴射量は出力要求に対応した値に復帰されるようになる。しかし、燃料噴射量の変化に伴う噴射時期、噴射圧力或いは過給圧の変化には応答遅れが存在する。従って、トルクダウン制御によって燃料噴射量が一旦減量させられ、その後にエンジンへの出力要求に対応した値へと増量されるとき、当該燃料噴射量の変化に精度よく追従して噴射時期及び噴射圧力或いは過給圧を変化させることは困難である。そのため、以下のようなディーゼルエンジン特有の問題が発生する。例えば、トルクダウン制御によって燃料噴射量の一時的な減量に基づいて上記噴射時期の制御では失火対策のために噴射時期が進角されていると、大きな燃焼音が発生したり、ＮＯｘの発生量が増加したりすることがある。
【０００７】
又、噴射圧力の制御では燃料噴射量の減量に基づいて噴射圧力が一時的に低減され、噴射される燃料が微粒化されにくくなり、燃料粒子が燃焼しきらずに排出されることとなって排気中のパティキュレートの量が多くなり、黒煙の発生を招くこととなる。
【０００８】
又、過給圧の制御では燃料噴射量の減量に基づいて過給圧が一時的に低減され、燃料噴射量が一旦減量させられた後に増量させられるとき、過給圧が上記増量後の燃料噴射量に適した値まで増量するのに遅れが生じて同燃料噴射量に対しエンジンの吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなる。その結果、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われることから、排気中のパティキュレートの量が多くなり、黒煙の発生を招くこととなる。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、変速機の変速時に、トルクダウン制御が実施される場合において、黒煙や燃焼音といったディーゼルエンジン特有の問題が発生することを抑制することができるディーゼルエンジンの制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
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、ディーゼルエンジンへの出力要求に応じて燃料噴射量を制御するとともに、同ディーゼルエンジンの燃焼状態を最適化するための状態量を調整する調整手段を前記燃料噴射量に基づき制御する制御手段と、前記ディーゼルエンジンにクラッチ機構を介して連結された変速機の変速時に、同ディーゼルエンジンと前記変速機との間が自動的に断接されるよう前記クラッチ機構を解放・係合させるクラッチ制御手段と、前記変速機の変速時に、前記出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、機関出力トルクを低下させるトルク制御手段と、を備えたディーゼルエンジンの制御装置において、前記変速機の変速時に、前記燃料噴射量に基づき前記調整手段を制御することに代えて、前記出力要求の大きさを表すアクセル操作量に基づき、そのときのアクセル操作によって通常の機関運転時に得られる同機関の出力トルクを推定トルクとして算出し、この推定トルクに基づき前記調整手段を制御する変速時制御手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
変速機の変速時には、ディーゼルエンジンへの出力要求に関係なく燃料噴射量が一旦減量され、これにより変速に伴うクラッチ機構の解放時にエンジン回転速度の過上昇が抑制される。更に、変速機の変速動作が行われた後、上記のように減量された燃料噴射量が同機関への出力要求に対応した値へと増量されるとともにクラッチ機構の係合が開始され、ディーゼルエンジンと変速機との回転が合わせられた状態で両者が接合される。上記のように変速機の変速時に燃料噴射量が一時的に減量されるときには、調整手段が上記出力要求に基づき制御されるため、上記燃料噴射量の減量に伴って燃焼を最適化するための状態量が変更されることはない。そのため、上記燃料噴射量が減量状態から同エンジンへの出力要求に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する状態量の変化に応答遅れが生じることを抑制することができる。従って、変速機の変速時に、燃焼状態が悪化することを抑制することができる。
【００１３】
また、ディーゼルエンジンの出力トルクは燃料噴射量に応じて変化する。このため、上記推定トルクは変速機の変速時におけるディーゼルエンジンへの出力要求、即ちアクセル操作量に応じた燃料噴射量に対応する値となる。従って、推定トルクに基づき調整手段を制御することにより、変速機の変速時における燃料噴射量の一時的な減量に伴って燃焼状態を最適化するための状態量が変更されることはなくなる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、ディーゼルエンジンへの出力要求に応じて燃料噴射量を制御するとともに、同ディーゼルエンジンの燃焼状態を最適化するための状態量を調整する調整手段を前記燃料噴射量に基づき制御する制御手段と、前記ディーゼルエンジンにクラッチ機構を介して連結された変速機の変速時に、同ディーゼルエンジンと前記変速機との間が自動的に断接されるよう前記クラッチ機構を解放・係合させるクラッチ制御手段と、前記変速機の変速時に、前記出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、機関出力トルクを低下させるトルク制御手段と、を備えたディーゼルエンジンの制御装置において、前記調整手段は、前記状態量として燃料の噴射時期、噴射圧力、及び過給圧の少なくとも１つを調整するものであり、前記変速機の変速時に、前記燃料噴射量に基づき前記調整手段を制御することに代えて、前記調整手段を前記変速直前の状態に固定する固定制御を行う変速時制御手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
変速機の変速時には、ディーゼルエンジンへの出力要求に関係なく燃料噴射量が一旦減量され、これにより変速に伴うクラッチ機構の解放時にエンジン回転速度の過上昇が抑制される。更に、変速機の変速動作が行われた後、上記のように減量された燃料噴射量が同機関への出力要求に対応した値へと増量されるとともにクラッチ機構の係合が開始され、内燃機関と変速機との回転が合わせられた状態で両者が接合される。上記のように変速機の変速時に燃料噴射量が一時的に減量されるときには、状態量として燃料の噴射時期、噴射圧力、及び過給圧の少なくとも１つを調整する調整手段を変速機の変速直前の状態に固定する固定制御が行われるため、上記燃料噴射量の減量に伴って燃焼を最適化するための状態量が変更されることはない。そのため、上記燃料噴射量が減量状態から同エンジンへの出力要求に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する状態量の変化に応答遅れが生じることを抑制することができる。従って、変速機の変速時に、燃焼状態が悪化することを抑制することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、ディーゼルエンジンへの出力要求に応じて燃料噴射量を制御するとともに、同ディーゼルエンジンの燃焼状態を最適化するための状態量を調整する調整手段を前記燃料噴射量に基づき制御する制御手段と、前記ディーゼルエンジンにクラッチ機構を介して連結された変速機の変速時に、同ディーゼルエンジンと前記変速機との間が自動的に断接されるよう前記クラッチ機構を解放・係合させるクラッチ制御手段と、前記変速機の変速時に、前記出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、機関出力トルクを低下させるトルク制御手段と、を備えたディーゼルエンジンの制御装置において、前記変速機の変速時に、前記燃料噴射量に基づき前記調整手段を制御することに代えて、そのときのディーゼルエンジンへの出力要求及び前記変速機の変速態様から予測される変速直後の同ディーゼルエンジンの出力トルクに基づき前記調整手段を制御する変速時制御手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
変速機の変速時には、ディーゼルエンジンへの出力要求に関係なく燃料噴射量が一旦減量され、これにより変速に伴うクラッチ機構の解放時にエンジン回転速度の過上昇が抑制される。更に、変速機の変速動作が行われた後、上記のように減量された燃料噴射量が同エンジンへの出力要求に対応した値へと増量されるとともにクラッチ機構の係合が開始され、ディーゼルエンジンと変速機との回転が合わせられた状態で両者が接合される。上記のように変速機の変速時に燃料噴射量が一時的に減量されるときには、調整手段が変速直後の同エンジンの出力トルクの予測値に基づき制御されるため、上記燃料噴射量の減量に伴い燃焼を最適化するための状態量が変更されることはない。そのため、上記燃料噴射量が減量状態から同エンジンへの出力要求に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する状態量の変化に応答遅れが生じることを抑制することができる。従って、変速機の変速時に、燃焼状態が悪化することを抑制することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、前記変速時制御手段は、前記変速機の変速が行われるときには、前記ディーゼルエンジンへの出力要求の大きさを表すアクセル操作量に基づき、変速直前のアクセル操作によって通常の機関運転時に得られる同エンジンの出力トルクを推定トルクとして算出し、この推定トルク及び前記変速機の変速態様に基づき、前記変速直後の同機関の出力トルクを予測することを特徴とする。
【００１９】
ディーゼルエンジンの出力トルクは燃料噴射量に応じて変化する。このため、上記推定トルクは変速機の変速直前におけるディーゼルエンジンへの出力要求、即ちアクセル操作量に応じた燃料噴射量に対応する値となる。更に、推定トルク及び変速機の変速態様に基づく変速直後の機関出力トルクの予測値は、変速直後におけるディーゼルエンジンへの出力要求、即ち上記アクセル操作量に応じた変速直後の燃料噴射量に対応した値となる。従って、上記予測値に基づき調整手段を制御することにより、変速機の変速時における燃料噴射量の一時的な減量に伴って燃焼状態を最適化するための状態量が変更されることはなくなる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のディーゼルエンジンの制御装置において、前記調整手段は、燃料の噴射圧力を蓄圧する蓄圧装置、及び前記ディーゼルエンジンに燃料を噴射する燃料噴射ノズル、並びに前記ディーゼルエンジンへの吸入空気を所定の過給圧にて供給する過給機の少なくとも一つであることを特徴とする。
【００２１】
ディーゼルエンジンの燃焼状態を最適化するための状態量として、噴射圧力、噴射時期、及び吸入空気の過給圧が挙げられる。噴射圧力は蓄圧装置を調整することによって制御される。噴射時期は燃料噴射ノズルの開弁時期を調整することによって制御される。過給圧は過給機を調整することによって制御される。これらの蓄圧装置、燃料噴射ノズル、過給機の制御によって変速時に状態量の変化が過多になることが抑制されるようになる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載のディーゼルエンジンの制御装置において、前記変速機は車両の運転状況に応じて自動的に変速されるものであり、前記変速時制御手段は前記変速機の変速要求がなされたとき、前記噴射圧力、噴射時期及び過給圧の少なくともいずれか１つの調整手段の制御を開始することを特徴とする。
【００２３】
運転状況に応じて変速機の自動的な変速を行うべく変速要求がなされたとき、変速時制御手段による調整手段の制御が開始され、同制御により変速機の変速時に状態量の変化が過多になることは抑制される。従って、上記のように変速が行われる変速機が採用されている場合において、状態量の変化の過多を抑制するための変速時制御手段による調整手段の制御を的確に開始することができるようになる。
【００２４】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜５のいずれかに記載のディーゼルエンジンの制御装置において、前記変速機は運転者のシフト操作に応じて変速されるものであり、前記変速時制御手段は前記変速機の変速要求がなされたとき、前記噴射圧力、噴射時期及び過給圧の少なくともいずれか１つの調整手段の制御を開始することを特徴とする。
【００２５】
運転者のシフト操作に応じて変速機を変速させるべく変速要求がなされたとき、変速時制御手段による調整手段の制御が開始され、同制御により変速機の変速時に状態量の変化が過多になることは抑制される。従って、上記のように変速が行われる変速機が採用されている場合において、状態量の変化の過多を抑制するための変速時制御手段による調整手段の制御を的確に開始することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を、ディーゼルエンジンのエンジントルクを算出する方法に具体化した第１実施形態について説明する。
【００２７】
車両には、図１に示すように、蓄圧式ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）１１が搭載されている。エンジン１１は、シリンダヘッド１２と、複数の気筒（シリンダ）１３を有するシリンダブロック１４とを備えている。各シリンダ１３内にはピストン１５が往復動可能に収容されている。各ピストン１５はコネクティングロッド１６を介し、エンジン１１の出力軸であるクランク軸１７に連結されている。各ピストン１５の往復運動は、コネクティングロッド１６によって回転運動に変換された後、クランク軸１７に伝達される。クランク軸１７の回転は変速機（図示略）によって変速され、その変速後の回転が駆動輪に伝達される。クランク軸１７の回転は、変速機６０等を介して自動車の車輪（図示せず）に伝達される。
【００２８】
上記変速機６０は、例えば１速〜５速といった複数の変速段を有し、自動車の走行状態（運転状態）や運転者からの要求に応じて当該変速段の切り換えを行うものである。この変速機６０の入力軸６１とエンジン１１のクランク軸１７とは、両者の間を断接するクラッチ機構６２を介して連結されている。そして、変速機６０の変速を行う際には、まずクラッチ機構６２が解放されてエンジン１１と変速機６０との間で回転伝達が行われない状態とされ、この状態で変速機６０の変速動作が行われた後にクラッチ機構６２が係合される。
【００２９】
エンジン１１には、シリンダ１３毎に燃焼室１８が設けられている。各燃焼室１８には、吸気通路１９及び排気通路２０が接続されている。シリンダヘッド１２には、シリンダ１３毎に吸気弁２１及び排気弁２２が設けられている。これらの吸・排気弁２１，２２は、クランク軸１７の回転に連動して往復動することにより、吸・排気通路１９，２０を開閉する。
【００３０】
吸気通路１９には、エアクリーナ２３、吸気絞り弁２４等が配置されている。そして、基本的にはエンジン１１の吸気行程において、排気弁２２が閉じられ、吸気弁２１が開かれた状態でピストン１５が下降すると、シリンダ１３内の気圧が外気より低い値（負圧）になり、同エンジン１１の外部の空気が吸気通路１９の各部を順に通過して燃焼室１８に取込まれる。
【００３１】
吸気絞り弁２４は、吸気通路１９内に回動可能に支持されており、同吸気絞り弁２４に連結されたステップモータ等のアクチュエータ２５により駆動される。吸気通路１９を流れる空気の量（吸入空気量）は、吸気絞り弁２４の開き具合（開度）に応じて変化する。
【００３２】
シリンダヘッド１２には、各燃焼室１８に燃料を噴射する燃料噴射ノズル２６が取付けられている。各燃料噴射ノズル２６は電磁弁（図示略）を備えており、この電磁弁により、燃料噴射ノズル２６から燃焼室１８への燃料噴射が制御される。燃料噴射ノズル２６は、蓄圧装置（共通の蓄圧配管）であるコモンレール２７に接続されており、電磁弁が開いている間、コモンレール２７内の燃料が燃料噴射ノズル２６から対応する燃焼室１８に噴射される。コモンレール２７には、燃料噴射圧に相当する比較的高い圧力が蓄積されている。この蓄圧を実現するために、コモンレール２７は、燃料ポンプであるサプライポンプ２９に接続されている。
【００３３】
サプライポンプ２９は燃料タンク（図示略）から燃料を吸入するとともに、エンジン１１の回転に同期するカムによってプランジャを往復動させ、燃料を所定圧に高めてコモンレール２７に供給する。サプライポンプ２９には、コモンレール２７へ向けて吐出される燃料の圧力、ひいては吐出量を制御するための圧力制御弁として吸入調量弁３１が設けられている。
【００３４】
コモンレール２７には、所定の条件が満たされた場合に開弁される減圧弁（リリーフ弁）３２が設けられている。この減圧弁３２の開弁により、コモンレール２７内の高圧燃料がリターン配管（図示略）を通じて燃料タンクへ戻されて、コモンレール２７内の圧力が低下する。
【００３５】
そして、吸気通路１９を通ってシリンダ１３内に導入され、かつピストン１５により圧縮された高温かつ高圧の吸入空気に対し、燃料噴射ノズル２６から燃料が噴射される。この噴射燃料は自己着火して燃焼する。このときに生じた燃焼ガスによりピストン１５が往復動され、クランク軸１７が回転されて、エンジン１１の駆動力（出力トルク）が得られる。燃焼ガスは、排気通路２０に設けられた触媒３３等を通ってエンジン１１の外部へ排出される。
【００３６】
エンジン１１には、過給機の一形態である可変ノズルターボチャージャ３４が設けられている。可変ノズルターボチャージャ３４は、排気通路２０を流れる排気ガスによって回転するタービンホイール３５と、吸気通路１９に配置され、かつロータシャフト３６を介してタービンホイール３５に連結されたコンプレッサホイール３７とを備えている。可変ノズルターボチャージャ３４では、タービンホイール３５に排気ガスが吹付けられて同ホイール３５が回転する。この回転は、ロータシャフト３６を介してコンプレッサホイール３７に伝達される。その結果、エンジン１１では、ピストン１５の移動にともなって燃焼室１８内に発生する負圧によって空気が燃焼室１８に送り込まれるだけでなく、その空気がコンプレッサホイール３７の回転によって強制的に燃焼室１８に送り込まれる（過給される）。このようにして、燃焼室１８への空気の充填効率が高められる。
【００３７】
また、可変ノズルターボチャージャ３４では、タービンホイール３５の外周を囲うように、そのホイール３５の回転方向に沿って排気ガス経路が形成され、排気ガスは排気ガス経路を通過し、タービンホイール３５の軸線に向かって吹付けられる。排気ガス経路には、リング状のノズルバックプレート３８に対して複数のノズルベーン（可変ノズル）３９を回動可能に設けた可変ノズル機構が設けられている。可変ノズル機構は、ＤＣモータ等のアクチュエータ４０の作動により全ノズルベーン３９が同期した状態で開閉動作することで、排気ガス経路の排気ガス流通面積を変更し、タービンホイール３５に吹付けられる排気ガスの流速を可変とする。このように可変とすることで、タービンホイール３５の回転速度が調整され、ひいては燃焼室１８への吸入空気が所定の過給圧にて供給される。
【００３８】
エンジン１１には、排気通路２０を流れる排気ガスの一部を、吸気通路１９に還流させる排気還流（以下「ＥＧＲ」という）装置４２が設けられている。ＥＧＲ装置４２は、還流にともない吸入空気に混合された排気ガス（ＥＧＲガス）により、混合気中の不活性ガスの割合を増やして燃焼最高温度を下げ、大気汚染物質である窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を低減させるためのものである。
【００３９】
ＥＧＲ装置４２は、ＥＧＲ通路４３及びＥＧＲ弁４４を備えている。ＥＧＲ通路４３は、排気通路２０と、吸気通路１９において吸気絞り弁２４よりも下流側の箇所とをつないでいる。ＥＧＲ弁４４はＥＧＲ通路４３の途中、例えば、ＥＧＲ通路４３の吸気通路１９との接続箇所に取付けられている。ＥＧＲ通路４３を流れるＥＧＲガスの流量は、ＥＧＲ弁４４の開き具合（開度）に応じて変化する。
【００４０】
上記のように構成されたディーゼルエンジン１１の制御を行うために電子制御装置（以下、ＥＣＵという）５２が設けられている。ＥＣＵ５２はディーゼルエンジン１１における燃料噴射量制御及び燃料噴射時期制御といった燃料噴射制御を行う。この燃料噴射量制御に付随してＥＣＵ５２はコモンレール２７内の燃料の噴射圧力制御及び可変ノズルターボチャージャ３４による過給圧制御を行う。又、ＥＣＵ５２はＥＧＲ弁４４の開度制御及び吸気絞り弁２４の開度制御を行う。更に、ＥＣＵ５２は、変速機６０及びクラッチ機構６２の駆動制御を行う。
【００４１】
ＥＣＵ５２には、以下に示される各種信号が入力される。
・ 自動車の運転者によって操作されるアクセルペダル４５の踏み込み量（アクセル踏込量）を検出するアクセルポジションセンサ４６からの検出信号。
【００４２】
・ クランク軸１７の回転に対応した信号を出力するクランクポジションセンサ４７からの検出信号。
・ コモンレール２７内に蓄えられている燃料の圧力、すなわち噴射圧力（ＰＦ）を検出する燃圧センサ４９からの検出信号。
【００４３】
・ 変速機６０の入力軸６１の回転速度を検出する入力回転速度センサ６３からの信号。
・ 自動車の車速を検出する車速センサ６４からの検出信号。
【００４４】
・ 運転者によって操作されるシフトレバー６５の位置に対応した信号。
上記シフトレバー６５は、変速機６０のシフトアップやシフトダウンといった変速を行う際の変速モードを、自動車の走行状態や走行要求に応じて自動的に上記変速を行う自動モードと、運転者によるシフトレバー６５の操作に基づいて上記変速を行う手動モードとの間で切り換えるのに用いられる。なお、変速機６０の変速は、自動モードでは車速センサ６４からの検出信号から求められる車速、及びアクセル踏込量ＡＣＣＰに基づき自動的に行われ、手動モードでは運転者によるシフトレバー６５の変速操作（シフト操作）によって行われる。
【００４５】
ディーゼルエンジン１１においては、ＥＣＵ５２による燃料噴射量制御によって出力トルクが調整される。こうした燃料噴射量制御は、アクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥ等から算出される燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに基づき燃料噴射ノズル２６を駆動制御することによって行われる。なお、アクセル踏込量ＡＣＣＰはアクセルポジションセンサ４６からの検出信号に基づき求められ、エンジン回転速度ＮＥはクランクポジションセンサ４７からの検出信号に基づき求められる。
【００４６】
上記のようにＥＣＵ５２を通じて燃料噴射ノズル２６を駆動制御することにより、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに対応した量の燃料が噴射されてディーゼルエンジン１１の出力トルクが調整されるようになる。燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの算出に用いられるアクセル踏込量ＡＣＣＰは、運転者による自動車への走行要求、言い換えればディーゼルエンジン１１への出力要求を表すパラメータである。従って、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに基づき燃料噴射量を制御することで、運転者から要求される出力トルクが得られるようディーゼルエンジン１１の出力トルクが調整されることとなる。
【００４７】
また、ＥＣＵ５２は、サプライポンプ２９の吐出量を制御するとともに、減圧弁（リリーフ弁）３２のリリーフ圧を調整することによってコモンレール２７内の燃圧、すなわち噴射圧力を制御する。この噴射圧力については、噴射圧力を増加させるほど燃料噴射ノズル２６から噴射される燃料の微粒化を促進することができる。ただし、燃料噴射量が多い場合には噴射圧力が増加するように設定され、噴射された燃料の微粒化を促進して燃料粒子の燃え残りをなくして煤を主成分とする微粒子（パティキュレート）の生成を抑制するようにしている。
【００４８】
従って、噴射圧力を制御するためのサプライポンプ２９及び減圧弁３２の調整としては燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ等に基づいて行われる。
即ち、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、噴射圧力ＰＦの制御に用いられる噴射圧力指令値ＰＦｔが算出される。噴射圧力指令値ＰＦｔについては、エンジン回転速度ＮＥが一定という条件のもとで、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎが大きくなるほど大とされるとともに、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎが小さくなるほど小とされる。
【００４９】
そして、ＥＣＵ５２を通じて噴射圧力指令値ＰＦｔに基づきサプライポンプ２９及び減圧弁３２が駆動される。これにより、噴射圧力は、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎが多くなるほど大きくされるとともに燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎが少なくなるほど小さくされる。
【００５０】
また、ＥＣＵ５２は、ディーゼルエンジン１１での燃焼状態が最適化されるように、燃料噴射量に応じて噴射時期を調整するようになっている。この噴射時期については、噴射時期を進角させるほど燃焼の開始時期を早めることができる。
【００５１】
更に、ＥＣＵ５２は、ディーゼルエンジン１１での燃焼状態が最適化されるように、アクチュエータ４０を駆動してノズルベーン３９の開度ＶＮＴを調整することによって可変ノズルターボチャージャ３４による過給圧を制御する。
【００５２】
又、ＥＣＵ５２は、自動モードでの車速やアクセル踏込量ＡＣＣＰといった運転状態の変化、若しくは手動モードでのシフトレバー６５の変速操作に基づき変速機６０の変速を行う。
【００５３】
次に、変速機６０の変速時におけるディーゼルエンジン１１、クラッチ機構６２、及び変速機６０の各種制御について、図２のタイムチャートを併せ参照して説明する。
【００５４】
変速機６０の変速時には、ディーゼルエンジン１１と変速機６０との間で回転伝達（動力伝達）が行われないよう、ＥＣＵ５２を通じてクラッチ機構６２が駆動制御され、同機構６２の断接が自動的に行われる。
【００５５】
即ち、まず変速機６０の変速動作の開始前、例えば図２（ａ）に示されるように変速要求があったときにクラッチ機構６２が解放され、ディーゼルエンジン１１と変速機６０との間の動力伝達が一時的に遮断される（タイミングｔ１）。この状態で、シフトアップやシフトダウンなど変速機６０の変速動作が行われる。クラッチ機構６２が解放されている間には、ディーゼルエンジン１１のエンジン回転速度ＮＥが過上昇しないよう、ディーゼルエンジン１１への出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、同エンジン１１の出力トルクを低下させるトルクダウン制御が行われる。
【００５６】
こうしたトルクダウン制御のための燃料噴射量の減量は、通常はアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）等に基づき算出される燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎを、図２（ｄ）に示されるアクセル踏込量ＡＣＣＰに関係なく図２（ｅ）に示されるように所定値まで小さくすることによって実現される。なお、当該所定値としては、例えばディーゼルエンジン１１の出力トルクが「０Ｎｍ」となるような値を採用することが好ましい。上記のように燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎを小さくすることで、ディーゼルエンジン１１の燃料噴射量が減量され、同エンジン１１の出力トルクが図２（ｃ）に実線で示されるように小さくされる。
【００５７】
上記トルクダウン制御が実行されることにより、クラッチ機構６２が解放されている間のエンジン回転速度ＮＥは、図２（ｂ）に破線で示されるように徐々に低下する。また、変速機６０の入力軸６１の回転速度である入力回転速度ＮＩは、クラッチ機構６２の解放後、変速機６０の変速態様に応じて推移することとなる。この入力回転速度ＮＩは入力回転速度センサ６３からの検出信号に基づき求められる。
【００５８】
図２（ｂ）の実線は、変速機６０がシフトアップする場合の入力回転速度ＮＩの推移を示している。この場合の入力回転速度ＮＩは、クラッチ機構６２の解放後、当該シフトアップに伴うギヤ比の変化に基づいて徐々に低下する。
【００５９】
上記シフトアップのための変速動作が終了すると（タイミングｔ２）、図２（ｅ）に示されるように燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎがアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）及びエンジン回転速度ＮＥに対応した値に向けて徐々に大きくされて燃料噴射量が徐々に増量されるとともに、クラッチ機構６２の係合が開始される。これにより、エンジン回転速度ＮＥと入力回転速度ＮＩとの回転が合わされ、クラッチ機構６２の係合によるクランク軸１７と変速機６０の入力軸６１との接合が行われる（タイミングｔ３）。そして、同接合が行われることによって変速機６０の変速（この場合はシフトアップ）が終了する。
【００６０】
ところで、上記トルクダウン制御のために燃料噴射量を一時的に減量する際には、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎがアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に関係なく所定値まで小さくされ、その後にアクセル踏込量ＡＣＣＰに対応した値まで大きくされる。この燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎは、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔの算出に用いられている。
【００６１】
このため、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎが一時的に小さくなると、それに対応して噴射圧力指令値ＰＦｔが図２（ｆ）に細い実線で示されるように一時的に小さい値となるとともに、噴射時期指令値ＩＡｔが図２（ｇ）に細い実線で示されるように一時的に小さい値となる。又、ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが図２（ｈ）に細い実線で示されるように一時的に小さい値となる。その結果、減圧弁３２が図２（ｆ）に破線で示されるように一時的に噴射圧力を低下させる側に制御されるとともに、燃料噴射ノズル２６が図２（ｇ）に破線で示されるように一時的に噴射時期を遅角する側に制御される。又、ノズルベーン３９が図２（ｈ）に破線で示されるように一時的に過給圧を低下させる側である閉じ側に制御される。
【００６２】
上記の減圧弁３２の噴射圧力の低下制御により、一時的に小さくされる燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに対応して噴射圧力ＰＦが一時的に低下されるようになる。このときの噴射圧力の変化については、図２（ｆ）に細い実線で示されるように燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの変化に対応して行われることが理想であるが、実際には同燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの変化に対して破線で示されるように応答遅れが生じる。又、噴射時期の変化についても、図２（ｇ）に示されるように実際には燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの変化に対して破線で示されるように応答遅れが生じる。更に、過給圧の変化についても、図２（ｈ）に示されるように実際には燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの変化に対して破線で示されるように応答遅れが生じる。
【００６３】
そして、噴射圧力の変化に応答遅れが生じると、トルクダウン制御のために燃料噴射量が一旦減量させられた後にアクセル踏込量ＡＣＣＰに対応した値に向けて増量されるとき、当該燃料噴射量の変化に追従して精度良く噴射圧力を変化させることは困難になる。このため、上記のように燃料噴射量が一旦減量させられた後に増量させられるとき、噴射圧力が上記増量後の燃料噴射量に適した値まで増加するのに遅れが生じる。このように噴射圧力が低下した状態になると、その燃料の微粒化が抑制される。その結果、燃焼室１８内に噴射された燃料粒子は完全に燃え尽きずに燃え残り、これがパティキュレートとなって排気中のパティキュレートの量が多くなることは避けられない。
【００６４】
そして、過給圧の変化に応答遅れが生じると、トルクダウン制御のために燃料噴射量が一旦減量させられた後にアクセル踏込量ＡＣＣＰに対応した値に向けて増量されるとき、当該燃料噴射量の変化に追従して精度良く過給圧を変化させることは困難になる。このため、上記のように燃料噴射量が一旦減量させられた後に増量させられるとき、過給圧が上記増量後の燃料噴射量に適した値まで増加するのに遅れが生じる。このように過給圧が低下した状態になると、その燃料噴射量の燃焼に必要な空気量を確保することができなくなり、燃焼室１８内に噴射された燃料は完全に燃え尽きずに燃え残り、これがパティキュレートとなって排気中のパティキュレートの量が多くなることは避けられない。
【００６５】
こうした問題を解決するため、本実施形態では、変速機６０の変速時には、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ等に基づくのではなく、アクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）等に基づき噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔを算出する。
【００６６】
即ち、まずアクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、そのときのアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）によって通常のエンジン運転時に得られる出力トルクを推定トルクＴｅとして算出する。こうして算出される推定トルクＴｅは、燃料噴射量の一時的な減量が行われているとき、図２（ｃ）に破線で示されるように、ほぼ一定となるように推移することとなる。この推定トルクＴｅ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔを算出する。
【００６７】
その結果、噴射圧力指令値ＰＦｔは図２（ｆ）に太い実線で示されるように推定トルクＴｅ等に対応してほぼ一定となるように推移し、噴射時期指令値ＩＡｔは図２（ｇ）に太い実線で示されるように推定トルクＴｅ等に対応してほぼ一定となるように推移する。更に、ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔは図２（ｈ）に太い実線で示されるように推定トルクＴｅ等に対応してほぼ一定となるように推移する。
【００６８】
従って、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、サプライポンプ２９及び減圧弁３２は上記減量に伴い一時的に噴射圧力を低下させる側に制御されることなくほぼ一定となるように推移し、それに応じて、噴射圧力も図２（ｆ）に示されるようにほぼ一定となるように推移する。このため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する噴射圧力の増加に応答遅れが生じることはない。従って、燃料噴射量に応じた噴射圧力によって噴射された燃料の微粒化が行われるため、燃料粒子が完全に燃え尽きて燃え残りが生成されることはなく、排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００６９】
又、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、燃料噴射ノズル２６による噴射時期は図２（ｇ）に示されるようにほぼ一定となるように推移する。このため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する噴射時期の増加に応答遅れが生じることはない。従って、燃料噴射量に応じた噴射時期に燃料の噴射が行われるため、燃費の向上を図ることができるようになる。また、低負荷時には失火対策用マップに基づいて過進角する必要があるが、このように本実施形態によれば過進角領域を使用しなくてよいため、燃焼音を低減することができる。
【００７０】
更に、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、ノズルベーン３９は上記減量に伴い一時的に過給圧を低下させる側に制御されることなくほぼ一定となるように推移し、それに応じて、過給圧も図２（ｈ）に示されるようにほぼ一定となるように推移する。このため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する過給圧の増加に応答遅れが生じることはない。従って、燃料噴射量に応じた過給圧によって燃焼室１８内に燃焼用の空気が供給されるため、ディーゼルエンジン１１の吸入空気量を燃料噴射量に対する必要量を確保することができ、燃料の燃え残りが生成されることはなく、排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００７１】
次に、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔの算出手順について、図３及び図４のフローチャートを参照して説明する。この指令値算出ルーチンは、ＥＣＵ５２を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００７２】
指令値算出ルーチンにおいて、ステップ１０１において変速機６０の変速中であるか否かを判断するための変速フラグＦが「０（非変速中）」か否かが判定され、ステップ１０２では変速要求がないか否かが判定される。変速フラグＦが「０（非変速中）」であり（図３のステップ１０１：ＹＥＳ）、且つ変速要求がないときには（ステップ１０２：ＹＥＳ）、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ及びエンジン回転速度ＮＥに基づいて通常の噴射圧力指令値ＰＦｔの算出が行われる（ステップ１０３）。続いて、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ及びエンジン回転速度ＮＥに基づいて通常の噴射時期指令値ＩＡｔの算出が行われ（ステップ１０４）、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ及びエンジン回転速度ＮＥに基づいて通常のＶＮＴ開度指令値ＶＡｔの算出が行われる（ステップ１０５）。
【００７３】
この算出ルーチンにおいて、ステップ１０２の処理で否定判定がなされて変速要求ありの旨判断されると、ステップ１０８（図４）に進んで変速フラグＦが「１（変速中）」とされた後、ステップ１０９〜１１２の処理が実行される。また、変速フラグＦが「１」にされると、以降のステップ１０１（図３）では否定判定がなされ、ステップ１０９〜１１２に進むようになる。従って、変速機６０の変速中はステップ１０９〜１１２の処理が実行される。
【００７４】
この処理として、ステップ１０９ではアクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき推定トルクＴｅが算出される。また、ステップ１１０では、例えば図５のマップを参照してエンジン回転速度ＮＥ及び推定トルクＴｅに基づき噴射圧力指令値ＰＦｔが算出される。なお、上記噴射圧力指令値ＰＦｔについては、図５に示されるように、例えばエンジン回転速度ＮＥが一定という条件のもとで、推定トルクＴｅが大きくなるほど大になるとともに推定トルクＴｅが小さくなるほど小になる。
【００７５】
ステップ１１１では、例えば図６のマップを参照してエンジン回転速度ＮＥ及び推定トルクＴｅに基づき噴射時期指令値ＩＡｔが算出される。なお、上記噴射時期指令値ＩＡｔについては、図６に示されるように、例えばエンジン回転速度ＮＥが一定という条件のもとで、推定トルクＴｅが大きくなるほど進角されるとともに、推定トルクＴｅが小さくなるほど遅角される。
【００７６】
更に、ステップ１１２では、例えば図７のマップを参照してエンジン回転速度ＮＥ及び推定トルクＴｅに基づきＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが算出される。なお、上記ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔについては、図７に示されるように、例えばエンジン回転速度ＮＥが一定という条件のもとで、推定トルクＴｅが大きくなるほど大になるとともに、推定トルクＴｅが小さくなるほど小になる。
【００７７】
従って、変速機６０の変速中は、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ等に基づき噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが算出される代わりに、アクセル踏込量ＡＣＣＰ等に基づき噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが算出されるようになる。
【００７８】
ステップ１０９〜１１２の処理が実行された後、ステップ１０６（図３）に進み、変速機６０の変速が終了したか否かが判断される。ここで肯定判定であれば、変速フラグＦが「０（非変速中）」とされる（ステップ１０７）。
【００７９】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）変速機６０の変速時に、アクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に関係なく燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎを一時的に小さくする際には、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔがアクセル踏込量ＡＣＣＰから求められる推定トルクＴｅ等に基づき算出されるようになる。この推定トルクＴｅは、変速機６０の変速時におけるアクセル踏込量ＡＣＣＰによって通常のエンジン運転時に得られる理論上の出力トルクである。ディーゼルエンジン１１の出力トルクは燃料噴射量に応じて変化するため、推定トルクＴｅは変速機６０の変速時におけるアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に応じた燃料噴射量に対応する値となる。従って、推定トルクＴｅ等から求められる噴射圧力指令値ＰＦｔに基づきサプライポンプ２９及び減圧弁３２を制御することにより、変速機６０の変速時に燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎが一時的に小さくされても、噴射圧力が一時的に低減されることはなくなる。よって、同燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの減量状態からの増量に対し噴射圧力の増加に応答遅れが生じることはない。このため、変速機６０の変速時に、燃料噴射量に応じた噴射圧力によって噴射された燃料の微粒化が行われるため、燃料粒子が完全に燃え尽きて燃え残りが生成されることはなく、排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００８０】
（２）又、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、その燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに対して噴射時期が一時的に遅角されることはなくなり、燃料噴射量に応じた噴射時期に燃料の噴射が行われるため、燃費の向上を図ることができるようになる。また、低負荷時には失火対策用マップに基づいて過進角する必要があるが、このように本実施形態によれば過進角領域を使用しなくてよいため、燃焼音を低減することができる。
【００８１】
（３）更に、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、その燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに対して過給圧が一時的に低下されることはなくなり、燃料噴射量に応じた過給圧によって燃焼室１８内に燃焼用の空気が供給される。そのため、ディーゼルエンジン１１の吸入空気量を燃料噴射量に対する必要量を確保することができ、燃料の燃え残りが生成されることはなく、排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００８２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８及び図９を参照して説明する。
この実施形態では、変速機６０の変速時に、サプライポンプ２９及び減圧弁３２の作動状態を変速直前の状態に固定する固定制御が行われる。又、変速機６０の変速時に、燃料噴射ノズル２６の噴射時期を変速直前の状態に固定する固定制御が行われるとともに、可変ノズルターボチャージャ３４のノズルベーン３９のＶＮＴ開度を変速直前の状態に固定する固定制御が行われる。
【００８３】
この固定制御により、変速機６０の変速時に燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎが一時的に小さくされたとしても、サプライポンプ２９及び減圧弁３２が噴射圧力を低下させる側に制御されることはなくなる。又、燃料噴射ノズル２６の噴射時期が遅角側に制御されることはなくなるとともに、可変ノズルターボチャージャ３４のノズルベーン３９のＶＮＴ開度が減量される側に制御されることはなくなる。
【００８４】
従って、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの減量状態からの増量に対する噴射圧力の増加に応答遅れが生じることもなく、当該応答遅れによって噴射圧力が低下することは抑制される。又、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの減量状態からの増量に対する噴射時期の変化に応答遅れが生じることもなく、可変ノズルターボチャージャ３４のＶＮＴ開度の変化に応答遅れが生じることもなく、当該応答遅れによって過給圧が低下することは抑制される。
【００８５】
ここで、上記固定制御について、図８のタイムチャートを併せ参照して詳しく説明する。
変速要求がなされたとき（タイミングｔ１）、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが算出される。そして、変速機６０の変速中には、噴射圧力指令値ＰＦｔが上記のように算出された値に固定されて図８（ｆ）に太い実線で示されるように一定とされ、噴射時期指令値ＩＡｔも上記のように算出された値に固定されて図８（ｇ）に太い実線で示されるように一定とされる。又、ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔも図８（ｈ）に太い実線で示されるように一定とされる。
【００８６】
その結果、噴射圧力指令値ＰＦｔに基づき制御されるサプライポンプ２９及び減圧弁３２の作動状態が一定となり、噴射圧力も図８（ｆ）に太い実線で示されるように一定となる。又、噴射時期指令値ＩＡｔに基づき制御される燃料噴射ノズル２６の噴射時期も図８（ｇ）に太い実線で示されるように一定となる。更に、ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔに基づき制御される可変ノズルターボチャージャ３４のＶＮＴ開度も図８（ｈ）に太い実線で示されるように一定となる。
【００８７】
変速機６０の変速時には、燃料噴射量（燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ）の一時的な減量が行われる際、噴射圧力は一定となって低下する側に変更されることはない。そのため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき（タイミングｔ２後）、その変化に対する噴射圧力の増加に応答遅れが生じることは抑制される。
【００８８】
又、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、燃料噴射ノズル２６による噴射時期は一定となって低下する側に変更されることはない。そのため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する噴射時期の増加に応答遅れが生じることはない。
【００８９】
更に、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、ノズルベーン３９は上記減量に伴い一時的に過給圧を低下させる側に制御されることなく一定となるように推移し、それに応じて、過給圧も一定となって低下する側に変更されることはない。そのため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する過給圧の増加に応答遅れが生じることはない。
【００９０】
次に、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔの算出手順について説明する。この指令値算出ルーチンは、ＥＣＵ５２を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。本実施形態では、この指令値算出ルーチンとして、第１実施形態の指令値算出ルーチンにおけるステップ１０９〜１１２（図４）の処理を、図９に示されるステップ２０１〜２０４の処理に代えたものが用いられる。
【００９１】
このため、本実施形態の指令値算出ルーチンでは、変速要求がなされると、ステップ２０１の処理で変速フラグＦが「１（変速中）」にされる。
続いて、ステップ２０２の処理では、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、固定用の噴射圧力指令値ＰＦｔが算出される。この噴射圧力指令値ＰＦｔは変速直前の値であって、変速機６０の変速中は噴射圧力指令値ＰＦｔが上記の値に固定されることとなる。
【００９２】
ステップ２０３の処理では、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、固定用の噴射時期指令値ＩＡｔが算出される。この噴射時期指令値ＩＡｔも変速直前の値であって、変速機６０の変速中は噴射時期指令値ＩＡｔが上記の値に固定されることとなる。
【００９３】
ステップ２０４の処理では、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、固定用のＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが算出される。このＶＮＴ開度指令値ＶＡｔも変速直前の値であって、変速機６０の変速中はＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが上記の値に固定されることとなる。
【００９４】
本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（４）変速機６０の変速時には、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔを変速直前の値に固定する固定制御が実行される。そのため、一時的に小さくされる燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに対して噴射圧力が一時的に低減されることはなくなり、同燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの減量状態からの増量に対し噴射圧力の増加に応答遅れが生じることはない。従って、変速機６０の変速時に、燃料噴射量に応じた噴射圧力によって噴射された燃料の微粒化が行われるため、燃料粒子が完全に燃え尽きて燃え残りが生成されることはなく、排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００９５】
（５）又、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、その燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに対して噴射時期が一時的に遅角されることはなくなり、燃料噴射量に応じた噴射時期に燃料の噴射が行われるため、燃費の向上を図ることができるようになる。また、低負荷時には失火対策用マップに基づいて過進角する必要があるが、このように本実施形態によれば過進角領域を使用しなくてよいため、燃焼音を低減することができる。
【００９６】
（６）更に、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、その燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに対して過給圧が一時的に低下されることはなくなり、燃料噴射量に応じた過給圧によって燃焼室１８内に燃焼用の空気が供給される。そのため、ディーゼルエンジン１１の吸入空気量を燃料噴射量に対する必要量を確保することができ、燃料の燃え残りが生成されることはなく、排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００９７】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１０及び図１１を参照して説明する。
この実施形態では、変速機６０の変速時には、変速直後の推定トルクＴｅである変速後トルクＴｅ２、及び変速直後のエンジン回転速度ＮＥである変速後エンジン回転速度ＮＥ２に基づき、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが算出される。この噴射圧力指令値ＰＦｔに基づきサプライポンプ２９及び減圧弁３２を制御することで、変速機６０の変速時に燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎが一時的に小さくされたとしても、サプライポンプ２９及び減圧弁３２が噴射圧力を低下させる側に制御されることはなくなる。又、燃料噴射ノズル２６の噴射時期が遅角側に制御されることはなくなるとともに、ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔに基づいてノズルベーン３９の開度が制御されるため、可変ノズルターボチャージャ３４のノズルベーン３９のＶＮＴ開度が減量される側に制御されることはなくなる。
【００９８】
従って、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの減量状態からの増量に対する噴射圧力の増加に応答遅れが生じることもなく、当該応答遅れによって噴射圧力が低下することは抑制される。又、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの減量状態からの増量に対する噴射時期の変化に応答遅れが生じることもなく、可変ノズルターボチャージャ３４のＶＮＴ開度の変化に応答遅れが生じることもなく、当該応答遅れによって過給圧が低下することは抑制される。
【００９９】
ここで、変速後トルクＴｅ２及び変速後エンジン回転速度ＮＥ２の算出について、並びに、それらから求められる噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔに基づく制御について、図１０のタイムチャートを参照して説明する。
【０１００】
変速要求がなされたとき（タイミングｔ１）、アクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、そのときの推定トルクが変速前トルクＴｅ１として算出される。また、そのときのエンジン回転速度ＮＥは変速前エンジン回転速度ＮＥ１として用いられる。そして、変速前エンジン回転速度ＮＥ１及び変速前トルクＴｅ１は、変速後の変速段に対応した所定の係数を乗算すること等により、それぞれ変速直後のエンジン回転速度ＮＥである変速後エンジン回転速度ＮＥ２、及び変速直後の推定トルクＴｅである変速後トルクＴｅ２に変換される。
【０１０１】
これら変速後エンジン回転速度ＮＥ２及び変速後トルクＴｅ２に基づき、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが算出される。そして、変速機６０の変速中には、図１０（ｆ）に太い実線で示されるように噴射圧力指令値ＰＦｔが上記のように算出された値とされ、噴射時期指令値ＩＡｔも図１０（ｇ）に太い実線で示されるように上記のように算出された値とされる。又、ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔも図１０（ｈ）に太い実線で示されるように上記のように算出された値とされる。この噴射圧力指令値ＰＦｔに基づきサプライポンプ２９及び減圧弁３２が制御され、噴射時期指令値ＩＡｔに基づいて燃料噴射ノズル２６が制御され、ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔに基づいてノズルベーン３９の開度が制御される。
【０１０２】
なお、タイミングｔ１後の噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔの変化については、図１０（ｆ）、図１０（ｇ）及び図１０（ｈ）に太い実線で示されるように急に行ってもよいし、或いは太い破線で示されるように徐々に行ってもよい。
【０１０３】
変速機６０の変速時には、燃料噴射量（燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ）の一時的な減量が行われるが、このときサプライポンプ２９及び減圧弁３２は変速後トルクＴｅ２等から求められる噴射圧力指令値ＰＦｔに基づき制御される。このため、サプライポンプ２９及び減圧弁３２が燃料噴射量の一時的な減量に伴って噴射圧力を低下させる側に変更されることはなく、それに応じて噴射圧力は図１０（ｆ）に太い実線で示されるようにほぼ一定となるように推移する。従って、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき（タイミングｔ２後）、その変化に対する噴射圧力の増加に応答遅れが生じることはない。
【０１０４】
又、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、燃料噴射ノズル２６は変速後トルクＴｅ２等から求められる噴射時期指令値ＩＡｔに基づき制御され、燃料噴射ノズル２６による噴射時期は一定となって低下する側に変更されることはない。そのため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき（タイミングｔ２後）、その変化に対する噴射時期の進角側への変化に応答遅れが生じることはない。
【０１０５】
更に、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、ノズルベーン３９は変速後トルクＴｅ２等から求められるＶＮＴ開度指令値ＶＡｔに基づき制御され、過給圧も一定となって低下する側に変更されることはない。そのため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき（タイミングｔ２後）、その変化に対する過給圧の増加に応答遅れが生じることはない。
【０１０６】
次に、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔの算出手順について説明する。本実施形態では、この指令値算出ルーチンとして、第１実施形態の指令値算出ルーチンにおけるステップ１０９〜１１２（図４）の処理を、図１１に示されるステップ３０１〜３０６の処理に代えたものが用いられる。
【０１０７】
このため、本実施形態の指令値算出ルーチンでは、変速要求がなされると、ステップ３０１の処理で変速フラグＦが「１（変速中）」にされ、その後に変速後トルクＴｅ２等に基づく噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔの算出が行われる（ステップ３０２〜３０６）。
【０１０８】
即ち、ステップ３０２の処理では、アクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき変速前トルクＴｅ１が算出される。また、ステップ３０３の処理では、変速前エンジン回転速度ＮＥ１、変速前トルクＴｅ１、及びいずれの変速段に変速されるかといった変速態様に基づき、変速後エンジン回転速度ＮＥ２、変速後トルクＴｅ２が算出される。
【０１０９】
ステップ３０４の処理では、変速後トルクＴｅ２及び変速後エンジン回転速度ＮＥ２に基づき、噴射圧力指令値ＰＦｔが算出される。ステップ３０５の処理では、変速後トルクＴｅ２及び変速後エンジン回転速度ＮＥ２に基づき、噴射時期指令値ＩＡｔが算出される。そして、ステップ３０６の処理では変速後トルクＴｅ２及び変速後エンジン回転速度ＮＥ２に基づき、ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔの算出が行われる。
【０１１０】
本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（７）変速機６０の変速時に、アクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に関係なく燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎを一時的に小さくする際には、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが、変速直後の推定トルクＴｅである変速後トルクＴｅ２等に基づき算出されるようになる。この変速後トルクＴｅ２は、変速直前のアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）等から求められる変速直前の推定トルクＴｅ、及び変速機６０の変速態様等から予測される値である。ディーゼルエンジン１１の出力トルクは燃料噴射量に応じて変化するため、変速後トルクＴｅ２は上記アクセル踏込量ＡＣＣＰに応じた変速機６０の変速直後における燃料噴射量に対応する値となる。従って、変速後トルクＴｅ２等から求められる噴射圧力指令値ＰＦｔに基づきサプライポンプ２９及び減圧弁３２を制御することにより、変速機６０の変速時に燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎが一時的に小さくされても、噴射圧力が一時的に低減されることはなくなる。よって、同燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの減量状態からの増量に対し噴射圧力の増加に応答遅れが生じることはない。このため、変速機６０の変速時に、燃料噴射量に応じた噴射圧力によって噴射された燃料の微粒化が行われるため、燃料粒子が完全に燃え尽きて燃え残りが生成されることはなく、排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【０１１１】
（８）又、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、その燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに対して噴射時期が一時的に遅角されることはなくなり、燃料噴射量に応じた噴射時期に燃料の噴射が行われるため、燃費の向上を図ることができるようになる。また、低負荷時には失火対策用マップに基づいて過進角する必要があるが、このように本実施形態によれば過進角領域を使用しなくてよいため、燃焼音を低減することができる。
【０１１２】
（９）更に、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、その燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに対して過給圧が一時的に低下されることはなくなり、燃料噴射量に応じた過給圧によって燃焼室１８内に燃焼用の空気が供給される。そのため、ディーゼルエンジン１１の吸入空気量を燃料噴射量に対する必要量を確保することができ、燃料の燃え残りが生成されることはなく、排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【０１１３】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１２を参照して説明する。
ディーゼルエンジン１１の構成は第１実施形態と同様である。この実施形態では、変速機６０の変速時には、アクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）によって通常のエンジン運転時に得られる推定トルクＴｅと、実際の燃料噴射量に基づくエンジントルクとの中間の値に基づき、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが算出される。
【０１１４】
その結果、噴射圧力指令値ＰＦｔは図１２（ｆ）に太い実線で示されるように推移し、噴射時期指令値ＩＡｔは図１２（ｇ）に太い実線で示されるように推移する。更に、ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔは図１２（ｈ）に太い実線で示されるように推移する。
【０１１５】
そして、変速機６０の変速中には、図１２（ｆ）に太い実線で示される噴射圧力指令値ＰＦｔに基づきサプライポンプ２９及び減圧弁３２が制御され、燃料噴射ノズル２６は図１２（ｇ）に太い実線で示される噴射時期指令値ＩＡｔに基づいて制御される。又、ノズルベーン３９は図１２（ｈ）に太い実線で示されるＶＮＴ開度指令値ＶＡｔに基づいて制御される。
【０１１６】
本実施形態によれば、第１実施形態の（１）〜（３）とほぼ同様の効果が得られる。この際、第１実施形態では、変速機６０の変速時に、アクセル踏込量ＡＣＣＰから求められる推定トルクＴｅ等に基づき噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔを算出するようにしているため、過補正となる場合がある。ところが、本実施形態では、アクセル踏込量ＡＣＣＰから求められる推定トルクＴｅと、実際の燃料噴射量に基づくエンジントルクとの中間の値に基づき、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔを算出するようにしている。そのため、変速機６０の変速完了後における噴射圧力、噴射時期及び過給圧の収束性を向上することができる。
【０１１７】
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ 上記各実施形態では、自動モードでの変速と手動モードでの変速との両方を実行可能な変速機６０を例示したが、いずれか一方のモードのみで変速を行う変速機を採用してもよい。
【０１１８】
・ 第１実施形態では、変速機６０の変速時にアクセル踏込量ＡＣＣＰ等から求められる推定トルクＴｅに基づき噴射圧力指令値ＰＦｔ、及び噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔを算出したが、本発明はこれに限定されない。例えば、変速機６０の変速時には、アクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき噴射圧力指令値ＰＦｔ、及び噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔを算出するようにしてもよい。
【０１１９】
・ 第４実施形態では、変速機６０の変速時にアクセル踏込量ＡＣＣＰ等から求められる推定トルクＴｅと実際の燃料噴射量に基づくエンジントルクとの中間の値に基づき噴射圧力指令値ＰＦｔ、及び噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔを算出した。この推定トルクＴｅに代えて、第２実施形態における変速直前のエンジントルクを採用してもよいし、第３実施形態における変速直後のエンジントルクを採用してもよい。
【０１２０】
・ 上記各実施形態において、変速機の変速時において、噴射圧力、噴射時期、及び過給圧の制御のいずれか１つ又は２つのみを行うようにしてもよい。例えば、噴射圧力及び噴射時期の組合せ、噴射時期及び過給圧の組合せ、噴射圧力及び過給圧の組合せで制御を行うようにしてもよい。
【０１２１】
・ 上記各実施形態では、コモンレール、及びターボチャージャを備えたディーゼルエンジンに具体化したが、コモンレール及びターボチャージャの少なくともいずれかを備えないディーゼルエンジンに具体化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の制御装置が適用されるディーゼルエンジン全体を示す略図。
【図２】（ａ）〜（ｈ）は、第１実施形態における変速機の変速時のディーゼルエンジン、クラッチ機構、及び変速機の各種制御の説明に用いられるタイムチャート。
【図３】第１実施形態における指令値算出手順を示すフローチャート。
【図４】第１実施形態における噴射圧力指令値、噴射時期指令値及び過給圧指令値の算出手順を示すフローチャート。
【図５】噴射圧力指令値の算出に用いられるマップ。
【図６】噴射時期指令値の算出に用いられるマップ。
【図７】ＶＮＴ開度指令値の算出に用いられるマップ。
【図８】（ａ）〜（ｈ）は、第２実施形態での変速機の変速時におけるディーゼルエンジン、クラッチ機構、及び変速機の各種制御の説明に用いられるタイムチャート。
【図９】第２実施形態における指令値算出手順を示すフローチャート。
【図１０】（ａ）〜（ｈ）は、第３実施形態での変速機の変速時におけるディーゼルエンジン、クラッチ機構、及び変速機の各種制御の説明に用いられるタイムチャート。
【図１１】第３実施形態における指令値算出手順を示すフローチャート。
【図１２】（ａ）〜（ｈ）は、第４実施形態での変速機の変速時におけるディーゼルエンジン、クラッチ機構、及び変速機の各種制御の説明に用いられるタイムチャート。
【符号の説明】
１１…ディーゼルエンジン、１５…ピストン、１６…コネクティングロッド、１７…クランク軸、１８…燃焼室、１９…吸気通路、２０…排気通路、２６…調整手段としての燃料噴射ノズル、２７…調整手段としてのコモンレール（蓄圧装置）、３４…調整手段としての可変ノズルターボチャージャ（過給機）、４５…アクセルペダル、４６…アクセルポジションセンサ、４７…クランクポジションセンサ、５２…制御手段、クラッチ制御手段、トルク制御手段及び変速時制御手段としての電子制御装置（ＥＣＵ）、６０…変速機、６１…入力軸、６２…クラッチ機構、６３…入力回転速度センサ、６４…車速センサ、６５…シフトレバー、ＰＦ…噴射圧力、Ｔｅ…推定トルク。
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載ディーゼルエンジンの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車用エンジンにおいては、その出力調整が自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダルの踏込量（アクセル踏込量）に基づき行われる。アクセル踏込量はエンジンに対する出力要求の大きさを表すパラメータであり、このアクセル踏込量に基づくエンジンの出力調整によって要求されるエンジン出力が得られるようになる。例えば、ディーゼルエンジンにおいては、アクセル踏込量等に基づき燃料噴射量が制御され、これにより要求されるエンジン出力を得るための出力調整が行われる。
【０００３】
また、自動車用エンジンにはクラッチ機構を介して変速機が連結される。この変速機の変速時にはエンジンと変速機との間の動力伝達を一時的に遮断するようクラッチ機構が動作させられるが、こうしたクラッチ機構の断接（解放・係合）を自動的に行うことが提案されている。また、特許文献１〜３には変速機の変速時であってクラッチ機構の解放によってディーゼルエンジンと変速機との間の動力伝達を遮断しているときには、ディーゼルエンジンへの出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、ディーゼルエンジンの出力トルクを低下させるトルクダウン制御が行われる。このようなトルクダウン制御によって、変速時にクラッチが自動的に解放された状態で、アクセル踏み込み量が保持されていたり、或いは、アクセル踏み込み量が増加されたりしても、エンジンが空吹かし状態となってエンジン回転速度が不必要に上昇したりすることを防止するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６０−９４８３０号公報
【特許文献２】
特開平１０−３２９５８２号公報
【特許文献３】
特開平１１−２９１７９５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ディーゼルエンジンにおいては、その燃焼状態を最適化するために噴射時期及び噴射圧力或いは過給圧の調整が行われるようになっている。これらは燃料噴射量と密接な関係があり、噴射時期及び噴射圧力或いは過給圧は燃料噴射量に基づいて設定される。
【０００６】
上記のようにトルクダウン制御に起因して燃料噴射量が一時的に減量させられ、変速機の変速完了後に燃料噴射量は出力要求に対応した値に復帰されるようになる。しかし、燃料噴射量の変化に伴う噴射時期、噴射圧力或いは過給圧の変化には応答遅れが存在する。従って、トルクダウン制御によって燃料噴射量が一旦減量させられ、その後にエンジンへの出力要求に対応した値へと増量されるとき、当該燃料噴射量の変化に精度よく追従して噴射時期及び噴射圧力或いは過給圧を変化させることは困難である。そのため、以下のようなディーゼルエンジン特有の問題が発生する。例えば、トルクダウン制御によって燃料噴射量の一時的な減量に基づいて上記噴射時期の制御では失火対策のために噴射時期が進角されていると、大きな燃焼音が発生したり、ＮＯｘの発生量が増加したりすることがある。
【０００７】
又、噴射圧力の制御では燃料噴射量の減量に基づいて噴射圧力が一時的に低減され、噴射される燃料が微粒化されにくくなり、燃料粒子が燃焼しきらずに排出されることとなって排気中のパティキュレートの量が多くなり、黒煙の発生を招くこととなる。
【０００８】
又、過給圧の制御では燃料噴射量の減量に基づいて過給圧が一時的に低減され、燃料噴射量が一旦減量させられた後に増量させられるとき、過給圧が上記増量後の燃料噴射量に適した値まで増量するのに遅れが生じて同燃料噴射量に対しエンジンの吸入空気量が燃料噴射量に対する必要量よりも少なくなる。その結果、酸素不足の状態で燃料の燃焼が行われることから、排気中のパティキュレートの量が多くなり、黒煙の発生を招くこととなる。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、変速機の変速時に、トルクダウン制御が実施される場合において、黒煙や燃焼音といったディーゼルエンジン特有の問題が発生することを抑制することができるディーゼルエンジンの制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
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、ディーゼルエンジンへの出力要求に応じて燃料噴射量を制御するとともに、同ディーゼルエンジンの燃焼状態を最適化するための状態量を調整する調整手段を前記燃料噴射量に基づき制御する制御手段と、前記ディーゼルエンジンにクラッチ機構を介して連結された変速機の変速時に、同ディーゼルエンジンと前記変速機との間が自動的に断接されるよう前記クラッチ機構を解放・係合させるクラッチ制御手段と、前記変速機の変速時に、前記出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、機関出力トルクを低下させるトルク制御手段と、を備えたディーゼルエンジンの制御装置において、前記変速機の変速時に、前記燃料噴射量に基づき前記調整手段を制御することに代えて、前記出力要求の大きさを表すアクセル操作量に基づき、そのときのアクセル操作によって通常の機関運転時に得られる同機関の出力トルクを推定トルクとして算出し、この推定トルクに基づき前記調整手段を制御する変速時制御手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
変速機の変速時には、ディーゼルエンジンへの出力要求に関係なく燃料噴射量が一旦減量され、これにより変速に伴うクラッチ機構の解放時にエンジン回転速度の過上昇が抑制される。更に、変速機の変速動作が行われた後、上記のように減量された燃料噴射量が同機関への出力要求に対応した値へと増量されるとともにクラッチ機構の係合が開始され、ディーゼルエンジンと変速機との回転が合わせられた状態で両者が接合される。上記のように変速機の変速時に燃料噴射量が一時的に減量されるときには、調整手段が上記出力要求に基づき制御されるため、上記燃料噴射量の減量に伴って燃焼を最適化するための状態量が変更されることはない。そのため、上記燃料噴射量が減量状態から同エンジンへの出力要求に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する状態量の変化に応答遅れが生じることを抑制することができる。従って、変速機の変速時に、燃焼状態が悪化することを抑制することができる。
【００１３】
また、ディーゼルエンジンの出力トルクは燃料噴射量に応じて変化する。このため、上記推定トルクは変速機の変速時におけるディーゼルエンジンへの出力要求、即ちアクセル操作量に応じた燃料噴射量に対応する値となる。従って、推定トルクに基づき調整手段を制御することにより、変速機の変速時における燃料噴射量の一時的な減量に伴って燃焼状態を最適化するための状態量が変更されることはなくなる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、ディーゼルエンジンへの出力要求に応じて燃料噴射量を制御するとともに、同ディーゼルエンジンの燃焼状態を最適化するための状態量を調整する調整手段を前記燃料噴射量に基づき制御する制御手段と、前記ディーゼルエンジンにクラッチ機構を介して連結された変速機の変速時に、同ディーゼルエンジンと前記変速機との間が自動的に断接されるよう前記クラッチ機構を解放・係合させるクラッチ制御手段と、前記変速機の変速時に、前記出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、機関出力トルクを低下させるトルク制御手段と、を備えたディーゼルエンジンの制御装置において、前記調整手段は、前記状態量として燃料の噴射時期、噴射圧力、及び過給圧の少なくとも１つを調整するものであり、前記変速機の変速時に、前記燃料噴射量に基づき前記調整手段を制御することに代えて、前記調整手段を前記変速直前の状態に固定する固定制御を行う変速時制御手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
変速機の変速時には、ディーゼルエンジンへの出力要求に関係なく燃料噴射量が一旦減量され、これにより変速に伴うクラッチ機構の解放時にエンジン回転速度の過上昇が抑制される。更に、変速機の変速動作が行われた後、上記のように減量された燃料噴射量が同機関への出力要求に対応した値へと増量されるとともにクラッチ機構の係合が開始され、内燃機関と変速機との回転が合わせられた状態で両者が接合される。上記のように変速機の変速時に燃料噴射量が一時的に減量されるときには、状態量として燃料の噴射時期、噴射圧力、及び過給圧の少なくとも１つを調整する調整手段を変速機の変速直前の状態に固定する固定制御が行われるため、上記燃料噴射量の減量に伴って燃焼を最適化するための状態量が変更されることはない。そのため、上記燃料噴射量が減量状態から同エンジンへの出力要求に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する状態量の変化に応答遅れが生じることを抑制することができる。従って、変速機の変速時に、燃焼状態が悪化することを抑制することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、ディーゼルエンジンへの出力要求に応じて燃料噴射量を制御するとともに、同ディーゼルエンジンの燃焼状態を最適化するための状態量を調整する調整手段を前記燃料噴射量に基づき制御する制御手段と、前記ディーゼルエンジンにクラッチ機構を介して連結された変速機の変速時に、同ディーゼルエンジンと前記変速機との間が自動的に断接されるよう前記クラッチ機構を解放・係合させるクラッチ制御手段と、前記変速機の変速時に、前記出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、機関出力トルクを低下させるトルク制御手段と、を備えたディーゼルエンジンの制御装置において、前記変速機の変速時に、前記燃料噴射量に基づき前記調整手段を制御することに代えて、そのときのディーゼルエンジンへの出力要求及び前記変速機の変速態様から予測される変速直後の同ディーゼルエンジンの出力トルクに基づき前記調整手段を制御する変速時制御手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
変速機の変速時には、ディーゼルエンジンへの出力要求に関係なく燃料噴射量が一旦減量され、これにより変速に伴うクラッチ機構の解放時にエンジン回転速度の過上昇が抑制される。更に、変速機の変速動作が行われた後、上記のように減量された燃料噴射量が同エンジンへの出力要求に対応した値へと増量されるとともにクラッチ機構の係合が開始され、ディーゼルエンジンと変速機との回転が合わせられた状態で両者が接合される。上記のように変速機の変速時に燃料噴射量が一時的に減量されるときには、調整手段が変速直後の同エンジンの出力トルクの予測値に基づき制御されるため、上記燃料噴射量の減量に伴い燃焼を最適化するための状態量が変更されることはない。そのため、上記燃料噴射量が減量状態から同エンジンへの出力要求に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する状態量の変化に応答遅れが生じることを抑制することができる。従って、変速機の変速時に、燃焼状態が悪化することを抑制することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、前記変速時制御手段は、前記変速機の変速が行われるときには、前記ディーゼルエンジンへの出力要求の大きさを表すアクセル操作量に基づき、変速直前のアクセル操作によって通常の機関運転時に得られる同エンジンの出力トルクを推定トルクとして算出し、この推定トルク及び前記変速機の変速態様に基づき、前記変速直後の同機関の出力トルクを予測することを特徴とする。
【００１９】
ディーゼルエンジンの出力トルクは燃料噴射量に応じて変化する。このため、上記推定トルクは変速機の変速直前におけるディーゼルエンジンへの出力要求、即ちアクセル操作量に応じた燃料噴射量に対応する値となる。更に、推定トルク及び変速機の変速態様に基づく変速直後の機関出力トルクの予測値は、変速直後におけるディーゼルエンジンへの出力要求、即ち上記アクセル操作量に応じた変速直後の燃料噴射量に対応した値となる。従って、上記予測値に基づき調整手段を制御することにより、変速機の変速時における燃料噴射量の一時的な減量に伴って燃焼状態を最適化するための状態量が変更されることはなくなる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のディーゼルエンジンの制御装置において、前記調整手段は、燃料の噴射圧力を蓄圧する蓄圧装置、及び前記ディーゼルエンジンに燃料を噴射する燃料噴射ノズル、並びに前記ディーゼルエンジンへの吸入空気を所定の過給圧にて供給する過給機の少なくとも一つであることを特徴とする。
【００２１】
ディーゼルエンジンの燃焼状態を最適化するための状態量として、噴射圧力、噴射時期、及び吸入空気の過給圧が挙げられる。噴射圧力は蓄圧装置を調整することによって制御される。噴射時期は燃料噴射ノズルの開弁時期を調整することによって制御される。過給圧は過給機を調整することによって制御される。これらの蓄圧装置、燃料噴射ノズル、過給機の制御によって変速時に状態量の変化が過多になることが抑制されるようになる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載のディーゼルエンジンの制御装置において、前記変速機は車両の運転状況に応じて自動的に変速されるものであり、前記変速時制御手段は前記変速機の変速要求がなされたとき、前記噴射圧力、噴射時期及び過給圧の少なくともいずれか１つの調整手段の制御を開始することを特徴とする。
【００２３】
運転状況に応じて変速機の自動的な変速を行うべく変速要求がなされたとき、変速時制御手段による調整手段の制御が開始され、同制御により変速機の変速時に状態量の変化が過多になることは抑制される。従って、上記のように変速が行われる変速機が採用されている場合において、状態量の変化の過多を抑制するための変速時制御手段による調整手段の制御を的確に開始することができるようになる。
【００２４】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜５のいずれかに記載のディーゼルエンジンの制御装置において、前記変速機は運転者のシフト操作に応じて変速されるものであり、前記変速時制御手段は前記変速機の変速要求がなされたとき、前記噴射圧力、噴射時期及び過給圧の少なくともいずれか１つの調整手段の制御を開始することを特徴とする。
【００２５】
運転者のシフト操作に応じて変速機を変速させるべく変速要求がなされたとき、変速時制御手段による調整手段の制御が開始され、同制御により変速機の変速時に状態量の変化が過多になることは抑制される。従って、上記のように変速が行われる変速機が採用されている場合において、状態量の変化の過多を抑制するための変速時制御手段による調整手段の制御を的確に開始することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を、ディーゼルエンジンのエンジントルクを算出する方法に具体化した第１実施形態について説明する。
【００２７】
車両には、図１に示すように、蓄圧式ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）１１が搭載されている。エンジン１１は、シリンダヘッド１２と、複数の気筒（シリンダ）１３を有するシリンダブロック１４とを備えている。各シリンダ１３内にはピストン１５が往復動可能に収容されている。各ピストン１５はコネクティングロッド１６を介し、エンジン１１の出力軸であるクランク軸１７に連結されている。各ピストン１５の往復運動は、コネクティングロッド１６によって回転運動に変換された後、クランク軸１７に伝達される。クランク軸１７の回転は変速機（図示略）によって変速され、その変速後の回転が駆動輪に伝達される。クランク軸１７の回転は、変速機６０等を介して自動車の車輪（図示せず）に伝達される。
【００２８】
上記変速機６０は、例えば１速〜５速といった複数の変速段を有し、自動車の走行状態（運転状態）や運転者からの要求に応じて当該変速段の切り換えを行うものである。この変速機６０の入力軸６１とエンジン１１のクランク軸１７とは、両者の間を断接するクラッチ機構６２を介して連結されている。そして、変速機６０の変速を行う際には、まずクラッチ機構６２が解放されてエンジン１１と変速機６０との間で回転伝達が行われない状態とされ、この状態で変速機６０の変速動作が行われた後にクラッチ機構６２が係合される。
【００２９】
エンジン１１には、シリンダ１３毎に燃焼室１８が設けられている。各燃焼室１８には、吸気通路１９及び排気通路２０が接続されている。シリンダヘッド１２には、シリンダ１３毎に吸気弁２１及び排気弁２２が設けられている。これらの吸・排気弁２１，２２は、クランク軸１７の回転に連動して往復動することにより、吸・排気通路１９，２０を開閉する。
【００３０】
吸気通路１９には、エアクリーナ２３、吸気絞り弁２４等が配置されている。そして、基本的にはエンジン１１の吸気行程において、排気弁２２が閉じられ、吸気弁２１が開かれた状態でピストン１５が下降すると、シリンダ１３内の気圧が外気より低い値（負圧）になり、同エンジン１１の外部の空気が吸気通路１９の各部を順に通過して燃焼室１８に取込まれる。
【００３１】
吸気絞り弁２４は、吸気通路１９内に回動可能に支持されており、同吸気絞り弁２４に連結されたステップモータ等のアクチュエータ２５により駆動される。吸気通路１９を流れる空気の量（吸入空気量）は、吸気絞り弁２４の開き具合（開度）に応じて変化する。
【００３２】
シリンダヘッド１２には、各燃焼室１８に燃料を噴射する燃料噴射ノズル２６が取付けられている。各燃料噴射ノズル２６は電磁弁（図示略）を備えており、この電磁弁により、燃料噴射ノズル２６から燃焼室１８への燃料噴射が制御される。燃料噴射ノズル２６は、蓄圧装置（共通の蓄圧配管）であるコモンレール２７に接続されており、電磁弁が開いている間、コモンレール２７内の燃料が燃料噴射ノズル２６から対応する燃焼室１８に噴射される。コモンレール２７には、燃料噴射圧に相当する比較的高い圧力が蓄積されている。この蓄圧を実現するために、コモンレール２７は、燃料ポンプであるサプライポンプ２９に接続されている。
【００３３】
サプライポンプ２９は燃料タンク（図示略）から燃料を吸入するとともに、エンジン１１の回転に同期するカムによってプランジャを往復動させ、燃料を所定圧に高めてコモンレール２７に供給する。サプライポンプ２９には、コモンレール２７へ向けて吐出される燃料の圧力、ひいては吐出量を制御するための圧力制御弁として吸入調量弁３１が設けられている。
【００３４】
コモンレール２７には、所定の条件が満たされた場合に開弁される減圧弁（リリーフ弁）３２が設けられている。この減圧弁３２の開弁により、コモンレール２７内の高圧燃料がリターン配管（図示略）を通じて燃料タンクへ戻されて、コモンレール２７内の圧力が低下する。
【００３５】
そして、吸気通路１９を通ってシリンダ１３内に導入され、かつピストン１５により圧縮された高温かつ高圧の吸入空気に対し、燃料噴射ノズル２６から燃料が噴射される。この噴射燃料は自己着火して燃焼する。このときに生じた燃焼ガスによりピストン１５が往復動され、クランク軸１７が回転されて、エンジン１１の駆動力（出力トルク）が得られる。燃焼ガスは、排気通路２０に設けられた触媒３３等を通ってエンジン１１の外部へ排出される。
【００３６】
エンジン１１には、過給機の一形態である可変ノズルターボチャージャ３４が設けられている。可変ノズルターボチャージャ３４は、排気通路２０を流れる排気ガスによって回転するタービンホイール３５と、吸気通路１９に配置され、かつロータシャフト３６を介してタービンホイール３５に連結されたコンプレッサホイール３７とを備えている。可変ノズルターボチャージャ３４では、タービンホイール３５に排気ガスが吹付けられて同ホイール３５が回転する。この回転は、ロータシャフト３６を介してコンプレッサホイール３７に伝達される。その結果、エンジン１１では、ピストン１５の移動にともなって燃焼室１８内に発生する負圧によって空気が燃焼室１８に送り込まれるだけでなく、その空気がコンプレッサホイール３７の回転によって強制的に燃焼室１８に送り込まれる（過給される）。このようにして、燃焼室１８への空気の充填効率が高められる。
【００３７】
また、可変ノズルターボチャージャ３４では、タービンホイール３５の外周を囲うように、そのホイール３５の回転方向に沿って排気ガス経路が形成され、排気ガスは排気ガス経路を通過し、タービンホイール３５の軸線に向かって吹付けられる。排気ガス経路には、リング状のノズルバックプレート３８に対して複数のノズルベーン（可変ノズル）３９を回動可能に設けた可変ノズル機構が設けられている。可変ノズル機構は、ＤＣモータ等のアクチュエータ４０の作動により全ノズルベーン３９が同期した状態で開閉動作することで、排気ガス経路の排気ガス流通面積を変更し、タービンホイール３５に吹付けられる排気ガスの流速を可変とする。このように可変とすることで、タービンホイール３５の回転速度が調整され、ひいては燃焼室１８への吸入空気が所定の過給圧にて供給される。
【００３８】
エンジン１１には、排気通路２０を流れる排気ガスの一部を、吸気通路１９に還流させる排気還流（以下「ＥＧＲ」という）装置４２が設けられている。ＥＧＲ装置４２は、還流にともない吸入空気に混合された排気ガス（ＥＧＲガス）により、混合気中の不活性ガスの割合を増やして燃焼最高温度を下げ、大気汚染物質である窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を低減させるためのものである。
【００３９】
ＥＧＲ装置４２は、ＥＧＲ通路４３及びＥＧＲ弁４４を備えている。ＥＧＲ通路４３は、排気通路２０と、吸気通路１９において吸気絞り弁２４よりも下流側の箇所とをつないでいる。ＥＧＲ弁４４はＥＧＲ通路４３の途中、例えば、ＥＧＲ通路４３の吸気通路１９との接続箇所に取付けられている。ＥＧＲ通路４３を流れるＥＧＲガスの流量は、ＥＧＲ弁４４の開き具合（開度）に応じて変化する。
【００４０】
上記のように構成されたディーゼルエンジン１１の制御を行うために電子制御装置（以下、ＥＣＵという）５２が設けられている。ＥＣＵ５２はディーゼルエンジン１１における燃料噴射量制御及び燃料噴射時期制御といった燃料噴射制御を行う。この燃料噴射量制御に付随してＥＣＵ５２はコモンレール２７内の燃料の噴射圧力制御及び可変ノズルターボチャージャ３４による過給圧制御を行う。又、ＥＣＵ５２はＥＧＲ弁４４の開度制御及び吸気絞り弁２４の開度制御を行う。更に、ＥＣＵ５２は、変速機６０及びクラッチ機構６２の駆動制御を行う。
【００４１】
ＥＣＵ５２には、以下に示される各種信号が入力される。
・ 自動車の運転者によって操作されるアクセルペダル４５の踏み込み量（アクセル踏込量）を検出するアクセルポジションセンサ４６からの検出信号。
【００４２】
・ クランク軸１７の回転に対応した信号を出力するクランクポジションセンサ４７からの検出信号。
・ コモンレール２７内に蓄えられている燃料の圧力、すなわち噴射圧力（ＰＦ）を検出する燃圧センサ４９からの検出信号。
【００４３】
・ 変速機６０の入力軸６１の回転速度を検出する入力回転速度センサ６３からの信号。
・ 自動車の車速を検出する車速センサ６４からの検出信号。
【００４４】
・ 運転者によって操作されるシフトレバー６５の位置に対応した信号。
上記シフトレバー６５は、変速機６０のシフトアップやシフトダウンといった変速を行う際の変速モードを、自動車の走行状態や走行要求に応じて自動的に上記変速を行う自動モードと、運転者によるシフトレバー６５の操作に基づいて上記変速を行う手動モードとの間で切り換えるのに用いられる。なお、変速機６０の変速は、自動モードでは車速センサ６４からの検出信号から求められる車速、及びアクセル踏込量ＡＣＣＰに基づき自動的に行われ、手動モードでは運転者によるシフトレバー６５の変速操作（シフト操作）によって行われる。
【００４５】
ディーゼルエンジン１１においては、ＥＣＵ５２による燃料噴射量制御によって出力トルクが調整される。こうした燃料噴射量制御は、アクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥ等から算出される燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに基づき燃料噴射ノズル２６を駆動制御することによって行われる。なお、アクセル踏込量ＡＣＣＰはアクセルポジションセンサ４６からの検出信号に基づき求められ、エンジン回転速度ＮＥはクランクポジションセンサ４７からの検出信号に基づき求められる。
【００４６】
上記のようにＥＣＵ５２を通じて燃料噴射ノズル２６を駆動制御することにより、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに対応した量の燃料が噴射されてディーゼルエンジン１１の出力トルクが調整されるようになる。燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの算出に用いられるアクセル踏込量ＡＣＣＰは、運転者による自動車への走行要求、言い換えればディーゼルエンジン１１への出力要求を表すパラメータである。従って、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに基づき燃料噴射量を制御することで、運転者から要求される出力トルクが得られるようディーゼルエンジン１１の出力トルクが調整されることとなる。
【００４７】
また、ＥＣＵ５２は、サプライポンプ２９の吐出量を制御するとともに、減圧弁（リリーフ弁）３２のリリーフ圧を調整することによってコモンレール２７内の燃圧、すなわち噴射圧力を制御する。この噴射圧力については、噴射圧力を増加させるほど燃料噴射ノズル２６から噴射される燃料の微粒化を促進することができる。ただし、燃料噴射量が多い場合には噴射圧力が増加するように設定され、噴射された燃料の微粒化を促進して燃料粒子の燃え残りをなくして煤を主成分とする微粒子（パティキュレート）の生成を抑制するようにしている。
【００４８】
従って、噴射圧力を制御するためのサプライポンプ２９及び減圧弁３２の調整としては燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ等に基づいて行われる。
即ち、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、噴射圧力ＰＦの制御に用いられる噴射圧力指令値ＰＦｔが算出される。噴射圧力指令値ＰＦｔについては、エンジン回転速度ＮＥが一定という条件のもとで、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎが大きくなるほど大とされるとともに、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎが小さくなるほど小とされる。
【００４９】
そして、ＥＣＵ５２を通じて噴射圧力指令値ＰＦｔに基づきサプライポンプ２９及び減圧弁３２が駆動される。これにより、噴射圧力は、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎが多くなるほど大きくされるとともに燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎが少なくなるほど小さくされる。
【００５０】
また、ＥＣＵ５２は、ディーゼルエンジン１１での燃焼状態が最適化されるように、燃料噴射量に応じて噴射時期を調整するようになっている。この噴射時期については、噴射時期を進角させるほど燃焼の開始時期を早めることができる。
【００５１】
更に、ＥＣＵ５２は、ディーゼルエンジン１１での燃焼状態が最適化されるように、アクチュエータ４０を駆動してノズルベーン３９の開度ＶＮＴを調整することによって可変ノズルターボチャージャ３４による過給圧を制御する。
【００５２】
又、ＥＣＵ５２は、自動モードでの車速やアクセル踏込量ＡＣＣＰといった運転状態の変化、若しくは手動モードでのシフトレバー６５の変速操作に基づき変速機６０の変速を行う。
【００５３】
次に、変速機６０の変速時におけるディーゼルエンジン１１、クラッチ機構６２、及び変速機６０の各種制御について、図２のタイムチャートを併せ参照して説明する。
【００５４】
変速機６０の変速時には、ディーゼルエンジン１１と変速機６０との間で回転伝達（動力伝達）が行われないよう、ＥＣＵ５２を通じてクラッチ機構６２が駆動制御され、同機構６２の断接が自動的に行われる。
【００５５】
即ち、まず変速機６０の変速動作の開始前、例えば図２（ａ）に示されるように変速要求があったときにクラッチ機構６２が解放され、ディーゼルエンジン１１と変速機６０との間の動力伝達が一時的に遮断される（タイミングｔ１）。この状態で、シフトアップやシフトダウンなど変速機６０の変速動作が行われる。クラッチ機構６２が解放されている間には、ディーゼルエンジン１１のエンジン回転速度ＮＥが過上昇しないよう、ディーゼルエンジン１１への出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、同エンジン１１の出力トルクを低下させるトルクダウン制御が行われる。
【００５６】
こうしたトルクダウン制御のための燃料噴射量の減量は、通常はアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）等に基づき算出される燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎを、図２（ｄ）に示されるアクセル踏込量ＡＣＣＰに関係なく図２（ｅ）に示されるように所定値まで小さくすることによって実現される。なお、当該所定値としては、例えばディーゼルエンジン１１の出力トルクが「０Ｎｍ」となるような値を採用することが好ましい。上記のように燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎを小さくすることで、ディーゼルエンジン１１の燃料噴射量が減量され、同エンジン１１の出力トルクが図２（ｃ）に実線で示されるように小さくされる。
【００５７】
上記トルクダウン制御が実行されることにより、クラッチ機構６２が解放されている間のエンジン回転速度ＮＥは、図２（ｂ）に破線で示されるように徐々に低下する。また、変速機６０の入力軸６１の回転速度である入力回転速度ＮＩは、クラッチ機構６２の解放後、変速機６０の変速態様に応じて推移することとなる。この入力回転速度ＮＩは入力回転速度センサ６３からの検出信号に基づき求められる。
【００５８】
図２（ｂ）の実線は、変速機６０がシフトアップする場合の入力回転速度ＮＩの推移を示している。この場合の入力回転速度ＮＩは、クラッチ機構６２の解放後、当該シフトアップに伴うギヤ比の変化に基づいて徐々に低下する。
【００５９】
上記シフトアップのための変速動作が終了すると（タイミングｔ２）、図２（ｅ）に示されるように燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎがアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）及びエンジン回転速度ＮＥに対応した値に向けて徐々に大きくされて燃料噴射量が徐々に増量されるとともに、クラッチ機構６２の係合が開始される。これにより、エンジン回転速度ＮＥと入力回転速度ＮＩとの回転が合わされ、クラッチ機構６２の係合によるクランク軸１７と変速機６０の入力軸６１との接合が行われる（タイミングｔ３）。そして、同接合が行われることによって変速機６０の変速（この場合はシフトアップ）が終了する。
【００６０】
ところで、上記トルクダウン制御のために燃料噴射量を一時的に減量する際には、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎがアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に関係なく所定値まで小さくされ、その後にアクセル踏込量ＡＣＣＰに対応した値まで大きくされる。この燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎは、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔの算出に用いられている。
【００６１】
このため、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎが一時的に小さくなると、それに対応して噴射圧力指令値ＰＦｔが図２（ｆ）に細い実線で示されるように一時的に小さい値となるとともに、噴射時期指令値ＩＡｔが図２（ｇ）に細い実線で示されるように一時的に小さい値となる。又、ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが図２（ｈ）に細い実線で示されるように一時的に小さい値となる。その結果、減圧弁３２が図２（ｆ）に破線で示されるように一時的に噴射圧力を低下させる側に制御されるとともに、燃料噴射ノズル２６が図２（ｇ）に破線で示されるように一時的に噴射時期を遅角する側に制御される。又、ノズルベーン３９が図２（ｈ）に破線で示されるように一時的に過給圧を低下させる側である閉じ側に制御される。
【００６２】
上記の減圧弁３２の噴射圧力の低下制御により、一時的に小さくされる燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに対応して噴射圧力ＰＦが一時的に低下されるようになる。このときの噴射圧力の変化については、図２（ｆ）に細い実線で示されるように燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの変化に対応して行われることが理想であるが、実際には同燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの変化に対して破線で示されるように応答遅れが生じる。又、噴射時期の変化についても、図２（ｇ）に示されるように実際には燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの変化に対して破線で示されるように応答遅れが生じる。更に、過給圧の変化についても、図２（ｈ）に示されるように実際には燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの変化に対して破線で示されるように応答遅れが生じる。
【００６３】
そして、噴射圧力の変化に応答遅れが生じると、トルクダウン制御のために燃料噴射量が一旦減量させられた後にアクセル踏込量ＡＣＣＰに対応した値に向けて増量されるとき、当該燃料噴射量の変化に追従して精度良く噴射圧力を変化させることは困難になる。このため、上記のように燃料噴射量が一旦減量させられた後に増量させられるとき、噴射圧力が上記増量後の燃料噴射量に適した値まで増加するのに遅れが生じる。このように噴射圧力が低下した状態になると、その燃料の微粒化が抑制される。その結果、燃焼室１８内に噴射された燃料粒子は完全に燃え尽きずに燃え残り、これがパティキュレートとなって排気中のパティキュレートの量が多くなることは避けられない。
【００６４】
そして、過給圧の変化に応答遅れが生じると、トルクダウン制御のために燃料噴射量が一旦減量させられた後にアクセル踏込量ＡＣＣＰに対応した値に向けて増量されるとき、当該燃料噴射量の変化に追従して精度良く過給圧を変化させることは困難になる。このため、上記のように燃料噴射量が一旦減量させられた後に増量させられるとき、過給圧が上記増量後の燃料噴射量に適した値まで増加するのに遅れが生じる。このように過給圧が低下した状態になると、その燃料噴射量の燃焼に必要な空気量を確保することができなくなり、燃焼室１８内に噴射された燃料は完全に燃え尽きずに燃え残り、これがパティキュレートとなって排気中のパティキュレートの量が多くなることは避けられない。
【００６５】
こうした問題を解決するため、本実施形態では、変速機６０の変速時には、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ等に基づくのではなく、アクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）等に基づき噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔを算出する。
【００６６】
即ち、まずアクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、そのときのアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）によって通常のエンジン運転時に得られる出力トルクを推定トルクＴｅとして算出する。こうして算出される推定トルクＴｅは、燃料噴射量の一時的な減量が行われているとき、図２（ｃ）に破線で示されるように、ほぼ一定となるように推移することとなる。この推定トルクＴｅ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔを算出する。
【００６７】
その結果、噴射圧力指令値ＰＦｔは図２（ｆ）に太い実線で示されるように推定トルクＴｅ等に対応してほぼ一定となるように推移し、噴射時期指令値ＩＡｔは図２（ｇ）に太い実線で示されるように推定トルクＴｅ等に対応してほぼ一定となるように推移する。更に、ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔは図２（ｈ）に太い実線で示されるように推定トルクＴｅ等に対応してほぼ一定となるように推移する。
【００６８】
従って、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、サプライポンプ２９及び減圧弁３２は上記減量に伴い一時的に噴射圧力を低下させる側に制御されることなくほぼ一定となるように推移し、それに応じて、噴射圧力も図２（ｆ）に示されるようにほぼ一定となるように推移する。このため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する噴射圧力の増加に応答遅れが生じることはない。従って、燃料噴射量に応じた噴射圧力によって噴射された燃料の微粒化が行われるため、燃料粒子が完全に燃え尽きて燃え残りが生成されることはなく、排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００６９】
又、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、燃料噴射ノズル２６による噴射時期は図２（ｇ）に示されるようにほぼ一定となるように推移する。このため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する噴射時期の増加に応答遅れが生じることはない。従って、燃料噴射量に応じた噴射時期に燃料の噴射が行われるため、燃費の向上を図ることができるようになる。また、低負荷時には失火対策用マップに基づいて過進角する必要があるが、このように本実施形態によれば過進角領域を使用しなくてよいため、燃焼音を低減することができる。
【００７０】
更に、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、ノズルベーン３９は上記減量に伴い一時的に過給圧を低下させる側に制御されることなくほぼ一定となるように推移し、それに応じて、過給圧も図２（ｈ）に示されるようにほぼ一定となるように推移する。このため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する過給圧の増加に応答遅れが生じることはない。従って、燃料噴射量に応じた過給圧によって燃焼室１８内に燃焼用の空気が供給されるため、ディーゼルエンジン１１の吸入空気量を燃料噴射量に対する必要量を確保することができ、燃料の燃え残りが生成されることはなく、排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００７１】
次に、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔの算出手順について、図３及び図４のフローチャートを参照して説明する。この指令値算出ルーチンは、ＥＣＵ５２を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００７２】
指令値算出ルーチンにおいて、ステップ１０１において変速機６０の変速中であるか否かを判断するための変速フラグＦが「０（非変速中）」か否かが判定され、ステップ１０２では変速要求がないか否かが判定される。変速フラグＦが「０（非変速中）」であり（図３のステップ１０１：ＹＥＳ）、且つ変速要求がないときには（ステップ１０２：ＹＥＳ）、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ及びエンジン回転速度ＮＥに基づいて通常の噴射圧力指令値ＰＦｔの算出が行われる（ステップ１０３）。続いて、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ及びエンジン回転速度ＮＥに基づいて通常の噴射時期指令値ＩＡｔの算出が行われ（ステップ１０４）、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ及びエンジン回転速度ＮＥに基づいて通常のＶＮＴ開度指令値ＶＡｔの算出が行われる（ステップ１０５）。
【００７３】
この算出ルーチンにおいて、ステップ１０２の処理で否定判定がなされて変速要求ありの旨判断されると、ステップ１０８（図４）に進んで変速フラグＦが「１（変速中）」とされた後、ステップ１０９〜１１２の処理が実行される。また、変速フラグＦが「１」にされると、以降のステップ１０１（図３）では否定判定がなされ、ステップ１０９〜１１２に進むようになる。従って、変速機６０の変速中はステップ１０９〜１１２の処理が実行される。
【００７４】
この処理として、ステップ１０９ではアクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき推定トルクＴｅが算出される。また、ステップ１１０では、例えば図５のマップを参照してエンジン回転速度ＮＥ及び推定トルクＴｅに基づき噴射圧力指令値ＰＦｔが算出される。なお、上記噴射圧力指令値ＰＦｔについては、図５に示されるように、例えばエンジン回転速度ＮＥが一定という条件のもとで、推定トルクＴｅが大きくなるほど大になるとともに推定トルクＴｅが小さくなるほど小になる。
【００７５】
ステップ１１１では、例えば図６のマップを参照してエンジン回転速度ＮＥ及び推定トルクＴｅに基づき噴射時期指令値ＩＡｔが算出される。なお、上記噴射時期指令値ＩＡｔについては、図６に示されるように、例えばエンジン回転速度ＮＥが一定という条件のもとで、推定トルクＴｅが大きくなるほど進角されるとともに、推定トルクＴｅが小さくなるほど遅角される。
【００７６】
更に、ステップ１１２では、例えば図７のマップを参照してエンジン回転速度ＮＥ及び推定トルクＴｅに基づきＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが算出される。なお、上記ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔについては、図７に示されるように、例えばエンジン回転速度ＮＥが一定という条件のもとで、推定トルクＴｅが大きくなるほど大になるとともに、推定トルクＴｅが小さくなるほど小になる。
【００７７】
従って、変速機６０の変速中は、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ等に基づき噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが算出される代わりに、アクセル踏込量ＡＣＣＰ等に基づき噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが算出されるようになる。
【００７８】
ステップ１０９〜１１２の処理が実行された後、ステップ１０６（図３）に進み、変速機６０の変速が終了したか否かが判断される。ここで肯定判定であれば、変速フラグＦが「０（非変速中）」とされる（ステップ１０７）。
【００７９】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）変速機６０の変速時に、アクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に関係なく燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎを一時的に小さくする際には、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔがアクセル踏込量ＡＣＣＰから求められる推定トルクＴｅ等に基づき算出されるようになる。この推定トルクＴｅは、変速機６０の変速時におけるアクセル踏込量ＡＣＣＰによって通常のエンジン運転時に得られる理論上の出力トルクである。ディーゼルエンジン１１の出力トルクは燃料噴射量に応じて変化するため、推定トルクＴｅは変速機６０の変速時におけるアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に応じた燃料噴射量に対応する値となる。従って、推定トルクＴｅ等から求められる噴射圧力指令値ＰＦｔに基づきサプライポンプ２９及び減圧弁３２を制御することにより、変速機６０の変速時に燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎが一時的に小さくされても、噴射圧力が一時的に低減されることはなくなる。よって、同燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの減量状態からの増量に対し噴射圧力の増加に応答遅れが生じることはない。このため、変速機６０の変速時に、燃料噴射量に応じた噴射圧力によって噴射された燃料の微粒化が行われるため、燃料粒子が完全に燃え尽きて燃え残りが生成されることはなく、排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００８０】
（２）又、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、その燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに対して噴射時期が一時的に遅角されることはなくなり、燃料噴射量に応じた噴射時期に燃料の噴射が行われるため、燃費の向上を図ることができるようになる。また、低負荷時には失火対策用マップに基づいて過進角する必要があるが、このように本実施形態によれば過進角領域を使用しなくてよいため、燃焼音を低減することができる。
【００８１】
（３）更に、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、その燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに対して過給圧が一時的に低下されることはなくなり、燃料噴射量に応じた過給圧によって燃焼室１８内に燃焼用の空気が供給される。そのため、ディーゼルエンジン１１の吸入空気量を燃料噴射量に対する必要量を確保することができ、燃料の燃え残りが生成されることはなく、排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００８２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８及び図９を参照して説明する。
この実施形態では、変速機６０の変速時に、サプライポンプ２９及び減圧弁３２の作動状態を変速直前の状態に固定する固定制御が行われる。又、変速機６０の変速時に、燃料噴射ノズル２６の噴射時期を変速直前の状態に固定する固定制御が行われるとともに、可変ノズルターボチャージャ３４のノズルベーン３９のＶＮＴ開度を変速直前の状態に固定する固定制御が行われる。
【００８３】
この固定制御により、変速機６０の変速時に燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎが一時的に小さくされたとしても、サプライポンプ２９及び減圧弁３２が噴射圧力を低下させる側に制御されることはなくなる。又、燃料噴射ノズル２６の噴射時期が遅角側に制御されることはなくなるとともに、可変ノズルターボチャージャ３４のノズルベーン３９のＶＮＴ開度が減量される側に制御されることはなくなる。
【００８４】
従って、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの減量状態からの増量に対する噴射圧力の増加に応答遅れが生じることもなく、当該応答遅れによって噴射圧力が低下することは抑制される。又、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの減量状態からの増量に対する噴射時期の変化に応答遅れが生じることもなく、可変ノズルターボチャージャ３４のＶＮＴ開度の変化に応答遅れが生じることもなく、当該応答遅れによって過給圧が低下することは抑制される。
【００８５】
ここで、上記固定制御について、図８のタイムチャートを併せ参照して詳しく説明する。
変速要求がなされたとき（タイミングｔ１）、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが算出される。そして、変速機６０の変速中には、噴射圧力指令値ＰＦｔが上記のように算出された値に固定されて図８（ｆ）に太い実線で示されるように一定とされ、噴射時期指令値ＩＡｔも上記のように算出された値に固定されて図８（ｇ）に太い実線で示されるように一定とされる。又、ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔも図８（ｈ）に太い実線で示されるように一定とされる。
【００８６】
その結果、噴射圧力指令値ＰＦｔに基づき制御されるサプライポンプ２９及び減圧弁３２の作動状態が一定となり、噴射圧力も図８（ｆ）に太い実線で示されるように一定となる。又、噴射時期指令値ＩＡｔに基づき制御される燃料噴射ノズル２６の噴射時期も図８（ｇ）に太い実線で示されるように一定となる。更に、ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔに基づき制御される可変ノズルターボチャージャ３４のＶＮＴ開度も図８（ｈ）に太い実線で示されるように一定となる。
【００８７】
変速機６０の変速時には、燃料噴射量（燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ）の一時的な減量が行われる際、噴射圧力は一定となって低下する側に変更されることはない。そのため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき（タイミングｔ２後）、その変化に対する噴射圧力の増加に応答遅れが生じることは抑制される。
【００８８】
又、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、燃料噴射ノズル２６による噴射時期は一定となって低下する側に変更されることはない。そのため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する噴射時期の増加に応答遅れが生じることはない。
【００８９】
更に、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、ノズルベーン３９は上記減量に伴い一時的に過給圧を低下させる側に制御されることなく一定となるように推移し、それに応じて、過給圧も一定となって低下する側に変更されることはない。そのため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき、その変化に対する過給圧の増加に応答遅れが生じることはない。
【００９０】
次に、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔの算出手順について説明する。この指令値算出ルーチンは、ＥＣＵ５２を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。本実施形態では、この指令値算出ルーチンとして、第１実施形態の指令値算出ルーチンにおけるステップ１０９〜１１２（図４）の処理を、図９に示されるステップ２０１〜２０４の処理に代えたものが用いられる。
【００９１】
このため、本実施形態の指令値算出ルーチンでは、変速要求がなされると、ステップ２０１の処理で変速フラグＦが「１（変速中）」にされる。
続いて、ステップ２０２の処理では、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、固定用の噴射圧力指令値ＰＦｔが算出される。この噴射圧力指令値ＰＦｔは変速直前の値であって、変速機６０の変速中は噴射圧力指令値ＰＦｔが上記の値に固定されることとなる。
【００９２】
ステップ２０３の処理では、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、固定用の噴射時期指令値ＩＡｔが算出される。この噴射時期指令値ＩＡｔも変速直前の値であって、変速機６０の変速中は噴射時期指令値ＩＡｔが上記の値に固定されることとなる。
【００９３】
ステップ２０４の処理では、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、固定用のＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが算出される。このＶＮＴ開度指令値ＶＡｔも変速直前の値であって、変速機６０の変速中はＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが上記の値に固定されることとなる。
【００９４】
本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（４）変速機６０の変速時には、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔを変速直前の値に固定する固定制御が実行される。そのため、一時的に小さくされる燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに対して噴射圧力が一時的に低減されることはなくなり、同燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの減量状態からの増量に対し噴射圧力の増加に応答遅れが生じることはない。従って、変速機６０の変速時に、燃料噴射量に応じた噴射圧力によって噴射された燃料の微粒化が行われるため、燃料粒子が完全に燃え尽きて燃え残りが生成されることはなく、排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００９５】
（５）又、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、その燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに対して噴射時期が一時的に遅角されることはなくなり、燃料噴射量に応じた噴射時期に燃料の噴射が行われるため、燃費の向上を図ることができるようになる。また、低負荷時には失火対策用マップに基づいて過進角する必要があるが、このように本実施形態によれば過進角領域を使用しなくてよいため、燃焼音を低減することができる。
【００９６】
（６）更に、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、その燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに対して過給圧が一時的に低下されることはなくなり、燃料噴射量に応じた過給圧によって燃焼室１８内に燃焼用の空気が供給される。そのため、ディーゼルエンジン１１の吸入空気量を燃料噴射量に対する必要量を確保することができ、燃料の燃え残りが生成されることはなく、排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【００９７】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１０及び図１１を参照して説明する。
この実施形態では、変速機６０の変速時には、変速直後の推定トルクＴｅである変速後トルクＴｅ２、及び変速直後のエンジン回転速度ＮＥである変速後エンジン回転速度ＮＥ２に基づき、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが算出される。この噴射圧力指令値ＰＦｔに基づきサプライポンプ２９及び減圧弁３２を制御することで、変速機６０の変速時に燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎが一時的に小さくされたとしても、サプライポンプ２９及び減圧弁３２が噴射圧力を低下させる側に制御されることはなくなる。又、燃料噴射ノズル２６の噴射時期が遅角側に制御されることはなくなるとともに、ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔに基づいてノズルベーン３９の開度が制御されるため、可変ノズルターボチャージャ３４のノズルベーン３９のＶＮＴ開度が減量される側に制御されることはなくなる。
【００９８】
従って、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの減量状態からの増量に対する噴射圧力の増加に応答遅れが生じることもなく、当該応答遅れによって噴射圧力が低下することは抑制される。又、燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの減量状態からの増量に対する噴射時期の変化に応答遅れが生じることもなく、可変ノズルターボチャージャ３４のＶＮＴ開度の変化に応答遅れが生じることもなく、当該応答遅れによって過給圧が低下することは抑制される。
【００９９】
ここで、変速後トルクＴｅ２及び変速後エンジン回転速度ＮＥ２の算出について、並びに、それらから求められる噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔに基づく制御について、図１０のタイムチャートを参照して説明する。
【０１００】
変速要求がなされたとき（タイミングｔ１）、アクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、そのときの推定トルクが変速前トルクＴｅ１として算出される。また、そのときのエンジン回転速度ＮＥは変速前エンジン回転速度ＮＥ１として用いられる。そして、変速前エンジン回転速度ＮＥ１及び変速前トルクＴｅ１は、変速後の変速段に対応した所定の係数を乗算すること等により、それぞれ変速直後のエンジン回転速度ＮＥである変速後エンジン回転速度ＮＥ２、及び変速直後の推定トルクＴｅである変速後トルクＴｅ２に変換される。
【０１０１】
これら変速後エンジン回転速度ＮＥ２及び変速後トルクＴｅ２に基づき、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが算出される。そして、変速機６０の変速中には、図１０（ｆ）に太い実線で示されるように噴射圧力指令値ＰＦｔが上記のように算出された値とされ、噴射時期指令値ＩＡｔも図１０（ｇ）に太い実線で示されるように上記のように算出された値とされる。又、ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔも図１０（ｈ）に太い実線で示されるように上記のように算出された値とされる。この噴射圧力指令値ＰＦｔに基づきサプライポンプ２９及び減圧弁３２が制御され、噴射時期指令値ＩＡｔに基づいて燃料噴射ノズル２６が制御され、ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔに基づいてノズルベーン３９の開度が制御される。
【０１０２】
なお、タイミングｔ１後の噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔの変化については、図１０（ｆ）、図１０（ｇ）及び図１０（ｈ）に太い実線で示されるように急に行ってもよいし、或いは太い破線で示されるように徐々に行ってもよい。
【０１０３】
変速機６０の変速時には、燃料噴射量（燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎ）の一時的な減量が行われるが、このときサプライポンプ２９及び減圧弁３２は変速後トルクＴｅ２等から求められる噴射圧力指令値ＰＦｔに基づき制御される。このため、サプライポンプ２９及び減圧弁３２が燃料噴射量の一時的な減量に伴って噴射圧力を低下させる側に変更されることはなく、それに応じて噴射圧力は図１０（ｆ）に太い実線で示されるようにほぼ一定となるように推移する。従って、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき（タイミングｔ２後）、その変化に対する噴射圧力の増加に応答遅れが生じることはない。
【０１０４】
又、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、燃料噴射ノズル２６は変速後トルクＴｅ２等から求められる噴射時期指令値ＩＡｔに基づき制御され、燃料噴射ノズル２６による噴射時期は一定となって低下する側に変更されることはない。そのため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき（タイミングｔ２後）、その変化に対する噴射時期の進角側への変化に応答遅れが生じることはない。
【０１０５】
更に、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、ノズルベーン３９は変速後トルクＴｅ２等から求められるＶＮＴ開度指令値ＶＡｔに基づき制御され、過給圧も一定となって低下する側に変更されることはない。そのため、燃料噴射量が一時的な減量状態からアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に対応した値に向けて増量されるとき（タイミングｔ２後）、その変化に対する過給圧の増加に応答遅れが生じることはない。
【０１０６】
次に、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔの算出手順について説明する。本実施形態では、この指令値算出ルーチンとして、第１実施形態の指令値算出ルーチンにおけるステップ１０９〜１１２（図４）の処理を、図１１に示されるステップ３０１〜３０６の処理に代えたものが用いられる。
【０１０７】
このため、本実施形態の指令値算出ルーチンでは、変速要求がなされると、ステップ３０１の処理で変速フラグＦが「１（変速中）」にされ、その後に変速後トルクＴｅ２等に基づく噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔの算出が行われる（ステップ３０２〜３０６）。
【０１０８】
即ち、ステップ３０２の処理では、アクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき変速前トルクＴｅ１が算出される。また、ステップ３０３の処理では、変速前エンジン回転速度ＮＥ１、変速前トルクＴｅ１、及びいずれの変速段に変速されるかといった変速態様に基づき、変速後エンジン回転速度ＮＥ２、変速後トルクＴｅ２が算出される。
【０１０９】
ステップ３０４の処理では、変速後トルクＴｅ２及び変速後エンジン回転速度ＮＥ２に基づき、噴射圧力指令値ＰＦｔが算出される。ステップ３０５の処理では、変速後トルクＴｅ２及び変速後エンジン回転速度ＮＥ２に基づき、噴射時期指令値ＩＡｔが算出される。そして、ステップ３０６の処理では変速後トルクＴｅ２及び変速後エンジン回転速度ＮＥ２に基づき、ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔの算出が行われる。
【０１１０】
本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（７）変速機６０の変速時に、アクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）に関係なく燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎを一時的に小さくする際には、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが、変速直後の推定トルクＴｅである変速後トルクＴｅ２等に基づき算出されるようになる。この変速後トルクＴｅ２は、変速直前のアクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）等から求められる変速直前の推定トルクＴｅ、及び変速機６０の変速態様等から予測される値である。ディーゼルエンジン１１の出力トルクは燃料噴射量に応じて変化するため、変速後トルクＴｅ２は上記アクセル踏込量ＡＣＣＰに応じた変速機６０の変速直後における燃料噴射量に対応する値となる。従って、変速後トルクＴｅ２等から求められる噴射圧力指令値ＰＦｔに基づきサプライポンプ２９及び減圧弁３２を制御することにより、変速機６０の変速時に燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎが一時的に小さくされても、噴射圧力が一時的に低減されることはなくなる。よって、同燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎの減量状態からの増量に対し噴射圧力の増加に応答遅れが生じることはない。このため、変速機６０の変速時に、燃料噴射量に応じた噴射圧力によって噴射された燃料の微粒化が行われるため、燃料粒子が完全に燃え尽きて燃え残りが生成されることはなく、排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【０１１１】
（８）又、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、その燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに対して噴射時期が一時的に遅角されることはなくなり、燃料噴射量に応じた噴射時期に燃料の噴射が行われるため、燃費の向上を図ることができるようになる。また、低負荷時には失火対策用マップに基づいて過進角する必要があるが、このように本実施形態によれば過進角領域を使用しなくてよいため、燃焼音を低減することができる。
【０１１２】
（９）更に、変速機６０の変速時に燃料噴射量の一時的な減量が行われる際、その燃料噴射量指令値Ｑｆｉｎに対して過給圧が一時的に低下されることはなくなり、燃料噴射量に応じた過給圧によって燃焼室１８内に燃焼用の空気が供給される。そのため、ディーゼルエンジン１１の吸入空気量を燃料噴射量に対する必要量を確保することができ、燃料の燃え残りが生成されることはなく、排気中のパティキュレート量が増加するのを抑制することができる。
【０１１３】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１２を参照して説明する。
ディーゼルエンジン１１の構成は第１実施形態と同様である。この実施形態では、変速機６０の変速時には、アクセル踏込量ＡＣＣＰ（出力要求）によって通常のエンジン運転時に得られる推定トルクＴｅと、実際の燃料噴射量に基づくエンジントルクとの中間の値に基づき、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔが算出される。
【０１１４】
その結果、噴射圧力指令値ＰＦｔは図１２（ｆ）に太い実線で示されるように推移し、噴射時期指令値ＩＡｔは図１２（ｇ）に太い実線で示されるように推移する。更に、ＶＮＴ開度指令値ＶＡｔは図１２（ｈ）に太い実線で示されるように推移する。
【０１１５】
そして、変速機６０の変速中には、図１２（ｆ）に太い実線で示される噴射圧力指令値ＰＦｔに基づきサプライポンプ２９及び減圧弁３２が制御され、燃料噴射ノズル２６は図１２（ｇ）に太い実線で示される噴射時期指令値ＩＡｔに基づいて制御される。又、ノズルベーン３９は図１２（ｈ）に太い実線で示されるＶＮＴ開度指令値ＶＡｔに基づいて制御される。
【０１１６】
本実施形態によれば、第１実施形態の（１）〜（３）とほぼ同様の効果が得られる。この際、第１実施形態では、変速機６０の変速時に、アクセル踏込量ＡＣＣＰから求められる推定トルクＴｅ等に基づき噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔを算出するようにしているため、過補正となる場合がある。ところが、本実施形態では、アクセル踏込量ＡＣＣＰから求められる推定トルクＴｅと、実際の燃料噴射量に基づくエンジントルクとの中間の値に基づき、噴射圧力指令値ＰＦｔ、噴射時期指令値ＩＡｔ及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔを算出するようにしている。そのため、変速機６０の変速完了後における噴射圧力、噴射時期及び過給圧の収束性を向上することができる。
【０１１７】
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ 上記各実施形態では、自動モードでの変速と手動モードでの変速との両方を実行可能な変速機６０を例示したが、いずれか一方のモードのみで変速を行う変速機を採用してもよい。
【０１１８】
・ 第１実施形態では、変速機６０の変速時にアクセル踏込量ＡＣＣＰ等から求められる推定トルクＴｅに基づき噴射圧力指令値ＰＦｔ、及び噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔを算出したが、本発明はこれに限定されない。例えば、変速機６０の変速時には、アクセル踏込量ＡＣＣＰ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき噴射圧力指令値ＰＦｔ、及び噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔを算出するようにしてもよい。
【０１１９】
・ 第４実施形態では、変速機６０の変速時にアクセル踏込量ＡＣＣＰ等から求められる推定トルクＴｅと実際の燃料噴射量に基づくエンジントルクとの中間の値に基づき噴射圧力指令値ＰＦｔ、及び噴射時期指令値ＩＡｔ、及びＶＮＴ開度指令値ＶＡｔを算出した。この推定トルクＴｅに代えて、第２実施形態における変速直前のエンジントルクを採用してもよいし、第３実施形態における変速直後のエンジントルクを採用してもよい。
【０１２０】
・ 上記各実施形態において、変速機の変速時において、噴射圧力、噴射時期、及び過給圧の制御のいずれか１つ又は２つのみを行うようにしてもよい。例えば、噴射圧力及び噴射時期の組合せ、噴射時期及び過給圧の組合せ、噴射圧力及び過給圧の組合せで制御を行うようにしてもよい。
【０１２１】
・ 上記各実施形態では、コモンレール、及びターボチャージャを備えたディーゼルエンジンに具体化したが、コモンレール及びターボチャージャの少なくともいずれかを備えないディーゼルエンジンに具体化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の制御装置が適用されるディーゼルエンジン全体を示す略図。
【図２】（ａ）〜（ｈ）は、第１実施形態における変速機の変速時のディーゼルエンジン、クラッチ機構、及び変速機の各種制御の説明に用いられるタイムチャート。
【図３】第１実施形態における指令値算出手順を示すフローチャート。
【図４】第１実施形態における噴射圧力指令値、噴射時期指令値及び過給圧指令値の算出手順を示すフローチャート。
【図５】噴射圧力指令値の算出に用いられるマップ。
【図６】噴射時期指令値の算出に用いられるマップ。
【図７】ＶＮＴ開度指令値の算出に用いられるマップ。
【図８】（ａ）〜（ｈ）は、第２実施形態での変速機の変速時におけるディーゼルエンジン、クラッチ機構、及び変速機の各種制御の説明に用いられるタイムチャート。
【図９】第２実施形態における指令値算出手順を示すフローチャート。
【図１０】（ａ）〜（ｈ）は、第３実施形態での変速機の変速時におけるディーゼルエンジン、クラッチ機構、及び変速機の各種制御の説明に用いられるタイムチャート。
【図１１】第３実施形態における指令値算出手順を示すフローチャート。
【図１２】（ａ）〜（ｈ）は、第４実施形態での変速機の変速時におけるディーゼルエンジン、クラッチ機構、及び変速機の各種制御の説明に用いられるタイムチャート。
【符号の説明】
１１…ディーゼルエンジン、１５…ピストン、１６…コネクティングロッド、１７…クランク軸、１８…燃焼室、１９…吸気通路、２０…排気通路、２６…調整手段としての燃料噴射ノズル、２７…調整手段としてのコモンレール（蓄圧装置）、３４…調整手段としての可変ノズルターボチャージャ（過給機）、４５…アクセルペダル、４６…アクセルポジションセンサ、４７…クランクポジションセンサ、５２…制御手段、クラッチ制御手段、トルク制御手段及び変速時制御手段としての電子制御装置（ＥＣＵ）、６０…変速機、６１…入力軸、６２…クラッチ機構、６３…入力回転速度センサ、６４…車速センサ、６５…シフトレバー、ＰＦ…噴射圧力、Ｔｅ…推定トルク。
Claims (7)
- ディーゼルエンジンへの出力要求に応じて燃料噴射量を制御するとともに、同ディーゼルエンジンの燃焼状態を最適化するための状態量を調整する調整手段を前記燃料噴射量に基づき制御する制御手段と、
前記ディーゼルエンジンにクラッチ機構を介して連結された変速機の変速時に、同ディーゼルエンジンと前記変速機との間が自動的に断接されるよう前記クラッチ機構を解放・係合させるクラッチ制御手段と、
前記変速機の変速時に、前記出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、機関出力トルクを低下させるトルク制御手段と、
を備えたディーゼルエンジンの制御装置において、
前記変速機の変速時に、前記燃料噴射量に基づき前記調整手段を制御することに代えて、前記出力要求の大きさを表すアクセル操作量に基づき、そのときのアクセル操作によって通常の機関運転時に得られる同機関の出力トルクを推定トルクとして算出し、この推定トルクに基づき前記調整手段を制御する変速時制御手段を備える
ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。 - ディーゼルエンジンへの出力要求に応じて燃料噴射量を制御するとともに、同ディーゼルエンジンの燃焼状態を最適化するための状態量を調整する調整手段を前記燃料噴射量に基づき制御する制御手段と、
前記ディーゼルエンジンにクラッチ機構を介して連結された変速機の変速時に、同ディーゼルエンジンと前記変速機との間が自動的に断接されるよう前記クラッチ機構を解放・係合させるクラッチ制御手段と、
前記変速機の変速時に、前記出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、機関出力トルクを低下させるトルク制御手段を備えたディーゼルエンジンの制御装置において、
前記調整手段は、前記状態量として燃料の噴射時期、噴射圧力、及び過給圧の少なくとも１つを調整するものであり、
前記変速機の変速時に、前記燃料噴射量に基づき前記調整手段を制御することに代えて、前記調整手段を前記変速直前の状態に固定する固定制御を行う変速時制御手段と、
を備えることを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。 - ディーゼルエンジンへの出力要求に応じて燃料噴射量を制御するとともに、同ディーゼルエンジンの燃焼状態を最適化するための状態量を調整する調整手段を前記燃料噴射量に基づき制御する制御手段と、
前記ディーゼルエンジンにクラッチ機構を介して連結された変速機の変速時に、同ディーゼルエンジンと前記変速機との間が自動的に断接されるよう前記クラッチ機構を解放・係合させるクラッチ制御手段と、
前記変速機の変速時に、前記出力要求に関係なく燃料噴射量を一時的に減量し、機関出力トルクを低下させるトルク制御手段と、
を備えたディーゼルエンジンの制御装置において、
前記変速機の変速時に、前記燃料噴射量に基づき前記調整手段を制御することに代えて、そのときのディーゼルエンジンへの出力要求及び前記変速機の変速態様から予測される変速直後の同ディーゼルエンジンの出力トルクに基づき前記調整手段を制御する変速時制御手段を備える
ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。 - 請求項３に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記変速時制御手段は、前記変速機の変速が行われるときには、前記ディーゼルエンジンへの出力要求の大きさを表すアクセル操作量に基づき、変速直前のアクセル操作によって通常の機関運転時に得られる同エンジンの出力トルクを推定トルクとして算出し、この推定トルク及び前記変速機の変速態様に基づき、前記変速直後の同機関の出力トルクを予測する
ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。 - 請求項１〜４のいずれかに記載のディーゼルエンジンの制御装置におい て、
前記調整手段は、前記ディーゼルエンジンに噴射される燃料の噴射圧力を蓄える蓄圧装置、及び前記ディーゼルエンジンに燃料を噴射する燃料噴射ノズル、並びに前記ディーゼルエンジンへの吸入空気を所定の過給圧にて供給する過給機の少なくとも一つである
ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。 - 請求項１〜５のいずれかに記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記変速機は車両の運転状況に応じて自動的に変速されるものであり、
前記変速時制御手段は前記変速機の変速要求がなされたとき、前記噴射圧力、噴射時期及び過給圧の少なくともいずれか１つの調整手段の制御を開始する
ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。 - 請求項１〜５のいずれかに記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記変速機は運転者のシフト操作に応じて変速されるものであり、前記変速時制御手段は前記変速機の変速要求がなされたとき、前記噴射圧力、噴射時期及び過給圧の少なくともいずれか１つの調整手段の制御を開始する
ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
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